DE102018218029A1 - Procedure for evaluating the functionality of an exhaust gas catalytic converter - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bewerten der Funktionsfähigkeit eines einem Verbrennungsmotor (1) nachgeschalteten Abgaskatalysators (2) zur Verfügung gestellt. In dem Verfahren wird der Verbrennungsmotor (1) vor dem Ermitteln einer Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators (2) in einen Segelbetrieb versetzt, und die Trägheit der sich bewegenden Teile des in den Segelbetrieb versetzten Verbrennungsmotors (1) wird genutzt, um den Abgaskatalysator (2) mit Sauerstoff zu befüllen. Nach dem Beenden des Segelbetriebs wird die Sauerstoffspeicherkapazität des mit dem Sauerstoff befüllten Abgaskatalysators (2) überprüft. Die Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators (2) wird dann anhand des Ergebnisses der Überprüfung der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators (2) bewertet.A method for evaluating the functionality of an exhaust gas catalytic converter (2) connected downstream of an internal combustion engine (1) is made available. In the method, the internal combustion engine (1) is set into a sailing mode before determining an oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter (2), and the inertia of the moving parts of the internal combustion engine (1) set into sailing mode is used to carry the exhaust gas catalytic converter (2) Fill oxygen. After stopping the sailing operation, the oxygen storage capacity of the catalytic converter (2) filled with oxygen is checked. The functionality of the exhaust gas catalytic converter (2) is then assessed on the basis of the result of the check of the oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten der Funktionsfähigkeit eines Abgaskatalysators, welcher einem Verbrennungsmotor nachgeschaltet ist.The present invention relates to a method for evaluating the functionality of an exhaust gas catalytic converter which is connected downstream of an internal combustion engine.

In Bezug auf zulässige Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren machen immer strengere gesetzliche Vorschriften es erforderlich, Schadstoffemissionen eines Verbrennungsmotors weiter zu verringern. Im zunehmenden Maße ist es daher erforderlich, die Komponenten eines Abgassystems, wie z.B. einen Katalysator, auch während der Fahrt zu überwachen. Hierdurch können mögliche Fehlfunktionen frühzeitig erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Die durch die regulatorischen Bedingungen erzwungenen Funktionszustandsüberwachungen müssen jedoch mit den Forderungen eines Verbrauchers nach hoher Leistung und einer dem Fahrzeugtyp entsprechenden, schnellen Reaktion auf eine Betätigung des Gaspedals in Einklang gebracht werden. In den letzten Jahren wurde somit begonnen, Fahrzeuge mit einer Diagnosefunktion auszustatten, so dass eine Funktionszustandsüberwachung eines einem Verbrennungsmotor nachgeschalteten Katalysators während der Fahrt des Kraftfahrzeuges ermöglicht wird, ohne dabei das Fahrverhalten des Fahrers des Kraftfahrzeuges merklich zu beeinflussen. Eine solche Funktionszustandsüberwachung entspricht den On Board Diagnostik (OBD) - Regulierungen.With regard to permissible pollutant emissions from motor vehicles with internal combustion engines, ever stricter legal regulations make it necessary to further reduce pollutant emissions from an internal combustion engine. It is therefore increasingly necessary to use the components of an exhaust system, e.g. a catalyst to monitor even while driving. This enables possible malfunctions to be identified at an early stage and appropriate countermeasures to be taken. However, the functional status monitoring enforced by the regulatory conditions must be reconciled with the demands of a consumer for high performance and a quick response to an actuation of the accelerator pedal that corresponds to the vehicle type. In recent years, vehicles have thus been equipped with a diagnostic function, so that functional condition monitoring of a catalytic converter connected downstream of an internal combustion engine is made possible while the motor vehicle is traveling, without noticeably influencing the driving behavior of the driver of the motor vehicle. Such functional status monitoring corresponds to the On Board Diagnostics (OBD) regulations.

Es ist bekannt, dass die Sauerstoffspeicherkapazität eines Katalysators bestimmt werden kann, indem zunächst der Sauerstoff in dem Katalysator reduziert wird und danach der Verbrennungsmotor mit einem mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch gespeist wird, wodurch der Katalysator absichtlich mit Sauerstoff gefüllt wird. Beginnend mit dem Umschalten von dem fetten zu dem mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch wird ein Zeitintegral über die pro Zeiteinheit in den Katalysator eingebrachte Sauerstoffmenge berechnet.It is known that the oxygen storage capacity of a catalytic converter can be determined by first reducing the oxygen in the catalytic converter and then feeding the internal combustion engine with a lean fuel / air mixture, whereby the catalytic converter is intentionally filled with oxygen. Starting with the switch from the rich to the lean fuel-air mixture, a time integral is calculated over the amount of oxygen introduced into the catalytic converter per unit of time.

Bei Fahrzeugen mit konventionellen, nicht hybriden Antriebssträngen erfolgt bei Verzögerungen eine Motorkraftstoffabschaltung ohne Trennung des Motors vom Antriebsstrang (Schubbetrieb), und die Motorkraftstoffabschaltung während einer Verzögerung wird verwendet, um den Katalysatorzustand für gesetzlich vorgeschriebene On Board Diagnosesysteme zu überwachen. Dieser sogenannte Nachlaufmodus führt zu einer Speicherung von Sauerstoff in den Abgaskatalysator, welches die Überwachung der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators und dadurch den Gesundheitszustand beim Auftanken nach der Verzögerungsphase ermöglicht.On vehicles with conventional, non-hybrid powertrains, engine delays occur without delay when the engine is disconnected from the powertrain (overrun), and engine fuel cutoff during a delay is used to monitor the catalytic converter status for legally required on-board diagnostic systems. This so-called after-run mode leads to a storage of oxygen in the exhaust gas catalytic converter, which enables the monitoring of the oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter and thereby the state of health when refueling after the delay phase.

Bei Hybrid-Elektrofahrzeugen ist es von großer Bedeutung, dass für das Mindern des Kraftstoffverbrauches und der Kohlendioxidemissionen (CO2) der Motor bei einer Motorkraftstoffabschaltung direkt vom Antriebsstrang getrennt wird (Segelbetrieb), um die elektrische Rekuperationsenergie zu maximieren, nachdem der Fahrer den Wunsch geäußert hat, das Fahrzeug nicht weiter anzutreiben, z.B. zu Beginn einer Verzögerungsphase. Würde sich der Motor im Schubbetrieb befinden, d.h. bei einer Motorkraftstoffabschaltung mit dem Antriebsstrang weiterhin verbunden bleiben, würde sich die rückgewonnene Energie um die Motorschleppenergie reduzieren und dadurch den CO2-Vorteil des hybriden elektrischen Systems verringern.In hybrid electric vehicles, it is of great importance that, in order to reduce fuel consumption and carbon dioxide (CO 2 ) emissions, the engine is disconnected directly from the powertrain when the engine is switched off (sailing operation) in order to maximize the electrical recuperation energy after the driver has expressed the wish has to stop driving the vehicle, e.g. at the beginning of a deceleration phase. If the engine were in overrun mode, ie if the engine was switched off, the engine would remain connected to the drive train, the energy recovered would be reduced by the engine towing energy, thereby reducing the CO 2 advantage of the hybrid electrical system.

Um den gesetzlichen Anforderungen zu genügen, ist es gemäß der US 2012/0222402 A1 im Rahmen der On Board Diagnostik erforderlich, die im Abgasstrang eines Verbrennungsmotors angeordneten Abgassonden bei laufenden Motor verschiedenen Tests zu unterziehen. Hierzu schlägt die US 2012/0222402 A1 ein Verfahren vor, bei dem eine Diagnose eines in einem Abgasstrang befindlichen Katalysators während des Segelbetriebs durchgeführt wird. Im Rahmen dieses Verfahrens wird der Motor nach dem Eintritt des Segelbetriebs in einer ersten Phase mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einem Lambdawert von 1 betrieben, was zu einem Kraftstoffverbrauch während des Segelbetriebes führt.In order to meet the legal requirements, it is according to the US 2012/0222402 A1 As part of on-board diagnostics, it is necessary to subject the exhaust gas probes arranged in the exhaust line of an internal combustion engine to various tests while the engine is running. For this, the US 2012/0222402 A1 proposes a method in which a diagnosis of a catalytic converter located in an exhaust line is carried out during sailing. In the context of this method, the engine is operated in a first phase with a fuel-air mixture with a lambda value of 1 after the start of sailing, which leads to fuel consumption during sailing.

