DE102018209811A1 - Method for determining a state of a catalytic converter and exhaust gas aftertreatment device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines Katalysators (4) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem durch Betreiben einer stromaufwärts des Katalysators (4) angeordneten Verbrennungskraftmaschine (2) des Kraftfahrzeugs (1) eine Temperatur des Katalysators (4) erhöht wird. Stromabwärts eines Einlasses (5) des Katalysators (4) wird mittels zumindest eines Sensors (6) wenigstens ein Messwert erfasst, welcher mit einem Gehalt an Sauerstoff in dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine (2) korreliert. In einem ersten Messwertebereich wird eine größere Änderung der Messwerte erfasst als in wenigstens einem an den ersten Messwertebereich angrenzenden weiteren Messwertebereich. Eine in dem ersten Messwertebereich vorliegende Temperatur des Katalysators (4) wird bestimmt. Basierend auf der in dem ersten Messwertebereich vorliegenden Temperatur wird der Zustand des Katalysators (4) ermittelt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug (1).The invention relates to a method for determining a state of a catalytic converter (4) of a motor vehicle (1), in which a temperature of the catalytic converter (4) is increased by operating an internal combustion engine (2) of the motor vehicle (1) arranged upstream of the catalytic converter (4) , Downstream of an inlet (5) of the catalytic converter (4), at least one measured value is detected by means of at least one sensor (6), which correlates with an oxygen content in the exhaust gas of the internal combustion engine (2). A greater change in the measured values is recorded in a first measured value range than in at least one further measured value range adjacent to the first measured value range. A temperature of the catalyst (4) present in the first measured value range is determined. The state of the catalytic converter (4) is determined on the basis of the temperature present in the first measured value range. The invention further relates to an exhaust gas aftertreatment device for a motor vehicle (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines Katalysators eines Kraftfahrzeugs, bei welchem durch Betreiben einer stromaufwärts des Katalysators angeordneten Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs eine Temperatur des Katalysators erhöht wird. Stromabwärts eines Einlasses des Katalysators wird mittels zumindest eines Sensors wenigstens ein Messwert erfasst, welcher mit einem Gehalt an Sauerstoff in dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine korreliert. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for determining a state of a catalytic converter of a motor vehicle, in which a temperature of the catalytic converter is increased by operating an internal combustion engine of the motor vehicle arranged upstream of the catalytic converter. Downstream of an inlet of the catalytic converter, at least one measured value is recorded by means of at least one sensor, which correlates with an oxygen content in the exhaust gas of the internal combustion engine. Furthermore, the invention relates to an exhaust gas aftertreatment device for a motor vehicle.
Zur Einhaltung von gesetzlichen Vorgaben im Hinblick auf die Emissionen einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ist zum einen eine richtige Einstellung der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise des Motors vorzunehmen. Zusätzlich ist jedoch auch eine Abgasnachbehandlung mittels wenigstens eines Katalysators erforderlich, um Emissionsgrenzwerte einzuhalten. Die Wirksamkeit des wenigstens einen Katalysators hängt stark von dessen Alterung ab. Um die Funktionsfähigkeit des Katalysators im Kraftfahrzeug zu gewährleisten, wird daher regelmäßig die Alterung des Katalysators bestimmt. Hierfür wird üblicherweise eine Messung durchgeführt, um die Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators zu bestimmen.To comply with legal requirements with regard to the emissions of an internal combustion engine of a motor vehicle, on the one hand, the internal combustion engine or the engine must be set correctly. In addition, however, exhaust gas aftertreatment by means of at least one catalytic converter is also required in order to comply with emission limit values. The effectiveness of the at least one catalyst strongly depends on its aging. In order to ensure the functionality of the catalytic converter in the motor vehicle, the aging of the catalytic converter is therefore regularly determined. A measurement is usually carried out for this purpose in order to determine the oxygen storage capacity of the catalyst.
