DE102014018601A1 - Method for monitoring the effectiveness of an exhaust gas treatment apparatus - Google Patents

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Abstract

Die erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung der Wirksamkeit eines in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine angeordneten Abgasbehandlungsapparates mit einer ersten stromauf und mit einer zweiten stromab des Abgasbehandlungsapparates in der Abgasanlage angeordneten Lambdasonde sind dadurch gekennzeichnet, dass dann ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat erkannt wird, wenn ein Signal der ersten Lambdasonde gegenüber einem Signal der zweiten Lambdasonde infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage stromauf des Abgasbehandlungsapparates größere oder kleinere Werte annimmt. D. h. der vorliegenden Erfindung liegt die Überlegung zu Grunde, dass die Signale von Lambdasonden druckabhängig sind und dass infolge eines nicht mehr ordnungsgemäß arbeitenden Abgasbehandlungsapparates der Druck in der Abgasanlage stromauf des Abgasbehandlungsapparates gegenüber dem Druck in der Abgasanlage stromab des Abgasbehandlungsapparates das Signal der ersten Lambdasonde, nicht aber der zweiten Lambdasonde beeinflusst wird, wobei dieses Verhalten für eine Überwachung der Wirksamkeit des Abgasbehandlungsapparates herangezogen werden kann.The inventive method for monitoring the effectiveness of arranged in an exhaust system of an internal combustion engine exhaust treatment apparatus with a first upstream and arranged with a second downstream of the exhaust treatment apparatus in the exhaust system lambda probe are characterized in that then no longer effectively working exhaust treatment apparatus is detected when a signal of the first lambda probe relative to a signal of the second lambda probe due to a pressure increase in the exhaust system upstream of the exhaust gas treatment apparatus assumes greater or smaller values. Ie. The present invention is based on the consideration that the signals from lambda probes are pressure-dependent and that the pressure in the exhaust system upstream of the exhaust treatment apparatus compared to the pressure in the exhaust system downstream of the exhaust gas treatment apparatus due to a no longer working exhaust treatment apparatus, but not the signal of the first lambda probe the second lambda probe is influenced, this behavior can be used for monitoring the effectiveness of the exhaust gas treatment apparatus.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Wirksamkeit eines Abgasbehandlungsapparates mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.The present invention relates to a method for monitoring the effectiveness of an exhaust gas treatment apparatus having the features according to the independent claims.

Wie allgemein bekannt, werden für einen umweltschonenden Betrieb von Brennkraftmaschinen Abgasbehandlungsapparate eingesetzt. Abgasbehandlungsapparate sind insbesondere Katalysatoren und Filter. Wie weiterhin allgemein bekannt ist es erforderlich, diese Apparate hinsichtlich ihrer Wirksamkeit zu überwachen. Die Wirksamkeit eines Katalysators oder eines Partikelfilters ist zum Beispiel dann nicht gegeben, wenn dieser etwa infolge zu hoher thermischer Belastung zumindest teilweise zerstört wurde. Die Wirksamkeit eines Partikelfilters ist außerdem beeinträchtigt, wenn der Filter zwar nicht zerstört, aber stark beladen ist, d. h. auch in diesem Fall ist eine zuverlässige Überwachung bzw. Zustandsbestimmung erforderlich, nämlich ob der Beladungszustand des Filters eine Regeneration erfordert oder nicht. Jedenfalls verursacht sowohl eine zumindest teilweise Zerstörung eines Katalysators oder eines Filters in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine als auch ein gewisser Beladungszustand eines Filters einen Anstieg des Druckes in der Abgasanlage. Gemäß dem Dokument DE10206805A1 ist es beispielsweise Stand der Technik, zur Bestimmung des Beladungszustands eines Partikelfilters eine Druckmessung in der Abgasanlage vorzunehmen, wobei neben den bekannten Lambdasonden jedoch der zusätzliche Einsatz von Drucksensoren erforderlich ist. Zur Einsparung von Drucksensoren ist es gemäß dem Dokument DE 10 2004 043 365 A1 Stand der Technik, den Druck in einer Abgasanlage mittels eines Modells zu bestimmen, wobei das Modell Zustandsgrößen des Abgases berücksichtigt. Derartige Modelle weisen jedoch in der Regel eine unzureichende Genauigkeit auf. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Diagnose eines Abgasbehandlungsapparates möglichst wenig aufwendig aber mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Diese Aufgabe wird mittels des Verfahrens mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.As is generally known, exhaust gas treatment apparatus are used for environmentally friendly operation of internal combustion engines. Exhaust treatment apparatuses are in particular catalysts and filters. As is well known, it is necessary to monitor these devices for their effectiveness. The effectiveness of a catalyst or a particulate filter, for example, is not given if it has been at least partially destroyed, for example due to excessive thermal stress. The effectiveness of a particulate filter is also impaired if the filter is not destroyed, but heavily loaded, ie in this case, a reliable monitoring or state determination is required, namely whether the loading condition of the filter requires regeneration or not. In any case, causes both an at least partial destruction of a catalyst or a filter in the exhaust system of an internal combustion engine as well as a certain load condition of a filter, an increase in the pressure in the exhaust system. According to the document DE10206805A1 For example, it is prior art to make a pressure measurement in the exhaust system for determining the loading state of a particulate filter, wherein, in addition to the known lambda probes, however, the additional use of pressure sensors is required. To save pressure sensors, it is according to the document DE 10 2004 043 365 A1 State of the art to determine the pressure in an exhaust system by means of a model, the model takes into account state variables of the exhaust gas. However, such models typically have insufficient accuracy. It is therefore an object of the present invention to perform a diagnosis of an exhaust treatment apparatus as little as possible but with high accuracy. This object is achieved by means of the method having the features of the independent patent claims.

