DE102015107277A1 - Systeme und Verfahren zum Verbessern von Katalysatordiagnosen bei Vorhandensein von Sensorverschlechterung - Google Patents

Systeme und Verfahren zum Verbessern von Katalysatordiagnosen bei Vorhandensein von Sensorverschlechterung Download PDF

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Abstract

Systeme und Verfahren zum Diagnostizieren des Betriebs eines Katalysators sind vorgestellt. In einem Beispiel sind Schwellenwertgrenzwerte für Katalysatorvariablen als Antwort auf Attribute eines Katalysatorüberwachungssensors, die mit dem Alter des Sensors variieren können, eingestellt. Die Katalysatorvariablen können einen Einblick bereitstellen, ob der Katalysator verschlechtert ist oder nicht oder ob er wie vorgesehen arbeitet oder nicht.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme und Verfahren zum Verbessern von Katalysatordiagnose für ein Fahrzeug. Das System und die Verfahren können insbesondere für Fahrzeuge nützlich sein, die Veränderungen der Sensorausgangsdynamik erfahren.
  • Hintergrund und Zusammenfassung
  • Fahrzeuge können einen Katalysator zum Verarbeiten von Motoremissionen umfassen. Die Leistung eines Katalysators kann sich im Laufe der Zeit verschlechtern, da der Katalysator erhöhten Temperaturen, mechanischen Vibrationen, Verunreinigung mit Schwefel und anderen Betriebsbedingungen, die während des Betriebs gegeben sein können, ausgesetzt ist. Wenn sich ein Katalysator um mehr als einen erwünschten Wert verschlechtert, können Abgasrohremissionen des Fahrzeugs auf ein unerwünschtes Maß ansteigen. Daher kann es wünschenswert sein, eine solide Möglichkeit bereitzustellen, um zu beurteilen, ob ein Katalysator so arbeitet wie gewünscht.
  • Eine Möglichkeit zum Diagnostizieren des Betriebs eines Katalysators ist die Verwendung von Informationen eines Sauerstoffsensors. Insbesondere können Sauerstoffsensoren in einer Abgasanlage stromauf und stromab von einem Katalysator angeordnet sein. Informationen von den stromauf und stromab liegenden Sauerstoffsensoren können eine Basis für das Beurteilen sein, ob ein Katalysator auf eine gewünschte Weise arbeitet oder nicht. Die Leistung des Sauerstoffsensors kann sich jedoch im Laufe der Zeit verschlechtern. Ausgang eines verschlechterten Sauerstoffsensors kann zur Beurteilung führen, dass ein schlecht arbeitender Katalysator auf eine gewünschte Weise arbeitet. Daher kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit bereitzustellen, um die Leistung des Sauerstoffsensors von der Leistung des Katalysators zu trennen, wenn beurteilt wird, ob ein Katalysator wie gewünscht arbeitet.
  • Die Erfinder haben hierin die oben genannten Nachteile erkannt und ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Katalysators entwickelt, umfassend: Einstellen eines Katalysatorverschlechterungsschwellenwerts als Antwort auf eine Steigung eines Katalysatorüberwachungs-Sensorausgangs; Anzeigen von Katalysatorverschlechterung als Antwort auf eine Variable, die den Katalysatorverschlechterungsschwellenwert nicht übersteigt; und Einstellen eines Zustands eines Aktuators als Antwort auf die Anzeige der Verschlechterung.
  • Durch das Einstellen eines Katalysatordiagnosegrenzwerts als Antwort auf ein Attribut eines Katalysatorüberwachungssensors kann es möglich sein, das technische Ergebnis der Verbesserung von Katalysatordiagnose bereitzustellen. Insbesondere kann sich eine Ausgangsspannung eines Katalysatorüberwachungssensors mit dem Alter verändern, sodass, wenn der Katalysatorüberwachungssensor Teil einer Diagnose zur Feststellung der Katalysatorleistung ist, Katalysatorsauerstoffspeicherung überschätzt werden kann. Der geschätzte Grenzwert der Katalysatorsauerstoffspeicherung und ein Schwellenwert an Kraftstoff, der bereitgestellt ist, um den Katalysator zu reaktivieren, können eingestellt sein, um die Katalysatorsensordynamik auszugleichen. Im Speziellen können der geschätzte Grenzwert der Katalysatorsauerstoffspeicherung und der Schwellenwert an Kraftstoff, um den Katalysator zu reaktivieren und einen Durchbruch fetter Abgasbestandteile stromab vom Katalysator bereitzustellen, als Antwort auf eine Veränderung der Katalysatorüberwachungssensorsteigung oder alternativ der Katalysatorüberwachungssensorzeitkonstante erhöht werden.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Zum Beispiel kann der Lösungsansatz verlässlichere Katalysatordiagnoseauswertungen bereitstellen. Ferner kann der Lösungsansatz Fahrzeugemissionen durch das Bereitstellen einer Anzeige von verschlechtertem Katalysatorbetrieb verringern. Ferner kann der Lösungsansatz auch On-Board-Diagnosebestimmungen entsprechen.
  • Die oben genannten Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, allein oder in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
  • Es soll verstanden werden, dass die Zusammenfassung oben bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie soll nicht die Hauptmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands festlegen, dessen Schutzumfang ausschließlich durch die Ansprüche festgelegt ist, die der detaillierten Beschreibung folgen. Außerdem beschränkt sich der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen, die einen beliebigen Nachteil, der oben oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angemerkt ist, lösen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die hierin beschriebenen Vorteile werden umfassender verstanden, wenn ein Beispiel einer Ausführungsform beschrieben wird, hierin als die detaillierte Beschreibung bezeichnet, allein oder in Bezug auf die Zeichnungen, wobei:
  • 1 ein schematisches Diagramm eines Motors und einer Abgasnachbehandlungsanlage ist;
  • 2 und 3 simulierte Katalysatordiagnosesequenzen zeigen;
  • 4 und 5 simulierte CMS-Ausgabeeigenschaften zeigen;
  • 6 und 7 Kurven von Histogrammen, die Unterschiede der festgelegten Katalysatorleistung veranschaulichen, basierend auf nominaler und verschlechterter Sauerstoffsensorausgabe zeigen;
  • 8 und 9 beispielhafte Einstellungen von Katalysatorleistung und Kraftstoffschwellenwerten der Katalysatorreaktivierung zeigen, die auf einer Antwort auf einen Sauerstoffsensor basieren; und
  • 10 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Diagnostizieren eines Katalysators in einer Anlage, in der sich CMS-Leistung verschlechtern kann, ist.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft die Diagnoseleistung eines Fahrzeugkatalysators, wobei der Katalysator Abgas eines Verbrennungsmotors verarbeitet. Die Beschreibung stellt Einstellung von Katalysatordiagnosegrenzwerten und Katalysatorsauerstoffspeicherungsgrenzwerten basierend auf Betriebsbedingungen eines oder mehrerer Sauerstoffsensoren, die in der Fahrzeugabgasanlage angeordnet sind, bereit. Ein beispielhafter Motor und eine beispielhafte Abgasanlage sind in 1 gezeigt. Beispielhafte Katalysatordiagnosesequenzen sind in 2 und 3 gezeigt. Ausgaben für einen nominalen neuen Katalysatorüberwachungssensor (CMS, catalyst monitoring sensor) und einen verschlechterten CMS sind in 4 und 5 gezeigt. Folgen von CMS-Ausgabe auf Katalysatordiagnoseschätzungen sind in 6 und 7 gezeigt. Katalysatorüberwachungsschwellenwerte und -grenzwerte basierend auf CMS-Steigungsschätzungen sind in 8 und 9 gezeigt. Ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Katalysators in einer Anlage, in der die CMS-Ausgabe verschlechtert sein kann, ist in 10 gezeigt.
  • In Bezug auf 1 ist ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl an Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Motorsteuereinheit 12 gesteuert. Der Motor 10 umfasst eine Brennkammer 30 und Zylinderwandungen 32 mit Kolben 36, der darin angeordnet und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Ein Schwungrad 97 und ein Zahnkranz 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 umfasst eine Ritzelwelle 98 und ein Antriebsritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Antriebsritzel 95 selektiv vorwärtsbewegen, um den Zahnkranz 99 in Eingriff zu bringen. Der Anlasser 96 kann direkt an der Vorderseite des Motors oder der Rückseite des Motors angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 selektiv Drehmoment an die Kurbelwelle 40 über einen Riemen oder eine Kette liefern. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Basiszustand, wenn er nicht mit der Motorkurbelwelle in Eingriff gebracht ist.
  • Es ist eine Brennkammer 30 gezeigt, die mit einem Einlasskrümmer 44 und einem Auslasskrümmer 48 über ein Einlassventil 52 beziehungsweise ein Auslassventil 54 kommuniziert. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch eine Einlassnocke 51 und eine Auslassnocke 53 betrieben werden. Die Position der Einlassnocke 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 ermittelt werden. Die Position der Auslassnocke 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 ermittelt werden. Die Zeitsteuerung der Auslassnocke 53 kann in Bezug auf die Zeitsteuerung der Kurbelwelle 40 unter Verwendung eines Auslassnocken-Phaseneinstellers 56 variieren, um die Öffnungs- und Schließpositionen des Auslassventils relativ zur Position der Kurbelwelle anzupassen. Die Zeitsteuerung der Einlassnocke 51 kann in Bezug auf die Zeitsteuerung der Kurbelwelle 40 unter Verwendung eines Auslassnocken-Phaseneinstellers 59 variieren, um die Öffnungs- und Schließpositionen des Auslassventils relativ zur Position der Kurbelwelle anzupassen.
  • Es ist eine Einspritzdüse 66 gezeigt, die positioniert ist, um Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einzuspritzen, was für Fachleute auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ dazu kann Kraftstoff in einen Ansaugkanal eingespritzt werden, was für Fachleute auf dem Gebiet als Saugrohreinspritzung bekannt ist. Die Einspritzdüse 66 liefert Flüssigkraftstoff im Verhältnis zu einer Pulsbreite eines Signals von einer Steuereinheit 12. Kraftstoff wird an die Einspritzdüse 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) geliefert, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoff-Zuteiler umfasst. Zusätzlich ist der Einlasskrümmer 44 gezeigt, der mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 kommuniziert, die eine Position einer Drosselklappe 64 einstellt, um Luftstrom vom Einlass 42 zum Einlasskrümmer 44 zu steuern. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um größeren Kraftstoffdruck zu erzeugen. In manchen Beispielen können die Drosselklappe 62 und die Drosselklappe 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Einlasskrümmer 44 positioniert sein, sodass die Drosselklappe 62 eine Ansaugdrosselklappe ist.