Beispielsweise beschreibt die
Des Weiteren ist es möglich, das Verbrennungsluftverhältnis, mit welchem die Verbrennungskraftmaschine betrieben wird, von einem Wert von Ä = 1 vorübergehend auf einen Wert von Ä < 1 zu verringern. Eine stromabwärts des Katalysators angeordnete Lambdasonde misst dann mit einem gewissen zeitlichen Verzug auch stromabwärts des Katalysators einen verringerten Sauerstoffgehalt im Abgas. Je größer dieser zeitliche Verzug zwischen dem Einstellen eines verringerten Werts des Verbrennungsluftverhältnisses λ und der Reaktion der Lambdasonde stromabwärts des Katalysators ist, desto größer ist die Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators. Dieser Zusammenhang wird üblicherweise genutzt, um daraus auf die Alterung des Katalysators rückzuschließen.Furthermore, it is possible to temporarily reduce the combustion air ratio with which the internal combustion engine is operated from a value of Ä = 1 to a value of Ä <1. A lambda probe arranged downstream of the catalytic converter then also measures a reduced oxygen content in the exhaust gas downstream of the catalytic converter with a certain time delay. The greater this time delay between the setting of a reduced value of the combustion air ratio λ and the reaction of the lambda sensor downstream of the catalytic converter, the greater the oxygen storage capacity of the catalytic converter. This relationship is usually used to infer the aging of the catalyst.
Es kann jedoch vorkommen, dass eine Verschlechterung der Emissionsergebnisse stromabwärts des Katalysators auftritt, obwohl der Katalysator gute Werte im Hinblick auf die Sauerstoff-Speicherfähigkeit aufweist. So wirken einige Schädigungsmechanismen wie zum Beispiel Ölvergiftungen mehr auf den Sauerstoffspeicher in der Beschichtung als auf die in der Beschichtung enthaltenen Edelmetalle. Diese Komponenten des Katalysators können somit beeinträchtigt sein, auch wenn die für die Speicherung von Sauerstoff verantwortlichen Komponenten des Katalysators noch kaum eine Alterung zeigen. Es kann also nicht in jedem Fall direkt vom Sauerstoffgehalt beziehungsweise von der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators auf die Emissionsergebnisse und folglich auf die Alterung des Katalysators geschlossen werden.However, there may be a deterioration in the emission results downstream of the catalyst even though the catalyst has good oxygen storage capacity. Some damage mechanisms, such as oil poisoning, act more on the oxygen storage in the coating than on the precious metals contained in the coating. These components of the catalytic converter can thus be impaired, even if the components of the catalytic converter responsible for the storage of oxygen hardly show any aging. It is therefore not always possible to infer the emission results and consequently the aging of the catalyst directly from the oxygen content or from the oxygen storage capacity of the catalyst.
Des Weiteren kann der Fall auftreten, dass die Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators beeinträchtigt ist, jedoch die katalytische Umwandlung von Abgasbestandteilen, welche durch Edelmetallkomponenten des Katalysators bewirkt wird, kaum eine Verschlechterung aufweist. Auch deswegen braucht nicht zwangsläufig ein direkter Zusammenhang zwischen der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators und dessen Leistungsfähigkeit im Hinblick auf die Konvertierung von Abgasbestandteilen vorzuliegen.Furthermore, the case may occur that the oxygen storage capacity of the catalytic converter is impaired, but the catalytic conversion of exhaust gas components, which is caused by noble metal components of the catalytic converter, hardly shows any deterioration. For this reason too, there is not necessarily a direct connection between the oxygen storage capacity of the catalytic converter and its performance with regard to the conversion of exhaust gas components.
Zudem hat es sich gezeigt, dass Messergebnisse zum Bestimmen der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators stark streuen können. Es können also zwei aufeinanderfolgende Messungen unterschiedliche Ergebnisse aufzeigen. Auch dies macht es schwierig, aus der Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators auf dessen Alterung rückzuschließen.In addition, it has been shown that measurement results for determining the oxygen storage capacity of the catalyst can vary widely. So two successive measurements can show different results. This also makes it difficult to deduce the aging of the catalyst from the oxygen storage capacity.
