DE102005058299A1 - Method of diagnosing exhaust gas recirculation (EGR) in IC engine e.g. petrol engine, involves determining storage capacities of catalyst during closed and open EGR, and comparing both capacities for EGR abnormalities - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of technology
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption von Abgasrückführungssystemen und/oder zur Diagnose von Abgasrückführungen bei Brennkraftmaschinen mit ein- oder mehrflutigen Abgassystemen, wobei zumindest einem Teil der Abgasbänke jeweils eine Abgasrückführungsleitung mit jeweils einem Abgasrückführungsventil zugeordnet sind, über die zumindest ein Teil des Abgases einem Saugrohr zugeführt wird und wobei jede Abgasbank mit einem Speicherkatalysator zur Aufnahme zumindest eines Abgasbestandteiles und mit einem nachgeschalteten Abgassensor ausgestattet ist, anhand dessen Messsignale ein gefüllter Speicherkatalysator erkannt werden kann.The The invention relates to a method for adapting exhaust gas recirculation systems and / or for the diagnosis of exhaust gas recirculation in internal combustion engines with single or multi-flow exhaust systems, wherein at least a portion of the exhaust banks each having an exhaust gas recirculation line each with an exhaust gas recirculation valve are assigned over the at least a portion of the exhaust gas is supplied to a suction pipe and wherein each exhaust bank with a storage catalyst for receiving at least one exhaust gas component and with a downstream exhaust gas sensor equipped, based on the measuring signals a filled storage catalyst can be recognized.
Brennkraftmaschinen, die zumindest phasenweise im Magerbetrieb (Lambda > 1) betrieben werden, verfügen in der Regel über eine externe Abgasrückführung. Mittels einer in das Saugrohr mündenden Abgasrückführungsleitung wird dabei verbranntes Luft-Kraftstoff-Gemisch aus dem Abgastrakt der dem Motor zugeführten Frischluft zugemischt. Die Menge des zugeführten Abgases wird über eine Motorsteuerung durch ein Abgasrückführungsventil gesteuert.Internal combustion engines, which are operated at least in phases in lean operation (lambda> 1), feature usually over an external exhaust gas recirculation. through one opening into the suction pipe Exhaust gas recirculation line This burned air-fuel mixture from the exhaust system the supplied to the engine Fresh air mixed. The amount of the supplied exhaust gas is over a Engine control by an exhaust gas recirculation valve controlled.
Die externe Abgasrückführung kann von verschiedenen Störungen betroffen sein. Einige Störungen können durch eine Korrektur der Öffnung des Abgasrückführungsventils kompensiert werden. Andere Störungen lassen sich nicht kompensieren und führen zu einer Verschlechterung der Abgasemissionen. In Ländern, in denen eine On-Board-Diagnose (OBD) vorgeschrie ben ist, muss die Motorsteuerung in einem solchen Fall eine Fehlermeldung ausgeben. In beiden Fällen muss die Menge des tatsächlich zurückgeführten Abgases bestimmt werden, wobei es für die OBD ausreicht, zu erkennen, ob die tatsächlich zurückgeführte Menge um mehr als einen vorgegebenen Wert von der gewünschten Menge abweicht.The external exhaust gas recirculation can of various disorders to be affected. Some errors can by correcting the opening the exhaust gas recirculation valve be compensated. Other disorders can not be compensated and lead to a deterioration the exhaust emissions. In countrys, where an on-board diagnostic (OBD) is required, the Motor control in such a case, issue an error message. In both cases must be the amount of actually recirculated exhaust gas be determined, it being for the OBD is sufficient to detect if the actual amount returned is more than one predetermined value of the desired Quantity deviates.
Ein Beispiel für einen Fehler, der prinzipiell kompensiert werden kann, ist eine Verengung der Abgasrückführungsleitung durch Anlagerung von Ruß, Ölrückständen oder Kondensat (Versottung). Ein Beispiel für einen Fehler, der im Allgemeinen nicht kompensiert werden kann sondern zu einer Fehlermeldung führt, ist ein Leck in der Abgasrückführungsleitung.One example for an error that can be compensated in principle is one Narrowing of the exhaust gas recirculation line by addition of carbon black, oil residues or Condensate (sooting). An example of a bug that generally is not can be compensated but leads to an error message is a leak in the exhaust gas recirculation line.
