DE102009054935A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines Abgassensors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines Abgassensors Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose der Dynamik eines als Zweipunkt-Lambdasonde ausgeführten Abgassensors, welcher in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und mit welchem über einen Lambdaregler das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des, der Brennkraftmaschine zugeführten Gasgemischs geregelt wird, wobei zur Diagnose der Dynamik der Abgassonde eine Periodendauer des Lambdareglers ausgewertet wird. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass als Stellgröße der Lambdaregelung ein Lambdaregler-Ausgangssignal, welches aus Sprung- und Rampenanteilen zusammengesetzt ist, vorgegeben wird und während der Diagnose eine, abhängig von der Reglerauslegung verursachten Reglertotzeit der Lambdaregelung ausgewertet und daraus eine korrigierte Periodendauerverlängerung bestimmt wird. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht vor, dass eine Diagnoseeinrichtung, welche mit dem Abgassensor verbunden ist, Einrichtungen zur Vorgabe eines Lambdaregler-Ausgangssignals als Stellgröße der Lambdaregelung aufweist, welches aus Sprung- und Rampenanteilen zusammengesetzt ist, und eine, abhängig von der Reglerauslegung verursachten Reglertotzeit der Lambdaregelung aus einer zeitlichen Differenz zwischen dem Zeitpunkt eines Signalsprungs des Abgassensors und einer Reaktionszeit des Lambdareglers bis zur Anforderung entsprechender Gegenmaßnahmen auswertbar und daraus eine korrigierte Periodendauerverlängerung durch Abzug der Reglertotzeiten von der ermittelten Periodendauerverlängerung bestimmbar ist. Mit dem Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann durch diese Korrekturmaßnahme, unabhängig von Reglerauslegungen, Systemzuständen und Betriebspunkten der Brennkraftmaschine, eine tatsächliche Periodendauerverlängerung infolge von Alterungseffekten der Lambdasonde bestimmt werden, was zu einer verbesserten On-Board-Diagnose der Dynamik der Lambdasonde beiträgt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose der Dynamik eines als Zweipunkt-Lambdasonde ausgeführten Abgassensors, welcher in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und mit welchem über einen Lambdaregler das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des, der Brennkraftmaschine zugeführten Gasgemischs geregelt wird, wobei zur Diagnose der Dynamik der Abgassonde eine Periodendauer des Lambdareglers ausgewertet wird.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Eine Lambdaregelung, in Verbindung mit einem Katalysator, ist heute das wirksamste Abgasreinigungsverfahren für den Ottomotor. Erst im Zusammenspiel mit derzeit verfügbaren Zünd- und Einspritzsystemen können sehr niedrige Abgaswerte erzielt werden.
  • Besonders wirkungsvoll ist der Einsatz eines Dreiwege- oder Selektiv-Katalysators. Dieser Katalysator hat die Eigenschaft, Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide bis zu mehr als 98% abzubauen, falls der Motor in einem Bereich von etwa 1% um das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit λ = 1 betrieben wird. Dabei gibt der Lambdawert an, wieweit das tatsächlich vorhandene Luft-Kraftstoff-Gemisch von dem Wert λ = 1 abweicht, der einem zur vollständigen Verbrennung theoretisch notwendigen Massenverhältnis von 14,7 kg Luft zu 1 kg Benzin entspricht, d. h. der Lambdawert ist der Quotient aus zugeführter Luftmasse und theoretischem Luftbedarf. Bei Luftüberschuss ist λ > 1 (mageres Gemisch). Bei Kraftstoffüberschuss ist λ < 1 (fettes Gemisch).
  • Bei modernen Brennkraftmaschinen werden Lambdasonden eingesetzt, welche die Sauerstoffkonzentration im Abgas der Brennkraftmaschine bestimmen und über einen Lambda-Regelkreis die Luft- und Kraftstoffzuführung der Brennkraftmaschine derart regeln, dass eine für die Abgasnachbehandlung durch in dem Abgaskanal der Brennkraftmaschine vorgesehener Katalysatoren optimale Zusammensetzung des Abgases erreicht wird. Dabei wird bevorzugt auf ein Lambda von 1, also ein stöchiometrisches Verhältnis von Kraftstoff zu Luft, geregelt. Die Schadstoffemission der Brennkraftmaschine kann so minimiert werden.