Die erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung der Wirksamkeit eines in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine angeordneten Abgasbehandlungsapparates mit einer ersten stromauf und mit einer zweiten stromab des Abgasbehandlungsapparates in der Abgasanlage angeordneten Lambdasonde sind dadurch gekennzeichnet, dass dann ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat erkannt wird, wenn ein Signal der ersten Lambdasonde gegenüber einem Signal der zweiten Lambdasonde infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage stromauf des Abgasbehandlungsapparates größere oder kleinere Werte annimmt. D. h. der vorliegenden Erfindung liegt die Überlegung zu Grunde, dass die Signale von Lambdasonden druckabhängig sind und dass infolge eines nicht mehr ordnungsgemäß arbeitenden Abgasbehandlungsapparates der Druck in der Abgasanlage stromauf des Abgasbehandlungsapparates gegenüber dem Druck in der Abgasanlage stromab des Abgasbehandlungsapparates das Signal der ersten Lambdasonde, nicht aber der zweiten Lambdasonde, beeinflusst wird, wobei dieses Verhalten für eine Überwachung der Wirksamkeit des Abgasbehandlungsapparates herangezogen werden kann. Zusammengefasst ist es erfindungsgemäß von Vorteil, dass keine zusätzlichen Drucksensoren erforderlich sind und gegenüber Modellen eine hohe Genauigkeit erreicht wird.The inventive method for monitoring the effectiveness of arranged in an exhaust system of an internal combustion engine exhaust treatment apparatus with a first upstream and arranged with a second downstream of the exhaust treatment apparatus in the exhaust system lambda probe are characterized in that then no longer effectively working exhaust treatment apparatus is detected when a signal of the first lambda probe relative to a signal of the second lambda probe due to a pressure increase in the exhaust system upstream of the exhaust gas treatment apparatus assumes greater or smaller values. Ie. The present invention is based on the consideration that the signals from lambda probes are pressure-dependent and that the pressure in the exhaust system upstream of the exhaust treatment apparatus compared to the pressure in the exhaust system downstream of the exhaust gas treatment apparatus due to a no longer working exhaust treatment apparatus, but not the signal of the first lambda probe the second lambda probe is influenced, this behavior can be used for monitoring the effectiveness of the exhaust gas treatment apparatus. In summary, it is according to the invention of advantage that no additional pressure sensors are required and compared to models a high accuracy is achieved.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und weitere Ausführungen sind im Folgenden im Detail beschrieben.The advantages of the method according to the invention and further embodiments are described in detail below.

