DE102018104983A1 - Verfahren und Systeme zur Erkennung einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichmittels - Google Patents

Verfahren und Systeme zur Erkennung einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichmittels Download PDF

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Daniel A. Makled
Richard E. Soltis
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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Erkennen einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren Angeben einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels in Reaktion auf einer Veränderung des Kraftstoffbedarfs ohne eine Veränderung des vom Fahrer angeforderten Drehmoments, nachdem eine Schwellenabgastemperatur erreicht wurde, beinhalten. In Reaktion auf die Angabe kann eine Messwertkorrektur eingelernt und auf Messungen der Lambdasonde angewandt werden, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases korrekt zu bestimmen.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Lambdasonden eines Verbrennungsmotors.
  • HINTERGRUND/KURZDARSTELLUNG
  • Eine Lambdasonde, wie z. B. eine Breitbandlambda(Universal Exhaust Gas Oxygen - UEGO)-Sonde, kann in einem Abgassystem eines Fahrzeugs positioniert sein, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (LKV) von Abgas aus einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zu erkennen. Die Lambdasondenwerte können verwendet werden, um den Betrieb des Verbrennungsmotors z. B. durch Verändern einer eingespritzten Kraftstoffmenge einzustellen, sodass ein Soll-LKV erreicht wird. Daher kann eine Beeinträchtigung der Lambdasonde eine beeinträchtigte Steuerung der Kraftstoffeinspritzung zur Folge haben, was zu erhöhten Emissionen, vermindertem Fahrverhalten des Fahrzeugs und reduzierter Kraftstoffeffizienz führen kann.
  • Lambdasonden werden oftmals unter Verwendung eines Dichtmittels, z. B. eines Silikondichtmittels, installiert. Abgas kann jedoch eine Temperatur erreichen, die heiß genug ist, um zu bewirken, dass das Dichtmittel Gase freisetzt - eine Erscheinung, die als „Ausgasen“ bezeichnet wird. Ausgasendes Dichtmittel kann die Lambdasonde beeinträchtigen, indem es Messungen der Sauerstoffkonzentration stört. Im Gegensatz zur allgemeinen Beeinträchtigung z. B. aufgrund von Sondenalterung kann eine Beeinträchtigung durch ausgasendes Dichtmittel schnell sein.
  • Andere Ansätze, die sich auf eine Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels richten, beinhalten Anlegen einer Vorspannung zum Einstellen einer Messausgabe der Lambdasonde. Ein beispielhafter Ansatz wird von Zarkhin et al. in US 6 382 013 B1 gezeigt. Darin wird eine Beeinträchtigung aufgrund ausgasenden Dichtmittels durch eine Umkehr der Messausgabe (z. B. von positiven Volt zu negativen Volt) erkannt und wird die Messausgabe unter Verwendung einer an eine Sondenrückleitung angelegten vorgegebenen Vorspannung eingestellt. Die entsprechenden Erfinder merken an, dass der Absolutwert der Sondenmessung trotz der Umkehrung korrekt bleibt.
  • Allerdings haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung mögliche Probleme bei derartigen Verfahren erkannt. Als ein Beispiel kann ausgasendes Dichtmittel dazu führen, dass die Lambdasonde fett (z. B. dadurch, dass die freigesetzten Gase die Sauerstoffkonzentration im Abgas verdünnen) oder mager (z. B. dadurch, dass Dichtmittelgase die Sonde beschichten) misst. Daher können die Wirkungen eines ausgasenden Dichtmittels komplexer sein, als eine Umkehr der Ausgangsspannung der Lambdasonde zu bewirken.
  • In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren gelöst werden, umfassend in Reaktion auf eine Veränderung eines Bedarfs für Kraftstoffzufuhr zu einem Motor ohne eine Veränderung im Motorleistungsbedarf bei einer Motorabgastemperatur, die größer als eine Schwellentemperatur ist, Angeben einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde, die mit einem Abgassystem des Motors durch ein Dichtmittel verbunden ist, aufgrund ausgasenden Dichtmittels; und Korrigieren von Messungen der Lambdasonde in Reaktion auf die Angabe. Auf diese Weise kann eine Beeinträchtigung einer Lambdasonde durch ausgasendes Dichtmittel festgestellt werden und können die Lambdasondenmessungen ausgeglichen werden.
  • Als ein Beispiel umfasst das Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ferner Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne Sondenbeschichtung, wenn die Lambdasonde ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motorabgases in Verbindung mit einem verringerten Kraftstoffbedarf misst, und Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit Sondenbeschichtung, wenn die Lambdasonde ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motorabgases in Verbindung mit einem erhöhten Kraftstoffbedarf misst. Auf diese Weise kann eine Beeinträchtigung aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne Sondenbeschichtung von einer Beeinträchtigung dadurch, dass die Lambdasonde mit Dichtmittelgasen beschichtet wird, unterschieden werden. Obwohl Sauerstoffmessungen, die von einer Lambdasonde durchgeführt werden, die durch ausgasendes Dichtmittel ohne Sondenbeschichtung beeinträchtigt ist, auf die gleiche Weise korrigiert werden können wie Sauerstoffmessungen, die von einer Lambdasonde durchgeführt werden, die durch ausgasendes Dichtmittel mit Sondenbeschichtung beeinträchtigt ist, kann eine Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit Sondenbeschichtung irreversibel sein. Deshalb ist es vorteilhaft, zwischen den zwei Formen von Beeinträchtigung aufgrund ausgasenden Dichtmittels (z. B. mit und ohne Sondenbeschichtung) zu unterscheiden, um festzustellen, wann ein Sondenwechsel angezeigt ist.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu vorgesehen, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Ansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems eines Fahrzeugs.
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Lambdasonde.
    • 3 zeigt ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Steuerungsarchitektur zum Erzeugen eines Kraftstoffbefehls veranschaulicht.
    • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm auf höherer Ebene, das ein beispielhaftes Verfahren zum Erkennen einer Beeinträchtigung einer UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels veranschaulicht.
    • 5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Erkennen einer Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen.
    • 6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Erkennen einer Beeinträchtigung eines MAF-Sensors.
    • 7 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Erkennen von Beeinträchtigungsverhalten einer UEGO-Sonde vom Verzögerungstyp und langsam reagierenden Typ.
    • 8 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Korrigieren einer UEGO-Sondenmessung in Reaktion auf eine Angabe einer Beeinträchtigung einer UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels veranschaulicht.
    • 9 zeigt einen beispielhaften Zeitablauf zum Erkennen einer Beeinträchtigung einer UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels und Anwenden einer Korrektur einer Sauerstoffmessung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Bestimmen einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels in einem Motorsystem eines Fahrzeugs und Anwenden einer Korrektur auf die Sondenmessung. Wie in 1 dargestellt, kann das Motorsystem eine Lambdasonde beinhalten, die einer Emissionssteuervorrichtung vorgelagert ist. Bei der vorgelagerten Lambdasonde kann es sich um eine UEGO-Sonde, wie z. B. die in 2 dargestellte beispielhafte UEGO-Sonde, handeln, die dazu ausgelegt ist, die Sauerstoffmenge im Abgas zu messen. Der Motorbetrieb kann auf Grundlage einer Rückkopplung von der UEGO-Sonde, wie in 3 dargestellt, gesteuert werden, um ein Soll-LKV zu erreichen. Ausgasendes Dichtmittel kann die UEGO-Sonde beeinträchtigen, sodass sie fälschlicherweise fett (aufgrund von Kohlenwasserstoffen, die aus dem Dichtmittel freigesetzt werden) oder mager (dadurch, dass die Sonde mit Dichtmittel beschichtet wird) misst, wie gemäß dem beispielhaften Verfahren aus 4 bestimmt werden kann. Als Teil der Bestimmung einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels können eine Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und eine Beeinträchtigung eines MAF-Sensors gemäß den beispielhaften Verfahren aus den 5 bzw. 6 zuvor ausgeschlossen werden. Überdies führt eine Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels zu einem anderen Beeinträchtigungsverhalten als eine Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund Faktoren wie etwa Alterung, was mithilfe des beispielhaften Verfahrens aus 7 bestimmt werden kann. Eine Messwertkorrektur kann in Reaktion auf eine Angabe einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels gemäß dem beispielhaften Verfahren aus 8 gelernt und angewandt werden. 9 zeigt einen beispielhaften Zeitablauf zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels (mit und ohne Sondenbeschichtung) und Anwenden der Messwertkorrektur.
  • 1 veranschaulicht eine schematische Darstellung, die einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt, der in einem Motorsystem 1 enthalten sein kann. Das Motorsystem 1 kann ein Antriebssystem sein, das in einem Kraftfahrzeug 5 enthalten ist. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingaben von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Eine Brennkammer (z. B. ein Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 aufweisen. Der Kolben 36 kann an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 44 über einen Ansaugkanal 42 aufnehmen und Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 48 ausstoßen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können über ein entsprechendes Einlassventil 52 und Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten. In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und Auslassventil 54 durch Nockenbetätigung über einen oder mehrere Nocken gesteuert werden und eines oder mehrere von Systemen zur Nockenprofilverstellung (Cam Profile Switching - CPS), zur variablen Nockenansteuerung (Variable Cam Timing - VCT), zur variablen Ventilansteuerung (Variable Valve Timing - WT) und/oder zum variablen Ventilhub (Variable Valve Lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, verwenden, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und Auslassventils 54 kann durch Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, darunter CPS- und/oder VCT-Systeme, beinhalten.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen ausgelegt sein, um diesem Kraftstoff zuzuführen. Als nicht einschränkendes Beispiel ist der Zylinder 30 so dargestellt, dass er eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 beinhaltet, der Kraftstoff von dem Kraftstoffsystem 172 zugeführt wird. Der Darstellung nach ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 direkt an den Zylinder 30 gekoppelt, um Kraftstoff im Verhältnis zur Pulsbreite des Signals FPW, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 eine sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden auch als „DI“ bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30 bereit.
  • Es versteht sich, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 in einer alternativen Ausführungsform eine Einspritzvorrichtung mit einer Düse pro Einlasskanal sein kann, die Kraftstoff in den Einlasskanal vor dem Zylinder 30 bereitstellt. Es versteht sich außerdem, dass der Zylinder 30 Kraftstoff von einer Vielzahl von Einspritzvorrichtungen, wie etwa einer Vielzahl von Einspritzvorrichtungen mit einer Düse pro Einlasskanal, einer Vielzahl von Direkteinspritzvorrichtungen oder einer Kombination davon, erhalten kann.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 1 kann der Einlasskanal 42 eine Drossel 62 beinhalten, die eine Drosselklappe 64 aufweist. In diesem konkreten Beispiel kann die Position der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder einem Aktor bereitgestellt wird, der in der Drossel 62 enthalten ist, wobei es sich um eine Auslegung handelt, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (Electronic Throttle Control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 derart betrieben werden, dass sie die Ansaugluft variiert, die der Brennkammer 30 neben anderen Motorzylindern durch den Ansaugkanal 42 und den Ansaugkrümmer 44 bereitgestellt wird. Die Position der Drosselklappe 64 kann der Steuerung 12 durch das Drosselpositionssignal TP bereitgestellt werden. Der Ansaugkanal 42 kann einen Sensor 120 für den Luftmassenstrom (Mass Air Flow - MAF) und einen Sensor 122 für den Krümmerluftdruck (Manifold Air Pressure - MAP) beinhalten, um der Steuerung 12 die entsprechenden Signale MAF und MAP bereitzustellen.
  • Ein Zündsystem 88 kann der Brennkammer 30 in Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereitstellen. Obwohl Fremdzündungskomponenten dargestellt sind, können in einigen Ausführungsformen die Brennkammer 30 oder eine oder mehrere andere Brennkammern des Motors 10 in einem Kompressionszündungsmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
  • Der Darstellung nach ist eine vorgelagerte Abgassonde 126 vorgelagert zur Emissionssteuervorrichtung 70 an den Abgaskanal 48 gekoppelt. Bei der vorgelagerten Sonde 126 kann es sich um eine jede geeignete Sonde zum Bereitstellen einer Angabe des Abgas-LKV handeln, wie etwa eine lineare Breitband-Lambdasonde oder UEGO; eine Schmalbandlambdasonde mit zwei Zuständen oder EGO; eine beheizte EGO (HEGO); oder eine NOx-, HC- oder CO-Sonde. In den hier beschriebenen nicht einschränkenden Ausführungsformen ist die vorgelagerte Abgassonde 126 eine UEGO-Sonde, die dazu ausgelegt ist, eine Ausgabe wie etwa ein Spannungssignal bereitzustellen, die zu der in dem Abgas vorhandenen Sauerstoffmenge proportional ist. Die Steuerung 12 verwendet die Ausgabe, um das Abgas-LKV zu bestimmen.
  • In der Darstellung ist die Emissionssteuervorrichtung 70 nachgelagert zur Abgassonde 126 entlang des Abgaskanals 48 angeordnet. In den hier beschriebenen nicht einschränkenden Ausführungsformen ist die Emissionssteuervorrichtung 70 ein Dreiwegekatalysator (Three-Way-Catalyst -TWC), der dazu ausgelegt ist, NOx zu reduzieren und CO und unverbrannte Kohlenwasserstoffe zu oxidieren. In anderen Ausführungsformen kann es sich bei der Emissionssteuervorrichtung 70 jedoch um eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon handeln.