Die US 2012/0053816 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoffspeicherkapazität eines Katalysators während eines Schubbetriebes.The US 2012/0053816 A1 discloses a method for determining the oxygen storage capacity of a catalyst during coasting.

Die US 9,677,488 B2 offenbart ein Selbstdiagnoseverfahren zum Durchführen einer Diagnose des Abgassensors eines SCR-Systems (Selective Catalytic Reduction, Selektive Katalytische Reduktion) mit mehreren Diagnosesequenzen. In einer zweiten Diagnosesequenz des Verfahrens wird nach einer Motorkraftstoffabschaltung bei hohen Motordrehzahlen Luft in das Abgassystem gepumpt. Die eingepumpte Luft führt zu einem sehr niedrigen NOx-Gehalt und einem sehr hohen Sauerstoffgehalt innerhalb des Abgassystems an der Stelle des Abgassensors, was zum Messen der Leistungsfähigkeit des Abgassensors im Hinblick auf die Messung eines niedrigen NOx-Gehalts und eines hohen Sauerstoffgehalts herangezogen wird. Die zweite Diagnosesequenz endet, wenn der Motor nach der Motorkraftstoffabschaltung zum Stillstand gekommen ist.The US 9,677,488 B2 discloses a self-diagnostic method for performing diagnosis of the exhaust gas sensor of an SCR (Selective Catalytic Reduction) system with multiple diagnostic sequences. In a second diagnostic sequence of the method, air is pumped into the exhaust system after an engine fuel shutdown at high engine speeds. The air pumped in results in a very low NOx content and a very high oxygen content within the exhaust system at the location of the exhaust gas sensor, which is used to measure the performance of the exhaust gas sensor with a view to measuring a low NOx content and a high oxygen content. The second diagnostic sequence ends when the engine has stopped after the engine fuel cut.

Die US 7,937,995 B2 offenbart ein Verfahren zum Überwachen einer Abgasreinigungskomponente mit Gasspeicherfähigkeit zum Reinigen von Abgasen von einem Verbrennungsmotor.The US 7,937,995 B2 discloses a method of monitoring an exhaust gas purification component with gas storage capability for purifying exhaust gases from an internal combustion engine.

Die US 2016/0319727 A1 offenbart ein Verfahren zur On Board Diagnose des Oxidationskatalysators eines Abgassystems eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeuges mit einer Motorsteuervorrichtung und einem Temperatursensor in dem Abgassystem stromaufwärts des Oxidationskatalysators. Das in der US 2016/0319727 A1 offenbarte Verfahren umfasst das Betreiben des Verbrennungsmotors im Schubbetrieb und das Einspritzen einer Kraftstoffmenge stromaufwärts des Oxidationskatalysators. Die Änderung der Temperaturwerte über die Zeit wird durch den Temperatursensor gemessen. Aus den Messdaten wird anschließend geschlussfolgert, ob der Oxidationskatalysator fehlerfrei arbeitet. The US 2016/0319727 A1 discloses a method for on-board diagnosis of the oxidation catalytic converter of an exhaust system of an internal combustion engine of a vehicle with an engine control device and a temperature sensor in the exhaust system upstream of the oxidation catalytic converter. That in the US 2016/0319727 A1 The disclosed method includes operating the internal combustion engine in overrun mode and injecting an amount of fuel upstream of the oxidation catalyst. The change in temperature values over time is measured by the temperature sensor. The measurement data are then used to conclude whether the oxidation catalytic converter is working properly.

Die US 7,499,792 B2 offenbart ein Verfahren für eine Diagnose eines Abgaskatalysators. Die Diagnose wird dabei im Schubbetrieb des Kraftfahrzeuges durchgeführt, in der der Kraftstoff abgeschaltet und der Sauerstoffspeicher des Katalysators vollständig mit Sauerstoff beladen wird.The US 7,499,792 B2 discloses a method for diagnosis of an exhaust gas catalytic converter. The diagnosis is carried out in the overrun mode of the motor vehicle, in which the fuel is switched off and the oxygen reservoir of the catalytic converter is completely loaded with oxygen.

Die US 9,731,711 B2 offenbart ein System zu Steuern der Diagnose eines Sauerstoffsensors in einem Hybrid-Elektro-Fahrzeug (HEV). Dabei sollen die Diagnosevorschriften erfüllt und eine Verringerung der Antriebseffizienz aufgrund häufiger Diagnosen des Sauerstoffsensors vermieden werden. Wenn eine Diagnose eines Sauerstoffsensors während des Segelmodus des Hybridfahrzeuges erforderlich ist, kann die Motorsteuerung die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr beibehalten und die Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Motorwelle schließen, um die Diagnose durchzuführen.The US 9,731,711 B2 discloses a system for controlling the diagnosis of an oxygen sensor in a hybrid electric vehicle (HEV). The diagnostic requirements should be met and a reduction in drive efficiency due to frequent diagnoses of the oxygen sensor should be avoided. If diagnosis of an oxygen sensor is required during the sailing mode of the hybrid vehicle, the engine controller may maintain the fuel cut and close the clutch between the engine and the engine shaft to perform the diagnosis.

Die DE 10 2011 088 296 A1 offenbart ein Verfahren zur Dynamiküberwachung von Gassensoren einer Brennkraftmaschine. Die Dynamiküberwachung kann bei Fahrzeugen mit Segelbetrieb durchgeführt werden.The DE 10 2011 088 296 A1 discloses a method for dynamic monitoring of gas sensors of an internal combustion engine. Dynamic monitoring can be carried out on vehicles with sailing operation.

Die US 8,831,818 B2 offenbart ein Diagnoseverfahren für einen Sauerstoffsensor eines Hybridfahrzeuges.The US 8,831,818 B2 discloses a diagnostic method for an oxygen sensor of a hybrid vehicle.

Die DE 10 2016 219 549 A1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicher-Katalysators insbesondere eines autonom fahrenden Fahrzeuges.The DE 10 2016 219 549 A1 discloses a method for monitoring a NOx storage catalytic converter, in particular an autonomously driving vehicle.

Gegenüber der US 2012/0222402 A1 ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Katalysators zur Verfügung zu stellen, mit dem sich der Kraftstoffverbrauch während der Diagnose senken lässt.Opposite the US 2012/0222402 A1 It is the object of the present invention to provide a method for monitoring the function of a catalytic converter with which the fuel consumption can be reduced during the diagnosis.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.The object is achieved by a method according to claim 1. The dependent claims contain advantageous refinements of the present invention.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Bewerten der Funktionsfähigkeit eines einem Verbrennungsmotor nachgeschalteten Abgaskatalysators zur Verfügung. In diesem Verfahren wird der Verbrennungsmotor vor dem Ermitteln einer Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators in einen Segelbetrieb versetzt. Das Versetzen in den Segelbetrieb erfolgt dabei durch Unterbinden der Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor und Entkoppeln des Verbrennungsmotors vom Antriebsstrang. Erfindungsgemäß wird die Trägheit der sich bewegenden Teile des in den Segelbetrieb versetzten Verbrennungsmotors genutzt, um den Abgaskatalysators mit Sauerstoff zu befüllen. Insbesondere wird dabei die nach dem Beginn des Segelbetriebs trägheitsbedingt noch hohe Drehzahl des Verbrennungsmotors genutzt, um Luft durch den Verbrennungsmotor in den Abgaskatalysator zu fördern. Danach wird die Sauerstoffspeicherkapazität des mit dem Sauerstoff befüllten Abgaskatalysators nach dem Beenden des Segelbetriebs überprüft und die Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators anhand des Ergebnisses der Überprüfung der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators bewertet. Durch diese Vorgehensweise wird gegenüber der konventionellen Diagnostik des Verbrennungsmotors der Schleppbetrieb reduziert, so dass Bremsenergierückgewinnung und Kraftstoffeffizienz gesteigert werden.The present invention provides a method for evaluating the functionality of an exhaust gas catalytic converter connected downstream of an internal combustion engine. In this method, the internal combustion engine is put into a sailing mode before the oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter is determined. Switching to sailing mode takes place by stopping the fuel supply to the internal combustion engine and decoupling the internal combustion engine from the drive train. According to the invention, the inertia of the moving parts of the internal combustion engine set to sailing is used to fill the exhaust gas catalytic converter with oxygen. In particular, the still high speed of the internal combustion engine after the start of the sailing operation is used to convey air through the internal combustion engine into the exhaust gas catalytic converter. The oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter filled with oxygen is then checked after the end of the sailing operation and the functionality of the exhaust gas catalytic converter is assessed on the basis of the result of the check of the oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter. This procedure reduces drag operation compared to conventional diagnostics of the internal combustion engine, so that braking energy recovery and fuel efficiency are increased.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass während des gesamten Segelbetriebs dem Motor kein Kraftstoff zugeführt zu werden braucht, da die Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators erst nach Beendigung des Segelbetriebs erfolgt und im Segelbetrieb nur eine Befüllung des Abgaskatalysators mit Sauerstoff erfolgt.An advantage of the present invention is that no fuel needs to be supplied to the engine during the entire sailing operation, since the functionality of the exhaust gas catalytic converter is only checked after the sailing operation has ended and in the sailing mode only the exhaust gas catalytic converter is filled with oxygen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in dem Ausnutzen des Trägheitsmoments der rotierenden Teile des Verbrennungsmotors bei ausgekoppeltem Motor und ohne Kraftstoffzufuhr. Aufgrund der Trägheit der mit einer hohen Drehzahl, typischerweise 1500 Umdrehungen pro Minute, rotierenden Teile des Verbrennungsmotors benötigt ein Verbrennungsmotor typischerweise mehrere Sekunden, um zum Stillstand zu gelangen. Diese dabei meist in Wärme umgewandelte, ungenutzte Energie kann jedoch effektiv genutzt werden. Erfindungsgemäß wird die bis zum Stillstand des Verbrennungsmotors „frei gegebene“ Energie genutzt, um den Abgaskatalysator mit Sauerstoff anzureichern. Eine weitere, bei einem Bremsvorgang durch Umwandlung entstehende Energie, die Bremsenergie, ist somit nicht mehr nötig, um den Abgaskatalysator anzureichern. Die bei einem Bremsvorgang in elektrische Energie umgewandelte Energie kann somit fast vollständig als Rückgewinnungsenergie gespeichert und bis auf Umwandlungsverluste dem Kraftfahrzeug wieder zur Verfügung gestellt werden.Another advantage of the present invention lies in the utilization of the moment of inertia of the rotating parts of the internal combustion engine when the engine is decoupled and without the supply of fuel. Due to the inertia of the parts of the internal combustion engine rotating at a high speed, typically 1500 revolutions per minute, an internal combustion engine typically takes several seconds to come to a standstill. This mostly converted into unused energy can be used effectively. According to the invention, the energy “released” until the internal combustion engine comes to a standstill is used to enrich the exhaust gas catalytic converter with oxygen. Another energy that arises during a braking process through conversion, the braking energy, is therefore no longer necessary to enrich the catalytic converter. The energy converted into electrical energy during a braking operation can thus be almost completely stored as recovery energy and can be made available to the motor vehicle again except for conversion losses.