Wenn also die Sauerstoff-Speicherfähigkeit des Katalysators zur Bestimmung der Alterung desselben herangezogen wird, so ist einerseits die damit einhergehende große Streuung der Alterung nachteilig. Des Weiteren ist nachteilig, dass möglicherweise keine gute Korrelation zwischen dem Messergebnis für die Güte des Sauerstoffspeichers des Katalysators und den Emissionen des mit dem Katalysator bestückten Kraftfahrzeugs besteht, da bei dieser Betrachtung weitere Einflüsse vernachlässigt werden. Dies gilt insbesondere für die Alterung der Edelmetalle des Katalysators.If the oxygen storage capacity of the catalytic converter is used to determine the aging of the catalytic converter, on the one hand the associated large spread of aging is disadvantageous. A further disadvantage is that there may not be a good correlation between the measurement result for the quality of the oxygen storage of the catalytic converter and the emissions of the motor vehicle equipped with the catalytic converter, since this is the case Consideration of other influences can be neglected. This applies in particular to the aging of the noble metals of the catalyst.
Es ist Aufgabe Erfindung, ein Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Abgasnachbehandlungseinrichtung zu schaffen, welches beziehungsweise welche ein besonders zuverlässiges Ermitteln des Zustands des Katalysators ermöglicht.It is an object of the invention to provide a method and an exhaust gas aftertreatment device which is suitable for carrying out the method and which enables a particularly reliable determination of the state of the catalytic converter.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Abgasnachbehandlungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.This object is achieved according to the invention by a method with the features of
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ermitteln eines Zustands eines Katalysators eines Kraftfahrzeugs wird durch Betreiben einer stromaufwärts des Katalysators angeordneten Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs eine Temperatur des Katalysators erhöht. Es wird also das Verhalten des aus dem kalten Zustand heraus warmlaufenden Katalysators betrachtet. Stromabwärts eines Einlasses des Katalysators wird mittels zumindest eines Sensors wenigstens ein Messwert erfasst. Der wenigstens eine Messwert korreliert mit einem Gehalt an Sauerstoff in dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine. In einem ersten Messwertebereich wird eine größere Änderung der Messwerte erfasst als in wenigstens einem an den ersten Messwertebereich angrenzenden weiteren Messwertebereich. Eine in dem ersten Messwertebereich vorliegende Temperatur des Katalysators wird bestimmt. Basierend auf der in dem ersten Messwertebereich vorliegenden Temperatur wird der Zustand des Katalysators ermittelt.In the method according to the invention for determining a state of a catalytic converter of a motor vehicle, a temperature of the catalytic converter is increased by operating an internal combustion engine of the motor vehicle arranged upstream of the catalytic converter. The behavior of the catalytic converter warming up from the cold state is therefore considered. Downstream of an inlet of the catalytic converter, at least one measured value is recorded by means of at least one sensor. The at least one measured value correlates with an oxygen content in the exhaust gas of the internal combustion engine. A greater change in the measured values is recorded in a first measured value range than in at least one further measured value range adjacent to the first measured value range. A temperature of the catalytic converter present in the first measured value range is determined. The state of the catalytic converter is determined on the basis of the temperature present in the first measured value range.
Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein erster Zusammenhang zwischen den Emissionsergebnissen besteht, welche im Betrieb des warmgelaufenen beziehungsweise aufgeheizten Katalysators im Hinblick auf die Konvertierung von Schadstoffen erreicht werden, und dem Verlauf der Messwerte, welche mittels des Sensors erfasst werden. Die in dem ersten Messwertebereich auftretende plötzliche beziehungsweise starke Änderung der Messwerte korreliert nämlich mit einem ebenso vergleichsweise plötzlichen Ansteigen der Konvertierung von Schadstoffen in dem Katalysator. Ein zweiter Zusammenhang besteht zwischen diesem ersten Zusammenhang und der Zündtemperatur beziehungsweise Anspringtemperatur des Katalysators. Diese Anspringtemperatur ist wiederum von der Alterung des Katalysators abhängig.This is based on the knowledge that there is a first connection between the emission results which are achieved in the operation of the warmed up or heated catalyst with regard to the conversion of pollutants, and the course of the measured values, which are recorded by means of the sensor. The sudden or strong change in the measured values occurring in the first measured value range correlates with an equally comparatively sudden increase in the conversion of pollutants in the catalytic converter. A second relationship exists between this first relationship and the ignition temperature or light-off temperature of the catalytic converter. This light-off temperature is in turn dependent on the aging of the catalyst.