  • Eine zweite nachgelagerte Abgassonde 128 ist an den Abgaskanal 48 nachgelagert zur Emissionssteuervorrichtung 70 gekoppelt dargestellt. Bei der nachgelagerten Sonde 128 kann es sich um eine jede geeignete Sonde zum Bereitstellen einer Angabe des Abgas-LKV, wie z. B. eine UEGO-Sonde, eine EGO-Sonde, eine HEGO-Sonde usw., handeln. Beispielsweise kann die nachgelagerte Abgassonde 128 eine HEGO-Sonde sein, die dazu ausgelegt ist, die relative Anreicherung oder Abmagerung des Abgases nach Strömen durch den Katalysator anzugeben. Somit kann die HEGO-Sonde eine Ausgabe in der Form eines Schaltpunkts oder des Spannungssignals an dem Punkt, zu dem das Abgas von mager zu fett wechselt, bereitstellen.
  • Wie in 1 dargestellt, kann das Motorsystem 1 ein Abgasrückführungs(AGR)-System beinhalten, um einen gewünschten Teil des Abgases über den AGR-Kanal 140 vom Abgaskanal 48 zum Ansaugkrümmer 44 zu leiten. Der dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellte Umfang an AGR kann durch die Steuerung 12 über ein AGR-Ventil 142 variiert werden. Ferner kann ein AGR-Sensor 144 innerhalb des AGR-Kanals angeordnet sein und eine Angabe von einem oder mehreren aus Druck, Temperatur und Sauerstoffkonzentration des Abgases bereitstellen. Unter manchen Bedingungen kann das AGR-System dazu verwendet werden, die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb des Brennraums zu regulieren.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als Mikrocomputer dargestellt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicherchip 106 dargestellt ist, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und ein Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung von eingeleitetem Luftmassenstrom (MAF) von einem Luftmassenstromsensor 120, Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist, eines Profilzündungsaufnahmesignals (Profile Ignition Pickup - PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder anderer Art), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist, einer Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor, eines Krümmerabsolutdruck(MAP)-Signals vom Sensor 122, einer UEGO-Sondenausgabe (UEGO) der UEGO-Sonde 126 und einer HEGO-Sondenausgabe (HEGO) der HEGO-Sonde 128. Ein Motordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden.
  • Auf den Festwertspeicher 106 eines Speichermediums können computerlesbare Daten programmiert sein, die nichtflüchtige Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 102 zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen, jedoch nicht ausdrücklich aufgeführt werden, ausgeführt werden können.
  • Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors und kann jeder Zylinder gleichermaßen seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzung(en), Zündkerze(n) usw. beinhalten.
  • Als Nächstes zeigt 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Lambdasonde 200, die dazu ausgelegt ist, eine Konzentration an Sauerstoff (O2) in einem Ansaugluftstrom in einem Ansaugkanal oder einem Abgasstrom in einem Abgaskanal eines Motors zu messen. Die Sonde 200 kann z. B. als UEGO-Sonde 126 aus 1 betrieben werden. Die Sonde 200 umfasst eine Vielzahl von Schichten aus einem oder mehreren Keramikmaterialien, die in einer gestapelten Konfiguration angeordnet sind. In der Ausführungsform aus 2 sind fünf Keramikschichten als Schichten 201, 202, 203, 204 und 205 dargestellt. Diese Schichten beinhalten eine oder mehrere Schichten eines Festelektrolyten, der dazu in der Lage ist, Sauerstoffionen zu leiten. Zu Beispielen für geeignete Festelektrolyten gehören unter anderem Zirkonoxid-basierte Materialien. In einigen Ausführungsformen kann außerdem eine Heizvorrichtung 207 in thermischer Verbindung mit den Schichten angeordnet sein, um die Ionenleitfähigkeit der Schichten zu erhöhen. Während die dargestellte Lambdasonde aus fünf Keramikschichten ausgebildet ist, versteht es sich, dass die Lambdasonde andere geeigneten Anzahlen von Keramikschichten beinhalten kann.
  • Die Schicht 202 beinhaltet ein Material oder Materialien, die einen Diffusionsweg 210 erzeugen. Der Diffusionsweg 210 kann dazu ausgelegt sein, es einer oder mehreren Komponenten von Ansaugluft oder Abgas, einschließlich unter anderem eines gewünschten Analyten (z. B. O2), zu ermöglichen, mit einer stärker begrenzenden Geschwindigkeit in einen ersten inneren Hohlraum 222 zu diffundieren, als der Analyt durch ein Paar von Pumpelektroden 212 und 214 herein- oder herausgepumpt werden kann. So kann eine stöchiometrische Menge an O2 im ersten inneren Hohlraum 222 erhalten werden.
  • Die Sonde 200 beinhaltet ferner einen zweiten inneren Hohlraum 224 innerhalb der Schicht 204, der durch die Schicht 203 von dem ersten inneren Hohlraum 222 getrennt ist. Der zweite innere Hohlraum 224 ist dazu ausgelegt, einen konstanten Sauerstoffpartialdruck aufrechterhalten, der einem stöchiometrischen Zustand entspricht. Ein Sauerstoffniveau (z. B. Konzentration), das in dem zweiten inneren Hohlraum 224 vorliegt, ist gleich dem Sauerstoffniveau, welches die Ansaugluft oder das Abgas aufweisen würde, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis stöchiometrisch wäre. Die Sauerstoffkonzentration im zweiten inneren Hohlraum 224 wird durch eine Pumpspannung Vcp konstant gehalten. Der zweite innere Hohlraum 224 kann hier als Referenzzelle bezeichnet werden.
  • Ein Paar von Messelektroden 216 und 218 ist in Kommunikation mit dem ersten inneren Hohlraum 222 und der Referenzzelle 224 angeordnet. Die Messelektroden 216 und 218 erfassen einen Konzentrationsgradienten, der sich zwischen dem ersten inneren Hohlraum 222 und der Referenzzelle 224 aufgrund einer Sauerstoffkonzentration in der Ansaugluft oder im Abgas, welche die stöchiometrische Menge über- oder unterschreitet, entwickeln kann. Eine hohe Sauerstoffkonzentration kann durch ein mageres Ansaugluft- oder Abgasgemisch herbeigeführt werden, während eine niedrige Sauerstoffkonzentration durch ein fettes Gemisch herbeigeführt werden kann. Wie hier beschrieben, kann ausgasendes Dichtmittel auch den von den Messelektroden 216 und 218 gemessenen Konzentrationsgradienten beeinflussen. Beispielsweise können von dem Dichtmittel freigesetzte Kohlenwasserstoffe in den ersten inneren Hohlraum 222 diffundieren, die Sauerstoffkonzentration verdünnen und dazu führen, dass die Sonde 200 fett misst. In einem anderen Beispiel kann das Dichtmittel die Sonde 200 beschichten, wodurch es den Diffusionsweg 210 blockiert und verhindert, dass Gaskomponenten, wie z. B. O2, aus dem ersten inneren Hohlraum 222 austreten, und dazu führen, dass die Sonde 200 mager misst. Dies kann außerdem eine verzögerte Reaktionsdauer der Sonde 200 zur Folge haben. Wenn z. B. das Abgas von einer mageren zu einer fetten Zusammensetzung übergeht, kann die Beschichtung auf der Sonde 200 die Diffusion des mageren Abgases aus dem ersten inneren Hohlraum 222 und die Diffusion des neuen, fetten Abgases in den ersten inneren Hohlraum 222 verzögern, was dazu führt, dass die Sonde 200 mager misst, auch wenn keine mageren Kraftstoffbedingungen mehr vorliegen. Umgekehrt kann beim Übergang von einer fetten zu einer mageren Abgaszusammensetzung die Beschichtung auf der Sonde 200 die Diffusion des fetten Abgases aus dem ersten inneren Hohlraum 222 und die Diffusion des neuen, mageren Abgases in den ersten inneren Hohlraum 222 verzögern, was dazu führt, dass die Sonde 200 fett misst, auch wenn keine fetten Kraftstoffbedingungen mehr vorliegen.
  • In wieder anderen Beispielen kann vom Dichtmittel freigesetztes Gas mit Komponenten des Abgases reagieren, sodass sich die chemische Zusammensetzung des Abgases verändert. Dadurch kann die Zusammensetzung des Abgases auf mehrere Arten je nach der chemischen Zusammensetzung des Dichtmittels beeinflusst werden. Wenn das vom Dichtmittel freigesetzte Gas z. B. ein Halogen, wie z. B. Chlor (Cl) oder Brom (Br), enthält, kann die starke Wärme des Abgases eine Halogenierungsreaktion ermöglichen, bei der ein Wasserstoff in einem Kohlenwasserstoff, der bereits im Abgas aufgrund von Verbrennung vorhanden ist, durch das Halogen ersetzt wird. Aufgrund der erhöhten Masse und Größe des Halogens im Vergleich zum Wasserstoff kann die Diffusionsgeschwindigkeit des halogenierten Kohlenwasserstoffs langsamer sein, sodass die Sonde 200 mager misst. In einem anderen Beispiel kann, wenn das vom Dichtmittel freigesetzte Gas ein Oxidans ist, das Oxidans mit Kohlenwasserstoffen in dem Abgas reagieren und bewirken, dass die Sonde 200 mager misst.
  • Das Paar von Pumpelektroden 212 und 214 ist in Kommunikation mit dem ersten inneren Hohlraum 222 angeordnet und ist dazu ausgelegt, eine ausgewählte Gaskomponente (z. B. O2) aus dem ersten inneren Hohlraum 222 durch die Schicht 201 und aus der Sonde 200 elektrochemisch zu pumpen. Alternativ dazu kann das Paar von Pumpelektroden 212 und 214 dazu a sein, ein ausgewähltes Gas elektrochemisch durch die Schicht 201 und in den inneren Hohlraum 222 zu pumpen. Die Pumpelektroden 212 und 214 können hier als O2-Pumpzelle bezeichnet werden.
  • Die Elektroden 212, 214, 216 und 218 können aus verschiedenen geeigneten Materialien bestehen. In einigen Ausführungsformen können die Elektroden 212, 214, 216 und 218 zumindest teilweise aus einem Material bestehen, das die Spaltung von molekularem Sauerstoff katalysiert. Zu Beispielen für solche Materialien gehören unter anderem Platin und Silber.
  • Der Vorgang des elektrochemischen Pumpens des Sauerstoffs aus dem oder in den ersten inneren Hohlraum 222 beinhaltet Anlegen einer Pumpspannung Vp an dem Pumpelektrodenpaar 212 und 214. Die Pumpspannung Vp, die an die O2-Pumpzelle angelegt wird, pumpt Sauerstoff in den oder aus dem ersten inneren Hohlraum 222, um eine stöchiometrische Menge von Sauerstoff darin beizubehalten. Der resultierende Pumpstrom Ip ist proportional zur Sauerstoffkonzentration im Abgas. Ein Steuersystem (in 2 nicht dargestellt) erzeugt das Pumpstromsignal Ip in Abhängigkeit der Intensität der angelegten Pumpspannung Vp, die erforderlich ist, um eine stöchiometrische Menge innerhalb des ersten inneren Hohlraums 222 beizubehalten. Somit führt ein mageres Gemisch dazu, dass Sauerstoff aus dem ersten inneren Hohlraum 222 gepumpt wird, und führt ein fettes Gemisch dazu, dass Sauerstoff in den ersten inneren Hohlraum 222 gepumpt wird.
  • Es versteht sich, dass die hier beschriebene Lambdasonde lediglich ein Ausführungsbeispiel einer Lambdasonde ist und dass andere Ausführungsformen von Lambdasonden zusätzliche und/oder alternative Merkmale und/oder Ausgestaltungen aufweisen können.
  • Die Lambdasondenausgabe (z. B. Ip) kann verwendet werden, um den Betrieb des Motors einzustellen. Beispielsweise kann die an Zylinder des Motors bereitgestellte Kraftstoffmenge durch einen Ansatz mit Vorwärtskopplung (z. B. auf Grundlage eines gewünschten Motordrehmoments, Luftstroms durch den Motor usw.) und/oder Rückkopplung (z. B. unter Verwendung der Lambdasondenausgabe) variiert werden. In Bezug auf 3 wird ein Blockdiagramm einer Steuerungsarchitektur 300 veranschaulicht, die durch eine Motorsteuerung, wie z. B. die Steuerung 12 aus 1, zum Erzeugen eines Kraftstoffbefehls umgesetzt werden kann. Die Steuerungsarchitektur 300 beinhaltet einen Motor 327 und eine UEGO-Sonde 330 vorgelagert zu einem TWC 335. Beispielsweise kann der Motor 327 dem Motor 10 aus 1 entsprechen, kann die UEGO-Sonde 330 der UEGO-Sonde 126 aus 1 entsprechen und kann der TWC 335 der Emissionssteuervorrichtung 70 aus 1 entsprechen.
  • Die Steuerungsarchitektur 300 regelt das Motor-LKV auf einen nahezu stöchiometrischen Sollwert (z. B. ein befohlenes LKV). Die innere Schleifensteuerung 307, umfassend einen Proportional-Integral-Differential-(PID-)Regler, steuert das Motor-LKV durch Erzeugen eines entsprechenden Kraftstoffbefehls (z. B. Kraftstoffpulsbreite). Eine Summierstelle 322 kombiniert gegebenenfalls den Kraftstoffbefehl von der inneren Schleifensteuerung 307 mit Befehlen von einer vorwärtsgekoppelten Steuerung 320. Diese kombinierte Reihe von Befehlen wird an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors 327 übergeben.