  • Es sind verschiedene Formen von Lambdasonden im Einsatz. Bei einer Zweipunkt-Lambdasonde, auch als Sprungsonde oder Nernst-Sonde bezeichnet, weist die Kennlinie bei λ = 1 einen sprungartigen Abfall auf. Sie erlaubt daher im Wesentlichen nur die Unterscheidung zwischen fettem Abgas bei Betrieb der Brennkraftmaschine mit Kraftstoffüberschuss und magerem Abgas bei Betrieb mit Luftüberschuss.
  • Eine Breitband-Lambdasonde, auch als stetige oder lineare Lambdasonde bezeichnet, ermöglicht die Messung des Lambdawertes in dem Abgas in einem weiten Bereich um λ = 1 herum. Damit kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine auch auf einen mageren Betrieb mit Luftüberschuss geregelt werden.
  • Wesentlich für den schadstoffarmen Betrieb der Brennkraftmaschine ist eine schnelle Regelung der Abgaszusammensetzung auf den vorgegebenen Lambda-Wert.
  • Neben den gewählten Regelparametern des Lambda-Regelkreises und den Streckenparametern bestimmt die Dynamik der Lambdasonde die Geschwindigkeit des Regelkreises. Aufgrund von Alterungseffekten können sich die dynamischen Eigenschaften der Lambdasonden jedoch dahingehend verändern, dass die Reaktionsgeschwindigkeit der Lambdasonde bei der Bestimmung der Abgaszusammensetzung nicht mehr ausreichend ist, was zu einer erhöhten Schadstoffemission führt.
  • Die Diagnosegesetzgebung für Kraftfahrzeuge fordert eine Dynamiküberwachung der Lambdasonden. Bei Systemen mit 2-Punkt-Lambdaregelung erfolgt diese Überwachung über eine Beurteilung der Periodendauer der Lambdaregelung. Eine Periodendauerverlängerung wird direkt als Verlangsamung der Lambdasonde und damit als tatsächlich aufgetretener Fehler interpretiert.
  • In der Schrift DE 102 60 721 A1 ist ein derartiges Verfahren zur Diagnose der dynamischen Eigenschaften einer Lambdasonde, die wenigstens zeitweilig zu einer zylinderindividuellen Lambdaregelung verwendet wird, sowie eine zugehörige Diagnosevorrichtung beschrieben. Dabei ist es vorgesehen, dass wenigstens eine Stellgröße der Lambdaregelung erfasst und mit einer vorgebbaren maximalen Schwelle verglichen wird und im Falle des Überschreitens der maximalen Schwelle das dynamische Verhalten der Lambdasonde im Hinblick auf die Einsatzfähigkeit für die zylinderindividuelle Lambdaregelung als nicht ausreichend bewertet wird. Die dynamischen Eigenschaften der Lambdasonde können aus der Einzelzylinderregelung selbst erfasst werden, da die zylinderindividuellen Regler bei nicht ausreichender Dynamik der Lambdasonde divergieren. Weiterhin kann eine Testfunktion mit einer gezielten Störung oder Verstimmung des aktuellen Lambdawertes vorgesehen sein. Das Verfahren eignet sich demnach nur für Brennkraftmaschinen mit Einzelzylinder-Lambdaregelung oder es erfordert eine gezielte Beeinflussung des Lambda-Wertes.
  • Es sind weitere Diagnoseverfahren zur Bestimmung der dynamischen Eigenschaften von Lambdasonden bekannt. So kann beispielsweise ein gemessenes Lambdasignal mit einem erwarteten Lambdasignal bei einer bekannten Anregung verglichen werden.
