DE102008011833A1 - Exhaust gas system controlling method for internal combustion engine of motor vehicle, involves controllably adjusting fuel air mixture ratio of internal combustion engine by exhaust mixture of representational condition valve - Google Patents

Exhaust gas system controlling method for internal combustion engine of motor vehicle, involves controllably adjusting fuel air mixture ratio of internal combustion engine by exhaust mixture of representational condition valve Download PDF

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Abstract

The method involves utilizing correction of a regulation parameter of a heating element controller for regularly heating a set of heating elements. Temperature of measuring elements of a lambda sensor is detected or determined. Exhaust mixture of representational condition valve is determined using a signal of the lambda sensor and the temperature of the measuring elements of the lambda sensor. Fuel air mixture ratio of the internal combustion engine is controllably adjusted by the exhaust mixture of representational condition valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Lambdasonde mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen und eine Motorsteuerung einer Brennkraftmaschine zum Steuern wenigstens einer Lambdasonde mit den im Oberbegriff des Anspruchs 12 genannten Merkmalen.The The invention relates to a method for controlling an exhaust system of a Internal combustion engine with a lambda probe with the in the preamble of Claim 1 features and an engine control of an internal combustion engine for controlling at least one lambda probe with those in the preamble of claim 12 mentioned features.

Es ist bekannt, dass zur Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben an die zulässigen Abgasemissionen eine hohe Wirksamkeit von Abgasreinigungsmaßnahmen notwendig ist. Eine dieser Maßnahmen ist eine möglichst genaue Einstellung der Abgaszusammensetzung dergestalt, dass ein im Abgassystem angeordneter Katalysator möglichst wirkungsvoll arbeiten kann. Um bei heutigen Drei-Wege-Katalysatoren eine hohe Schadstoff-Konvertierungsleistung zu erreichen, werden diese mit Abgas beaufschlagt, welches abwechselnd einen leichten Kraftstoff-Überschuss (fett) oder einen leichten Sauerstoffüberschuss (mager) aufweist. Nach Stand der Technik wird diese sogenannte Lambda-Modulation über eine vor dem Katalysator eingebaute Lambdasonde geregelt.It is known to meet the legal requirements to the permissible exhaust emissions high efficiency of emission control measures is necessary. One of these Measures is the most accurate attitude possible the exhaust gas composition such that one arranged in the exhaust system Catalyst can work as effectively as possible. At Today's three-way catalysts a high pollutant conversion performance To achieve this, they are subjected to exhaust gas, which alternately a slight excess of fuel (in fat) or a has slight oxygen excess (lean). By state The technology is this so-called lambda modulation over regulated upstream of the catalytic converter lambda probe.

Darüber hinaus wird bei Erreichen maximal zulässiger Temperaturen im Abgassystem oder zum Erreichen einer höheren Motorleistung üblicherweise der Bereich des geregelten Betriebes verlassen und eine Anreicherung mit Kraftstoff vorgenommen.About that In addition, when reaching maximum allowable temperatures in the exhaust system or to achieve a higher engine power usually the Leave the regulated area and an enrichment made with fuel.

Bei den eingesetzten Lambdasonden unterscheidet man im Wesentlichen zwei verschiedene Bauarten. Breitband-Lambdasonden sind in der Lage, auch bei Lambda ungleich 1 ein hinreichend genaues Signal zu liefern. Werden solche Sonden zur Regelung der Lambda-Modulation eingesetzt, so kann der gewünschte Überschuss an Kraftstoff oder Luft genau eingeregelt werden. Ein weiterer Vorteil von Breitband-Lambdasonden ist es, dass auch in Betriebszuständen mit Kraftstoff-Überschuss das Gemischverhältnis vergleichsweise genau eingeregelt werden kann.at The used lambda probes are essentially different two different types. Broadband lambda probes are able to Even with lambda not equal to 1 to provide a sufficiently accurate signal. If such probes are used to control lambda modulation, so can the desired excess of fuel or air can be regulated exactly. Another advantage of broadband lambda probes it is that even in operating conditions with excess fuel the mixture ratio adjusted comparatively accurate can be.