  • Eine verteilerlose Zündanlage 88 stellt einen Zündfunken für die Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 als Antwort auf die Steuereinheit 12 bereit. Ein universeller Abgassauerstoffsensor (UEGO-Sensor) 126 ist gekoppelt an den Auslasskrümmer 48 stromauf von einem Katalysator 70 gezeigt. Ein Katalysatorüberwachungssensor (CMS) 127 ist ein beheizter Sauerstoffsensor (HEGO), der eine Ausgabe wie in 4 gezeigt bereitstellt.
  • Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel verschiedene Katalysatorziegel umfassen. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, jede mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwegekatalysator sein.
  • Die Steuereinheit 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der einschließt: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabe-Anschlüsse 104, einen Nur-Lese-Speicher 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, ein Keep Alive Memory 110 und einen herkömmlichen Daten-Bus. Die Steuereinheit 12 ist gezeigt, dass sie verschiedene Signale von Sensoren, die an den Motor 10 gekoppelt sind, empfängt, zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen, die einschließen: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 112, der mit einem Kühlmantel 114 gekoppelt ist; eine Messung von Motoransaugdruck (MAP) vom Drucksensor 122, der mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelt ist; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 abfühlt; eine Messung von Luftmasse, die in den Motor von Sensor 120 eintritt; und eine Messung der Drosselklappenposition von einem Sensor 58. Barometerdruck kann auch zur Verarbeitung durch die Steuereinheit 12 abgefühlt werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Motorpositionssensor 118 eine festgelegte Anzahl an abstandsgleichen Impulsen während jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus der die Motordrehzahl (RPM) ermittelt werden kann.
  • Die Steuereinheit 12 kann auch Variablen und Steuerungsparameter auf dem Benutzerbildschirm 39 anzeigen. Wenn ermittelt wird, dass ein Sensor oder eine Vorrichtung verschlechtert ist, kann die Steuereinheit 12 zum Beispiel eine Anzeige der verschlechterten Vorrichtung auf dem Bildschirm 39 anzeigen.
  • Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder innerhalb des Motors 10 typischerweise einen Vier-Takt-Zyklus: Der Zyklus umfasst den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Expansionstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet. Luft wird in die Brennkammer 30 über den Einlasskrümmer 44 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe des Bodens des Zylinders und am Ende des Takts (z.B. wenn die Brennkammer 30 das größte Volumen hat) befindet, wird typischerweise von Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung als unterer Totpunkt bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung Zylinderkopf, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem der Kolben 36 am Ende seines Takts ist und sich am nächsten zum Zylinderkopf (z.B. wenn die Brennkammer 30 das kleinste Volumen hat) befindet, wird typischerweise von Fachleuten auf dem Gebiet als oberer Totpunkt bezeichnet. In einem Verfahren, das hierin nachfolgend als Einspritzung bezeichnet wird, wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. In einem Verfahren, das hierin nachfolgend als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündungsmittel wie etwa eine Zündkerze 92 gezündet, was zu Verbrennung führt. Während des Expansionstakts drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zurück zum unteren Totpunkt. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Rotationsdrehmoment der Rotationswelle um. Während des Ausstoßtakts öffnet sich schließlich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch für den Auslasskrümmer 48 freizusetzen, und der Kolben kehrt zum oberen Totpunkt zurück. Es ist anzumerken, dass das Obenstehende nur als ein Beispiel beschrieben ist, und dass die Öffnungs- und/oder Schließzeitsteuerungen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa um positive oder negative Ventilüberlappung, späte Schließung des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
  • Das System aus 1 stellt daher ein Fahrzeugsystem bereit, umfassend: einen Motor; einen Katalysator in fluider Kommunikation mit dem Motor; einen Katalysatorüberwachungssensor, der in einem Auslassdurchlass stromab vom Katalysator positioniert ist; und eine Steuereinheit, die ausführbare Befehle umfasst, die in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind, um einen Aktuator als Antwort auf einen Katalysatorüberwachungsschwellenwert einzustellen, der auf einem Attribut des Katalysatorüberwachungssensors basiert. Das Fahrzeugsystem umfasst, dass das Attribut eine Steigung des Katalysatorüberwachungssensors ist. Das Fahrzeugsystem umfasst, dass die Steigung zwischen einem fetten Schwellenwert der Katalysatorüberwachungsausgabe und einem mageren Schwellenwert der Katalysatorüberwachungsausgabe liegt. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche ausführbare Befehle zum Begrenzen einer Schätzung der Katalysatorsauerstoffspeicherung als Antwort auf das Attribut des Katalysatorüberwachungssensors. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche ausführbare Befehle zum Beenden einer Diagnose als Antwort auf eine Schätzung an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff, die null beträgt. Das Fahrzeugsystem umfasst, dass der Aktuator eine Einspritzdüse ist.
  • Nun in Bezug auf 2 ist eine simulierte Katalysatordiagnosesequenz gezeigt. Die Sequenz aus 2 stellt eine Katalysatordiagnosesequenz dar, wobei festgelegt ist, dass der Katalysator Betriebsanforderungen durchläuft. Die Betriebssequenz kann durch das System aus 1 gemäß dem Verfahren aus 10 durchgeführt werden. Vertikale Linien T0–T4 stellen Zeiten von besonderem Interesse in der Sequenz dar.
  • Die erste Kurve von oben aus 2 ist eine Kurve vom auf Motorabgas basierenden Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors über die Zeit. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors ist aus der Sauerstoffkonzentration im Motorabgas ermittelt. Die horizontale Linie 202 stellt ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis dar. Der Motor arbeitet mager, wenn die Spur des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses über der Linie 202 liegt, und arbeitet fett, wenn die Spur des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unter der Linie 202 liegt. Die X-Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite von 2 zur rechten Seite von 2 zunimmt.
  • Die zweite Kurve von oben aus 2 ist eine Kurve von der CMS-Ausgabespannung über die Zeit. Die CMS-Ausgabespannung kann zwischen null und ein Volt variieren. Ein Wert von einem Volt zeigt Sauerstoffgehalt eines fetten Luft-Kraftstoff-Gemisches an. Ein Wert von null Volt zeigt Sauerstoffgehalt eines mageren Luft-Kraftstoff-Gemisches an. Abgase, die eine Spannung von mehr als 0,45 Volt aufweisen, werden als Abgase eines fetten Luft-Kraftstoff-Gemisches ausgelegt. Abgase, die eine Spannung von weniger als 0,45 Volt aufweisen, werden als Abgase eines mageren Luft-Kraftstoff-Gemisches ausgelegt. Die Y-Achse stellt CMS-Volt wie angezeigt dar. Die X-Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite von 2 zur rechten Seite von 2 zunimmt.
  • Die dritte Kurve von oben aus 2 ist eine Kurve von integriertem übermäßigem Kraftstoff, der für den Motor bereitgestellt ist, um einen Durchbruch des Katalysators nach einem Verlangsamungs-Kraftstoffabschaltereignis (DFSO, deceleration fuel shut off) bereitzustellen. Die horizontale Linie 204 stellt einen Schwellenwert an übermäßigem Kraftstoff dar, der für den Motor bereitgestellt ist, von dem erwartet wird, dass er zu einem fetten Abgasbestandteildurchbruch (z.B. fette Abgasprodukte durchströmen den Katalysator, ohne oxidiert zu werden) auf einem Katalysator mit vollständiger praktischer Lebensdauer (z.B. ein Katalysator, der ausreichend arbeitet, um einen gewünschten Emissionswert am Ende seiner praktischen Lebensdauer (zum Beispiel 100.000 Meilen) zu erreichen) führt. Die Y-Achse stellt integrierten übermäßigen Kraftstoff, um einen Durchbruch des Katalysators bereitzustellen, und die Menge an integriertem übermäßigem Kraftstoff, um Steigerungen des Katalysatordurchbruchs in Richtung des Pfeils der Y-Achse bereitzustellen, dar. Der integrierte übermäßige Kraftstoff, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, basiert auf einer Kraftstoffmenge, die fett an einer stöchiometrischen Kraftstoffmenge ist, die über die Zeit, in der die CMS-Ausgabe mager anzeigt, oder die Zeit von der Aktivierung der Einspritzdüse nach dem DFSO bis der im Katalysator gespeicherte geschätzte Sauerstoff null beträgt, integriert ist. Die X-Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite von 2 zur rechten Seite von 2 zunimmt.
  • Die vierte Kurve von oben aus 2 ist eine Kurve an geschätztem Sauerstoff, der in einem Katalysator während DFSO gespeichert ist. Die Y-Achse stellt geschätzten Sauerstoff, der während DFSO im Katalysator gespeichert ist, dar, wobei der im Katalysator gespeicherte geschätzte Sauerstoff in Richtung des Pfeils der Y-Achse zunimmt. Die X-Achse stellt die Zeit dar, wobei die Zeit von der linken Seite von 2 zur rechten Seite von 2 zunimmt. Die horizontale Linie 210 stellt einen Grenzwert an geschätztem Sauerstoff, der im Katalysator während DFSO gespeichert ist, dar. Die geschätzte Menge an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff übersteigt daher den Wert 210 nicht.
  • Bei Zeit T0 zeigt das Motorabgas an, dass der Motor mit einem nahezu stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeitet, und der CMS-Sensor zeigt gering fette Abgasbestandteile an einer Nach-Katalysator-Stelle an. Die integrierte Menge an integrierten übermäßigen fetten Verbrennungsprodukten, die für den Katalysator nach DFSO bereitgestellt werden, beträgt null, und der geschätzte Sauerstoff, der während DFSO im Katalysator gespeichert ist, beträgt null. Der Motor arbeitet daher nicht in einem DFSO-Modus.