Je nach Zustand beziehungsweise Alterungszustand des Katalysators findet nämlich das Anspringen des Katalysators, also das Erreichen einer Konvertierung zumindest eines betrachteten Schadstoffs von mindestens 50 Prozent, bei einer niedrigeren Temperatur oder bei einer höheren Temperatur statt. Das Anspringen oder Zünden des Katalysators führt wiederum dazu, dass die Konvertierung der Schadstoffe plötzlich beziehungsweise sprunghaft ansteigt. Diese sprunghafte Verbesserung des Katalysators im Hinblick auf die Konvertierung der Schadstoffe tritt jedoch im Wesentlichen zeitgleich mit der raschen beziehungsweise plötzlichen Änderung der Messwerte in dem ersten Messwertebereich auf. Durch die Betrachtung der in dem ersten Messwertebereich vorliegenden Temperatur des Katalysators kann demnach besonders zuverlässig der Zustand des Katalysators ermittelt beziehungsweise realistisch beurteilt werden.Depending on the condition or aging condition of the catalytic converter, the catalytic converter starts up, that is, at least 50 percent conversion of at least one pollutant under consideration occurs at a lower temperature or at a higher temperature. Starting or igniting the catalyst in turn means that the conversion of the pollutants increases suddenly or suddenly. However, this abrupt improvement in the catalyst with regard to the conversion of the pollutants occurs essentially simultaneously with the rapid or sudden change in the measured values in the first measured value range. By looking at the temperature of the catalytic converter present in the first measured value range, the condition of the catalytic converter can thus be determined particularly reliably or assessed realistically.
Die entsprechenden Zusammenhänge, nämlich zum einen zwischen der sprunghaften Verbesserung der Emissionsergebnisse und der sprunghaften Änderung der Messwerte und zum anderen zwischen dieser Korrelation und der Anspringtemperatur des Katalysators haben sich in Versuchsreihen als besonders zuverlässig erwiesen, den Zustand des Katalysators realitätsgetreu zu ermitteln. Zudem ist eine Streuung der Ergebnisse sehr gering. Alterungseffekte von Komponenten des Katalysators wie etwa Edelmetallen in einer katalytisch wirksamen Oberfläche des Katalysators werden bei diesem Verfahren implizit mit betrachtet. Denn diese Alterungseffekte beziehen sich direkt auf die Emissionsergebnisse des Katalysators und auf dessen Anspringtemperatur. Folglich ist durch das Verfahren ein besonders zuverlässiges Ermitteln des Zustands des Katalysators ermöglicht.The corresponding relationships, namely on the one hand between the sudden improvement in the emission results and the sudden change in the measured values and on the other hand between this correlation and the light-off temperature of the catalytic converter, have proven to be particularly reliable in series of tests for realistically determining the condition of the catalytic converter. In addition, there is very little variation in the results. Aging effects of components of the catalyst such as precious metals in a catalytically active surface of the catalyst are implicitly considered in this process. Because these aging effects relate directly to the emission results of the catalyst and its light-off temperature. As a result, the method enables a particularly reliable determination of the state of the catalytic converter.
In vorteilhafter Weise wird bei dem Verfahren das Verhalten des gesamten Katalysators betrachtet und nicht nur das Verhalten von dem Speichern von Sauerstoff dienenden Komponenten des Katalysators, also etwa von Cer-Komponenten und/oder Zirkonium-Komponenten des Katalysators. Der Katalysator des Kraftfahrzeugs kann insbesondere als Drei-Wege-Katalysator und/oder als Oxidationskatalysator oder dergleichen ausgebildet sein.In the method, the behavior of the entire catalyst is advantageously considered and not only the behavior of the oxygen-storing components of the catalyst, that is to say of cerium components and / or zirconium components of the catalyst. The catalytic converter of the motor vehicle can in particular be designed as a three-way catalytic converter and / or as an oxidation catalytic converter or the like.