Dagegen sind sogenannte Sprung-Lambdasonden nach dem Nernstprinzip preiswerter als Breitband-Lambdasonden, können jedoch nur im Bereich um Lambda = 1 mit hoher Genauigkeit messen. Aus diesem Grunde wertet die Lambda-Regelung nach dem Stand der Technik lediglich aus, ob sich das Sondensignal ober- oder unterhalb einer festgelegten Lambda = 1 äquivalenten Signalspannung befindet. Bei magerer oder fetter Abgaszusammensetzung ist das abgegebene Signal sehr flach und insbesondere bei Alterung der Lambdasonde mit Toleranzabweichungen behaftet. Die Lambda-Modulation wird nach dem Stand der Technik in diesen Bereichen gesteuert am Motor eingestellt, wodurch sich u. U. aufgrund einer ungenauen motorseitigen Vorsteuerung Werte ergeben, die von den Werten abweichen, welche für eine optimale Abgasreinigung benötigt werden. Auch die Betriebszustände mit Kraftstoff-Überschuss oder -Mangel werden aus diesen Gründen nach dem Stand der Technik nur gesteuert angefahren. Dabei wird bestenfalls der Zustand überwacht und zusätzlicher Kraftstoff hinzugegeben bzw. vermindert, wenn das Signal der Sprungsonde noch nicht oberhalb bzw. unterhalb der definierten Lambda = 1 äquivalenten Signalspannung ist. Da die Vorsteuerung der Gemischzusammensetzung ebenfalls toleranzbehaftet ist, kommt es in diesen Betriebszuständen in der Regel zu einem unnötig hohen Kraftstoffverbrauch. Um sicherzustellen, dass ein gewünschter Lambda-Wert von beispielsweise 0,96 bei allen möglichen Serienstreuungen auch sicher erreicht wird, muss nämlich unter Berücksichtigung der Vorsteuertoleranzen i. d. R. ein weit fetteres Lambda vorgesteuert werden. Werden beispielsweise die Toleranzen der Vorsteuerung auf bis zu 5% ermittelt, so muss dann bereits ein Lambda-Wert von 0,91 eingestellt werden, obwohl nur für einen kleinen Teil der Fahrzeuge dieser Toleranzabstand auch tatsächlich nötig ist, und somit fährt der überwiegende Teil der Fahrzeuge mit deutlich fetterem Lambda, was mit einem größeren Kraftstoffverbrauch und größerer Umweltbelastung gleichbedeutend ist. Bekannt ist ferner nach dem Stand der Technik, dass mittels einer Lambdasonde hinter dem Katalysator eine mittlere Lambda-Abweichung ermittelt wird, welche auf verschiedene Weise (zeitlich auf eine Periodendauer begrenzt oder als ein Offset-Lambdawert vorgegeben) in die vordere Lambdaregelung eingerechnet werden kann. Bekannt ist, mittels der Messvorrichtung hinter dem Katalysator systematische Gemischabweichungen zu quantifizieren und mit diesem Wert eine Kennlinie der Sprungsonde vor dem Katalysator anzupassen.On the other hand are so-called jump lambda probes according to the Nernstprinzip cheaper as broadband lambda probes, however, can only in the field around Lambda = 1 measure with high accuracy. For that reason evaluates the lambda control according to the prior art only from whether the probe signal is above or below a fixed lambda = 1 equivalent signal voltage. In lean or fat exhaust gas composition, the emitted signal is very flat and in particular with aging of the lambda probe with tolerance deviations afflicted. The lambda modulation is according to the prior art controlled in these areas set on the engine, resulting in u. U. due to an inaccurate engine-side feedforward values which deviate from the values given for a optimal emission control needed. Also the operating conditions with fuel excess or shortage will be for these reasons Approached only controlled in the prior art. It will at best the condition is monitored and additional Fuel is added or decreased when the jump probe signal not yet above or below the defined lambda = 1 equivalents Signal voltage is. Since the pilot control of the mixture composition is also subject to tolerances, it comes in these operating conditions usually to unnecessarily high fuel consumption. To ensure that a desired lambda value of for example, 0.96 in all possible series variations is certainly achieved, namely, taking into account the pilot control tolerances i. d. R. a far richer Lambda piloted become. For example, if the tolerances of the precontrol on determined up to 5%, then already has a lambda value of 0.91 be adjusted, although only for a small part of the vehicles This tolerance distance actually needed is, and thus drives the vast majority of vehicles with much fatter lambda, what with a bigger one Fuel consumption and greater environmental impact is synonymous. It is also known from the prior art, that means of a lambda probe behind the catalyst, a mean lambda deviation is determined, which in different ways (temporally to a Period limited or specified as an offset lambda value) in the front lambda control can be included. It is known by means of the measuring device behind the catalyst systematic To quantify mixture deviations and with this value a characteristic curve adjust the jump probe before the catalyst.