  • Nachteilig bei vielen bekannten Verfahren ist, dass damit nur eine Änderung der Zeitkonstante der Lambdasonde, nicht aber eine reine Totzeit im Sondensignal, erkannt werden kann. Beispielsweise ist es mit einem Vergleich zwischen gemessenem und erwartetem Lambdasignal bei einer periodischen Anregung nicht möglich, eine reine Totzeit zu erkennen, da es keine Möglichkeit gibt, zu unterscheiden, ob eine beobachtete Reaktion im gemessenen Lambdasignal auf die Anregung der unmittelbar vorausgehenden Periode oder einer früheren Periode zurückzuführen ist.
  • Für die Diagnose von Zweipunkt-Lambdasonden ist es bekannt, die Periodendauer der sich einstellenden Reglerschwingung auszuwerten. Auf Grund der sprungartigen Änderung des Ausgangssignals der Zweipunkt-Lambdasonde bei λ = 1 ist eine lineare Regelung, wie sie für Breitband-Lambdasonden eingesetzt wird, nicht möglich. Der Lambda-Regelkreis für Zweipunkt-Lambdasonden ist daher im Allgemeinen mit einem Zweipunkt-Regelalgorithmus ausgeführt. Bei diesem Regelalgorithmus verursacht der Signaldurchgang durch eine Schwelle in fetter Richtung einen Sprung der Reglerstellgröße nach mager, worauf das Kraftstoff-Luft-Gemisch und somit die Abgas-Zusammensetzung mit konstanter Steigung in Richtung mager verändert wird. Durchläuft das Lambdasignal auf Grund dieser Stellgrößenänderung eine zweite Schwelle in Richtung mager, so springt die Reglerstellgröße wieder nach fett, gefolgt von einer Änderung des Kraftstoff-Luft-Gemischs und somit der Abgas-Zusammensetzung mit konstanter Steigung in Richtung fett. Es stellt sich auf diese Weise ein periodischer Verlauf von Lambdasignal und Reglerstellgröße ein, wobei die Periodendauer von den Streckenparametern, den Reglerparametern und von der Dynamik der Zweipunkt-Lambdasonde abhängt. Verlängert sich das Ansprechverhalten der Zweipunkt-Lambdasonde, zum Beispiel auf Grund von Alterungseffekten, so führt dies zu einer Verlängerung der Periodendauer. Überschreitet diese einen vorgegebenen Grenzwert, kann auf eine nicht mehr ausreichende Dynamik der Zweipunkt-Lambdasonde geschlossen werden.
  • Mit derartigen Verfahren lassen sich zwar symmetrische Dynamikfehler, d. h. das Signal der Sonde ist auf beiden Flanken gleichmäßig verzögert, gut erkennen. Durch zahlreiche Experimente wurde allerdings festgestellt, dass eine Verlangsamung der Sonde bei unterschiedlichen Reglerauslegungen, Systemzuständen und Betriebspunkten zu einer Periodendauerverlängerung führen kann, die zu großen Abweichungen zur tatsächlichen Periodendauerverlängerung führen kann.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches eine verbesserte On-Board-Diagnose der tatsächlichen Periodendauerverlängerung und damit der Dynamik eines Abgassensors ermöglicht.
  • Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 5 gelöst.
  • Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Diagnoseeinrichtung, welche mit dem Abgassensor verbunden ist, Einrichtungen zur Vorgabe eines Lambdaregler-Ausgangssignals als Stellgröße der Lambdaregelung aufweist, welches aus Sprung- und Rampenanteilen zusammengesetzt ist, und eine, abhängig von der Reglerauslegung verursachten Reglertotzeit der Lambdaregelung aus einer zeitlichen Differenz zwischen dem Zeitpunkt eines Signalsprungs des Abgassensors und einer Reaktionszeit des Lambdareglers bis zur Anforderung entsprechender Gegenmaßnahmen auswertbar und daraus eine korrigierte Periodendauerverlängerung durch Abzug der Reglertotzeiten von der ermittelten Periodendauerverlängerung bestimmbar ist.
