DE102016211595A1 - Method and device for controlling and / or monitoring the function of a secondary air supply in an emission control system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und/ oder Überwachung der Funktion einer Sekundärluftzuführung in einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei in einem Abgaskanal nacheinander angeordneten Katalysatoren, wobei der zweite Katalysator als Kombination Katalysator/Partikelfilter ausgeführt sein kann. Dabei ist vorgesehen, dass für eine Sekundärluftdiagnose und zur Sekundärluftregelung eine Zweipunkt-Lambdasonde in Strömungsrichtung des Abgases hinter dem ersten Katalysator verwendet wird und für diese bestimmte Maßnahmen zur Kompensation von Toleranz- und Alterungseffekten angewendet werden. Damit ergeben sich insbesondere Kostenvorteile bei Abgasreinigungssystemen zur Erfüllung von strengeren Emissionsanforderungen. Insbesondere kann damit der Partikelfilter optimal betrieben werden.The invention relates to a method and a device for controlling and / or monitoring the function of a secondary air supply in an exhaust gas purification system of an internal combustion engine having at least two in an exhaust passage successively arranged catalysts, wherein the second catalyst can be designed as a combination catalyst / particle filter. It is provided that for a secondary air diagnosis and the secondary air control, a two-point lambda probe is used in the flow direction of the exhaust gas behind the first catalyst and for this particular measures to compensate for tolerance and aging effects are applied. This results in particular cost advantages in emission control systems to meet stricter emission requirements. In particular, so that the particle filter can be operated optimally.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/ oder Überwachung der Funktion einer Sekundärluftzuführung in einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine, welche in ihrem zentralen Abschnitt zumindest zwei in einem Abgaskanal nacheinander angeordnete Katalysatoren aufweist und vor/ oder hinter diesem zentralen Abschnitt noch weitere abgasreinigende Komponenten angeordnet sein können, wobei in Strömungsrichtung des Abgases nach einem Motorblock und vor dem ersten Katalysator eine Lambdasonde angeordnet ist und vor einem weiteren Katalysator eine weitere Abgassonde angeordnet ist, wobei zwischen dem ersten und dem weiteren Katalysator mittels der Sekundärluftzuführung Luft zum optimalen Betrieb des weiteren Katalysators eingeleitet wird.The invention relates to a method for controlling and / or monitoring the function of a secondary air supply in an exhaust gas purification system of an internal combustion engine, which has in its central portion at least two successively arranged in an exhaust duct catalysts and before / or behind this central portion still further exhaust gas cleaning components can be arranged , wherein in the flow direction of the exhaust gas after an engine block and before the first catalyst, a lambda probe is arranged and before another catalyst another exhaust gas probe is arranged, between the first and the further catalyst by means of the secondary air supply air is introduced for optimal operation of the further catalyst.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, insbesondere eine Motorsteuereinheit, zur Durchführung des Verfahrens.The invention further relates to a device, in particular a motor control unit, for carrying out the method.
In heutigen Motorsteuerungssystemen werden Lambdasonden zur Erfassung der Sauerstoffkonzentration im Abgas und zur Lambdaregelung des Motors verwendet. Dabei kommen Breitband-Lambdasonden und Zweipunkt-Lambdasonden zum Einsatz.In today's engine control systems lambda probes are used to detect the oxygen concentration in the exhaust gas and the lambda control of the engine. Broadband lambda probes and two-point lambda probes are used.
Mit einer Breitband-Lambdasonde kann das Abgaslambda in einem weiten Lambdabereich stetig geregelt werden. Durch eine Linearisierung der Sondenkennlinie ist auch mit einer kostengünstigeren Zweipunkt-Lambdasonde eine stetige Lambdaregelung möglich, wenn auch in einem eingeschränkten Lambdabereich. With a broadband lambda probe, the exhaust lambda can be controlled continuously in a wide lambda range. By linearizing the probe characteristic, a steady lambda control is possible even with a less expensive two-point lambda probe, albeit in a limited lambda range.
Gegenüber einer Breitband-Lambdasonde weist eine Zweipunkt-Lambdasonde in einem engen Bereich um Lambda = 1 wegen ihrer sprungförmigen Sondenkennlinie eine deutlich höhere Genauigkeit auf. Außerhalb dieses engen Bereichs um Lambda = 1 bei fettem oder magerem Lambda ist die Genauigkeit einer Zweipunkt-Lambdasonde in der Regel wegen Toleranz- und Alterungseffekten geringer als die einer Breitband-Lambdasonde.Compared to a broadband lambda probe, a two-point lambda probe has a significantly higher accuracy in a narrow range around lambda = 1 because of its jump-shaped probe characteristic. Outside of this narrow range around lambda = 1 with rich or lean lambda, the accuracy of a two-point lambda probe is generally lower than that of a broadband lambda probe due to tolerance and aging effects.
In der Regel werden deshalb in Motorsteuerungssystemen Breitband-Lambdasonden dort eingesetzt, wo fette oder magere Lambdawerte genau gemessen werden sollen, bzw. dort, wo eine Messung im Bereich um Lambda = 1 mit eingeschränkter Genauigkeit ausreichend ist. Zweipunkt-Lambdasonden werden dort eingesetzt, wo das Abgaslambda im Bereich um Lambda = 1 mit hoher Genauigkeit gemessen werden soll.As a rule, broadband lambda probes are therefore used in engine control systems where rich or lean lambda values are to be measured accurately, or where a measurement in the range around lambda = 1 with limited accuracy is sufficient. Two-point lambda probes are used where the exhaust lambda in the range around lambda = 1 is to be measured with high accuracy.
Typische Anwendungen sind für eine Breitband-Lambdasonde die Lambdaregelung vor dem Katalysator und die Bilanzierung des Sauerstoff-Ein- und -Austrags bei der Diagnose des Katalysators. Typische Anwendung einer Zweipunkt-Lambdasonde sind die sehr genaue Lambda = 1 Regelung hinter dem Katalysator und die Erkennung des Durchbruchs von fettem oder magerem Abgas bei der Diagnose des Katalysators.Typical applications for a broadband lambda probe are lambda control in front of the catalytic converter and balancing of the oxygen input and output in the diagnosis of the catalytic converter. Typical applications of a two-point lambda probe are the very accurate lambda = 1 control behind the catalytic converter and the detection of the breakthrough of rich or lean exhaust gas in the diagnosis of the catalytic converter.
Eine typische Abgasanlage eines Benzin-Systems für heutige strenge Emissions- und Diagnoseanforderungen, z.B. bei so genannten „Super Ultra-Low Emission Vehicles“ (SULEV), besteht aus einer Breitband-Lambdasonde, einem ersten Dreiwegekatalysator, einer Zweipunkt-Lambdasonde und einem zweiten nicht überwachten Dreiwegekatalysator.A typical exhaust system of a gasoline system for today's stringent emission and diagnostic requirements, e.g. SULEV consists of a broadband lambda probe, a first three-way catalytic converter, a two-point lambda probe and a second unmonitored three-way catalytic converter.
Zukünftige noch strengere Emissions- und Diagnoseanforderungen (z.B. voraussichtlich China 6) erfordern Abgasanlagen, bei denen nicht nur der zweite Katalysator ebenfalls überwacht wird, sondern bei denen auch die Partikelzahl im Abgas limitiert wird. Der zweite Dreiwegekatalysator muss deshalb mit einem Partikelfilter kombiniert werden oder durch einen beschichteten Partikelfilter ersetzt werden, der auch als Vierwegekatalysator bezeichnet wird.Future even stricter emission and diagnostic requirements (e.g., China 6 expected) will require exhaust systems that not only monitor the second catalyst but also limit the number of particulates in the exhaust gas. The second three-way catalyst must therefore be combined with a particulate filter or replaced with a coated particulate filter, also referred to as a four-way catalyst.
Zum optimalen Betrieb des Partikelfilters, insbesondere hinsichtlich eines schnellen Erreichens der Betriebstemperatur und hinsichtlich der Regeneration, kann eine Sekundärluft-Einleitung vor dem Partikelfilter notwendig werden. Dies trifft auch für andere Komponenten der Abgasreinigungsanlage zu (z.B. NCS- oder SCR-Katalysator).For optimal operation of the particulate filter, in particular with regard to a quick reaching the operating temperature and with respect to the regeneration, a secondary air introduction before the particulate filter may be necessary. This also applies to other components of the exhaust gas purifier (e.g., NCS or SCR catalyst).
Eine derartige Sekundärlufteinleitung ist beispielsweise aus der
Unter dem Gesichtspunkt einer optimalen Betriebsstrategie des Partikelfilters erscheint es sinnvoll, vor der Sekundärluft-Einleitung und dem Partikelfilter statt einer Zweipunkt-Lambdasonde eine Breitband-Lambdasonde zur Regelung der eingeleiteten Sekundärluftmenge zu verwenden. From the point of view of an optimal operating strategy of the particulate filter, it makes sense to use a broadband lambda probe to control the introduced secondary air quantity before the secondary air introduction and the particulate filter instead of a two-point lambda probe.
Aktuell sind in diesem Zusammenhang Abgasanlagen mit folgendem Aufbau im Gespräch (in Strömungsrichtung des Abgases im Abgaskanal nach dem Motorblock angeordnet), welche vom Prinzip her auch aus der
- • Erste Breitband-Lambdasonde
- • Erster Katalysator (als Dreiwegekatalysator ausgeführt)
- • Zweite Breitband-Lambdasonde
- • Zweiter Katalysator mit Partikelfilter (z.B. als beschichteter Partikelfilter ausgeführt)
- • Zweipunkt-Lambdasonde,
- • First broadband lambda probe
- First catalyst (designed as a three-way catalyst)
- • Second broadband lambda probe
- Second catalyst with particle filter (eg as coated particle filter)
- • two-point lambda probe,
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches es erlaubt in einer Abgasreinigungsanlage mit mindestens zwei Katalysatoren und einem Partikelfilter bzw. einem ersten Katalysator und einem beschichteten Partikelfilter als zweiter Katalysator in Kombination mit einem Partikelfilter und mit einer Sekundärluft-Einleitung hinter dem ersten Katalysator den Einsatz einer kostengünstigeren Zweipunkt-Lambdasonde in Strömungsrichtung des Abgases hinter dem ersten Katalysator anstelle einer zweiten Breitband-Lambdasonde zu ermöglichen. Damit soll eine Lambdaregelung auf einen Sollwert von λ = 1 und λ > 1 bei aktivem Sekundärluftbetrieb ermöglicht werden, um den Partikelfilter optimal zu betreiben. Zusätzlich soll mit dieser Zweipunkt-Lambdasonde anstelle einer zweiten Breitband-Lambdasonde auch eine Diagnose der Sekundärluftpumpe bzw. des Sekundärluft-Systems ermöglicht werden. Gleichzeitig sollen eine genauere Führungsregelung im Bereich um λ = 1, eine genauere Diagnose des 1. Katalysators und, wenn nötig, eine ausreichend genaue Diagnose des 2. Katalysators erreicht werden, was allerdings Aufgabe einer eigenständigen Parallelanmeldung der Anmelderin ist.It is therefore the object of the invention to provide a method which makes it possible in an exhaust gas purification system having at least two catalysts and a particle filter or a first catalyst and a coated particle filter as the second catalyst in combination with a particle filter and with a secondary air filter. Introduction behind the first catalyst to allow the use of a lower-cost two-point lambda probe in the flow direction of the exhaust gas behind the first catalyst instead of a second broadband lambda probe. This is to allow a lambda control to a setpoint of λ = 1 and λ> 1 with active secondary air operation to operate the particulate filter optimally. In addition, with this two-point lambda probe instead of a second broadband lambda probe, a diagnosis of the secondary air pump or of the secondary air system should also be made possible. At the same time a more accurate control of the range in the range of λ = 1, a more accurate diagnosis of the first catalyst and, if necessary, a sufficiently accurate diagnosis of the second catalyst to be achieved, but this is the task of a separate parallel application of the Applicant.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.It is a further object of the invention to provide a corresponding device for carrying out the method.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, nach dem ersten Katalysator und der Sekundärluftzuführung eine Zweipunkt-Lambdasonde zur Sekundärluftdiagnose und/ oder zur Sekundärluftregelung verwendet wird und für diese bestimmte Maßnahmen zur Kompensation von Toleranz- und Alterungseffekten angewendet werden.The object relating to the method is achieved by using a two-point lambda probe for secondary air diagnosis and / or for secondary air control after the first catalyst and the secondary air supply and for this purpose certain measures for compensating for tolerance and aging effects are used.
Eine Verfahrensvariante sieht auch vor, dass nach dem ersten Katalysator und der Sekundärluftzuführung zumindest ein Partikelfilter angeordnet ist oder der Partikelfilter Teil des weiteren Katalysators ist und mit der Sekundärluftzuführung und der Zweipunkt-Lambdasonde für den Partikelfilter die Sekundärluftdiagnose und/ oder die Sekundärluftregelung durchgeführt wird.A variant of the method also provides that at least one particle filter is arranged after the first catalyst and the secondary air feed or the particle filter is part of the further catalyst and the secondary air diagnosis and / or the secondary air control is carried out with the secondary air feed and the two-point lambda probe for the particle filter.
Damit kann ein vergleichsweise einfaches und kostengünstiges Abgasreinigungssystem bereitgestellt werden. In der Regel bietet eine Motorsteuereinheit für eine Abgasbank nicht die Möglichkeit, damit eine zweite Breitband-Lambdasonde zu betreiben. Dagegen ist die Möglichkeit, eine Breitband-Lambdasonde und zwei Zweipunkt-Lambdasonden zu betreiben i.d.R. schon vorhanden, so dass keine Änderung an der Steuergeräte-Hardware notwendig ist. Die Verwendung einer Zweipunkt-Lambdasonde für die Lambdaregelung mit Sekundärluft bei λ = 1 und bei magerem Abgaslambda (λ > 1) setzt allerdings voraus, dass zwischen der Sondenspannung und dem Abgaslambda ein eindeutiger Zusammenhang besteht. Dieser Zusammenhang muss insbesondere auch über die gesamte Lebensdauer der Sonde eindeutig sein, da andernfalls ein falscher Lambdawert eingeregelt wird, was zu einem unnötig langsamen Rußabbrand durch unnötig langsames Hochheizen des Partikelfilters oder zu dessen Beschädigung sowie zu erhöhten Emissionen führen kann. Diese Voraussetzung ist üblicherweise nicht erfüllt. Stattdessen kann die tatsächliche Sondenkennlinie durch Toleranz- und Alterungseffekte gegenüber einer Referenz-Sondenkennlinie verschoben sein. Daher ist das Anwenden bestimmter Maßnahmen zur Kompensation von Toleranz- und Alterungseffekten besonders wichtig. Mit Hilfe eines derart korrigierten Lambdasignals werden eine Lambdaregelung bei aktivem Sekundärluftbetrieb sowie eine Diagnose einer Sekundärluftpumpe bzw. des Sekundärluft-Systems mit ausreichend hoher Genauigkeit ermöglicht.Thus, a comparatively simple and inexpensive exhaust gas purification system can be provided. In general, an engine control unit for an exhaust bank does not offer the possibility of operating a second broadband lambda probe with it. By contrast, the possibility of operating a broadband lambda probe and two two-point lambda probes is usually already present, so that no change to the control unit hardware is necessary. However, the use of a two-point lambda probe for lambda control with secondary air at λ = 1 and lean exhaust lambda (λ> 1) requires that there is a clear relationship between the probe voltage and the exhaust lambda. This relationship must be particularly unambiguous over the lifetime of the probe, otherwise a wrong lambda value is adjusted, which can lead to an unnecessarily slow Rußabbrand by unnecessarily slow heating of the particulate filter or its damage and increased emissions. This condition is usually not met. Instead, the actual probe characteristic may be offset by tolerance and aging effects from a reference probe characteristic. Therefore, applying certain measures to compensate for tolerance and aging effects is particularly important. With the help of such a corrected lambda signal are a lambda control with active secondary air operation and a diagnosis of a secondary air pump or the Secondary air system with sufficiently high accuracy allows.
Der Einsatz der ersten Zweipunkt-Lambdasonde in dieser Einbauposition zur Bilanzierung der Speicherfähigkeit von Sauerstoff oder Fettgas des zweiten Katalysators ist in einer noch nicht veröffentlichten Parallelanmeldung der Anmelderin mit dem internen Aktenzeichen R.366298 beschrieben. Die Anforderungen an die Genauigkeit der Führungsregelung und der Diagnose des 1. Katalysators können von dem erfindungsgemäßen Abgassystem besser erfüllt werden als mit dem eingangs erwähnten Abgassystem. Die Genauigkeit der Diagnose des 2. Katalysators ist bei dem erfindungsgemäßen Abgassystem ausreichend, um eine zuverlässige Unterscheidung zwischen einem noch guten und einem defekten Katalysator zu erlauben. Für die Lambdaregelung mit Sekundärluft bei Lambda ≠ 1 sowie für eine Diagnose der Sekundärluftpumpe bzw. des Sekundärluft-Systems wird die Genauigkeit ebenfalls als ausreichend angesehen. Mit dem erfindungsgemäßen Abgassystem ist daher die Erfüllung von strengeren Emissions- und Diagnoseanforderungen kostengünstig möglich.The use of the first two-point lambda probe in this installation position for balancing the storage capacity of oxygen or fat gas of the second catalyst is described in an unpublished parallel application of the applicant with the internal file number R.366298. The requirements for the accuracy of the control and the diagnosis of the first catalyst can be better met by the exhaust system according to the invention than with the aforementioned exhaust system. The accuracy of the diagnosis of the second catalyst is sufficient in the exhaust gas system according to the invention to allow a reliable distinction between a still good and a defective catalyst. For the lambda control with secondary air at lambda ≠ 1 and for a diagnosis of the secondary air pump or the secondary air system, the accuracy is also considered sufficient. With the exhaust system according to the invention, therefore, the fulfillment of stricter emission and diagnostic requirements is possible cost-effectively.
Es versteht sich von selbst, dass dieser zentrale Abschnitt der Abgasreinigungsanlage Teil einer komplexeren Abgasreinigungsanlage sein kann, in der weitere abgasreinigende Komponenten vor/ oder hinter diesem zentralen Abschnitt verbaut sein können. So sind beispielsweise folgende Anordnungen denkbar:
- • Breitband-Lambdasonde /1. Katalysator/ Breitband-Lambdasonde / 2. Katalysator / Zweipunkt-Lambdasonde / 3. Katalysator / Zweipunkt-Lambdasonde oder
- • Breitband-Lambdasonde /1. Katalysator/ Zweipunkt-Lambdasonde / 2. Katalysator / NOx-Katalysator / Zweipunkt-Lambdasonde oder
- • Breitband-Lambdasonde /1. Katalysator/ Zweipunkt-Lambdasonde / 2. Katalysator / Breitband-lambdasonde / 3. Katalysator / Zweipunkt-Lambdasonde / 4. Katalysator / Zweipunkt-Lambdasonde
- • Broadband lambda probe / 1. Catalyst / broadband lambda probe / 2. Catalyst / two-point lambda probe / 3. Catalyst / two-point lambda probe or
- • Broadband lambda probe / 1. Catalyst / two-point lambda probe / 2. Catalyst / NO x catalyst / two-point lambda probe or
- • Broadband lambda probe / 1. Catalyst / two-point lambda probe / 2nd catalyst / broadband lambda probe / 3rd catalyst / 2-point lambda probe / 4th catalyst / 2-point lambda probe
Eine besonders bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, dass zur Kompensation von Toleranz- und Alterungseffekten ein Offset der Sondenkennlinie der ersten Zweipunkt-Lambdasonde durch einen Abgleich bei hohem Luftüberschuss bei laufender oder stehender Brennkraftmaschine adaptiert wird. Damit lässt sich besonders kostengünstig eine Zweipunkt-Lambdasonde für die zuvor genannten Messaufgaben anpassen.A particularly preferred variant of the method provides that, in order to compensate for tolerance and aging effects, an offset of the probe characteristic of the first two-point lambda probe is adapted by balancing with high excess air when the internal combustion engine is running or stationary. This makes it particularly cost-effective to adapt a two-point lambda probe for the aforementioned measurement tasks.
Zur Steigerung der Genauigkeit der Sekundärluftdiagnose und/ oder der Sekundärluftregelung, kann vorgesehen sein, dass zur Adaption eines Offsets zusätzlich eine Kompensation durch eine Verschiebung des Lambda-Eins-Punktes der Sondenkennlinie der ersten Zweipunkt-Lambdasonde über eine Führungsregelung der zweiten Zweipunkt-Lambdasonde durchgeführt wird.To increase the accuracy of the secondary air diagnosis and / or the secondary air control, it can be provided that for the adaptation of an offset compensation in addition by a shift of the lambda-one point of the probe characteristic of the first two-point lambda probe is performed via a guide control of the second two-point lambda probe ,
Eine erweiterte Kompensation von Toleranz- und Alterungseffekten lässt sich erreichen, wenn eine Korrektur einer temperaturbedingten Verschiebung der Sondenkennlinie mit Hilfe einer aktiven Messung der Sensorelementtemperatur bei laufender oder stehender Brennkraftmaschine angewendet wird.An extended compensation of tolerance and aging effects can be achieved if a correction of a temperature-induced shift of the probe characteristic is used with the aid of an active measurement of the sensor element temperature with the engine running or stationary.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zur Adaption eines Offsets unter Berücksichtigung einer aktuellen Abgaszusammensetzung und einer unterschiedlichen Querempfindlichkeit gegenüber verschiedenen Abgaskomponenten eine Korrektur der Berechnung des Lambdawertes angewendet wird.In addition, it can be provided that a correction of the calculation of the lambda value is used to adapt an offset taking into account a current exhaust gas composition and a different cross-sensitivity to different exhaust gas components.
Abhängig von der erforderlichen Genauigkeit kann auch vorgesehen sein, dass zuvor beschriebene Korrekturmaßnahmen kombiniert angewendet werden.Depending on the required accuracy, provision may also be made for the previously described corrective measures to be used in combination.
Ein besonders bevorzugte Verwendung des Verfahrens mit seinen zuvor beschriebenen Verfahrensvarianten sieht den Einsatz für Fahrzeuge mit mindesten zwei nacheinander angeordneten Katalysatoren in einer Abgasreinigungsanlage vor. bei denen es um die Einhaltung besonders strenger Abgasrichtlinien geht. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den Verfahrensvarianten zur Kompensation der Toleranz- und Alterungseffekte kann insbesondere die Partikelemission deutlich reduziert werden, da der Partikelfilter bei Sekundärlufteinleitung in einem optimalen Bereich betrieben werden kann. A particularly preferred use of the method with its method variants described above provides for the use of vehicles with at least two successively arranged catalysts in an exhaust gas purification system. which is about compliance with particularly stringent exhaust gas regulations. By applying the method according to the invention with the method variants for compensating the tolerance and aging effects, in particular the particle emission can be significantly reduced, since the particle filter can be operated in an optimal range for secondary air introduction.
Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zur Sekundärluftdiagnose und/ oder zur Sekundärluftregelung nach dem ersten Katalysator und der Sekundärluftzuführung eine erste Zweipunkt-Lambdasonde angeordnet ist, und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Motorsteuereinheit vorgesehen ist, auf die die Signale der verschiedenen Lambdasonden aufgeschaltet sind, und diese Einrichtungen, wie Speicher- und/ oder Vergleichseinheiten aufweist, die neben einer Katalysatordiagnose eine Sekundärluftdiagnose und/ oder Sekundärluftregelung sowie Maßnahmen zur Kompensation von Toleranz- und Alterungseffekten der ersten Zweipunkt-Lambdasonde gemäß den zuvor beschriebenen Verfahrensvarianten ermöglichen. Die Funktionalität dieser Funktionen kann dabei zumindest teilweise Software-basiert, z.B. in Form einer Steuersoftware, ausgeführt sein, wobei diese als separate Einheit oder als Teil einer übergeordneten Steuereinheit vorgesehen sein kann.The object relating to the device is achieved by arranging a first two-point lambda probe for secondary air diagnosis and / or secondary air control downstream of the first catalytic converter and secondary air supply, and an engine control unit is provided for carrying out the method according to the invention, to which the signals of the different lambda probes are switched on, and having these facilities, such as storage and / or comparison units, in addition to a catalyst diagnosis, a secondary air diagnosis and / or secondary air control and measures to compensate for tolerance and aging effects of the first two-point lambda probe according to the method variants described above allow. The functionality of these functions may be at least partially software-based, e.g. in the form of a control software, which may be provided as a separate unit or as part of a higher-level control unit.
Zur Reduktion der Partikelemission kann nach dem ersten Katalysator und der Sekundärluftzuführung ein Partikelfilter angeordnet oder der Partikelfilter als Teil des weiteren Katalysators ausgeführt sein. Diese können als katalytisch beschichtete Partikelfilter ausgeführt sein. To reduce the particle emission, a particle filter may be arranged after the first catalyst and the secondary air supply, or the particle filter may be designed as part of the further catalyst. These can be designed as catalytically coated particle filters.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the figure. It shows:
Hinter dem ersten Katalysator
Nach dem weiteren Katalysator
Zusätzlich ist in dieser Anordnung eine Sekundärluftzuführung
Zum schnelleren Hochheizen des Katalysators
Eine Lambdasonde eignet sich dann als Sonde vor dem beschichteten Partikelfilter zum Einregeln des Lambdas bei Sekundärluft-Einleitung sowie für eine Diagnose der Sekundärluftpumpe bzw. des Sekundärluft-Systems, wenn sie ein ausreichend genaues Lambdasignal in einem breiten Lambdabereich aufweist (typisch mindestens zwischen λ = 1 und λ = 1,2). Eine Zweipunkt-Lambdasonde
Diese Einschränkung gilt auch, wenn die Zweipunkt-Lambdasonde
Die Verwendung einer in
Von der Anmelderin sind unter den Aktenzeichen
- • Adaption eines konstanten Offsets der Sondenkennlinie durch einen Abgleich bei hohem Luftüberschuss bei laufendem Motor oder bei stehendem Motor.
- • Kompensation der Verschiebung des Lambda-Eins-Punktes der Sondenkennlinie über eine Führungsregelung mit der zweiten Zweipunkt-
Lambdasonde 50 , - • Kompensation einer temperaturbedingten Verschiebung der Sondenkennlinie mit Hilfe einer aktiven Messung der Sensorelementtemperatur bei laufendem oder stehendem Motor.
- • Berücksichtigung der aktuellen Abgaszusammensetzung und von unterschiedlichen Querempfindlichkeiten der Sonde gegenüber verschiedenen Abgaskomponenten bei der Umrechnung der Sondenspannung zu einem Lambdawert.
- • Adaptation of a constant offset of the probe characteristic curve by adjustment with high excess air with the engine running or with the engine stopped.
- • Compensation of the shift of the lambda one point of the probe characteristic via a master control with the second two-
point lambda probe 50 . - • Compensation of a temperature-related shift of the probe characteristic with the aid of an active measurement of the sensor element temperature with the engine running or stopped.
- • Consideration of the current exhaust gas composition and of different cross-sensitivities of the probe compared to different exhaust gas components in the conversion of the probe voltage to a lambda value.
In einer besonders bevorzugten Verfahrensvariante der Erfindung wird lediglich ein konstanter Offset der Sondenkennlinie adaptiert. Dies ist vergleichsweise einfach durch einen Abgleich bei hohem Luftüberschuss möglich, wie er z.B. beim Schubabschalten vorliegt, und führt in vielen Fällen schon zu einer ausreichenden Genauigkeit des Lambdasignals, um es für die Bilanzierung des Sauerstoff-Ein- und -Austrags zur Diagnose des Katalysators
Durch die Kombination der Adaption eines konstanten Offsets der Sondenkennlinie mit einem oder mehreren der oben genannten Verfahren kann die Genauigkeit des Lambdasignals der ersten Zweipunkt-Lambdasonde
Nach der Kompensation wird das Lambdasignal der ersten Zweipunkt-Lambdasonde
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sinngemäß auch auf Abgasreinigungsanlagen mit mehr als zwei überwachten Katalysatoren bzw. beschichteten Partikelfiltern übertragen werden.The process according to the invention can also be transferred analogously to exhaust gas purification plants with more than two monitored catalysts or coated particle filters.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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