Die DE 10 2006 011 722 B3 offenbart ein Verfahren zur Korrektur des Ausgangssignals einer Breitbandlambdasonde einer Brennkraftmaschine. Im Rahmen dieses Verfahrens wird der Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf den durch die Breitbandlambdasonde bestimmten Lambda-Wert erkannt und mithilfe eines Kompensationsmodells herausgerechnet. Zu diesem Zweck wird eine gemessene Luftfeuchtigkeit in die Kalibrierung der Breitbandlambdasonde während einer Schubabschaltphase der Brennkraftmaschine einbezogen.The DE 10 2006 011 722 B3 discloses a method for correcting the output of a broadband lambda probe of an internal combustion engine. As part of this process, the influence of humidity on the lambda value determined by the broadband lambda probe is detected and eliminated using a compensation model. For this purpose, a measured humidity is included in the calibration of the broadband lambda probe during a fuel cut-off phase of the internal combustion engine.

Laut DE 10 2005 059 794 B3 wird nach einem Sprung von einer Vorgabe eines fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einem Brennraum eines jeweiligen Zylinders einer Brennkraftmaschine zu einer Vorgabe eines mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf eine sich daraufhin einstellende Plateauphase eines Messsignals einer in einem Abgaskatalysator angeordneten Abgassonde detektiert und die Zeitdauer als Einlagerungszeitdauer ermittelt. Nach einem Sprung von einer Vorgabe eines mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in dem Brennraum des jeweiligen Zylinders zu einer Vorgabe eines fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird auf eine sich daraufhin einstellende Plateauphase des Messsignals detektiert und die Zeitdauer der Plateauphase als Auslagerungszeitdauer ermittelt. Abhängig von der Einlagerungszeitdauer und der Auslagerungszeitdauer wird eine Zuordnungsvorschrift zum Zuordnen des Messsignals zu einem erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnis angepasst. Zum Kalibrieren der Abgassonde wird abhängig von einem Plateauwert des Messsignals während der Plateauphase die Zuordnungsvorschrift angepasst.Loud DE 10 2005 059 794 B3 is detected after a jump from a specification of a rich air / fuel ratio in a combustion chamber of a respective cylinder of an internal combustion engine to a specification of a lean air / fuel ratio to a subsequent adjusting plateau phase of a measurement signal of an exhaust gas catalyst arranged in an exhaust gas sensor and determines the time duration as the storage period. After a jump from a default of a lean air / fuel ratio in the combustion chamber of the respective cylinder to a specification of a rich air / fuel ratio is detected on a subsequent adjusting plateau phase of the measurement signal and determines the duration of the plateau phase as Auslagerungszeitdauer. Depending on the storage time period and the removal time period, an assignment rule for assigning the measurement signal to a detected air / fuel ratio is adjusted. For calibrating the exhaust gas probe, the assignment rule is adjusted as a function of a plateau value of the measurement signal during the plateau phase.