  • Die Diagnoseeinrichtung kann dabei Bestandteil einer übergeordneten Motorsteuerung sein. Die Funktionalität des Regel- und Korrekturalgorithmus ist dabei bevorzugt als Software in der Diagnoseeinrichtung implementiert. Dabei kann vorgesehen sein, dass bei einem detektierten Dynamikfehler des Abgassensors infolge einer zu hohen tatsächlichen Periodendauerverlängerung ein Fehlereintrag in einem der zentralen Motorsteuerung zugeordneten Fehlerspeichers erfolgt und/oder ein Warnhinweis angezeigt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dabei vor, dass als Stellgröße der Lambdaregelung ein Lambdaregler-Ausgangssignal, welches aus Sprung- und Rampenanteilen zusammengesetzt ist, vorgegeben wird und während der Diagnose eine, abhängig von der Reglerauslegung verursachten Reglertotzeit der Lambdaregelung ausgewertet und daraus eine korrigierte Periodendauerverlängerung bestimmt wird.
  • Mit dem Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann durch diese Korrekturmaßnahme, unabhängig von Reglerauslegungen, Systemzuständen und Betriebspunkten der Brennkraftmaschine, eine tatsächliche Periodendauerverlängerung infolge von Alterungseffekten der Lambdasonde bestimmt werden, was zu einer genaueren und damit verbesserten On-Board-Diagnose der Dynamik der Lambdasonde beiträgt.
  • Bei dem Verfahren wird ausgenutzt, dass zur Bestimmung der korrigierten Periodendauerverlängerung die Reglertotzeiten von den ermittelten Periodendauerverlängerungen abgezogen werden. Dies hat sich als vorteilhaft erwiesen, da infolge dieser Maßnahme eine Periodendauerverlängerung resultiert, die sich einer realen Verlangsamung der Lambdasonde annähert. Fehlinterpretationen hinsichtlich eines Dynamikverlustes der Lambdasonde können damit reduziert werden.
  • Dabei ist in einer bevorzugten Verfahrensvariante vorgesehen, dass die Reglertotzeiten durch Auswerten der Laufzeiten bestimmt werden, die sich aus der zeitlichen Differenz zwischen einem Sprung bei der Sondenspannung des Abgassensors und einem Wechsel des Lambdaregler-Ausgangssignals in den entsprechend entgegen gesetzten Lambdabereich bei unterschiedlichen Reglerauslegungen ergeben. Damit können bei der Beurteilung der Periodendauerverlängerungen insbesondere die Verzögerungen bei einer unterschiedlichen rampenlastigen Auslegung des Lambdareglers berücksichtigt werden, was ansonsten zu einer erheblichen Verfälschung der Periodendauerbestimmung führen würde. Die Bestimmung der tatsächlichen Periodendauerverlängerung kann damit unabhängig von der Reglerauslegung erfolgen.
  • Das Verfahren sieht dabei insbesondere vor, dass eine Reglertotzeit bei positiver Rampe aus der zeitlichen Differenz zwischen einem Sprung der Sondenspannung für einen Lambdawert von λ > 1 und der Zeit, bis der Lambdaregler als Gegenmaßnahme ein fettes Gemisch anfordert, und eine Reglertotzeit bei negativer Rampe aus der zeitlichen Differenz zwischen einem Sprung der Sondenspannung für einen Lambdawert von λ < 1 und der Zeit, bis der Lambdaregler als Gegenmaßnahme ein mageres Gemisch anfordert, bestimmt wird. Diese beiden Anteile bestimmen den Hauptanteil der Reglertotzeit und sind insbesondere von der Reglerauslegung abhängig. Die Lambdaregelung ist meistens so ausgelegt, dass der Stelleingriff auf λ = 1 springt, aber wenn die Sonde defekt ist bzw. eine Verzögerungszeit besitzt, wird die Regelung rampenlastig. Durch die Verzögerungszeit der Sonde bekommt die Lambdaregelung nicht mit, dass die Sonde schon gesprungen ist. Damit läuft die Rampe weiter, was bedeutet, dass durch den Sondenfehler die Lambdaregelung rampenlastig wird. Bei sprunglastig ausgelegten Lambdareglern, d. h. wenn die Reglertotzeit nur einen geringen Anteil an der Rampenlaufzeit hat, ergeben sich nur geringfügig größere Periodendauerverlängerungen gegenüber einer tatsächlichen Periodendauerverlängerung infolge Alterungseffekte.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten. Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 in einer schematischen Darstellung das Lambdaregler-Ausgangssignal eines Lambdareglers sowie eine Sondenspannung in Abhängigkeit der Zeit,
  • 2 ein Simulationsdiagramm zur Periodendauerverlängerung bei verschiedenen Reglerauslegungen,
  • 3 ein Diagramm zur Periodendauerverlängerung in Abhängigkeit einer Reglertotzeit mit Korrekturmöglichkeit und
  • 4 das gleiche Diagramm wie in 3 ohne Korrekturmöglichkeit.
