DE102016006328A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Sauerstoffsensors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Sauerstoffsensors Download PDF

Info

Publication number
DE102016006328A1
DE102016006328A1 DE102016006328.9A DE102016006328A DE102016006328A1 DE 102016006328 A1 DE102016006328 A1 DE 102016006328A1 DE 102016006328 A DE102016006328 A DE 102016006328A DE 102016006328 A1 DE102016006328 A1 DE 102016006328A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oxygen sensor
cylinders
output signal
air
fuel ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016006328.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Manuel Franz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Priority to DE102016006328.9A priority Critical patent/DE102016006328A1/de
Priority to CN201710235608.6A priority patent/CN107448308A/zh
Priority to US15/604,188 priority patent/US10371080B2/en
Publication of DE102016006328A1 publication Critical patent/DE102016006328A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0295Control according to the amount of oxygen that is stored on the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1445Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being related to the exhaust flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493Details
    • F02D41/1495Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Erkennen einer Funktionsstörung eines Sauerstoffsensors (9) im Abgasstrang einer mehrere Zylinder (2) aufweisenden Brennkraftmaschine (1) umfasst die Schritte: a) Betreiben der Zylinder (2) bei gleichem Luft-Kraftstoffverhältnis und Überwachen des resultierenden Ausgangssignals des Sauerstoffsensors (S1), b) Betreiben der Zylinder (2) bei unterschiedlichen Luft-Kraftstoffverhältnissen und Überwachen (S2, S3) des resultierenden Ausgangssignals (A) des Sauerstoffsensors (9), c) Entscheiden (S6) über das Vorliegen einer Störung anhand eines Vergleichs der in Schritt a) und Schritt b) erhaltenen Ausgangssignale (A).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Vorrichtung zum Erkennen einer Funktionsstörung eines Sauerstoffsensors im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine.
  • Ein solcher Sauerstoffsensor dient in an sich bekannter Weise dazu, die Zufuhr von Luft und Kraftstoff zu den Zylindern der Brennkraftmaschine so zu regeln, dass ein schadstoffarmer, energieeffizienter Betrieb möglich ist.
  • Die gegenwärtig in den Abgassträngen von Kraftfahrzeugen verwendeten Sauerstoffsensoren umfassen üblicherweise eine Keramikschicht, die an einer Seite mit dem Abgasstrom und an der anderen Seite mit Luft in Kontakt steht und in heißem Zustand für Sauerstoffionen durchlässig ist und an beiden Seiten mit Elektroden versehen ist. Die Elektroden liefern die zum Erzeugen der Sauerstoffionen benötigten Elektronen; eine daraus resultierende Spannung zwischen den Elektroden ist als Messsignal abgreifbar, das Aufschluss über den Sauerstoffgehalt des Abgases liefert.
  • Die Reaktionszeit eines solchen Sauerstoffsensors hängt davon ab, wie schnell sich eine Konzentrationsschwankung des Sauerstoffs im Abgas auf die Konzentration der Sauerstoffionen in der Membran auswirken; Ablagerungen auf der Membran, die den Austausch von Sauerstoff zwischen der Membran und dem Abgasstrom oder der Umgebungsluft behindern oder die in der Lage sind, Sauerstoff zu speichern und zeitverzögert wieder abzugeben, können die Reaktionszeit stark verlängern, so dass bei Schwankungen der Motorlast die Qualität der Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses beeinträchtig ist.
  • Um eine solche Situation zu erkennen und ggf. einen Benutzer des Kraftfahrzeugs zu veranlassen, ihr abzuhelfen, ist es bekannt, in einer Schubbetriebsphase des Kraftfahrzeugs in einer Zeitspanne von einigen Sekunden zwischen der Zufuhr von reiner Luft und eines fetten Gemischs zu den Zylindern umzuschalten und die Reaktionszeit des Sensors auf diese Änderung zu erfassen.