  • Bei Zeit T1 zeigt das Motorabgas an, dass der Motor in einem DFSO-Modus arbeitet, da die Motorabgase viel magerer sind als Abgase zur stöchiometrischen Verbrennung. Der Motor kann in den DFSO-Modus als Antwort darauf, dass ein Fahrer ein Gaspedal (nicht gezeigt) freigibt, eintreten. Während DFSO rotiert der Motor weiterhin, und Frischluft wird ohne Kraftstoff durch den Motor gepumpt, wobei das Abgassystem das auf Motorabgas basierende Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors veranlasst, sehr magere Bedingungen anzuzeigen. Die Frischluft, die durch das Abgassystem gepumpt wird, oxidiert Kohlenwasserstoffe und CO im Katalysator und schafft Abgasprodukte, die magere Bedingungen anzeigen. Die CMS-Ausgabe geht von fett auf mager über, wenn Luft durch den Katalysator strömt. Die integrierte Menge an übermäßigem Kraftstoff, der für den Motor bereitgestellt ist, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, liegt bei einem Wert von null, da die Einspritzdüsen nicht aktiv sind oder nach DFSO keinen Kraftstoff für den Motor bereitstellen. Der geschätzte Sauerstoff, der im Katalysator gespeichert ist, nimmt zu, nachdem das auf Motorabgas basierende Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors auf mager übergeht. Der geschätzte Sauerstoff, der im Katalysator gespeichert ist, erreicht einen Wert und bleibt bis Zeit T2 konstant. Der Wert 210, den der im Katalysator gespeicherte geschätzte Sauerstoff erreicht, ist ein begrenzter Wert, der die mittlere Menge von drei Sigma (z.B. drei Standardabweichungen wie in 7 bei 710 und 712 gezeigt) darstellt, um sicherzustellen, dass ein Schwellenwertkatalysator (z.B. ein bester verschlechterter Katalysator, der On-Board-Diagnosebestimmungen für Emissionen entspricht) fett durchbricht (z.B. fette Verbrennungsprodukte strömen durch den Katalysator, ohne bearbeitet zu werden), wenn übermäßige Kraftstoffverbrennungsprodukte für den Katalysator bereitgestellt werden.
  • Bei Zeit T2 geht das auf Motorabgas basierende Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors von einem mageren (kein Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs) DFSO-Modus auf einen fetten (Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs) Katalysatorreaktivierungsmodus als Antwort auf eine zunehmende Motordrehmomentanforderung (nicht gezeigt) über. Durch das Umwandeln in fettem nach magerem Betrieb kann es möglich sein, Abgasrohr-NOx durch die Verwendung von Sauerstoff zu reduzieren, um CO und Kohlenwasserstoffe zu oxidieren. Die CMS-Ausgabe zeigt weiterhin magere Abgasbestandteile (z.B. niedrige Spannung) an, da wenige fette Abgasbestandteile durch den Katalysator strömen, um den CMS zu erreichen. Die integrierte Menge an übermäßig fetten Verbrennungsprodukten, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, beginnt zuzunehmen, wenn fette Abgasbestandteile für den Katalysator vom Motor bereitgestellt werden. Der geschätzte im Katalysator gespeicherte Sauerstoff beginnt abzunehmen, wenn im Katalysator gespeicherter Sauerstoff verwendet wird, um Kohlenwasserstoffe und CO in den Motorabgasbestandteilen zu oxidieren.
  • Bei Zeit T3 erreicht der geschätzte im Katalysator gespeicherte Sauerstoff einen Wert von null, da der Sauerstoff im Katalysator als verarmt eingeschätzt wird. Der CMS-Sensor stellt jedoch weiterhin eine niedrige Spannung bereit, die anzeigt, dass die Abgase stromab vom Katalysator tatsächlich magere Bestandteilwerte aufweisen, wobei angezeigt wird, dass der Katalysator tatsächlich mehr Sauerstoff gespeichert hat, als geschätzt wird. Das auf Motorabgas basierende Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors geht von einem Katalysatorreaktivierungsmodus auf einen Modus mit stöchiometrischem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors als Antwort darauf, dass der geschätzte Sauerstoffwert null erreicht, über. Da der geschätzte im Katalysator gespeicherte Sauerstoffwert null erreicht, nimmt die integrierte Menge an übermäßigem Kraftstoff, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, durch eine vorbestimmte Menge, die auf CMS-Ausgabe zur Zeit, zu der der geschätzte in Katalysator gespeicherte Sauerstoffwert null erreicht, basiert, zu. Da die integrierte Menge an übermäßigem Kraftstoff, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, größer als ein Schwellenwert 204 ist, wird der Katalysator beurteilt, korrekt zu arbeiten, und die Katalysatorüberwachung gibt eine Durchlassanzeige aus. Der Schwellenwert 204 basiert auf der Kurve, die in 8 gezeigt ist.
  • Bei Zeit T4 geht die CMS-Ausgabe dazu über, fette Bedingungen innerhalb des Katalysators anzuzeigen. Die Katalysatorüberwachung ist zu der Zeit, bei der der CMS-Sensor dazu übergeht, fette Bedingungen anzuzeigen, beendet. Auf diese Weise kann ein Katalysator überwacht und bewertet werden, um zu ermitteln, ob der Katalysator auf eine gewünschte Weise arbeitet.
  • Nun in Bezug auf 3 ist eine simulierte Katalysatordiagnosesequenz gezeigt. Die Sequenz aus 3 stellt eine Katalysatordiagnosesequenz dar, wobei festgelegt ist, dass der Katalysator erwartete Betriebsanforderungen nicht überschreitet. Die Betriebssequenz kann durch das System aus 1 gemäß dem Verfahren aus 10 durchgeführt werden. Vertikale Linien T10–T13 stellen Zeiten von besonderem Interesse in der Sequenz dar. Die Kurven aus 3 stellen Kurven mit den gleichen Variablen, die in 2 beschrieben sind, dar. Daher ist der Kürze halber eine Beschreibung der Kurven für 3 ausgelassen.
  • Bei Zeit T10 zeigt das Motorabgas an, dass der Motor mit einem nahezu stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeitet, und der CMS-Sensor zeigt gering fette Abgasbestandteile an einer Nach-Katalysator-Stelle an. Die integrierte Menge an integrierten übermäßigen fetten Verbrennungsprodukten, die für den Katalysator nach DFSO bereitgestellt werden, beträgt null, und der geschätzte Sauerstoff, der während DFSO im Katalysator gespeichert ist, beträgt null. Der Motor arbeitet daher nicht in einem DFSO-Modus.
  • Bei Zeit T11 zeigt das Motorabgas an, dass die Motorabgase anzeigen, dass der Motor in einem DFSO-Modus arbeitet, da die Motorabgase viel magerer sind als Abgase zur stöchiometrischen Verbrennung. Der Motor kann in den DFSO-Modus als Antwort darauf, dass ein Fahrer ein Gaspedal (nicht gezeigt) freigibt, eintreten. Die CMS-Ausgabe geht von fett auf mager über, wenn Luft durch den Katalysator strömt. Die integrierte Menge an übermäßigem Kraftstoff, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, liegt bei einem Wert von null, da die Einspritzdüsen nicht aktiv sind oder nach DFSO keinen Kraftstoff für den Motor bereitstellen. Der geschätzte Sauerstoff, der im Katalysator gespeichert ist, nimmt zu, nachdem das auf Motorabgas basierende Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors auf mager übergeht. Der geschätzte Sauerstoff, der im Katalysator gespeichert ist, erreicht einen Wert und bleibt bis Zeit T2 konstant. Der Wert 210, den der im Katalysator gespeicherte geschätzte Sauerstoff erreicht, ist ein begrenzter Wert, der die mittlere Menge von drei Sigma (z.B. drei Standardabweichungen wie in 7 bei 710 und 712 gezeigt) darstellt, um sicherzustellen, dass ein Schwellenwertkatalysator durchbricht.
  • Bei Zeit T12 geht das auf Motorabgas basierende Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors von einem mageren (kein Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs) DFSO-Modus auf einen fetten (Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs) Katalysatorreaktivierungsmodus als Antwort auf eine zunehmende Motordrehmomentanforderung (nicht gezeigt) über. Durch das Umwandeln in fett nach magerem Betrieb kann es möglich sein, Abgasrohr-NOx durch die Verwendung von Sauerstoff zu reduzieren, um CO und Kohlenwasserstoffe zu oxidieren. Die CMS-Ausgabe zeigt weiterhin magere Abgasbestandteile (z.B. niedrige Spannung) an, da wenige fette Abgasbestandteile durch den Katalysator fließen, um den CMS zu erreichen. Die integrierte Menge an übermäßig fetten Verbrennungsprodukten, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, beginnt zuzunehmen, wenn fette Abgasbestandteile für den Katalysator vom Motor bereitgestellt werden. Der geschätzte im Katalysator gespeicherte Sauerstoff beginnt abzunehmen, wenn im Katalysator gespeicherter Sauerstoff verwendet wird, um Kohlenwasserstoffe und CO in den Motorabgasbestandteilen zu oxidieren.
  • Bei Zeit T13 ändert die CMS-Ausgabe den Zustand auf einen höheren Wert, um fette Abgasbedingungen stromab vom Katalysator als Antwort auf Abgase anzuzeigen, aber der geschätzte im Katalysator gespeicherte Sauerstoff hat einen Wert von null noch nicht erreicht, da der Sauerstoff im Katalysator eingeschätzt ist, nicht verarmt zu sein. Der geschätzte im Katalysator gespeicherte Sauerstoff geht als Antwort auf die Veränderung des CMS-Zustands auf einen Wert von null über. Durch die Veränderung des CMS-Zustands geht der Motor vom Katalysatorreaktivierungsmodus in den stöchiometrischen Modus über. Das auf Motorabgas basierende Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors geht von einem Katalysatorreaktivierungsmodus auf einen stöchiometrischen Modus des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motors als Antwort auf die Veränderung des CMS-Zustands über. Integration der Menge an übermäßigem Kraftstoff, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, wird als Antwort auf die Veränderung des CMS-Zustands ebenfalls gestoppt. Da die integrierte Menge an übermäßigem Kraftstoff, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, weniger als einen Schwellenwert 204 beträgt, wird beurteilt, dass der Katalysator verschlechtert ist, und die Katalysatorüberwachungsvorrichtung gibt keine Übergangsanzeige aus. Der Schwellenwert 204 basiert auf der Kurve, die in 8 gezeigt ist. Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung wird als Antwort auf die Zeit, bei der der CMS-Sensor dazu übergeht, fette Bedingungen anzuzeigen, beendet. Auf diese Weise wird eine Katalysatorüberwachungsvorrichtung als Antwort darauf, in den DFSO-Modus einzutreten, aktiviert und als Antwort darauf, dass ein CMS-Sensor von einem mageren Zustand in einen fetten Zustand wechselt oder als Antwort darauf, dass eine geschätzte in einem Katalysator gespeicherte Sauerstoffmenge einen Wert von null erreicht, beendet.
  • Nun in Bezug auf 4 ist eine Kurve an simulierten CMS-Ausgabe-Eigenschaften gezeigt. Zusätzlich dazu ist ein Verfahren zum Ermitteln einer Steigung der CMS-Ausgabe basierend auf der CMS-Ausgabe beschrieben. Die CMS-Ausgabe-Eigenschaften, die in 4 gezeigt sind, stellen Eigenschaften einer nicht verschlechterten CMS-Ausgabe dar.