Insbesondere im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch und der CO2-Emissionen ist es bei Hybridelektrofahrzeugen von großer Bedeutung, die Kopplung zwischen Antriebsstrang und Verbrennungsmotor zu lösen sowie den Verbrennungsmotor auszuschalten, sobald der Fahrer andeutet, das Fahrzeug nicht weiter anzutreiben. Dies ist beispielsweise bei Beginn einer Verzögerungsphase der Fall, wenn abgesehen werden kann, dass der Kraftfahrer einen Bremsvorgang durchführen oder das Kraftfahrzeug nur ausrollen lassen möchte. Neben dem Schließen der Kraftstoffzufuhr der Kraftstoffeinspritzeinheit ist es auch im Sinne des Kraftfahrers, die bei einem Bremsvorgang umgewandelte Energie als Rückgewinnungsenergie zu speichern und später beispielsweise für den Antrieb des Kraftfahrzeuges wieder zu nutzen. Wenn jedoch der Motor im Schubbetrieb mit dem Antriebsstrang verbunden bleibt, reduziert sich die Rückgewinnungsenergie um die Motorschleppenergie und reduziert den CO2 Vorteil des hybriden elektrischen Systems. With regard to fuel consumption and CO 2 emissions in particular, it is of great importance for hybrid electric vehicles to release the coupling between the drive train and the internal combustion engine and to switch off the internal combustion engine as soon as the driver indicates that the vehicle should no longer be driven. This is the case, for example, at the start of a deceleration phase, if it can be foreseen that the driver will brake or only want the motor vehicle to roll out. In addition to closing the fuel supply to the fuel injection unit, it is also in the driver's interest to store the energy converted during a braking operation as recovery energy and to use it again later, for example, to drive the motor vehicle. However, if the engine remains connected to the powertrain in overrun, the recovery energy is reduced by the engine towing energy and reduces the CO 2 advantage of the hybrid electrical system.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Überprüfen der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators dem Verbrennungsmotor nach dem Beenden des Segelbetriebs der Kraftstoff mit einer derartigen Zufuhrrate zugeführt, dass ein kraftstoffreiches Abgasgemisch entsteht. Dabei wird mittels eines dem Abgaskatalysator nachgeschalteten Sensors geprüft, ob kraftstoffreiches Abgas aus dem Abgaskatalysator austritt, bevor dem Verbrennungsmotor eine vorbestimmte Kraftstoffmenge eingespritzt worden ist. Das Prüfen, ob kraftstoffreiches Abgas aus dem Abgaskatalysator austritt, kann insbesondere mit Hilfe einer Lambdasonde erfolgen. In dieser Ausgestaltung des Verfahrens kann auf eine nicht ausreichende Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators und damit auf einen nicht voll funktionsfähigen Abgaskatalysator geschlossen werden, wenn kraftstoffreiches Abgas aus dem Abgaskatalysator austritt, bevor dem Verbrennungsmotor eine vorbestimmte Kraftstoffmenge eingespritzt worden ist. In einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung kann aus der Kraftstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor bis zum Austritt des kraftstoffreichen Abgases aus dem Abgaskatalysator zugeführt worden ist, und dem gewählten Kraftstoff-Luft-Verhältnis beim Zuführen des Kraftstoffes die Menge an Sauerstoff, die von dem Abgaskatalysator während des Segelbetriebs gespeichert worden ist, ermittelt werden. Dadurch kann die Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators nicht nur qualitativ, sondern auch quantitativ bewertet werden.According to one embodiment of the method according to the invention, in order to check the oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter, the fuel is supplied to the internal combustion engine after the end of the sailing operation at a feed rate such that a fuel-rich exhaust gas mixture is produced. It is checked by means of a sensor connected downstream of the exhaust gas catalytic converter whether fuel-rich exhaust gas emerges from the exhaust gas catalytic converter before a predetermined amount of fuel has been injected into the internal combustion engine. The check whether fuel-rich exhaust gas emerges from the exhaust gas catalytic converter can be carried out in particular with the aid of a lambda probe. In this embodiment of the method, an insufficient oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter and thus an incompletely functional exhaust gas catalytic converter can be concluded if fuel-rich exhaust gas emerges from the exhaust gas catalytic converter before a predetermined amount of fuel has been injected into the internal combustion engine. In a further development of this embodiment, the amount of oxygen that is supplied by the exhaust gas catalytic converter during the sailing operation can be determined from the amount of fuel that has been fed to the internal combustion engine until the fuel-rich exhaust gas has left the exhaust gas catalytic converter and the selected air-fuel ratio when the fuel is supplied has been saved. As a result, the functionality of the exhaust gas catalytic converter can be assessed not only qualitatively but also quantitatively.

Das Betreiben des Verbrennungsmotors im Segelbetrieb führt zwar dazu, dass der Abgaskatalysator mit Sauerstoff aufgefüllt wird, jedoch hängt die Menge an Sauerstoff, die dem Abgaskatalysator im Segelbetrieb zugeführt werden kann, von der Drehzahl des Verbrennungsmotors bei Beginn des Segelbetriebes ab. Ab einer bestimmten Grenzdrehzahl und darüber wird bei Auslaufen des Verbrennungsmotors bis zum Stillstand ein voll funktionsfähiger Abgaskatalysator vollständig mit Sauerstoff gefüllt. Bei niedrigeren Drehzahlen bei Beginn des Segelbetriebes, d.h. bei Drehzahlen unterhalb eines Grenzwertes, wird ein voll funktionsfähiger Abgaskatalysator dagegen nicht vollständig mit Sauerstoff gefüllt. Liegt die Drehzahl bei Beginn des Segelbetriebes in dem Drehzahlbereich unterhalb der Grenzdrehzahl ist somit eine vollständige Beladung des Abgaskatalysators mit Sauerstoff nicht möglich. Ein nicht vollständig mit Sauerstoff beladener aber voll funktionstüchtiger Abgaskatalysator könnte das Ergebnis der Überprüfung der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators verfälschen. In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher die Drehzahl des Verbrennungsmotors bei Beginn des Segelbetriebes ermittelt, und das Bewerten der Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators erfolgt nur dann, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors bei Beginn des Segelbetriebes bei einer bestimmten Grenzdrehzahl oder darüber liegt.Operating the internal combustion engine in sailing operation results in the exhaust gas catalytic converter being filled with oxygen, but the amount of oxygen that can be supplied to the exhaust gas catalytic converter in sailing operation depends on the speed of the internal combustion engine at the start of sailing operation. Above a certain limit speed and above, a fully functional catalytic converter is completely filled with oxygen when the combustion engine comes to a standstill. At lower speeds at the start of sailing, i.e. at speeds below a limit, however, a fully functional catalytic converter is not completely filled with oxygen. If the speed at the start of the sailing operation is in the speed range below the limit speed, a full loading of the catalytic converter with oxygen is not possible. A fully functional catalytic converter that is not fully loaded with oxygen could falsify the result of the check of the oxygen storage capacity of the catalytic converter. In a development of the method according to the invention, the speed of the internal combustion engine is therefore determined at the start of the sailing operation, and the functionality of the exhaust gas catalytic converter is only assessed if the speed of the internal combustion engine at the start of the sailing operation is at a certain limit speed or above.

