DE10257059B4 - Method and device for diagnosing catalyst units - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Diagnose einer Katalysatoreinheit eines Katalysatorsystems eines Abgassystems mit N-Abgassträngen eines Verbrennungsmotors, wobei die N-Abgasstränge mit jeweils einer Katalysatoreinheit bestückt sind und sich stromab der Katalysatoreinheiten in einer gemeinsamen Abgasleitung vereinen und eine Steuerung eines Lambda-Wertes des Abgases in den N-Abgassträngen stromauf der Katalysatoreinheiten möglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden: (a) die Katalysatoreinheiten von N – 1 Abgassträngen werden durch Beaufschlagung mit einem stöchiometrischen oder fetten Abgas für ein vorgegebenes Zeitintervall T in einem sauerstofffreien Zustand gehalten; (b) für die Katalysatoreinheiten des N-ten Abgasstranges wird durch Beaufschlagung der Katalysatoreinheiten mit einer Lambdawert-Anregung des Abgases während des Zeitintervalls T und Auswertung einer zugeordneten Lambdawert-Reaktion des Abgases stromab der Abgaszusammenführung in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung ein Wert einer Sauerstoffspeicherfähigkeit ermittelt und in Abhängigkeit von diesem Wert ein Katalysatordiagnosewert bestimmt.Method for diagnosing a catalyst unit of a catalytic system of an exhaust system with N-exhaust lines of an internal combustion engine, wherein the N-exhaust lines are each equipped with a catalyst unit and combine downstream of the catalyst units in a common exhaust pipe and a control of a lambda value of the exhaust gas in the N Exhaust passages upstream of the catalyst units is possible, characterized in that the following steps are carried out: (a) the catalyst units of N-1 exhaust strands are maintained in an oxygen-free state by exposure to a stoichiometric or rich exhaust gas for a predetermined time interval T; (b) for the catalyst units of the Nth exhaust gas train, a value of an oxygen storage capacity is determined by applying the lambda value excitation of the exhaust gas during the time interval T and evaluating an associated lambda value reaction of the exhaust gas downstream of the exhaust gas recombination in a region of the common exhaust gas line and determining a catalyst diagnostic value in dependence on this value.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose von Katalysatoreinheiten eines Katalysatorsystems eines Abgassystems mit N-Abgassträngen eines Verbrennungsmotors gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and a device for the diagnosis of catalytic converter units of a catalytic converter system of an exhaust system with N-exhaust gas trains of an internal combustion engine according to the preambles of the independent claims.

Aus dem Stand der Technik sind Verbrennungsmotoren mit einem Abgassystem mit N-Abgasstrangen bekannt. Jeder Abgasstrang kann dabei mit einer Katalysatoreinheit bestückt sein, die wiederum aus einem oder mehreren Katalysatoren, beispielsweise einem Vorkatalysator oder einem Hauptkatalysator, besteht. Einem Abgasstrang können dabei jeweils ein oder mehrere Zylinder, die in Zylindergruppen zusammengefasst werden, zugeordnet sein. Zur Einhaltung von gesetzlichen Abgasemissionsvorschriften ist eine On-Board-Überwachung der Katalysatoren erforderlich. Ein bekanntes Verfahren zur Diagnose von Katalysatoren in Abgasanlagen ist die Ermittlung der Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC). Eine Verringerung der OSC wird als Frühindikator für eine Katalysatordeaktivierung herangezogen, da häufig eine thermische Alterung des Katalysators zu einem OSC-Einbruch bereits vor einer Deaktivierung der in derartigen Katalysatoren verbauten Edelmetallkomponenten führt Die OSC wird dabei üblicherweise ermittelt, indem ein Lambda-Wert des Abgases stromauf des zu überwachenden Katalysators einer zyklischen Schwankung zwischen einer fetten (Lambda < 1) und einer mageren (Lambda > 1) Phase um den Wert 1,0 herum unterworfen und das Lambda-Signal stromab des Katalysators mit dem Lambda-Signal stromauf des Katalysators verglichen wird. Ist die OSC hoch, kann der in dem Katalysator gespeicherte Sauerstoff das Reduktionsmittelangebot in Fettphasen der Lambda-Schwankung weitgehend verarbeiten. Daher sind die Schwankungen des Lambda-Signals stromab des Katalysators relativ gering.Internal combustion engines with an exhaust system with N exhaust system are known from the prior art. Each exhaust gas line can be equipped with a catalyst unit, which in turn consists of one or more catalysts, for example a precatalyst or a main catalyst. In this case, one or more cylinders, which are combined into cylinder groups, can be assigned to one exhaust gas line. To comply with legal exhaust emission regulations, an on-board monitoring of the catalysts is required. One known method for the diagnosis of catalysts in exhaust systems is the determination of the oxygen storage capacity (OSC). A reduction of the OSC is used as an early indicator for a catalyst deactivation, since often thermal aging of the catalyst leads to an OSC slump before deactivation of the noble metal components incorporated in such catalysts. The OSC is usually determined by a lambda value of the exhaust gas upstream the catalyst to be monitored is subjected to a cyclic fluctuation between a rich (lambda <1) and a lean (lambda> 1) phase around the value 1.0 and the lambda signal downstream of the catalytic converter is compared with the lambda signal upstream of the catalytic converter , When the OSC is high, the oxygen stored in the catalyst can largely process the reductant supply in fat phases of lambda fluctuation. Therefore, the fluctuations of the lambda signal downstream of the catalyst are relatively low.