  • Eine Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung ist, ein Verfahren zum Erkennen einer Funktionsstörung eines Sauerstoffsensors zu schaffen, das in seiner Anwendbarkeit nicht auf Zeiten des Schubbetriebs beschränkt ist und sich allenfalls marginal auf Fahrbarkeit, Verbrauch und Schadstoffausstoß auswirkt.
  • Die Aufgabe wird einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch ein Verfahren zum Erkennen einer Funktionsstörung eines Sauerstoffsensors im Abgasstrang einer mehrere Zylinder aufweisenden Brennkraftmaschine, das folgende Schritte umfasst:
    • a) Betreiben der Zylinder bei gleichem Luft-Kraftstoffverhältnis und Überwachen des resultierenden Ausgangssignals des Sauerstoffsensors,
    • b) Betreiben der Zylinder bei unterschiedlichen Luft-Kraftstoffverhältnissen und Überwachen des resultierenden Ausgangssignals des Sauerstoffsensors,
    • c) Entscheiden über das Vorliegen einer Störung anhand eines Vergleichs der in Schritt a) und Schritt b) erhaltenen Ausgangssignale.
  • Das Verfahren basiert auf der Tatsache, dass eine ungleiche Kraftstoffversorgung der Zylinder bei einem intakten, reaktionsschnellen Sauerstoffsensor zu einem hochfrequent verrauschten Ausgangssignal führt. Anstatt jedoch das Auftreten eines solchen Rauschens als Symptom einer Störung zu bewerten, die es abzustellen gilt, wird eine ungleiche Versorgung der Zylinder gezielt herbeigeführt, um, wenn dies in erwarteter Weise zu einem Rauschen des Ausgangssignals führt, dies als Indiz für das ordnungsgemäße Funktionieren des Sauerstoffsensors zu werten.
  • Die Entscheidung über das ordnungsgemäße oder nicht ordnungsgemäße Funktionieren des Sauerstoffsensors kann basierend auf einem Vergleich der spektralen Zusammensetzung der Ausgangssignale getroffen werden.
  • Insbesondere kann dazu das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors einer Hochpassfilterung unterzogen und der Sauerstoffsensor als gestört beurteilt werden, wenn die Intensität des hochpassgefilterten Ausgangssignals einen Grenzwert unterschreitet.
  • Dieser Grenzwert kann fest oder proportional zur Intensität eines niederfrequenten Anteils des Ausgangssignals definiert sein.
  • Alternativ kann der mittlere Betrag einer Zeitableitung des Ausgangssignals ermittelt und der Sauerstoffsensor als gestört beurteilt werden, wenn dieser mittlere Betrag einen Grenzwert unterschreitet. Die hierfür betrachtete Zeitableitung wird meist die erste Ableitung sein, es kann aber auch eine höhere Ableitung gewählt werden.
  • Auch hier kann der Grenzwert fest oder abhängig vom Signal, z. B. proportional zum mittleren Betrag des Ausgangssignals, definiert sein.
  • Die Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses anhand des Ausgangssignals des Sauerstoffsensors kann während des Verfahrens fortgesetzt werden; daraus resultierende Schwankungen des Ausgangssignals haben typischerweise eine niedrigere Frequenz als das von der Ungleichversorgung der Zylinder verursachte Rauschen; durch das oben erwähnte Bilden einer Zeitableitung oder durch die Hochpassfilterung können diese Schwankungen vom durch die Ungleichversorgung verursachten Rauschen abgetrennt werden. Eine durch die fortgesetzte erwähnte Regelung des Luft-Kraftstoffverhältnisses verursachte Schwankung des Ausgangssignals kann als Vergleichsmaßstab für die Entscheidung dienen, ob ein in Reaktion auf Ungleichversorgung der Zylinder beobachtetes Rauschen ausreichend ist, um den Sauerstoffsensor als frei von Störungen anzunehmen.
  • Während des Schritts a) sollte jeder einzelne Zylinder im stöchiometrischen Verhältnis betrieben werden.