  • Die UEGO-Sonde 330 stellt ein Rückkopplungssignal an die innere Schleifensteuerung 307 bereit. Das UEGO-Rückkopplungssignal ist proportional zum Sauerstoffgehalt des Motorabgases zwischen dem Motor 327 und dem TWC 335. Die Ausgabe der UEGO-Sonde 330 kann z. B. verwendet werden, um den Fehler zwischen einem befohlenen (z. B. Soll-) LKV und einem Ist-LKV, wie von der UEGO-Sonde 330 erfasst, festzustellen. Bei Nennbetriebsbedingungen der UEGO-Sonde (z. B. ist eine Abgastemperatur größer als eine zum UEGO-Betrieb erforderliche Mindesttemperatur und kleiner als eine Schwellentemperatur, ab der Dichtmittel ausgast) kann ein solcher Fehler auf Kraftstoffeinspritzvorrichtungs- und/oder Luftdosierungsfehler, z. B. aufgrund einer Beeinträchtigung der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen bzw. einer Beeinträchtigung des MAF-Sensors, zurückzuführen sein.
  • Eine äußere Schleifensteuerung 305 erzeugt ein UEGO-Referenzsignal, das an die innere Schleifensteuerung 307 bereitgestellt wird. Das UEGO-Referenzsignal entspricht einer UEGO-Ausgabe, welche das befohlene LKV angibt. Das UEGO-Referenzsignal wird mit dem UEGO-Rückkopplungssignal an der Verbindungsstelle 316 kombiniert. Das Fehler- oder Differenzsignal, das durch die Verbindungsstelle 316 bereitgestellt wird, wird dann von der inneren Schleifensteuerung 307 verwendet, um den Kraftstoffbefehl einzustellen, sodass das Ist-LKV im Motor 327 auf das Soll-LKV gefahren wird. Die äußere Schleifensteuerung 305 kann eine angemessene Steuerung sein, die ein integrales Glied beinhaltet, wie etwa ein Proportional-Integral-(PI-)Regler.
  • Auf diese Weise kann die Motorsteuerung das LKV des Motors auf Grundlage der Rückkopplung von der UEGO-Sonde genau steuern und Kraftstoffeinspritzvorrichtungs- und/oder Luftdosierungsfehler adaptiv lernen, die dann durch Einstellen des Kraftstoffbefehls, bis das Ist-LKV des Motors das Soll-LKV erreicht, kompensiert werden können. Wenn die UEGO-Sonde z. B. fett misst, wird die zugeführte Kraftstoffmenge verringert. Umgekehrt wird, wenn die UEGO-Sonde mager misst, die zugeführte Kraftstoffmenge erhöht. Eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels kann jedoch dazu führen, dass die Rückkopplung von der UEGO-Sonde das Ist-LKV des Motors nicht wiedergibt, wodurch die Kraftstoffsteuerung beeinträchtigt wird.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm auf höherer Ebene, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen einer Beeinträchtigung einer UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels in einem Motorsystem (z. B. dem Motorsystem 1 aus 1) veranschaulicht, die dann mittels eines Kompensationsalgorithmus (wie in Bezug auf 8 beschrieben) korrigiert werden kann. Weiterhin können andere Quellen für eine Beeinträchtigung im Motorsystem, durch welche die Bestimmung des Ausgasens verschleiert werden kann, wie z. B. eine Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und eine Beeinträchtigung eines MAF-Sensors, ausgeschlossen werden. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 400 und der übrigen hier enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorstehend in Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren (z. B. der UEGO-Sonde 126 aus 1), empfangen werden, ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Das Verfahren 400 beginnt bei 402 und beinhaltet ein Schätzen und/oder Messen der Motorbetriebsbedingungen. Betriebsbedingungen können geschätzt, gemessen und/oder auf Grundlage verfügbarer Daten abgeleitet werden und können ein befohlenes LKV, eine Abgastemperatur, eine Motordrehzahl und -last, eine Höhe eines vom Fahrer angeforderten Drehmoments, Kraftstoffverbrauch usw. einschließen.
  • Bei 404 beinhaltet das Verfahren 400 gegebenenfalls Diagnostizieren einer oder mehrerer Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, wie in Bezug auf 5 beschrieben. Beispielsweise kann eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die beeinträchtigt ist und mehr Kraftstoff zuführt als befohlen, dazu führen, dass der Motor fett läuft. Umgekehrt kann eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die beeinträchtigt ist und weniger Kraftstoff zuführt als befohlen, dazu führen, dass der Motor mager läuft. So kann es vorteilhaft sein, diese Möglichkeiten auszuschließen, um zu bestimmen, ob der UEGO-Sondenwert aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit bzw. ohne Sondenbeschichtung, wie unten beschrieben, fett oder mager ist.
  • Bei 406 beinhaltet das Verfahren 400 gegebenenfalls Diagnostizieren eines MAF-Sensors (z. B. des MAF-Sensors 120 aus 1), wie in Bezug auf 6 beschrieben. Wenn der MAF-Sensor z. B. einen Luftstrom in den Motor zu hoch angibt, kann die befohlene Kraftstoffmenge größer sein, als für die tatsächliche Luftmenge und das Soll-LKV geeignet ist, was dazu führt, dass der Motor fett läuft. Wenn der MAF-Sensor in einem anderen Beispiel den Luftstrom in den Motor zu gering angibt, kann die befohlene Kraftstoffmenge kleiner sein, als für die tatsächliche Luftmenge und das Soll-LKV geeignet ist, was dazu führt, dass der Motor mager läuft. Wie bei einer Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen kann es vorteilhaft sein, eine Beeinträchtigung des MAF-Sensors auszuschließen, um eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels und/oder einer Beschichtung mit hoher Gewissheit zu bestimmen.
  • Als Alternative zum Diagnostizieren der einen oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen bei 404 und des MAF-Sensors bei 406 kann die Steuerung adaptives Lernen von LKV-Versatzwerten nutzen, die durch beeinträchtigte Kraftstoffeinspritzvorrichtungen oder einen beeinträchtigten MAF-Sensor verursacht werden, wie in Bezug auf 3 beschrieben und bei 412 näher beschrieben.
  • Bei 408 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen, ob Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels erfüllt sind. Zu Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels gehört z. B. eine Angabe eines konstanten vom Fahrer angeforderten Drehmoments (oder Motorlast) in Verbindung mit einer Veränderung des Kraftstoffbedarfs (erhöht oder verringert). Zu Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels kann ferner gehören, dass die Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist. Der Schwellenwert kann derart sein, dass Temperaturen über dem Schwellenwert heiß genug sind, um ein Ausgasen von Dichtmittel zu verursachen. Die Abgastemperatur kann direkt von einem Abgastemperatursensor gemessen werden. Alternativ dazu kann die Abgastemperatur auf Grundlage einer UEGO-Heizungsleistung geschätzt werden. Beispielsweise kann eine UEGO-Heizung, wie z. B. die Heizung 207 aus 2, unter Verwendung einer Steuerungsstrategie mit geschlossenem Regelkreis betrieben werden, um eine konstante UEGO-Temperatur aufrechtzuerhalten; mit zunehmender Abgastemperatur sinkt die der UEGO-Heizung zugeführte Leistungsmenge. So kann in einem anderen Beispiel zu Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels gehören, dass die UEGO-Heizungsleistung kleiner als eine Schwellenleistung ist. Zu Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde kann ferner eine Angabe gehören, dass die UEGO-Sonde kürzlich (z. B. innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer) repariert oder ausgetauscht wurde oder dass eine andere Wartung von Komponenten des Abgassystems stattgefunden hat. Weiterhin können zu Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde Angaben gehören, dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) nicht beeinträchtigt ist/sind (wie bei 404 diagnostiziert) und der MAF-Sensor nicht beeinträchtigt ist (wie bei 406 diagnostiziert), wenn das adaptive Lernen von LKV-Versatzwerten nicht angewandt wird. Wenn das adaptive Lernen von LKV-Versatzwerten angewandt wird, können Fehler bei der Kraftstoff- und/oder Luftdosierung bereits berücksichtigt sein.
  • Wenn Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels nicht erfüllt sind, geht das Verfahren 400 zu 410 über und beinhaltet Prüfen der UEGO-Sonde auf Beeinträchtigungsverhalten vom Verzögerungstyp und langsam reagierenden Typ, wie in Bezug auf 7 beschrieben.
  • Bei 412 beinhaltet das Verfahren 400 gegebenenfalls Bestimmen eines Versatzes bei einem gemessenen LKV aufgrund von Kraftstoff- und Luftdosierungsfehlern. Im UEGO-Nennbetrieb (z. B. ist die Abgastemperatur größer als eine zum UEGO-Betrieb erforderliche Mindesttemperatur und kleiner als die Schwellentemperatur, ab der ein Ausgasen stattfindet, und wird keine UEGO-Beeinträchtigung angegeben) können Abweichungen zwischen dem befohlenen LKV und dem gemessenen LKV auf Kraftstoff- oder Luftdosierungsfehler zurückzuführen sein, wie in Bezug auf 3 beschrieben. Diese Fehler können langfristig sein und somit kann der Versatz kontinuierlich zur korrekten Kraftstoffzufuhr angewandt werden. Das Lernen des Versatzes kann zur LKV-Steuerung vorteilhaft sein, wenn später bestimmt wird, dass die UEGO-Sonde beeinträchtigt ist, wie in Bezug auf die 7 und 8 beschrieben. Weiterhin kann das Bestimmen des Versatzes als Alternative zum Bestimmen einer Beeinträchtigung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wie in Bezug auf 5 beschrieben, und Bestimmen einer Beeinträchtigung des MAF-Sensors, wie in Bezug auf 6 beschrieben, verwendet werden. Im Anschluss an 412 endet das Verfahren 400.
  • Wenn Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels bei 408 erfüllt sind, geht das Verfahren 400 zu 414 über und beinhaltet Bestimmen des LKV auf Grundlage einer UEGO-Sondenausgabe. Das LKV kann z. B. anhand eines Pumpstroms der UEGO-Sonde bestimmt werden, wie in Bezug auf 2 beschrieben.
  • Bei 416 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen, ob die UEGO-Sonde fett misst. Das Bestimmen, dass die UEGO-Sonde fett misst, kann beinhalten, dass der Pumpstrom der UEGO-Sonde unter einer ersten Schwellenmenge liegt. Wenn die UEGO-Sonde fett misst, geht das Verfahren 400 zu 418 über und beinhaltet Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne Sondenbeschichtung. Beispielsweise können durch ausgasendes Dichtmittel freigesetzte Kohlenwasserstoffe dazu führen, dass die UEGO-Sonde fett misst, auch wenn keine fette Kraftstoffbedingung vorliegt. Aufgrund der Verwendung der UEGO-Sondenausgabe als Rückkopplung zur LKV-Steuerung kann der Kraftstoffbedarf verringert werden, wodurch weniger Kraftstoff zugeführt wird, als für die Motorbetriebsbedingungen (z. B. angefordertes Drehmoment und angeforderte Motordrehzahl) erforderlich ist, wie in Bezug auf 3 beschrieben. Das Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne Sondenbeschichtung kann Protokollieren der Ergebnisse an der Steuerung beinhalten. Da das Ausgasen jedoch vorübergehend sein kann (z. B. während hoher Abgastemperaturen auftritt und solange das Dichtmittel Gase zum Abgeben enthält), wird ein Fahrer des Fahrzeugs möglicherweise nicht benachrichtigt. Im Anschluss an 418 geht das Verfahren 400 zu 426 über, wie weiter unten beschrieben.
  • Wenn die UEGO-Sonde nicht fett misst, geht das Verfahren 400 zu 420 über und beinhaltet Bestimmen, ob die UEGO-Sonde mager misst. Das Bestimmen, dass die UEGO-Sonde mager misst, kann beinhalten, dass der Pumpstrom der UEGO-Sonde über einer zweiten Schwellenmenge liegt. Wenn die UEGO-Sonde nicht mager misst, geht das Verfahren 400 zu 422 über und beinhaltet Angeben eines Fehlens einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels. Wenn die Messung der UEGO-Sonde z. B. ein stöchiometrisches LKV angibt, liegt womöglich kein ausgasendes Dichtmittel vor, selbst wenn die Abgastemperatur größer als die Schwellentemperatur ist. Im Anschluss an 422 endet das Verfahren 400.
  • Wenn die Sonde mager misst, geht das Verfahren 400 zu 424 über und beinhaltet Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit Sondenbeschichtung. Wenn z. B. die UEGO-Sonde mit Dichtmittel, das durch Ausgasen freigesetzt wird, beschichtet wird und dies dazu führt, dass sie mager misst, auch wenn keine magere Kraftstoffbedingung vorliegt, dann erhöht sich der Kraftstoffbedarf, sodass mehr Kraftstoff zugeführt wird, als für die Motorbetriebsbedingungen erforderlich ist, wie in Bezug auf 3 beschrieben. Dies kann zu hohen Abgastemperaturen führen. Es versteht sich, dass das Ausgasen vor einer Sondenbeschichtung stattfindet, und so kann zuvor angegeben worden sein, dass die UEGO-Sonde durch ausgasendes Dichtmittel ohne Sondenbeschichtung beeinträchtigt ist (z. B. bei 418 des Verfahrens 400). Das Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit Sondenbeschichtung kann ein Protokollieren der Ergebnisse an der Steuerung und Aufleuchten einer Motorkontrollleuchte (Malfunction Indicator Lamp - MIL) beinhalten. Weiterhin kann das Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit Sondenbeschichtung Angeben des Grundes für die MIL, z. B. über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, beinhalten, um dem Fahrer des Fahrzeugs das Sondenbeschichtungsproblem zu melden. Somit kann eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit Sondenbeschichtung eine schwerere Form der Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels sein als eine Beeinträchtigung ohne Sondenbeschichtung. Das Verfahren 400 geht anschließend zu 426 über.