Ist die OSC gering, reicht die gespeicherte Sauerstoffmenge nicht aus, um das Reduktionsmittelangebot umfassend umzusetzen Das Lambda-Signal folgt in diesem Fall mit relativ hoher Amplitude dem Lambda-Signal stromauf vor dem KatalysatorIf the OSC is low, the amount of stored oxygen is insufficient to fully implement the supply of reducing agent. In this case, the lambda signal follows with relatively high amplitude the lambda signal upstream of the catalytic converter

Unterschreitet die OSC einen vorgegebenen Grenzwert – erkennbar an dem Überschreiten eines Grenzwertes der Amplitude des Lambda-Signals stromab des Katalysators relativ zur Amplitude des Lambda-Signals stromauf des Katalysators -, so wird der betreffende Katalysator als defekt erkannt und eine Fehlerinformation ausgegeben. Alternativ kann zu dem Vergleich von Lambda-Werten auch das Spannungssignal von Sprungantwort-Lambdasonden ausgewertet werden, die stromauf und stromab des zu überwachenden Katalysators angeordnet sind. Derartige Sonden ermöglichen zwar keine Messung von Lambda-Werten, wohl aber eine Auswertung von Lambda-Sprüngen bei einem Mager → Fett oder Fett → Magerübergang. Den Lambda-Sprüngen entsprechen Spannungssprünge des Sondensignals. Liegen die Spannungssprünge dieser Sonden vor und nach dem Katalysator zeitlich dicht beieinander, so ist die OSC niedrig, liegen die Spannungssprünge zeitlich weit auseinander, so ist die OSC hoch. Ferner ist eine Anordnung einer Breitband-Lambdasonde zur Messung des Lambda-Wertes vor dem Katalysator und eine Sprungantwort-Lambdasonde hinter dem Katalysator zur Ermittlung der OSC bekannt.If the OSC falls below a predetermined limit value-recognizable by the exceeding of a limit value of the amplitude of the lambda signal downstream of the catalytic converter relative to the amplitude of the lambda signal upstream of the catalytic converter-the relevant catalytic converter is identified as defective and error information is output. Alternatively, the voltage signal of step response lambda probes, which are arranged upstream and downstream of the catalytic converter to be monitored, can also be evaluated for the comparison of lambda values. Although such probes do not allow the measurement of lambda values, an evaluation of lambda jumps in the case of a lean → fat or fat → lean transition is possible. The lambda jumps correspond to voltage jumps of the probe signal. If the voltage jumps of these probes before and after the catalyst are close in time, the OSC is low. If the voltage jumps are far apart in time, the OSC is high. Furthermore, an arrangement of a broadband lambda probe for measuring the lambda value in front of the catalyst and a step response lambda probe behind the catalyst for determining the OSC is known.

Bei den bekannten Verfahren ist es für eine genaue Ermittlung der OSC erforderlich, dass stromauf und stromab des zu überwachenden Katalysators zumindest eine Sonde angeordnet ist. Bei einem Abgassystem mit N-Abgassträngen und einer Abgaszusammenführung stromab der Katalysatoren kann mit einer Sonde stromab der Abgaszusammenführungseinrichtung nur die Zusammensetzung des Mischgases aus den verschiedenen Abgassträngen erfasst werden Eine individuelle Überwachung der Katalysatoren ist damit nicht ohne weiteres möglich Andererseits ist der Einsatz von Sonden in jedem Abgasstrang stromab der Katalysatoren mit hohen Kosten verbunden.In the known methods, it is necessary for an accurate determination of the OSC that at least one probe is arranged upstream and downstream of the catalyst to be monitored. In an exhaust system with N-exhaust lines and a Abgaszusammenführung downstream of the catalysts can be detected with a probe downstream of the Abgaszusammenführungseinrichtung only the composition of the mixed gas from the various exhaust strands An individual monitoring of the catalysts is thus not readily possible On the other hand, the use of probes in each Exhaust line downstream of the catalysts associated with high costs.