  • Die Kurve zeigt eine Y-Achse, die für eine CMS-Ausgabespannung repräsentativ ist. Die X-Achse stellt die Zeit dar, da DFSO und Zeit von der linken Seite von 4 zur rechten Seite von 4 zunehmen. Die horizontale Linie 450 bei 0,6 Volt stellt einen Schwellenspannungswert dar, um fette Motorabgase anzuzeigen. Die horizontale Linie 452 bei 0,2 Volt stellt einen Schwellenspannungswert dar, um magere Motorabgase anzuzeigen. Es ist offensichtlich, dass die hierin beschriebenen Spannungswerte Beispiele sind, und dass unterschiedliche Spannungswerte für unterschiedliche Systeme und Sensoren erwartet werden.
  • Punkte wie 400 entlang der CMS-Spur zeigen beispielhafte Proben an, die während einer Zeit vor und während DFSO entnommen wurden, wobei der Motor zu einer Zeit, bei der die Kraftstoffeinspritzung endet und der Motor sich in DFSO oder in interpolierten Werten befindet, fast stöchiometrisch arbeitet. Die Probe 404 stellt eine letzte CMS-Ausgabespannung dar, die entnommen wurde, bevor die CMS-Ausgabe weniger als einen Wert 450 beträgt. Die Probe 406 stellt eine erste CMS-Ausgabespannung dar, die entnommen wurde, nachdem die CMS-Ausgabe weniger als den Wert 450 beträgt. Der interpolierte Wert 408 ist eine linear interpolierte Schätzung der Zeit, zu der die CMS-Ausgabe einen Wert 450 beträgt. Die Position der Probe 408 wird von der Gleichung der Steigung = (y2 – y1/x2 – x1) und der Gleichung einer geraden Linie y = mx + b ermittelt. Wobei y2 die CMS-Spannung einer zweiten Probe, x2 die Zeit der zweiten Probe, y1 die CMS-Spannung einer ersten Probe, x1 die Zeit der ersten Probe, m Steigung, b die Abweichung, y CMS-Spannung und x Zeit ist. Die Position der Probe 408 ist die Basis zum Ermitteln einer Steigung 420, was eine Schätzung einer Steigung der CMS-Ausgangsspannung ist.
  • In ähnlicher Weise ist die Position der Probe 414 eine linear interpolierte Schätzung der Zeit, bei der die CMS-Ausgabe einen Wert 452 beträgt. Daher ist die Position der Probe 414 von den Proben bei den Proben 410 und 412 ermittelt. Die Probe 410 stellt eine letzte CMS-Ausgabespannung dar, die entnommen wurde, bevor die CMS-Ausgabe weniger als einen Wert 452 beträgt. Die Probe 412 stellt eine erste CMS-Ausgabespannung dar, die entnommen wurde, nachdem die CMS-Ausgabe weniger als den Wert 452 beträgt. Die Steigung von Segment 420 wird durch die Steigungsgleichung oben und die Positionen der Proben bei den Proben 408 und 414 ermittelt. Ein beispielhafter Steigungswert für einen nicht verschlechterten CMS kann ein Wert von –10 sein.
  • Nun in Bezug auf 5 ist eine Kurve von simulierten CMS-Ausgabe-Eigenschaften gezeigt. Die in 5 gezeigten CMS-Ausgabe-Eigenschaften stellen Eigenschaften einer verschlechterten CMS-Ausgabe dar.
  • Die Kurve zeigt eine Y-Achse, die für eine CMS-Ausgabespannung repräsentativ ist. Die X-Achse stellt die Zeit dar, da DFSO und Zeit von der linken Seite von 5 zur rechten Seite von 5 zunehmen. Die horizontale Linie 550 bei 0,6 Volt stellt einen Spannungswert dar, um fette Motorabgase anzuzeigen. Die horizontale Linie 552 bei 0,2 Volt stellt einen Spannungswert dar, um magere Motorabgase anzuzeigen.
  • Proben wie 500 entlang der CMS-Spur zeigen beispielhafte Proben an, die während einer Zeit vor und während DFSO entnommen wurden, wobei der Motor zu einer Zeit, bei der die Kraftstoffeinspritzung endet und der Motor sich in DFSO befindet, fast stöchiometrisch arbeitet. Die Probe 504 stellt eine letzte CMS-Ausgabespannung dar, die entnommen wurde, bevor die CMS-Ausgabe weniger als einen Wert 550 beträgt. Die Probe 506 stellt eine erste CMS-Ausgabespannung dar, die entnommen wurde, nachdem die CMS-Ausgabe weniger als den Wert 550 beträgt. Die Probe 508 ist eine linear interpolierte Schätzung der Zeit, zu der die CMS-Ausgabe einen Wert 550 beträgt. Die Position der Probe 508 wird von der Gleichung einer Steigung = (y2 – y1/x2 – x1) und der Gleichung einer geraden Linie y = mx + b ermittelt. Die Position der Probe 508 ist ermittelt, um die Steigung 520 zu ermitteln, was eine Schätzung einer Steigung der CMS-Ausgangsspannung ist.
  • In ähnlicher Weise ist die Position der Probe 514 eine linear interpolierte Schätzung der Zeit, bei der die CMS-Ausgabe einen Wert 552 beträgt. Daher ist die Position der Probe 514 von den Proben bei den Proben 510 und 512 ermittelt. Die Probe 510 stellt eine letzte CMS-Ausgabespannung dar, die entnommen wurde, bevor die CMS-Ausgabe weniger als einen Wert 552 beträgt. Die Probe 512 stellt eine erste CMS-Ausgabespannung dar, die entnommen wurde, nachdem die CMS-Ausgabe weniger als den Wert 552 beträgt. Die Steigung von Segment 520 wird durch die Steigungsgleichung oben und die Positionen der Proben bei den Proben 508 und 514 ermittelt. Ein beispielhafter Steigungswert für einen nicht verschlechterten CMS kann ein Wert von –2 sein.
  • Auf diese Weise kann ermittelt werden, dass ein verschlechterter CMS eine niedrigere Steigung als ein nicht verschlechterter CMS aufweist. Die niedrigere Steigung kann dazu führen, dass Schätzungen von Sauerstoffspeicherkapazitäten des Katalysators erhöht werden, wobei es schwieriger wird, einen verschlechterten Katalysator bei Vorhandensein einer verringerten CMS-Steigung zu diagnostizieren.
  • Nun in Bezug auf 6 sind Kurven von Histogrammen gezeigt, die die Folge einer CMS-Steigung auf Katalysatorüberwachungsausgabe zeigen. Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung gibt eine integrierte Menge an übermäßig fettem Kraftstoff, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, in Einheiten von Pfund Kraftstoff nach dem Beenden der DFSO wie in der dritten Kurve aus 2 und 3 gezeigt aus. Die Y-Achse stellt Zahlen von Katalysatorüberwachungstests dar, die in Abschnitte von Verteilungskurven 602 und 604 fallen. Die X-Achse stellt fetten Kraftstoff, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, in Einheiten von Pfund Kraftstoff dar, und die Menge an fettem Kraftstoff nimmt in die Richtung des Pfeils der X-Achse zu.
  • Die Verteilung 602 stellt eine Verteilung von mehreren Katalysatorüberwachungsausführungen dar, wobei die CMS-Steigung während der DFSO und Katalysatorreaktivierung eine steilere Steigung (z.B. 4) aufweist, die keine CMS-Verschlechterung anzeigt. Die Verteilung 604 stellt eine Verteilung von mehreren Katalysatorüberwachungsausführungen dar, wobei die CMS-Steigung während der DFSO und Katalysatorreaktivierung eine flachere Steigung (z.B. 5) aufweist, die CMS-Verschlechterung anzeigt. Die Verteilungen 602 und 604 basieren auf den Katalysatorüberwachungsausführungen unter Verwendung eines gleichen Katalysators. Der Katalysator ist ein Schwellenwertkatalysator, der bezeichnend für einen verschlechterten Katalysator ist, der die minimale Abgasbestandteil-Umwandlungseffizienz für Emissionsbestimmungen erreicht. Es kann daher beobachtet werden, dass die Verteilung 604 dahin verzerrt oder beeinflusst ist, anzuzeigen, dass der Katalysator im Vergleich zu Verteilung 602 zusätzliche Kapazität aufweist, um fette Verbrennungsnebenprodukte zu speichern. Die vertikale Markierung 610 ist ein Katalysatorüberwachungsausgabewert von drei Sigma für die Verteilung 602, die auf einer nominalen CMS-Zeitkonstante (z.B. eine Zeitkonstante für einen neuen CMS) basiert. Die vertikale Markierung 612 ist ein Katalysatorüberwachungsausgabewert von drei Sigma für die Verteilung 604, und die Verteilung 604 basiert auf einem Sensor, der eine langsamere als die nominale Sensorzeitkonstante (z.B. neuer Sensor) aufweist, die langsam genug ist, um die Katalysatorüberwachungsvorrichtung zu beeinflussen, aber nicht langsam genug, um einen verschlechterten CMS anzuzeigen.
  • Wenn daher ein verschlechterter CMS-Sensor eine Basis zum Diagnostizieren eines Katalysators ist, ohne die CMS-Sensorverschlechterung auszugleichen, überschreitet ein signifikanter Prozentsatz der Katalysatorüberwachungstests den Schwellenwert 610 und wird fälschlicherweise als Katalysatoren gemeldet, die die gewünschten Leistungseigenschaften nicht erreichen. Wenn jedoch der Katalysatorschwellenwert 610 auf den Wert von Schwellenwert 612 eingestellt wird, zeigt die Katalysatorüberwachungsvorrichtung an, dass der Katalysator innerhalb der erwarteten Grenzwerte arbeitet. Auf diese Weise können die Katalysatorüberwachungsschwellenwertgrenzwerte für CMS-Ausgabe eingestellt werden, um eine verbesserte Schätzung der Katalysatorbetriebskapazität bereitzustellen.
  • Nun in Bezug auf 7 sind Kurven von Histogrammen gezeigt, die die Folge einer CMS-Steigung auf geschätzten in einem Katalysator gespeicherten Sauerstoff zeigen. Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung schätzt in einem Katalysator gespeicherten Sauerstoff und verwendet die Schätzung, um zu beurteilen, wenn in einem Katalysator gespeicherter Sauerstoff während der Katalysatorreaktivierung nach der DFSO verarmt ist. Der Katalysatorüberwachungstest kann als Antwort darauf, dass die Sauerstoffschätzung zu einem früheren Zeitpunkt als erwartet verarmt ist, abgeschlossen werden. Es kann daher wünschenswert sein, eine genaue Schätzung von im Katalysator gespeicherten Sauerstoff zum Zweck der Beurteilung, ob der Katalysator um mehr als einen Schwellenwert verschlechtert ist oder wie gewünscht arbeitet, zu haben. Die Schätzung an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff ist in den vierten Kurven von oben aus 2 und 3 gezeigt. Die Y-Achse stellt mehrere Katalysatoraktivierungen nach der DFSO dar, die in Abschnitte der Verteilungskurven 702 und 704 fallen. Die X-Achse stellt geschätzten innerhalb des Katalysators gespeicherten Sauerstoff in Einheiten von Pfund dar, und die Menge an gespeichertem Sauerstoff nimmt in die Richtung des Pfeils der X-Achse zu.