  • Während des Schritts b) ist dies nicht möglich; wenn allerdings wenigstens ein Zylinder mager und ein Zylinder fett betrieben wird, kann das stöchiometrische Verhältnis im Mittel über die Gesamtheit der Zylinder eingehalten werden, so dass ein katalytischer Abbau von bei der Verbrennung entstehendem CO und Stickoxiden möglich bleibt.
  • Um eine problemlose Beobachtbarkeit des Rauschens zu gewährleisten, ist eine starke Abweichung der Versorgung wenigstens eines Zylinders von den anderen wünschenswert; um Beeinträchtigungen der Fahrbarkeit zu vermeiden, sollten hingegen die Abweichungen in der Versorgung der Zylinder möglichst gering sein. In der Praxis ist es daher bevorzugt, dass wenigstens einer der Zylinder bei einem Luft-Kraftstoffverhältnis betrieben wird, das um zwischen 10 und 50% vom stöchiometrischen Verhältnis abweicht.
  • Um Veränderungen zu erfassen, die im Laufe des Betriebs des Sauerstoffsensors auftreten, sollten wenigstens die die Schritte b) und c) des Verfahrens zyklisch wiederholt werden.
  • Wenn der Unterschied in den in Schritt a) und b) erhaltenen Ausgangssignalen stark genug ist, so dass in Schritt c) das Vorliegen einer Störung verneint worden ist, dann kann, wenn der Schritt b) später wiederholt wird, zugunsten der Fahrbarkeit die Differenz zwischen den Luft-Kraftstoffverhältnissen der Zylinder vermindert werden.
  • Die Aufgabe wird einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch eine Vorrichtung zum Erkennen einer Funktionsstörung eines Sauerstoffsensors im Abgasstrang einer mehrere Zylinder aufweisenden Brennkraftmaschine mit
    • a) Mitteln zum wahlweisen Betreiben der Zylinder bei gleichem Luft-Kraftstoffverhältnis sowie bei unterschiedlichen Luft-Kraftstoffverhältnissen,
    • b) Mitteln zum Überwachen des resultierenden Ausgangssignals des Sauerstoffsensors;
    • c) Mitteln zum Entscheiden über das Vorliegen einer Störung anhand eines Vergleichs der bei gleichem Luft-Kraftstoffverhältnis sowie bei unterschiedlichen Luft-Kraftstoffverhältnissen erhaltenen Ausgangssignale.
  • Gegenstand der Erfindung sind ferner ein Computerprogramm-Produkt mit Programmcode-Mitteln, die einen Computer befähigen, ein Verfahren wie oben beschrieben auszuführen oder als Vorrichtung wie oben angegeben zu arbeiten, sowie ein computerlesbarer Datenträger, auf dem Programmanweisungen aufgezeichnet sind, die einen Computer befähigen, in dieser Weise zu arbeiten.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Verbrennungsmotoraggregats und seiner Arbeitsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung, an dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
  • 2 das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors des Verbrennungsmotors aus 1 beim Betrieb aller Zylinder bei gleichem Luft-Kraftstoffverhältnis und beim Betrieb einzelner Zylinder bei abweichendem Luft-Kraftstoffverhältnis; und
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
  • 4 ein Ablaufdiagramm gemäß einer zweiten Ausgestaltung.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Verbrennungsmotoraggregats für ein Kraftfahrzeug. Gezeigt ist eine Brennkraftmaschine 1, insbesondere ein Ottomotor, mit im hier betrachteten Beispiel vier Zylindern 2, in denen Kolben 3 zum Antreiben einer Kurbelwelle 4 verschiebbar sind. Jeder Zylinder 2 hat zwei oder vier durch eine (nicht dargestellte) Nockenwelle mit der halben Frequenz der Umdrehung der Kurbelwelle 4 betätigte Ventile 5, 6, von denen eines 5 den Zylinder 2 mit einem Ansaugkrümmer 7 und das andere 6 ihn mit einem Abgaskrümmer 8 verbindet.