  • Bei einem Zweipunkt-Regelalgorithmus pendelt das Lambda im Abgas zwischen zwei vorgegebenen Grenzwerten. Erreicht das Lambda einen unteren, einem fetten Luft-Kraftstoff-Gemisch zugeordneten Grenzwert, so stellt der Zweipunkt-Regelalgorithmus die Reglerstellgrößen für eine Kraftstoffzumesseinrichtung und Drosseleinrichtungen der Brennkraftmaschine derart ein, dass eine Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses hin zu einer mageren Einstellung, also einem Luftüberschuss, erfolgt. Erreicht dadurch das Lambda einen oberen, einem mageren Luft-Kraftstoff-Gemisch zugeordneten Grenzwert, so stellt der Zweipunkt-Regelalgorithmus die Reglerstellgrößen für die Kraftstoffzumesseinrichtung und die Drosseleinrichtungen derart ein, dass eine Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses hin zu einer fetten Einstellung, also einem Kraftstoffüberschuss, erfolgt. Wie schnell der Wechsel zwischen magerer und fetter Einstellung erfolgt, hängt von den gewählten Regelparametern, der Regelstrecke sowie der Dynamik des Abgassensors ab. Bei gegebenen Regelparametern sowie gegebener Regelstrecke ist die Periodendauer der Lambda-Schwingung demnach ein Maß für die Dynamik des Abgassensors und kann entsprechend für die Diagnose der Dynamik des Abgassensors verwendet werden.
  • 1 zeigt schematisch einen typischen Verlauf eines Lambdaregler-Ausgangsignals 10 eines Lambdareglers 1 sowie eine Sondenspannung 20 USonde einer Zweipunkt-Lambdasonde in Abhängigkeit der Zeit 30.
  • Die einzelnen Abschnitte des in 1 dargestellten Lambdaregler-Ausgangsignals 10 ist wie folgt definiert:
    • – Lambdaregler-Ausgangsignal 10 (frw)
    • – Stellamplitude 11 (frAmp) der Lambdaregelung vor Katalysator
    • – Integral-Rampenanteil 12 (frIAmp) der Lambdaregelung vor Katalysator
    • – Sprunganteil 13 (frP) bei einer Lambdaregelung mit Integratorstopp
    • – Rampenlaufzeit 14 (tRamp) (entspricht einer Halbperiode der Lambdaregelung)
    • – Reglertotzeit bei positiver Rampe 15 (tReglerp)
    • – Reglertotzeit bei negativer Rampe 16 (tReglern)
    • – Periodendauer 17 (tPeriode)
    • – Korrigierte Rampenlaufzeit 18 (tRampkorr)
  • Die Reglertotzeit setzt sich bei der Periodendauer 17 (tPeriode) aus den beiden Anteilen für die Reglertotzeit bei positiver Rampe 15 (tReglerp) und der Reglertotzeit bei negativer Rampe 16 (tReglern) zusammen.
  • Die Reglertotzeit bei positiver Rampe 15 (tReglerp) wird aus der zeitlichen Differenz zwischen einem Sprung der Sondenspannung 20 für einen Lambdawert von λ > 1, d. h. wenn die Lambdasonde eine Magerphase 21 detektiert, und der Zeit, bis der Lambdaregler 1 als Gegenmaßnahme ein fettes Gemisch anfordert, d. h. das Lambdaregler-Ausgangsignal 10 (frw) im zeitlichen Verlauf einen Wert größer eins annimmt, bestimmt.