Vorzugsweise wird in dem ersten Messwertebereich eine Änderung der Messwerte als Funktion der Zeit erfasst. So kann nämlich einfach und prozesssicher die plötzliche beziehungsweise sprunghafte Änderung der Messwerte im Vergleich zu einer weniger starken Änderung der Messwerte in dem wenigstens einen weiteren Messwertebereich festgestellt werden. Dies gilt insbesondere, wenn auch in den weiteren Messwertebereichen eine Änderung der Messwerte als Funktion der Zeit erfasst wird.A change in the measured values as a function of time is preferably recorded in the first measured value range. This is because the sudden or abrupt change in the measured values compared to a less pronounced change in the measured values can be determined in the at least one further measured value range in a simple and reliable manner. This applies in particular if a change in the measured values is also recorded as a function of time in the further measured value ranges.
Vorzugsweise wird als die in dem ersten Messwertebereich auftretende Änderung der Messwerte ein Ansteigen einer elektrischen Spannung erfasst. Denn so kann eine ohnehin zur Kontrolle der Funktionstüchtigkeit des Katalysators vorzusehende Lambdasonde, welche stromabwärts des Einlasses des Katalysators angeordnet ist, zum Erfassen des wenigstens einen Messwertes genutzt werden. Der zeitliche Verlauf der Spannung dieser Lambdasonde lässt sich besonders einfach zum Ermitteln des Zustands des Katalysators heranziehen.The change occurring in the first measured value range is preferably the Measured values detected an increase in electrical voltage. This is because a lambda probe which is to be provided anyway to check the functionality of the catalytic converter and which is arranged downstream of the inlet of the catalytic converter can be used to record the at least one measured value. The time course of the voltage of this lambda probe can be used particularly easily to determine the state of the catalytic converter.
Die in dem ersten Messwertebereich vorliegende Temperatur des Katalysators kann durch Messen einer Temperatur des Abgases in dem Katalysator bestimmt werden. Hierfür kann ein Temperatursensor zum Einsatz kommen. Auf diese Weise lässt sich die Temperatur besonders zuverlässig bestimmen.The temperature of the catalytic converter present in the first measured value range can be determined by measuring a temperature of the exhaust gas in the catalytic converter. A temperature sensor can be used for this. In this way, the temperature can be determined particularly reliably.
Zusätzlich oder alternativ kann die in dem ersten Messwertebereich vorliegende Temperatur des Katalysators basierend auf Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine bestimmt werden. Die Temperatur kann also auch anhand eines Modells bestimmt werden, sodass auf den mit dem Vorsehen eines Temperatursensors einhergehenden Aufwand verzichtet werden kann.Additionally or alternatively, the temperature of the catalytic converter present in the first measured value range can be determined based on operating conditions of the internal combustion engine. The temperature can therefore also be determined using a model, so that the effort associated with the provision of a temperature sensor can be dispensed with.
Es kann jedoch auch mittels eines Temperatursensors die modellierte, also basierend auf Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine bestimmte Temperatur auf ihre Plausibilität hin überprüft werden.However, the temperature, which is modeled, that is to say determined based on operating conditions of the internal combustion engine, can also be checked for its plausibility by means of a temperature sensor.
Vorzugsweise wird zum Ermitteln des Zustands des Katalysators die in dem ersten Messwertebereich vorliegende Temperatur des Katalysators mit in einem Speicher abgelegten Referenzwerten der Temperatur verglichen. Durch einen derartigen Vergleich mit in dem Speicher einer Steuerungseinrichtung wie etwa einem Steuergerät oder einem Bordcomputer etwa in einer Tabelle abgelegten Referenzwerten kann sehr aufwandsarm und prozesssicher der Zustand des Katalysators ermittelt werden. Insbesondere kann durch Interpolation oder Extrapolation die in dem ersten Messwertebereich vorliegende Temperatur des Katalysators einem jeweiligen Zustand des Katalysators zugeordnet werden.To determine the state of the catalytic converter, the temperature of the catalytic converter present in the first measured value range is preferably compared with reference values of the temperature stored in a memory. Such a comparison with reference values stored in the memory of a control device, such as a control device or an on-board computer, for example in a table, enables the state of the catalytic converter to be determined with little effort and in a reliable manner. In particular, the temperature of the catalytic converter present in the first measured value range can be assigned to a respective state of the catalytic converter by interpolation or extrapolation.