Wenn der Verbrennungsmotor nicht vom Antriebsstrang getrennt ist, wird Drehzahl der Komponenten des Verbrennungsmotors von Reibungskräften beeinflusst. Das Reduzieren der Rotationsgeschwindigkeit der Komponenten des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von der durch die Straßenverhältnisse vorgegebenen, bei eingekoppeltem Antriebsstrang auf den Verbrennungsmotor wirkenden Reibung ist im Vorhinein nur schwer einzuschätzen. Bei einer bestehenden Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsstrang können des Weiteren die Fahreigenschaften des Kraftfahrers und die Fahrbahneigenschaften einen großen Einfluss auf die Rotationsgeschwindigkeit der Komponenten des Verbrennungsmotors haben. Die Trennung des Antriebsstrangs erfolgt typischerweise erst kurz nach dem Schließen der Kraftstoffzufuhr, so dass eine freie Drehung der Komponenten des Verbrennungsmotors erst kurz nach dem Schließen der Kraftstoffzufuhr möglich ist. Es ist daher vorteilhaft, wen die Zeitdauer zwischen dem Schließen der Kraftstoffzufuhr und der Trennung des Antriebsstrangs erfasst wird und erst die Drehzahl am Ende dieser Zeitdauer mit der Grenzdrehzahl verglichen wird. Eine Nichtberücksichtigung der Zeitdauer wischen dem Schließen der Kraftstoffzufuhr und der Entkopplung des Antriebsstranges für den Segelbetrieb kann dazu führen, dass beim Wiederzuführen von Kraftstoff ein voll funktionstüchtiger Abgaskatalysator noch nicht vollständig mit Sauerstoff beladen ist. Ein nicht vollständig mit Sauerstoff beladener voll funktionstüchtiger Abgaskatalysator führt zu einem zu frühen Anstieg des Kraftstoffgehalts im Bereich des Sensors so dass die Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators fälschlich als zu niedrig bestimmt wird. Da dieser Fall nicht ohne weiteres von einem nicht voll funktionsfähigen Abgaskatalysator, bspw. einem Abgaskatalysator dessen Sauerstoffspeicherkapazität alterungsbedingt oder beschädigungsbedingt reduziert ist, unterschieden werden kann, erhöht sich dadurch die Ungenauigkeit bei der Bewertung der Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung fließt daher in das Ermitteln der Drehzahl des Verbrennungsmotors bei Beginn des Segelbetriebes die Zeitdauer zwischen dem Schließen der Kraftstoffzufuhr und der Entkopplung des Antriebsstranges mit ein, wodurch sich die Ungenauigkeit bei der Bewertung der Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators reduzieren lässt. Durch Reduzieren der zeitlichen Dauer zwischen dem Schließen der Kraftstoffzufuhr und der Entkopplung des Antriebsstranges ist zudem möglich, die Genauigkeit in der Bestimmung der Zeitdauer, die für die vollständige Beladung eines funktionsfähigen Abgaskatalysators mit Sauerstoff nötig ist, weiter zu erhöhen.If the internal combustion engine is not disconnected from the drive train, the rotational speed of the components of the internal combustion engine is influenced by frictional forces. The reduction in the rotational speed of the components of the internal combustion engine as a function of the friction, which is predetermined by the road conditions and which acts on the internal combustion engine when the drive train is coupled in, is difficult to estimate in advance. In the case of an existing connection between the internal combustion engine and the drive train, the driving properties of the driver and the road surface properties can furthermore have a major influence on the rotational speed of the components of the internal combustion engine. The drive train is typically only separated shortly after the fuel supply has been closed, so that free rotation of the components of the internal combustion engine is only possible shortly after the fuel supply is closed. It is therefore advantageous if the time period between the closing of the fuel supply and the disconnection of the drive train is detected and only the speed at the end of this time period is compared with the limit speed. Failure to take into account the length of time between the closing of the fuel supply and the decoupling of the drive train for the sailing operation can lead to a fully functional catalytic converter not yet being fully loaded with oxygen when fuel is recirculated. A fully functional catalytic converter that is not fully loaded with oxygen leads to an early increase in the fuel content in the area of the sensor, so that the oxygen storage capacity of the catalytic converter is incorrectly determined to be too low. Since this case is not easily done by anyone fully functional exhaust gas catalytic converter, for example an exhaust gas catalytic converter whose oxygen storage capacity is reduced due to aging or damage, can increase the inaccuracy when evaluating the functionality of the exhaust gas catalytic converter. In an advantageous development of the invention, the time period between the closing of the fuel supply and the decoupling of the drive train therefore flows into the determination of the rotational speed of the internal combustion engine at the start of the sailing operation, as a result of which the inaccuracy in evaluating the functionality of the exhaust gas catalytic converter can be reduced. By reducing the time between the closing of the fuel supply and the decoupling of the drive train, it is also possible to further increase the accuracy in the determination of the time required for the full loading of a functional exhaust gas catalytic converter with oxygen.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der Verbrennungsmotor während der Zufuhr des Kraftstoffs nach dem Beenden des Segelbetriebs mit einer derartigen Zufuhrrate gesteuert, dass ein kraftstoffreiches Abgasgemisch entsteht und zwar derart, dass Überschwinger vermieden werden.According to one embodiment of the present invention, the internal combustion engine is controlled at a supply rate during the supply of fuel after the end of the sailing operation in such a way that a fuel-rich exhaust gas mixture is produced in such a way that overshoots are avoided.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kommt diese an einem Verbrennungsmotor, der Teil eines Hybridantriebs ist, zur Anwendung. Während des Segelbetriebs des Verbrennungsmotors wird bei der Verzögerung der Bewegung des Verbrennungsmotors dessen Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt.According to one embodiment of the present invention, this is used on an internal combustion engine that is part of a hybrid drive. During the sailing operation of the internal combustion engine, the kinetic energy of the internal combustion engine is converted into electrical energy when the movement of the internal combustion engine is delayed.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.

  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug, das für die Nutzung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Further features, properties and advantages of the present invention result from the following exemplary embodiment with reference to the attached figures.
  • 1 shows a motor vehicle which is designed for the use of a method according to the invention.
  • 2nd shows a schematic representation of the individual process steps of the method according to the invention.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein Verfahren zur Funktionszustandsüberwachung eines einem laufenden Verbrennungsmotor 1 nachgeschalteten Abgaskatalysators 2 sowie ein Kraftfahrzeug, das für die Nutzung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist, beschrieben.Below, with reference to the 1 and 2nd a method for monitoring the condition of a running internal combustion engine 1 downstream catalytic converter 2nd and a motor vehicle which is designed for the use of a method according to the invention.

In 1 ist ein für die Nutzung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegtes Fahrzeug dargestellt. Das Fahrzeug ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Kraftfahrzeug 10, welches einen Verbrennungsmotor 1, einen Elektromotor 8 und einen Abgaskatalysator 2 aufweist. Der Abgaskatalysator 2 ist dabei dem Verbrennungsmotor 1 nachgeschaltet. Des Weiteren weist das Kraftfahrzeug 10 eine Krafteinspritzeinheit auf, die dem Verbrennungsmotor 1 vorgeschaltet ist. Ferner weist das Kraftfahrzeug 10 eine Lambdasonde 3 auf, die dem Abgaskatalysator 2 nachgeschaltet ist.In 1 A vehicle designed for the use of a method according to the invention is shown. In the exemplary embodiment shown, the vehicle is a motor vehicle 10th which is an internal combustion engine 1 , an electric motor 8th and an exhaust gas catalytic converter 2nd having. The catalytic converter 2nd is the combustion engine 1 downstream. Furthermore, the motor vehicle 10th a power injection unit to the internal combustion engine 1 is connected upstream. Furthermore, the motor vehicle 10th a lambda sensor 3rd on that the catalytic converter 2nd is connected downstream.