Aus der DE 196 20 417 C2 ist bereits ein Diagnoseverfahren für eine Katalysatoranlage bekannt, bei dem ein Vor- und ein Hauptkatalysator nacheinander in einem Abgasrohr angeordnet sind Über den Hauptkatalysator ist eine Bypassklappe geschaltet Stromauf und stromab der Katalysatoranlage sind Sonden angeordnet. Zur Diagnose wird Abgas durch den Vor- und Hauptkatalysator oder nur durch den Vorkatalysator geleitet und jeweils die Zusammensetzung des Abgases erfasst. Damit kann der Zustand jedes Katalysators sowie der der gesamten Anlage diagnostiziert werden. Anstelle von zusätzlichen Sonden wird eine Bypassklappe benötigt.From the DE 196 20 417 C2 a diagnostic method for a catalyst system is already known, in which a pilot and a main catalyst are arranged one after the other in an exhaust pipe About the main catalyst, a bypass valve is connected upstream and downstream of the catalyst system probes are arranged. For diagnosis, exhaust gas is passed through the primary and the main catalytic converter or only through the primary catalytic converter and the composition of the exhaust gas is detected in each case. Thus, the condition of each catalyst as well as that of the entire plant can be diagnosed. Instead of additional probes a bypass flap is needed.

Es ist ferner aus der EP 0 595 044 B1 eine Vorrichtung zur betriebsmäßigen Erfassung einer Verschlechterung eines katalytischen Drei-Wege-Wandlers einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei zwei Abgasleitungen, die mit Zylindergruppen verbunden sind, sich in eine gemeinsame Auspuffleitung vereinigen. Der katalytische Drei-Wege-Wandler ist in der gemeinsamen Auspuffleitung oder in jeder der einzelnen Auspuffleitungen oder in allen angeordnet. Um eine verbesserte Diagnose des Zustands der gesamten Katalysatoranlage zu erreichen, sind Synchronisationserfassungsmittel zur Bestimmung, ob bestimmte Bedingungen erfüllt oder nicht erfüllt sind, vorgesehen. Es wird dabei eine Diagnose mit je einer Sonde stromauf von zwei Vorkatalysatoren und einer Sonde stromab eines Hauptkatalysators durchgeführt.It is also from the EP 0 595 044 B1 a device for operationally detecting a deterioration of a catalytic three-way converter of an internal combustion engine, wherein two exhaust pipes, which are connected to groups of cylinders, unite into a common exhaust pipe. The three-way catalytic converter is disposed in the common exhaust pipe or in each of the individual exhaust pipes or in all. In order to achieve an improved diagnosis of the condition of the entire catalyst system, synchronization detection means are provided for determining whether certain conditions are fulfilled or not met. In this case, a diagnosis is carried out with one probe each upstream of two precatalysts and one probe downstream of a main catalytic converter.

Ferner ist aus der EP 1 057 989 A2 ein Luft-Kraftstoff-Kontroll-System für Motoren bekannt, wobei ein Abgassystem mit mehreren Abgassträngen, welche sich Strom ab von Katalysatoren zu einer gemeinsamen Abgasleitung vereinen, überwacht wird. Während einer Katalysatordiagnose werden dabei alle Abgasstränge mit einer synchronen Lambdawertanregung beaufschlagt. Furthermore, from the EP 1 057 989 A2 an air-fuel control system for engines is known, wherein an exhaust system with multiple exhaust gas lines, which unite electricity from catalysts to a common exhaust pipe, is monitored. During a catalytic converter diagnosis, all exhaust gas trains are subjected to a synchronous Lambda value excitation.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen eine Diagnose von Katalysatoreinheiten eines Katalysatorsystems für ein Abgassystem mit N-Abgassträngen eines Verbrennungsmotors erfolgen kann, die genau ist und gleichzeitig kostengünstig und konstruktiv einfach realisiert werden kann.Object of the present invention is to provide a method and an apparatus with which a diagnosis of catalyst units of a catalyst system for an exhaust system with N-exhaust gas lines of an internal combustion engine can be done, which is accurate and at the same time can be realized inexpensively and structurally simple.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.According to the invention the object is achieved by the features of the independent claims.