  • Die Verteilung 702 stellt eine Verteilung von mehreren Katalysatorreaktivierungen nach der DFSO dar, wobei die CMS-Steigung während der DFSO und Katalysatorreaktivierung eine steilere Steigung (z.B. 4) aufweist, die keine CMS-Verschlechterung anzeigt. Die Verteilung 704 stellt eine Verteilung von mehreren Katalysatorüberwachungsausführungen dar, wobei die CMS-Steigung während der DFSO und Katalysatorreaktivierung eine flachere Steigung (z.B. 5) aufweist, die CMS-Verschlechterung anzeigt. Die Verteilungen 702 und 704 basieren auf den Katalysatorreaktivierungen nach der DFSO unter Verwendung eines gleichen Katalysators. Der Katalysator ist ein Schwellenwertkatalysator-Prüfobjekt, das bezeichnend für einen verschlechterten Katalysator ist, der die minimale Abgasbestandteil-Umwandlungseffizienz erreicht. Es kann daher beobachtet werden, dass die Verteilung 704 dahin verzerrt oder beeinflusst ist, anzuzeigen, dass der Katalysator im Vergleich zu Verteilung 702 zusätzliche Kapazität aufweist, um Sauerstoff zu speichern. Die vertikale Markierung 710 ist ein Katalysatorüberwachungsausgabewert von drei Sigma (Standardabweichung) für die Verteilung 702. Die vertikale Markierung 712 ist ein Katalysatorüberwachungsausgabewert von drei Sigma für die Verteilung 704.
  • Wenn auf diese Weise ein verschlechterter CMS-Sensor eine Basis zum Reaktivieren eines Katalysators ist, ohne die CMS-Sensorverschlechterung auszugleichen, schätzt ein signifikanter Prozentsatz der Katalysatorüberwachungstests den Sauerstoffspeicher über einem Schwellenwert 710 ein und wird fälschlicherweise als eine Basis zum Ermitteln von gespeichertem Sauerstoff in einem Katalysator verwendet, der als eine Basis zum Ermitteln von Katalysatorverschlechterung verwendet wird. Wenn jedoch der Katalysatorschwellenwert 710 auf den Wert von Schwellenwert 712 eingestellt wird, stellt die Katalysatorüberwachungsvorrichtung eine verbesserte Schätzung für die Menge an Sauerstoff, die innerhalb des Katalysators gespeichert ist, für die auf der Katalysatorüberwachungsvorrichtung basierende Schätzung der Katalysatorverschlechterung bereit. Daher können die Schwellenwertgrenzwerte der Katalysatorüberwachungssauerstoffspeicherung für CMS-Ausgabe eingestellt werden, um eine verbesserte Schätzung der Katalysatorbetriebskapazität bereitzustellen.
  • Nun in Bezug auf 8 ist eine Kurve von Katalysatorverschlechterungsschwellenwerten über die CMS-Steigung gezeigt. Die Katalysatorverschlechterungsschwellenwerte sind eine Basis für die Katalysatorüberwachungsvorrichtung, die Katalysatorverschlechterung anzeigt oder nicht. Die Y-Achse stellt einen Katalysatorverschlechterungsschwellenwert in Einheiten von Pfund Kraftstoff dar. Zum Beispiel ist ein Teil einer Katalysatorschwellenwertkurve (z.B. 802 und 804) als Schwellenwert 204 in 2 und 3 gezeigt. Die integrierte Menge an übermäßig fettem Kraftstoff, um Katalysatordurchbruch bereitzustellen, wird daher mit einer der Katalysatorschwellenwertkurven 802 und 804 verglichen, um zu ermitteln, ob ein Katalysator verschlechtert ist. Der Teil der Kurven 802 und 804, der verwendet wird, um die integrierte Menge an übermäßig fettem Kraftstoff zu bewerten, wird von den CMS-Steigungen (z.B. der X-Achse) für jede der jeweiligen Zylinderreihen ermittelt. Der X-Achse-Wert beginnt nahe der Y-Achse mit einem großen Wert, und der Wert nimmt in Richtung des Pfeils der X-Achse ab.
  • Die Kurve 802 stellt einen Katalysatorverschlechterungsschwellenwert für eine erste Motorzylinderreihe dar. Die Kurve 804 stellt einen Katalysatorverschlechterungsschwellenwert für eine zweite Motorzylinderreihe dar. Der Unterschied in der Kraftstoffmasse zwischen den beiden Kurven kann CMS-Positionierung und Abgassystemkonfiguration zuzuschreiben sein. Für ein System, das zwei Katalysatorziegel und zwei CMS umfasst, beurteilt ein Katalysatorüberwachungsalgorithmus zu diagnostischen Zwecken basierend auf den Schwellenwerten oder Kurven 802 und 804, ob einer oder beide Katalysatoren verschlechtert ist. Der Teil der Kurven 802 und 804 zwischen der vertikalen Markierung 806 und der vertikalen Markierung 808 ist eine Einstellung für CMS-Sensorverschlechterung, die bei einer CMS-Steigung beginnt, der Mangel oder Fehlen an CMS-Verschlechterung (z.B. von der Y-Achse zu 806) anzeigt, zu einer CMS-Steigung, die eine CMS-Steigung ist, wobei beurteilt wird, dass der CMS signifikant genug verschlechtert ist, um die Katalysatorüberwachungsvorrichtung (z.B. von 808 zur flachsten Steigung im Bereich der X-Achse) außer Kraft zu setzen. Der Bereich zwischen der vertikalen Markierung 806 und der vertikalen Markierung 808 ist daher eine Einstellung für den Katalysatorschwellenwert, um zu beurteilen, ob ein Katalysator verschlechtert ist, wobei die Einstellung auf einem Ausmaß an CMS-Verschlechterung basiert.
  • Der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert von Kurve 802 zwischen der Y-Achse und 806 für Zylinderreihe eins ist die Katalysatorüberwachungsausgabe von drei Sigma für einen Schwellenwertkatalysator und einen neuen CMS (z.B. schneller Zeitkonstantensensor) wie in 6 bei 610 gezeigt. Der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert von Kurve 802 zwischen 808 und im Bereich der X-Achse für Zylinderreihe eins ist Katalysatorüberwachungsausgabe von drei Sigma für einen Schwellenwertkatalysator und einen teilweise verschlechterten CMS (z.B. langsamer Zeitkonstantensensor) wie in 6 bei 612 gezeigt. Der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert von Kurve 802 zwischen 806 und 808 ist eine lineare Interpolation zwischen den Werten 820 und 822. Die Schwellenwerte für Kurve 804 werden auf ähnliche Weise ermittelt.
  • Nun in Bezug auf 9 ist eine Kurve an im Katalysator gespeichertem Sauerstoff seit der DFSO über der CMS-Steigung gezeigt. Die im Katalysator gespeicherten Sauerstoffgrenzwerte für zwei Zylinderreihen werden durch die Kurven 902 und 904 angezeigt. Die im Katalysator gespeicherten Sauerstoffgrenzwerte sind eine Basis zum Ermitteln der Menge an Katalysatorreaktivierungskraftstoff (z.B. Kraftstoffmenge mit Überschuss an einer Kraftstoffmenge, die einen stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den Motor bereitstellt), um den Motor zu versorgen, nachdem die Kraftstoffzufuhr wieder aufgenommen wird, nachdem der Kraftstoffdurchfluss während der DFSO angehalten war.
  • Die Kurve 902 stellt eine Schätzung des Katalysatorsauerstoffspeichers für eine erste Motorzylinderreihe dar. Die Kurve 904 stellt eine Schätzung des Katalysatorsauerstoffspeichers für eine zweite Motorzylinderreihe dar. Der Unterschied im Sauerstoff, der in den Katalysatoren gespeichert ist, zwischen den beiden Kurven kann Katalysatorvolumen, CMS-Positionierung, Katalysatorziegelzusammensetzung und Abgassystemkonfiguration zuzuschreiben sein. Für ein System, das zwei Katalysatorziegel und zwei CMS umfasst, verwendet ein Katalysatorüberwachungsalgorithmus Schätzungen des Katalysatorsauerstoffspeichers für zwei unterschiedliche Zylinderreihen, um die Menge an Reaktivierungskraftstoff zu ermitteln, der für die zwei unterschiedlichen Zylinderreihen bereitzustellen ist. Der Teil der Kurven 902 und 904 zwischen der vertikalen Markierung 906 und der vertikalen Markierung 908 ist eine Einstellung für CMS-Sensorverschlechterung, die bei einer CMS-Steigung beginnt, der Mangel oder Fehlen an CMS-Verschlechterung (z.B. von der Y-Achse zu 906) anzeigt, zu einer CMS-Steigung, die eine CMS-Steigung ist, bei der beurteilt wird, dass der CMS signifikant genug verschlechtert ist, um die Katalysatorüberwachungsvorrichtung (z.B. von 908 zur flachsten Steigung im Bereich der X-Achse) außer Kraft zu setzen. Der Bereich zwischen der vertikalen Markierung 906 und der vertikalen Markierung 908 ist daher eine Einstellung für den Grenzwert des Katalysatorsauerstoffspeichers basierend auf einem Ausmaß an CMS-Verschlechterung.
  • Der Schätzungsgrenzwert des Katalysatorsauerstoffspeichers von Kurve 902 zwischen der Y-Achse und 906 für Zylinderreihe eins ist der Katalysatorüberwachungsschätzungsgrenzwert des Sauerstoffspeichers von drei Sigma für einen Schwellenwertkatalysator und einen neuen CMS (z.B. schneller Zeitkonstantensensor) wie in 7 bei 710 gezeigt. Der Schätzungsgrenzwert des Katalysatorsauerstoffspeichers von Kurve 902 zwischen 908 und im Bereich der X-Achse für Zylinderreihe eins ist der Katalysatorüberwachungsschätzungsgrenzwert des Sauerstoffspeichers von drei Sigma für einen Schwellenwertkatalysator und einen teilweise verschlechterten CMS (z.B. langsamer Zeitkonstantensensor) wie in 7 bei 712 gezeigt. Der Grenzwert des Katalysatorsauerstoffspeichers von Kurve 902 zwischen 906 und 908 ist eine lineare Interpolation zwischen den Werten 920 und 922. Die Schwellenwerte für Kurve 904 werden auf ähnliche Weise ermittelt.