Wie in 1 gezeigt, weist eine Brennkraftmaschine 1 eine Abgasanlage/-leitung 2 auf. In der Abgasanlage 2 ist eine erste Lambdasonde 3 angeordnet. In der Abgasanlage 2 ist weiterhin eine zweite Lambdasonde 4 angeordnet. Die erste Lambdasonde 3 und die zweite Lambdasonde 4 stehen natürlich entsprechend ihrer Zweckbestimmung in Kontakt mit dem Abgas der Brennkraftmaschine 1. Stromab der ersten Lambdasonde 3 und stromauf der zweiten Lambdasonde 4 ist ein Abgasbehandlungsapparat 5 in der Abgasanlage 2 angeordnet. Der Abgasbehandlungsapparat 5 ist beispielsweise ein Drei-Wege-Katalysator oder ein NOx-Speicherkatalysator und die Brennkraftmaschine 1 ist eine Otto-Brennkraftmaschine. Der Abgasbehandlungsapparat 5 kann allerdings auch ein Partikelfilter, ein SCR-Katalysator oder ein Oxidationskatalysator sein und die Brennkraftmaschine 1 ist dann entweder eine Otto- oder eine Dieselbrennkraftmaschine. Erfindungsgemäß sind die erste Lambdasonde 3 und die zweite Lambdasonde 4 vom gleichen Typ. D. h. sowohl die erste Lambdasonde 3 als auch die zweite Lambdasonde 4 ist eine so genannte Breitband-Lambdasonde, auch bekannt als stetige oder lineare Lambdasonde 3, mit der der Anteil an Sauerstoff im Abgas bzw. das Verbrennungsluftverhältnis λ beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1 ermittelt wird (erstes Ausführungsbeispiel). Wie allgemein bekannt, wird dabei ein so genannter Pumpstrom Ip zur Bestimmung des Anteils an Sauerstoff im Abgas bzw. des Verbrennungsluftverhältnisses λ bzw. der Luftzahl beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1 herangezogen. D. h. es erfolgt eine Umrechnung des Pumpstroms Ip, beispielsweise in Verbindung mit einer vordefinierten Kennlinie, in einen Istwert, betreffend das Verbrennungsluftverhältnis λ bzw. Lambda. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass sowohl die erste Lambdasonde 3 als auch die zweite Lambdasonde 4 eine so genannte Spannungs-Sprung- oder Zweipunkt-Lambdasonde 4 ist (zweites Ausführungsbeispiel). Wie allgemein bekannt, wird dabei jeweils eine zwischen zwei Elektroden, insbesondere einer inneren und einer äußeren Elektrode, ermittelte bzw. anliegende elektrische Spannung Us (Sonden-Spannung) zur Bestimmung des Anteils an Sauerstoff im Abgas bzw. des Verbrennungsluftverhältnisses λ bzw. der Luftzahl beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1 herangezogen.As in 1 shown has an internal combustion engine 1 an exhaust system / pipe 2 on. In the exhaust system 2 is a first lambda probe 3 arranged. In the exhaust system 2 is still a second lambda probe 4 arranged. The first lambda probe 3 and the second lambda probe 4 are of course in accordance with their purpose in contact with the exhaust gas of the internal combustion engine 1 , Downstream of the first lambda probe 3 and upstream of the second lambda probe 4 is an exhaust gas treatment apparatus 5 in the exhaust system 2 arranged. The exhaust treatment apparatus 5 For example, is a three-way catalyst or a NOx storage catalyst and the internal combustion engine 1 is an Otto internal combustion engine. The exhaust treatment apparatus 5 However, it may also be a particulate filter, an SCR catalyst or an oxidation catalyst and the internal combustion engine 1 is then either a gasoline or a diesel internal combustion engine. According to the invention, the first lambda probe 3 and the second lambda probe 4 of the same type. Ie. both the first lambda probe 3 as well as the second lambda probe 4 is a so-called broadband lambda probe, also known as a continuous or linear lambda probe 3 , with the proportion of oxygen in the exhaust gas and the combustion air ratio λ during operation of the internal combustion engine 1 is determined (first embodiment). As is generally known, a so-called pumping current I p is used for determining the proportion of oxygen in the exhaust gas or the combustion air ratio λ or the air ratio during operation of the internal combustion engine 1 used. Ie. There is a conversion of the pumping current I p , for example, in conjunction with a predefined characteristic, in an actual value, concerning the combustion air ratio λ or lambda. According to the invention, it is also possible that both the first lambda probe 3 as well as the second lambda probe 4 a so-called voltage jump or two-point lambda probe 4 is (second embodiment). How general In each case, an electric voltage U s (probe voltage) determined or applied between two electrodes, in particular an inner and an outer electrode, for determining the proportion of oxygen in the exhaust gas or the combustion air ratio λ or the air ratio during operation is known the internal combustion engine 1 used.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

Erfindungsgemäß werden nun das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3, also beispielsweise der Pumpstrom Ip_1 und das Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4, also beispielsweise der Pumpstrom Ip_2 herangezogen (erstes Ausführungsbeispiel), um eine Überwachung des Abgasbehandlungsapparates 5 durchzuführen.According to the invention, the signal L _1 of the first lambda probe 3 , So for example, the pumping current I p_1 and the signal L _2 of the second lambda probe 4 , Thus, for example, the pumping current I p_2 used (first embodiment) to monitor the exhaust treatment apparatus 5 perform.