Es sind folgende Patentdokumente in den technologischen Hintergrund der vorliegenden Erfindung gestellt worden: DE 10 2006 011 722 B3 , DE 103 60 775 A1 , DE 198 61 198 B4 , DE 43 04 966 A1 , DE 199 37 016 A1 , DE 10 2004 006 875 A1 , DE 103 39 062 A1 , DE 199 26 139 A1 und DE 10 2005 038 492 A1 .The following patent documents have been put into the technological background of the present invention: DE 10 2006 011 722 B3 . DE 103 60 775 A1 . DE 198 61 198 B4 . DE 43 04 966 A1 . DE 199 37 016 A1 . DE 10 2004 006 875 A1 . DE 103 39 062 A1 . DE 199 26 139 A1 and DE 10 2005 038 492 A1 ,

Die DE 10 2004 025 244 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zum Bewerten der Elektrodeneigenschaften einer Lambdasonde, bei dem zum Messen ihres Innenwiderstandes unter Nutzung von in einem Referenzluftvolumen vorhandenem Sauerstoff die Sondenspannung in einem unbelasteten und in einem mit einem Lastwiderstand belasteten Zustand gemessen wird. Eine zuverlässige Messung der Elektrodengüte bei Lambdasonden mit gepumpter Referenz wird dadurch erreicht, dass bei einer Lambdasonde mit gepumpter Referenz über die Messzeit der Sauerstoffpartialdruck zum Messen der Sondenspannung aufrechterhalten wird, indem für die Messung das Referenzluftvolumen mit Sauerstoff aufgeladen wird.The DE 10 2004 025 244 A1 relates to a method for evaluating the electrode properties of a lambda probe, wherein the probe voltage is measured in an unloaded and loaded with a load resistor state for measuring their internal resistance using oxygen present in a reference air volume. A reliable measurement of the electrode quality in the case of pumped reference lambda probes is achieved by maintaining the oxygen partial pressure for measuring the probe voltage during a lambda probe with pumped reference over the measuring time by charging the reference air volume with oxygen for the measurement.

DE 10312240 B4 offenbart ein System zum Schätzen der Abgastemperatur und Steuerung der Aufheizung eines Sauerstoffsensors in einem Fahrzeug, welches den Heizungsstrom erfasst und einen Kalmanfilter verwendet, um einen Abgastemperaturwert zu berechnen. DE 10312240 B4 discloses a system for estimating exhaust gas temperature and controlling the heating of an oxygen sensor in a vehicle that detects the heater current and uses a Kalman filter to calculate an exhaust gas temperature value.

Die DE 19 629 552 C1 offenbart eine Vorrichtung zum Kompensieren der Temperaturdrift einer Abgassonde unter Verwendung des Temperatursignals eines in die Lambdasonde integrierten Temperaturfühlers und eines in einem Speicher der elektronischen Steuerungseinrichtung der Brennkraftmaschine abgelegten Kennfeldes, das in Abhängigkeit der Sensortemperatur zugehörige Werte für das Ausgangssignal der Lambdasonde enthält. In Abhängigkeit von der durch das Auswerten des Kennfeldes erhaltenen Signalverschiebung wird die Heizleistung der Sondenbeheizungseinrichtung verändert, so dass ein vorgegebener Sollwert für die Arbeitstemperatur der Lambdasonde eingehalten wird.The DE 19 629 552 C1 discloses a device for compensating the temperature drift of an exhaust gas probe using the temperature signal of a temperature sensor integrated in the lambda probe and a map stored in a memory of the electronic control device of the internal combustion engine, which contains associated values for the output signal of the lambda probe as a function of the sensor temperature. Depending on the signal shift obtained by the evaluation of the map, the heating power of the probe heating device is changed, so that a predetermined setpoint for the operating temperature of the lambda probe is maintained.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit des Betriebs einer Lambdasonde in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine zu erhöhen und dadurch den Kraftstoffverbrauch zu senken, der auf eine zu ungenaue Lambdaregelung, die insbesondere bei Verwendung einer Lambda-Sprungsonde vorliegt, zurückzuführen ist, und die dadurch bedingte Umweltbelastung zu verringern.Of the Invention is based on the object, the accuracy of operation a lambda probe in the exhaust system of an internal combustion engine to increase and thereby reduce fuel consumption, the to an inaccurate lambda control, especially when using a lambda jump probe is due is to reduce the resulting environmental impact.