Ein Ausführungsbeispiel für das Bewerten der Funktionsfähigkeit des dem Verbrennungsmotor 1 nachgeschalteten Abgaskatalysators 2 wird nachfolgend mit Bezug auf 2 beschrieben. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die folgenden Schritte ausgeführt:

  • Zu Beginn des Verfahrens wird der Verbrennungsmotor 1 in den Segelbetrieb versetzt, indem die Kraftstoffzufuhr der Kraftstoffeinspritzeinheit 4 geschlossen und der Verbrennungsmotor 1 vom Antriebsstrang 6 getrennt wird, wobei eine kurze Zeitdauer zwischen dem Schließen der Kraftstoffzufuhr und dem Trennen des Verbrennungsmotors 1 vom Antriebsstrang 6 vergehen kann, die jedoch möglichst kurz sein sollte (Schritt S1). Dabei wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel geprüft, ob die Drehzahl des Verbrennungsmotors zu Beginn des Segelbetriebes hoch genug ist, um eine vollständige Beladung des Abgaskatalysators 2 mit Sauerstoff erreichen zu können. Hierbei wird angenommen, dass ein normaler Atmosphärendruck vorherrscht und der Sauerstoffgehalt bei 21 % liegt. Aus dem Abklingverhalten der rotierenden Komponenten des Verbrennungsmotors 1 bis zum Stillstand kann somit der Durchfluss der Sauerstoffmenge in den Abgaskatalysator 2 abgeschätzt werden. Für diese Abschätzung ist es jedoch notwendig, dass der Zeitpunkt, ab dem die rotierenden Komponenten des Verbrennungsmotors 1 sich frei bewegen, genau bestimmt werden kann. Hierzu ist es zum einen wichtig, den Zeitpunkt des Schließens der Kraftstoffzufuhr der Kraftstoffeinspritzeinheit 4 genau zu bestimmen. Zum anderen ist es wichtig, dass gleichzeitig zum Schließen der Kraftstoffzufuhr der Kraftstoffeinspritzeinheit 4 die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 gemessen wird. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 zu diesem Zeitpunkt kann nun als Ausgangspunkt für die Bestimmung der Sauerstoffmenge die dem Abgaskatalysator 2 zugeführt werden kann, herangezogen werden. Eine zu geringe Drehzahl der Komponenten des Verbrennungsmotors 1 kann nur eine geringe Menge an Sauerstoff in den Abgasstrang fördern, so dass der Abgaskatalysator 2, seine volle Funktionstüchtigkeit vorausgesetzt, nicht vollständig mit Sauerstoff befüllt werden kann. In diesem Fall muss bei der später folgenden Überprüfung der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators 2 berücksichtigt werden, dass der Sauerstoffanteil im Abgaskatalysator 2 geringer als der maximal mögliche Sauerstoffanteil ist.
  • Diese Vorgehensweise erhöht die Komplexität der Überprüfung der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators 2 und damit einhergehend auch die Komplexität der Bewertung der Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zur Vermeidung dieser erhöhten Komplexität das Bewerten der Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators 2 nur dann durchgeführt, wenn die Drehzahl mindestens einer vorgegebenen Grenzdrehzahl entspricht, die hoch genug ist,
  • um eine vollständige Beladung des Abgaskatalysators 2 mit Sauerstoff erreichen zu können, wenn dieser voll funktionstüchtig ist. Die erläuterte Betrachtungsweise setzt jedoch voraus, dass sich die Komponenten des Verbrennungsmotors 1 tatsächlich frei bewegen. Dies setzt wiederum voraus,
  • dass der Antriebsstrang 6 von dem Verbrennungsmotor 1 entkoppelt ist.
  • Aufgrund dessen, dass die Entkopplung des Antriebsstranges 6 vom Verbrennungsmotor 1 nicht immer zeitgleich mit dem Schließen der Kraftstoffzufuhr der Kraftstoffeinspritzeinheit 4 erfolgt, ist es notwendig, die zeitliche Dauer zwischen dem Schließen der Kraftstoffzufuhr und der Entkopplung des Antriebsstranges 6 zu messen. Während der Kopplung zwischen dem Antriebsstrang 6 und den Komponenten des Verbrennungsmotors 1 beeinflussen der Fahrstil des Kraftfahrers, die Fahrbahneigenschaften, das Gelände und weitere Parameter das Abklingverhalten der rotierenden Komponenten des Verbrennungsmotors 1.
  • Erst bei einer vollständigen Abkopplung des Antriebsstranges 6 von den rotierenden Komponenten des Verbrennungsmotors 1 kann das Abklingverhalten der Komponenten des Verbrennungsmotors 1 realistisch abgeschätzt werden. Hierdurch kann auch der Sauerstoffgehalt in den Abgaskatalysator 2 erst bei einer vollständigen Abkopplung des Antriebsstranges 6 von den rotierenden Komponenten des Verbrennungsmotors 1 realistisch abgeschätzt werden. Damit hat die Dauer zwischen dem Schließen der Kraftstoffzufuhr und der Entkopplung des Antriebsstranges 6 einen Einfluss auf die Überprüfung der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators 2 und damit auf die Bewertung der Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators 2. Die Dauer zwischen dem Schließen der Kraftstoffzufuhr und der Entkopplung des Antriebsstranges 6 sollte daher so gering wie möglich gehalten werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, diese Dauer zu erfassen und die Drehzahl des Verbrennungsmotors erst am Ende dieser Zeitdauer mit dem Drehzahlgrenzwert zu vergleichen.
An embodiment for evaluating the functionality of the internal combustion engine 1 downstream catalytic converter 2nd is described below with reference to 2nd described. In the in 2nd shown embodiment, the following steps are carried out:
  • At the beginning of the process, the internal combustion engine 1 sailed by the fuel supply to the fuel injection unit 4th closed and the internal combustion engine 1 from the drive train 6 is separated, with a short period of time between the closing of the fuel supply and the disconnection of the internal combustion engine 1 from the drive train 6 can pass, which should however be as short as possible (step S1 ). In the present exemplary embodiment, it is checked whether the speed of the internal combustion engine at the beginning of the sailing operation is high enough to fully load the exhaust gas catalytic converter 2nd to be able to reach with oxygen. It is assumed that a normal atmospheric pressure prevails and the oxygen content is 21%. From the decay behavior of the rotating components of the internal combustion engine 1 The flow of the amount of oxygen into the catalytic converter can thus come to a standstill 2nd can be estimated. For this estimation, however, it is necessary that the time from which the rotating components of the internal combustion engine 1 move freely, can be precisely determined. For this, it is important, on the one hand, when the fuel supply to the fuel injection unit is closed 4th to determine exactly. Secondly, it is important that the fuel injection unit be closed at the same time as the fuel supply 4th the speed of the internal combustion engine 1 is measured. The speed of the internal combustion engine 1 At this point, the exhaust gas catalytic converter can now be used as the starting point for determining the amount of oxygen 2nd can be used. A too low speed of the components of the internal combustion engine 1 can only convey a small amount of oxygen into the exhaust system, so the catalytic converter 2nd , assuming its full functionality, cannot be completely filled with oxygen. In this case, the following check must be carried out the oxygen storage capacity of the catalytic converter 2nd be taken into account that the oxygen content in the catalytic converter 2nd is less than the maximum possible oxygen content.
  • This procedure increases the complexity of checking the oxygen storage capacity of the catalytic converter 2nd and the complexity of the evaluation of the functionality of the catalytic converter 2nd . In the present exemplary embodiment, the functionality of the exhaust gas catalytic converter is assessed in order to avoid this increased complexity 2nd only carried out if the speed corresponds to at least a predetermined limit speed that is high enough,
  • for a full load of the catalytic converter 2nd to be able to reach with oxygen if it is fully functional. However, the explained approach assumes that the components of the internal combustion engine 1 actually move freely. This in turn presupposes
  • that the powertrain 6 from the internal combustion engine 1 is decoupled.
  • Because of the decoupling of the drive train 6 from the internal combustion engine 1 not always at the same time as the fuel supply to the fuel injection unit is closed 4th takes place, it is necessary to determine the time between the closing of the fuel supply and the decoupling of the drive train 6 to eat. During the coupling between the drive train 6 and the components of the internal combustion engine 1 the driving style of the driver, the road characteristics, the terrain and other parameters influence the decay behavior of the rotating components of the internal combustion engine 1 .
  • Only when the drive train is completely disconnected 6 of the rotating components of the internal combustion engine 1 can the decay behavior of the components of the internal combustion engine 1 can be realistically estimated. This can also result in the oxygen content in the catalytic converter 2nd only when the drive train is completely disconnected 6 of the rotating components of the internal combustion engine 1 can be realistically estimated. This means the time between closing the fuel supply and decoupling the drive train 6 an influence on the check of the oxygen storage capacity of the catalytic converter 2nd and thus on the evaluation of the functionality of the catalytic converter 2nd . The time between closing the fuel supply and decoupling the powertrain 6 should therefore be kept as low as possible. Alternatively, it is possible to record this duration and to compare the speed of the internal combustion engine with the speed limit value only at the end of this period.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Segelbetrieb die Zuführung der Zuluft zu dem Verbrennungsmotor 1 nicht geschlossen. Der Verbrennungsmotor 1 wird daher nur mit Zuluft betrieben. Es findet somit keine Verbrennung im Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors 1 statt. Die durch den Verbrennungsmotor 1 durchgeführte Zuluft ist somit reich an Sauerstoff. Durch das Schließen der Kraftstoffzufuhr füllt sich der Abgaskatalysators 2 daher mit Sauerstoff, wobei die Trägheit der sich bewegenden Teile des in den Segelbetrieb versetzten Verbrennungsmotors 1 zum Befüllen des Abgaskatalysators 2 genutzt wird (Schritt S2).In the context of the method according to the invention, the supply air is supplied to the internal combustion engine in sailing operation 1 not closed. The internal combustion engine 1 is therefore only operated with supply air. There is therefore no combustion in the combustion chamber of the internal combustion engine 1 instead of. That by the internal combustion engine 1 supplied air is therefore rich in oxygen. The exhaust gas catalytic converter fills up when the fuel supply is closed 2nd hence with oxygen, the inertia of the moving parts of the engine being sailed 1 for filling the catalytic converter 2nd is used (step S2 ).