  • Bei 426 beinhaltet das Verfahren 400 Korrigieren der UEGO-Sauerstoffmessung, wie in Bezug auf 8 beschrieben wird. Durch Korrigieren der UEGO-Sauerstoffmessung wird das bestimmte LKV korrekt sein und wird der Kraftstoffbefehl entsprechend eingestellt. Im Anschluss an 426 endet das Verfahren 400.
  • In Bezug auf 5 ist ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Diagnostizieren eines Zustands einer oder mehrerer Kraftstoffeinspritzvorrichtungen auf Grundlage einer Variation der Drehzahlbeschleunigungen eines Motors (z. B. des Motors 10 aus 1) nach Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zylinder des Motors dargestellt. Wenn z. B. eine Abgassonde (wie z. B. die UEGO-Sonde 126 aus 1) mager misst und trotz eines erhöhten Kraftstoffbedarfs weiterhin mager misst, kann es sein, dass der Motor nicht die angeforderte Menge an Kraftstoff erhält (z. B. zu geringe Kraftstoffzufuhr), was auf eine Beeinträchtigung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zurückzuführen sein kann, insbesondere bei Abgastemperaturen unter einem Schwellenwert für ein Ausgasen von Dichtmittel (wie in Bezug auf 4 beschrieben). Wenn die UEGO-Sonde fett misst und trotz eines verringerten Kraftstoffbedarfs weiterhin fett misst, kann dies ebenfalls daran liegen, dass der Motor nicht die angeforderte Menge an Kraftstoff erhält (z. B. zu hohe Kraftstoffzufuhr). So kann das Verfahren 500 als Teil des Verfahrens 400 aus 4 (z. B. bei 404) durchgeführt werden, sodass eine Veränderung des Kraftstoffbedarfs bei fehlender Veränderung des Motorleistungsbedarfs schlüssig auf eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels zurückgeführt werden kann. In einer alternativen Ausführungsform kann ein adaptives Lernen von LKV-Versatzwerten, wie in Bezug auf 3 und bei 412 von 4 beschrieben, anstelle des Bestimmens einer Beeinträchtigung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angewandt werden.
  • Das Verfahren 500 beginnt mit 502 und beinhaltet Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zylinder über einen einzigen Motortakt. Beispielsweise kann jeder Zylinder (z. B. der Zylinder 30 aus 1) eine Kraftstoffeinspritzung zu seiner Zeit in einer bekannten Zündreihenfolge über eine entsprechende Kraftstoffeinspritzvorrichtung (z. B. die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 aus 1) erhalten. Infolgedessen kann jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung Kraftstoff einmal in dem einzigen Motortakt abgeben.
  • Bei 504 beinhaltet das Verfahren 500 Bestimmen einzelner Motordrehzahlbeschleunigungen aufgrund der Einspritzung von Kraftstoff in jeden Zylinder und der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs. Die Motordrehzahl kann sich z. B. proportional zur eingespritzten Kraftstoffmenge erhöhen (z. B. beschleunigen). Eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) kann ein Motordrehzahlsignal von einem Motordrehzahlsensor (wie z. B. dem Hall-Effekt-Sensor 118 aus 1) während des Einspritzereignisses empfangen und jede Motordrehzahlbeschleunigung (z. B. jede Sitze in der Motordrehzahl) mit jeder Kraftstoffeinspritzvorrichtung / jedem Zylinder auf Grundlage der bekannten Zündreihenfolge der Zylinder in Beziehung setzen. Infolgedessen kann die Steuerung eine logische Bestimmung über die einzelnen Motordrehzahlbeschleunigungen für jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung / jeden Zylinder auf Grundlage logischer Regeln durchführen, die von dem empfangenen (z. B. gemessenen) Motordrehzahlsignal und der bekannten Zündreihenfolge abhängig sind.
  • Bei 506 beinhaltet das Verfahren Vergleichen der einzelnen Motordrehzahlbeschleunigungswerte für jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung / jeden Zylinder und Bestimmen der Variation der Motordrehzahlbeschleunigungen zwischen den Zylindern. In einem Beispiel kann eine gleiche Kraftstoffmenge in jeden Zylinder über jede entsprechende Kraftstoffeinspritzvorrichtung bei 502 eingespritzt werden. In einem anderen Beispiel können verschiedene Kraftstoffmengen in jeden Zylinder eingespritzt werden (z. B. aufgrund von Variationen bei Alterung, Verschleiß oder Beeinträchtigung der Leistung oder Eigenschaften der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen). Bei beiden Beispielen ist jedoch ungefähr die gleiche Motordrehzahlbeschleunigungsreaktion zu erwarten, da eine zur Einspritzung angeforderte Kraftstoffmenge bei jedem Zylinder gleich ist. Daher kann in einem Beispiel das Bestimmen der Variation der Motordrehzahlbeschleunigungen zwischen den Zylindern beinhalten, dass die Steuerung eine Standardabweichung zwischen den bestimmten einzelnen Motordrehzahlbeschleunigungen entsprechend jedem Zylinder berechnet.
  • Bei 508 beinhaltet das Verfahren 500 Bestimmen, ob die bei 506 bestimmte Variation größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. In einem Beispiel kann der vorgegebene Schwellenwert ein Wert sein, der eine Veränderung der Leistung oder Beeinträchtigung einer oder mehrerer der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen im Verhältnis zu den übrigen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen angibt, da ein geringer Variationsgrad (z. B. innerhalb von 1,5 %) zwischen mehreren Einspritzereignissen derselben Kraftstoffeinspritzvorrichtung oder zwischen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zulässig sein kann.
  • Wenn die bestimmte Variation nicht größer als der Schwellenwert ist, fährt das Verfahren 500 mit 510 fort und beinhaltet Angeben eines Fehlens einer Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen. Bei 512 beinhaltet das Verfahren 500 weiteres Einspritzen von Kraftstoff auf Grundlage von Motorbetriebsparametern (z. B. LKV, Motorlast usw.). Alternativ dazu fährt das Verfahren 500 bei 508, wenn die Variation größer als der Schwellenwert ist, mit 514 fort und beinhaltet Angeben einer Beeinträchtigung einer oder mehrerer der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Feststellen, welche Kraftstoffeinspritzvorrichtung (oder -einspritzvorrichtungen) beeinträchtigt ist, auf Grundlage der einzelnen Motordrehzahlbeschleunigungen und der bekannten Zündreihenfolge der Motorzylinder. Beispielsweise kann der Steuerung die Position (z. B. der Winkel) der Kurbelwelle bekannt sein, bei der jede einzelne Motordrehzahlbeschleunigung aufgetreten ist (aufgrund einer Ausgabe eines Kurbelwellenpositions- oder Drehzahlsensors). Durch Vergleichen dieser mit der bekannten Zündreihenfolge und einem bekannten Kurbelwinkel, bei dem jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung jedes Zylinders zündet, kann die Steuerung bestimmen, welche einzelne Motordrehzahlbeschleunigung zu jedem Zylinder (und der entsprechenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung) gehört. Die Steuerung kann dann bestimmen, welche Motordrehzahlbeschleunigung von den anderen Motordrehzahlbeschleunigungen (oder einem Mittelwert aller Motordrehzahlbeschleunigungen) abgewichen ist, und dann eine Beeinträchtigung der entsprechenden Kraftstoffeinspritzvorrichtung (z. B. der Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die Kraftstoff entsprechend einer Motordrehzahlbeschleunigung eingespritzt hat, die um eine Schwellenmenge von dem Mittelwert abgewichen ist) angeben.
  • Bei 516 beinhaltet das Verfahren 500 Bestimmen, ob die festgestellte Motordrehzahlbeschleunigung aufgrund einer Einspritzung über die angegebene Kraftstoffeinspritzvorrichtung größer als eine erwartete Motordrehzahlbeschleunigung ist. In einem Beispiel kann die erwartete Motordrehzahlbeschleunigung eine mittlere Motordrehzahlbeschleunigung aller Motorzylinder sein. In einem anderen Beispiel kann die erwartete Motordrehzahlbeschleunigung anhand einer Lookup-Tabelle mit der befohlenen Kraftstoffeinspritzmenge (oder -pulsbreite) als Eingabe und der erwarteten Motordrehzahlbeschleunigung als Ausgabe bestimmt werden. Wenn die Motordrehzahlbeschleunigung der angegebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung größer als die erwartete Motordrehzahlbeschleunigung ist, fährt das Verfahren 500 mit 518 fort und beinhaltet Angeben eines Einspritzfehlers und/oder einer Erhöhung einer Größe eines oder mehrerer Düsenlöcher der Einspritzvorrichtung, da möglicherweise mehr Kraftstoff von der angegebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wurde als vorgesehen. In einem Beispiel kann das Angeben eines Einspritzfehlers und/oder einer Erhöhung einer Größe eines oder mehrerer Düsenlöcher der Einspritzvorrichtung Aufleuchten einer MIL beinhalten und kann ferner Angeben des Grundes für die MIL beinhalten (z. B. zum Warten oder Auswechseln der angegebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung). Im Anschluss an 518 endet das Verfahren 500.
  • Wenn die Motordrehzahlbeschleunigung der angegebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung nicht größer als die erwartete Motordrehzahlbeschleunigung ist (z. B. kleiner als diese ist), geht das Verfahren 500 zu 520 über und beinhaltet Angeben eines oder mehrerer aus einer verstopften Kraftstoffeinspritzvorrichtung, mechanischen Beeinträchtigung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und Beeinträchtigung einer Magnetspule der Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Beispielsweise kann weniger Kraftstoff von der angegebenen Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführt worden sein als vorgesehen. In einem Beispiel kann das Angeben einer verstopften Kraftstoffeinspritzvorrichtung, mechanischen Beeinträchtigung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und/oder Beeinträchtigung einer Magnetspule der Kraftstoffeinspritzvorrichtung Aufleuchten einer MIL beinhalten und kann ferner Angeben des Grundes für die MIL beinhalten. Im Anschluss an 520 endet das Verfahren 500.
  • 6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Diagnostizieren eines Luftmassenstromsensors (wie z. B. des MAF-Sensors 120 aus 1), der so positioniert ist, dass er eine in einen Motor (z. B. den Motor 10 aus 1) in einem Fahrzeug (z. B. dem Fahrzeug 5 aus 1) eintretende Luftmenge misst. Das Verfahren 600 kann durch im Speicher einer Steuerung, wie z. B. der Steuerung 12 aus 1, gespeicherte Anweisungen durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob die in den Motor eintretende Luftmenge, die vom MAF-Sensor angegeben wird, korrekt ist. Beispielsweise führt ein MAF-Sensor, der einen Luftstrom in den Motor zu gering oder zu hoch angibt, dazu, dass der Motor fett bzw. mager läuft, wodurch die Diagnose einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels (mit oder ohne nachfolgende Sondenbeschichtung) beeinträchtigt wird. So kann das Verfahren 600 als Teil des Verfahrens 400 aus 4 (z. B. bei 406) durchgeführt werden, sodass eine Veränderung des Kraftstoffbedarfs bei fehlender Veränderung des Motorleistungsbedarfs schlüssig auf eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels zurückgeführt werden kann. In einer alternativen Ausführungsform kann ein adaptives Lernen von LKV-Versatzwerten, wie in Bezug auf 3 und bei 412 von 4 beschrieben, anstelle des Bestimmens einer Beeinträchtigung des MAF-Sensors angewandt werden.
  • Das Verfahren 600 beginnt mit 602 und beinhaltet Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Zu den Motorbetriebsparametern können Motordrehzahl und -last, Atmosphärendruck, MAP und MAF, Motor- und/oder Krümmertemperatur, Drosselposition, vom Fahrer angefordertes Drehmoment usw. gehören. Betriebsbedingungen können gemessen oder auf Grundlage verfügbarer Daten abgeleitet werden.
  • Bei 604 beinhaltet das Verfahren 600 Messen eines Luftstroms (MAF1) unter Verwendung des MAF-Sensors. Beispielsweise kann die rohe MAF-Sensorausgabe in einen Luftstromwert mittels einer MAF-Übertragungsfunktion umgewandelt werden.
  • Bei 606 beinhaltet das Verfahren 600 Schätzen eines Luftstroms (MAF2) auf Grundlage der Motorbetriebsparameter. MAF2 kann z. B. zumindest teilweise durch Einsetzen der Motordrehzahl (wie durch einen Kurbelwellenpositionssensor, wie z. B. den Hall-Effekt-Sensor 118 aus 1 gemessen), des MAP (wie durch einen Krümmerluftdrucksensor, wie z. B. den MAP-Sensor 122 aus 1, gemessen) und der Ansauglufttemperatur in eine Gleichung berechnet werden. Des Weiteren kann die Berechnung des MAF2 den Motorhubraum und Liefergrad als Eingaben in die Gleichung einschließen. In einem anderen Beispiel kann die Drosselposition (wie z.B. von einem Drosselpositionssensor gemessen) in die Berechnung von MAF2 eingeschlossen sein.
  • Bei 608 beinhaltet das Verfahren 600 Berechnen des Absolutwerts der Differenz zwischen MAF1 und MAF2. So wird die Differenz zwischen dem gemessenen Luftstrom, MAF1, und dem geschätzten Luftstrom, MAF2, bestimmt.