Gemäß 2 ist zunächst zu erkennen, dass wenn der Abgasbehandlungsapparat 5 bzw. der Katalysator/Partikelfilter in Ordnung ist, das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3, also beispielsweise der Pumpstrom Ip_1 und das Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4, also beispielsweise der Pumpstrom Ip_2 im Wesentlichen übereinstimmen. D. h. bei einer Darstellung des Signals L_1 der ersten Lambdasonde 3 über dem Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 bildet sich eine Gerade. Diese Gerade repräsentiert die Beziehung zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4 bzw. diese Gerade ist quasi die Funktion des Signals L1 der ersten Lambdasonde 3 und des Signals L2 der zweiten Lambdasonde 4. D. h. steigt das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3, zum Beispiel durch eine Änderung des Verbrennungsluftverhältnisses λ, so steigt auch das Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 und umgekehrt. D. h. wird die Brennkraftmaschine 1 unterstöchiometrisch betrieben, weisen der Pumpstrom Ip_1 und der Pumpstrom Ip_2 jeweils vergleichsweise geringe Werte auf bzw. wird die Brennkraftmaschine 1 stöchiometrisch oder überstöchiometrisch betrieben, weisen der Pumpstrom Ip_1 und der Pumpstrom Ip_2 jeweils vergleichsweise große Werte auf. Die Gerade hat eine bestimmte Steigung. Die Diagnose des Abgasbehandlungsapparates 5 beruht nun auf folgenden Überlegungen.According to 2 It should first be recognized that if the exhaust gas treatment apparatus 5 or the catalyst / particle filter is in order, the signal L _1 of the first lambda probe 3 , So for example, the pumping current I p_1 and the signal L _2 of the second lambda probe 4 , So for example, the pumping current I p_2 substantially match. Ie. in a representation of the signal L _1 of the first lambda probe 3 above the signal L _2 of the second lambda probe 4 a straight line forms. This straight line represents the relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 or this straight line is virtually the function of the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 , Ie. the signal L _1 of the first lambda probe rises 3 , For example, by a change in the combustion air ratio λ, so does the signal L _2 of the second lambda probe 4 and vice versa. Ie. becomes the internal combustion engine 1 operated stoichiometrically, have the pumping current I p_1 and the pumping current I p_2 respectively comparatively low values or is the internal combustion engine 1 Operated stoichiometrically or over-stoichiometrically, the pumping current I p_1 and the pumping current I p_2 each have comparatively large values. The straight line has a certain slope. The diagnosis of the exhaust gas treatment apparatus 5 is based on the following considerations.

Angenommen der Abgasbehandlungsapparat 5 bzw. der Katalysator/Partikelfilter wird infolge einer zu hohen thermischen Belastung zumindest teilweise zerstört, dann führt diese Zerstörung zu einem Anstieg des Druckes p_1 in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5, jedoch nicht zu einem Anstieg des Druckes p_2 in der Abgasanlage stromab des Abgasbehandlungsapparates 5. Nun sind, wie allgemein bekannt, die Signale L von Lambda-Sonden (also der Pumpstrom Ip einer Breitband-Lambdasonde bzw. die Sonden-Spannung Us einer Zweipunkt-Lambdasonde) druckabhängig.Suppose the exhaust treatment apparatus 5 or the catalyst / particulate filter is at least partially destroyed due to excessive thermal load, then this destruction leads to an increase of the pressure p _1 in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 but not to an increase in the pressure p _2 in the exhaust system downstream of the exhaust treatment apparatus 5 , Now, as is generally known, the signals L of lambda probes (ie, the pumping current I p of a broadband lambda probe or the probe voltage U s of a two-point lambda probe) are pressure-dependent.

D. h. steigt der Druck p im Abgas bzw. in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 ausgehend von dem Druckwert p_1 auf den Druckwert p_1*, dann steigt auch das Signal L_1 der ersten (Breitband-)Lambdasonde 3, d. h. der Pumpstrom Ip_1 (in Ampere/A) steigt. Mit anderen Worten wird das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3, also der Pumpstrom Ip_1, durch den infolge des nicht mehr ordnungsgemäß arbeitenden Abgasbehandlungsapparates 5 angestiegenen Druck p_1 in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 beeinflusst. Das Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4, also der Pumpstrom Ip_2 wird jedoch nicht durch den infolge des nicht mehr ordnungsgemäß arbeitenden Abgasbehandlungsapparates 5 angestiegenen Druck p_1 in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 beeinflusst.Ie. the pressure p in the exhaust gas or in the exhaust system increases 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 starting from the pressure value p _1 to the pressure value p _1 *, then the signal L _1 of the first (broadband) lambda probe also rises 3 , ie, the pumping current I p_1 (in ampere / A) increases. In other words, the signal L _1 of the first lambda probe 3 , So the pumping current I p_1 , by the no longer working properly exhaust treatment apparatus 5 increased pressure p _1 in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 affected. The signal L _2 of the second lambda probe 4 However, so the pumping current I p_2 is not due to the no longer working properly exhaust gas treatment apparatus 5 increased pressure p _1 in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 affected.

Wie in 3 gezeigt ergibt sich eine Beeinflussung der Beziehung zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4, d. h. insbesondere ändert sich die Steigung der gemäß 2 beschriebenen Gerade, d. h. die Steigung wird größer, so dass anhand der Beziehung bzw. des funktionalen Zusammenhangs zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4 bestimmt werden kann, ob der Abgasbehandlungsapparates 5 wirksam arbeitet oder nicht. Überschreitet beispielsweise die Steigung einen Grenzwert, wird ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat 5 erkannt.As in 3 shown results in an influence on the relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 , ie in particular the slope of the changes according to 2 Straight line, ie, the slope is larger, so that on the basis of the relationship or the functional relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 It can be determined whether the exhaust treatment apparatus 5 works effectively or not. If, for example, the slope exceeds a limit value, a waste gas treatment apparatus which no longer operates effectively becomes 5 recognized.