Vorzugsweise wird als der Zustand des Katalysators ein Alterungszustand des Katalysators ermittelt. Denn die Fähigkeit des Katalysators, im Abgas enthaltene Schadstoffe in andere, unschädlichere Abgasbestandteile zu konvertieren, hängt von der Alterung des Katalysators ab.An aging state of the catalyst is preferably determined as the state of the catalyst. Because the ability of the catalytic converter to convert pollutants contained in the exhaust gas into other, harmless exhaust gas components depends on the aging of the catalytic converter.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn eine Warneinrichtung betätigt wird, welche einem Nutzer des Kraftfahrzeugs einen bevorstehenden Defekt des Katalysators kommuniziert. Beispielsweise kann in dem Kraftfahrzeug, welches mit dem Katalysator ausgestattet ist, eine Warnleuchte den Nutzer, insbesondere den Fahrer, auf den bevorstehenden Defekt des Katalysators hinweisen. Zusätzlich oder alternativ kann eine entsprechende Nachricht auf einer Anzeige des Kraftfahrzeugs dargestellt und/oder eine akustische Warnmeldung von der Warneinrichtung ausgegeben werden. Der Nutzer kann so rechtzeitig informiert werden, dass ein Defekt des Katalysators bevorsteht. So kann der Nutzer rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen lassen wie etwa eine Überprüfung, eine Wartung oder einen Austausch des Katalysators.Finally, it has proven to be advantageous if a warning device is activated which communicates an impending defect in the catalytic converter to a user of the motor vehicle. For example, in the motor vehicle which is equipped with the catalytic converter, a warning lamp can inform the user, in particular the driver, of the impending defect in the catalytic converter. Additionally or alternatively, a corresponding message can be shown on a display of the motor vehicle and / or an acoustic warning message can be output by the warning device. The user can be informed in good time that a catalytic converter defect is imminent. In this way, the user can have countermeasures taken in good time, such as a check, maintenance or replacement of the catalytic converter.
Die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Katalysator, welcher stromabwärts einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs in einem Abgasstrang des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst zumindest einen stromabwärts eines Einlasses des Katalysators angeordneten Sensor zum Erfassen wenigstens eines Messwerts, welcher mit einem Gehalt an Sauerstoff in dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine korreliert. Eine Steuerungseinrichtung der Abgasnachbehandlungseinrichtung ist zum Ermitteln eines Zustands des Katalysators ausgebildet. Die Steuerungseinrichtung ist dazu ausgebildet, in einem ersten Messwertebereich eine größere Änderung der Messwerte zu erfassen als in wenigstens einem an den ersten Messwertebereich angrenzenden weiteren Messwertebereich. Die Steuerungseinrichtung ist weiter dazu ausgebildet, basierend auf einer in dem ersten Messwertebereich vorliegenden Temperatur des Katalysators den Zustand des Katalysators zu ermitteln.The exhaust gas aftertreatment device according to the invention for a motor vehicle comprises a catalytic converter which is arranged downstream of an internal combustion engine of the motor vehicle in an exhaust line of the motor vehicle. The exhaust gas aftertreatment device comprises at least one sensor arranged downstream of an inlet of the catalytic converter for detecting at least one measured value, which correlates with a content of oxygen in the exhaust gas of the internal combustion engine. A control device of the exhaust gas aftertreatment device is designed to determine a state of the catalytic converter. The control device is designed to detect a greater change in the measured values in a first measured value range than in at least one further measured value range adjacent to the first measured value range. The control device is further designed to determine the state of the catalytic converter based on a temperature of the catalytic converter present in the first measured value range.