Die Zuluft wird durch den Verbrennungsmotor 1 geleitet, solange sich die rotierenden Komponenten des Verbrennungsmotors 1 bewegen. Erst wenn der Verbrennungsmotor 1 vollständig abgeschaltet ist, also wenn also die rotierenden Komponenten des Verbrennungsmotors 1 vollständig in Ruhe befinden, ist die Sauerstoffzufuhr an den Abgaskatalysator 2 beendet. Der dritte Schritt S3 des Verfahrens ist daher im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Abwarten bis der Verbrennungsmotor 1 vollständig in Ruhe ist. Sobald der Verbrennungsmotor 1 in Ruhe ist oder zu einem späteren Zeitpunkt wird erfindungsgemäß in einem vierten Schritt S4 der Segelbetrieb beendet, indem die Kraftstoffzufuhr der Kraftstoffeinspritzeinheit 4 wieder geöffnet und der Verbrennungsmotor 1 wieder gestartet wird. Die Zeitspanne variiert dabei von einem sofortigen Starten, sobald der Verbrennungsmotor 1 vollständig in Ruhe ist und einem Abwarten bis die Leistung des Verbrennungsmotors 1 wieder gebraucht wird. Grundsätzlich können im Rahmen der Bewertung der Funktionstüchtigkeit des Abgaskatalysators 2 die Kraftstoffzufuhr der Kraftstoffeinspritzeinheit 4 wieder geöffnet und der Verbrennungsmotor 1 wieder gestartet werden, bevor der Verbrennungsmotor 1 vollständig in Ruhe ist, sofern die bis zum Wiederöffnen der Kraftstoffzufuhr und Wiederstarten des Verbrennungsmotors 1 verstrichene Zeit des Segelbetriebs bei der ermittelten Drehzahl zu Beginn des Segelbetriebs lange genug war, um den Abgaskatalysator 2 vollständig mit Sauerstoff zu befüllen, falls dieser seine volle Funktionstüchtigkeit aufweisen sollte.The supply air is through the internal combustion engine 1 directed as long as the rotating components of the internal combustion engine 1 move. Only when the internal combustion engine 1 is completely switched off, i.e. when the rotating components of the internal combustion engine 1 are completely at rest, the oxygen supply to the catalytic converter 2nd completed. The third step S3 In the present exemplary embodiment, the method is therefore to wait until the internal combustion engine 1 is completely at rest. Once the internal combustion engine 1 is at rest or at a later time according to the invention in a fourth step S4 the sailing operation is stopped by the fuel supply of the fuel injection unit 4th opened again and the internal combustion engine 1 is started again. The time period varies from an immediate start as soon as the internal combustion engine 1 is completely at rest and waiting for the performance of the internal combustion engine 1 is needed again. Basically, in the context of evaluating the functionality of the exhaust gas catalytic converter 2nd the fuel supply to the fuel injection unit 4th opened again and the internal combustion engine 1 be started again before the internal combustion engine 1 is completely at rest, provided that until the fuel supply is restarted and the internal combustion engine is restarted 1 Elapsed time of sailing at the determined speed at the start of sailing was long enough to the exhaust gas catalytic converter 2nd completely filled with oxygen, if it should be fully functional.

Sobald die Kraftstoffzufuhr wieder geöffnet ist, wird in einem fünften Schritt S5 der Verbrennungsmotor 1 wieder gestartet. Das Kraftstoff-Luft-Verhältnis wird dabei derart eingestellt, dass der Verbrennungsmotor 1 mit einem Lambdawert <1 betrieben wird (Schritt S6). Der Verbrennungsmotor 1 wird sozusagen im fetten Betriebsmodus betrieben, wobei der hohe Anteil an Kraftstoff durch den im Abgaskatalysator 2 gespeicherten Sauerstoff vollständig verbrannt wird.As soon as the fuel supply is opened again, in a fifth step S5 the internal combustion engine 1 started again. The fuel-air ratio is set such that the internal combustion engine 1 is operated with a lambda value <1 (step S6 ). The internal combustion engine 1 is operated, so to speak, in the rich operating mode, the high proportion of fuel due to the im Catalytic converter 2nd stored oxygen is completely burned.

In dem siebten Verfahrensschritt S7 der vorliegenden Erfindung wird der zeitliche Verlauf des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgas nach dem Wiederöffnen der Kraftstoffzufuhr und Wiederstarten des Verbrennungsmotors 1 erfasst. Das Messen des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgas erfolgt dabei durch die dem Abgaskatalysator 2 nachgeschalteten Lambdasonde 3. Während der Messung des zeitlichen Verlaufes des Kraftstoffanteils im Abgas wird die dem Verbrennungsmotor 1 Kraftstoffzufuhrrate aufintegriert, um die zugeführte Kraftstoffmenge zu ermitteln.In the seventh step S7 According to the present invention, the time course of the fuel-air ratio in the exhaust gas after the fuel supply is reopened and the internal combustion engine is restarted 1 detected. The fuel-air ratio in the exhaust gas is measured by the exhaust gas catalytic converter 2nd downstream lambda probe 3rd . During the measurement of the time course of the proportion of fuel in the exhaust gas, that of the internal combustion engine 1 Fuel feed rate integrated to determine the amount of fuel supplied.