Erfindungsgemäß werden bei einem gattungsgemäßen Verfahren folgende Schritte durchgeführt:

  • (a) die Katalysatoreinheiten von zumindest N – 1 Abgassträngen werden durch Beaufschlagung mit einem stöchiometrischen oder fetten Abgas für ein vorgegebenes Zeitintervall T in einem sauerstofffreien Zustand gehalten;
  • (b) für die Katalysatoreinheit des N-ten Abgasstranges wird durch Beaufschlagung der Katalysatoreinheiten mit einer Lambdawert-Anregung des Abgases während des Zeitintervalls T und Auswertung einer zugeordneten Lambdawert-Reaktion des Abgases stromab der Abgaszusammenführung in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung ein Wert einer Sauerstoffspeicherfähigkeit ermittelt und in Abhängigkeit von diesem Wert ein Katalysatordiagnosewert bestimmt.
According to the invention, the following steps are carried out in a generic method:
  • (a) the catalyst units of at least N-1 exhaust strands are maintained in an oxygen-free state for a predetermined time interval T by exposure to a stoichiometric or rich exhaust gas;
  • (b) for the catalyst unit of the N-th exhaust gas line, a value of an oxygen storage capacity is determined by applying the lambda value excitation of the exhaust gas during the time interval T and evaluating an associated lambda value reaction of the exhaust gas downstream of the exhaust gas recombination in a region of the common exhaust gas line and determining a catalyst diagnostic value in dependence on this value.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt auch eine genaue Diagnose einer Gruppe von K Katalysatoreinheiten mit nur einem in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung angeordneten Sensor zur Auswertung der Lambda-Reaktion des Abgases, da durch die Beaufschlagung von K Abgassträngen mit einem stöchiometrischen oder fetten Abgas diese Katalysatoreinheiten keinen Beitrag zur Lambdawert-Reaktion in dem Mischabgas bringen. Damit lassen sich sowohl Sensoren einsparen als auch, aufgrund der genauen Diagnose defekte Katalysatoreinheiten identifizieren und austauschenThe inventive method also allows an accurate diagnosis of a group of K catalyst units with only one arranged in a region of the common exhaust pipe sensor for evaluating the lambda reaction of the exhaust gas, as by the application of K exhaust strands with a stoichiometric or rich exhaust gas, these catalyst units no contribution bring to lambda value reaction in the mixed exhaust gas. This makes it possible to save both sensors and, based on the exact diagnosis, identify and replace defective catalyst units

Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem genau N – 1 Katalysatoreinheiten sauerstofffrei gehalten werden, und die Schritte (a) und (b) für die Bestimmung des Katalysatordiagnosewerts der Katalysatoreinheit des N-ten Abgasstranges vorgesehen sind. Hiermit lässt sich eine individuelle Diagnose der Katalysatoreinheit des N-ten Abgaszweiges unabhängig von den Katalysatoreinheiten der anderen Abgaszweige vornehmen.Preference is given to a method in which exactly N-1 catalyst units are kept free of oxygen, and steps (a) and (b) are provided for determining the catalyst diagnosis value of the catalyst unit of the N-th exhaust line. This makes it possible to carry out an individual diagnosis of the catalytic converter unit of the N th exhaust branch independently of the catalyst units of the other exhaust branches.

Die Katalysatoreinheiten können zweckmäßigerweise jeweils einen Vorkatalysator, einen Hauptkatalysator oder eine Kombination von Vorkatalysator und Hauptkatalysator aufweisen. Es versteht sich, dass bei einer Kombination von Vorkatalysator und Hauptkatalysator ohne weitere Maßnahmen eine OSC und ein Katalysatordiagnosewert dieser Kombination ermittelt wird.The catalyst units can expediently each have a precatalyst, a main catalyst or a combination of precatalyst and main catalyst. It is understood that in a combination of the precatalyst and the main catalyst without further action an OSC and a catalyst diagnosis value of this combination is determined.

Um eine individuelle Diagnose sämtlicher Katalysatoreinheiten der N-Abgasstränge durchzuführen, werden die Schritte (a) und (b) sukzessive nacheinander für sämtliche Abgasstränge vorgenommen.In order to carry out an individual diagnosis of all catalytic converter units of the N exhaust gas lines, steps (a) and (b) are carried out successively successively for all exhaust gas trains.

Erfindungsgemäß kann auch zunächst eine nicht zwischen den einzelnen Katalysatoreinheiten differenzierende Diagnose des gesamten Katalysatorsystems erfolgen und erst bei einer erkannten Schadigung des Gesamtsystems eine individuelle Prüfung der einzelnen Katalysatoreinheiten durchgeführt werden. Bei einem ordnungsgemäß arbeitenden System kann auf die individuelle Prüfung verzichtet werden.According to the invention, a diagnosis of the entire catalyst system which does not differentiate between the individual catalyst units can first of all be carried out, and an individual test of the individual catalyst units can only be carried out if there has been a detected damage to the overall system. In the case of a properly functioning system, the individual test can be dispensed with.

Um überflüssige Prüfungen einer als defekt erkannten Katalysatoreinheit zu vermeiden, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass für eine solche Katalysatoreinheit nur eine vorgegebene Anzahl Wiederholungen der Schritte (a) und (b) vorgesehen ist.In order to avoid superfluous tests of a catalyst unit identified as being defective, it can be provided according to the invention that only a predetermined number of repetitions of steps (a) and (b) are provided for such a catalyst unit.