Aus
der
Es ist weiterhin ein Verfahren zur Adaption und Diagnose von Abgasrückführungen bekannt, bei dem der Saugrohrdruck einerseits durch einen Drucksensor gemessen wird, andererseits unter Berücksichtigung der Stellung des Abgasrückführungsventils und weiterer Parameter wie der Drehzahl, dem Drosselklappenwinkel, der Nockenwellenstellung und der Tankentlüftung modelliert wird. Aus der Differenz zwischen gemessenem und modelliertem Wert kann auf eine Fehlfunktion der Abgasrückführung geschlossen werden. Voraussetzung hierzu ist jedoch, dass die Drosselklappe bereits bei geschlossenem Abgasrückführungsventil adaptiert wurde.It is still a method for the adaptation and diagnosis of exhaust gas recirculation known, in which the intake manifold pressure on the one hand by a pressure sensor on the other hand taking into account the position of the Exhaust gas recirculation valve and other parameters such as the speed, the throttle angle, the camshaft position and the tank ventilation is modeled. Out The difference between the measured and the modeled value can be a malfunction of the exhaust gas recirculation closed become. However, this requires that the throttle already with the exhaust gas recirculation valve closed was adapted.
Nachteilig bei beiden Verfahren ist, dass bei Brennkraftmaschinen mit mehrflutigen Abgassystemen mit Abgasrückführungen aus mehreren Abgasbänken keine Zuordnung einer Störung zu der jeweiligen Abgasrückführung möglich ist.adversely with both procedures is that with internal combustion engines with mehrflutigen Exhaust systems with exhaust gas recirculation from several exhaust banks no assignment of a fault to the respective exhaust gas recirculation is possible.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der oben beschriebenen Art bereitzustellen, welches sowohl bei ein- als auch bei mehrflutigen Abgassystemen eine spezifische Diagnose und Adaption der Abgasrückführungen ermöglicht.It It is an object of the invention to provide a method of the type described above To provide species, which in both single and multi-flush Exhaust systems a specific diagnosis and adaptation of exhaust gas recirculation allows.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Speicherkapazität zumindest eines Speicherkatalysators während einer ersten Betriebsphase bei geöffneter Abgasrückführung und während einer zweiten Betriebsphase bei zumindest weitestgehend geschlossener Abgasrückführung bestimmt wird und dass bei Differenzen zwischen den bestimmten Speicherkapazitäten auf eine Störung in der Abgasrückführung geschlossen wird.The The object of the invention is achieved in that the storage capacity at least a storage catalyst during a first phase of operation with open exhaust gas recirculation and during one second phase of operation at least largely closed Exhaust gas recirculation is determined and that at differences between the specific storage capacities up a disorder closed in the exhaust gas recirculation becomes.
Die Bestimmung der Speicherkapazität bei geöffneter Abgasrückführung basiert dabei auf der Annahme einer intakten Abgasrückführung. Bei einer Störung in der Abgasrückführung, welche zum Beispiel zu einer verminderten zurückgeführten Abgasmenge führt, wird der Speicherkatalysator in dieser Betriebsphase mit mehr Abgas und somit einer größeren Menge des zumindest einen einzuspeichernden Abgasbestandteil beaufschlagt als vorgesehen und füllt sich entsprechend schneller. Daher wird zunächst eine verminderte Speicherfähigkeit des Speicherkatalysators angenommen. Bei der Bestimmung der Speicherkapazität des Speicherkatalysators in einer Betriebsphase mit weitestgehend geschlossener Abgasrückführung ist die Fehlerquelle Abgasrückführung ausgeschlossen, die Bestimmung der Speicherkapazität ergibt den tatsächlichen Wert. Der Vergleich der bestimmten Speicherkapazitäten führt damit zur eindeutigen Erkennung und Zuordnung von Fehlern in der jeweiligen Abgasrückführung.The determination of the storage capacity with open exhaust gas recirculation is based on the assumption of an intact exhaust gas recirculation. In a disturbance in the exhaust gas recirculation, which leads, for example, to a reduced amount of recirculated exhaust gas, the storage catalytic converter is acted upon in this phase of operation with more exhaust gas and thus a larger amount of at least one exhaust gas component einzubichernden than provided and fills correspondingly faster. Therefore, it becomes too Next assumed a reduced storage capacity of the storage catalytic converter. When determining the storage capacity of the storage catalytic converter in an operating phase with largely closed exhaust gas recirculation the source of exhaust gas recirculation error is excluded, the determination of the storage capacity gives the actual value. The comparison of the specific storage capacities thus leads to the clear detection and assignment of errors in the respective exhaust gas recirculation.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Speicherkapazität des Speicherkatalysators unter Berücksichtung der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine modelliert und/oder wird die Speicherkapazität messtechnisch bestimmt. Dabei ist das gewählte Verfahren zur Bestimmung der Speicherkapazität von den vorhandenen Messmöglichkeiten der jeweiligen Brennkraftmaschine, zum Beispiel von den verbauten Sensoren, abhängig.In A preferred embodiment of the invention is the storage capacity of the storage catalyst under consideration modeled the operating conditions of the internal combustion engine and / or becomes the storage capacity determined by measurement. The chosen method is for determination the storage capacity from the available measuring possibilities the respective internal combustion engine, for example, from the built-in Sensors, depending.