In Schritt S8 wird der zeitliche Verlauf des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgas ausgewertet. Aufgrund der Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators 2 wird der Kraftstoff wie bereits erwähnt durch den im Abgaskatalysator 2 gespeicherten Sauerstoff vollständig verbrannt. Sobald der im Abgaskatalysator 2 gespeicherte Sauerstoff verbraucht ist, findet diese Verbrennung nicht mehr statt, so dass der Kraftstoffanteil im Abgas zu diesem Zeitpunkt stark ansteigt. Die bis zum Zeitpunkt des Anstiegs aufintegrierte Kraftstoffzufuhrrate gibt die seit dem Wiederöffnen der Kraftstoffzufuhr zugeführte Kraftstoffmenge an. Im Rahmen der in Schritt S8 durchgeführten Auswertung des in Schritt S7 erfassten zeitlichen Verlaufs des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgas wird der Zeitpunkt ermittelt, an dem von der Lambdasonde 3 erstmals ein hoher Kraftstoffanteil im Abgas gemessen wird. Aus der bis zu diesem Zeitpunkt aufintegrierten Kraftstoffzufuhrrate wird zudem die dem Verbrennungsmotor 1 bis zu diesem Zeitpunkt zugeführte Kraftstoffmenge ermittelt. Diese Kraftstoffmenge wird dann mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleichen. Wird dieser Schwellenwert von der Kraftstoffmenge nicht erreicht, weist der Abgaskatalysator 2 eine zu geringe Sauerstoffspeicherkapazität auf und wird als nicht voll funktionsfähig bewertet. Wird der Schwellenwert dagegen erreicht oder überschritten, weist der Abgaskatalysator 2 eine ausreichende Sauerstoffspeicherkapazität auf und wird als voll funktionsfähig angesehen. Zudem kann optional aus der Kraftstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor 1 bis zu dem Zeitpunkt, an dem von der Lambdasonde 3 erstmals ein hoher Kraftstoffanteil im Abgas gemessen wird, zugeführt worden ist, und dem gewählten Kraftstoff-Luft-Verhältnis die Menge an Sauerstoff, die von dem Abgaskatalysator 2 während des Segelbetriebs gespeichert worden ist, ermittelt werden, so dass der Funktionszustand des Abgaskatalysators 2 nicht nur qualitativ, sondern auch quantitativ bewertet werden kann.In step S8 the time course of the fuel-air ratio in the exhaust gas is evaluated. Due to the oxygen loading of the catalytic converter 2nd As already mentioned, the fuel is replaced by the one in the catalytic converter 2nd stored oxygen completely burned. As soon as in the catalytic converter 2nd stored oxygen is used up, this combustion no longer takes place, so that the fuel proportion in the exhaust gas rises sharply at this time. The fueling rate integrated up to the time of the increase indicates the amount of fuel supplied since the fueling was reopened. As part of the step S8 carried out evaluation of the in step S7 recorded time course of the fuel-air ratio in the exhaust gas, the time is determined at which the lambda sensor 3rd for the first time a high proportion of fuel in the exhaust gas is measured. The fuel feed rate integrated up to this point also becomes that of the internal combustion engine 1 amount of fuel supplied up to this point is determined. This amount of fuel is then compared to a predetermined threshold. If the fuel quantity does not reach this threshold value, the catalytic converter shows 2nd insufficient oxygen storage capacity and is assessed as not fully functional. On the other hand, if the threshold is reached or exceeded, the catalytic converter shows 2nd sufficient oxygen storage capacity and is considered to be fully functional. In addition, can optionally from the amount of fuel that the internal combustion engine 1 up to the point at which the lambda sensor 3rd for the first time a high proportion of fuel in the exhaust gas is measured, and the selected air-fuel ratio is the amount of oxygen emitted by the exhaust gas catalytic converter 2nd has been stored during the sailing operation, so that the functional state of the exhaust gas catalytic converter 2nd can be assessed not only qualitatively, but also quantitatively.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Starten des Verbrennungsmotors 1 mittels der rotierenden Komponenten des Antriebsstranges 6 des Kraftfahrzeuges 10 erfolgen, sofern das Kraftfahrzeug beim Wiederstarten des Verbrennungsmotors 1 noch rollt. Dabei wird der Antriebsstrang 6 an den Verbrennungsmotor 1 angekoppelt. Bei einem sich bewegenden Kraftfahrzeug 10 rotieren die Komponenten des Antriebsstranges 6 des Kraftfahrzeuges 10 und können somit den Verbrennungsmotor 1 zum Starten verhelfen. Entsprechend den gesetzlichen Regelungen wird verlangt, dass die Funktionstüchtigkeit des Abgaskatalysators 2 nicht nur im Stand ermittelt wird, sondern auch während der Fahrt.In the present embodiment, the engine can be started 1 by means of the rotating components of the drive train 6 of the motor vehicle 10th take place, provided the motor vehicle when restarting the internal combustion engine 1 still rolling. The powertrain 6 to the internal combustion engine 1 coupled. With a moving motor vehicle 10th the drive train components rotate 6 of the motor vehicle 10th and can therefore use the internal combustion engine 1 help to start. According to the legal regulations, it is required that the exhaust gas catalytic converter is functional 2nd is not only determined while standing, but also while driving.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Kraftfahrzeug 10 neben dem Verbrennungsmotor 1 einen Elektromotor 8 auf. Dabei kann der Elektromotor 8 dazu verwendet werden, den Verbrennungsmotor zu starten, bspw. wenn die Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs nicht mehr ausreicht, um den Verbrennungsmotor zuverlässig zu starten oder Kraftfahrzeug während des Segelbetriebs zum Stillstand gekommen ist. Die durch einen Bremsvorgang gespeicherte Energie kann somit genutzt werden, um den Verbrennungsmotor 1 zu starten. In dieser Ausgestaltung ersetzt der Elektromotor 8 die Funktion eines Anlassers.In the present exemplary embodiment, the motor vehicle has 10th next to the internal combustion engine 1 an electric motor 8th on. The electric motor can 8th are used to start the internal combustion engine, for example when the kinetic energy of the motor vehicle is no longer sufficient to reliably start the internal combustion engine or the motor vehicle has come to a standstill during sailing. The energy stored by a braking process can thus be used to the internal combustion engine 1 to start. In this embodiment, the electric motor replaces 8th the function of a starter.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels zu Erläuterungszwecken detailliert beschrieben. Ein Fachmann erkennt jedoch, dass Abweichungen von dem Ausführungsbeispiel möglich sind. Die Erfindung soll daher nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt sein, sondern lediglich durch die beigefügten Ansprüche.The present invention has been described in detail using an exemplary embodiment for explanatory purposes. However, a person skilled in the art recognizes that deviations from the exemplary embodiment are possible. The invention is therefore not intended to be limited to the exemplary embodiment, but only by the appended claims.

BezugszeichenlisteReference list

11
VerbrennungsmotorInternal combustion engine
22nd
Katalysatorcatalyst
33rd
LambdasondeLambda sensor
44th
KraftstoffeinspritzeinheitFuel injection unit
66
AntriebsstrangPowertrain
88th
ElektromotorElectric motor
1010th
KraftfahrzeugMotor vehicle
S1S1
Schließen der Kraftstoffzufuhr der KraftstoffeinspritzeinheitClosing the fuel supply to the fuel injection unit
S2S2
Füllen des Abgaskatalysators mit SauerstoffFilling the catalytic converter with oxygen
S3S3
Abwarten des Erreichens des vollständigen Stillstandes des VerbrennungsmotorsWait for the internal combustion engine to come to a complete standstill
S4S4
Öffnen der Kraftstoffzufuhr der KraftstoffeinspritzeinheitOpen the fuel supply to the fuel injection unit
S5S5
Starten des VerbrennungsmotorsStarting the internal combustion engine
S6 S6
Betreiben des Verbrennungsmotors mit Lambda <1Operation of the internal combustion engine with lambda <1
S7S7
Messen des zeitlichen Verlaufs des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgas nach dem Wiederöffnen der Kraftstoffzufuhr und Wiederstarten des VerbrennungsmotorsMeasuring the time course of the fuel-air ratio in the exhaust gas after the fuel supply is reopened and the internal combustion engine is restarted
S8S8
Bewerten der Funktionsfähigkeit des AbgaskatalysatorsAssess the functionality of the catalytic converter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2012/0222402 A1 [0006, 0016]US 2012/0222402 A1 [0006, 0016]
  • US 2012/0053816 A1 [0007]US 2012/0053816 A1 [0007]
  • US 9677488 B2 [0008]US 9677488 B2 [0008]
  • US 7937995 B2 [0009]US 7937995 B2 [0009]
  • US 2016/0319727 A1 [0010]US 2016/0319727 A1 [0010]
  • US 7499792 B2 [0011]US 7499792 B2 [0011]
  • US 9731711 B2 [0012]US 9731711 B2 [0012]
  • DE 102011088296 A1 [0013]DE 102011088296 A1 [0013]
  • US 8831818 B2 [0014]US 8831818 B2 [0014]
  • DE 102016219549 A1 [0015]DE 102016219549 A1 [0015]

Claims (9)