Es ist zweckmäßig, als Lambdawert-Anregung des Abgases einen an sich bekannten Lambda-Wobbel mit vorgegebener Amplitude und Frequenz zu verwenden.It is expedient to use a known lambda sweep with predetermined amplitude and frequency as lambda value excitation of the exhaust gas.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Diagnose von Katalysatoreinheiten eines Katalysatorsystems eines Abgassystems mit N-Abgassträngen eines Verbrennungsmotors, weist eine Gemischregelungseinrichtung für eine Steuerung eines Lambda-Wertes in den N-Abgassträngen stromauf der Katalysatoreinheiten auf Dabei ist in jedem der N-Abgasstränge stromauf jeder Katalysatoreinheit und in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung ein Sauerstoffsensor angeordnet. Eine Steuereinrichtung ist vorgesehen, welche die Signale der Sauerstoffsensoren verarbeitet, über Stellmittel den Lambda-Wert des Abgases in den N-Abgassträngen beeinflussen kann und folgende Schritte veranlasst:

  • (a) die Katalysatoreinheiten von zumindest N – 1 Abgasstrangen werden durch Beaufschlagung mit einem stöchiometrischen oder fetten Abgas für ein vorgegebenes Zeitintervall T in einem sauerstofffreien Zustand gehalten;
  • (b) für die Katalysatoreinheiten des N-ten Abgasstranges wird durch Beaufschlagung der Katalysatoreinheiten mit einer Lambdawert-Anregung des Abgases während des Zeitintervalls T und Auswertung einer zugeordneten Lambdawert-Reaktion des Abgases stromab der Abgaszusammenführung in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung ein Wert einer Sauerstoffspeicherfähigkeit ermittelt und in Abhängigkeit von diesem Wert ein Katalysatordiagnosewert bestimmt
The device according to the invention for the diagnosis of catalytic converter units of a catalytic converter system of an exhaust system with N-exhaust lines of an internal combustion engine, has a mixture control device for controlling a lambda value in the N-exhaust lines upstream of the catalyst units in each of the N-exhaust lines upstream of each catalyst unit and in an oxygen sensor arranged a region of the common exhaust pipe. A control device is provided which processes the signals of the oxygen sensors, can influence the lambda value of the exhaust gas in the N exhaust gas strands via adjusting means and causes the following steps:
  • (a) the catalyst units of at least N-1 exhaust gas trains are maintained in an oxygen-free state by exposure to a stoichiometric or rich exhaust gas for a predetermined time interval T;
  • (B) for the catalyst units of the N-th Abgasstranges is by applying the Catalyst units with a lambda value excitation of the exhaust gas during the time interval T and evaluation of an associated lambda value reaction of the exhaust gas downstream of the exhaust gas combination in a region of the common exhaust pipe determines a value of oxygen storage capability and determines a catalyst diagnosis value in dependence on this value

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine genaue Diagnose von ausgewählten Katalysatoreinheiten mit nur einem in dem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung angeordneten Sauerstoffsensor.The device according to the invention allows an accurate diagnosis of selected catalyst units with only one arranged in the region of the common exhaust pipe oxygen sensor.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Patentansprüchen – für sich oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen.Other features and advantages of the invention will become apparent not only from the claims - alone or in combination - but also from the following description of preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

Die Zeichnungen zeigen in schematischer Darstellung:The drawings show a schematic representation:

1 einen Verbrennungsmotor mit einem Abgassystem mit zwei Abgassträngen; 1 an internal combustion engine with an exhaust system with two exhaust gas lines;

2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens; 2 a flow diagram of the diagnostic method according to the invention;

3 den zeitlichen Verlauf eines Lambda-Signals einer stromab eines Katalysators angeordneten Sonde während einer Ermittlung der Sauerstoffspeicherfähigkeit bei einem nicht geschädigten Katalysator, 3 the time course of a lambda signal of a probe arranged downstream of a catalytic converter during a determination of the oxygen storage capacity in a non-damaged catalytic converter,

4 den zeitlichen Verlauf eines Lambda-Signals einer stromab eines Katalysators angeordneten Sonde während einer Ermittlung der Sauerstoffspeicherfähigkeit bei einem geschädigten Katalysator; 4 the time course of a lambda signal of a sensor arranged downstream of a catalyst during a determination of the oxygen storage capacity in a damaged catalyst;

5 den zeitlichen Verlauf des Lambda-Signals von stromauf bzw stromab von zwei Katalysatoren angeordneten Sonden bei einer Ermittlung der Sauerstoffspeicherfähigkeit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. 5 the time profile of the lambda signal from upstream or downstream of two catalysts arranged probes in a determination of the oxygen storage capacity according to the inventive method.