  • Nun in Bezug auf 10 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Diagnostizieren eines Katalysators in einem System, in dem sich CMS-Leistung verschlechtern kann, gezeigt. Das Verfahren aus 10 kann die Betriebssequenzen, die in 2 und 3 gezeigt sind, bereitstellen. Ferner kann das Verfahren aus 10 im System aus 1 als ausführbare Befehle, die in nicht-transitorischem Speicher gespeichert sind, umfasst sein.
  • Bei 1002 ermittelt das Verfahren 1000 Katalysatorverschlechterungsschwellenwertgrenzwerte, die auf CMS-Steigung basieren. Das Verfahren 1000 ermittelt die CMS-Steigung wie in 4 und 5 beschrieben. Insbesondere entnimmt das Verfahren 1000 Proben der CMS-Sensorspannung während der DFSO. Eine Zeit, zu der CMS-Ausgabe bei einer ersten Schwellenspannung (z.B. 408 aus 4) liegt, wird durch lineares Interpolieren zwischen einer ersten Probe vor (z.B. 404 aus 4) und einer ersten Probe nach (z.B. 406 aus 4) CMS-Ausgabeumwandlung durch die erste Schwellenspannung geschätzt. Die erste Schwellenspannung ist bekannt (z.B. 450 aus 4) und die Zeit, in der geschätzt wird, dass die CMS-Ausgabe die erste Schwellenspannung ausgegeben hat, ist unbekannt. Die Steigung zwischen der ersten Probe (z.B. 404 aus 4) und der zweiten Probe (z.B. 406 aus 4) wird gemäß der Steigungsgleichung ermittelt, und die Zeit, in der die CMS-Ausgabe die erste Schwellenspannung aufweist, wird von der Gleichung einer geraden Linie, der Steigung und der Schwellenspannung ermittelt.
  • Eine Zeit, in der die CMS-Ausgabe eine zweite Schwellenspannung (z.B. 414 aus 4) aufweist, wird durch lineares Interpolieren zwischen einer ersten Probe vor (z.B. 410 aus 4) und einer ersten Probe nach (z.B. 412 aus 4) CMS-Ausgabeumwandlung durch die zweite Schwellenspannung geschätzt. Die zweite Schwellenspannung ist bekannt (z.B. 452 aus 4) und die Zeit, in der geschätzt wird, dass die CMS-Ausgabe die zweite Schwellenspannung ausgegeben hat, ist unbekannt. Die Steigung zwischen einer dritten Probe (z.B. 410 aus 4) und der vierten Probe (z.B. 412 aus 4) wird gemäß der Steigungsgleichung ermittelt, und die Zeit, in der die CMS-Ausgabe die erste Schwellenspannung aufweist, wird von der Gleichung einer gerade Linie, der Steigung und der Schwellenspannung ermittelt.
  • Die CMS-Steigung wird basierend auf der ersten Schwellenspannung, einer Zeit, in der die CMS-Ausgabe durch die erste Schwellenspannung hindurchtritt, die zweite Schwellenspannung und eine Zeit, in der die CMS-Ausgabe durch die zweite Schwellenspannung hindurchtritt, ermittelt. Die erste Schwellenspannung und die Zeit, in der die CMS-Ausgabe durch die erste Schwellenspannung hindurchtritt, definieren einen ersten Punkt. Die zweite Schwellenspannung und die Zeit, in der die CMS-Ausgabe durch die zweite Schwellenspannung hindurchtritt, definieren einen zweiten Punkt. Der erste und zweite Punkt sind Eingabe für die Gleichung einer Steigung, um die CMS-Steigung zu ermitteln.
  • Die Katalysatorüberwachungsschwellenwertgrenzwerte werden durch das Aktivieren der Katalysatorüberwachungsvorrichtung für eine Vielzahl von Zeiten mit einem neuen CMS (steile Steigung) und einem Schwellenwertkatalysator ermittelt. Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung gibt eine integrierte Menge an übermäßig fettem Kraftstoff (z.B. Kraftstoff, der fetter als ein stöchiometrisches Gemisch ist) aus, um Katalysatordurchbruch des Schwellenwertkatalysators bereitzustellen. Eine integrierte Menge von drei Sigma an übermäßig fettem Kraftstoff wird von der Vielzahl an Aktivierungen der Katalysatorüberwachungsvorrichtung ausgewählt. Dieser Wert von drei Sigma ist der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert, wenn der CMS neu ist (z.B. schnelle Zeitkonstante), wie für Kurve 802 zwischen der Y-Achse und 806 aus 8 gezeigt ist.
  • Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung wird auch für eine Vielzahl von Zeiten mit einem teilweise verschlechterten CMS (flache Steigung) und einem Schwellenwertkatalysator aktiviert. Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung gibt eine integrierte Menge an übermäßig fettem Kraftstoff (z.B. Kraftstoff, der fetter als ein stöchiometrisches Gemisch ist) aus, um Katalysatordurchbruch des Schwellenwertkatalysators bereitzustellen. Eine integrierte Menge von drei Sigma an übermäßig fettem Kraftstoff wird von der Vielzahl an Aktivierungen der Katalysatorüberwachungsvorrichtung ausgewählt. Dieser Wert von drei Sigma ist der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert, wenn der CMS teilweise verschlechtert ist (z.B. langsame Zeitkonstante), wie für Kurve 802 zwischen 808 und dem Bereich der X-Achse gezeigt ist.
  • Der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert zwischen dem Schwellenwert, der einen neuen CMS darstellt, und dem teilweise verschlechterten CMS wird durch lineares Interpolieren zwischen der integrierten Menge von drei Sigma an übermäßig fettem Kraftstoff für den neuen CMS (steile Steigung) und der integrierten Menge von drei Sigma an übermäßig fettem Kraftstoff für den teilweise verschlechterten CMS (flache Steigung) ermittelt. Zum Beispiel stellen der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert von drei Sigma für einen neuen CMS und die Steigung des neuen CMS einen ersten Punkt dar, der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert von drei Sigma für einen teilweise verschlechterten CMS und die Steigung des teilweise verschlechterten CMS stellen einen zweiten Punkt dar. Die Steigung für die Linie zwischen dem ersten und zweiten Punkt wird von dem ersten und zweiten Punkt unter Verwendung der Steigungsgleichung und der Steigung ermittelt. Die Steigung und der erste Punkt sind Eingabe in eine Gleichung einer geraden Linie, um die Abweichung b zu ermitteln. Auf diese Weise kann die Gleichung der geraden Linie zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt ermittelt werden. Die drei Teile einer Kurve (z.B. 802 aus 8), die den Katalysatorverschlechterungsschwellenwert als eine Funktion der CMS-Steigung darstellen, können auf diese Weise ermittelt werden. Katalysatorschwellenwerte für eine zweite Zylinderreihe können auf ähnliche Weise ermittelt werden. Das Verfahren 1000 geht zu 1004 über, nachdem die Katalysatorschwellenwertkurve ermittelt ist.
  • Bei 1004 ermittelt das Verfahren 1000 Schwellenwertgrenzwerte an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff, die auf CMS-Steigung basieren. Das Verfahren 1000 ermittelt die CMS-Steigung wie bei 1002 und in 4 und 5 beschrieben. Die Schwellenwertgrenzwerte an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff werden durch das Aktivieren der Katalysatorüberwachungsvorrichtung für eine Vielzahl an Zeiten mit einem neuen CMS (steile Steigung) und einem Schwellenwertkatalysator ermittelt. Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung schätzt im Katalysator gespeicherten Sauerstoff basierend auf einer Menge an Kraftstoff mit einem Überschuss an einer stöchiometrische Menge an Kraftstoff, die verwendet wird, um den Motor zu betreiben, nachdem der Motor einen DFSO-Modus verlässt. Eine Menge an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff von drei Sigma wird von der Vielzahl an Aktivierungen der Katalysatorüberwachungsvorrichtung ausgewählt. Dieser Wert von drei Sigma ist der Mengengrenzwert an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff, wenn der CMS neu ist (z.B. steilere Steigung), wie für Kurve 902 zwischen der Y-Achse und 906 aus 9 gezeigt ist.
  • Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung wird auch für eine Vielzahl von Zeiten mit einem teilweise verschlechterten CMS (flache Steigung) und einem Schwellenwertkatalysator aktiviert. Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung gibt eine Menge an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff basierend auf einer Menge an übermäßig fettem Kraftstoff aus, der für den Motor während der Katalysatorreaktivierung bereitgestellt ist. Eine Menge von drei Sigma an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff wird von der Vielzahl an Aktivierungen der Katalysatorüberwachungsvorrichtung ausgewählt. Dieser Wert von drei Sigma ist der Mengengrenzwert an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff, wenn der CMS teilweise verschlechtert ist (z.B. langsame Zeitkonstante), wie für Kurve 902 zwischen 908 und dem Bereich der X-Achse gezeigt ist.
  • Der Mengengrenzwert an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff zwischen dem Grenzwert, der einen neuen CMS darstellt, und dem teilweise verschlechterten CMS wird durch lineares Interpolieren zwischen der Menge an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff von drei Sigma für den neuen CMS (steile Steigung) und der Menge an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff von drei Sigma für den teilweise verschlechterten CMS (flache Steigung) ermittelt. Zum Beispiel stellen die Menge an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff von drei Sigma für einen neuen CMS und die Steigung des neuen CMS einen ersten Punkt dar, die Menge an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff von drei Sigma für einen teilweise verschlechterten CMS und die Steigung des teilweise verschlechterten CMS stellen einen zweiten Punkt dar. Die Steigung für die Gerade zwischen dem ersten und zweiten Punkt wird von dem ersten und zweiten Punkt unter Verwendung der Steigungsgleichung und der Steigung ermittelt. Die Steigung und der erste Punkt sind Eingabe in eine Gleichung einer geraden Linie, um die Abweichung b zu ermitteln. Auf diese Weise kann die Gleichung der geraden Linie zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt ermittelt werden. Die drei Teile einer Kurve (z.B. 902 aus 9), die die Menge an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff als eine Funktion der CMS-Steigung darstellen, können auf diese Weise ermittelt werden. Die Mengengrenzwerte an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff für eine zweite Zylinderreihe können auf ähnliche Weise ermittelt werden. Das Verfahren 1000 geht zu 1006 über, nachdem die Kurve des Mengengrenzwerts an im Katalysator gespeicherten Sauerstoff ermittelt ist.