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Steuern einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Lambdasonde mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine aus. Die Abgasanlage weist einen Katalysator und wenigstens ein elektrisches Heizelement zum Aufheizen der Lambdasonde auf eine Betriebstemperatur auf, welches in wenigstens einem Verfahrensschritt aufgeheizt wird und das Aufheizen dieses Heizelementes durch eine Heizelementsteuerung ausgeführt wird, wobei dem Heizelement von der Heizelementsteuerung wenigstens ein Regelparameter vorgegeben wird. Dabei wird ein Lambdasonden-Temperaturmodell zur Korrektur der Regelparameter verwendet.The The invention relates to a method for controlling an exhaust system an internal combustion engine having at least one lambda probe with a lambda control system for controlling the air-fuel ratio of a Combustion process of the internal combustion engine. The exhaust system has a catalyst and at least one electrical heating element for heating the lambda probe to an operating temperature, which is heated in at least one process step and the heating this heating element performed by a heating element control with the heating element from the heating element control at least a control parameter is specified. This is a lambda probe temperature model used to correct the control parameters.

Dadurch, dass

  • – in einem ersten Schritt die Leistungsfähigkeit des Heizelementes ermittelt und einem repräsentativen Leistungswert zugeordnet wird,
  • – in einem zweiten Schritt eine Korrektur des wenigstens einen, der Heizelementsteuerung vorgegebenen Regelparameters ausgeführt wird,
  • – in einem dritten Schritt wenigstens ein korrigierter Regelparameter von der Heizelementsteuerung zum geregelten Beheizen des Heizelementes verwendet wird,
  • – in einem vierten Schritt die Temperatur des Messelementes der Lambdasonde erfasst oder ermittelt wird,
  • – in einem fünften Schritt ein das Abgasgemisch repräsentierender Zustandswert unter Verwendung des Signals der Lambdasonde und der Temperatur des Messelementes der Lambdasonde bestimmt wird,
  • – in einem sechsten Schritt das Kraftstoff-Luftgemischverhältnis der Brennkraftmaschine anhand des das Abgasgemisch repräsentierenden Zustandswertes geregelt eingestellt wird, ist die Aufgabe der Erfindung gelöst.
As a result of that
  • In a first step, the efficiency of the heating element is determined and assigned to a representative power value,
  • In a second step, a correction of the at least one control parameter predetermined by the heating element control is carried out,
  • In a third step at least one corrected control parameter is used by the heating element control for the controlled heating of the heating element,
  • In a fourth step, the temperature of the measuring element of the lambda probe is detected or determined,
  • In a fifth step, a state value representing the exhaust gas mixture is determined using the signal of the lambda probe and the temperature of the measuring element of the lambda probe,
  • - In a sixth step, the fuel-air mixture ratio of the internal combustion engine is adjusted based on the state of the exhaust gas mixture representing state value, the object of the invention is achieved.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the others, in the subclaims mentioned features.

Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung wird der im ersten Schritt zu ermittelnde repräsentative Leistungswert des Heizelementes durch eine Messung des Innenwiderstandes des Heizelementes mithilfe einer an das Heizelement angelegten vorbestimmten Messspannung anhand des gemessenen Messstroms als Kaltwiderstand ermittelt.According to one embodiment of the method according to the present invention, the representative power value to be determined in the first step becomes of the heating element is determined by measuring the internal resistance of the heating element by means of a predetermined measuring voltage applied to the heating element on the basis of the measured measuring current as a cold resistance.

In einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung wird der im ersten Schritt zu ermittelnde repräsentative Leistungswert des Heizelementes durch Erfassen seiner Aufheizgeschwindigkeit bei Zuführung einer definierten Energiemenge ausgeführt.In another embodiment of the method according to the present invention becomes the representative to be determined in the first step Power value of the heating element by detecting its heating rate executed when supplying a defined amount of energy.

Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung wird die im zweiten Schritt ausgeführte Korrektur des wenigstens einen, der Heizelementsteuerung vorgegebenen Regelparameters unter Berücksichtigung des repräsentativen Leistungswertes des Heizelementes vorgenommen.According to a further embodiment of the method according to the present invention is the executed in the second step correction of at least a, the heating element control predetermined control parameters Consideration of the representative performance value made of the heating element.