Die Darstellung in 1 zeigt einen an sich bekannten Verbrennungsmotor 1 mit vier Zylindern. Der Verbrennungsmotor 1 kann ein vorzugsweise direkt einspritzender Ottomotor oder ein Dieselmotor sein. Je zwei Zylinder sind zu einer Gruppe zusammengefasst und einem Abgasstrang 5A bzw. 5B zugeordnet Die Abgasstränge 5A bzw. 5B jeweils mit einer Katalysatoreinheit 2A bzw. 2B bestückt. Jede Katalysatoreinheit 2A, 2B kann ein Vorkatalysator, ein Hauptkatalysator oder auch eine Kombination von Vor- und Hauptkatalysator sein, Im vorliegenden Fall besteht die Katalysatoreinheit 2A aus einem Vorkatalysator V und einem stromab von diesem angeordneten Hauptkatalysator H. Bei den Katalysatoren kann es sich jeweils um einen Drei-Wege-Katalysator oder einen NOx-Speicherkatalysator handeln. Stromauf der Katalysatoreinheiten sind jeweils Sensoren 3A bzw. 3B in den Abgassträngen 5A bzw. 5B angeordnet. Die Abgasstränge 5A und 5B münden in eine gemeinsame Abgasleitung 6 und bilden mit dieser zusammen das Abgassystem des Verbrennungsmotors 1. An der Mündungsstelle ist eine Abgaszusammenführungseinheit 6A angeordnet. In einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung 6 stromab der Katalysatoreinheiten 2A und 2B und der Abgaszusammenführungseinheit 6A ist ein Sensor 4 für das Mischabgas an den Abgassträngen 2A und 2B angeordnet.The representation in 1 shows a known internal combustion engine 1 with four cylinders. The internal combustion engine 1 may be a preferably direct injection gasoline engine or a diesel engine. Two cylinders each are combined into one group and one exhaust system 5A respectively. 5B assigned The exhaust strands 5A respectively. 5B each with a catalyst unit 2A respectively. 2 B stocked. Each catalyst unit 2A . 2 B may be a precatalyst, a main catalyst or a combination of primary and main catalyst, in the present case, the catalyst unit 2A from a precatalyst V and a main catalyst H arranged downstream of it. The catalysts may each be a three-way catalyst or a NOx storage catalyst. Upstream of the catalyst units are each sensors 3A respectively. 3B in the exhaust pipes 5A respectively. 5B arranged. The exhaust pipes 5A and 5B lead into a common exhaust pipe 6 and together with this form the exhaust system of the internal combustion engine 1 , At the point of discharge is an exhaust gas recombining unit 6A arranged. In an area of the common exhaust pipe 6 downstream of the catalyst units 2A and 2 B and the exhaust gas recombining unit 6A is a sensor 4 for the mixed exhaust gas at the exhaust gas lines 2A and 2 B arranged.

Die Sensoren 3A, 3B und 4 sind als Breitband-Lambdasonde, als Sprungantwort-Lambdasonde oder als NOx-Sensor mit einem Lambdawert-Signalausgang ausgebildet. Die Signale der Sensoren 3A, 3B und 4 werden von einer Steuereinheit 7 erfasst und ausgewertet. Die Steuereinheit 7 gibt je nach Zusammensetzung des Abgases in den Abgassträngen 5A, 5B sowie der Abgasleitung 6 Signale an eine Gemischregeleinrichtung 8 weiter. Die Gemischregeleinrichtung 8 regelt oder steuert über Stellmittel 10, beispielsweise über eine Drosselklappe 9, das Kraftstoffgemisch, das den Zylindern zugeführt wird.The sensors 3A . 3B and 4 are designed as a broadband lambda probe, as a step response lambda probe or as a NOx sensor with a lambda value signal output. The signals of the sensors 3A . 3B and 4 be from a control unit 7 recorded and evaluated. The control unit 7 Depending on the composition of the exhaust gas in the exhaust lines 5A . 5B and the exhaust pipe 6 Signals to a mixture control device 8th further. The mixture control device 8th regulates or controls via adjusting means 10 , for example via a throttle valve 9 , the fuel mixture that is fed to the cylinders.

Bevorzugt wird als Lambdawertanregung des Abgases ein Wobbel mit vorgegebener Frequenz und Amplitude verwendet.Preferably, a sweep having a predetermined frequency and amplitude is used as lambda value excitation of the exhaust gas.