  • Bei 1006 ermittelt das Verfahren 1000 Motorbetriebsbedingungen. Motorbetriebsbedingungen können Motordrehzahl, Motorbelastung, Umgebungslufttemperatur, Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors und Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Verfahren 1000 geht zu 1008 über, nachdem die Motorbetriebsbedingungen ermittelt sind.
  • Es soll angemerkt werden, dass die Schritte 1002–1006 nicht jedes Mal durchgeführt werden müssen, wenn die Katalysatorüberwachungsvorrichtung aufgerufen wird. Stattdessen können die Schritte 1002–1006 ein Mal durchgeführt werden, und die Ergebnisse können im Speicher für spätere Verwendung gespeichert werden.
  • Bei 1008 beurteilt das Verfahren 1000, ob die Katalysatorüberwachungsvorrichtung aufgerufen oder ausgeführt werden soll. Die Katalysatorüberwachungsvorrichtung kann als Antwort darauf ausgeführt werden, dass das Fahrzeug in DFSO eintritt, nachdem die Katalysatorüberwachungsvorrichtung für eine vorbestimmte Zeitmenge oder Ereignismenge nicht ausgeführt wurde. Zum Beispiel kann die Katalysatorüberwachungsvorrichtung als Antwort darauf ausgeführt werden, dass der Motor startet und während einer Zeit, in der das Fahrzeug in DFSO eintritt, die Katalysatorüberwachungsvorrichtung nicht ausgeführt hat. Wenn das Verfahren 1000 beurteilt, dass es eine erwünschte Zeit ist, um die Katalysatorüberwachungsvorrichtung auszuführen, ist die Antwort Ja und das Verfahren 1000 geht zu 1010 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 1000 geht zum Ausgang über.
  • Bei 1010 beginnt das Verfahren 1000, eine Menge an Kraftstoff mit Überschuss an stöchiometrischem Kraftstoff zu integrieren, nachdem das Fahrzeug in DFSO eintritt. Kraftstoffdurchfluss wird während der DFSO gestoppt, also beginnt die Kraftstoffintegration mit dem Bereitstellen eines fetten Kraftstoffgemischs für den Motor zur Katalysatorreaktivierung. Wenn zum Beispiel der Motor zu 5% fett arbeitet und eine Kraftstoffdurchflussrate 10 Pfund/h beträgt, beginnt das Verfahren 1000, eine Kraftstoffdurchflussrate von 0,5 Pfund/h zu integrieren, bis der CMS fett anzeigt. Das Verfahren 1000 geht zu 1012 über, nachdem die Integration der Kraftstoffdurchflussrate begonnen hat.
  • Bei 1012 entnimmt das Verfahren 1000 Ausgabe vom CMS. Der CMS stellt eine Ausgabespannung bereit, die einer Sauerstoffkonzentration in den Abgasen entspricht. Die Sauerstoffkonzentration entspricht einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors. Die CMS-Ausgabespannung wird entnommen und im Speicher gespeichert. Das Verfahren 1000 geht zu 1014 über, nachdem der CMS entnommen ist.
  • Bei 1014 beurteilt das Verfahren 1000, ob der CMS den Zustand von mager auf fett verändert hat oder ob der geschätzte Sauerstoff, der im Katalysator gespeichert ist, durch den übermäßigen Kraftstoff, der für den Motor bereitgestellt ist, verarmt wurde. Wenn sich der CMS von mager auf fett verändert, ist es eine Anzeige dafür, dass die Sauerstoffspeicherkapazität im Katalysator verarmt ist. Der geschätzte Sauerstoff, der im Katalysator gespeichert ist, wird basierend auf der Masse an fetten Verbrennungsprodukten vom Kraftstoff mit einem Überschuss an stöchiometrischem Luft-Kraftstoff-Gemisch, der für den Motor bereitgestellt ist und an den Katalysator geliefert wird, hinunterreduziert. Wenn das Verfahren 1000 beurteilt, dass der CMS den Zustand verändert hat oder der geschätzte Sauerstoff auf null reduziert wird, wenn fette Verbrennungsprodukte in den Katalysator eingeleitet werden, ist die Antwort Ja und das Verfahren 1000 geht zu 1016 über. Ansonsten ist die Antwort Nein und das Verfahren 1000 kehrt zu 1010 zurück.
  • Bei 1016 beurteilt das Verfahren 1000, ob die integrierte Menge an überschüssigem Kraftstoff (z.B. Masse an Kraftstoff, der fetter ist als eine Masse an Kraftstoff, um ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den Motor bereitzustellen, während der Katalysator nach der DFSO reaktiviert wird) größer als eine Schwellenwertmenge an Kraftstoff ist. Wenn das so ist, ist die Antwort Ja und das Verfahren 1000 geht zu 1022 über. Wenn nicht, ist die Antwort Nein und das Verfahren 1000 geht zu 1020 über.
  • Bei 1020 speichert das Verfahren 1000 eine Anzeige eines Durchlasskatalysators für die Katalysatorüberwachungsvorrichtung. Der Katalysator leitet durch, wenn der Katalysator zeigt, dass mehr als eine Schwellenwertmenge an Kraftstoff für den Motor bereitgestellt ist, um fette Verbrennungsprodukte, die aus dem Katalysator austreten, einzuleiten. Das Verfahren 1000 geht zum Ausgang über, nachdem die Durchlassanzeige gespeichert ist.
  • Bei 1022 speichert das Verfahren 1000 eine Anzeige eines verschlechterten Katalysators für die Katalysatorüberwachungsvorrichtung. Die Anzeige kann in Form von Einstellen eines Werts einer Variable sein. Zum Beispiel kann eine Katalysatorverschlechterungsvariable von einem Wert von null auf einen Wert von eins geändert werden, wenn die Katalysatorverschlechterung abgeschlossen ist. Der Katalysator kann verschlechtert werden, wenn der Katalysator zeigt, dass weniger als eine Schwellenwertmenge an Kraftstoff für den Motor bereitgestellt ist, um fette Verbrennungsprodukte, die aus dem Katalysator austreten, einzuleiten. Das Verfahren 1000 geht zu 1024 über, nachdem die verschlechterte Anzeige gespeichert ist.
  • Bei 1024 stellt das Verfahren 1000 Aktuatoren als Antwort auf die Anzeige eines verschlechterten Katalysators ein. In einem Beispiel wird Kraftstoffeinspritzung als Antwort auf eine Anzeige eines verschlechterten Katalysators eingestellt. Zum Beispiel kann ein Spitze-zu-Spitze-Modulationswert des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verringert werden, um die Möglichkeit eines mageren oder fetten Durchbruchs des Katalysators zu verringern. Zusätzlich dazu kann ein Licht oder ein Bildschirm den Fahrzeugbediener über Katalysatorverschlechterung informieren. In wieder anderen Beispielen können andere Einstellungen des Motoraktuators gemacht werden. Das Verfahren 1000 geht zum Ausgang über, nachdem die Aktuatoren eingestellt sind.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann eine CMS-Sensor-Zeitkonstante die CMS-Steigung ersetzen, auch wenn die zwei Variablen nicht gleich sind. Daher können der Katalysatorüberwachungsschwellenwert und der geschätzte Grenzwert des Katalysatorsauerstoffspeichers auf der CMS-Zeitkonstante basieren.
  • Das Verfahren aus 10 stellt daher ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Katalysators bereit, umfassend: Einstellen eines Katalysatorverschlechterungsschwellenwerts als Antwort auf eine Steigung eines Katalysatorüberwachungssensorausgangs; Anzeigen von Katalysatorverschlechterung als Antwort auf eine Variable, die den Katalysatorverschlechterungsschwellenwert nicht übersteigt; und Einstellen eines Zustands eines Aktuators als Antwort auf die Anzeige der Verschlechterung. Das Verfahren umfasst, dass die Variable eine Menge an Kraftstoff mit Überschuss an einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Gemisch darstellt, die für den Motor bereitgestellt ist, nachdem der Motor einen Verlangsamungs-Kraftstoffabschaltmodus verlässt.
  • Das Verfahren aus 10 umfasst auch, dass der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert zunimmt, wenn die Steigung des Katalysatorüberwachungssensors abnimmt. Das Verfahren umfasst auch, dass der Aktuator eine Anzeige einer Katalysatorverschlechterung bereitstellt. Das Verfahren umfasst, dass der Aktuator eine Einspritzdüse ist. Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln der Steigung basierend auf einem fetten Schwellenwert des Katalysatorüberwachungssensors und auf einem mageren Schwellenwert des Katalysatorüberwachungssensors. Das Verfahren umfasst, dass der Katalysatorüberwachungssensor stromab von einem Katalysator positioniert ist.
  • Das Verfahren aus 10 umfasst auch ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Katalysators, umfassend: Einstellen eines Grenzwerts einer Katalysatorsauerstoffspeicherschätzung als Antwort auf eine Steigung einer Katalysatorüberwachungssensorausgabe; Einstellen eines Katalysatorverschlechterungsschwellenwerts als Antwort auf die Steigung einer Katalysatorüberwachungssensorausgabe; Anzeigen von Katalysatorverschlechterung als Antwort auf eine Variable, die den Katalysatorverschlechterungsschwellenwert nicht übersteigt, und wobei die Katalysatorsauerstoffspeicherschätzung größer als null ist; und Einstellen eines Zustands eines Aktuators als Antwort auf die Anzeige von Verschlechterung. Das Verfahren umfasst, dass eine Katalysatorsauerstoffspeicherschätzung größer als null ist, wenn sich eine Katalysatorüberwachungsvorrichtung von einem mageren Zustand auf einen fetten Zustand ändert.
  • Das Verfahren umfasst auch, dass der Grenzwert einer Katalysatorsauerstoffspeicherschätzung zunimmt, wenn die Steigung des Katalysatorüberwachungssensors verringert wird. Das Verfahren umfasst ferner das Integrieren einer Menge an Kraftstoff, die für den Motor bereitgestellt ist, mit Überschuss an einer stöchiometrischen Menge an Kraftstoff, die für den Motor bereitgestellt ist, um den Motor während der Katalysatorregeneration nach einem Verlangsamungs-Kraftstoffabschaltereignis zu betreiben, und dass die integrierte Menge an Kraftstoff die Variable ist. Das Verfahren umfasst, dass die integrierte Menge an Kraftstoff die Variable ist. Das Verfahren umfasst ferner das Entnehmen von Ausgabe des Katalysatorüberwachungssensors, um die Steigung zu ermitteln. Das Verfahren umfasst, dass der Aktuator eine Bildschirmvorrichtung ist.