In noch einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung erfolgt die im zweiten Schritt ausgeführte Korrektur des wenigstens einen, der Heizelementsteuerung vorgegebenen Regelparameters mithilfe des Lambdasonden-Temperaturmodells, wobei das Lambdasonden-Temperaturmodell den repräsentativen Leistungswert des Heizelementes berücksichtigt.In Yet another embodiment of the method according to present Invention carried out in the second step correction the at least one control parameter predetermined by the heating element control using the lambda sensor temperature model, where the lambda probe temperature model considered the representative power value of the heating element.

Das im dritten Schritt ausgeführte geregelte Beheizen des Heizelementes wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in einem geschlossenen Regelkreis ausgeführt, in dem ein durch das Lambdasonden-Temperaturmodell bestimmter Temperaturwert der Lambdasonde oder ein Innenwiderstandswert der Lambdasonde als Ist-Wert verwendet wird.The in the third step, controlled heating of the heating element is according to another embodiment of the present Invention executed in a closed loop, in which a temperature value determined by the lambda probe temperature model the lambda probe or an internal resistance value of the lambda probe as Actual value is used.

Die im vierten Schritt erfasste oder ermittelte Temperatur der Lambdasonde erfolgt in einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung durch das Erfassen des Innenwiderstandswertes der Lambdasonde und/oder wird in dem Lambdasonden-Temperaturmodell ermittelt, welches den im ersten Schritt ermittelten repräsentativen Leistungswert des Heizelementes berücksichtigt.The in the fourth step detected or detected temperature of the lambda probe takes place in a preferred further embodiment of the present invention Invention by detecting the internal resistance value of the lambda probe and / or is determined in the lambda probe temperature model, which is the in the first step determined representative performance value considered the heating element.

Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das Erfassen des Innenwiderstandswertes der Lambdasonde bei wenigstens einer definierten Randbedingung ausgeführt, welche aus einer nicht vollständigen Auflistung von Lambdasonden-Temperatur, Abgastemperatur und verschiedener Betriebszustände der Brennkraftmaschine ausgewählt sind.According to Another embodiment of the present invention is the Detecting the internal resistance value of the lambda probe at least executed a defined boundary condition, which from an incomplete listing of lambda probe temperature, Exhaust gas temperature and various operating conditions of Internal combustion engine are selected.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die wenigstens eine definierte Randbedingung mit der in dem Lambdasonden-Temperaturmodell modellierten Lambdasonden-Temperatur verknüpft, wobei hierfür ein multiplikativer Faktor berechnet werden kann.In a preferred embodiment of the present invention the at least one defined boundary condition with that in the lambda probe temperature model modeled lambda probe temperature linked, for this purpose a multiplicative factor can be calculated.

Die im fünften Schritt ausgeführte Bestimmung des das Abgasgemisch repräsentierenden Zustandswertes wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von dem Signal der Lambdasonde, einem korrigierten Signal der Lambdasonde und/oder der wie vorher beschrieben ermittelten Lambdasonden-Temperatur ausgeführt.The in the fifth step, the provision of the becomes the state value representing the exhaust gas mixture according to a further embodiment of the present invention Invention as a function of the signal of the lambda probe, a corrected signal of the lambda probe and / or as before described lambda probe temperature executed.

Der das Abgasgemisch repräsentierende Zustandswert kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in einen Lambda-Wert umgerechnet werden.Of the The state value representing the exhaust gas mixture can be found in a preferred embodiment of the present invention in a Lambda value to be converted.

Nach einem zweiten Aspekt vorliegender Erfindung ist die Aufgabe der Erfindung mit Hilfe einer Motorsteuerung einer Brennkraftmaschine zum Steuern wenigstens einer Lambdasonde in der Abgasanlage der Brennkraftmaschine mit einem Lambda-Regelsystem erreicht, in der die Verfahrensschritte nach einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen ausführbar sind.To A second aspect of the present invention is the object of Invention with the aid of an engine control of an internal combustion engine for controlling at least one lambda probe in the exhaust system of Internal combustion engine with a lambda control system achieved in the the method steps according to one of the embodiments described above are executable.