  • Bei 610 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob der Absolutwert der Differenz zwischen MAF1 und MAF2 größer als ein Schwellenwert ist. Unter Verwendung des Absolutwerts wird der Betrag der Differenz und nicht das Vorzeichen (positiv oder negativ) verwendet, um zu bestimmen, ob die Differenz größer als der Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann ein vorgegebener Wert sein, der derart festgelegt ist, dass bei Werten größer als der Schwellenwert bestimmt werden kann, dass MAF1 und MAF2 nicht übereinstimmen.
  • Wenn der Absolutwert der Differenz zwischen MAF1 und MAF2 nicht größer als der Schwellenwert ist (z. B. ist die Differenz kleiner gleich dem Schwellenwert), geht das Verfahren 600 zu 612 über und beinhaltet Angeben eines Fehlens einer Beeinträchtigung des MAF-Sensors. Beispielsweise können vom MAF-Sensor durchgeführte Messungen als zuverlässig zum Bestimmen einer Kraftstoffmenge, die dem Motor für ein Soll-LKV zugeführt werden soll, betrachtet werden. Im Anschluss an 612 endet das Verfahren 600.
  • Wenn der Absolutwert der Differenz zwischen MAF1 und MAF2 größer als der Schwellenwert ist, geht das Verfahren 600 zu 614 über und beinhaltet Angeben einer Beeinträchtigung des MAF-Sensors. Das Angeben einer Beeinträchtigung des MAF-Sensors kann Aufleuchten einer MIL beinhalten und kann ferner Mitteilen des Grundes für die MIL an einen Fahrer des Fahrzeugs beinhalten. Weiterhin kann die Steuerung einen Luftstrom schätzen, wie bei 606 beschrieben, und den geschätzten Luftstromwert (anstelle des vom beeinträchtigten MAF-Sensor gemessenen Werts) beim Bestimmen der dem Motor für das Soll-LKV zuzuführenden Kraftstoffmenge verwenden. Im Anschluss an 614 endet das Verfahren 600.
  • 7 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 700 zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde z. B. aufgrund von Sondenalterung. Das Beeinträchtigungsverhalten, das eine UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels (und nachfolgend Sondenbeschichtung) zeigt, unterscheidet sich von einer allgemeinen Beeinträchtigung der UEGO-Sonde; ausgasendes Dichtmittel kann zu einer schnellen Veränderung führen, wohingegen eine allgemeine Beeinträchtigung zu allmählichen Veränderungen im Verlauf der Zeit führen kann. Beispielsweise können symmetrische und asymmetrische Verzögerungen der anfänglichen Abgassondenreaktion sowie symmetrisches und asymmetrisches langsames Reagieren beim Übergang von fettem zu magerem und/oder magerem zu fettem Abgas eine allgemeine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde anzeigen. Diese Beeinträchtigungsreaktionsmuster können als „sechs Störungsmuster“ bezeichnet werden. Das Verfahren 700 kann dabei behilflich sein, eine allgemeine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde von einer Beeinträchtigung aufgrund ausgasenden Dichtmittels zu unterscheiden, und kann als Teil des Verfahrens 400 aus 4 (wie z. B. bei 410) z. B. in Reaktion darauf durchgeführt werden, dass Eintrittsbedingungen zum Diagnostizieren einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels nicht erfüllt sind. Weiterhin kann das Verfahren 700 regelmäßig (z. B. nach Ablauf einer Dauer, seit das Verfahren zuletzt ausgeführt wurde) durchgeführt werden, um auf eine allgemeine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde zu prüfen.
  • Das Verfahren 700 beginnt mit 702 und beinhaltet Modulieren des LKV von durch einen Motor (z. B. den Motor 10 aus 1) eines Fahrzeugs (z. B. des Fahrzeugs 5 aus 1) ausgestoßenem Gas durch zumindest einen Zyklus, der einen Fett-zu-mager-Übergang und einen Mager-zu-fett-Übergang umfasst. Steuerbefehle können durch eine Motorsteuereinheit (z. B. die Steuerung 12 aus 1) oder durch eine spezielle Steuerung erzeugt und an die Motorsteuereinheit gesendet werden, um die Kraftstoffeinspritzung (z. B. die Pulsbreite des Signals FPW, das an den Fahrer 68 aus 1 gesendet wird) einzustellen, um eine in die Zylinder des Motors eintretende Kraftstoffmenge und/oder eines oder mehrere aus einem Ventilbetrieb (z. B. des Einlassventils 52 aus 1) und einem Drosselbetrieb (z. B. der Drossel 62 aus 1) einzustellen, um in die Zylinder des Motors eintretende Luft zu steuern. In einem Beispiel ist die befohlene LKV-Modulation eine intrusive Lambda-Rechteckwelle. Das LKV kann durch genügend Fett-zu-mager- und Mager-zu-fett-Übergänge moduliert werden, um eine Reaktionsdauerstatistik zu erfassen. Beispielsweise kann das LKV durch sechs Fett-zu-mager- und Mager-zu-fett-Zyklen moduliert werden, um eine geeignete Menge von Daten zur Durchführung einer Beeinträchtigungsbestimmung zu erfassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis beim Übergang in (eintretend) oder aus (austretend) einem Schubabschaltungs(Deceleration Fuel Shut-Off - DFSO)-Zustand moduliert werden. Das Fahrzeug kann in die DFSO in Reaktion auf eine Fahrzeugführerpedalposition eintreten (z. B. in Reaktion auf ein Loslassen des Pedals durch den Fahrer) und wenn die Fahrzeugbremsung größer als ein Schwellengrad ist. Durch Nutzung einer LKV-Modulation bei DFSO kann eine intrusive LKV-Modulation verringert werden, wodurch sich negative Auswirkungen auf Emissionen und das Fahrverhalten des Fahrzeugs verringern oder entfallen.
  • Zu beachten ist, dass während einer Modulation des LKV zwischen fett und mager, wenn der Fahrzeugführer eine Veränderung der Motorbetriebsbedingungen (z. B. auf Grundlage der Pedalposition) anfordert, die Modulation ausgesetzt werden kann, bis die Betriebsbedingungen wieder zum Bestimmen einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde geeignet sind.
  • Bei 704 beinhaltet das Verfahren 700 Bestimmen einer erwarteten Reaktionsdauer der UEGO-Sonde (z. B. einer erwarteten Zeitdauer, welche die UEGO-Sonde benötigt, um auf die befohlene LKV-Änderung zu reagieren). Die erwartete Reaktionsdauer kann die Summe aus einer Dauer (Verzögerungszeit) ab der befohlenen Änderung des LKV bis zur anfänglichen Sondenreaktion und einer gewichteten Anstiegsgeschwindigkeit zum Ändern der Sondenausgabe um eine kalibrierte Menge zur Änderung des befohlenen LKV sein. Die Verzögerungszeit zwischen der Änderung des befohlenen LKV und der anfänglichen UEGO-Sondenreaktion kann aus verschiedenen Verzögerungsquellen bestimmt werden. Erstens liegt ein Verzögerungsanteil vom Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung zum Zeitpunkt des Ausstoßens vor, der sich umgekehrt proportional zur Motordrehzahl verhält. Zweitens liegt ein Verzögerungsanteil aufgrund der Zeit vor, die das Abgas benötigt, um von den Motorzylindern zur Abgassonde zu strömen, was je nach der umgekehrten Geschwindigkeit oder Luftmassenstromrate von Gas im Abgaskanal variieren kann. Schließlich liegen Verzögerungsanteile vor, die durch Verarbeitungszeiten, die an das Abgassondensignal angewandte Filterung usw. ausgelöst werden und nahezu konstant sind. Die gewichtete Anstiegszeit kann anhand der Geschwindigkeit des Abgases bestimmt werden, welche die Geschwindigkeit beeinflusst, mit der das Abgas in die UEGO-Sonde diffundiert (z. B. über den Diffusionsweg 210 der Sonde 200 aus 2). Weiterhin kann die Anstiegszeit mit dem angewandten Betrag des LKV-Schritts variieren, wobei sich die Anstiegszeit mit zunehmendem Betrag des Schritts erhöht.
  • Bei 706 beinhaltet das Verfahren 700 Messen der Reaktionsdauer der UEGO-Sonde. Beispielsweise werden die gemessene Verzögerungszeit und die gemessene gewichtete Anstiegszeit für die Reaktion der UEGO-Sondenreaktion verwendet, um die Reaktionsdauer der UEGO-Sonde zu berechnen.
  • Bei 708 beinhaltet das Verfahren 700 Bestimmen einer Differenz der erwarteten Reaktionsdauer und der gemessenen Reaktionsdauer. Die Differenz kann durch Abziehen der für eine Nennsonde erwarteten Reaktionsdauer von der Gesamtreaktionsdauer bestimmt werden. Differenzen zwischen den gemessenen und erwarteten Reaktionen können erfasst und über eine Reihe von Fett-zu-mager-Übergangs- und Mager-zu-fett-Übergangszyklen gemittelt werden, um den Zuverlässigkeitsgrad der Reaktionsdauerdifferenz als eine Metrik zur Bestimmung einer Beeinträchtigung zu erhöhen.
  • Bei 710 beinhaltet das Verfahren 700 Bestimmen, ob die mittlere Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz und die mittlere Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz größer als ein erster kalibrierter Schwellenwert sind. Kleine Variationen um die Reaktionsdauerdifferenz einer Nennabgassonde können keinen Einfluss auf Emissionen oder Fahrverhalten haben. Als ein Beispiel kann der erste Schwellenwert auf ungefähr 200 Millisekunden (ms) kalibriert sein, wobei es sich um den Schwellenwert handeln kann, bei dem eine asymmetrische Beeinträchtigung beginnen kann, die Stabilität der Motorsteuerung zu beeinflussen und sich auf Emissionen und Fahrverhalten auszuwirken. Wenn die mittlere Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz und die mittlere Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz nicht größer als der erste kalibrierte Schwellenwert sind, geht das Verfahren 700 zu 712 über und beinhaltet Angeben eines Fehlens einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde. Im Anschluss an 712 endet das Verfahren 700.
  • Wenn die mittlere Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz und die mittlere Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz größer als der erste kalibrierte Schwellenwert sind, geht das Verfahren 700 zu 714 über und beinhaltet Bestimmen, ob die mittlere Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz oder die mittlere Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz größer als ein zweiter kalibrierter Schwellenwert (ein Verzögerungsschwellenwert, z. B. 600 ms), ist. Wenn eine Reaktionsdauer in einer Richtung (z. B. von mager zu fett) oder beiden Richtungen (z. B. mager zu fett und fett zu mager) größer als der zweite kalibrierte Schwellenwert ist, geht das Verfahren 700 zu 722 über und beinhaltet Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde. Beispielsweise ist eine Reaktionsdauerverzögerung in einer Richtung eine asymmetrische Verzögerung, wohingegen eine Reaktionsdauerverzögerung in beiden Richtungen eine symmetrische Verzögerung ist. Das Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde kann Festlegen eines Diagnose-Fehlercodes (Diagnostic Trouble Code - DTC) an der Steuerung beinhalten und kann ferner Aufleuchten einer MIL beinhalten, um einem Fahrzeugführer zu melden, dass er das Fahrzeug warten lassen muss, um die beeinträchtigte UEGO-Sonde zu reparieren oder auszuwechseln. Weiterhin kann das Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde ferner Umschalten auf eine Steuerungsstrategie mit offenem Regelkreis beinhalten, die keine Rückkopplung von der UEGO-Sonde nutzt. Beispielsweise kann die Kraftstoffmenge unter Verwendung einer vorwärtsgekoppelten Steuerung (z. B. der vorwärtsgekoppelten Steuerung 320 aus 3) bestimmt werden. Weiterhin können gelernte Versatzwerte aufgrund von Kraftstoff- und/oder Luftdosierungsfehlern (wie z. B. bei 412 von 4 gelernt) beim Erzeugen des Kraftstoffbefehls verwendet werden. Im Anschluss an 722 endet das Verfahren 700.
  • Wieder in Bezug auf 714 geht, wenn die mittlere Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz oder die mittlere Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz nicht größer als der zweite kalibrierte Schwellenwert ist, das Verfahren 700 zu 716 über. Bei 716 beinhaltet das Verfahren 700 Bestimmen, ob ein Verhältnis der mittleren Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz und der mittleren Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz innerhalb eines um eins zentrierten Schwellenbereichs liegt. Wenn das Verhältnis der mittleren Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz und der mittleren Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz gleich eins ist, sind die mittlere Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz und die mittlere Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz gleich. Daher definiert der Schwellenbereich einen Bereich, in dem die Reaktionsdauerdifferenzen symmetrisch sind (z. B. in beiden Richtungen auftreten). Ein Abweichen von dem Schwellenbereich entspricht einer Reaktionsdauerdifferenz, die in einer Richtung größer als in der anderen ist, z. B. wenn die Reaktionsdauer der UEGO-Sonde beim Übergang von mager zu fett gegenüber der Nennsondenreaktionsdauer stärker verzögert ist als bei fett zu mager. Eine Beeinträchtigung vom symmetrischen Typ weist einen geringen Einfluss auf Emissionen und Fahrverhalten auf, es sei denn, sie ist mit einer starken Verzögerung verbunden (z. B. liegen die Reaktionsdauerdifferenzen jenseits des zweiten kalibrierten Schwellenwerts, wie bei 714 bestimmt). Eine Beeinträchtigung vom asymmetrischen Typ kann jedoch einen signifikanten Einfluss auf die Emissionen haben, selbst wenn die Verzögerung gering ist, da die Luft-Kraftstoff-Steuerung verzerrt sein kann. So kann für Zwischenwerte der mittleren Reaktionsdauerdifferenz (z. B. liegt die Reaktionsdauer zwischen dem ersten kalibrierten Schwellenwert und dem zweiten kalibrierten Schwellenwert) bestimmt werden, wie viel Asymmetrie bei einem jeweiligen LKV-Modulationsreaktionszyklus vorhanden ist.