D. h. erfindungsgemäß erfolgt die Überwachung der Wirksamkeit eines Abgasbehandlungsapparates 5 auf Grundlage der Beziehung zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4 (d. h. einer Gegenüberstellung dieser beiden Signale), wobei die erste Lambdasonde 3 stromauf und die zweite Lambdasonde 4 stromab des Abgasbehandlungsapparates 5 in der Abgasanlage 2 angeordnet ist und sowohl die erste Lambdasonde 3 als auch die zweite Lambdasonde 4 eine so genannte Breitband-Lambdasonde ist, wobei dann ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat 5 erkannt wird, wenn das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 gegenüber dem Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 größere Werte annimmt.Ie. According to the invention, the monitoring of the effectiveness of an exhaust treatment apparatus 5 based on the relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 (ie, a comparison of these two signals), wherein the first lambda probe 3 upstream and the second lambda probe 4 downstream of the exhaust treatment apparatus 5 in the exhaust system 2 is arranged and both the first lambda probe 3 as well as the second lambda probe 4 a so-called broadband lambda probe is, in which case a no longer effective exhaust treatment apparatus 5 is detected when the signal L _1 of the first lambda probe 3 opposite the signal L _2 of the second lambda probe 4 due to a pressure increase in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 assumes larger values.

Insbesondere ist dabei das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 der Pumpstrom Ip_1 und das Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 der Pumpstrom Ip_2.In particular, in this case the signal L _1 of the first lambda probe 3 the pumping current I p_1 and the signal L _2 of the second lambda probe 4 the pumping current I p_2 .

Ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat 5 wird beispielsweise dann erkannt, wenn das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 gegenüber dem Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 größere Werte annimmt und infolgedessen die Differenz (d. h. der Unterschied) zwischen dem Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 so groß wird, dass ein Grenzwert überschritten wird. Also ein Grenzwert in Bezug auf diese Differenz.A no longer effective exhaust treatment apparatus 5 is recognized, for example, when the signal L _1 of the first lambda probe 3 opposite the signal L _2 of the second lambda probe 4 due to a pressure increase in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 takes larger values and, as a result, the difference (ie the difference) between the signal L _1 of the first lambda probe 3 and the signal L _2 of the second lambda probe 4 becomes so large that a limit is exceeded. So a limit with respect to this difference.

Erfindungsgemäß wird insbesondere dadurch erkannt, dass der Abgasbehandlungsapparat 5 nicht mehr wirksam arbeitet, dass das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 gegenüber dem Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 größere Werte annimmt, so dass die Steigung einer Geraden, welche die Beziehung zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4 repräsentiert, größer wird und einen Grenzwert überschreitet.According to the invention is recognized in particular by the fact that the exhaust gas treatment apparatus 5 no longer effective, that the signal L _1 of the first lambda probe 3 opposite the signal L _2 of the second lambda probe 4 due to a pressure increase in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 assumes greater values, such that the slope of a straight line representing the relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 represents, gets bigger and exceeds a threshold.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Das erfindungsgemäße Verfahren ist wie beschrieben auch dann durchführbar, wenn sowohl die erste Lambdasonde 3 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5, als auch die zweite Lambdasonde 4 stromab des Abgasbehandlungsapparates 5 eine so genannte Spannungs-Sprung- oder Zweipunkt-Lambdasonde 4 ist (zweites Ausführungsbeispiel). Jedoch ist hier zu beachten, dass die Sonden-Spannung Us (in Volt/V) mit steigendem Druck p sinkt.The inventive method is as described also feasible if both the first lambda probe 3 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 , as well as the second lambda probe 4 downstream of the exhaust treatment apparatus 5 a so-called voltage jump or two-point lambda probe 4 is (second embodiment). However, it should be noted here that the probe voltage U s (in volts / V) decreases with increasing pressure p.

D. h. die Gerade gemäß 4 repräsentiert die Beziehung zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3, also der Sonden-Spannung Us_1 (in Volt/V) und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4, also der Sonden-Spannung Us_1 (in Volt/V) bzw. diese Gerade ist quasi die Funktion des Signals L1 der ersten Lambdasonde 3 und des Signals L2 der zweiten Lambdasonde 4. D. h. steigt das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3, zum Beispiel durch eine Änderung des Verbrennungsluftverhältnisses λ, so steigt auch das Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 und umgekehrt. D. h. wird die Brennkraftmaschine 1 unterstöchiometrisch betrieben, weisen die Sonden-Spannung Us_1 und die Sonden-Spannung Us_2 jeweils vergleichsweise große Werte auf bzw. wird die Brennkraftmaschine 1 stöchiometrisch oder überstöchiometrisch betrieben, weisen die Sonden-Spannung Us_1 und die Sonden-Spannung Us_2 jeweils vergleichsweise geringe Werte auf. Die Gerade hat eine bestimmte Steigung. Die Diagnose des Abgasbehandlungsapparates 5 beruht nun auf folgenden Überlegungen.Ie. the straight line according to 4 represents the relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 , So the probe voltage U s_1 (in volts / V) and the signal L 2 of the second lambda probe 4 , So the probe voltage U s_1 (in volts / V) or this line is almost the function of the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 , Ie. the signal L _1 of the first lambda probe rises 3 , For example, by a change in the combustion air ratio λ, so does the signal L _2 of the second lambda probe 4 and vice versa. Ie. becomes the internal combustion engine 1 operated stoichiometrically, the probe voltage U s_1 and the probe voltage U s_2 each have comparatively large values or is the internal combustion engine 1 operated stoichiometrically or over-stoichiometrically, the probe voltage U s_1 and the probe voltage U s_2 each have relatively low values. The straight line has a certain slope. The diagnosis of the exhaust gas treatment apparatus 5 is based on the following considerations.