  • Wie für Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung ersichtlich ist, kann das in 10 beschriebene Verfahren eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl an Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Als solche können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Sequenz parallel durchgeführt werden oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht unbedingt notwendig, um die hierin beschriebenen Ziele, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sie ist aber bereitgestellt, um Veranschaulichung und Beschreibung zu vereinfachen. Obwohl es nicht explizit veranschaulicht ist, erkennen Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung, dass einer oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden können, abhängig von der bestimmten verwendeten Strategie. Außerdem können die beschriebenen Maßnahmen, Betriebe, Verfahren und/oder Funktionen Code, der in nicht-transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuerungssystem programmiert werden soll, grafisch darstellen.
  • Damit schließt die Beschreibung. Ihr Lesen durch Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung würde viele Änderungen und Modifizierungen vergegenwärtigen, ohne vom Geist und vom Umfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Konfigurationen aus Erdgas, Benzin, Diesel oder Alternativkraftstoff arbeiten, die vorliegende Erfindung vorteilhaft nützen. ZEICHENERKLÄRUNG – FIG. 10
    START Beginn
    DETERMINE CATALYST DEGRADATION THRESHOLD LIMITS BASED ON CMS SLOPE Ermitteln der Katalysatorverschlechterungsschwellenwertgrenzwerte basierend auf CMS- Steigung
    DETERMINE CATALYST OXYGEN THRESHOLD LIMIT BASED ON CMS SLOPE Ermitteln des Katalysatorsauerstoffschwellenwertgrenzwerts basierend auf CMS-Steigung
    DETERMINE ENGINE OPERATING CONDITIONS Ermitteln der Motorbetriebsbedingungen
    INVOKE CATALYST MONITOR? Aufrufen der Katalysatorüberwachungsvorrichtung?
    INTEGRATE EXCESS FUEL AND ESTIMATE OXYGEN STORED IN CATALYST Integrieren von übermäßigem Kraftstoff und geschätztem im Katalysator gespeicherten Sauerstoff
    SAMPLE CMS Entnehmen von CMS
    CMS CHANGED STATE OR ESTIMATED OXYGEN IN CATALYST DEPLETED? CMS-Zustand verändert oder geschätzter Sauerstoff im Katalysator verarmt?
    DOES INTEGRATED EXCESS FUEL EXCEED CATALYST DEGRADATION LIMITS BASED ON CMS SLOPE? Übersteigt integrierter übermäßiger Kraftstoff Katalysatorverschlechterungsgrenzwerte basierend auf CMS-Steigung?
    STORE PASS CONDITION speichern der Durchlassbedingung
    STORE DEGRADED CONDITION speichern der verschlechterten Bedingung
    ADJUST ACTUATORS RESPONSIVE TO DEGRADED CONDITION Einstellen der Aktuatoren, die auf verschlechterte Bedingung reagieren
    END Ende
    YES ja
    NO nein

Claims (20)

  1. Verfahren zum Diagnostizieren eines Katalysators, umfassend: Einstellen eines Katalysatorverschlechterungsschwellenwerts als Antwort auf eine Steigung eines Katalysatorüberwachungssensorausgangs; Anzeigen von Katalysatorverschlechterung als Antwort auf eine Variable, die den Katalysatorverschlechterungsschwellenwert nicht übersteigt; und Einstellen eines Zustands eines Aktuators als Antwort auf die Anzeige von Verschlechterung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Variable eine Menge an Kraftstoff mit Überschuss an einer stöchiometrischen Kraftstoffmenge darstellt, die für den Motor bereitgestellt ist, nachdem der Motor einen Verlangsamungs-Kraftstoffabschaltmodus verlässt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Katalysatorverschlechterungsschwellenwert erhöht wird, wenn die Steigung des Katalysatorüberwachungssensors abnimmt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktuator eine Anzeige einer Katalysatorverschlechterung bereitstellt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktuator eine Einspritzdüse ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Ermitteln der Steigung basierend auf einem fetten Schwellenwert des Katalysatorüberwachungssensors und auf einem mageren Schwellenwert des Katalysatorüberwachungssensors.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Katalysatorüberwachungssensor stromab von einem Katalysator positioniert ist.
  8. Verfahren zum Diagnostizieren eines Katalysators, umfassend: Einstellen eines Grenzwerts einer Katalysatorsauerstoffspeicherschätzung als Antwort auf eine Steigung einer Katalysatorüberwachungssensorausgabe; Einstellen eines Katalysatorverschlechterungsschwellenwerts als Antwort auf die Steigung einer Katalysatorüberwachungssensorausgabe; Anzeigen von Katalysatorverschlechterung als Antwort auf eine Variable, die den Katalysatorverschlechterungsschwellenwert nicht übersteigt, und wobei die Katalysatorsauerstoffspeicherschätzung größer als null ist; und Einstellen eines Zustands eines Aktuators als Antwort auf die Anzeige von Verschlechterung.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei eine Katalysatorsauerstoffspeicherschätzung größer als null ist, wenn sich eine Katalysatorüberwachungsvorrichtung von einem mageren Zustand auf einen fetten Zustand ändert.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Grenzwert einer Katalysatorsauerstoffspeicherschätzung erhöht wird, wenn die Steigung des Katalysatorüberwachungssensors verringert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend das Integrieren einer Menge an Kraftstoff, die für den Motor bereitgestellt ist, mit Überschuss an einer stöchiometrischen Menge an Kraftstoff, die für den Motor bereitgestellt ist, um den Motor während der Katalysatorregeneration nach einem Verlangsamungs-Kraftstoffabschaltereignis zu betreiben, und wobei die integrierte Menge an Kraftstoff die Variable ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die integrierte Menge an Kraftstoff die Variable ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend das Entnehmen von Ausgabe des Katalysatorüberwachungssensors, um die Steigung zu ermitteln.
  14. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Aktuator eine Bildschirmvorrichtung ist.
  15. Fahrzeugsystem, umfassend: einen Motor; einen Katalysator in fluider Kommunikation mit dem Motor; einen Katalysatorüberwachungssensor, der in einem Abgasdurchlass stromab vom Katalysator positioniert ist; und eine Steuereinheit, umfassend ausführbare Befehle, die in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind, zum Einstellen eines Aktuators als Antwort auf einen Katalysatorüberwachungsschwellenwert, der auf einem Attribut des Katalysatorüberwachungssensors basiert.
  16. Fahrzeugsystem nach Anspruch 15, wobei das Attribut eine Steigung des Katalysatorüberwachungssensors ist.
  17. Fahrzeugsystem nach Anspruch 16, wobei die Steigung zwischen einem fetten Schwellenwert der Katalysatorüberwachungsausgabe und einem mageren Schwellenwert der Katalysatorüberwachungsausgabe liegt.
  18. Fahrzeugsystem nach Anspruch 15, ferner umfassend zusätzliche ausführbare Befehle zum Begrenzen einer Schätzung von Katalysatorsauerstoffspeicherung als Antwort auf das Attribut des Katalysatorüberwachungssensors.
  19. Fahrzeugsystem nach Anspruch 15, ferner umfassend zusätzliche ausführbare Befehle zum Beenden einer Diagnose als Antwort auf eine Schätzung von Sauerstoff, der im Katalysator gespeichert ist, die null beträgt.
  20. Fahrzeugsystem nach Anspruch 15, wobei der Aktuator eine Einspritzdüse ist.
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AT525371A4 (de) * 2021-11-04 2023-03-15 Avl List Gmbh Verfahren zur Diagnose eines Katalysators mit Sauerstoffspeicherfähigkeit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160039344A (ko) * 2014-10-01 2016-04-11 두산인프라코어 주식회사 산화촉매 성능 유지를 위한 엔진 제어 방법
US20170328294A1 (en) * 2016-05-10 2017-11-16 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for catalyst health monitoring
US10480368B2 (en) * 2017-08-28 2019-11-19 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for detecting exhaust air leak
JP6733648B2 (ja) * 2017-12-12 2020-08-05 トヨタ自動車株式会社 触媒劣化検出装置
US10626779B2 (en) 2018-07-19 2020-04-21 Ford Global Technologies, Llc Method and system for improving diagnosis of a catalyst
DE102019218427A1 (de) * 2019-11-28 2021-06-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose von mehreren Lambdasonden
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0417758A (ja) * 1990-05-08 1992-01-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の三元触媒の劣化検出方法
JPH06280662A (ja) * 1993-03-30 1994-10-04 Mazda Motor Corp 空燃比制御装置の故障検出装置
JPH08177575A (ja) * 1994-12-28 1996-07-09 Nippondenso Co Ltd 内燃機関の空燃比制御装置の自己診断装置
US5732553A (en) * 1995-04-20 1998-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for determining deterioration of a catalytic converter for an engine
JPH09203313A (ja) * 1995-11-20 1997-08-05 Mazda Motor Corp 触媒の劣化検出装置
AU1410599A (en) 1997-11-14 1999-06-07 Engelhard Corporation Apparatus and method for determining catalytic converter operation
US6523341B1 (en) * 2000-01-07 2003-02-25 Ford Global Technologies, Inc. Cold start vehicle catalyst monitor
JP3918706B2 (ja) * 2002-10-04 2007-05-23 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の触媒劣化検出装置
DE60312298T2 (de) 2003-01-13 2007-11-08 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Fehlererkennungsvorrichtung einer Lambdasonde
JP4664882B2 (ja) * 2006-09-11 2011-04-06 トヨタ自動車株式会社 触媒劣化診断装置
JP2008138560A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Denso Corp 排気浄化用触媒の劣化診断装置及びその調整方法
JP2009036117A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JP4862819B2 (ja) * 2007-12-27 2012-01-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気系異常検出装置
FR2938008B1 (fr) * 2008-11-06 2010-11-26 Valeo Sys Controle Moteur Sas Procede de diagnostic des performances d'un pot catalytique
US8756915B2 (en) * 2009-10-13 2014-06-24 Ford Global Technologies, Llc Integrated fuel catalyst monitor
US8930121B2 (en) * 2011-04-07 2015-01-06 GM Global Technology Operations LLC Offset and slow response diagnostic methods for NOx sensors in vehicle exhaust treatment applications
US9599006B2 (en) 2011-08-30 2017-03-21 GM Global Technology Operations LLC Catalyst oxygen storage capacity adjustment systems and methods
US9068491B2 (en) * 2012-11-27 2015-06-30 Ford Global Technologies, Llc SCR catalyst diagnostics

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT525371A4 (de) * 2021-11-04 2023-03-15 Avl List Gmbh Verfahren zur Diagnose eines Katalysators mit Sauerstoffspeicherfähigkeit
AT525371B1 (de) * 2021-11-04 2023-03-15 Avl List Gmbh Verfahren zur Diagnose eines Katalysators mit Sauerstoffspeicherfähigkeit

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