  • An einem stromabwärtigen Ende des Abgaskrümmers 8 ist ein Sauerstoffsensor 9 montiert, um den Sauerstoffgehalt des Abgases zu erfassen.
  • Der Brennkraftmaschine 1 ist ein elektronisches Steuergerät 10 zugeordnet, welches anhand der Stellung eines Gaspedals 11, des Ausgangssignals des Sauerstoffsensors 9 und ggf. weiterer Parameter die Stellung einer Drosselklappe 12 im Ansaugkrümmer 7 sowie über Einspritzventile 13 die Kraftstoffzumessung zu den Zylindern 2 steuert.
  • Im Normalbetrieb ist die eingespritzte Kraftstoffmenge für alle Zylinder 2 dieselbe.
  • Da das Ausgangssignal A des Sauerstoffsensors 9 sich an der Grenze zwischen fettem und magerem Gemisch stark ändert, ist es nur schwerlich möglich, aber für einen Betrieb des Motors mit stöchiometrischer Gemischzusammensetzung auch nicht nötig, das Ausgangssignal A auf einen konstanten Wert zu regeln; es genügt, dass das Steuergerät 10 jedes Mal, wenn das Ausgangssignal A des Sauerstoffsensors 9 fettes Gemisch anzeigt, das Luft-Kraftstoffverhältnis um ein kleines Inkrement erhöht, und es bei magerem Gemisch entsprechend wieder vermindert. Die Folge ist, dass das Ausgangssignal A des Luftsensors 9 wie in Kurve a von 2 gezeigt, kontinuierlich oszilliert.
  • Um auf abrupte Laständerungen schnell und korrekt reagieren zu können, muss die Reaktionszeit des Sauerstoffsensors 9 deutlich kürzer sein als Periode T dieser Oszillation. Ob sie dies tatsächlich ist oder ob der Sensor 9 aufgrund von Verschmutzung oder aus anderem Grund verlangsamt ist, ist anhand der Kurve a nicht zu erkennen.
  • Um die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit des Sauerstoffsensors 9 zu verifizieren, führt das Steuergerät 10 das in 3 als Flussdiagramm dargestellte Verfahren aus.
  • In Schritt S1 läuft der Motor im Normalbetrieb, d. h. das Steuergerät steuert Einspritzventile 13 aller Zylinder 2 so an, dass die Einspritzmenge für alle Zylinder 2 dieselbe ist und eng um das stöchiometrische Verhältnis oszilliert, und der Sauerstoffsensor 9 ein Ausgangssignal A wie in Kurve a von 2 gezeigt liefert. Das Steuergerät 10 erfasst die Amplitude AN dieses Ausgangssignals.
  • In Schritt S2 verändert das Steuergerät 10 die Einspritzmenge für einen der Zylinder 2 in Richtung fett. Welcher Zylinder dies ist, kann bei jeder Wiederholung des Verfahrens von neuem festgelegt werden. Gleichzeitig wird für einen oder alle anderen Zylinder 2 die Einspritzmenge so weit reduziert, dass das über alle Zylinder 2 gemittelte Luft-Kraftstoffverhältnis unverändert bleibt. D. h. wenn für einen der hier n = 4 Zylinder 2 des Motors aus 1 die Einspritzmenge um einen Anteil ☐ von z. B. 30% heraufgesetzt wird, wird sie gleichzeitig für einen zweiten um den gleichen Anteil reduziert und bleibt bei den restlichen Zylindern unverändert, oder sie wird bei allen n – 1 anderen Zylindern um ☐/(n – 1), also hier je 10%, herabgesetzt. Im einen wie im anderen Falle ist, wie an den Kurven b, c, d der 2 zu sehen, die Folge aus dieser Maßnahme, dass, wenn der Luftsensor 9 die erforderliche Reaktionsgeschwindigkeit hat, der Oszillation des Ausgangssignals ein Rauschen in einem Frequenzbereich deutlich oberhalb der Oszillationsfrequenz der Kurve a überlagert ist. Das aus der Veränderung der Luft-Kraftstoffverhältnisse resultierende Ausgangssignal A(t) wird in Schritt S3 eine Zeitlang aufgezeichnet.
  • Einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens zufolge wird das in Schritt S3 aufgezeichnete Ausgangssignal A(t) in Schritt S4 einer Hochpassfilterung unterzogen, um den Rauschanteil zu extrahieren.
  • Nach Abschluss der Datenerfassung wird in Schritt S5 wieder auf gleichmäßige Kraftstoffversorgung aller Zylinder 2 zurückgeschaltet.
  • In Schritt S6 wird die Amplitude AR des Rauschanteils mit der in Schritt S1 erhaltenen Amplitude AN verglichen. Wenn die Rauschamplitude AR unter einem Grenzwert zurückbleibt, der durch Multiplizieren der Amplitude AN mit einem vorgegebenen Faktor c erhalten wird, dann lässt dies den Schluss zu, dass der Sauerstoffsensor 9 verlangsamt ist und gewartet oder ausgetauscht werden sollte, um einen energieeffizienten und schadstoffarmen Motorbetrieb zu gewährleisten, und ein diesbezüglicher Warnhinweis wird ausgegeben (Schritt S9). Liegt sie über dem Grenzwert, dann arbeitet der Sauerstoffsensor 9 ordnungsgemäß, und das Verfahren endet ohne weitere Maßnahmen.
  • Der Schritt S1 kann entfallen, wenn aus dem in Schritt S3 aufgezeichneten Ausgangssignal A(t) nicht nur das hochfrequente Rauschen, sondern auch der niederfrequente Rest abgetrennt wird; dieser Rest gleicht im Wesentlichen dem in Schritt S1 erhaltenen Ausgangssignal und kann daher auch genutzt werden, um daraus die Normalbetriebsamplitude AN zu extrahieren.
  • Einer Variante des Verfahrens zufolge wird in Schritt S1, während der Motor im Normalbetrieb läuft, das Ausgangssignal A des Sauerstoffsensors 9 nach der Zeit abgeleitet und die Amplitude AN dieser Ableitung dA/dt aufgezeichnet. Die Schritte S2 und D3 sind dieselben wie oben beschrieben; die Hochpassfilterung wird durch das Bilden der zeitlichen Ableitung ersetzt. Diese letztere hat, wenn das Ausgangssignal A(t) infolge der Ungleichversorgung der Zylinder 2 ordnungsgemäß verrauscht ist, eine Amplitude AR, die deutlich höher als AN ist, so dass hier ebenfalls der Sauerstoffsensor 9 als verlangsamt beurteilt wird, wenn AR kleiner als das Produkt von AN mit einem vorgegebenen Faktor c ist.
  • Um die Auswirkungen des Verfahrens auf das Betriebsverhalten des Motors 1 möglichst gering zu halten und nach Möglichkeit zu vermeiden, dass die Durchführung des Verfahrens vom Fahrer des Fahrzeugs wahrgenommen wird, ist es wünschenswert, die in S3 eingestellte Ungleichversorgung der Zylinder 2 möglichst gering zu halten. Eine Möglichkeit hierfür zeigt das Flussdiagramm der 4. Die Schritte S1–S6 dieses Verfahrens sind dieselben wie im Verfahren der 3. Wenn in Schritt S6 festgestellt wird, dass AR > cAN ist, dann wird in Schritt S7 der Anteil ☐ dekrementiert, so dass, wenn das Verfahren zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt wird, die Unterschiede in der Kraftstoffversorgung der Zylinder 2 geringer sind.