  • Die Reglertotzeit bei negativer Rampe 16 (tReglern) wird aus der zeitlichen Differenz zwischen einem Sprung der Sondenspannung 20 für einen Lambdawert von λ < 1, d. h. wenn die Lambdasonde eine Fettphase 21 detektiert, und der Zeit, bis der Lambdaregler als Gegenmaßnahme ein mageres Gemisch anfordert, d. h. das Lambdaregler-Ausgangsignal 10 (frw) im zeitlichen Verlauf einen Wert kleiner eins annimmt, bestimmt.
  • Die Berechnung der Reglertotzeit bei positiver Rampe 15 (tReglerp) und der Reglertotzeit bei negativer Rampe 16 (tReglern) erfolgt dabei nachfolgenden Beziehungen: tReglerp = tRamp·(frM – frmin – frP)/(frmax – frmin – frP) (1) tReglern = tRamp·(frmax – frM – frP)/(frmax – frmin – frP) (2) wobei frmax dem maximalen Wert und frmin dem minimalen Wert des Lambdaregler-Ausgangsignals 10 (frw) entsprechen. frM steht für den Mittelwert des Lambdaregler-Ausgangsignals 10 (frw) über die Periodendauer 17 (tPeriode) und frP für den zuvor erwähnten Sprunganteil 13.
  • Abhängig von der Reglerauslegung können die Reglertotzeit bei positiver Rampe 15 (tReglerp) sowie die Reglertotzeit bei negativer Rampe 16 (tReglern) unterschiedliche Werte annehmen, die zu einem teils beträchtlichen Beitrag an der gesamten Periodendauer 17 beitragen können. Eine korrigierte Rampenlaufzeit 18 ergibt sich, wenn die Reglereinflüsse, d. h. die Reglertotzeiten bei positiver Rampe 15 (tReglerp) sowie die Reglertotzeit bei negativer Rampe 16 (tReglern) von der Rampenlaufzeit 14 (tRamp) abgezogen werden.
  • Bei sprunglastig ausgelegten Lambdareglern 1, d. h. wenn die Rampenlaufzeiten 14 nur einen geringen Anteil an der Periodendauer 17 haben, ergeben sich nur geringfügig größere Periodendauerverlängerungen gegenüber einer tatsächlichen Periodendauerverlängerung infolge Alterungseffekte.
  • 2 zeigt als Simulation in einem Diagramm 40 eine Periodendauerverlängerung 41 in Abhängigkeit von einer künstlich vorgegebenen Verzögerungszeit 43 für das Sondensignal der Lambdasonde. Dabei hat sich gezeigt, dass, abhängig von einer bestimmten Reglerauslegung die Periodendauerverlängerung 41 infolge der Reglertotzeiten 15, 16 schneller ansteigt und damit eine Verfälschung der wahren Dynamik der Lambdasonde resultieren würde. Durch Abzug der Reglertotzeiten 15, 16, wie dies erfindungsgemäß vorgesehen ist (entsprechend einer korrigierten Periodendauerverlängerung 42), nähert sich die Periodendauerverlängerung 41 der vorgegebenen Verzögerungszeit 43 bzw. einer eingestellten Phasenverschiebung. Im gezeigten Beispiel ist ein Reglerausgang für eine asymmetrische vorgegebene Sondenverzögerung 43 dargestellt. Die Sprungsonde hat beim Übergang von mager zu fett eine Verzugszeit. Beim Übergang von fett zu mager springt diese normal ohne Verzögerung.
  • Eine symmetrische Sondenverzögerung entspricht einer Sonde, die sowohl beim Übergang von mager zu fett als auch beim Übergang von fett zu mager eine Verzugszeit aufweist.
  • 3 zeigt in einem weiteren Diagramm 40 den Verlauf der Periodendauerverlängerung 41 und den Verlauf einer korrigierten Periodendauerverlängerung 42 in Abhängigkeit einer über die Zeit 30 variierten vorgegebenen Verzögerungszeit 43 des Sondensignals. Dargestellt ist der Verlauf der Periodendauerverlängerungen 41, 42 für einen rampenlastig ausgelegten Lambdaregler 1. Durch den Abzug der Reglertotzeiten 15, 16 kann erreicht werden, dass sich die korrigierte Periodendauerverlängerung 42 der vorgegeben Verzögerungszeit 43 weitgehend annähert.