Eine sichere Diagnose eines Fehlers in der zurückgeführten Abgasmenge lässt sich dadurch erreichen, dass auf eine Störung in der Abgasrückführung geschlossen wird, wenn die Differenz zwischen den ermittelten Speicherkapazitäten einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Dabei ist die Fehlertoleranz bei der Bestimmung der Speicherkapazitäten nach den jeweils ge wählten Methoden zu berücksichtigen. Der Grenzwert sollte so gewählt sein, dass sich die Fehlertoleranzen der jeweiligen messtechnisch oder modelliert erhaltenen Werte für die Speicherkapazitäten nicht überschneiden.A reliable diagnosis of a fault in the recirculated exhaust gas quantity can be achieve that closed on a fault in the exhaust gas recirculation if the difference between the determined storage capacities is a exceeds the specified limit. In this case, the fault tolerance in the determination of the storage capacity is after each one selected To consider methods. The limit should be selected be that the fault tolerances of the respective metrologically or do not overlap modeled values for the storage capacities.
Bevorzugt erfolgen eine erste Bestimmung der Speicherkapazität während einer Speicherphase des Speicherkatalysators bis zum Beginn einer Regenerierungsphase und eine zweite Bestimmung der Speicherkapazität während einer Regenerierungsphase des Speicherkatalysators. Es handelt sich dabei um Betriebsphasen, die regelmäßig von der Brennkraftmaschine durchlaufen werden. Während der Speicherphase ist die Abgasrückführung im Allgemeinen geöffnet, während die Regenerierung des Speicherkatalysators bei geschlossenem Abgasrückführungsventil durchgeführt wird.Prefers a first determination of the storage capacity during a Storage phase of the storage catalytic converter until the beginning of a regeneration phase and a second determination of the storage capacity during a regeneration phase of the storage catalyst. These are operating phases, the regularly from to pass through the internal combustion engine. While the storage phase is the exhaust gas recirculation in Generally open, while the regeneration of the storage catalytic converter with the exhaust gas recirculation valve closed carried out becomes.
Werden bei zweiflutigen Abgassystemen mit einer ersten und einer zweiten Abgasbank die Speicherkapazitäten der jeweiligen Speicherkatalysatoren in einer ersten Betriebsphase bei geöffneter Abgasrückführung und in einer zweiten Betriebsphase bei zumindest weitestgehend geschlossener Abgasrückführung bestimmt, so kann für jede Abgasbank separat eine Fehlerbestimmung der Abgasrückführung und eine eindeutige Zuordnung einer Störung zu der jeweiligen Abgasbank durchgeführt werden. Erst dies ermöglicht eine Adaption des jeweiligen Abgasrückführungsventils. Weiterhin kann bei einer notwendigen Reparatur des Abgasrückführungssystems gezielt die schadhafte Abgasrückführung instand gesetzt werden.Become in dual-flow exhaust systems with a first and a second Exhaust bank the storage capacities the respective storage catalysts in a first phase of operation when open Exhaust gas recirculation and in a second phase of operation at least largely closed Exhaust gas recirculation determined, so can for each exhaust bank separately a fault determination of exhaust gas recirculation and a clear assignment of a fault to the respective exhaust bank carried out become. Only this makes it possible an adaptation of the respective exhaust gas recirculation valve. Furthermore, can with a necessary repair of the exhaust gas recirculation system targeted the defective Exhaust gas recirculation servicing be set.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird auf eine Störung in zumindest einer Abgasrückführung geschlossen, wenn für einen Speicherkatalysator in einer Abgasbank in der ersten Betriebsphase eine geringere Speicherkapazität und in der zweiten Betriebsphase eine annähernd gleiche oder größere Speicherkapazität als bei dem Speicherkatalysator in der anderen Abgasbank bestimmt wird, wobei auf eine verminderte Abgasrückführung von der Abgasbank geschlossen wird, bei welcher in der ersten Betriebsphase bei geöffneter Abgasrückführung eine geringere und in der zweiten Betriebsphase bei weitestgehend geschlossener Abgasrückführung eine annähernd gleiche oder größere Speicherkapazität des Speicherkatalysators als bei der anderen Abgasbank festgestellt