  • Wenn das Verhältnis der mittleren Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz und der mittleren Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz nicht innerhalb des Schwellenbereichs liegt, geht das Verfahren 700 zu 722 über und beinhaltet Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde, wie oben beschrieben. Wenn das Verhältnis der mittleren Fett-zu-mager-Reaktionsdauerdifferenz und der mittleren Mager-zu-fett-Reaktionsdauerdifferenz innerhalb des Schwellenbereichs liegt, geht das Verfahren 700 zu 720 über und beinhaltet Angeben eines Fehlens einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde. Im Anschluss an 720 endet das Verfahren 700.
  • So kann das Verfahren 700 es ermöglichen, dass ein einziger Reaktionsdauerparameter (bestehend aus sowohl einer Verzögerungszeit als auch einer gewichteten Anstiegszeit) als Bestanden/Nicht-bestanden-Metrik zum Diagnostizieren einer allgemeinen Beeinträchtigung einer UEGO-Sonde auf Grundlage sechs verschiedener Typen von Beeinträchtigungsverhalten (z. B. symmetrische Verzögerung, asymmetrische Fett-zu-mager-Verzögerung, asymmetrische Mager-zu-fett-Verzögerung, symmetrische langsame Reaktion, asymmetrische langsame Fett-zu-mager-Reaktion und asymmetrische langsame Mager-zu-fett-Reaktion) verwendet wird. Weiterhin unterscheiden sich die sechs verschiedenen Typen von Beeinträchtigungsverhalten alle von der schnellen Veränderung der UEGO-Sondenreaktion, die durch ausgasendes Dichtmittel verursacht wird. Zu beachten ist, dass eine UEGO-Sonde, die eines der sechs Störungsmuster aufweist, auch eine Beeinträchtigung aufgrund ausgasenden Dichtmittels aufweisen kann.
  • In Bezug auf 8 wird nun ein Ablaufdiagramm dargestellt, das ein Verfahren 800 zum Anwenden einer Messwertkorrektur auf eine Lambdasonde, wie z. B. die UEGO-Sonde 126 aus 1, in einem Motorsystem (z. B. dem Motorsystem 1 aus 1) veranschaulicht. Das Verfahren 800 kann z. B. durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) in Reaktion auf eine Angabe einer Beeinträchtigung einer UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels (mit oder ohne Sondenbeschichtung) durchgeführt werden, wie in Bezug auf 4 beschrieben. Konkret kann das Verfahren 800 durchgeführt werden, um einen Pumpstromkorrekturfaktor auf Grundlage von an eine Pumpzelle der Sonde während Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr angelegten Spannungen zu bestimmen, und kann angewandt werden, um eine Pumpstromausgabe einer durch ausgasendes Dichtmittel beeinflussten UEGO-Sonde zu korrigieren. Weiterhin kann, wenn die UEGO-Sondenausgabe nicht korrigiert werden kann, das Verfahren 800 eine Option zum Bestimmen des Abgas-LKV ohne UEGO-Sondenrückkopplung bereitstellen.
  • Das Verfahren 800 beginnt mit 802 und beinhaltet Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Zu Motorbetriebsbedingungen können beispielsweise u. a. ein befohlenes LKV, eine in Zylinder des Motors eintretende AGR-Menge und Kraftstoffzufuhrbedingungen gehören.
  • Bei 804 beinhaltet das Verfahren 800 Bestimmen, ob Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr vorliegen. Zu Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr gehören z. B. Fahrzeugbremsbedingungen und Motorbetriebsbedingungen, bei denen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist, der Motor sich jedoch weiterhin dreht und mindestens ein Einlassventil und ein Auslassventil arbeiten; somit strömt Luft durch einen oder mehrere der Zylinder, jedoch wird kein Kraftstoff in die Zylinder eingespritzt. Bei Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr erfolgt keine Verbrennung und kann sich die Umgebungsluft durch den Zylinder vom Einlass zum Auslass bewegen. Dadurch kann die UEGO-Sonde Umgebungsluft aufnehmen, an der Messungen, wie z. B. eine Messung der Umgebungssauerstoffkonzentration, durchgeführt werden können.
  • Wie angemerkt, können Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr z. B. DFSO einschließen. Das Fahrzeug kann in die DFSO in Reaktion auf eine Fahrerpedalposition eintreten (z. B. in Reaktion auf ein Loslassen des Pedals durch den Fahrer) und wenn die Fahrzeugbremsung größer als ein Schwellengrad ist. DFSO-Bedingungen können während eines Fahrzyklus wiederholt auftreten und somit können mehrere Angaben der Umgebungssauerstoffmessung während des Fahrzyklus, wie etwa bei jedem DFSO-Ereignis, erzeugt werden.
  • In Bezug auf FIG. 8 fährt, wenn bestimmt wird, dass keine Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr vorliegen, das Verfahren 800 zu 806 über und beinhaltet Bestimmen, ob eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels für eine Schwellendauer angegeben wird. Wenn keine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels für die Schwellendauer angegeben wird (z. B. wurde die Beeinträchtigung für weniger als die Schwellendauer angegeben), kehrt das Verfahren 800 zu 802 zurück. Auf diese Weise kann die Steuerung weiterhin die Motorbetriebsbedingungen prüfen, bis Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr vorliegen oder die Schwellendauer abgelaufen ist.
  • Wenn eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels (mit oder ohne Sondenbeschichtung) für die Schwellendauer angegeben wird, geht das Verfahren 800 zu 808 über und beinhaltet Bestimmen des LKV in einem vorwärtsgekoppelten Modus auf Grundlage einer geschätzten Zylinderluftmassenladung und Kraftstoffmenge ohne UEGO-Sondenrückkopplung. Beispielsweise kann die Zylinderluftmassenladung auf Grundlage einer Ausgabe eines MAF-Sensors (z. B. des MAF-Sensors 120 aus 1) bestimmt werden und kann die Kraftstoffmenge anhand des Signals FPW bestimmt werden. Weiterhin kann eine Rückkopplung von einer zweiten Lambdasonde (z. B. der HEGO-Sonde 128 aus 1), die einem Katalysator (z. B. der Emissionssteuervorrichtung 70 aus 1) nachgelagert ist, verwendet werden. Zudem können gelernte Versatzwerte aufgrund von Kraftstoff- und/oder Luftdosierungsfehlern (wie z. B. bei 412 von 4 gelernt) verwendet werden. So kann das Bestimmen des LKV auf die vorwärtsgekoppelte Weise genauer sein als die Verwendung der Ausgabe einer UEGO-Sonde, bei der bekannt ist, dass sie durch ausgasendes Dichtmittel beeinträchtigt ist. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn die UEGO-Sonde für eine längere Dauer aufgrund von Sondenbeschichtung mager misst. Dieser Betrieb kann jedoch die Fähigkeit des Fahrzeugs, Emissionsanforderungen zu erfüllen, negativ beeinflussen. Daher kehrt das Verfahren 800 nach 808 zu 802 zurück, um die Motorbetriebsbedingungen weiter zu prüfen.
  • Wenn Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr bei 804 vorliegen, geht das Verfahren 800 zu 810 über und beinhaltet Anlegen einer ersten Pumpspannung (V1) an die Sauerstoffpumpzelle der Abgassonde und Empfangen eines ersten Pumpstroms (Ip1). Die erste Pumpspannung kann einen Wert aufweisen, der hoch genug ist, sodass Sauerstoff aus der Zelle gepumpt wird, der jedoch niedrig genug ist, sodass sauerstoffhaltige Moleküle, wie z. B. Wasser (H2O), nicht aufgespaltet werden (z. B. V1 = 450 mV). Das Anlegen der ersten Spannung erzeugt eine Ausgabe der Sonde in Form des ersten Pumpstroms (Ip1), welcher bei einer ordnungsgemäß funktionierenden Lambdasonde die Menge an Sauerstoff in dem Probengas (z. B. Umgebungsluft bei Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr) anzeigt. Die Konzentration von Sauerstoff in der Umgebungsluft ist ein bekannter Wert (z. B. 21 %).
  • Bei 812 beinhaltet das Verfahren 800 Anlegen einer zweiten Pumpspannung (V2) an die Sauerstoffpumpzelle der Sonde, die einen zweiten Pumpstrom (Ip2) empfängt. Die zweite Spannung kann größer als die erste an die Sonde angelegte Spannung sein. Insbesondere kann die zweite Spannung einen Wert aufweisen, der hoch genug ist, um H2O-Moleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten (z. B. V2 = 1,1 V). Das Anlegen der zweiten Spannung erzeugt den zweiten Pumpstrom (Ip2), welcher bei einer ordnungsgemäß funktionierenden Lambdasonde die Menge an Sauerstoff und Wasser in dem Probengas anzeigt. Es versteht sich, dass sich der Ausdruck „Wasser“ in der „Menge an Sauerstoff und Wasser“ im hier verwendeten Sinne auf die Menge an Sauerstoff aus den aufgespalteten H2O-Molekülen in dem Probengas bezieht.
  • Bei 814 beinhaltet das Verfahren 800 Bestimmen des Trockenluftsauerstoffwerts (Ipdry) auf Grundlage von Ip1 und Ip2. Eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) kann Ip1 und Ip2 in eine Funktion zum Berechnen von Ipdry einsetzen. Ipdry kann z. B. berechnet werden als: Ipdry = (Ip2×0,4) + (Ip1×0,6) . Somit berücksichtigt Ipdry Unterschiede in der Sauerstoffkonzentration (z. B. Abweichungen von 21 %) der Umgebungsluft, die auf Unterschiede in der Luftfeuchtigkeit zurückzuführen sein können.
  • Bei 816 beinhaltet das Verfahren 800 Bestimmen eines UEGO-Sondenkorrekturfaktors (O2cf) auf Grundlage von Ipdry. Der UEGO-Sondenkorrekturfaktor ist ein Faktor, der eine Variabilität zwischen Teilen der Sonde sowie eine Beeinträchtigung aufgrund ausgasenden Dichtmittels ausgleicht. In einem Beispiel kann der Korrekturfaktor als Verhältnis einer Referenzsensorausgabe (z. B. eines Nennsauerstoffwerts einer Nenn-UEGO-Sonde) und Ipdry bestimmt werden.
  • Bei 818 beinhaltet das Verfahren 800 Bestimmen, ob O2cf größer als ein Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann einen Korrekturfaktor definieren, über dem davon ausgegangen wird, dass die UEGO-Sonde stark beeinträchtigt ist und der Korrekturfaktor nicht in der Lage ist, UEGO-Sondenmessungen zufriedenstellend zu korrigieren. Wenn O2cf größer als der Schwellenwert ist, geht das Verfahren 800 zu 820 über und beinhaltet Angeben, dass ein Auswechseln der UEGO-Sonde empfohlen wird. Weiterhin kann die Steuerung das LKV im vorwärtsgekoppelten Modus bestimmen, wie bei 808 beschrieben, bis die Sonde ausgewechselt wird. Im Anschluss an 820 endet das Verfahren 800.
  • Wenn O2cf nicht größer als der Schwellenwert ist (z. B. ist O2cf kleiner gleich dem Schwellenwert), geht das Verfahren 800 zu 822 über und beinhaltet Korrigieren der UEGO-Sondenmessungen unter Verwendung von O2cf. Beispielsweise kann eine Sauerstoffmessung von der UEGO-Sonde mit O2cf multipliziert werden, um eine korrigierte Sauerstoffmessung zu erzeugen (z. B. die Sauerstoffmenge, die von einer Nenne-UEGO-Sonde gemessen werden würde). Weiterhin kann, wenn das LKV im vorwärtsgekoppelten Modus bestimmt wird, die Steuerung auf die Verwendung der UEGO-Sondenausgabe zum Bestimmen des LKV zurückgeschaltet werden. Im Anschluss an 822 endet das Verfahren 800.
  • So kann auf Grundlage von Sensorausgaben (z. B. Pumpströmen), die in Reaktion auf an die Sauerstoffpumpzelle der UEGO-Sonde bei Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr zum Motor angelegten Spannungen erzeugt werden, und einer Referenzsensorausgabe ein Korrekturfaktor bestimmt werden. Durch Anwenden des Korrekturfaktors auf die UEGO-Sondenmessung während Bedingungen mit Kraftstoffzufuhr können eine korrekte Sauerstoffkonzentration und damit ein korrektes LKV bestimmt werden, selbst wenn die UEGO-Sondenmessung durch ausgasendes Dichtmittel beeinflusst wird. Der Korrekturfaktor kann während jeder Bedingung ohne Kraftstoffzufuhr aktualisiert werden, da sich die Auswirkung von ausgasendem Dichtmittel mit der Zeit verändern kann. Weiterhin kann ein inkorrekter Motorbetrieb vermieden werden, indem die Verwendung der UEGO-Sondenausgabe zum Bestimmen des LKV deaktiviert wird, wenn eine Zeitverzögerung zwischen dem Bestimmen, dass die UEGO-Sonde durch ausgasendes Dichtmittel beeinträchtigt ist, und dem Bestimmen des Korrekturfaktors (z. B. aufgrund dessen, dass keine Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr vorliegen) vorhanden ist.