Erfindungsgemäß werden folgende Schritte durchgeführt

  • (a) die Katalysatoreinheiten von N – 1 Abgassträngen werden durch Beaufschlagung mit einem stöchiometrischen oder fetten Abgas für ein vorgegebenes Zeitintervall T in einem sauerstofffreien Zustand gehalten;
  • (b) für die Katalysatoreinheiten des N-ten Abgasstranges wird durch Beaufschlagung der Katalysatoreinheiten mit einer Lambdawert-Anregung des Abgases während des Zeitintervalls T und Auswertung einer zugeordneten Lambdawert-Reaktion des Abgases stromab der Abgaszusammenführung in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung ein Wert einer Sauerstoffspeicherfähigkeit ermittelt und in Abhängigkeit von diesem Wert ein Katalysatordiagnosewert bestimmt
According to the invention, the following steps are carried out
  • (a) the catalyst units of N-1 exhaust strands are maintained in an oxygen-free state by exposure to a stoichiometric or rich exhaust gas for a predetermined time interval T;
  • (b) for the catalyst units of the Nth exhaust gas train, a value of an oxygen storage capacity is determined by applying the lambda value excitation of the exhaust gas during the time interval T and evaluating an associated lambda value reaction of the exhaust gas downstream of the exhaust gas recombination in a region of the common exhaust gas line and determining a catalyst diagnostic value in dependence on this value

Die Durchführung der Schritte (a) und (b) wird von der Steuer- und Auswerteeinheit 7 veranlasst.The execution of steps (a) and (b) is performed by the control and evaluation unit 7 causes.

Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch bei einem Abgassystem mit mehr als zwei, allgemein mit N-Abgassträngen einsetzbar ist. Ferner kann das Abgassystem zusätzlich zu den N-Abgassträngen weitere Abgasstränge aufweisen, die nicht in das erfindungsgemäße Verfahren einbezogen werden. Insbesondere kann die gemeinsame Abgasleitung 6 weiteren stromab der Abgaszusammenführungsreinrichtung 6A angeordneten Katalysatoreinheiten Abgas zuführen. Ferner kann auch eine Gruppe von K Katalysatoreinheiten gemeinsam diagnostiziert werden, indem das Verfahren auf eine Gruppe von K Abgassträngen angewendet wird.It goes without saying that the method according to the invention can also be used in an exhaust gas system with more than two, generally with N exhaust gas strands. Furthermore, the exhaust system in addition to the N-exhaust strands have further exhaust strands, which are not included in the inventive method. In particular, the common exhaust pipe 6 further downstream of the exhaust gas recombiner 6A arranged catalyst units exhaust gas supply. Further, a group of K catalyst units may also be diagnosed together by applying the method to a group of K exhaust trains.

Um alle Katalysatoreinheiten einen definierten Zustand zu versetzen, können auch sämtliche N Katalysatoreinheiten für ein vor dem Zeitintervall T liegendes Zeitintervall T1 in einen sauerstofffreien Zustand versetzt werden. Vorzugsweise ist eine individuelle Steuerung des Lambdawertes des Abgases in jedem Abgasstrang stromauf der Katalysatoreinheiten möglich.In order to put all catalyst units in a defined state, all N catalyst units can also be put in an oxygen-free state for a time interval T1 before the time interval T. Preferably, individual control of the lambda value of the exhaust gas in each exhaust line upstream of the catalyst units is possible.

In 2 sind bevorzugte Ablaufschritte des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens in einem Flussdiagramm zusammengestellt. In Schritt S1 wird mittels des Sensors 4 eine Messung des Mischgases in der gemeinsamen Abgasleitung 6 durchgeführt und die Sauerstoffspeicherfähigkeit der Katalysatoreinheiten sämtlicher Abgasstränge bzw. ein Katalysator-Diagnosewert ermittelt. In Schritt S2 wird in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Schrittes S1 verzweigt. Für den Fall, dass der Wert der Sauerstoffspeicherfähigkeit des aus den Katalysatoreinheiten der einzelnen Abgasstränge gebildeten Katalysatorsystems ergibt dass dieses insgesamt nicht defekt ist, erfolgt ein Rücksprung zu Schritt S1. Das bei der Diagnose des Katalysatorsystems verwendete Verfahren beruht auf der Auswertung der Reaktion des Abgases auf eine Lambdawert-Anregung und ist an sich aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Ergibt die Diagnose des Schrittes S1, dass die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysatorsystems unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, wird in Schritt S3 das Abgas fett eingestellt, um damit sämtliche Katalysatoreinheiten sauerstofffrei zu machen. Im Fall der 1 sind das die Katalysatoreinheiten 2A und 2B.In 2 preferred sequence steps of the diagnostic method according to the invention are compiled in a flow chart. In step S1, by means of the sensor 4 a measurement of the mixed gas in the common exhaust pipe 6 performed and the oxygen storage capacity of the catalyst units of all exhaust gas trains or a catalyst diagnosis value determined. In step S2, a branch is made in dependence on the result of step S1. In the event that the value of the oxygen storage capacity of the catalyst system formed from the catalyst units of the individual exhaust lines shows that this is not defective overall, a return to step S1. The method used in the diagnosis of the catalyst system is based on the evaluation of the reaction of the exhaust gas to a lambda value excitation and is already known per se from the prior art. If the diagnosis of step S1 indicates that the oxygen storage capacity of the catalyst system is below a predetermined value, the exhaust gas is adjusted in step S3 in order to render all catalyst units oxygen-free. In the case of 1 these are the catalyst units 2A and 2 B ,