  • Nach mehreren Wiederholungen des Verfahrens führt dies zwangsläufig dazu, dass auch bei ordnungsgemäß funktionierendem Sauerstoffsensor 9 AR > cAN nicht mehr erfüllt ist. Daher wird in diesem Fall zunächst in Schritt S8 überprüft, ob der Anteil ☐ wenigstens gleich einem für eine sichere Beurteilung der Sensorfunktion nötigen Mindestwert ☐min ist. Ist dies der Fall, dann folgt die Ausgabe eines Warnhinweises in Schritt S9. Im gegenteiligen Fall wird ☐ erhöht, und das Verfahren kehrt zu Schritt S2 zurück, um die Verteilung des Kraftstoffs gemäß dem geänderten Anteil ☐ einzustellen, und die Messung S3 und die darauf basierende Auswertung S4 werden wiederholt.
  • Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Zylinder
    3
    Kolben
    4
    Kurbelwelle
    5
    Ventil
    6
    Ventil
    7
    Ansaugkrümmer
    8
    Abgaskrümmer
    9
    Sauerstoffsensor
    10
    Steuergerät
    11
    Gaspedal
    12
    Drosselklappe
    13
    Einspritzventil

Claims (13)

  1. Verfahren zum Erkennen einer Funktionsstörung eines Sauerstoffsensors (9) im Abgasstrang einer mehrere Zylinder (2) aufweisenden Brennkraftmaschine (1) mit den Schritten: a) Betreiben der Zylinder (2) bei gleichem Luft-Kraftstoffverhältnis und Überwachen des resultierenden Ausgangssignals des Sauerstoffsensors (S1), b) Betreiben der Zylinder (2) bei unterschiedlichen Luft-Kraftstoffverhältnissen und Überwachen (S2, S3) des resultierenden Ausgangssignals (A) des Sauerstoffsensors (9), c) Entscheiden (S6) über das Vorliegen einer Störung anhand eines Vergleichs der in Schritt a) und Schritt b) erhaltenen Ausgangssignale (A).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Entscheidung des Schritts c) basierend auf einem Vergleich der spektralen Zusammensetzung der Ausgangssignale (A) getroffen wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Ausgangssignal (A) des Sauerstoffsensors (9) einer Hochpassfilterung (S4) unterzogen und der Sauerstoffsensor (9) als gestört beurteilt wird (S9), wenn die Intensität (AR) des hochpassgefilterten Ausgangssignals (A) einen Grenzwert (cAN) unterschreitet.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der mittlere Betrag (AR) einer Zeitableitung des Ausgangssignals (A) ermittelt und der Sauerstoffsensor (9) als gestört beurteilt wird (S9), wenn der mittlere Betrag einen Grenzwert (cAN) unterschreitet.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Luft-Kraftstoffverhältnis während der Schritte a) und b) anhand des Ausgangssignals (A) des Sauerstoffsensors (9) geregelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt a) (S1) jeder einzelne Zylinder (2) im stöchiometrischen Verhältnis betrieben wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt b) wenigstens ein Zylinder (2) mager und ein Zylinder (2) fett betrieben wird (S2, S3) und das stöchiometrische Verhältnis im Mittel über die Gesamtheit der Zylinder (2) eingehalten wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt b) (S2, S3) wenigstens einer der Zylinder (2) bei einem Luft-Kraftstoffverhältnis betrieben wird, das um zwischen 10 und 50% vom stöchiometrischen Verhältnis abweicht.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens die Schritte b) und c) zyklisch wiederholt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem, wenn in Schritt c) das Vorliegen einer Störung verneint worden ist, bei einer darauffolgenden Wiederholung des Schritts b) die Differenz zwischen den Luft-Kraftstoffverhältnissen der Zylinder vermindert (S7) wird.
