DE102023114164A1 - System und verfahren zur abgassensorüberwachung - Google Patents

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Tyler DeWine
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Abstract

Es ist ein Verfahren und System zum Überwachen eines Abgassensors, der in einem Motorabgas gekoppelt ist, bereitgestellt. In einem Beispiel stellt das Verfahren eine Schätzung einer Lambdasondenverzögerungszeit auf Grundlage einer Kraftstoffeinspritzungsrampenzeit ein. Die Kraftstoffeinspritzungsrampenzeit kompensiert Kraftstoff, der in den Motor eingespritzt wird, während der Motor in einen Kraftstoffabschaltmodus eintritt oder diesen verlässt.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft das Überwachen eines Abgassensors in einem Kraftfahrzeug.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Ein Abgassensor kann in einem Abgassystem eines Fahrzeugs positioniert sein, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Abgas, das aus einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs abgeführt wird, zu detektieren. Die Abgassensormesswerte können angewendet werden, um eine Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motors mit geschlossenem Regelkreis bereitzustellen. Die Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses mit geschlossenem Regelkreis wird betrieben, um stationäre Luft-Kraftstoff-Fehler zu entfernen und transiente Luft-Kraftstoff-Fehler zu korrigieren, die sich aus Systemänderungen und/oder Zuordnungsfehlern ergeben können.
  • Eine Beeinträchtigung eines Abgassensors kann eine Beeinträchtigung der Motorsteuerung verursachen, die zu erhöhten Emissionen und/oder reduziertem Fahrkomfort des Fahrzeugs führen kann. Zusätzlich können behördliche Anforderungen die Detektion von sechs spezifischen Beeinträchtigungsarten erfordern. Daher kann es wünschenswert sein, eine genaue Bestimmung einer Beeinträchtigung des Abgassensors bereitzustellen. Die sechs Arten von Verhaltensweisen, für die in einigen Regionen der Welt behördliche Anforderungen gelten, können wie folgt kategorisiert werden: Beeinträchtigung der asymmetrischen Art (z. B. asymmetrische Fett-zu-mager-Verzögerung, asymmetrische Mager-zu-fett-Verzögerung, asymmetrische langsame Fett-zu-mager-Reaktion, asymmetrische langsame Mager-zu-fett-Reaktion), die nur die Mager-zu-fett- oder Fett-zu-mager-Reaktionsrate des Abgassensors beeinflusst, oder Beeinträchtigung der symmetrischen Art (z. B. symmetrische Verzögerung, symmetrische langsame Reaktion), die sowohl die Mager-zu-fett- als auch die Fett-zu-mager Reaktionsrate des Abgassensors beeinflusst. Die Beeinträchtigungsverhaltensweisen der Verzögerungsart können mit der anfänglichen Reaktion des Abgassensors auf eine Veränderung der Abgaszusammensetzung verbunden sein und die Beeinträchtigungsverhaltensweisen der Art der langsamen Reaktion können mit einer Dauer nach einer anfänglichen Abgassensorreaktion auf einen Übergang von einer Fett-zu mager- oder Mager-zu-fett-Abgassensorausgabe verbunden sein.
  • Frühere Ansätze zum Überwachen der Abgassensorbeeinträchtigung, insbesondere zum Identifizieren einer oder mehrerer der sechs Beeinträchtigungsverhaltensweisen, waren komplex und haben Verzögerungsschätzungen erzeugt, die weniger einheitlich sind, als möglicherweise gewünscht sein kann. Folglich sind Angaben der Sensorbeeinträchtigung möglicherweise nicht so genau, wie es möglicherweise gewünscht ist.
  • Kurzdarstellung
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehenden Probleme erkannt und mindestens einige der Probleme über ein Verfahren zum Überwachen eines Abgassensors gelöst, der in einem Motorabgas gekoppelt ist, umfassend: Angeben einer Abgassensorbeeinträchtigung über eine Steuerung gemäß einer Zeitverzögerungsschätzung, wobei die Zeitverzögerungsschätzung auf einem Verzögerungszeitgeberwert, einer Nennzeitverzögerung und einer Einspritzrampenzeit basiert.
  • Durch Angeben einer Abgassensorbeeinträchtigung gemäß einer Zeitverzögerungsschätzung, die auf einem Verzögerungszeitgeberwert, einer Nennzeitverzögerung und einer Einspritzrampenzeit basiert, kann es möglich sein, das technische Ergebnis des Verbesserns einer Abgassensorverzögerungszeitschätzung bereitzustellen. Insbesondere ermöglicht das Basieren der Zeitverzögerungsschätzung auf der Einspritzrampenzeit, dass die Zeitverzögerungsschätzung für die Zeitdauer kompensiert wird, die benötigt wird, um den gesamten Kraftstoff einzuspritzen, der plangemäß einzuspritzen ist. Somit wird, wenn plangemäß vier Zylinder Kraftstoff aufzunehmen haben, nachdem ein Kraftstoffabschaltmodus angefordert wurde, die Zeitverzögerungsschätzung für die Zeitdauer kompensiert, die zum Einspritzen des geplanten Kraftstoffs benötigt wird. Diese zusätzliche Kompensation kann die Zeitverzögerungsschätzung verbessern, da sie die Zeitdauer kompensiert, die zum tatsächlichen Stoppen des Einspritzens von Kraftstoff in den Motor benötigt wird.
  • Das vorliegende Verfahren und System können den Vorteil des Verbesserns einer Lambdasondenverzögerungszeitschätzung bereitstellen. Durch Verbessern der Lambdasondenverzögerungszeitschätzung kann es möglich sein, die Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motors zu verbessern. Zusätzlich können das in dieser Schrift beschriebene System und Verfahren Verfahren zum Schätzen einer Lambdasondenverzögerungszeit vereinfachen. Ferner können das in dieser Schrift beschriebene System und Verfahren dazu beitragen, eine Zeitdauer zu reduzieren, die zum Kalibrieren eines Motorsteuersystems benötigt wird.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es sollte sich verstehen, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Antriebssystems eines Fahrzeugs, das einen Abgassensor beinhaltet.
    • 2 zeigt ein Diagramm, das ein Beeinträchtigungsverhalten der Art des symmetrischen Nacheilens oder der langsamen Reaktion eines Abgassensors angibt.
    • 3 zeigt ein Diagramm, das ein Beeinträchtigungsverhalten der Art des asymmetrischen Fett-zu-mager-Nacheilens oder der langsamen Reaktion eines Abgassensors angibt.
    • 4 zeigt ein Diagramm, das ein Beeinträchtigungsverhalten der Art des asymmetrischen Mager-zu-Fett-Nacheilens oder der langsamen Reaktion eines Abgassensors angibt.
    • 5 zeigt ein Diagramm, das ein Beeinträchtigungsverhalten der Art der symmetrischen Verzögerung eines Abgassensors angibt.
    • 6 zeigt ein Diagramm, das ein Beeinträchtigungsverhalten der Art der asymmetrischen Fett-zu-mager-Verzögerung eines Abgassensors angibt.
    • 7 zeigt ein Diagramm, das ein Beeinträchtigungsverhalten der Art der asymmetrischen Mager-zu-fett-Verzögerung eines Abgassensors angibt.
    • Die 8 und 9 zeigen Verläufe, die zwei Verfahren zum Bestimmen einer Zeitverzögerung eines Abgassensors veranschaulichen.
    • Die 10 und 11 zeigen Ablaufdiagramme von Verfahren zum Schätzen einer Zeitverzögerung eines Abgassensors.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft einen Ansatz zum Bestimmen einer Beeinträchtigung eines Abgassensors. Der Ansatz kann auf einen Motor der Art angewendet werden, die in 1 gezeigt ist. In den 2-7 sind Lambdasondensignalattribute und -eigenschaften gezeigt. Sequenzen, die veranschaulichen, wie Verzögerungszeiten einer Lambdasonde für Mager-zu-fett und Fett-zu-mager-Übergänge des Luft-Kraftstoffverhältnisses geschätzt werden können, sind in den 8 und 9 gezeigt. Ablaufdiagramme von Verfahren zum Schätzen von Verzögerungszeiten von Lambdasonden für Mager-zu-fett und Fett-zu-mager-Übergänge des Luft-Kraftstoffverhältnisses sind in den 10 und 11 gezeigt.
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt, der in einem Antriebssystem eines Fahrzeugs enthalten sein kann, in dem ein Abgassensor 126 genutzt werden kann, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Abgas, das durch den Motor 10 abgeführt wird, zu bestimmen. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (zusammen mit anderen Betriebsparametern) kann zur Rückkopplungsregelung des Motors 10 in verschiedenen Betriebsmodi verwendet werden. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel ist die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrerbedarfspedal und die Position des Fahrerbedarfspedals kann über einen Pedalpositionssensor 134 erfasst werden. Eine Brennkammer (d. h. ein Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 beinhalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Startvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 44 über einen Einlasskanal 42 aufnehmen und Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 48 abführen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 kommunizieren. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten.
  • In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und die Auslassventile 54 durch Nockenbetätigung über ein jeweiliges Nockenbetätigungssystem 51 und 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken beinhalten und können eines oder mehrere von einem System zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variablen Nockensteuerung (variable cam timing - VCT), variablen Ventilsteuerung (variable valve timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL) nutzen, die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch einen Positionssensor 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil beinhalten, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, die CPS- und/oder VCT-Systeme beinhaltet.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist der Darstellung nach in dem Einlasskanal 44 in einer Konfiguration angeordnet, die eine sogenannte Einlasskanaleinspritzung von Kraftstoff in den Einlasskanal stromaufwärts der Brennkammer 30 bereitstellt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 kann Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 68 empfangenen Signals einspritzen. Kraftstoff kann durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet, an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben werden. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die direkt an die Brennkammer 30 gekoppelt ist, um Kraftstoff auf eine Weise, die als Direkteinspritzung bekannt ist, direkt in diese einzuspritzen.