Verfahren zum Bewerten der Funktionsfähigkeit eines einem Verbrennungsmotor (1) nachgeschalteten Abgaskatalysators (2), in welchem der Verbrennungsmotor (1) vor dem Ermitteln einer Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators (2) in einen Segelbetrieb versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägheit der sich bewegenden Teile des in den Segelbetrieb versetzten Verbrennungsmotors (1) genutzt wird, um den Abgaskatalysator (2) mit Sauerstoff zu befüllen, die Sauerstoffspeicherkapazität des mit dem Sauerstoff befüllten Abgaskatalysators (2) nach dem Beenden des Segelbetriebs überprüft wird und die Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators (2) anhand des Ergebnisses der Überprüfung der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators (2) bewertet wird.Method for evaluating the functionality of an exhaust gas catalytic converter (2) connected downstream of an internal combustion engine (1), in which the internal combustion engine (1) is set into a sailing mode before determining an oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter (2), characterized in that the inertia of the moving parts of the combustion engine (1) set to sailing is used to fill the exhaust gas catalytic converter (2) with oxygen, the oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter (2) filled with oxygen is checked after the sailing operation has ended and the functionality of the exhaust gas catalytic converter (2) is checked the result of the check of the oxygen storage capacity of the catalytic converter (2) is evaluated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Überprüfen der Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators (2) dem Verbrennungsmotor (1) nach dem Beenden des Segelbetriebs der Kraftstoff mit einer derartigen Zufuhrrate zugeführt wird, dass ein kraftstoffreiches Abgasgemisch entsteht, und mittels eines dem Abgaskatalysator (2) nachgeschalteten Sensors (3) geprüft wird, ob kraftstoffreiches Abgas aus dem Abgaskatalysator (2) austritt, bevor dem Verbrennungsmotor (1) eine vorbestimmte Kraftstoffmenge eingespritzt worden ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that, in order to check the oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter (2), the fuel is supplied to the internal combustion engine (1) after the end of the sailing operation at such a feed rate that a fuel-rich exhaust gas mixture is produced, and by means of a sensor () connected downstream of the exhaust gas catalytic converter (2) 3) it is checked whether fuel-rich exhaust gas emerges from the exhaust gas catalytic converter (2) before a predetermined amount of fuel has been injected into the internal combustion engine (1). Verfahren Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Kraftstoffmenge, die dem Verbrennungsmotor (1) bis zum Austritt des kraftstoffreichen Abgases aus dem Abgaskatalysator (2) zugeführt worden ist, und dem gewählten Kraftstoff-Luft-Verhältnis beim Zuführen des Kraftstoffes die Menge an Sauerstoff, die von dem Abgaskatalysator (2) während des Segelbetriebs gespeichert worden ist, ermittelt werden.method Claim 2 , characterized in that from the amount of fuel which has been supplied to the internal combustion engine (1) until the fuel-rich exhaust gas emerges from the exhaust gas catalytic converter (2) and the selected fuel-air ratio when supplying the fuel, the amount of oxygen which is from the exhaust gas catalytic converter (2) has been stored during sailing operation. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfen, ob kraftstoffreiches Abgas aus dem Abgaskatalysator (2) austritt, mit Hilfe einer Lambdasonde (3) als Sensor erfolgt.Procedure according to Claim 2 or Claim 3 , characterized in that the checking whether fuel-rich exhaust gas exits the exhaust gas catalytic converter (2) is carried out with the aid of a lambda probe (3) as a sensor. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägheit der sich bewegenden Teile des in den Segelbetrieb versetzten Verbrennungsmotors (1) genutzt wird, um den Abgaskatalysators (2) mit Sauerstoff zu befüllen, indem die nach dem Beginn des Segelbetriebs trägheitsbedingt noch hohe Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) genutzt wird, um Luft durch den Verbrennungsmotor (1) in den Abgaskatalysator (2) zu fördern.Procedure according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the inertia of the moving parts of the internal combustion engine (1), which is set in sailing mode, is used to fill the exhaust gas catalytic converter (2) with oxygen, by the still high speed of the internal combustion engine (1) due to the inertia after the start of sailing mode. is used to convey air through the internal combustion engine (1) into the catalytic converter (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) bei Beginn des Segelbetriebes ermittelt wird und das Bewerten der Funktionsfähigkeit des Abgaskatalysators (2) nur dann erfolgt, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) bei Beginn des Segelbetriebes bei einer bestimmten Grenzdrehzahl oder darüber liegt.Procedure according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the speed of the internal combustion engine (1) is determined at the start of the sailing operation and the functioning of the exhaust gas catalytic converter (2) is only evaluated if the speed of the internal combustion engine (1) at the start of the sailing operation at a certain limit speed or above lies. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in das Ermitteln der Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) bei Beginn des Segelbetriebes die Zeitdauer zwischen dem Schließen der Kraftstoffzufuhr und der Entkopplung des Antriebsstranges (6) mit einfließt.Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the time between the closing of the fuel supply and the decoupling of the drive train (6) is included in the determination of the speed of the internal combustion engine (1) at the start of the sailing operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (1) während der Zufuhr des Kraftstoffs mit einer derartigen Zufuhrrate, dass ein kraftstoffreiches Abgasgemisch entsteht, derart gesteuert wird, dass Überschwinger vermieden werden.Procedure according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the internal combustion engine (1) is controlled during the supply of the fuel at such a supply rate that a fuel-rich exhaust gas mixture is produced in such a way that overshoots are avoided. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es an einem Verbrennungsmotor (1), der Teil eines Hybridantriebs ist, zur Anwendung kommt und während des Segelbetriebs des Verbrennungsmotors (1) bei der Verzögerung der Bewegung des Verbrennungsmotors (1) dessen Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that it is used on an internal combustion engine (1), which is part of a hybrid drive, and during the sailing operation of the internal combustion engine (1) when the movement of the internal combustion engine (1) is delayed, its kinetic energy is converted into electrical energy.
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7499792B2 (en) 2006-03-30 2009-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Diagnostic method for an exhaust gas probe and diagnostic device for an exhaust gas probe
US7937995B2 (en) 2005-08-30 2011-05-10 Daimler Ag Method for monitoring an exhaust gas purifying component
US20120053816A1 (en) 2010-08-25 2012-03-01 Audi Ag Method for determining the oxygen storage capacity of a catalytic converter and method for determining a time delay inherent in a lambda probe
US20120222402A1 (en) 2011-03-03 2012-09-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for diagnosing exhaust gas probes and/or catalytic converters
DE102011088296A1 (en) 2011-12-12 2013-06-13 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring the dynamics of gas sensors
US8831818B2 (en) 2012-08-24 2014-09-09 Hyundai Motor Company Diagnosis system and method of oxygen sensor for hybrid vehicle
US20160319727A1 (en) 2015-04-30 2016-11-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for on-board diagnosis of an oxidation catalyst in an exhaust-gas system of an internal combustion engine of a vehicle
DE102016219549A1 (en) 2015-11-03 2017-05-04 Ford Global Technologies, Llc A method for monitoring an exhaust aftertreatment system, in particular a NOx storage catalyst of an autonomously driving vehicle with parallel hybrid drive and control device for an exhaust aftertreatment system and vehicle
US9677488B2 (en) 2012-04-10 2017-06-13 Volvo Lastvagnar Ab Self-diagnosing method for diagnosing a SCR system
US9731711B2 (en) 2015-06-08 2017-08-15 Hyundai Motor Compnay Oxygen sensor diagnosis control system of hybrid electric vehicle

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7937995B2 (en) 2005-08-30 2011-05-10 Daimler Ag Method for monitoring an exhaust gas purifying component
US7499792B2 (en) 2006-03-30 2009-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Diagnostic method for an exhaust gas probe and diagnostic device for an exhaust gas probe
US20120053816A1 (en) 2010-08-25 2012-03-01 Audi Ag Method for determining the oxygen storage capacity of a catalytic converter and method for determining a time delay inherent in a lambda probe
US20120222402A1 (en) 2011-03-03 2012-09-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for diagnosing exhaust gas probes and/or catalytic converters
DE102011088296A1 (en) 2011-12-12 2013-06-13 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring the dynamics of gas sensors
US9677488B2 (en) 2012-04-10 2017-06-13 Volvo Lastvagnar Ab Self-diagnosing method for diagnosing a SCR system
US8831818B2 (en) 2012-08-24 2014-09-09 Hyundai Motor Company Diagnosis system and method of oxygen sensor for hybrid vehicle
US20160319727A1 (en) 2015-04-30 2016-11-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for on-board diagnosis of an oxidation catalyst in an exhaust-gas system of an internal combustion engine of a vehicle
US9731711B2 (en) 2015-06-08 2017-08-15 Hyundai Motor Compnay Oxygen sensor diagnosis control system of hybrid electric vehicle
DE102016219549A1 (en) 2015-11-03 2017-05-04 Ford Global Technologies, Llc A method for monitoring an exhaust aftertreatment system, in particular a NOx storage catalyst of an autonomously driving vehicle with parallel hybrid drive and control device for an exhaust aftertreatment system and vehicle

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