Folglich lässt sich mittels der Abgasnachbehandlungseinrichtung das erfindungsgemäße Verfahren durchführen. Dementsprechend ermöglicht die Abgasnachbehandlungseinrichtung eine besonders zuverlässige Ermittlung des Zustands des Katalysators.Consequently, the method according to the invention can be carried out by means of the exhaust gas aftertreatment device. Accordingly, the exhaust gas aftertreatment device enables a particularly reliable determination of the state of the catalytic converter.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungseinrichtung und umgekehrt.The advantages and preferred embodiments described for the method according to the invention also apply to the exhaust gas aftertreatment device according to the invention and vice versa.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or on their own.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 stark schematisiert ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, in deren Abgasstrang ein Katalysator angeordnet ist, wobei ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs dazu ausgebildet ist, anhand des Spannungsverlaufs einer Lambdasonde und der Anspringtemperatur des Katalysators einen Zustand des Katalysators zu ermitteln; -
2 einen Graphen, in welchem die Konvertierung von Schadstoffen mittels des neuen, nicht gealterten Katalysators in Abhängigkeit von der Temperatur des Katalysators anhand dreier Kurven dargestellt ist, wobei zusätzlich der Verlauf der mittels der Lambdasonde erfassten Spannung dargestellt ist; und -
3 einen weiteren Graphen, in welchem drei Kurven die Konvertierung von Schadstoffen mittels des Katalysators angeben sowie weitere Kurven den Spannungsverlauf der Lambdasonde, wobei in3 die Verhältnisse für einen Katalysator mit Alterungserscheinungen dargestellt sind.
-
1 highly schematized a motor vehicle with an internal combustion engine, in the exhaust line of which a catalytic converter is arranged, a control device of the motor vehicle being designed to determine a state of the catalytic converter on the basis of the voltage profile of a lambda probe and the light-off temperature of the catalytic converter; -
2 a graph in which the conversion of pollutants by means of the new, non-aged catalytic converter as a function of the temperature of the catalytic converter is shown on the basis of three curves, the course of the voltage detected by means of the lambda probe also being shown; and -
3 a further graph in which three curves indicate the conversion of pollutants by means of the catalytic converter and further curves the voltage curve of the lambda sensor, wherein in3 the conditions for a catalyst are shown with signs of aging.
In
In
Die mittels des Sensors
Vorliegend wird ein Verhalten des Katalysators
In einem in
In dem Graphen in
Aus dem Graphen
Es wird hierfür das Startverhalten des warmlaufenden Katalysators
Es besteht somit der erste Zusammenhang zwischen der Leistungsfähigkeit des Katalysators
Insbesondere mit Bezug auf einen in
Wiederum sind in dem Graphen
In
Auch bei dem gealterten Katalysator
Auch bei dem gealterten Katalysator
Durch die Betrachtung einerseits des sprunghaften Ansteigens der mittels des Sensors
Im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs
Um den Wert der Temperatur
Ein Nutzer des Kraftfahrzeugs
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 33
- Abgasstrangexhaust gas line
- 44
- Katalysatorcatalyst
- 55
- Einlassinlet
- 66
- Sensorsensor
- 77
- Auslassoutlet
- 88th
- Steuergerätcontrol unit
- 99
- Graphgraph
- 1010
- KurveCurve
- 1111
- KurveCurve
- 1212
- KurveCurve
- 1313
- Abszisseabscissa
- 1414
- Ordinateordinate
- 1515
- Ordinateordinate
- 1616
- KurveCurve
- 1717
- KurveCurve
- 1818
- MesswertebereichMeasuring range
- 1919
- MesswertebereichMeasuring range
- 2020
- MesswertebereichMeasuring range
- 2121
- Temperaturtemperature
- 2222
- KurveCurve
- 2323
- KurveCurve
- 2424
- KurveCurve
- 2525
- KurveCurve
- 2626
- KurveCurve
- 2727
- MesswertebereichMeasuring range
- 2828
- Temperaturtemperature
- 2929
- SpeicherStorage
- 3030
- Temperatursensortemperature sensor
- 3131
- Warnleuchtewarning light
- 3232
- KurveCurve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 10248842 A1 [0003]DE 10248842 A1 [0003]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102018209811.5A DE102018209811A1 (en) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | Method for determining a state of a catalytic converter and exhaust gas aftertreatment device |
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Cited By (1)
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DE102020126961A1 (en) | 2020-10-14 | 2022-04-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for determining a condition of a catalytic converter and exhaust aftertreatment device |
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-
2018
- 2018-06-18 DE DE102018209811.5A patent/DE102018209811A1/en active Pending
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