wurde. Dabei ist vorausgesetzt, dass beiden Abgasbänken ungefähr die gleiche Abgasmenge zugeführt wird und ungefähr die gleiche Abgasmenge zurückgeführt werden soll und dass in beiden Abgasbänken gleiche Speicherkatalysatoren eingesetzt werden. Der relative Vergleich zwischen den beiden Speicherkatalysatoren bildet eine gute Referenz. Fehlerquellen, zum Beispiel bei einer auf Basis der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine modellierten Bestimmung der Speicherkapazitäten der Speicherkatalysatoren, haben häufig den gleichen Einfluss auf beide Abgasbänke, fließen entsprechend in beide Werte ein und werden so im Vergleich der beiden Abgasbänke nicht berücksichtigt. Lediglich asymmetrische Einflussparameter, wie eine verstopfte Abgasrückführung von einer Abgasbank, finden Eingang in die Bewertung. Die Zuverlässigkeit der Fehlerbestimmung lässt sich so gegenüber einer Einzelbewertung innerhalb einer Abgasbank deutlich verbessern.In A preferred embodiment of the invention is based on a disorder in closed at least one exhaust gas recirculation, if for a storage catalyst in an exhaust bank in the first phase of operation a lower storage capacity and in the second phase of operation, an approximately equal or greater storage capacity than at the storage catalyst in the other exhaust bank is determined, being closed to a reduced exhaust gas recirculation from the exhaust bank at which in the first phase of operation when open Exhaust gas recirculation one lower and in the second phase of operation largely closed Exhaust gas recirculation one nearly same or larger storage capacity of the storage catalytic converter was detected as the other exhaust bank. It is assumed that both exhaust banks approximately supplied the same amount of exhaust gas and about that be returned the same amount of exhaust gas should and that in both exhaust banks the same storage catalysts are used. The relative comparison between the two storage catalysts forms a good reference. Sources of error, for example, one based on the operating parameters the internal combustion engine modeled determination of the storage capacity of the Storage catalysts, have frequent the same influence on both exhaust banks, flow accordingly in both values and are thus not considered in the comparison of the two exhaust banks. Only asymmetric influencing parameters, such as a clogged exhaust gas recirculation of one Exhaust bank, find entrance in the rating. The reliability the error determination leaves so opposite significantly improve an individual rating within an exhaust bank.
Bei der relativen Bewertung zweier Abgasbänke hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn während einer Betriebsphase mit geöffneter Abgasrückführung für den Speicherkatalysator eine geringere Speicherkapazität angenommen wird, bei dem ein nachgeschalteter Abgassensor zuerst das Erreichen der maximalen Speicherkapazität des Speicherkatalysators für die zu speichernde Abgaskomponente detektiert. Die Bestimmung, welcher Speicherkatalysator zuerst vollständig gefüllt ist, lässt sich mit einfachen Mitteln, zum Beispiel mit den Speicherkatalysatoren nachgeschalteten Abgassensoren, realisieren. Dabei kann ein schnell gefüllter Speicherkatalysator zunächst auf eine geringe Speicherkapazität des Speicherkatalysators oder eine defekte Abgasrückführung schließen lassen. Erst der Vergleich mit der ermittelten Speicherkapazität bei geschlossenem Abgasrückführungsventil lässt eine eindeutige Zuordnung der Ursache zu.at The relative rating of two exhaust banks, it has to be advantageous proved when during an operating phase with open Exhaust gas recirculation for the storage catalytic converter a lower storage capacity is assumed, in which a downstream exhaust gas sensor first the achievement of the maximum storage capacity of the storage catalytic converter for the detected to be stored exhaust gas component. The determination of which Storage catalyst is first completely filled, can be easily for example with the storage catalytic converters downstream exhaust gas sensors, realize. In this case, a fast-filled storage catalyst initially on a small storage capacity the storage catalytic converter or a defective exhaust gas recirculation close. Only the comparison with the determined storage capacity with the exhaust gas recirculation valve closed leaves one clear assignment of the cause.
In einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Erkennung einer Störung in der Abgasrückführung nach einem alternativen Verfahren und die Zuordnung der Störung zu der jeweiligen Abgasrückführung einer Abgasbank durch Auswertung der ermittelten Speicherkapazitäten der Speicherkatalysatoren. Als alternative Verfahren können dabei die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren Verwendung finden, welche gegebenenfalls eine im Vergleich zum vorgeschlagenen Verfahren genauere Erkennung einer Abweichung in der gesamten, d.h. aus mehreren Abgasbänken zurückgeführten, Abgasmenge ermöglichen. Durch die Bestimmung und Auswertung der Speicherkapazitäten der Speicherkatalysatoren muss dann lediglich erkannt werden, ob der Fehler in allen beteiligten oder in nur einer Abgasrückführung begründet liegt und – im letzten Fall – in welcher. Die Adaption des Abgasrückführungssystems kann dann über die in dem alternativen Verfahren quantifizierte Fehlmenge an zurückgeführtem Abgas erfolgen. Nach diesem Verfahren kann die Quantifizierung der Fehlmenge zurückgeführten Abgases und daraus abgeleitet die Adaption des Abgasrückführungssystems entsprechend der genau esten zur Verfügung stehenden Methode zur Erkennung von Fehlmengen in der Abgasrückführung durchgeführt werden.In one embodiment of the invention takes place the detection of a fault in the exhaust gas recirculation according to an alternative method and the assignment of the fault to the respective exhaust gas recirculation of an exhaust bank by evaluating the determined storage capacities of the storage catalytic converters. As alternative methods, the methods known from the prior art may be used which, if appropriate, enable a more precise detection of a deviation in the total exhaust gas quantity, that is to say from a plurality of exhaust gas banks, compared to the proposed method. By determining and evaluating the storage capacities of the storage catalytic converters, it is then only necessary to recognize whether the fault is due to all involved or in only one exhaust gas recirculation and - in the latter case - in which. The adaptation of the exhaust gas recirculation system can then take place via the quan- tity of recirculated exhaust gas quantified in the alternative method. According to this method, the quantification of the shortage of recirculated exhaust gas and, derived therefrom, the adaptation of the exhaust gas recirculation system can be carried out in accordance with the exact method available for the detection of shortcomings in the exhaust gas recirculation.
Ein Einsatzgebiet für das Verfahren sieht vor, dass bei Brennkraftmaschinen mit zumindest einem NOx-Speicherkatalysator die während Magerbetriebsphasen der Brennkraftmaschine im NOx-Speicherkatalysator gespeicherte Menge Stickoxyd NOx bestimmt wird, dass während einer Regenerierungsphase des NOx-Speicherkatalysators die gespeicherte Menge Stickoxyd NOx_Reg bestimmt wird und dass bei Differenzen zwischen den bestimmten Mengen Stickoxyd NOx und NOx_Reg auf eine Störung in der Abgasrückführung geschlossen wird. NOx-Speicherkatalysatoren werden in Brennkraftmaschinen, die im Magerbetrieb laufen können, eingesetzt. Dies gilt insbesondere für Benzinmotoren mit Direkteinspritzung, die im Schichtbetrieb oder im Homogen-mager-Betrieb gefahren werden können. Weiterhin können solche Brennkraftmaschinen über eine externe Abgasrückführung verfügen, wobei die Menge zurückgeführten Abgases durch ein Abgasrückführungsventil gesteuert wird. Das Verfahren kann somit auf bestehende Komponenten der Brennkraftmaschine und des Abgassystems zurückgreifen. Die Bestimmung der Menge gespeicherten Stickoxydes NOx kann nach bekannten Methoden, zum Beispiel durch Modellieren auf Basis des modellierten NOx-Gehaltes im Rohabgas, erfolgen. Auch die Regenerierung des NOx-Speicherkatalysators erfolgt nach bekanntem Verfahren durch periodischen kurzen Fettbetrieb der Brennkraftmaschine. Dabei ist in der Magerbetriebsphase die Abgasrückführung geöffnet, während in der Regenerierungsphase das Abgasrückführungsventil geschlossen ist.One Field of application for The method provides that in internal combustion engines with at least a NOx storage catalyst during lean operating phases of the Internal combustion engine stored in the NOx storage catalyst amount NOx is determined to be during a regeneration phase of the NOx storage catalytic converter, the stored amount of nitrogen oxide NOx_Reg is determined and that in case of differences between the given quantities Nitrogen oxides NOx and NOx_Reg are closed to a fault in the exhaust gas recirculation becomes. NOx storage catalysts are used in internal combustion engines that can run in lean operation. This is especially true for Petrol engines with direct injection, in shifts or can be driven in homogeneous-lean operation. Furthermore, such Internal combustion engines over one have external exhaust gas recirculation, wherein the amount of recirculated exhaust gas through an exhaust gas recirculation valve is controlled. The process can thus be based on existing components the internal combustion engine and the exhaust system. The determination of Amount of stored NO x NOx can be determined by known methods, for example by modeling based on the modeled NOx content in raw exhaust gas. Also, the regeneration of the NOx storage catalyst takes place by a known method by periodic short rich operation the internal combustion engine. It is in the lean operation phase the Exhaust gas recirculation open while in the regeneration phase, the exhaust gas recirculation valve is closed.