  • 4 zeigt in einem weiteren Diagramm 40 den Verlauf der Periodendauerverlängerung 41 und den Verlauf der korrigierten Periodendauerverlängerung 42 in Abhängigkeit der über die Zeit 30 variierten vorgegebenen Verzögerungszeit 43 des Sondensignals bei einem sprunglastig ausgefegten Lambdaregler 1. Ab einer vorgegebenen Verzögerungszeit 43 von etwa 330 ms tritt ein Korrekturbeginn 44 ein, d. h. die Periodendauerverlängerung 41 nähert sich dann der vorgegebenen Verzögerungszeit 43.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10260721 A1 [0011]

Claims (5)

  1. Verfahren zur Diagnose der Dynamik eines als Zweipunkt-Lambdasonde ausgeführten Abgassensors, welcher in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und mit welchem über einen Lambdaregler (1) das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des, der Brennkraftmaschine zugeführten Gasgemischs geregelt wird, wobei zur Diagnose der Dynamik der Abgassonde eine Periodendauer (17) des Lambdareglers (1) ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellgröße der Lambdaregelung ein Lambdaregler-Ausgangssignal (10), welches aus Sprung- und Rampenanteilen zusammengesetzt ist, vorgegeben wird und während der Diagnose eine, abhängig von der Regierauslegung (44, 45, 46, 47) verursachten Reglertotzeit (15, 16) der Lambdaregelung ausgewertet und daraus eine korrigierte Periodendauerverlängerung (42) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der korrigierten Periodendauerverlängerung (42) die Reglertotzeiten (15, 16) von den ermittelten Periodendauerverlängerungen (41) abgezogen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reglertotzeiten (15, 16) durch Auswerten der Laufzeiten bestimmt werden, die sich aus der zeitlichen Differenz zwischen einem Sprung bei der Sondenspannung (20) des Abgassensors und einem Wechsel des Lambdaregler-Ausgangssignals (10) in den entsprechend entgegen gesetzten Lambdabereich bei unterschiedlichen Reglerauslegungen (44, 45, 46, 47) ergeben.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reglertotzeit bei positiver Rampe (15) aus der zeitlichen Differenz zwischen einem Sprung der Sondenspannung (20) für einen Lambdawert von λ > 1 und der Zeit, bis der Lambdaregler (1) als Gegenmaßnahme ein fettes Gemisch anfordert, und eine Reglertotzeit bei negativer Rampe (16) aus der zeitlichen Differenz zwischen einem Sprung der Sondenspannung (20) für einen Lambdawert von λ < 1 und der Zeit, bis der Lambdaregler (1) als Gegenmaßnahme ein mageres Gemisch anfordert, bestimmt wird.
  5. Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines als Zweipunkt-Lambdasonde ausgeführten Abgassensors, welcher in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und mit welchem über einen Lambdaregler (1) das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des, der Brennkraftmaschine zugeführten Gasgemischs geregelt wird, wobei der Abgassensor mit einer Diagnoseeinrichtung verbunden ist und zur Diagnose der Dynamik der Abgassonde eine Periodendauer (17), des Lambdareglers (1) innerhalb dieser Diagnosevorrichtung auswertbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnoseeinrichtung Einrichtungen zur Vorgabe eines Lambdaregler-Ausgangssignals (10) als Stellgröße der Lambdaregelung aufweist, welches aus Sprung- und Rampenanteilen zusammengesetzt ist, und eine, abhängig von der Reglerauslegung (44, 45, 46, 47) verursachten Reglertotzeit (15, 16) der Lambdaregelung aus einer zeitlichen Differenz zwischen dem Zeitpunkt eines Signalsprungs des Abgassensors und einer Reaktionszeit des Lambdareglers (1) bis zur Anforderung entsprechender Gegenmaßnahmen auswertbar und daraus eine korrigierte Periodendauerverlängerung (42) durch Abzug der Reglertotzeiten (15, 16) von der ermittelten Periodendauerverlängerung (41) bestimmbar ist.
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