Angenommen der Abgasbehandlungsapparat 5 bzw. der Katalysator/Partikelfilter wird infolge einer zu hohen thermischen Belastung zumindest teilweise zerstört, dann führt diese Zerstörung zu einem Anstieg des Druckes p_1 in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5, jedoch nicht zu einem Anstieg des Druckes p_2 in der Abgasanlage stromab des Abgasbehandlungsapparates 5. Nun sind, wie allgemein bekannt, die Signale L von Lambda-Sonden (also der Pumpstrom Ip einer Breitband-Lambdasonde bzw. die Sonden-Spannung Us einer Zweipunkt-Lambdasonde) druckabhängig.Suppose the exhaust treatment apparatus 5 or the catalyst / particulate filter is at least partially destroyed due to excessive thermal load, then this destruction leads to an increase of the pressure p _1 in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 but not to an increase in the pressure p _2 in the exhaust system downstream of the exhaust treatment apparatus 5 , Now, as is generally known, the signals L of lambda probes (ie, the pumping current I p of a broadband lambda probe or the probe voltage U s of a two-point lambda probe) are pressure-dependent.

D. h. steigt der Druck p im Abgas bzw. in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 ausgehend von dem Druckwert p_1 auf den Druckwert p_1*, dann sinkt das Signal L_1 der ersten (Spannungs-Sprung-)Lambdasonde 3, d. h. die Sonden-Spannung Us_1 (in Volt/V) sinkt. Mit anderen Worten wird das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3, also die Sonden-Spannung Us_1, durch den infolge des nicht mehr ordnungsgemäß arbeitenden Abgasbehandlungsapparates 5 angestiegenen Druck p_1 in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 beeinflusst. Das Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4, also die Sonden-Spannung Us_2 wird jedoch nicht durch den infolge des nicht mehr ordnungsgemäß arbeitenden Abgasbehandlungsapparates 5 angestiegenen Druck p_1 in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 beeinflusst.Ie. the pressure p in the exhaust gas or in the exhaust system increases 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 starting from the pressure value p _1 to the pressure value p _1 *, then the signal L _1 of the first (voltage jump) lambda probe decreases 3 ie, the probe voltage U s_1 (in volts / V) decreases. In other words, the signal L _1 of the first lambda probe 3 , So the probe voltage U s_1 , by the no longer working properly exhaust treatment apparatus 5 increased pressure p _1 in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 affected. The signal L _2 of the second lambda probe 4 However, the probe voltage U s_2 is not due to the no longer working properly exhaust gas treatment apparatus 5 increased pressure p _1 in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 affected.

Wie in 5 gezeigt ergibt sich eine Beeinflussung der Beziehung zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4, d. h. insbesondere ändert sich die Steigung der gemäß 4 beschriebenen Gerade, d. h. die Steigung wird kleiner, so dass anhand der Beziehung bzw. des funktionalen Zusammenhangs zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4 bestimmt werden kann, ob der Abgasbehandlungsapparates 5 wirksam arbeitet oder nicht. Unterschreitet beispielsweise die Steigung einen Grenzwert, wird ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat 5 erkannt.As in 5 shown results in an influence on the relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 , ie in particular the slope of the changes according to 4 straight line, ie, the slope is smaller, so that on the basis of the relationship or the functional relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 It can be determined whether the exhaust treatment apparatus 5 works effectively or not. For example, if the slope falls below a limit, is no longer effective working exhaust treatment apparatus 5 recognized.

D. h. erfindungsgemäß erfolgt die Überwachung der Wirksamkeit eines Abgasbehandlungsapparates 5 auf Grundlage der Beziehung zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4 (d. h. einer Gegenüberstellung dieser beiden Signale), wobei die erste Lambdasonde 3 stromauf und die zweite Lambdasonde 4 stromab des Abgasbehandlungsapparates 5 in der Abgasanlage 2 angeordnet ist und sowohl die erste Lambdasonde 3 als auch die zweite Lambdasonde 4 eine so genannte Spannungs-Sprung-Lambdasonde ist, wobei dann ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat 5 erkannt wird, wenn das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 gegenüber dem Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 kleinere Werte annimmt.Ie. According to the invention, the monitoring of the effectiveness of an exhaust treatment apparatus 5 based on the relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 (ie, a comparison of these two signals), wherein the first lambda probe 3 upstream and the second lambda probe 4 downstream of the exhaust treatment apparatus 5 in the exhaust system 2 is arranged and both the first lambda probe 3 as well as the second lambda probe 4 is a so-called voltage jump lambda probe, in which case a no longer effective exhaust treatment apparatus 5 is detected when the signal L _1 of the first lambda probe 3 opposite the signal L _2 of the second lambda probe 4 due to a pressure increase in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 assumes smaller values.