Die Bestimmung der Speicherkapazität eines NOx-Speicherkatalysators bei geöffnetem und bei geschlossenem Abgasrückführungsventil kann dadurch erfolgen, dass ein gefüllter NOx-Speicherkatalysator anhand des Messsignals eines dem NOx-Speicherkatalysator nachgeschalteten NOx-Abgassensors detektiert wird, dass die bis zu diesem Zeitpunkt im NOx-Speicherkatalysator vorliegende Menge Stickoxyd NOx modelliert wird und dass in einer anschließenden Regenerierungsphase anhand der zur Regenerierung des NOx-Speicherkatalysators benötigten Menge fetten Abgases die im NOx-Speicherkatalysator tatsächlich gespeicherte Menge Stickoxyd NOx_Reg bestimmt wird. Der NOx-Abgassensor erkennt einen gefüllten NOx-Speicherkatalysator an einer hohen NOx-Konzentration oder einem hohen NOx-Massenstrom und löst dann über eine nachgeschaltete Steuerung eine Regenerierung des NOx-Speicherkatalysators aus. Die bis dahin bei geöffnetem Abgasrückführungsventil eingespeicherte Menge NOx kann auf Basis des modellierten NOx-Gehaltes im Rohabgas modelliert werden. Die Bestimmung der NOx-Speicherkapazität in der Regenerierungsphase auf Basis des zur Regenerierung verbrauchen fetten Abgases entspricht einem bekannten Verfahren, mit dem bei modernen Brennkraftmaschinen und Abgassystemen die Funktionsfähigkeit der abgasrelevante Komponente NOx-Speicherkatalysator diagnostiziert wird. Dabei ist die benötigte Menge fetten Abgases äquivalent zur Gesamtmenge an NOx und Sauerstoff, die zu Beginn der Regenerierung in dem NOx-Speicherkatalysator eingespeichert waren. Die Sauerstoff-Speicherfähigkeit des NOx-Speicherkatalysators kann mit anderen Messverfahren ermittelt und so auf die NOx-Speicherfähigkeit des Speicherkatalysators geschlossen werden. Da die Menge an eingespeichertem NOx einmal über die gesamte Speicherphase bis zur Regenerierung und dann über die gesamte Regenerierungsphase bestimmt wird, sind beide Mengen bei intakter Abgasrückführung prinzipiell gleich und können so entsprechend verglichen werden.The Determination of storage capacity a NOx storage catalytic converter with open and closed Exhaust gas recirculation valve This can be done by a filled NOx storage catalytic converter on the basis of the measurement signal of the NOx storage catalytic converter downstream NOx exhaust gas sensor is detected that up to this point in the NOx storage catalyst present quantity of nitrogen oxide NOx is modeled and that in one subsequent Regeneration phase based on the regeneration of the NOx storage catalyst required Amount of rich exhaust gas actually stored in the NOx storage catalyst amount Nitrogen Oxine NOx_Reg is determined. The NOx exhaust gas sensor detects a filled NOx storage catalyst at a high NOx concentration or a high NOx mass flow and dissolves then over a downstream control a regeneration of the NOx storage catalyst out. The by then open Exhaust gas recirculation valve stored amount of NOx can be based on the modeled NOx content be modeled in the raw gas. The determination of NOx storage capacity in the Regeneration phase based on the regeneration consume rich exhaust gas corresponds to a known method, with the modern internal combustion engines and exhaust systems functioning the exhaust gas-relevant component NOx storage catalyst is diagnosed. Here is the needed Quantity of rich exhaust gas equivalent to the total amount of NOx and oxygen at the beginning of the regeneration stored in the NOx storage catalyst were. The oxygen storage capacity of the NOx storage catalyst can be determined by other measurement methods and so on the NOx storage capability the storage catalytic converter are closed. Because the amount of stored NOx once over the entire storage phase until regeneration and then over entire regeneration phase is determined, both quantities are included intact exhaust gas recirculation in principle the same and can be compared accordingly.