  11. Vorrichtung (10) zum Erkennen einer Funktionsstörung eines Sauerstoffsensors im Abgasstrang einer mehrere Zylinder (2) aufweisenden Brennkraftmaschine (1) mit a) Mitteln zum wahlweisen Betreiben der Zylinder (2) bei gleichem Luft-Kraftstoffverhältnis sowie bei unterschiedlichen Luft-Kraftstoffverhältnissen, b) Mitteln zum Überwachen des resultierenden Ausgangssignals (A) des Sauerstoffsensors (9); c) Mitteln zum Entscheiden über das Vorliegen einer Störung anhand eines Vergleichs der bei gleichem Luft-Kraftstoffverhältnis sowie bei unterschiedlichen Luft-Kraftstoffverhältnissen erhaltenen Ausgangssignale.
  12. Computerprogramm-Produkt mit Programmcode-Mitteln, die einen Computer befähigen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen oder als Vorrichtung nach Anspruch 11 zu arbeiten.
  13. Computerlesbarer Datenträger, auf dem Programmanweisungen aufgezeichnet sind, die einen Computer befähigen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen oder als Vorrichtung nach Anspruch 11 zu arbeiten.
DE102016006328.9A 2016-05-24 2016-05-24 Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Sauerstoffsensors Withdrawn DE102016006328A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016006328.9A DE102016006328A1 (de) 2016-05-24 2016-05-24 Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Sauerstoffsensors
CN201710235608.6A CN107448308A (zh) 2016-05-24 2017-04-12 用于检验氧气传感器的方法和设备
US15/604,188 US10371080B2 (en) 2016-05-24 2017-05-24 Method and device for inspecting an oxygen sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016006328.9A DE102016006328A1 (de) 2016-05-24 2016-05-24 Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Sauerstoffsensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016006328A1 true DE102016006328A1 (de) 2017-11-30

Family

ID=60268744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016006328.9A Withdrawn DE102016006328A1 (de) 2016-05-24 2016-05-24 Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Sauerstoffsensors

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10371080B2 (de)
CN (1) CN107448308A (de)
DE (1) DE102016006328A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2023020B1 (en) * 2019-04-29 2020-11-05 Daf Trucks Nv OBD Sensor response diagnostics and anti tamper device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020022921A1 (en) * 2000-08-18 2002-02-21 Hitachi, Ltd. Engine self-diagnosis apparatus and control apparatus
US20020108432A1 (en) * 2001-02-13 2002-08-15 Maloney Peter James Frequency response test method for an in-vehicle air/fuel ratio sensor
DE102007045984A1 (de) * 2007-09-26 2009-04-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Ermittlung der dynamischen Eigenschaften eines Abgassensors einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5751936A (en) * 1980-09-12 1982-03-27 Hitachi Ltd Controlling and trouble discrimination initializing timing setting system for engine controller
US5099647A (en) * 1991-06-28 1992-03-31 Ford Motor Company Combined engine air/fuel control and catalyst monitoring
JP2827719B2 (ja) * 1992-07-16 1998-11-25 三菱自動車工業株式会社 O2 センサの故障判定方法
KR0179491B1 (ko) * 1996-04-24 1999-03-20 김영귀 자동차 엔진의 피드백시스템용 산소센서의 불활성판정장치
US5941918A (en) * 1997-07-30 1999-08-24 Engelhard Corporation Automotive on-board monitoring system for catalytic converter evaluation
US5996337A (en) * 1998-02-06 1999-12-07 Engelhard Corporation Dynamic calorimetric sensor system
US6382198B1 (en) * 2000-02-04 2002-05-07 Delphi Technologies, Inc. Individual cylinder air/fuel ratio control based on a single exhaust gas sensor
JP4437626B2 (ja) * 2001-05-14 2010-03-24 本田技研工業株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP4326844B2 (ja) * 2003-06-10 2009-09-09 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2006046179A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Suzuki Motor Corp 空燃比センサの故障診断装置
US8335323B2 (en) * 2005-04-08 2012-12-18 Nxp B.V. Method of and a device for processing audio data, a program element and a computer-readable medium
JP2007193952A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池
US7801670B2 (en) * 2007-10-25 2010-09-21 Denso Corporation Temporary suspension of oxygen sensor monitoring during braking operations
JP4533941B2 (ja) * 2008-04-18 2010-09-01 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