Insbesondere ist dabei das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 die Sonden-Spannung Us_1 und das Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 die Sonden-Spannung Us_2.In particular, in this case the signal L _1 of the first lambda probe 3 the probe voltage U s_1 and the signal L _2 of the second lambda probe 4 the probe voltage U s_2 .

Ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat 5 wird beispielsweise dann erkannt, wenn das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 gegenüber dem Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 kleinere Werte annimmt und infolgedessen die Differenz (d. h. der Unterschied) zwischen dem Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 so groß wird, dass ein Grenzwert überschritten wird, also ein Grenzwert in Bezug auf diese Differenz.A no longer effective exhaust treatment apparatus 5 For example, it is detected when the signal L _1 of the first lambda probe 3 opposite the signal L _2 of the second lambda probe 4 due to a pressure increase in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 assumes smaller values and, as a result, the difference (ie the difference) between the signal L_1 of the first lambda probe 3 and the signal L _2 of the second lambda probe 4 becomes so large that a limit is exceeded, ie a limit in relation to this difference.

Erfindungsgemäß wird insbesondere dadurch erkannt, dass der Abgasbehandlungsapparat 5 nicht mehr wirksam arbeitet, dass das Signal L_1 der ersten Lambdasonde 3 gegenüber dem Signal L_2 der zweiten Lambdasonde 4 infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage 2 stromauf des Abgasbehandlungsapparates 5 kleinere Werte annimmt, so dass die Steigung einer Geraden, welche die Beziehung zwischen dem Signal L1 der ersten Lambdasonde 3 und dem Signal L2 der zweiten Lambdasonde 4 repräsentiert, kleiner wird und einen Grenzwert unterschreitet.According to the invention is recognized in particular by the fact that the exhaust gas treatment apparatus 5 no longer effective, that the signal L _1 of the first lambda probe 3 opposite the signal L _2 of the second lambda probe 4 due to a pressure increase in the exhaust system 2 upstream of the exhaust treatment apparatus 5 assumes smaller values, such that the slope of a straight line representing the relationship between the signal L 1 of the first lambda probe 3 and the signal L 2 of the second lambda probe 4 represents, gets smaller and falls below a threshold.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10206805 A1 [0002] DE 10206805 A1 [0002]
  • DE 102004043365 A1 [0002] DE 102004043365 A1 [0002]

Claims (8)