Eine separate Diagnose der Abgasrückführungen bei zweiflutigen Abgassystemen lässt sich dadurch erreichen, dass bei zweiflutigen Abgassystemen mit einer ersten und einer zweiten Abgasbank B1 und B2 für jede Abgasbank während der Magerbetriebsphasen die in den jeweiligen NOx-Speicherkatalysatoren aufgenommenen Mengen Stickoxyd NOx_B1 und NOx_B2 modelliert werden und dass während einer Regenerierungsphase die gespeicherten Mengen Stickoxyd NOx_Reg_B1 und NOx_Reg_B2 in den jeweiligen NOx-Speicherkatalysatoren bestimmt werden. Dabei kann auf eine Störung in zumindest einer Abgasrückführung geschlossen werden, wenn für einen NOx-Speicherkatalysator in einer Abgasbank während der Magerbetriebsphasen eine geringere NOx-Speicherkapazität und während der Regenerierungsphase eine annähernd gleiche oder größere NOx-Speicherkapazität als bei dem NOx-Speicherkatalysator in der anderen Abgasbank bestimmt wird, wobei auf eine verminderte Abgasrückführung von der Abgasbank geschlossen wird, bei welcher in den Magerbetriebsphasen eine geringere und in der Regenerierungsphase eine annähernd gleiche oder größere NOx-Speicherkapazität des NOx-Speicherkatalysators als bei der anderen Abgasbank festgestellt wurde. Ist beispielsweise eine der beiden Abgasrückführungsleitungen, zum Beispiel von der Abgasbank B1, verstopft, so wird aus Abgasbank B1 weniger Abgas in das gemeinsame Saugrohr zurückgeführt als aus der Abgasbank B2. Dementsprechend verbleibt mehr NOx-haltiges Abgas auf der Abgasbank B1. In der Folge wird der Speicherkatalysator in der Abgasbank B1 schneller gefüllt als der in der Abgasbank B2. Diese Diagnose lässt zunächst auf eine kleinere NOx-Speicherkapazität des NOx-Speicherkatalysators aus Abgasbank B1 schließen. Bei einer durch einen gefüllten NOx-Spei cherkatalysator ausgelösten Regenerierung der NOx-Speicherkatalysatoren, welche zumindest bei Brennkraftmaschinen mit einem gemeinsamen Saugrohr gemeinsam und zeitgleich erfolgt, lässt die Messung des benötigten Regeneriergases darauf schließen, dass in dem Speicherkatalysator auf der Abgasbank B1 mehr NOx eingespeichert war als in dem auf Abgasbank B2. Aus dieser Diskrepanz kann auf eine Asymmetrie der Abgasrückführungen und somit auf eine Störung in einer Abgasrückführung geschlossen werden. Die Zuordnung der Störung zu einer Abgasbank ist eindeutig.A separate diagnosis of exhaust gas recirculation in twin-flow exhaust systems can be achieved by modeling the quantities of nitrogen oxides NOx_B1 and NOx_B2 received in the respective NOx storage catalysts in dual-flow exhaust systems with a first and a second exhaust bank B1 and B2 for each exhaust bank during the lean operating phases and during a regeneration phase, the stored amounts of nitrogen oxide NOx_Reg_B1 and NOx_Reg_B2 are determined in the respective NOx storage catalytic converters. In this case, it can be concluded that there is a fault in at least one exhaust gas recirculation if, for a NOx storage catalytic converter in an exhaust gas bank, a smaller NOx storage capacity during the lean operating phases and approximately during the regeneration phase same or greater NOx storage capacity than the NOx storage catalyst in the other exhaust bank is determined, which is a reduced exhaust gas recirculation from the exhaust bank is closed, in which in the lean operating phases a lower and in the regeneration phase, an approximately equal or greater NOx storage capacity of the NOx storage catalyst was detected as the other exhaust bank. For example, if one of the two exhaust gas recirculation lines, for example, from the exhaust bank B1, clogged, less exhaust gas is returned from the exhaust bank B1 in the common intake manifold than from the exhaust bank B2. Accordingly, more NOx-containing exhaust gas remains on the exhaust bank B1. As a result, the storage catalyst in the exhaust bank B1 is filled faster than that in the exhaust bank B2. This diagnosis is initially based on a smaller NOx storage capacity of the NOx storage catalyst from exhaust bank B1 close. With a regeneration of the NOx storage catalytic converters triggered by a filled NOx storage catalyst, which takes place together and at the same time, at least in internal combustion engines with a common intake manifold, the measurement of the required regeneration gas can be concluded that more NOx was stored in the storage catalytic converter on the exhaust gas bank B1 as in the on exhaust bank B2. From this discrepancy can be concluded that an asymmetry of the exhaust gas recirculation and thus a fault in an exhaust gas recirculation. The assignment of the fault to an exhaust bank is clear.
Eine Zuordnung einer Störung zu einer Abgasrückführung von einer Abgasbank kann dadurch erfolgen, dass bei Differenzen zwischen den bestimmten Mengen Stickoxyd NOx_B1 und NOx_Reg_B1 und/oder bei Differenzen zwischen den bestimmten Mengen Stickoxyd NOx_B2 und NOx_Reg_B2 auf eine Störung in der Abgasrückführung in der jeweiligen Abgasbank B1 und/oder B2 geschlossen wird. Aus den abgespeicherten Werten kann eine Asymmetrie zwischen den beiden Abgasbänken quantifiziert werden. Wegen Ungenauigkeiten insbesondere bei einer Modellierung der NOx-Einspeicherung liegt der Vorteil dieser Auswertung jedoch in einer qualitativen Aussage, welche Abgasrückführung fehlerhaft ist.A Assignment of a fault to an exhaust gas recirculation of An exhaust bank can take place in that at differences between the specific amounts of nitrogen oxide NOx_B1 and NOx_Reg_B1 and / or at Differences between the specific amounts of nitrogen oxide NOx_B2 and NOx_Reg_B2 on a fault in the exhaust gas recirculation in the respective exhaust bank B1 and / or B2 is closed. From the stored values can be an asymmetry between the two exhaust banks be quantified. Because of inaccuracies especially in one Modeling NOx storage is the advantage of this evaluation However, in a qualitative statement, which exhaust gas recirculation faulty is.