US8146562B2 (en) * 2009-11-13 2012-04-03 Cummins Inc. System, method and apparatus for fuel injector diagnostics
WO2011057359A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Greendrive Pty. Ltd. Methods for determining exhaust emissions and efficiency of a vehicle and a display
EP2635888B1 (de) * 2009-12-16 2017-05-31 Cummins Filtration IP, Inc. Vorrichtung und verfahren zur diagnose eines nox-sensors
DE102012201767A1 (de) * 2012-02-07 2013-08-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Dynamiküberwachung von Gas-Sensoren
DE102012204353A1 (de) * 2012-03-20 2013-09-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Gas-Sensoren
US9982617B2 (en) * 2014-12-04 2018-05-29 Achates Power, Inc. On-board diagnostics for an opposed-piston engine equipped with a supercharger
CN204591425U (zh) * 2015-05-14 2015-08-26 重庆长安伟世通发动机控制系统有限公司 无反馈电路条件下的摩托车氧传感器故障在线自诊断系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020022921A1 (en) * 2000-08-18 2002-02-21 Hitachi, Ltd. Engine self-diagnosis apparatus and control apparatus
US20020108432A1 (en) * 2001-02-13 2002-08-15 Maloney Peter James Frequency response test method for an in-vehicle air/fuel ratio sensor
DE102007045984A1 (de) * 2007-09-26 2009-04-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Ermittlung der dynamischen Eigenschaften eines Abgassensors einer Brennkraftmaschine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2023020B1 (en) * 2019-04-29 2020-11-05 Daf Trucks Nv OBD Sensor response diagnostics and anti tamper device
WO2020222641A1 (en) * 2019-04-29 2020-11-05 Daf Trucks N.V. Obd sensor response diagnostics and anti tamper device

Also Published As

Publication number Publication date
US10371080B2 (en) 2019-08-06
CN107448308A (zh) 2017-12-08
US20170342932A1 (en) 2017-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007028900B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines mit einer Kraftstoffverteilerleiste in Verbindung stehenden Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
DE102008000315B4 (de) Abnormalitätsdiagnosesystem und Steuersystem für eine Brennkraftmaschine
EP2464849B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dynamik-diagnose einer abgas-sonde
DE102006043446B4 (de) Störungsdiagnosevorrichtung für Verbrennungsmotor
DE102008042549A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose einer Abgassonde
DE102009003285B4 (de) Verfahren zur Diagnose von Drucksensoren einer Luftzuführung einer Brennkraftmaschine
DE102005046953B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Verbrennungsaussetzers
WO2010009964A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dynamiküberwachung einer breitband-lambdasonde
DE102015204464A1 (de) Diagnoseeinrichtung für ein benzinzufuhrsystem
DE102015201907B4 (de) Berührungsfreie Abgassensorüberwachung
DE102006000456B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Kraftstoffeinspritzsteuersystemen
DE102007009689A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
DE102012204112A1 (de) Maschinensteuerungssystem mit stellgliedsteuerung
EP3786436A1 (de) Verfahren zur diagnostik von verbrennungsaussetzern einer verbrennungskraftmaschine
DE102011083775A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE112014001782B4 (de) Verfahren und System zur Steuerung eines Verbrennungsmotors
DE102009045376A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines Abgassensors
DE102005026054B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit einer Ventilhub-Verstelleinrichtung einer Brennkraftmaschine in einer Kaltstartphase
DE102011079436B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines variablen Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine
DE102009032659A1 (de) Kombinierte Rauchbegrenzung
EP1730391A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschi­ne
DE102016006328A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Sauerstoffsensors
DE102014208941A1 (de) Verfahren zur Erkennung von an einem Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs vorgenommenen Manipulationen
DE102005046956B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Verbrennungsaussetzers
DE102012200032A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dynamik-Diagnose von Sensoren

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee