DE102016215871A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses Download PDF

Info

Publication number
DE102016215871A1
DE102016215871A1 DE102016215871.6A DE102016215871A DE102016215871A1 DE 102016215871 A1 DE102016215871 A1 DE 102016215871A1 DE 102016215871 A DE102016215871 A DE 102016215871A DE 102016215871 A1 DE102016215871 A1 DE 102016215871A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
diagnosis
lambda
diagnostic
value
quality
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Withdrawn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
DE102016215871.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Siyun Chu
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102016215871.6A priority Critical patent/DE102016215871A1/de
Publication of DE102016215871A1 publication Critical patent/DE102016215871A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • 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
    • 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
    • F02D41/1439Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • 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
    • F02D41/02Circuit 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
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02Catalytic activity of catalytic converters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/03Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/04Filtering activity of particulate filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1402Exhaust gas composition
    • 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
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1409Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
    • 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
    • F02D41/1439Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441Plural sensors
    • 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
    • F02D41/1456Introducing 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 with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Qualitätsbewertung eines Diagnoseergebnisses, bei dem eine Lambdaabweichung zwischen einem Lambda-Istwert und einem Lambda-Sollwert während der Diagnose integriert und mit ggf. einem applizierbaren Faktor gewichtet wird und anhand dieses derart berechneten Gütewertes durch Vergleich mit ein oder mehreren applizierbaren Schwellwerten eine Genauigkeit der Diagnose ermittelt bzw. klassifiziert wird. Damit kann ein genereller Abbruch einer Diagnose in vielen Fällen verhindert werden, was eine On-Board-Diagnose und damit den IUMPR-Wert zum einen verbessert. Zum anderen kann auch bei grenzwertigen Systemen bzw. Abgassonden eine Diagnose aufrechterhalten werden, ohne dass es gleich zum kompletten Abbruch der Diagnose kommt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit von Komponenten einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine, welche in ihrem Abgaskanal zumindest einen Katalysator und in Strömungsrichtung des Abgases vor und hinter dem Katalysator jeweils eine Lambdasonde aufweist, und die Signale der Lambdasonden mittels einer Motorsteuereinheit oder einer Diagnoseeinheit ausgewertet werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, insbesondere eine Motorsteuereinheit oder Diagnoseeinheit, zur Durchführung des Verfahrens.
  • 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.
  • Für eine aktive Abgasdiagnose wird ein Lambdawert derart verstellt, so dass ein mageres Gemisch (λ > 1) oder ein fettes Gemisch (λ < 1) in den Katalysator eingetragen wird. Dabei wird das Signal der Abgassonde vor dem Katalysator, in der Regel eine Breitband-Lambdasonde, und der Abgassonde nach dem Katalysator, in der Regel eine Zweipunkt-Lambdasonde, als Indiz für die Funktionsfähigkeit der Komponenten, z.B. der Abgassonden und/oder des Katalysators, heran gezogen. Daher ist es wichtig, dass das Ist-Lambda-Signal dem Soll-Lambda-Signal entspricht, damit die Reaktion der Komponenten auf die Verstellung eindeutig ist.
  • Zur Bewertung des Diagnoseergebnisses wird daher ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt. Dieser gilt als Indiz, wie gut das Diagnoseergebnis ist. Ergeben sich starke Abweichungen, wird die Abgasdiagnose abgebrochen, da das Diagnoseergebnis nicht robust genug ist.
  • Der Einfluss der Abweichung von Sollwert-Istwert-Vergleich auf die jeweilige Diagnose ist sehr unterschiedlich. Manche Diagnosen, wie z.B. die Dynamikdiagnose für die Totzeit der Zweipunkt-Lambdasonde, sind empfindlich gegen Lambdaabweichungen, manche, wie z.B. die Dynamikdiagnose der Breitband-Lambdasonde oder der Katalysatordiagnose, wiederum nicht. Bei Abgasdiagnosen, die eine gemeinsame Lambdaverstellung haben, ist dieses Kriterium mit dem Bedarf der am empfindlichsten Diagnose zu bewerten. Dies bedeutet, dass für einige Diagnosen dieses Abweichungskriterium, was auch als Lambdastabilitätskriterium bezeichnet wird, viel zu streng appliziert ist, was wiederum zu unnötig vielen Lambdaverstellungen während des Betriebs der Brennkraftmaschine und damit zu einem schlechten IUMPR-Verhältnis führt. IUMPR steht für „In-use monitor performance ratio“ und gilt als Parameter zur Überprüfung der Diagnosehäufigkeit. Ein häufiger Abbruch der Diagnosen bei Verletzung des Abweichungskriteriums führt zu einer Verlängerung der Diagnosen bzgl. der Lambdaverstellung, welches zu schlechteren Abgasergebnissen bzw. Abgasemissionen führt. Es besteht momentan nur die Möglichkeit, bei Einhaltung des Abweichungskriteriums die Diagnose durchzulassen oder bei Verletzung des Kriteriums diese komplett abzubrechen. Dabei kann die unterschiedliche Empfindlichkeit der jeweiligen Diagnose gegenüber dem Lambdastabilitätskriterium gar nicht mehr berücksichtigt werden, da im Fall einer Verletzung des Stabilitätskriteriums keine Diagnose durchgeführt werden kann.
  • Gemäß dem Stand der Technik sind beispielsweise folgende Ansätze bekannt, bei der es um eine Verbesserung des IUMPR-Wertes geht.
  • Die DE 103 02 054 A1 beschreibt beispielsweise ein Verfahren, wie die Diagnosefunktion optimiert werden kann bzw. der IUMPR-Wert verbessert werden kann. Offenbart wird hier ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem die Funktionsfähigkeit mindestens einer Komponente von einer Diagnosefunktion geprüft wird, wobei die Diagnosefunktion eine Information, dass sie einen Fehler hätte finden können, in einem für alle Diagnosefunktionen einheitlichen Format an eine zentrale Funktion übermittelt, und dass die zentrale Funktion diese Information verarbeitet. Dabei ist u.a. vorgesehen, dass die zentrale Funktion erfasst, ob bestimmte Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine erfüllt sind, bei denen der Ablauf der Diagnosefunktion mit einer gewissen Häufigkeit erwartet wird, und dass die zentrale Funktion einen ersten Zählwert der auf der Anzahl der möglichen Abläufe der Diagnosefunktion basiert, und einen zweiten Zählwert ermittelt, der auf der Anzahl der bestimmten Betriebsbedingungen basiert, die tatsächlich vorgelegen haben.
  • Aus der DE 10 2012 211 722 A1 ist ein Verfahren zur Diagnose von mindestens einem System oder einer Systemkomponente einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei aus mindestens einem Messergebnis ein Mittelwert gebildet wird und dieser Mittelwert mit einer Quick-Pass-Schwelle oder einer Quick-Fail-Schwelle verglichen wird, wobei nach jeder Einzelmessung der Mittelwert berechnet und mit der Quick-Pass-Schwelle oder der Quick-Fail-Schwelle verglichen wird, und dass die Quick-Pass-Schwelle und/oder die Quick-Fail-Schwelle in Abhängigkeit einer Anzahl von Messergebnissen bestimmt wird. Hierzu werden verschiedene Berechnungen zur Bestimmung der Schwellen vorgeschlagen. Liegt beispielsweise nur ein Messergebnis vor, ist die Quick-Pass-Schwelle zur Erkennung von guten oder fehlerfreien Bauteilen sehr streng. Das heißt, das Messergebnis muss von einem Grenzwert, den ein schlechtes Bauteil aufweist, welches gerade nicht mehr den Anforderungen genügt, weit entfernt sein, damit das Bauteil noch als fehlerfrei oder gut bewertet wird. Je größer die Anzahl an Messergebnissen für das Bauteil ist, desto näher rückt die Quick-Pass-Schwelle zur Erkennung von guten oder fehlerfreien Bauteilen an den vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzwert heran. Wird hingegen das zu prüfende Bauteil nach wenigen Messungen nicht als fehlerfrei oder gut bewertet, erfolgt nicht notwendigerweise eine Bewertung als fehlerhaft. Wurde nämlich die Quick-Pass-Schwelle nur knapp verfehlt, erfolgen weitere Messungen. Durch die größere Zahl von Messungen kann die Schwelle näher an den vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzwert heranrücken. In Folge dessen kann das diagnostizierte Bauteil möglicherweise aufgrund der besseren Datenlage noch als gut klassifiziert werden.
  • Ähnlich zur DE 10 2012 211 722 A1 ist es Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches es erlaubt eine Abgasdiagnose auch mit einem sogenannten WPA-System bzw. mit einer WPA-Abgassonde („worst part acceptable“), also fehlertoleranter, durchzuführen, um den IUMPR-Wert zu verbessern.
  • Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zur Bewertung des Diagnoseergebnisses eine Lambdaabweichung zwischen einem Lambda-Istwert und einem Lambda-Sollwert der Lambdasonden während der Diagnose integriert und dieser derart berechnete Wert durch Vergleich mit mindestens einem applizierbaren Schwellwert einer Gütekategorie zugeordnet wird und anhand der ermittelten Gütekategorien Maßnahmen zur Verwertung des Diagnoseergebnisses abgeleitet werden. Damit kann erreicht werden, dass nicht eine unzulässige Lambdaabweichung zu einem Abbruch der Diagnose führt und wieder gestartet werden muss, sondern die Abweichung zunächst gesamthaft während der applizierbaren Integrationsdauer bewertet und dann aus dieser bewerteten Abweichung Maßnahmen abgeleitet werden. Die Diagnose wird nicht mehr abgebrochen, sobald eine Verletzung des Sollwert-Istwert-Vergleichs des Stabilitätskriteriums vorliegt. Vielmehr wird die Qualität des Lambdastabilitätskriteriums bewertet. Damit kann ein genereller Abbruch einer Diagnose in vielen Fällen verhindert werden, was eine On-Board-Diagnose und damit den IUMPR-Wert zum einen verbessert. Zum anderen kann auch bei grenzwertigen Systemen bzw. Abgassonden (WPA-Systemen bzw. WPA-Abgassonden) eine Diagnose aufrechterhalten werden, ohne dass es gleich zum kompletten Abbruch der Diagnose kommt.
  • Eine besonders bevorzugte Verfahrensvariante sieht dabei vor, dass die integrierte Lambdaabweichung mit einem Gewichtungsfaktor multipliziert und der Gewichtungsfaktor abhängig von der Empfindlichkeit der jeweils durchgeführten Diagnose von Störungen und/oder Lambdaabweichungen gewählt wird. Dies hat den Vorteil, dass für jede der durchzuführenden Diagnosen ein dafür spezifischer Gewichtungsfaktor angewendet werden kann. Wie bereits eingangs erwähnt, ist z.B. die Dynamikdiagnose für die Totzeit einer Zweipunkt-Lambdasonde sehr empfindlich gegen Lambdaabweichungen. Hier kann ein vergleichsweise großer Gewichtungsfaktor angewendet werden, der bereits bei kleinen Lambdaabweichungen zu einem Erreichen des Schwellwertes führt. Eine Dynamikdiagnose z.B. einer Breitband-Lambdasonde oder der Katalysatordiagnose ist weniger empfindlich, so dass der Gewichtungsfaktor vergleichsweise klein sein kann.
  • In einer weiteren Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass die integrierte und gewichtete Lambdaabweichung durch Vergleich mit 2 oder mehreren Schwellwerten kategorisiert wird. Damit kann eine mehrstufige Bewertung erreicht werden und je nachdem, welche Schwelle überschritten wird, unterschiedliche Eskalationsstufen für die Maßnahmen angewendet werden.
  • Dabei kann die Kategorisierung der Güte des Diagnoseergebnisses in festen Güteklassenstufen erfolgen oder es wird ein kontinuierlicher Güte-Wert ermittelt. Ein kontinuierlicher Güte-Wert kann beispielsweise im Sinne eine FUZZY-Logik weiter für die Einleitung der Maßnahmen, wie mit dem Diagnoseergebnis umgegangen wird, verwendet werden. Die Kategorisierung der Güte des Diagnoseergebnisses in festen Güteklassenstufen ermöglicht beispielsweise diskrete Eskalationsstufen für die Maßnahmen.
  • Eine weitere bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, abhängig von der ermittelten Güteklassenstufe oder des Güte-Wertes zu entscheiden, ob die Diagnose abgebrochen wird, die Diagnose wiederholt wird, die Diagnoseergebnisse lediglich gefiltert verwendet werden oder das Diagnoseergebnis direkt verwendet wird. Eine Diagnose, dessen Ergebnis mit sehr geringer Genauigkeit bewertet wurde, kann beispielsweise direkt abgebrochen werden, da hier offensichtlich grundsätzliche Probleme, z.B. eine defekte Lambdasonde oder ein fehlerhafter Katalysator, vorliegen. Ein Diagnoseergebnis mit etwas höherer bewerteter Genauigkeit kann beispielsweise durch eine oder mehrfache Wiederholung der Messung doch verwendet werden, wenn bei den Widerholungsmessungen höhere Güte-Werte erzielt werden. Bei noch höheren Güte-Werten, aber noch nicht optimalen Güte-Werten, kann vorgesehen sein, dass das Diagnoseergebnis lediglich gefiltert, z.B. durch eine Tiefpass-Filterung, verwendet wird. Erst bei relativ hohen erreichten Güte-Werten kann vorgesehen sein, dass das Diagnoseergebnis ohne weitere Maßnahmen direkt verwendet wird. Damit wird ein genereller Abbruch einer Diagnose in vielen Fällen verhindert, was eine On-Board-Diagnose zum einen verbessert und auch schlechte Abgaswerte infolge des Abbruchs vermindert.
  • Alternativ zu den zuvor beschrieben Verfahrensvarianten kann vorgesehen sein, dass abhängig von der ermittelten Güteklassenstufe oder des Güte-Wertes das Diagnosemessergebnis selbst mit einem Gewichtungsfaktor verknüpft und damit eine normierte Anzahl der Messung bestimmt wird. Damit kann das Ergebnis der Diagnose, je nach Güte unterschiedlich stark bei einer Filterung, z.B. bei einer arithmetische Mittelwertsbildung, berücksichtigt werden. Ein Diagnoseergebnis mit hoher Güte geht beispielsweise als volle oder 1,0-Messung ein. Ein Diagnoseergebnis mit vergleichsweiser niedriger Güte geht dann beispielsweise nur als halbe Messung oder Viertel-Messung, d.h. 0,5-Messung oder 0,25-Messung ein.
  • In einer vereinfachten Verfahrensvariante kann anhand der berechneten und gewichteten Lambdaabweichung durch Vergleich mit einem Schwellwert entschieden werden, ob das Diagnoseergebnis abhängig von der Empfindlichkeit der jeweils durchgeführten Diagnose von Störungen und/oder Lambdaabweichungen direkt verwendet werden kann oder die Diagnose abgebrochen wird. Bei dieser Variante ergibt sich ein weniger aufwendiger Berechnungsalgorithmus. Gegenüber dem Stand der Technik kann mit dieser vereinfachten Verfahrensvariante ein verbesserter IUMPR-Wert erzielt werden, da nicht der reine Sollwert-Istwert-Vergleich als Einschalt- bzw. Abbruch-Kriterium verwendet wird, sondern ein Skalierungskriterium über die Verwendung des Diagnoseergebnisses entscheidet.
  • Die bevorzugte Verwendung des Verfahrens mit seinen zuvor beschriebenen Varianten sieht den Einsatz für die Bewertung von Diagnoseergebnissen zur Beurteilung der Funktionstüchtigkeit der Lambdasonden und/oder zur Beurteilung der Speicherfähigkeit von Sauerstoff oder Fettgas des Katalysators in der Abgasreinigungsanlage der Brennkraftmaschine vor. Hiermit ergeben sich insbesondere Vorteile bei der On-Board-Diagnose. Weiterhin ist auch ein Einsatz zur Bewertung der Funktionstüchtigkeit anderer Komponenten in der Abgasreinigungsanlage denkbar, wobei dann ggf. andere Signale einem Soll-Ist-Vergleich unterzogen und entsprechend dem Verfahren bewertet werden. Diese können beispielsweise weitere oder auch alternative Abgassensoren, z.B. NOx-Sensoren oder Partikelsensoren, bzw. andere Abgasreinigende Komponenten, wie beispielsweise zusätzlich im Abgaskanal verbaute Katalysatoren oder Partikelfilter sein.
  • Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Motorsteuereinheit oder Diagnoseeinheit neben der Diagnosefunktionalität zur Bewertung des Diagnoseergebnisses Einrichtungen, wie Speicher-, Kennfeld- und/oder Vergleichseinheiten aufweist, die eine Durchführung des Bewertungsverfahrens gemäß den zuvor beschriebenen Verfahrensvarianten ermöglichen. Die Funktionalität dieses Bewertungsverfahrens kann dabei zumindest teilweise Software-basiert, z.B. in Form einer Diagnose-Software, ausgeführt sein.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 in schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungsanlage, mit der das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Brennkraftmaschine 1, bestehend aus einem Motorblock 10 und einem Abgaskanal 20, in dem in Strömungsrichtung des Abgases hinter dem Motorblock 10 eine als Breitband-Lambdasonde ausgeführte Lambdasonde 30 und dahinter ein Katalysator 40 angeordnet sind. Die Lambdasonde 30 ermöglicht die Lambdaregelung und dient zur Bilanzierung für die Diagnose der Speicherfähigkeit des Katalysators.
  • Hinter dem Katalysator 40 ist eine weitere Lambdasonde 50, in diesem Beispiel eine Zweipunkt-Lambdasonde, angeordnet, die zur Führungsregelung und Durchbrucherkennung für die Katalysatordiagnose des Katalysators 40 dient. Die Lambdasonden 30, 50 sind mit einer Motorsteuereinheit 60 verbunden, in der zum einen die Lambdaregelung und zum anderen die Diagnoseverfahren hinsichtlich der Überwachung der Funktionsfähigkeit der Abgasreinigungsanlage Hardware- bzw. Softwaremäßig implementiert sind.
  • Zur Diagnose werden die Ist-Signale der Lambdasonden 30, 50 in der Motorsteuereinheit oder Diagnoseeinheit, die Bestandteil der Motorsteuereinheit 60 sein kann, mit Sollwerten verglichen und dabei die Qualität bewertet. Je nach bewerteter Qualität wird gemäß der Erfindung entschieden, ob das Diagnoseergebnis uneingeschränkt verwendet, durch gezielte Maßnahmen korrigiert, die Diagnose wiederholt oder die Diagnose komplett abgebrochen werden muss.
  • Dazu ist vorgesehen, dass nicht mehr ein reiner Sollwert-Istwert-Vergleich als Einschalt- oder Abbruchkriterium der Diagnose genutzt wird, sondern dieser als Skalierungskriterium des Diagnoseergebnisses herangezogen wird.
  • Dabei ist vorgesehen, dass eine Größe aus der Sollwert-Istwert-Abweichung mittels zeitlicher Integration der Abweichung berechnet und ggf. mit einem Faktor gewichtet wird und anhand dieser Größe, welche als Indiz für die Genauigkeit der Diagnose gewertet wird, durch Vergleich mit applizierbaren Schwellwerten entschieden wird, welche Maßnahme anhand des bewerteten Diagnoseergebnisses eingeleitet wird. Dabei können unterschiedliche Gewichtungsfaktoren, abhängig von der jeweiligen Diagnose appliziert werden.
  • Im konkreten Fall kann beispielsweise das Diagnoseergebnis selbst bei größeren Abweichungen von Sollwert zu Istwert übernommen werden, d.h. das Diagnoseergebnis als gültig bewertet werden, wenn beispielsweise für diese konkrete Diagnose größere Fehler bei den Signalen der Lambdasonden 30, 50 eher tolerierbar sind. Andererseits können Diagnoseergebnisse auch komplett ausgeblendet werden, wenn Abweichungen von Sollwert zu Istwert auftreten. Dies ist dann der Fall, wenn das Diagnoseergebnis besonders empfindlich auf Störungen reagiert. Falls aber die integrierte und gewichtete Sollwert-Istwert-Abweichung derart hoch ist, dass diese für alle Diagnosen unbrauchbare Ergebnisse liefert, ist ein Abbruch der Diagnose herbei zu führen.
  • Folgendes Ausführungsbeispiel zeigt, wie das Diagnoseergebnis mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bewertet und letztendlich verwertet wird.
  • Als Bewertungsgröße wird ein prozentualer Wert wie folgt berechnet:
    Die Sollwert-Istwert-Abweichung wird über eine vorgebbare Zeit integriert und mit einem Gewichtungsfaktor multipliziert, welcher abhängig von der Empfindlichkeit des Diagnoseergebnisses auf Störungen gewählt wird. Ein großer Gewichtungsfaktor wird bei empfindlichen Diagnosen gewählt, wo hingegen ein kleiner Gewichtungsfaktor bei weniger empfindlichen Diagnosen gegenüber Störungen gewählt wird. Dieser berechnete Wert wird dann mit verschiedenen Schwellwerten verglichen und anhand dieses Vergleichs eine diskrete Kategorisierung wie folgt vorgenommen:
    • • IΔS ≤ S1 → 100 %
    • • S2 ≥ IΔS > S1 → 75 %
    • • S3 ≥ IΔS > S2 → 50 %
    • • IΔS > S3 → 25 %
    wobei IΔS die integrierte und gewichtete Sollwert-Istwert-Abweichung darstellt und S1, S2 und S3 applizierbare Schwellwerte sind, wobei S1 < S2 < S3 gilt.
  • Bei 100 % ist das Ergebnis ohne jegliche zusätzliche Aufbereitung direkt zu verwenden. Bei 75 % ist das Ergebnis mit einer normalen Filterung, z.B. einer arithmetischen Filterung durch Berechnung eines gleitenden Durchschnitts, zu verwenden. Bei 50 % muss das Ergebnis aus weiteren z.B. 2 oder 3 Widerholungsmessungen in dieser Qualitätsstufe bestätigt und erst dann als Ergebnis ausgewertet werden. Liegt der Wert bei 25 %, wird das Ergebnis komplett verworfen und die Diagnose abgebrochen.
  • Das gezeigte Auswertungsbeispiel zeigt das Prinzip der Diagnosebewertung und kann auch kontinuierlich erfolgen, also nicht in festen Kategorien, wie zuvor beschrieben, sondern mit kontinuierlich berechneten %-Werten.
  • Ebenfalls möglich ist eine Normierung der Messungen: eine Messung mit z.B. 100 % (bzw. einem Wert zwischen 75 und 100 %) gilt als 1,0-Messung, ein Wert von 75 % (bzw. einem Wert zwischen 50 und 75 %) gilt als 0,75-Messung, ein Wert von 50 % (bzw. einem Wert zwischen 25 und 50 %) gilt als 0,5-Messung etc. Das Ergebnis der Diagnose kann mit dieser normierten Anzahl der Messungen in ihrer Filterung berücksichtigt werden, d.h. Messergebnisse, die aufgrund größerer Abweichungen bzw. Störungen als z.B. 0,5- oder nur 0,25-Messungen bewertet sind, werden bei der Filterung bzw. arithmetischen Mittelung des Diagnoseergebnisses entsprechend geringer berücksichtigt.
  • Mit diesem Bewertungsverfahren kann erreicht werden, dass Diagnoseergebnisse, je nach Empfindlichkeit der Diagnose auf Störungen, verwendet werden können, auch wenn größere Störungen bzw. Abweichungen bei den Signalen auftreten. Damit wird ermöglicht, dass Diagnoseergebnisse auch bei nicht optimalen Bedingungen verwertet werden können und nicht die Diagnose komplett abgebrochen werden muss. Dadurch können auch Diagnosen mit einem eingangs erwähnten WPA-System bzw. mit WPA-Abgassonden durchgeführt werden, um den IUMPR-Wert zu verbessern.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10302054 A1 [0008]
    • DE 102012211722 A1 [0009, 0010]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit von Komponenten einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine (1), welche in ihrem Abgaskanal (20) zumindest einen Katalysator (40) und in Strömungsrichtung des Abgases vor und hinter dem Katalysator (40) jeweils eine Lambdasonde (30, 50) aufweist, und die Signale der Lambdasonden (30, 50) mittels einer Motorsteuereinheit (60) oder einer Diagnoseeinheit ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewertung des Diagnoseergebnisses eine Lambdaabweichung zwischen einem Lambda-Istwert und einem Lambda-Sollwert der Lambdasonden (30, 50) während der Diagnose integriert und dieser derart berechnete Wert durch Vergleich mit mindestens einem applizierbaren Schwellwert einer Gütekategorie zugeordnet wird und anhand der ermittelten Gütekategorien Maßnahmen zur Verwertung des Diagnoseergebnisses abgeleitet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Lambdaabweichung mit einem Gewichtungsfaktor multipliziert und der Gewichtungsfaktor abhängig von der Empfindlichkeit der jeweils durchgeführten Diagnose von Störungen und/oder Lambdaabweichungen gewählt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte und gewichtete Lambdaabweichung durch Vergleich mit 2 oder mehreren Schwellwerten kategorisiert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kategorisierung der Güte des Diagnoseergebnisses in festen Güteklassenstufen erfolgt oder ein kontinuierlichen Güte-Wert ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der ermittelten Güteklassenstufe oder des Güte-Wertes entschieden wird, ob die Diagnose abgebrochen wird, die Diagnose wiederholt wird, die Diagnoseergebnisse lediglich gefiltert verwendet werden oder das Diagnoseergebnis direkt verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der ermittelten Güteklassenstufe oder des Güte-Wertes das Diagnosemessergebnis selbst mit einem Gewichtungsfaktor verknüpft und damit eine normierte Anzahl der Messung bestimmt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der berechneten und gewichteten Lambdaabweichung durch Vergleich mit einem Schwellwert entschieden wird, ob das Diagnoseergebnis abhängig von der Empfindlichkeit der jeweils durchgeführten Diagnose von Störungen und/oder Lambdaabweichungen direkt verwendet werden kann oder die Diagnose abgebrochen wird.
  8. Verwendung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 für die Bewertung von Diagnoseergebnissen zur Beurteilung der Funktionstüchtigkeit der Lambdasonden (30, 50) und/oder zur Beurteilung der Speicherfähigkeit von Sauerstoff oder Fettgas des Katalysators (40) in der Abgasreinigungsanlage der Brennkraftmaschine (1) oder zur Bewertung der Funktionstüchtigkeit anderer Komponenten in der Abgasreinigungsanlage.
  9. Vorrichtung zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit von Komponenten einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine (1), welche in ihrem Abgaskanal (20) zumindest einen Katalysator (40) und in Strömungsrichtung des Abgases vor und hinter dem Katalysator (40) jeweils eine Lambdasonde (30, 50) aufweist, und die Signale der Lambdasonden (30, 50) mittels einer Motorsteuereinheit (60) oder einer Diagnoseeinheit auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuereinheit (60) oder Diagnoseeinheit neben der Diagnosefunktionalität zur Bewertung des Diagnoseergebnisses Einrichtungen, wie Speicher-, Kennfeld- und/oder Vergleichseinheiten aufweist, die eine Durchführung des Bewertungsverfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 ermöglichen.
DE102016215871.6A 2016-08-24 2016-08-24 Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses Withdrawn DE102016215871A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016215871.6A DE102016215871A1 (de) 2016-08-24 2016-08-24 Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016215871.6A DE102016215871A1 (de) 2016-08-24 2016-08-24 Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016215871A1 true DE102016215871A1 (de) 2018-03-01

Family

ID=61166348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016215871.6A Withdrawn DE102016215871A1 (de) 2016-08-24 2016-08-24 Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016215871A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110672330A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 大众汽车有限公司 设定iumpr的方法、存储器件、控制器和车辆
DE102019105898B4 (de) 2018-03-19 2023-11-02 GM Global Technology Operations LLC Emissionssteuerungssystem zum Behandeln von Abgas in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor und Abgassystem zum Behandeln von Abgas

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302054A1 (de) 2003-01-21 2004-07-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102012211722A1 (de) 2012-07-05 2014-01-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose eines Bauteils, eines Systems oder einer Systemkomponente einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302054A1 (de) 2003-01-21 2004-07-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102012211722A1 (de) 2012-07-05 2014-01-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose eines Bauteils, eines Systems oder einer Systemkomponente einer Brennkraftmaschine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019105898B4 (de) 2018-03-19 2023-11-02 GM Global Technology Operations LLC Emissionssteuerungssystem zum Behandeln von Abgas in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor und Abgassystem zum Behandeln von Abgas
CN110672330A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 大众汽车有限公司 设定iumpr的方法、存储器件、控制器和车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2828510B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung von gas-sensoren
EP2791493B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dynamiküberwachung von gas-sensoren
WO2013050167A1 (de) Verfahren zum überwachen einer abgasanlage
DE102011089503A1 (de) Diagnoseverfahren für einen in einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors angeordneten Partikelfilter
DE102020212277A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Restnutzungsdauer basierend auf einer prädiktiven Diagnose von Komponenten eines elektrischen Antriebssystems mithilfe Verfahren künstlicher Intelligenz
DE102013221995A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung von anormalen Verbrennungen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges durch eine Regressionsberechnung einer physikalischen Größe
DE102005034270A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines im Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Differenzdrucksensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102008006631A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Sauerstoffsensors sowie ein Verfahren zur Korrektur einer Diagnose eines Katalysators
DE102018116870A1 (de) Verfahren zum Bestimmen der Beladung eines Partikelfilters mit Asche
DE102016215871A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung eines Diagnoseergebnisses
DE102014206252B4 (de) Verfahren und Einrichtung zum Diagnostizieren der Funktionsfähigkeit eines Dieselpartikelfilters
EP1490588B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum erkennen von fehlern in einem einen kraftstoffdruckdämpfer aufweisenden kraftstoffeinspritzsystem
WO2006079407A1 (de) Sekundärluftdiagnose einer brennkraftmaschine
EP4022408A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum analysieren eines ablaufprozesses
DE19841260B4 (de) Verfahren zum Erkennen von Fehlerzuständen und fahrzeugeigenes Diagnosesystem
DE102012211722A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Bauteils, eines Systems oder einer Systemkomponente einer Brennkraftmaschine
DE102019207187A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Abgassystems
DE102012222868A1 (de) Diagnose der Funktionsfähigkeit eines Sekundärluftsystems einer Brennkraftmaschine
DE10302054B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102007006487B4 (de) Verfahren zur Diagnose eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Abgassensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102020215514A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungsanlage, Abgasnachbehandlungsanlage sowie Verbrennungsmotor
DE102008042763B4 (de) Verfahren zur Diagnose einer Reagenzmittel-Dosiervorrichtung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102016209450A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Entlüftung eines Kurbelgehäuses
DE102018131008A1 (de) Verfahren zur Überprüfung und gegebenenfalls zur Verbesserung eines Fahrzeugdiagnosesystems
AT502913B1 (de) Verfahren zur diagnose und klassifikation von fehlern einer brennkraftmaschine

Legal Events

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