  • Das Zündsystem 88 kann der Brennkammer 30 unter ausgewählten Betriebsmodi als Reaktion auf ein Signal für eine Zündverstellung nach früh von der Steuerung 12 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken bereitstellen. Obwohl Fremdzündungskomponenten gezeigt sind, können in einigen Ausführungsformen die Brennkammer 30 oder eine oder mehrere andere Brennkammern des Motors 10 in einem Selbstzündungsmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
  • Ein Abgassensor 126 ist der Darstellung nach stromaufwärts von einer Emissionssteuervorrichtung 70 an den Abgaskanal 48 des Abgassystems 50 gekoppelt. Der Sensor 126 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases handeln, wie etwa eine lineare Lambdasonde oder ein UEGO-Sensor (Universal- oder Weitbereichslambdasonde), eine binäre Lambdasonde oder ein EGO-Sensor, ein HEGO-Sensor (beheizter EGO-Sensor), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. In einigen Ausführungsformen kann der Abgassensor 126 ein erster einer Vielzahl von Abgassensoren sein, die in dem Abgassystem positioniert ist. Zum Beispiel können zusätzliche Abgassensoren stromabwärts von der Emissionssteuerung 70 positioniert sein.
  • Der Darstellung nach ist die Emissionssteuervorrichtung 70 entlang des Abgaskanals 48 stromabwärts von dem Abgassensor 126 angeordnet. Bei der Vorrichtung 70 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (three-way catalyst - TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln. In einigen Ausführungsformen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 eine erste von einer Vielzahl von Emissionssteuervorrichtungen sein, die in dem Abgassystem positioniert ist. In einigen Ausführungsformen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 durch Betreiben von mindestens einem Zylinder des Motors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während des Betriebs des Motors 10 periodisch zurückgesetzt werden.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Nurlesespeicherchip 106 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erläuterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, die Folgendes beinhalten: Messung des eingeleiteten Luftmassenstroms (mass air flow - MAF) von dem Luftmassenstromsensor 120; Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von dem Temperatursensor 112, der an die Kühlhülse 114 gekoppelt ist; ein Profilzündungsaufnahmesignal von einem Sensor 118 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; Drosselposition von einem Drosselpositionssensor; und Absolutkrümmerdrucksignal von einem Sensor 122. Ein Motordrehzahlsignal kann durch die Steuerung 12 anhand der Ausgabe des Sensors 118 erzeugt werden. Ein Krümmerdrucksignal von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe des Unterdrucks oder Drucks in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der vorstehenden Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor eine Angabe des Motordrehmoments geben. Ferner kann dieser Sensor gemeinsam mit der detektierten Motordrehzahl eine Schätzung der in den Zylinder eingeleiteten Ladung (die Luft beinhaltet) bereitstellen. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der zudem als Motordrehzahlsensor verwendet wird, bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäßig beabstandeten Impulsen hervorbringen.
  • Darüber hinaus können mindestens einige der vorstehend beschriebenen Signale in dem Verfahren zur Bestimmung einer Abgassensorbeeinträchtigung verwendet werden, das nachstehend ausführlicher beschrieben ist. Zum Beispiel kann der Kehrwert der Motordrehzahl verwendet werden, um Verzögerungen zu bestimmen, die mit dem Zyklus Einspritzen - Ansaugen - Verdichten - Ausdehnen - Ausstoßen verbunden sind. Als weiteres Beispiel kann der Kehrwert der Geschwindigkeit (oder der Kehrwert des MAF-Signals) verwendet werden, um eine Verzögerung zu bestimmen, die mit der Bewegung des Abgases von dem Auslassventil 54 zu dem Abgassensor 126 verbunden ist. Die vorstehend beschriebenen Beispiele können zusammen mit anderen Verwendungen von Motorsensorsignalen verwendet werden, um die Zeitverzögerung zwischen einer Änderung des befohlenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und der Abgassensorreaktionsrate zu bestimmen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Bestimmung der Abgassensorbeeinträchtigung in einer dedizierten Steuerung 140 durchgeführt werden. Die dedizierte Steuerung 140 kann Verarbeitungsressourcen 142 beinhalten, um die Signalverarbeitung zu handhaben, die mit der Produktion, Kalibrierung und Validierung der Beeinträchtigungsbestimmung des Abgassensors 126 verbunden ist. Insbesondere kann ein Abtastpuffer (der z. B. ungefähr 100 Abtastwerte pro Sekunde pro Motorbank erzeugt), der zum Aufzeichnen der Reaktionsrate des Abgassensors genutzt wird, für die Verarbeitungsressourcen eines Antriebsstrangsteuermoduls (powertrain control module - PCM) des Fahrzeugs zu groß sein. Dementsprechend kann die dedizierte Steuerung 140 mit der Steuerung 12 wirkgekoppelt sein, um die Beeinträchtigungsbestimmung des Abgassensors durchzuführen. Es ist zu beachten, dass die dedizierte Steuerung 140 Motorparametersignale von der Steuerung 12 empfangen kann und neben anderer Kommunikation Motorsteuersignale und Beeinträchtigungsbestimmungsinformationen an die Steuerung 12 senden kann. Die Steuerung 12 und/oder die dedizierte Steuerung 140 können Nachrichten an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 143 (z. B. eine Touchscreen-Anzeige, eine Leuchte, ein Anzeigefeld usw.) senden und diese empfangen.
  • Es ist zu beachten, dass der Nurlesespeicher 106 eines Speichermediums und/oder Verarbeitungsressourcen 142 mit computerlesbaren Daten programmiert sein können, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 102 und/oder der dedizierten Steuerung 140 zum Durchführen der nachfolgend beschriebenen Verfahren sowie anderen Varianten ausführbar sind.
  • Somit sieht das System aus 1 ein System für ein Fahrzeug vor, das Folgendes umfasst: einen Motor, der ein Kraftstoffeinspritzsystem beinhaltet; einen Abgassensor, der in einem Abgassystem des Motors gekoppelt ist; und eine Steuerung, die Anweisungen beinhaltet, die zu Folgendem ausführbar sind: Zählen eines Zeitraums, wobei der Zeitraum beginnt, wenn einem ersten Zylinder des Motors als Reaktion auf eine Anforderung an den Motor, in einen Kraftstoffabschaltmodus einzutreten, kein Kraftstoff zugeführt wird, während Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der übrigen Motorzylinder aktiv sind, wobei der Zeitraum als Reaktion darauf endet, dass ein Lambdawert, der anhand der Ausgabe des Abgassensors erzeugt wird, nach der Anforderung an den Motor, in einen Kraftstoffabschaltmodus einzutreten, um eine Schwellenlambdamenge zunimmt; zusätzliche Anweisungen zum Schätzen einer Verzögerung auf Grundlage des Zeitraums; und zusätzliche Anweisungen zum Angeben eines Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Beeinträchtigung des Abgassensors als Reaktion auf die Verzögerungsschätzung. In einem ersten Beispiel beinhaltet das System, dass das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Beeinträchtigung des Abgassensors über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle bereitgestellt wird. In einem zweiten Beispiel, das das erste Beispiel beinhalten kann, beinhaltet das System, dass die Verzögerungsschätzung ferner auf einer Nennverzögerung basiert. In einem dritten Beispiel, das eines oder beide des ersten und zweiten Beispiels beinhalten kann, beinhaltet das System, dass die Nennverzögerung auf einer durchschnittlichen Motorluftmasse und einer durchschnittlichen Motordrehzahl basiert. In einem vierten Beispiel, das eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhalten kann, beinhaltet das System, dass die Verzögerungsschätzung ferner auf einer Einspritzrampenzeit basiert. In einem fünften Beispiel, das eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels beinhalten kann, beinhaltet das System, dass die Einspritzrampenzeit eine während eines Lambdasondenbewertungszeitraums gemessene Zeitdauer ist, die zu dem spätesten Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums beginnt, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors angeschaltet sind, bis zu einem Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors nicht angeschaltet sind. In einem sechsten Beispiel, das eines oder mehrere von dem ersten bis fünften Beispiel beinhalten kann, beinhaltet das System, dass die Verzögerung eine Lambdasondenverzögerung ist.
  • Wie vorstehend erörtert, kann eine Abgassensorbeeinträchtigung auf Grundlage eines beliebigen, oder in einigen Beispielen jedes, von sechs diskreten Verhaltensweisen bestimmt werden, die durch Verzögerungen bei der Reaktionsrate von Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Messwerten angegeben werden, die durch einen Abgassensor während Fett-zu-mager-Übergängen und/oder Mager-zu-fett-Übergängen erzeugt werden. Die 2-7 zeigen jeweils ein Diagramm, das eine der sechs diskreten Arten von Beeinträchtigungsverhaltensweisen eines Abgassensors angibt. In den Diagrammen ist das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Lambda) gegenüber der Zeit (in Sekunden) aufgetragen. In jedem Diagramm gibt die gepunktete Linie ein Signal für das befohlene Lambda an, das an Motorkomponenten (z. B. Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, Zylinderventile, Drossel, Zündkerze usw.) gesendet werden kann, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erzeugen, das einen Zyklus durchläuft, der einen oder mehrere Mager-zu-fett-Übergänge und einen oder mehrere Fett-zu-mager-Übergänge umfasst. In jedem Diagramm gibt die gestrichelte Linie eine erwartete Lambda-Reaktionszeit eines Abgassensors an. In jedem Diagramm gibt die durchgezogene Linie ein Signal für ein beeinträchtigtes Lambda an, das durch einen beeinträchtigten Abgassensor als Reaktion auf das Signal für das befohlene Lambda hervorgebracht würde. In jedem der Diagramme geben die Doppelpfeillinien an, wo sich die gegebene Beeinträchtigungsverhaltensart von dem Signal für das erwartete Lambda unterscheidet.