Verfahren zur Überwachung der Wirksamkeit eines in einer Abgasanlage (2) einer Brennkraftmaschine (1) angeordneten Abgasbehandlungsapparates (5) mit einer ersten Lambdasonde (3), die stromauf des Abgasbehandlungsapparates (5) in der Abgasanlage (2) angeordnet ist und mit einer zweiten Lambdasonde (4), die stromab des Abgasbehandlungsapparates (5) in der Abgasanlage (2) angeordnet ist, wobei sowohl die erste Lambdasonde (3) als auch die zweite Lambdasonde (4) eine Breitband-Lambdasonde ist, wobei dann ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat (5) erkannt wird, wenn ein Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) gegenüber einem Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage (2) stromauf des Abgasbehandlungsapparates (5) größere Werte annimmt.Method for monitoring the effectiveness of an exhaust system ( 2 ) an internal combustion engine ( 1 ) arranged exhaust treatment apparatus ( 5 ) with a first lambda probe ( 3 ) located upstream of the exhaust treatment apparatus ( 5 ) in the exhaust system ( 2 ) is arranged and with a second lambda probe ( 4 ) downstream of the exhaust treatment apparatus ( 5 ) in the exhaust system ( 2 ), wherein both the first lambda probe ( 3 ) as well as the second lambda probe ( 4 ) is a broadband lambda probe, in which case a no longer effective exhaust gas treatment apparatus ( 5 ) is detected when a signal (L _1 ) of the first lambda probe ( 3 ) with respect to a signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) due to a pressure increase in the exhaust system ( 2 ) upstream of the exhaust treatment apparatus ( 5 ) assumes larger values. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei das Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) der Pumpstrom (Ip_1) und das Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) der Pumpstrom (Ip_2) ist.Method according to claim 1, wherein the signal (L _1 ) of the first lambda probe ( 3 ) the pumping current (I p_1 ) and the signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) is the pumping current (I p_2 ). Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei dadurch, dass das Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) gegenüber dem Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) größere Werte annimmt, eine Differenz zwischen dem Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) und dem Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) so groß wird, dass ein Grenzwert verletzt wird.Method according to claim 1 or 2, wherein the fact that the signal (L _1 ) of the first lambda probe ( 3 ) relative to the signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) assumes greater values, a difference between the signal (L _1 ) of the first lambda probe ( 3 ) and the signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) becomes so large that a limit value is violated. Verfahren nach Patentanspruch 1 bis 3, wobei dadurch, dass das Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) gegenüber dem Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) größere Werte annimmt, die Steigung einer Geraden, welche die Beziehung zwischen dem Signal (L1) der ersten Lambdasonde (3) und dem Signal (L2) der zweiten Lambdasonde (4) repräsentiert, größer wird und dadurch erkannt wird, dass der Abgasbehandlungsapparat (5) nicht mehr wirksam arbeitet, dass die Steigung der Geraden einen Grenzwert verletzt.Method according to claims 1 to 3, wherein the fact that the signal (L _1 ) of the first lambda probe ( 3 ) relative to the signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) assumes greater values, the slope of a straight line which determines the relationship between the signal (L 1 ) of the first lambda probe ( 3 ) and the signal (L 2 ) of the second lambda probe ( 4 ), becomes larger and thereby recognizes that the exhaust gas treatment apparatus ( 5 ) no longer works effectively, that the slope of the straight line violates a limit value. Verfahren zur Überwachung der Wirksamkeit eines in einer Abgasanlage (2) einer Brennkraftmaschine (1) angeordneten Abgasbehandlungsapparates (5) mit einer ersten Lambdasonde (3), die stromauf des Abgasbehandlungsapparates (5) in der Abgasanlage (2) angeordnet ist und mit einer zweiten Lambdasonde (4), die stromab des Abgasbehandlungsapparates (5) in der Abgasanlage (2) angeordnet ist, wobei sowohl die erste Lambdasonde (3) als auch die zweite Lambdasonde (4) eine Spannungs-Sprung-Lambdasonde ist, wobei dann ein nicht mehr wirksam arbeitender Abgasbehandlungsapparat (5) erkannt wird, wenn ein Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) gegenüber einem Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) infolge eines Druckanstieges in der Abgasanlage (2) stromauf des Abgasbehandlungsapparates (5) kleinere Werte annimmt.Method for monitoring the effectiveness of an exhaust system ( 2 ) an internal combustion engine ( 1 ) arranged exhaust treatment apparatus ( 5 ) with a first lambda probe ( 3 ) located upstream of the exhaust treatment apparatus ( 5 ) in the exhaust system ( 2 ) is arranged and with a second lambda probe ( 4 ) downstream of the exhaust treatment apparatus ( 5 ) in the exhaust system ( 2 ), wherein both the first lambda probe ( 3 ) as well as the second lambda probe ( 4 ) is a voltage jump lambda probe, in which case a no longer effective exhaust gas treatment apparatus ( 5 ) is detected when a signal (L _1 ) of the first lambda probe ( 3 ) with respect to a signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) due to a pressure increase in the exhaust system ( 2 ) upstream of the exhaust treatment apparatus ( 5 ) assumes smaller values. Verfahren nach Patentanspruch 5, wobei das Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) die Sonden-Spannung (Us_1) und das Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) die Sonden-Spannung (Us_2) ist.Method according to claim 5, wherein the signal (L _1 ) of the first lambda probe ( 3 ) the probe voltage (U s_1 ) and the signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) is the probe voltage (U s_2 ). Verfahren nach Patentanspruch 5 oder 6, wobei dadurch, dass das Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) gegenüber dem Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) kleinere Werte annimmt, eine Differenz zwischen dem Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) und dem Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) so groß wird, dass ein Grenzwert verletzt wird.Method according to claim 5 or 6, wherein the fact that the signal (L _1 ) of the first lambda probe ( 3 ) relative to the signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) assumes smaller values, a difference between the signal ( L_1 ) of the first lambda probe ( 3 ) and the signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) becomes so large that a limit value is violated. Verfahren nach Patentanspruch 5 bis 7, wobei dadurch, dass das Signal (L_1) der ersten Lambdasonde (3) gegenüber dem Signal (L_2) der zweiten Lambdasonde (4) kleinere Werte annimmt, die Steigung einer Geraden, welche die Beziehung zwischen dem Signal (L1) der ersten Lambdasonde (3) und dem Signal (L2) der zweiten Lambdasonde (4) repräsentiert, kleiner wird und dadurch erkannt wird, dass der Abgasbehandlungsapparat (5) nicht mehr wirksam arbeitet, dass die Steigung der Geraden einen Grenzwert verletzt.A method according to claim 5 to 7, wherein characterized in that the signal (L _1) of the first lambda probe ( 3 ) relative to the signal (L _2 ) of the second lambda probe ( 4 ) assumes smaller values, the slope of a straight line which determines the relationship between the signal (L 1 ) of the first lambda probe ( 3 ) and the signal (L 2 ) of the second lambda probe ( 4 ), becomes smaller and thereby recognizes that the exhaust gas treatment apparatus ( 5 ) no longer works effectively, that the slope of the straight line violates a limit value.
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