Die vorangehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind lediglich beispielhaft und nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend auszulegen. Die vorliegende Erfindungslehre kann leicht auf andere Anwendungen übertragen werden. Die Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist zur Veranschaulichung vorgesehen und nicht, um den Schutzbereich der Patentansprüche einzuschränken. Viele Alternativen, Modifikationen und Varianten sind für einen durchschnittlichen Fachmann offensichtlich, ohne dass er hierfür den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verlassen müsste, der in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.The previous embodiments of the present invention are by way of example only, and not to be construed as limiting the present invention. The present invention can easily be applied to other applications become. The description of the embodiment is by way of illustration provided and not to the scope of the claims limit. Many alternatives, modifications and Variants are obvious to one of ordinary skill in the art without that he is the scope of the present invention would have to leave the, in the following claims is defined.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (12)

Verfahren zum Steuern einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Lambdasonde mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine, wobei die Abgasanlage einen Katalysator und wenigstens ein elektrisches Heizelement zum Aufheizen der Lambda-Sonde auf eine Betriebstemperatur aufweist, welches in wenigstens einem Verfahrensschritt aufgeheizt wird, und das Aufheizen dieses Heizelementes durch eine Heizelementsteuerung ausgeführt wird, wobei dem Heizelement von der Heizelementsteuerung wenigstens ein Regelparameter vorgegeben wird, wobei ein Lambdasonden-Temperaturmodell zur Korrektur der Regelparameter verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem ersten Schritt die Leistungsfähigkeit des Heizelementes ermittelt und einem repräsentativen Leistungswert zugeordnet wird, – in einem zweiten Schritt eine Korrektur des wenigstens einen, der Heizelementsteuerung vorgegebenen Regelparameters ausgeführt wird, – in einem dritten Schritt wenigstens ein korrigierter Regelparameter von der Heizelementsteuerung zum geregelten Beheizen des Heizelementes verwendet wird, – in einem vierten Schritt die Temperatur des Messelementes der Lambdasonde erfasst oder ermittelt wird, – in einem fünften Schritt ein das Abgasgemisch repräsentierender Zustandswert unter Verwendung des Signals der Lambdasonde und der Temperatur des Messelementes der Lambdasonde bestimmt wird, – in einem sechsten Schritt das Kraftstoff-Luftgemischverhältnis der Brennkraftmaschine anhand des das Abgasgemisch repräsentierenden Zustandswertes geregelt eingestellt wird.A method for controlling an exhaust system of an internal combustion engine having at least one lambda sensor with a lambda control system for controlling the fuel / air mixture ratio of a combustion process of the internal combustion engine, wherein the exhaust system comprises a catalyst and at least one electrical heating element for heating the lambda probe to an operating temperature, which is heated in at least one process step, and the heating of this heating element is performed by a Heizelementsteuerung, wherein the heating element of the Heizelementsteuerung at least one control parameter is specified, wherein a lambda probe temperature model is used to correct the control parameters, characterized in that - in one the first step, the performance of the heating element is determined and assigned to a representative power value, - in a second step, a correction of the at least one of the Heizelementsteuerung vorge predetermined lparameters is executed, - in a third step, at least one corrected control parameter is used by the heating element control for controlled heating of the heating element, - in a fourth step, the temperature of the measuring element of the lambda probe is detected or determined, - in a fifth step, a state value representing the exhaust gas mixture is determined using the signal of the lambda probe and the temperature of the measuring element of the lambda probe, - is set regulated in a sixth step, the fuel-air mixture ratio of the internal combustion engine based on the exhaust gas mixture representing state value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im ersten Schritt zu ermittelnde repräsentative Leistungswert des Heizelementes durch Messung des Innenwiderstandes des Heizelementes mithilfe einer an das Heizelement angelegten vorbestimmten Messspannung anhand des gemessenen Messstroms als Kaltwiderstand ermittelt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the representative to be determined in the first step Power value of the heating element by measuring the internal resistance of the heating element by means of a predetermined applied to the heating element Measuring voltage based on the measured current as a cold resistance is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im ersten Schritt zu ermittelnde repräsentative Leistungswert des Heizelementes durch Erfassen seiner Aufheizgeschwindigkeit bei Zuführung einer definierten Energiemenge ausgeführt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the representative to be determined in the first step Power value of the heating element by detecting its heating rate is performed when supplying a defined amount of energy. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im zweiten Schritt ausgeführte Korrektur des wenigstens einen, der Heizelementsteuerung vorgegebenen Regelparameters unter Berücksichtigung des repräsentativen Leistungswertes des Heizelementes vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the executed in the second step Correction of the at least one, the heating element control predetermined Control parameters taking into account the representative Power value of the heating element is made. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im zweiten Schritt ausgeführte Korrektur des wenigstens einen, der Heizelementsteuerung vorgegebenen Regelparameters mithilfe des Lambdasonden-Temperaturmodells erfolgt, wobei das Lambdasonden-Temperaturmodell den repräsentativen Leistungswert des Heizelementes berücksichtigt.Method according to claim 4, characterized in that that the correction carried out in the second step of at least a, the heating element control predetermined control parameters using the Lambda probe temperature model is carried out using the lambda probe temperature model considered the representative power value of the heating element. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im dritten Schritt ausgeführte geregelte Beheizen des Heizelementes in einem geschlossenen Regelkreis ausgeführt wird, indem ein durch das Lambdasonden-Temperaturmodell bestimmter Temperaturwert der Lambdasonde oder ein Innenwiderstandswert der Lambdasonde als Ist-Wert verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the executed in the third step controlled heating of the heating element executed in a closed loop is determined by a determined by the lambda probe temperature model Temperature value of the lambda probe or an internal resistance value of Lambda probe is used as the actual value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im vierten Schritt erfasste oder ermittelte Temperatur der Lambdasonde durch das Erfassen des Innenwiderstandswertes der Lambdasonde erfolgt und/oder in dem Lambdasonden-Temperaturmodell ermittelt wird, welches den im ersten Schritt ermittelten repräsentativen Leistungswert des Heizelementes berücksichtigt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detected in the fourth step or determined temperature of the lambda probe by detecting the internal resistance value the lambda probe takes place and / or in the lambda probe temperature model which is the representative in the first step Power value of the heating element taken into account. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des Innenwiderstandswertes der Lambdasonde bei wenigstens einer definierten Randbedingung ausgeführt wird, welche aus einer nicht vollständigen Auflistung von Lambdasonden-Temperatur, Abgastemperatur und verschiedener Betriebszustände der Brennkraftmaschine ausgewählt sind.Method according to claim 7, characterized in that in that the detection of the internal resistance value of the lambda probe at at least one defined boundary condition is executed, which is from an incomplete listing of lambda probe temperature, Exhaust gas temperature and various operating conditions of Internal combustion engine are selected. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine definierte Randbedingung mit der in dem Lambdasonden-Temperaturmodell modellierten Lambdasonden-Temperatur verknüpft wird, wobei hierfür ein multiplikativer Faktor berechnet werden kann.Method according to claim 8, characterized in that that the at least one defined boundary condition with that in the Lambda probe temperature model modeled lambda probe temperature linked is calculated using a multiplier factor can be. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im fünften Schritt ausgeführte Bestimmung des das Abgasgemisch repräsentierenden Zustandswertes in Abhängigkeit von dem Signal der Lambdasonde, einem korrigierten Signal der Lambdasonde und/oder der ermittelten Lambdasonden-Temperatur ausgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the executed in the fifth step Determining the state value representing the exhaust gas mixture in response to the signal of the lambda probe, a corrected Signal of the lambda probe and / or the determined lambda probe temperature is performed. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der das Abgasgemisch repräsentierende Zustandswert in einen Lambda-Wert umgerechnet wird.A method according to claim 10, characterized in that represent the exhaust gas mixture converting state value into a lambda value. Motorsteuerung einer Brennkraftmaschine zum Steuern wenigstens einer Lambda-Sonde in der Abgasanlage der Brennkraftmaschine mit einem Lambda-Regelsystem, dadurch gekennzeichnet, dass in der Motorsteuerung die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausführbar sind.Motor control of an internal combustion engine for controlling at least one lambda probe in the exhaust system of the internal combustion engine with a lambda control system, characterized in that in the Motor control the method steps according to one of the claims 1 to 11 are executable.
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