  • 2 zeigt ein Diagramm, das eine erste Art von Beeinträchtigungsverhalten angibt, das ein beeinträchtigter Abgastemperatursensor aufweisen kann. Diese erste Art von Beeinträchtigungsverhalten ist eine Art der symmetrischen langsamen Reaktion, die eine langsame Reaktion des Abgassensors auf das Signal für das befohlene Lambda sowohl für die Fett-zu-mager- als auch die Mager-zu-fett-Modulation beinhaltet. Anders ausgedrückt kann das Signal für das beeinträchtigte Lambda den Fett-zu-mager- und Mager-zu-fett-Übergang zu den erwarteten Zeitpunkten beginnen, aber die Reaktionsrate kann niedriger sein als die erwartete Reaktionsrate, was zu reduzierten Mager- und Fett-Spitzenzeiten führt.
  • 3 zeigt ein Diagramm, das eine zweite Art von Beeinträchtigungsverhalten angibt, das ein beeinträchtigter Abgastemperatursensor aufweisen kann. Diese zweite Art von Beeinträchtigungsverhalten ist eine Art der asymmetrischen langsamen Fett-zu-mager-Reaktion, die eine langsame Reaktion des Abgassensors auf das Signal für das befohlene Lambda für einen Fett-zu-mager-Übergang des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses beinhaltet. Diese Verhaltensart kann den Fett-zu-mager-Übergang zu dem erwarteten Zeitpunkt beginnen, aber die Reaktionsrate kann niedriger sein als die erwartete Reaktionsrate, was zu einer reduzierten Mager-Spitzenzeit führen kann. Diese Art von Verhalten kann als asymmetrisch betrachtet werden, da die Reaktion des Abgassensors während des Fett-zu-mager-Übergangs langsam (oder niedriger als erwartet) ist.
  • 4 zeigt ein Diagramm, das eine dritte Art von Beeinträchtigungsverhalten angibt, das ein beeinträchtigter Abgastemperatursensor aufweisen kann. Diese dritte Art von Verhalten ist eine Art der asymmetrischen langsamen Mager-zu-fett-Reaktion, die eine langsame Reaktion des Abgassensors auf das Signal für das befohlene Lambda für einen Mager-zu-fett-Übergang des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses beinhaltet. Diese Verhaltensart kann den Mager-zu-fett-Übergang zu dem erwarteten Zeitpunkt beginnen, aber die Reaktionsrate kann niedriger sein als die erwartete Reaktionsrate, was zu einer reduzierten Fett-Spitzenzeit führen kann. Diese Art von Verhalten kann als asymmetrisch betrachtet werden, da die Reaktion des Abgassensors während des Mager-zu-fett-Übergangs nur langsam (oder niedriger als erwartet) ist.
  • 5 zeigt ein Diagramm, das eine vierte Art von Beeinträchtigungsverhalten angibt, das ein beeinträchtigter Abgastemperatursensor aufweisen kann. Diese vierte Art von Beeinträchtigungsverhalten ist eine Art der symmetrischen Verzögerung, die eine verzögerte Reaktion auf das Signal für das befohlene Lambda sowohl für die Fett-zu-mager- als auch die Mager-zu-fett-Modulation beinhaltet. Anders ausgedrückt kann das Signal für das beeinträchtigte Lambda den Fett-zu-mager- und Mager-zu-fett-Übergang zu Zeitpunkten beginnen, die von den erwarteten Zeiten verzögert sind, aber der entsprechende Übergang kann mit der erwarteten Reaktionsrate erfolgen, was zu verschobenen Mager- und Fett-Spitzenzeiten führt.
  • 6 zeigt ein Diagramm, das eine fünfte Art von Beeinträchtigungsverhalten angibt, das ein beeinträchtigter Abgastemperatursensor aufweisen kann. Diese fünfte Art von Beeinträchtigungsverhalten ist eine Art der asymmetrischen Fett-zu-mager-Verzögerung, die eine verzögerte Reaktion auf das Signal für das befohlene Lambda von dem Fett-zu-mager-Luft-Kraftstoffverhältnis beinhaltet. Anders ausgedrückt kann das Signal für das beeinträchtigte Lambda den Fett-zu-mager-Übergang zu einem Zeitpunkt beginnen, der von dem erwarteten Zeitpunkt verzögert ist, aber der Übergang kann mit der erwarteten Reaktionsrate erfolgen, was zu verschobenen und/oder reduzierten Mager-Spitzenzeiten führt. Diese Art von Verhalten kann als asymmetrisch betrachtet werden, da die Reaktion des Abgassensors nur während eines Fett-zu-mager-Übergangs von dem erwarteten Startzeitpunkt verzögert ist.
  • 7 zeigt ein Diagramm, das eine sechste Art von Beeinträchtigungsverhalten angibt, das ein beeinträchtigter Abgastemperatursensor aufweisen kann. Diese sechste Art von Verhalten ist eine Art der asymmetrischen Mager-zu-fett-Verzögerung, die eine verzögerte Reaktion auf das Signal für das befohlene Lambda von dem Mager-zu-fett-Luft-Kraftstoffverhältnis beinhaltet. Anders ausgedrückt kann das Signal für das beeinträchtigte Lambda den Mager-zu-fett-Übergang zu einem Zeitpunkt beginnen, der von dem erwarteten Zeitpunkt verzögert ist, aber der Übergang kann mit der erwarteten Reaktionsrate erfolgen, was zu verschobenen und/oder reduzierten Fett-Spitzenzeiten führt. Diese Art von Verhalten kann als asymmetrisch betrachtet werden, da die Reaktion des Abgassensors nur während eines Mager-zu-fett-Übergangs von dem erwarteten Startzeitpunkt verzögert ist.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf 8 ist ein erstes Verfahren zum Schätzen einer Verzögerungszeit einer Lambdasonde während des Übergangs von einem fetteren zu einem magereren Luft-Kraftstoff-Verhältnis gezeigt. Die Sequenz, die in 8 gezeigt ist, kann über das System aus 1 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 10 bereitgestellt werden.
  • Der erste Verlauf von oben in 8 ist ein Verlauf eines Lambdawerts, wie anhand der Ausgabe einer Lambdasonde bestimmt, gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt Lambda dar und der Lambdawert nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu (gibt z. B. ein magereres Luft-Kraftstoff-Verhältnis an). Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 802 stellt einen Lambdawert dar, der über eine Lambdasonde in dem Abgassystem des Motors erfasst wird.
  • Der zweite Verlauf von oben in 8 ist ein Verlauf eines Kraftstoffabschaltungsanforderungszustands gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftstoffabschaltungsanforderungszustand dar und die Kraftstoffabschaltungsanforderung ist bestätigt, wenn sich die Kurve 804 auf einem höheren Niveau befindet, das nahe dem Pfeil der vertikalen Achse liegt. Die Kraftstoffabschaltungsanforderung ist nicht bestätigt, wenn sich die Kurve 804 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 804 stellt einen Kraftstoffabschaltungsanforderungszustand dar.
  • Der dritte Verlauf von oben in 8 ist ein Verlauf eines Lambdasondenverzögerungszeitgeberwerts gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert dar und der Lambdasondenzeitverzögerungszeitgeberwert nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 806 stellt einen Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert dar.
  • Der vierte Verlauf von oben in 8 ist ein Verlauf eines Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeberwerts gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeberwert dar und der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeberwert nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 808 stellt die Schätzung der Kraftstoffeinspritzrampenzeit dar.
  • Der fünfte Verlauf von oben in 8 ist ein Verlauf der Motordrehzahl und die Motordrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 810 stellt die Motordrehzahl dar.
  • Der sechste Verlauf von oben in 8 ist ein Verlauf des Motorluftmassenstroms und der Motorluftmassenstrom nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 812 stellt den Motorluftmassenstrom dar.
  • Zum Zeitpunkt t0 läuft der Motor und verbrennt Luft und Kraftstoff. Der Lambdawert ändert sich nicht und die Kraftstoffabschaltungsanforderung wurde nicht bestätigt. Der Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert wird nicht inkrementiert und der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber wird nicht inkrementiert. Die Motordrehzahl liegt auf einem mittleren Niveau und der Motorluftmassenstrom liegt auf einem mittleren Niveau.
  • Zum Zeitpunkt t1 wird das Fahrerbedarfsdrehmoment (nicht gezeigt) reduziert, was eine entsprechende Reduzierung des Motorluftmassenstroms verursacht. Die Motordrehzahl beginnt zu fallen und der Motorlambdawert ist unverändert. Die Kraftstoffabschaltung wird nicht angefordert und der Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert wird nicht inkrementiert. Der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber wird nicht inkrementiert. Die Zeitgeberwerte sind null.
  • Zum Zeitpunkt t2 wird der Kraftstoffabschaltmodus angefordert, wie durch den Kraftstoffabschaltzustand angegeben. Der Kraftstoffabschaltmodus kann angefordert werden, wenn der Fahrerbedarf gering ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit über einer Schwellengeschwindigkeit liegt. Der Motor dreht sich, ohne Kraftstoff aufzunehmen, während der Motor im Kraftstoffabschaltmodus betrieben wird. Der Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert inkrementiert nicht und der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber inkrementiert nicht. Die Motordrehzahl fällt langsam und die Motorluftströmungsrate ist niedrig. Der Lambdawert liegt auf einem fetteren Niveau.