  • 9 zeigt ein Diagramm 900, das ein Beispiel für das Diagnostizieren einer Beeinträchtigung einer UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels und Beschichtung in einem Motorsystem veranschaulicht. Eine Beeinträchtigung einer UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels und Beschichtung kann in Reaktion auf eine Veränderung des Kraftstoffbedarfs bei Fehlen einer Veränderung des vom Fahrer angeforderten Drehmoments bei hohen Abgastemperaturen bestimmt werden (z. B. gemäß dem Verfahren aus 4). Der Drehmomentbedarf ist bei Verlauf 902 dargestellt, die Abgastemperatur ist bei Verlauf 904 dargestellt, der Kraftstoffverbrauch ist bei Verlauf 908 dargestellt, der Pumpstrom der UEGO-Sonde ist bei Verlauf 910 dargestellt, eine Angabe einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde ist bei Verlauf 916 dargestellt, eine Angabe einer Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen ist bei Verlauf 918 dargestellt und eine Angabe einer Beeinträchtigung des MAF-Sensors ist bei Verlauf 920 dargestellt und eine Anwendung einer Messwertkorrektur der UEGO-Sonde ist bei Verlauf 922 dargestellt. Weiterhin ist eine Schwellenabgastemperatur durch eine gestrichelte Linie 906 angegeben, ist ein Pumpstrom der UEGO-Sonde gleich Stöchiometrie durch eine gestrichelte Linie 912 angegeben (darunter gibt die Sonde fette Kraftstoffbedingungen an und darüber gibt die Sonde magere Kraftstoffbedingungen an), ist ein erster Pumpstromschwellenwert für die UEGO-Sonde (zum Angeben fetter Kraftstoffbedingungen) durch eine gestrichelte Linie 914a angegeben und ist ein zweiter Pumpstromschwellenwert für die UEGO-Sonde (zum Angeben magerer Kraftstoffbedingungen) durch eine gestrichelte Linie 914b angegeben. Bei allen Vorgenannten stellt die x-Achse die Zeit dar, wobei die Zeit von links nach rechts zunimmt. Die y-Achse bezieht sich auf den angegebenen Parameter, wobei die Werte von unten nach oben zunehmen, mit Ausnahme des Verlaufs 916, bei dem die Art der Beeinträchtigung der UEGO-Sonde (oder „Aus“, wenn keine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde angezeigt wird) angegeben ist; des Verlaufs 918, bei dem die Angabe der Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen „Aus“ oder „An“ ist; des Verlaufs 920, bei dem die Angabe der Beeinträchtigung des MAF-Sensors „Aus“ oder „An“ ist; und des Verlaufs 922, bei dem die Anwendung der Messwertkorrektur der UEGO-Sonde „Aus“ oder „An“ ist.
  • Ausgehend vom Zeitpunkt t0 wird der Motor mit einem konstanten vom Fahrer angeforderten Drehmoment betrieben, wie durch Verlauf 902 dargestellt. Infolge des konstanten Drehmomentbedarfs ist auch der Kraftstoffverbrauch konstant (Verlauf 908) und wird der Motor mit einem stöchiometrischen LKV betrieben, wie dadurch angezeigt wird, dass der Pumpstrom der UEGO-Sonde (Verlauf 910) gleich dem stöchiometrischen Pumpstrom (gestrichelte Linie 912) ist. Eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde wird nicht angegeben (Verlauf 916) und deshalb wird die Messwertkorrektur der UEGO-Sonde nicht angewandt (Verlauf 922). Weiterhin wird keine Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (wie z. B. mit dem Verfahren aus 5 diagnostiziert) angegeben (Verlauf 918) und wird ferner keine Beeinträchtigung des MAF-Sensors (wie z. B. mit dem Verfahren aus 6 diagnostiziert) angegeben (Verlauf 920). Zwischen Zeitpunkt t0 und Zeitpunkt t1 steigt jedoch die Abgastemperatur, wie durch den Verlauf 904 dargestellt, und überschreitet die Schwellenabgastemperatur (gestrichelte Linie 906), die eine Temperatur definiert, über der ein Ausgasen von Dichtmittel stattfinden kann. So werden im Beispiel von 9, bei dem die Abgastemperatur über der Schwellentemperatur liegt, Gase aus Dichtmittel freigesetzt, das bei der Installation der UEGO-Sonde verwendet wird.
  • Nach Zeitpunkt t1 sinkt der Pumpstrom der UEGO-Sonde (Verlauf 910) unter Stöchiometrie (gestrichelte Linie 912). Da die UEGO-Sondenausgabe als Rückkopplung zum Erzeugen des Kraftstoffbefehls verwendet wird, nimmt auch der Kraftstoffverbrauch (Verlauf 908) ab, obwohl der Drehmomentbedarf (Verlauf 902) konstant bleibt. Selbst bei abnehmendem Kraftstoffverbrauch steigt der Pumpstrom der UEGO-Sonde weiter an, da zunehmende Mengen von Kohlenwasserstoffen von dem Dichtmittel freigesetzt werden, wodurch sich die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas weiter verdünnt. Bei Zeitpunkt t2 wird in Reaktion darauf, dass der Pumpstrom der UEGO-Sonde (Verlauf 910) unter den ersten Pumpstromschwellenwert für die UEGO-Sonde zum Angeben fetter Kraftstoffbedingungen (gestrichelte Linie 914a) fällt, in Kombination mit dem konstanten Drehmomentbedarf (Verlauf 902), verringerter Kraftstoffzufuhr (Verlauf 908), der Abgastemperatur (Verlauf 904), die größer als die Schwellenabgastemperatur (gestrichelte Linie 906) ist, keiner Angabe einer Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (Verlauf 918) und keiner Angabe einer Beeinträchtigung des MAF-Sensors (Verlauf 920) eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne Sondenbeschichtung angegeben (Verlauf 916).
  • Zwischen Zeitpunkt t2 und Zeitpunkt t3 nimmt der Pumpstrom der UEGO-Sonde (Verlauf 910) weiter ab, bis ein Minimum erreicht wird. Der Kraftstoffverbrauch (Verlauf 908) nimmt entsprechend ab, obwohl der Drehmomentbedarf (Verlauf 902) konstant bleibt, und erreicht ein Minimum mit einer kurzen Verzögerung, nachdem der Mindestpumpstrom der UEGO-Sonde erreicht ist, aufgrund des Wesens der Verwendung der UEGO-Sondenausgabe als Rückkopplung für den Kraftstoffbefehl. Obwohl eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels (ohne Sondenbeschichtung) angegeben wird, wird keine UEGO-Messwertkorrektur (Verlauf 922) angewandt, da die Bestimmung des Korrekturfaktors während Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr stattfindet und dem Motor weiterhin Kraftstoff zugeführt wird.
  • Bei Zeitpunkt t3 wird in Reaktion darauf, dass der Pumpstrom der UEGO-Sonde den ersten Pumpstromschwellenwert für die UEGO-Sonde zum Angeben fetter Kraftstoffbedingungen (gestrichelte Linie 914a) überschreitet, die Angabe einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels (ohne Sondenbeschichtung) ausgeschaltet. Beispielsweise kann das Ausgasen abgeschlossen sein (z. B. wurde das gesamte Gas aus dem Dichtmittel freigesetzt) und kann die UEGO-Sonde wieder ordnungsgemäß funktionieren. In einem anderen Beispiel geht die UEGO-Sonde vom Angeben fetter Kraftstoffbedingungen über, da die Sonde mit Dichtmittel beschichtet wird. Zwischen Zeitpunkt t3 und Zeitpunkt t4 nimmt, da der Pumpstrom der UEGO-Sonde (Verlauf 910) steigt, der Kraftstoffverbrauch (Verlauf 908) entsprechend zu. Der Drehmomentbedarf (Verlauf 902) bleibt jedoch konstant und die Abgastemperatur (Verlauf 904) bleibt über der Schwellenabgastemperatur (gestrichelte Linie 906).
  • Bei Zeitpunkt t4 wird in Reaktion darauf, dass der Pumpstrom der UEGO-Sonde (Verlauf 910) den zweiten Pumpstromschwellenwert zum Angeben magerer Kraftstoffbedingungen (gestrichelte Linie 914b) überschreitet, eine Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit Sondenbeschichtung (Verlauf 916) angegeben. Durch das Ausgasen freigesetzte Dichtmittelgase haben die Sonde beschichtet, sodass sie mager misst, obwohl der Kraftstoffverbrauch (Verlauf 908) hoch ist (z. B. erhöht vom Kraftstoffverbrauch bei Zeitpunkt t0 beim gleichen Drehmomentbedarf). Zwischen Zeitpunkt t4 und Zeitpunkt t5 wird die UEGO-Messwertkorrektur nicht angewandt, wie durch den Verlauf 922 angegeben, da dem Motor weiter Kraftstoff zugeführt wird (Verlauf 908). Der hohe Kraftstoffverbrauch führt dazu, dass die Abgastemperatur weiter steigt.
  • Bei Zeitpunkt t5 wird eine Schwellendauer zum Angeben einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels (mit oder ohne Sondenbeschichtung) ohne Anwenden der UEGO-Messwertkorrektur erreicht. In Reaktion auf das Erreichen der Schwellendauer wird die LKV-Bestimmung auf einen vorwärtsgekoppelten Modus umgeschaltet. Somit wird der inkorrekte magere Wert der UEGO-Sonde (Verlauf 910) nicht mehr als Rückkopplung zum Erzeugen des Kraftstoffbefehls verwendet und nimmt der Kraftstoffverbrauch (Verlauf 908) ab. Mit sinkendem Kraftstoffverbrauch beginnt auch die Abgastemperatur (Verlauf 906) abzunehmen.
  • Ab Zeitpunkt t6 nimmt der Drehmomentbedarf (Verlauf 902) schnell in Reaktion auf ein Loslassen des Pedals durch den Fahrer ab. Die Kraftstoffzufuhr wird unterbrochen, wie in Verlauf 908 dargestellt, da der Motor in DFSO eintritt. Bei vorliegenden Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr wird die UEGO-Messwertkorrektur gelernt (z. B. gemäß dem Verfahren aus 8) und dann angewandt, wie durch den Verlauf 922 angegeben. Nachdem die UEGO-Sondenmessung korrigiert wurde, misst die UEGO-Sonde korrekt mager aufgrund der Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr. Der Pumpstrom der UEGO-Sonde (Verlauf 910) nimmt mit sich erhöhendem Kraftstoffverbrauch (Verlauf 908) in Reaktion auf eine Erhöhung des vom Fahrer angeforderten Drehmoments (Verlauf 902) zu. Die LKV-Bestimmung kann wieder auf eine Strategie mit geschlossenem Regelkreis unter Verwendung korrigierter UEGO-Sondenmessungen umgeschaltet werden. Die Angabe einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit Sondenbeschichtung bleibt an (Verlauf 916), auch nachdem die UEGO-Messwertkorrektur (Verlauf 922) angewandt wurde und die Abgastemperatur (Verlauf 904) unter die Schwellentemperatur für ein Verursachen eines Ausgasens (gestrichelte Linie 906) gesunken ist, da die Sondenbeschichtung irreversibel sein kann.
  • Auf diese Weise kann eine Beeinträchtigung einer UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit oder ohne nachfolgende Sondenbeschichtung diagnostiziert werden. Weiterhin kann die Motorsteuerung in Reaktion auf eine Angabe einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels eingestellt werden, um einen inkorrekten Motorbetrieb durch inkorrekte Kraftstoffzufuhr zu vermeiden. In einem Beispiel kann das LKV in einem vorwärtsgekoppelten Modus anstatt durch die Verwendung einer Rückkopplung von der beeinträchtigten UEGO-Sondenmessung zum Erzeugen eines Kraftstoffbefehls bestimmt werden. In einem anderen Beispiel kann eine Messwertkorrektur gelernt werden, um das LKV korrekt unter Verwendung der beeinträchtigten UEGO-Sonde zu bestimmen. So wird ein geeigneter Kraftstoffbefehl erzeugt.
  • Die technische Wirkung der Erkennung einer Beeinträchtigung der UEGO-Sonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels besteht darin, dass Schäden an einem Motor und nachgelagerten Komponenten, wie z. B. einem Katalysator, aufgrund inkorrekter Kraftstoffzufuhr verringert werden.
  • Ein beispielhaftes Verfahren umfasst: in Reaktion auf eine Veränderung eines Bedarfs für Kraftstoffzufuhr zu einem Motor ohne eine Veränderung im Motorleistungsbedarf bei einer Motorabgastemperatur, die größer als eine Schwellentemperatur ist, Angeben einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde, die mit einem Abgassystem des Motors durch ein Dichtmittel verbunden ist, aufgrund von ausgasendem Dichtmittel; und Korrigieren von Messungen der Lambdasonde in Reaktion auf die Angabe. Im vorhergehenden Beispiel umfasst das Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne eine Beschichtung der Lambdasonde, wenn die Lambdasonde ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motorabgases in Verbindung mit einem verringerten Kraftstoffbedarf misst; und Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit einer Beschichtung der Lambdasonde, wenn die Lambdasonde ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motorabgases in Verbindung mit einem erhöhten Kraftstoffbedarf misst. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit der Beschichtung der Lambdasonde zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Angeben einer Auswechelbedingung für die Lambdasonde. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Korrigieren von Messungen der Lambdasonde zusätzlich oder gegebenenfalls ferner während Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr zum Motor Betreiben der Lambdasonde bei einer ersten niedrigeren Spannung, um eine erste Ausgabe zu erzeugen, und einer zweiten höheren Spannung, um eine zweite Ausgabe zu erzeugen; Bestimmen eines Korrekturfaktors für die Lambdasonde auf Grundlage der ersten und zweiten Ausgabe und einer Referenzsondenausgabe; und Multiplizieren jeder Lambdasondenmessung mit dem Korrekturfaktor. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Angeben einer Auswechelbedingung für die Lambdasonde und Bestimmen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motorabgases in einem vorwärtsgekoppelten Modus, wenn der Korrekturfaktor größer als ein Schwellenwert ist; und in Reaktion darauf, dass keine Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr innerhalb einer Schwellendauer nach der Angabe einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels vorliegen, Bestimmen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motorabgases in dem vorwärtsgekoppelten Modus. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele ist zusätzlich oder gegebenenfalls die erste niedrigere Spannung eine Spannung, die Wassermoleküle nicht aufspaltet, und ist die zweite höhere Spannung eine Spannung, die Wassermoleküle aufspaltet. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Bestimmen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motorabgases im vorwärtsgekoppelten Modus zusätzlich oder gegebenenfalls Schätzen einer Luftmassenladung von Zylindern des Motors anhand einer Ausgabe eines Luftmassenstromsensors und Schätzen einer den Zylindern zugeführten Kraftstoffmenge anhand einer Pulsbreite eines Signals, das zum Betätigen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors verwendet wird. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Bestätigen eines Fehlens einer Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und einer Beeinträchtigung eines Luftmassenstromsensors. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Verwenden eines Versatzes des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, der eine Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und eine Beeinträchtigung eines Luftmassenstromsensors berücksichtigt. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder gegebenenfalls der Versatz des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf Grundlage einer Differenz eines befohlenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motorabgases, das von der Lambdasonde gemessen wird, wenn die Motorabgastemperatur kleiner als die Schwellentemperatur ist, bestimmt.
  • Ein anderes beispielhaftes Verfahren umfasst: in Reaktion darauf, dass eine Lambdasonde, die an ein Motorsystem eines Motors durch ein Dichtmittel gekoppelt ist, ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis von durch den Motor ausgestoßenem Gas während eines konstanten Motorleistungsbedarfs in Verbindung mit einem verringerten Kraftstoffbedarf misst und eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist, Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne eine Beschichtung der Lambdasonde; in Reaktion darauf, dass die Lambdasonde ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis des von dem Motor ausgestoßenen Gases während des konstanten Motorleistungsbedarfs in Verbindung mit einem erhöhten Kraftstoffbedarf misst, nachdem die Abgastemperatur die Schwellentemperatur überschritten hat, Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit einer Beschichtung der Lambdasonde; und Korrigieren von Messungen der Lambdasonde in Reaktion auf die Angabe einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne die Beschichtung der Lambdasonde und in Reaktion auf die Angabe einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit der Beschichtung der Lambdasonde. In dem vorhergehenden Beispiel umfasst das Korrigieren von Messungen der Lambdasonde zusätzlich oder gegebenenfalls ferner während Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr Anlegen einer ersten niedrigeren Spannung, die Wassermoleküle nicht aufspaltet, und einer zweiten höheren Spannung, die Wassermoleküle aufspaltet, an die Lambdasonde; Lernen eines Korrekturfaktors für die Lambdasonde auf Grundlage einer ersten und zweiten Ausgabe, die bei Anlegen der ersten bzw. zweiten Spannung erzeugt werden, und einer Referenzausgabe; und Multiplizieren jeder Messung der Lambdasonde mit dem Korrekturfaktor. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Korrigieren von Messungen der Lambdasonde zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Anwenden eines Versatzes des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, der bestimmt wird, bevor die Abgastemperatur die Schwellentemperatur erreicht. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder gegebenenfalls ferner in Reaktion auf eine Veränderung im Motorleistungsbedarf Bestimmen einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund Verzögerung und langsamer Reaktion. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Bestimmen einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund von Verzögerung und langsamer Reaktion zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Modulieren des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des von dem Motor ausgestoßenen Gases durch einen Zyklus, umfassend wenigstens einen Fett-zu-mager-Übergang und wenigstens einen Mager-zu-fett-Übergang; Angeben eines Beeinträchtigungszustands der Lambdasonde in Reaktion darauf, dass wenigstens eines aus einer Fett-zu-mager-Reaktionsdauer der Lambdasonde und einer Mager-zu-fett-Reaktionsdauer der Lambdasonde größer als ein Verzögerungsschwellenwert ist, wobei jedes aus der Fett-zu-mager-Reaktionsdauer und der Mager-zu-fett-Reaktionsdauer eine Differenz einer erwarteten Reaktionsdauer der Lambdasonde und einer gemessenen Reaktionsdauer der Lambdasonde ist; und Angeben des Beeinträchtigungszustands der Lambdasonde in Reaktion darauf, dass eine Verhältnis der Fett-zu-mager-Reaktionsdauer zur Mager-zu-fett-Reaktionsdauer außerhalb eines um eins zentrierten Schwellenbereichs liegt.
  • Ein beispielhaftes System umfasst: einen Motor, der eine Vielzahl von Zylindern beinhaltet; Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die dazu ausgelegt sind, den Zylindern unter Druck stehenden Kraftstoff zuzuführen; einen Ansaugkanal zum Zuführen von Luft zum Motor; einen Luftmassenstrom(MAF)-Sensor, der an den Ansaugkanal gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, eine in den Motor eintretende Luftmenge zu messen; einen Abgaskanal zum Abführen von Abgas aus dem Motor; eine Lambdasonde, die an den Abgaskanal vorgelagert zu einer Emissionssteuervorrichtung durch ein Dichtmittel gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, eine Sauerstoffmenge in dem Abgas zu messen; und eine Steuerung, die Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung veranlassen zum: Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen; Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands des MAF-Sensors; und Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands der Lambdasonde. In dem vorhergehenden Beispiel beinhaltet das Bestimmen des Beeinträchtigungszustands der Lambdasonde zusätzlich oder gegebenenfalls eines oder mehrere aus Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands vom Verzögerungstyp oder langsam reagierenden Typ und Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands aufgrund ausgasenden Dichtmittels. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Bestimmen des Beeinträchtigungszustands aufgrund ausgasenden Dichtmittels zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne eine Beschichtung der Lambdasonde mit dem Dichtmittel in Reaktion darauf, dass die Lambdasonde ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases während eines konstanten Motorleistungsbedarfs in Verbindung mit einem verringerten Kraftstoffbedarf misst und eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist; Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit der Beschichtung der Lambdasonde mit dem Dichtmittel in Reaktion darauf, dass die Lambdasonde ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis während des konstanten Motorleistungsbedarfs in Verbindung mit einem erhöhten Kraftstoffbedarf misst, nachdem die Abgastemperatur die Schwellentemperatur überschritten hat; und Angeben eines Fehlens einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels in Reaktion darauf, dass die Lambdasonde ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis misst. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele speichert die Steuerung zusätzlich oder gegebenenfalls weitere Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher, die bei Ausführung die Steuerung veranlassen zum: während Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr Bestimmen eines Korrekturfaktors für die Lambdasonde in Reaktion auf die Angabe einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne die Beschichtung der Lambdasonde mit dem Dichtmittel und in Reaktion auf die Angabe einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit der Beschichtung der Lambdasonde mit dem Dichtmittel; und Anwenden des Korrekturfaktors auf jede Messung der Lambdasonde. In einem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Bestimmen des Beeinträchtigungszustands aufgrund ausgasenden Dichtmittels zusätzlich oder gegebenenfalls ferner Bestätigen eines Fehlens einer Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und einer Beeinträchtigung eines Luftmassenstromsensors.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzabläufe mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -abläufe können als ausführbare Anweisungen in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sein und durch das Steuersystem, einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstigen Motorbauteilen, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Abläufe können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Vorgänge, Schritte und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Vorgänge, Schritte und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Vorgänge, Schritte und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einem nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Vorgänge durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Auslegungen und Abläufe beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Auslegungen und weitere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Ansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiter oder enger gefassten, gleichen oder anderen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • 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
    • US 6382013 B1 [0004]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: in Reaktion auf eine Veränderung eines Bedarfs für Kraftstoffzufuhr zu einem Motor ohne eine Veränderung im Motorleistungsbedarf bei einer Motorabgastemperatur, die größer als eine Schwellentemperatur ist, Angeben einer Beeinträchtigung einer Lambdasonde, die mit einem Abgassystem des Motors durch ein Dichtmittel verbunden ist, aufgrund von ausgasendem Dichtmittel; und Korrigieren von Messungen der Lambdasonde in Reaktion auf die Angabe.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ferner umfasst: Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne eine Beschichtung der Lambdasonde, wenn die Lambdasonde ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motorabgases in Verbindung mit einem verringerten Kraftstoffbedarf misst; und Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit einer Beschichtung der Lambdasonde, wenn die Lambdasonde ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motorabgases in Verbindung mit einem erhöhten Kraftstoffbedarf misst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit der Beschichtung der Lambdasonde ferner Angeben einer Auswechelbedingung für die Lambdasonde beinhaltet.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Korrigieren von Messungen der Lambdasonde ferner umfasst: während Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr zum Motor Betreiben der Lambdasonde bei einer ersten niedrigeren Spannung, um eine erste Ausgabe zu erzeugen, und einer zweiten höheren Spannung, um eine zweite Ausgabe zu erzeugen; Bestimmen eines Korrekturfaktors für die Lambdasonde auf Grundlage der ersten und zweiten Ausgabe und einer Referenzsondenausgabe; und Multiplizieren jeder Lambdasondenmessung mit dem Korrekturfaktor.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend: Angeben einer Auswechelbedingung für die Lambdasonde und Bestimmen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motorabgases in einem vorwärtsgekoppelten Modus, wenn der Korrekturfaktor größer als ein Schwellenwert ist; und in Reaktion darauf, dass keine Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr innerhalb einer Schwellendauer nach der Angabe einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels vorliegen, Bestimmen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motorabgases in dem vorwärtsgekoppelten Modus.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste niedrigere Spannung eine Spannung ist, die Wassermoleküle nicht aufspaltet, und die zweite höhere Spannung eine Spannung ist, die Wassermoleküle aufspaltet.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Bestimmen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motorabgases im vorwärtsgekoppelten Modus Schätzen einer Luftmassenladung von Zylindern des Motors anhand einer Ausgabe eines Luftmassenstromsensors und Schätzen einer den Zylindern zugeführten Kraftstoffmenge anhand einer Pulsbreite eines Signals, das zum Betätigen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors verwendet wird, beinhaltet.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ferner Bestätigen eines Fehlens einer Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und einer Beeinträchtigung eines Luftmassenstromsensors beinhaltet.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ferner Verwenden eines Versatzes des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, der eine Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und eine Beeinträchtigung eines Luftmassenstromsensors berücksichtigt, beinhaltet.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Versatz des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf Grundlage einer Differenz eines befohlenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motorabgases, das von der Lambdasonde gemessen wird, wenn die Motorabgastemperatur kleiner als die Schwellentemperatur ist, bestimmt wird.
  11. System, umfassend: einen Motor, der eine Vielzahl von Zylindern beinhaltet; Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die dazu ausgelegt sind, den Zylindern unter Druck stehenden Kraftstoff zuzuführen; einen Ansaugkanal zum Zuführen von Luft zum Motor; einen Luftmassenstrom(MAF)-Sensor, der an den Ansaugkanal gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, eine in den Motor eintretende Luftmenge zu messen; einen Abgaskanal zum Abführen von Abgas aus dem Motor; eine Lambdasonde, die an den Abgaskanal vorgelagert zu einer Emissionssteuervorrichtung durch ein Dichtmittel gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, eine Sauerstoffmenge in dem Abgas zu messen; und eine Steuerung, die Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen; Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands des MAF-Sensors; und Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands der Lambdasonde.
  12. System nach Anspruch 11, wobei das Bestimmen des Beeinträchtigungszustands der Lambdasonde eines oder mehrere aus Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands vom Verzögerungstyp oder langsam reagierenden Typ und Bestimmen eines Beeinträchtigungszustands aufgrund ausgasenden Dichtmittels beinhaltet.
  13. System nach Anspruch 12, wobei das Bestimmen des Beeinträchtigungszustands aufgrund ausgasenden Dichtmittels ferner umfasst: Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne eine Beschichtung der Lambdasonde mit dem Dichtmittel in Reaktion darauf, dass die Lambdasonde ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases während eines konstanten Motorleistungsbedarfs in Verbindung mit einem verringerten Kraftstoffbedarf misst und eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist; Angeben einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit der Beschichtung der Lambdasonde mit dem Dichtmittel in Reaktion darauf, dass die Lambdasonde ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis während des konstanten Motorleistungsbedarfs in Verbindung mit einem erhöhten Kraftstoffbedarf misst, nachdem die Abgastemperatur die Schwellentemperatur überschritten hat; und Angeben eines Fehlens einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels in Reaktion darauf, dass die Lambdasonde ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis misst.
  14. System nach Anspruch 13, wobei die Steuerung weitere Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung veranlassen zum: während Bedingungen ohne Kraftstoffzufuhr Bestimmen eines Korrekturfaktors für die Lambdasonde in Reaktion auf die Angabe einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels ohne die Beschichtung der Lambdasonde mit dem Dichtmittel und in Reaktion auf die Angabe einer Beeinträchtigung der Lambdasonde aufgrund ausgasenden Dichtmittels mit der Beschichtung der Lambdasonde mit dem Dichtmittel; und Anwenden des Korrekturfaktors auf jede Messung der Lambdasonde.
  15. System nach Anspruch 13, wobei das Bestimmen des Beeinträchtigungszustands aufgrund ausgasenden Dichtmittels ferner Bestätigen eines Fehlens einer Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und einer Beeinträchtigung eines Luftmassenstromsensors beinhaltet.
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