Entsprechend einer weiteren Auswertemöglichkeit kann bei einem zweiflutigen Abgassystem mit einer Abgasrückführung von jeder Abgasbank dann auf eine asymmetrische Menge zurückgeführtem Abgas geschlossen werden, wenn bei bestimmten Mengen Stickoxyd NOx_Reg_B1 > NOx_B1 und NOx_Reg_B2 ≤ NOx_B2 oder bei NOx_Reg_B1 ≤ NOx_B1 und NOx_Reg_B2 > NOx_B2 festgestellt wird.Corresponding another evaluation option can in a dual-flow exhaust system with an exhaust gas recirculation of each exhaust bank then to an asymmetric amount of recirculated exhaust gas for certain quantities of nitrogen oxide NOx_Reg_B1> NOx_B1 and NOx_Reg_B2 ≤ NOx_B2 or at NOx_Reg_B1 ≤ NOx_B1 and NOx_Reg_B2> NOx_B2 is detected.
Eine weitere Möglichkeit der Fehlererkennung wird dadurch möglich, dass bei annähernd gleichen bestimmten Mengen Stickoxyd NOx_B1 und NOx_B2 bei gleichzeitiger starker Differenz der bestimmten Mengen Stickoxyd NOx_Reg_B1 und NOx_Reg_B2 auf eine Störung der Abgasrückführung geschlossen wird. Hier wird nur die Relation der bestimmten NOx-Mengen auf Abgasbank B1 und B2 beurteilt, was den Vorteil hat, unabhängig von der Unsicherheit in der Modellierung der absoluten Mengen von eingespeichertem NOx zu sein.A another possibility the error detection is possible by the fact that at approximately the same certain amounts of nitrogen oxide NOx_B1 and NOx_B2 at the same time strong difference of the specific amounts of nitrogen oxide NOx_Reg_B1 and NOx_Reg_B2 on a fault the exhaust gas recirculation closed becomes. Here, only the relation of the specific amounts of NOx on exhaust bank becomes B1 and B2 judged what has the advantage, regardless of the uncertainty in the modeling of the absolute amounts of NOx stored be.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to one shown in the figures embodiment explained in more detail. It demonstrate:
Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments
In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht
die Brennkraftmaschine
Störungen in
der Abgasrückführung
Bei
Brennkraftmaschinen
Weiterhin
muss bei Brennkraftmaschinen
Verfahren
II: Die für
die Regenerierung benötigte
Menge fetten Abgases wird gemessen. Diese ist äquivalent zur Gesamtmenge an
NOx und Sauerstoff, die zu Beginn der Regenerierung in dem (NOx)-Speicherkatalysator
Gemäß dem Verfahren
der Erfindung kann durch Kombination der Verfahren I und II, welche heute
zur Diagnose von (NOx)-Speicherkatalysatoren
Anhand der bestimmten Differenz kann die Motorsteuerung eine Adaption im Abgasrückführungssystem durchführen oder eine entsprechende Fehlermeldung ausgeben.Based the determined difference, the engine control an adaptation in the Exhaust gas recirculation system carry out or output a corresponding error message.
Das
Verfahren lässt
sich auch entsprechend bei einem zweiflutigen Abgassystem
Auch
in diesem Ausführungsbeispiel
entspricht die Brennkraftmaschine
Bei
solchen zweiflutigen Abgassystemen
Bei
solchen zweiflutigen Abgassystemen
Dies
unterscheidet das erfindungsgemäße Verfahren
von den bekannten Verfahren, welche lediglich einen Gesamtfehler
in der Abgasrückführung
Weiterhin
kann es vorgesehen sein, das erfindungsgemäße Verfahren zur Diagnose der
Abgasrückführung
In
In
einem ersten Funktionsblock wird während einer Magerbetriebsphase
das in die Speicherkatalysatoren
Anhand
einer zweiten Abfrage
In
Claims (15)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102005058299A DE102005058299A1 (en) | 2005-12-07 | 2005-12-07 | Method of diagnosing exhaust gas recirculation (EGR) in IC engine e.g. petrol engine, involves determining storage capacities of catalyst during closed and open EGR, and comparing both capacities for EGR abnormalities |
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