  • Zum Zeitpunkt t3 wird die Kraftstoffeinspritzung in einen ersten Motorzylinder ausgesetzt, wodurch verursacht wird, dass der Lambdasondenverzögerungszeitgeber beginnt, zu inkrementieren. Der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber beginnt ebenfalls zu inkrementieren, um die Zeitdauer zu bestimmen, die benötigt wird, um alle Kraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors abzuschalten. Einige Kraftstoffeinspritzvorrichtungen können Kraftstoff einspritzen, wenn die Kraftstoffabschaltung angefordert wird. Die Motordrehzahl fällt langsam und die Motorluftströmungsrate ist niedrig.
  • Zum Zeitpunkt t4 wird die Kraftstoffeinspritzung in den letzten Zylinder, dem Kraftstoff zugeführt wurde, beendet. Daher hört der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber auf, zu inkrementieren. Der in dem Kraftstoffeinspritzungszeitgeber gespeicherte Maximalwert ist am Zeitpunkt t4 gezeigt und dieser Wert ist die Kraftstoffeinspritzrampenzeit. Die Kraftstoffeinspritzrampenzeit wird im Steuerungsspeicher (RAM) gespeichert und der Kraftstoffeinspritzungszeitgeber wird kurz danach gelöscht (z. B. auf null gesetzt). Die Motordrehzahl nimmt weiterhin langsam ab und der Motorluftmassenstrom ist niedrig. Der Lambdasondenverzögerungszeitgeber inkrementiert weiter.
  • Zum Zeitpunkt t5 hat sich der Lambdawert um mehr als eine Schwellenmenge geändert, sodass der Lambdasondenverzögerungszeitgeber aufhört, zu inkrementieren. Der Maximalwert, der in dem Lambdasondenverzögerungszeitgeber gespeichert ist, ist der Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert. Der Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert wird im Steuerungsspeicher (RAM) gespeichert. Der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeberwert wird gelöscht, nachdem der Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert im Speicher gespeichert wurde, und die Motordrehzahl fällt weiter. Die Motorluftmassenströmungsrate bleibt niedrig.
  • Auf diese Weise kann ein Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert geschätzt werden. Die gemessene Lambdasondenverzögerung kann anhand des Lambdasondenverzögerungszeitgeberwerts, der Nennverzögerung (nicht gezeigt) und des Kraftstoffeinspritzrampenverzögerungszeitgebers bestimmt werden.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf 9 ist ein erstes Verfahren zum Schätzen einer Lambdasondenverzögerungszeit während des Übergangs von einem magereren zu einem fettereren Luft-Kraftstoff-Verhältnis gezeigt. Die Sequenz, die in 9 gezeigt ist, kann über das System aus 1 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 11 bereitgestellt werden.
  • Der erste Verlauf von oben in 9 ist ein Verlauf eines Lambdawerts, wie anhand der Ausgabe einer funktionsfähigen Lambdasonde bestimmt, gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt Lambda dar und der Lambdawert nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu (gibt z. B. ein magereres Luft-Kraftstoff-Verhältnis an). Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 902 stellt einen Lambdawert dar, der über eine Lambdasonde in dem Abgassystem des Motors erfasst wird.
  • Der zweite Verlauf von oben in 9 ist ein Verlauf eines Lambdawerts, wie anhand der Ausgabe einer beeinträchtigten Lambdasonde bestimmt, gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt Lambda dar und der Lambdawert nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu (gibt z. B. ein magereres Luft-Kraftstoff-Verhältnis an). Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 904 stellt einen Lambdawert dar, der über eine beeinträchtigte Lambdasonde in dem Abgassystem des Motors erfasst wird.
  • Der dritte Verlauf von oben in 9 ist ein Verlauf eines Kraftstoffabschaltungsanforderungszustands gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftstoffabschaltungsanforderungszustand dar und die Kraftstoffabschaltungsanforderung ist bestätigt, wenn sich die Kurve 906 auf einem höheren Niveau befindet, das nahe dem Pfeil der vertikalen Achse liegt. Die Kraftstoffabschaltungsanforderung ist nicht bestätigt, wenn sich die Kurve 906 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 906 stellt einen Kraftstoffabschaltungsanforderungszustand dar.
  • Der vierte Verlauf von oben in 9 ist ein Verlauf eines Lambdasondenverzögerungszeitgeberwerts gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert dar und der Lambdasondenzeitverzögerungszeitgeberwert nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 908 stellt einen Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert dar.
  • Der fünfte Verlauf von oben in 9 ist ein Verlauf eines Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeberwerts gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeberwert dar und der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeberwert nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 910 stellt die Schätzung der Kraftstoffeinspritzrampenzeit dar.
  • Der sechste Verlauf von oben in 9 ist ein Verlauf der Motordrehzahl und die Motordrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 912 stellt die Motordrehzahl dar.
  • Der siebente Verlauf von oben in 9 ist ein Verlauf des Motorluftmassenstroms und der Motorluftmassenstrom nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Die Kurve 914 stellt den Motorluftmassenstrom dar.
  • Zum Zeitpunkt t10 befindet sich der Motor im Kraftstoffabschaltmodus und läuft nicht (z. B. dreht sich der Motor, ohne Luft und Kraftstoff zu verbrennen). Der Lambdawert ist magerer und ändert sich nicht. Die Kraftstoffabschaltanforderung ist bestätigt. Der Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert wird nicht inkrementiert und der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber wird nicht inkrementiert. Die Motordrehzahl fällt und der Motorluftmassenstrom befindet sich auf einem niedrigen Niveau.
  • Zum Zeitpunkt t11 wird die Kraftstoffabschaltmodusanforderung zurückgenommen, wie durch den Kraftstoffabschaltzustand angegeben. Ein erster Zylinder beginnt, Kraftstoff aufzunehmen (nicht gezeigt), der Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert beginnt, inkrementiert zu werden, und der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber beginnt ebenfalls, inkrementiert zu werden. Die Motordrehzahl fällt weiter und die Motorluftströmungsrate beginnt zuzunehmen.
  • Die Lambdawerte für die funktionsfähige Lambdasonde und die beeinträchtigte Lambdasonde geben ein fetteres Niveau an.
  • Zum Zeitpunkt t12 ist die Kraftstoffeinspritzung in alle Motorzylinder aktiv, sodass der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber das Inkrementieren beendet und der Wert in dem Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber zum Zeitpunkt t12 die Kraftstoffeinspritzrampenzeit ist. Die Kraftstoffeinspritzrampenzeit wird in der Steuerung gespeichert und dann wird der Rampenzeitgeber gelöscht. Der Lambdasondenverzögerungszeitgeber inkrementiert weiter und die Motordrehzahl beginnt zuzunehmen. Der Motorluftmassenstrom nimmt weiter zu. Der Lambdawert der funktionsfähigen Lambdasonde beginnt kurz nach dem Zeitpunkt 112 zu fallen.
  • Zum Zeitpunkt t13 ist der Lambdawert für die beeinträchtigte Lambdasonde um mehr als eine Schwellenmenge reduziert, sodass der Lambdasondenverzögerungszeitgeber nicht mehr inkrementiert wird und der Wert in dem Lambdasondenverzögerungszeitgeber zum Zeitpunkt t13 im Steuerungsspeicher (z. B. RAM) gespeichert wird. Der Lambdasondenverzögerungszeitgeber wird gelöscht, nachdem der Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert im Steuerungsspeicher gespeichert wurde. Der Lambdasondenverzögerungszeitgeber basiert auf dem beispielhaften Lambdawert der beeinträchtigten Lambdasonde, um die Beziehung zwischen dem Lambdasondenlambdawert und dem Betrieb des Verzögerungszeitgebers zu zeigen. Der Kraftstoffeinspritzrampenzeitgeber wird auf null reduziert und die Motordrehzahl hat sich erhöht, nachdem die Verbrennung im Motor eingeleitet wurde. Die Motorluftmassenströmungsrate beginnt sich zu stabilisieren.
  • Auf diese Weise kann ein Lambdasondenverzögerungszeitgeberwert während einer Änderung eines magereren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu einem fetteren Luft-Kraftstoff-Verhältnis geschätzt werden. Die gemessene Lambdasondenverzögerung kann anhand des Lambdasondenverzögerungszeitgeberwerts, der Nennverzögerung (nicht gezeigt) und des Kraftstoffeinspritzrampenverzögerungszeitgebers bestimmt werden.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf 10 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schätzen einer Verzögerungszeit einer Lambdasonde für einen Übergang von einem fetteren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einem magereren Luft-Kraftstoff-Verhältnis gezeigt. Das Verfahren 1000 kann durch ein Steuersystem eines Fahrzeugs, wie etwa die Steuerung 12 und/oder die dedizierte Steuerung 140, ausgeführt werden, um einen Sensor, wie etwa den Abgassensor 126, zu überwachen. Das Verfahren aus 10 kann in Zusammenwirkung mit dem System aus 1 die Sequenz aus 8 erzeugen. In das Verfahren 1000 kann eingetreten werden, wenn ein Fahrzeug, das einen Motor beinhaltet, auf einer Straße fährt und sich der Motor dreht und Kraftstoff verbrennt.
  • Bei 1002 beurteilt das Verfahren 1000, ob eine Reaktion einer Lambdasonde auf ein fetteres Luft-Kraftstoff-Gemisch zu einem magereren Luft-Kraftstoff-Gemisch zu messen ist oder nicht. Das Verfahren 1000 kann beurteilen, dass die Reaktion der Lambdasonde in vorbestimmten Intervallen, während opportunistischer Bedingungen oder als Reaktion auf eine spezifische Anforderung (z. B. als Teil einer Wartungsdiagnose) zu messen ist. Wenn das Verfahren 1000 beurteilt, dass die Reaktion der Lambdasonde zu messen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1000 geht zu 1004 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1000 geht zu 1050 über.
  • Bei 1050 stellt das Verfahren den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt als Reaktion auf eine Lambdasondenverzögerungszeit ein. In einem Beispiel kann der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt über eine Gleichung bestimmt werden, die der folgenden Gleichung ähnelt: Inj_mass = f(Air_mass, Lambda, AF_s, O2_delay), wobei f eine Funktion ist, die eine in einen Zylinder des Motor eingespritzte Kraftstoffmasse zurückgibt, Air_mass eine Schätzung der Luftmasse in dem Zylinder ist, Lambda das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AF)/das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AF_s) ist und O2_delay die Lambdasondenverzögerungszeit ist. Das Verfahren 1000 geht zum Ende über.
  • Bei 1004 versetzt das Verfahren 1000 den Motor in den Kraftstoffabschaltmodus, in dem die Kraftstoffeinspritzung in alle Motorzylinder beendet wird. Der Kraftstoff wird gemäß einer Zündfolge des Motors und einer Zeitsteuerung jedes Motorzylinders in den Motor eingespritzt. Zum Beispiel kann für einen Vierzylindermotor mit einer Zündfolge von 1-3-4-2 Kraftstoff für einen Zyklus des Motors (z. B. zwei Motorumdrehungen) zu den folgenden Zeitpunkten in die Zylinder eingespritzt werden: für Zylinder Nummer eins - während eines Ansaugtakts von Zylinder Nummer eins; für Zylinder Nummer zwei - während eines Ansaugtakts von Zylinder Nummer zwei; für Zylinder Nummer drei - während eines Ansaugtakts von Zylinder Nummer drei; und für Zylinder Nummer vier - während eines Ansaugtakts von Zylinder Nummer vier. Der Kraftstoff wird somit gemäß der Zündfolge des Motors sequentiell in die Motorzylinder eingespritzt.
  • Das Verfahren 1000 kann als Reaktion auf eine Anforderung, in den Kraftstoffabschaltmodus einzutreten, durch sequentielles Aussetzen der Kraftstoffeinspritzung (z. B. vorübergehendes Abschalten der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen) in die Motorzylinder gemäß dem Zeitpunkt der Anforderung, in den Kraftstoffabschaltmodus einzutreten, und dem Zylinder, für den die Kraftstoffeinspritzung am frühesten oder zeitigsten nach der Kraftstoffabschaltanforderung beendet werden kann, in den Kraftstoffabschaltmodus eintreten. Zum Beispiel kann für einen Vierzylindermotor mit einer Zündfolge von 1-3-4-2, wobei Zylinder Nummer vier der erste Zylinder ist, für den die Kraftstoffeinspritzung nach der Anforderung, in den Kraftstoffabschaltmodus einzutreten, beendet werden kann, die Einspritzung in Zylinder Nummer vier beendet werden, gefolgt vom Beenden des Zuführens von Kraftstoff zu Zylinder Nummer zwei, gefolgt vom Beenden der Kraftstoffeinspritzung in Zylinder Nummer eins, gefolgt vom Beenden der Kraftstoffeinspritzung in Zylinder Nummer drei. Das Verfahren 1000 beginnt zudem mit dem Zählen oder Messen einer Zeit, seit die Kraftstoffeinspritzung in den ersten Zylinder beendet wurde, der nach der Kraftstoffabschaltanforderung keinen Kraftstoff aufgenommen hat. Wenn somit in dem vorstehend erwähnten Beispiel mit vier Zylindern die Kraftstoffeinspritzung in Zylinder Nummer vier bei zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts für Zylinder Nummer vier begonnen hätte, beginnt ein Zeitgeber oder Zähler (z. B. ein Verzögerungszeitgeber) eine Zeitdauer aufzuzeichnen, die bei zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts für Zylinder Nummer vier beginnt (z. B. dem ersten Zylinder, bei dem nach der Kraftstoffabschaltmodusanforderung eine Kraftstoffabschaltung erfolgt). Auf diese Weise beginnt der Zeitgeber oder Zähler mit dem Zählen der Zeit zu einem Zeitpunkt, an dem der Beginn der Einspritzung andernfalls für den ersten Zylinder begonnen hätte, bei dem nach der Kraftstoffabschaltanforderung eine Kraftstoffabschaltung erfolgt. Die Zeitdauer, die durch den Zeitgeber oder Zähler aufgenommen oder gemessen wird, kann als der Verzögerungszeitgeberwert bezeichnet werden. Das Verfahren 1000 geht zu 1006 über.
  • Bei 1006 beginnt das Verfahren 1000 mit dem Zählen oder Messen einer Zeitdauer, seit die Kraftstoffeinspritzung in den ersten Zylinder beendet wurde, der nach der Kraftstoffabschaltanforderung keinen Kraftstoff aufgenommen hat, über einen zweiten Zeitgeber oder Zähler. Wie bei dem Verzögerungszeitgeber beginnt somit in dem vorstehend erwähnten Beispiel mit vier Zylindern, wenn die Kraftstoffeinspritzung in Zylinder Nummer vier bei zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts für Zylinder Nummer vier begonnen hätte, ein zweiter Zeitgeber oder Zähler eine Zeitdauer aufzuzeichnen oder zu zählen, die bei zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts für Zylinder Nummer vier beginnt (z. B. dem ersten Zylinder, bei dem nach der Kraftstoffabschaltmodusanforderung eine Kraftstoffabschaltung erfolgt). Auf diese Weise beginnt der zweite Zeitgeber oder Zähler mit dem Zählen der Zeit zu einem Zeitpunkt, an dem der Beginn der Einspritzung andernfalls für den ersten Zylinder begonnen hätte, bei dem nach der Kraftstoffabschaltanforderung eine Kraftstoffabschaltung erfolgt.
  • Der zweite Zeitgeber hört auf, die Zeit zu zählen, wenn der Kraftstofffluss zu dem letzten Zylinder, dessen Kraftstofffluss abgeschaltet wird, beendet ist. Somit beendet in dem vorstehend erwähnten Beispiel eines Vierzylindermotors der zweite Zeitgeber das Zählen oder beendet das Akkumulieren einer Zeitdauer, wenn der Motor zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts von Zylinder Nummer drei erreicht (z. B. dem Beginn der Einspritzzeit des letzten Zylinders, für den der Kraftstoff als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltanforderung abgeschaltet wurde). Die Zeitdauer, die durch den zweiten Zeitgeber oder Zähler aufgenommen oder gemessen wird, kann als der Einspritzrampenzeitwert bezeichnet werden. Das Verfahren 1000 geht zu 1008 über.
  • Bei 1008 bestimmt das Verfahren 1000 die durchschnittliche Motordrehzahl und den durchschnittlichen Luftmassenstrom in den Motor. Die durchschnittliche Motordrehzahl kann ein gleitender Durchschnitt einer vorbestimmten Anzahl von Motordrehzahlmessungen sein. Gleichermaßen kann die durchschnittliche Motorluftmasse ein gleitender Durchschnitt von Luftmassenwerten sein, die von einem Luftmassenstromsensor ausgegeben werden. Das Verfahren 1000 geht zu 1010 über.
  • Bei 1010 beurteilt das Verfahren 1000, ob der Verzögerungszeitgeberwert größer als eine geschätzte Transportverzögerungszeit ist oder nicht. Die geschätzte Transportverzögerungszeit kann durch XXX geschätzt werden. Wenn das Verfahren 100 beurteilt, dass der Verzögerungszeitgeberwert nicht größer als die geschätzte Transportverzögerungszeit ist, lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1000 kehrt zu 1010 zurück. Andernfalls lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1000 geht zu 1012 über.
  • Bei 1012 beginnt das Verfahren 1000 mit dem Aufnehmen von Lambdawerten des Motors (z. B. Äquivalenzverhältniswerte, wobei Lambda = AF/AF_s, wobei AF das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors ist und AF_s das stöchiometrische Luft-Kraftstoff Verhältnis ist). Die Lambdawerte können anhand der Ausgabe einer Lambdasonde bestimmt werden, die sich in dem Motorabgassystem befindet. Das Verfahren 1000 geht zu 1014 über.
  • Bei 1014 beurteilt das Verfahren 1000, ob sich die aufgenommenen Lambdawerte um mehr als eine Schwellenlambdamenge geändert haben oder nicht (z. B. ob der Lambdawert um eine Schwellenmenge zugenommen hat). Wenn dies der Fall ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1000 zu 1016 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1000 kehrt zu 1014 zurück.
  • Bei 1016 beendet das Verfahren 1000 das Inkrementieren des Verzögerungszeitgebers oder beendet das Zählen der Zeit mit dem Verzögerungszeitgeber. Der Verzögerungszeitgeberwert wird im Steuerungsspeicher (z. B. RAM) gespeichert. Das Verfahren 1000 geht zu 1018 über.
  • Bei 1018 bestimmt das Verfahren 1000 die Lambdasondenverzögerungszeit über die folgenden Gleichungen: O 2 d e l a y = d e l a y t m r − N o m d l y − i n j c o m p
    Figure DE102023114164A1_0001
     N o m d l y − C 1 + ( C 2 A v A M ) + ( C 3 ⋅ 1000 A v e E n g )
    Figure DE102023114164A1_0002
     i n j c o m p = I n j r m p t m ⋅ C 4
    Figure DE102023114164A1_0003
    wobei O2delay die Zeitverzögerung für die Lambdasonde ist, delaytmr der Verzögerungszeitgeberwert ist, Nomdly die Nennverzögerungsschätzung ist, injcomp ein Einspritzrampenkompensationswert ist, C1 eine einstellbare Variable in einer reellen Zahl ist, C2 ein einstellbarer Wert in einer reellen Zahl ist, C3 ein einstellbarer Wert in einer reellen Zahl ist, AvAM der durchschnittliche Motorluftmassenstrom ist, AveEng die durchschnittliche Motordrehzahl ist und C4 ein einstellbarer Wert in einer reellen Zahl ist. Das Verfahren 1000 geht zu 1020 über.
  • Bei 1020 beurteilt das Verfahren 1000, ob die Lambdasondenverzögerungszeit größer als eine Schwellenverzögerungszeit ist oder nicht. Die Schwellenverzögerungszeit kann eine größte Verzögerungszeit sein, für die angenommen werden kann, dass die Lambdasonde wie erwartet funktioniert. Wenn das Verfahren 1000 beurteilt, dass die Lambdasondenverzögerungszeit größer als eine Schwellenverzögerungszeit ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1000 geht zu 1024 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1000 geht zu 1022 über.
  • Bei 1024 stellt das Verfahren eine Angabe bereit, dass eine Lambdasonde beeinträchtigt sein kann. In einem Beispiel stellt das Verfahren 1000 eine Angabe einer Lambdasondenbeeinträchtigung durch Anzeigen einer Nachricht an einer Mensch-Maschine-Schnittstelle bereit. Zusätzlich kann das Verfahren 1000 mildernde Maßnahmen ergreifen, wie etwa Betreiben des Motors mit Kraftstoffsteuerung mit offenem Regelkreis, bei der keine Rückkopplung von der beeinträchtigten Lambdasonde verwendet wird, um die Kraftstoffeinspritzung des Motors zu steuern. Somit kann die Ausgabe der beeinträchtigten Lambdasonde ignoriert werden. Das Verfahren 1000 geht zum Ende über.
  • Bei 1022 stellt das Verfahren 1000 eine Angabe bereit, dass die Lambdasonde nicht beeinträchtigt ist. Das Verfahren 1000 stellt einer Mensch-Maschine-Schnittstelle möglicherweise keine Nachricht bereit oder das Verfahren 1000 kann eine Nachricht an die Mensch-Maschine-Schnittstelle senden, dass die Lambdasonde wie erwartet funktioniert. Zusätzlich kann das Verfahren 1000 die Kraftstoffeinspritzung gemäß der Lambdasondenzeitverzögerung einstellen, wie bei 1050 beschrieben. Das Verfahren 1000 geht zum Ende über.
  • Auf diese Weise kann eine genaue Schätzung einer Lambdasondenverzögerungszeit bestimmt werden, sodass ein Motor auf effiziente Weise betrieben werden kann. Ferner stützt sich das Verfahren nicht auf komplizierte Kalibrierungsprozeduren und ist auch kein intrusives Verfahren, das den Motorbetrieb stören kann.
  • Unter nunmehriger Bezugnahme auf 11 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schätzen einer Verzögerungszeit einer Lambdasonde für einen Übergang von einem magereren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft-Kraftstoff-Verhältnis gezeigt. Das Verfahren 1000 kann durch ein Steuersystem eines Fahrzeugs, wie etwa die Steuerung 12 und/oder die dedizierte Steuerung 140, ausgeführt werden, um einen Sensor, wie etwa den Abgassensor 126, zu überwachen. Das Verfahren aus 11 kann in Zusammenwirkung mit dem System aus 1 die Sequenz aus 9 erzeugen. In das Verfahren 1100 kann eingetreten werden, wenn ein Fahrzeug, das einen Motor beinhaltet, auf einer Straße fährt und sich der Motor dreht und Kraftstoff verbrennt.
  • Bei 1102 beurteilt das Verfahren 1100, ob eine Reaktion einer Lambdasonde auf ein magereres Luft-Kraftstoff-Gemisch zu einem fetteren Luft-Kraftstoff-Gemisch zu messen ist oder nicht. Das Verfahren 1100 kann beurteilen, dass die Reaktion der Lambdasonde in vorbestimmten Intervallen, während opportunistischer Bedingungen oder als Reaktion auf eine spezifische Anforderung (z. B. als Teil einer Wartungsdiagnose) zu messen ist. Das Verfahren 1100 kann erfordern, dass der Motor in einem Kraftstoffabschaltmodus betrieben wird (wobei sich z. B. der Motor dreht und in keinem der Zylinder des Motors Kraftstoff verbrannt wird). Wenn das Verfahren 1100 beurteilt, dass die Reaktion der Lambdasonde zu messen ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1100 geht zu 1104 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 1100 zu 1150 über.
  • Bei 1150 stellt das Verfahren den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt als Reaktion auf eine Lambdasondenverzögerungszeit ein. In einem Beispiel kann der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt über eine Gleichung bestimmt werden, die der folgenden Gleichung ähnelt: Inj_mass = f(Air_mass, Lambda, AF_s, O2_delay), wobei f eine Funktion ist, die eine in einen Zylinder des Motor eingespritzte Kraftstoffmasse zurückgibt, Air_mass eine Schätzung der Luftmasse in dem Zylinder ist, Lambda das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AF)/das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AF_s) ist und O2_delay die Lambdasondenverzögerungszeit ist. Das Verfahren 1100 geht zum Ende über.
  • Bei 1104 lässt das Verfahren 1100 den Motor den Kraftstoffabschaltmodus verlassen, in dem die Kraftstoffeinspritzung in alle Motorzylinder beendet wird. Der Kraftstoff wird gemäß einer Zündfolge des Motors und einer Zeitsteuerung jedes Motorzylinders in den Motor eingespritzt. Zum Beispiel kann für einen Vierzylindermotor mit einer Zündfolge von 1-3-4-2 Kraftstoff für einen Zyklus des Motors (z. B. zwei Motorumdrehungen) zu den folgenden Zeitpunkten in die Zylinder eingespritzt werden: für Zylinder Nummer eins - während eines Ansaugtakts von Zylinder Nummer eins; für Zylinder Nummer zwei - während eines Ansaugtakts von Zylinder Nummer zwei; für Zylinder Nummer drei - während eines Ansaugtakts von Zylinder Nummer drei; und für Zylinder Nummer vier - während eines Ansaugtakts von Zylinder Nummer vier. Der Kraftstoff wird somit gemäß der Zündfolge des Motors sequentiell in die Motorzylinder eingespritzt.
  • Das Verfahren 1100 kann als Reaktion auf eine Anforderung, den Kraftstoffabschaltmodus zu verlassen, durch sequentielles Beginnen der Kraftstoffeinspritzung in die Motorzylinder gemäß dem Zeitpunkt der Anforderung, den Kraftstoffabschaltmodus zu verlassen, und dem Zylinder, für den die Kraftstoffeinspritzung am frühesten oder zeitigsten nach der Anforderung zum Verlassen der Kraftstoffabschaltung gestartet werden kann, den Kraftstoffabschaltmodus verlassen. Zum Beispiel kann für einen Vierzylindermotor mit einer Zündfolge von 1-3-4-2, wobei Zylinder Nummer vier der erste Zylinder ist, für den die Kraftstoffeinspritzung nach der Anforderung, den Kraftstoffabschaltmodus zu verlassen, gestartet werden kann, die Einspritzung in Zylinder Nummer vier begonnen werden, gefolgt vom Beginnen des Zuführens von Kraftstoff zu Zylinder Nummer zwei, gefolgt vom Beginnen der Kraftstoffeinspritzung in Zylinder Nummer eins, gefolgt vom Beginnen der Kraftstoffeinspritzung in Zylinder Nummer drei. Das Verfahren 1100 beginnt zudem mit dem Zählen oder Messen einer Zeitdauer, seit die Kraftstoffeinspritzung in den ersten Zylinder begonnen wurde, der nach der Kraftstoffabschaltanforderung Kraftstoff erhalten hat. Wenn somit in dem vorstehend erwähnten Beispiel mit vier Zylindern die Kraftstoffeinspritzung in Zylinder Nummer vier bei zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts für Zylinder Nummer vier beginnt, beginnt ein Zeitgeber oder Zähler (z. B. ein Verzögerungszeitgeber) eine Zeitdauer aufzuzeichnen, die bei zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts für Zylinder Nummer vier beginnt (z. B. dem ersten Zylinder, bei dem nach der Anforderung zum Verlassen des Kraftstoffabschaltungsmodus Kraftstoff eingespritzt wird). Auf diese Weise beginnt der Zeitgeber oder Zähler mit dem Zählen der Zeit zu einem Zeitpunkt, an dem der Beginn der Einspritzung für den ersten Zylinder erfolgt, der nach der Anforderung zum Verlassen der Kraftstoffabschaltung den Kraftstoffabschaltmodus verlässt. Die Zeitdauer, die durch den Zeitgeber oder Zähler aufgenommen oder gemessen wird, kann als der Verzögerungszeitgeberwert bezeichnet werden. Das Verfahren 1100 geht zu 1106 über.
  • Bei 1106 beginnt das Verfahren 1100 mit dem Aufnehmen und Überwachen von Lambdawerten des Motors (z. B. gemessenem Luft-Kraftstoff-Verhältnis/stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis), wie anhand der Ausgabe einer Lambdasonde bestimmt. Das Verfahren 1100 geht zu 1108 über.
  • Bei 1108 beginnt das Verfahren 1100 mit dem Zählen oder Messen einer Zeitdauer, seit die Kraftstoffeinspritzung in den ersten Zylinder begonnen wurde, der nach der Anforderung zum Verlassen der Kraftstoffabschaltung Kraftstoff aufgenommen hat, über einen zweiten Zeitgeber oder Zähler. Wie bei dem Verzögerungszeitgeber beginnt somit in dem bei Schritt 1104 erwähnten Beispiel mit vier Zylindern, wenn die Kraftstoffeinspritzung in Zylinder Nummer vier bei zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts für Zylinder Nummer vier beginnt, ein zweiter Zeitgeber oder Zähler eine Zeitdauer aufzuzeichnen oder zu zählen, die bei zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts für Zylinder Nummer vier beginnt (z. B. dem ersten Zylinder, der nach der Anforderung zum Verlassen des Kraftstoffabschaltmodus die Kraftstoffabschaltung verlässt). Auf diese Weise beginnt der zweite Zeitgeber oder Zähler mit dem Zählen der Zeit zu einem Zeitpunkt, an dem der Beginn der Einspritzung nach der Anforderung zum Verlassen der Kraftstoffabschaltung erfolgt.
  • Der zweite Zeitgeber beendet das Zählen der Zeit, wenn der Kraftstofffluss zu dem letzten Zylinder, dessen Kraftstofffluss begonnen wurde, für den ersten Zyklus des letzten Zylinders, der seit Verlassen des Kraftstoffabschaltmodus wiederangeschaltet wurde, beginnt. Somit beendet in dem vorstehend erwähnten Beispiel eines Vierzylindermotors der zweite Zeitgeber das Zählen oder beendet das Akkumulieren einer Zeitdauer, wenn der Motor zehn Grad nach dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts von Zylinder Nummer drei erreicht (z. B. dem Beginn der Einspritzzeit des letzten Zylinders, für den der Kraftstoff als Reaktion auf die Kraftstoffabschaltanforderung abgeschaltet wurde). Die Zeitdauer, die durch den zweiten Zeitgeber oder Zähler aufgenommen oder gemessen wird, kann als der Einspritzrampenzeitwert bezeichnet werden. Das Verfahren 1100 geht zu 1010 über.
  • Bei 1108 bestimmt das Verfahren 1100 die durchschnittliche Motordrehzahl und den durchschnittlichen Luftmassenstrom in den Motor. Die durchschnittliche Motordrehzahl kann ein gleitender Durchschnitt einer vorbestimmten Anzahl von Motordrehzahlmessungen sein. Gleichermaßen kann die durchschnittliche Motorluftmasse ein gleitender Durchschnitt von Luftmassenwerten sein, die von einem Luftmassenstromsensor ausgegeben werden. Das Verfahren 1100 geht zu 1110 über.
  • Bei 1112 beurteilt das Verfahren 1100, ob sich die aufgenommenen Lambdawerte um mehr als einen Schwellenlambdamenge geändert haben oder nicht (z. B. ob sich der Lambdawert um einen Schwellenmenge verringert hat). Wenn dies der Fall ist, lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 1100 zu 1214 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1100 kehrt zu 1112 zurück.
  • Bei 1114 beendet das Verfahren 1100 das Inkrementieren des Verzögerungszeitgebers. Die Veränderung von Lambda stellt eine Angabe bereit, dass die Verzögerung der Lambdasondenreaktion vorbei ist. Das Verfahren 1100 geht zu 1116 über.
  • Bei 1116 bestimmt das Verfahren 1100 die Lambdasondenverzögerungszeit über die bei Schritt 1018 erwähnten Gleichungen. Das Verfahren 1100 geht zu 1118 über.
  • Bei 1118 beurteilt das Verfahren 1100, ob die Lambdasondenverzögerungszeit größer als eine Schwellenverzögerungszeit ist oder nicht. Die Schwellenverzögerungszeit kann eine größte Verzögerungszeit sein, für die angenommen werden kann, dass die Lambdasonde wie erwartet funktioniert. Wenn das Verfahren 1100 beurteilt, dass die Lambdasondenverzögerungszeit größer als eine Schwellenverzögerungszeit ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 1100 geht zu 1122 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 1100 geht zu 1020 über.
  • Bei 1022 stellt das Verfahren eine Angabe bereit, dass eine Lambdasonde beeinträchtigt sein kann. In einem Beispiel stellt das Verfahren 1100 eine Angabe einer Lambdasondenbeeinträchtigung durch Anzeigen einer Nachricht an einer Mensch-Maschine-Schnittstelle bereit. Zusätzlich kann das Verfahren 1100 mildernde Maßnahmen ergreifen, wie etwa Betreiben des Motors mit Kraftstoffsteuerung mit offenem Regelkreis, bei der keine Rückkopplung von der beeinträchtigten Lambdasonde verwendet wird, um die Kraftstoffeinspritzung des Motors zu steuern. Somit kann die Ausgabe der beeinträchtigten Lambdasonde ignoriert werden. Das Verfahren 1100 geht zum Ende über.
  • Bei 1120 stellt das Verfahren 1100 eine Angabe bereit, dass die Lambdasonde nicht beeinträchtigt ist. Das Verfahren 1100 stellt einer Mensch-Maschine-Schnittstelle möglicherweise keine Nachricht bereit oder das Verfahren 1100 kann eine Nachricht an die Mensch-Maschine-Schnittstelle senden, dass die Lambdasonde wie erwartet funktioniert. Zusätzlich kann das Verfahren 1100 die Kraftstoffeinspritzung gemäß der Lambdasondenzeitverzögerung einstellen, wie bei 1150 beschrieben. Das Verfahren 1100 geht zum Ende über.
  • Somit sieht das Verfahren aus den 10 und 11 ein Verfahren zum Überwachen eines Abgassensors vor, der in einem Motorabgas gekoppelt ist, umfassend: Angeben einer Abgassensorbeeinträchtigung über eine Steuerung gemäß einer Zeitverzögerungsschätzung, wobei die Zeitverzögerungsschätzung auf einem Verzögerungszeitgeberwert, einer Nennzeitverzögerung und einer Einspritzrampenzeit basiert. In einem ersten Beispiel umfasst das Verfahren ferner Einstellen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als Reaktion auf die Verzögerungszeitschätzung. In einem zweiten Beispiel, das das erste Beispiel beinhalten kann, beinhaltet das Verfahren, dass die Angabe einer Mensch-Maschine-Schnittstelle bereitgestellt wird. In einem dritten Beispiel, das eines oder beide des ersten und zweiten Beispiels beinhalten kann, beinhaltet das Verfahren, dass die Nennverzögerung eine Funktion einer durchschnittlichen Motorluftmasse und einer durchschnittlichen Motordrehzahl während einer Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors von mager zu fett ist. In einem vierten Beispiel, das eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhalten kann, beinhaltet das Verfahren, dass der Verzögerungszeitgeber beginnt, von einem Wert von null zu inkrementieren, wobei zu einem Zeitpunkt begonnen wird, an dem die Kraftstoffeinspritzung in einen ersten Zylinder beginnt, der nach einem jüngsten Kraftstoffabschaltereignis wieder angeschaltet wurde. In einem fünften Beispiel, das eines oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel beinhalten kann, beinhaltet das Verfahren, dass der Verzögerungszeitgeber als Reaktion auf eine Reduzierung eines Lambdawerts, die größer als ein Schwellenreduzierungswert ist, aufhört zu inkrementieren. In einem sechsten Beispiel, das eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels beinhalten kann, beinhaltet das Verfahren, dass die Einspritzrampenzeit eine während eines Lambdasondenbewertungszeitraums gemessene Zeitdauer ist, die zu dem spätesten Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums beginnt, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors nicht angeschaltet sind, bis zu einem Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors angeschaltet sind. In einem siebten Beispiel, das eines oder mehrere von dem ersten bis sechsten Beispiel beinhalten kann, beinhaltet das Verfahren, dass der Lambdasondenbewertungszeitraum ein Zeitraum ist, während dessen ein Motor einen Kraftstoffabschaltmodus verlässt und alle Motorzylinder anschaltet.
  • Die Verfahren aus den 10 und 11 sehen zudem ein Verfahren zum Überwachen einer Lambdasonde vor, die in einem Abgas des Motors gekoppelt ist, umfassend: Zählen eines Zeitraums, wobei der Zeitraum beginnt, wenn einem ersten Zylinder des Motors als Reaktion auf eine Anforderung an den Motor, einen Kraftstoffabschaltmodus zu verlassen, Kraftstoff zugeführt wird, während Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der übrigen Motorzylinder inaktiv sind, wobei der Zeitraum als Reaktion darauf endet, dass ein Lambdawert, der anhand der Ausgabe des Abgassensors erzeugt wird, nach der Anforderung an den Motor, den Kraftstoffabschaltmodus zu verlassen, um eine Schwellenlambdamenge abnimmt; Schätzen einer Lambdasondenverzögerungszeit auf Grundlage des Zeitraums; und Angeben eines Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Lambdasondenbeeinträchtigung als Reaktion auf die Lambdasondenverzögerungszeit. In einem ersten Beispiel umfasst das Verfahren ferner Einstellen der Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf die Lambdasondenverzögerungszeit. In einem zweiten Beispiel, das das erste Beispiel beinhalten kann, beinhaltet das Verfahren, dass das Schätzen der Lambdasondenverzögerungszeit Schätzen der Lambdasondenverzögerungszeit ferner auf Grundlage einer Nennverzögerungszeit beinhaltet. In einem dritten Beispiel, das eines oder beide des ersten und zweiten Beispiels beinhalten kann, beinhaltet das Verfahren, dass eine Nennverzögerungszeit auf einer durchschnittlichen Motorluftmasse und einer durchschnittlichen Motordrehzahl basiert. In einem vierten Beispiel, das eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhalten kann, beinhaltet das Verfahren, dass das Schätzen der Lambdasondenverzögerungszeit Schätzen der Lambdasondenverzögerungszeit ferner auf Grundlage einer Einspritzrampenzeit beinhaltet.
  • Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Verfahren beispielhafter Natur sind und dass diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V6-, I4-, 16-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein, die in dieser Schrift offenbart sind.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Überwachen eines Abgassensors, der in einem Motorabgas gekoppelt ist, Folgendes: Angeben einer Abgassensorbeeinträchtigung über eine Steuerung gemäß einer Zeitverzögerungsschätzung, wobei die Zeitverzögerungsschätzung auf einem Verzögerungszeitgeberwert, einer Nennzeitverzögerung und einer Einspritzrampenzeit basiert.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Einstellen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als Reaktion auf die Zeitverzögerungsschätzung.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet Angeben einer Abgassensorbeeinträchtigung Anzeigen einer Angabe an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle.
  • In einem Aspekt der Erfindung ist die Nennzeitverzögerung eine Funktion einer durchschnittlichen Motorluftmasse und einer durchschnittlichen Motordrehzahl während einer Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors von mager zu fett.
  • In einem Aspekt der Erfindung beginnt der Verzögerungszeitgeberwert, von einem Wert von null zu inkrementieren, wobei zu einem Zeitpunkt begonnen wird, an dem die Kraftstoffeinspritzung in einen ersten Zylinder beginnt, der nach einem jüngsten Kraftstoffabschaltereignis wieder angeschaltet wurde.
  • In einem Aspekt der Erfindung hört der Verzögerungszeitgeberwert als Reaktion auf eine Reduzierung eines Lambdawerts, die größer als ein Schwellenreduzierungswert ist, auf zu inkrementieren.
  • In einem Aspekt der Erfindung ist die Einspritzrampenzeit eine während eines Lambdasondenbewertungszeitraums gemessene Zeitdauer, die zu dem spätesten Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums beginnt, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors nicht angeschaltet sind, bis zu einem Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors angeschaltet sind.
  • In Aspekt der Erfindung ist der Lambdasondenbewertungszeitraum ein Zeitraum, während dessen ein Motor einen Kraftstoffabschaltmodus verlässt und alle Motorzylinder anschaltet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System für ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Motor, der ein Kraftstoffeinspritzsystem beinhaltet; einen Abgassensor, der in einem Abgassystem des Motors gekoppelt ist; und eine Steuerung, die Anweisungen beinhaltet, die zu Folgendem ausführbar sind: Zählen eines Zeitraums, wobei der Zeitraum beginnt, wenn einem ersten Zylinder des Motors als Reaktion auf eine Anforderung an den Motor, in einen Kraftstoffabschaltmodus einzutreten, kein Kraftstoff zugeführt wird, während Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der übrigen Motorzylinder aktiv sind, wobei der Zeitraum als Reaktion darauf endet, dass ein Lambdawert, der anhand der Ausgabe des Abgassensors erzeugt wird, nach der Anforderung an den Motor, in den Kraftstoffabschaltmodus einzutreten, um eine Schwellenlambdamenge zunimmt; zusätzliche Anweisungen zum Schätzen einer Verzögerung auf Grundlage des Zeitraums; und zusätzliche Anweisungen zum Angeben eines Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Beeinträchtigung des Abgassensors als Reaktion auf die Verzögerung.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Beeinträchtigung des Abgassensors über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle bereitgestellt.
  • Gemäß einer Ausführungsform basiert die Verzögerung ferner auf einer Nennverzögerung.
  • Gemäß einer Ausführungsform basiert die Nennverzögerung auf einer durchschnittlichen Motorluftmasse und einer durchschnittlichen Motordrehzahl.
  • Gemäß einer Ausführungsform basiert die Verzögerung ferner auf einer Einspritzrampenzeit.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Einspritzrampenzeit eine während eines Lambdasondenbewertungszeitraums gemessene Zeitdauer, die zu dem spätesten Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums beginnt, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors angeschaltet sind, bis zu einem Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors nicht angeschaltet sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Verzögerung eine Lambdasondenverzögerung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Überwachen einer Lambdasonde, die in einem Abgas des Motors gekoppelt ist, Folgendes: Zählen eines Zeitraums, wobei der Zeitraum beginnt, wenn einem ersten Zylinder eines Motors als Reaktion auf eine Anforderung an den Motor, einen Kraftstoffabschaltmodus zu verlassen, Kraftstoff zugeführt wird, während Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der übrigen Motorzylinder inaktiv sind, wobei der Zeitraum als Reaktion darauf endet, dass ein Lambdawert, der anhand der Ausgabe der Lambdasonde erzeugt wird, nach der Anforderung an den Motor, den Kraftstoffabschaltmodus zu verlassen, um eine Schwellenlambdamenge abnimmt; Schätzen einer Lambdasondenverzögerungszeit auf Grundlage des Zeitraums; und Angeben eines Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Lambdasondenbeeinträchtigung als Reaktion auf die Lambdasondenverzögerungszeit.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Einstellen der Kraftstoffeinspritzung als Reaktion auf die Lambdasondenverzögerungszeit.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet Schätzen der Lambdasondenverzögerungszeit Schätzen der Lambdasondenverzögerungszeit ferner auf Grundlage einer Nennverzögerungszeit.
  • In einem Aspekt der Erfindung basiert die Nennverzögerungszeit auf einer durchschnittlichen Motorluftmasse und einer durchschnittlichen Motordrehzahl.
  • In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet Schätzen der Lambdasondenverzögerungszeit Schätzen der Lambdasondenverzögerungszeit ferner auf Grundlage einer Einspritzrampenzeit.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Überwachen eines Abgassensors, der in einem Motorabgas gekoppelt ist, umfassend: Angeben einer Abgassensorbeeinträchtigung über eine Steuerung gemäß einer Zeitverzögerungsschätzung, wobei die Zeitverzögerungsschätzung auf einem Verzögerungszeitgeberwert, einer Nennzeitverzögerung und einer Einspritzrampenzeit basiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Einstellen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung als Reaktion auf die Zeitverzögerungsschätzung.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Angeben einer Abgassensorbeeinträchtigung Anzeigen einer Angabe an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle beinhaltet.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Nennzeitverzögerung eine Funktion einer durchschnittlichen Motorluftmasse und einer durchschnittlichen Motordrehzahl während einer Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Motors von mager zu fett ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Verzögerungszeitgeberwert beginnt, von einem Wert von null zu inkrementieren, wobei zu einem Zeitpunkt begonnen wird, an dem die Kraftstoffeinspritzung in einen ersten Zylinder beginnt, der nach einem jüngsten Kraftstoffabschaltereignis wieder angeschaltet wurde.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Verzögerungszeitgeberwert als Reaktion auf eine Reduzierung eines Lambdawerts, die größer als ein Schwellenreduzierungswert ist, aufhört zu inkrementieren.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Einspritzrampenzeit eine während eines Lambdasondenbewertungszeitraums gemessene Zeitdauer ist, die zu dem spätesten Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums beginnt, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors nicht angeschaltet sind, bis zu einem Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors angeschaltet sind.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Lambdasondenbewertungszeitraum ein Zeitraum ist, während dessen ein Motor einen Kraftstoffabschaltmodus verlässt und alle Motorzylinder anschaltet.
  9. System für ein Fahrzeug, umfassend: einen Motor, der ein Kraftstoffeinspritzsystem beinhaltet; einen Abgassensor, der in einem Abgassystem des Motors gekoppelt ist; und eine Steuerung, die Anweisungen beinhaltet, die zu Folgendem ausführbar sind: Zählen eines Zeitraums, wobei der Zeitraum beginnt, wenn einem ersten Zylinder des Motors als Reaktion auf eine Anforderung an den Motor, in einen Kraftstoffabschaltmodus einzutreten, kein Kraftstoff zugeführt wird, während Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der übrigen Motorzylinder aktiv sind, wobei der Zeitraum als Reaktion darauf endet, dass ein Lambdawert, der anhand der Ausgabe des Abgassensors erzeugt wird, nach der Anforderung an den Motor, in einen Kraftstoffabschaltmodus einzutreten, um eine Schwellenlambdamenge zunimmt; zusätzliche Anweisungen zum Schätzen einer Verzögerung auf Grundlage des Zeitraums; und zusätzliche Anweisungen zum Angeben eines Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Beeinträchtigung des Abgassensors als Reaktion auf die Verzögerung.
  10. System nach Anspruch 9, wobei das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Beeinträchtigung des Abgassensors über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle bereitgestellt wird.
  11. System nach Anspruch 9, wobei die Verzögerung ferner auf einer Nennverzögerung basiert.
  12. System nach Anspruch 11, wobei die Nennverzögerung auf einer durchschnittlichen Motorluftmasse und einer durchschnittlichen Motordrehzahl basiert.
  13. System nach Anspruch 9, wobei die Verzögerung ferner auf einer Einspritzrampenzeit basiert.
  14. System nach Anspruch 13, wobei die Einspritzrampenzeit eine während eines Lambdasondenbewertungszeitraums gemessene Zeitdauer ist, die zu dem spätesten Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums beginnt, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors angeschaltet sind, bis zu einem Zeitpunkt während des Lambdasondenbewertungszeitraums, wenn alle Zylinderkraftstoffeinspritzvorrichtungen des Motors nicht angeschaltet sind.
  15. System nach Anspruch 9, wobei die Verzögerung eine Lambdasondenverzögerung ist.
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