In einem folgenden Schritt S4 wird eine Katalysatoreinheit, beispielsweise 2B, während eines vorgegebenen Zeitintervalls T mit stöchiometrischem oder leicht fettem Abgas beaufschlagt, während eine Diagnose der Katalysatoreinheit 2A erfolgt. Hierzu wird beispielsweise über die Gemischregeleinrichtung 8 das Abgas im Abgasstrang 5A zwischen fett und mager gesteuert bzw. geregelt. Vorzugsweise wird der Verbrennungsmotor 1 während der Diagnose der Katalysatoreinheit 2A so betrieben, dass die sauerstofffrei gehaltene Katalysatoreinheit 2B unter konstanten Bedingungen, bevorzugt mit Abgas mit einem konstanten Lambdawert, betrieben wird. Während der Durchführung von Schritt S4 werden in an sich bekannter Weise aus dem Vergleich der Lambda-Signale der Sensoren 3A und 4 die Sauerstoffspeicherfähigkeit der Katalysatoreinheit 2A sowie in Abhängigkeit hiervon ein Katalysatordiagnosewert für die Katalysatoreinheit 2A bestimmt. Im Anschluss an Schritt 4 erfolgt in Schritt S5 eine Diagnose der Katalysatoreinheit 2B analog zur Diagnose in Schritt S.In a following step S4, a catalyst unit, for example 2 B during a predetermined time interval T with stoichiometric or slightly rich exhaust gas, while a diagnosis of the catalyst unit 2A he follows. For this purpose, for example, via the mixture control device 8th the exhaust gas in the exhaust system 5A controlled or regulated between rich and lean. Preferably, the internal combustion engine 1 during the diagnosis of the catalyst unit 2A operated so that the oxygen-free held catalyst unit 2 B under constant conditions, preferably with exhaust gas having a constant lambda value. During the execution of step S4, the comparison of the lambda signals of the sensors is performed in a manner known per se 3A and 4 the oxygen storage capacity of the catalyst unit 2A and in response thereto, a catalyst diagnostic value for the catalyst unit 2A certainly. Following step 4, a diagnosis of the catalyst unit takes place in step S5 2 B analogous to the diagnosis in step S.

In Schritt S6 werden die Katalysatordiagnosewerte der Katalysatoreinheit 2A und 2B gespeichert. In Schritt S7 erfolgt in Abhängigkeit von dem Ergebnis in Schritt S6 eine Verzweigung. Sind die Katalysatoreinheiten 2A und 2B aufgrund der vorhergehenden Diagnose als nicht defekt erkannt worden, wird zu Schritt S9 verzweigt und festgestellt, dass eine Fehlmessung stattgefunden hat. In diesem Fall wird eine erneute Diagnose in Schritt S1 vorgenommen. Ist zumindest eine der Katalysatoreinheiten 2A oder 2B defekt, erfolgt eine Verzweigung zu Schritt S8 und eine Anzeige bzw. Speicherung, dass und gegebenenfalls welche der Katalysatoreinheiten 2A oder 2B defekt sind. Es versteht sich, dass die Durchführung der erfindungsgemäßen Schritte (a) und (b) auch in Abhängigkeit von anderen Bedingungen vorgenommen werden kann. Um überflüssige Diagnoseschritte zu vermeiden, kann auch eine Katalysatoreinheit, die als defekt erkannt wurde oder die mehrfach als defekt erkannt wurde, in der Folge von der Prüfung ausgeschlossen werden.In step S6, the catalyst diagnosis values of the catalyst unit become 2A and 2 B saved. In step S7, depending on the result in step S6, a branch occurs. Are the catalyst units 2A and 2 B is recognized as not defective due to the previous diagnosis, it is branched to step S9 and determined that a faulty measurement has taken place. In this case, a re-diagnosis is made in step S1. Is at least one of the catalyst units 2A or 2 B defective, a branch is made to step S8 and a display or storage that and optionally which of the catalyst units 2A or 2 B are defective. It is understood that the implementation of steps (a) and (b) according to the invention can also be carried out as a function of other conditions. In order to avoid superfluous diagnostic steps, it is also possible to exclude a catalytic converter unit which was detected as defective or which has been repeatedly identified as defective from the test.

In 3 ist der zeitliche Verlauf von Lambda-Signalen einer Breitband-Lambdasonde stromauf und stromab einer Katalysatoreinheit gemäß einem an sich bekannten Verfahren zur Ermittlung der Sauerstoffspeicherfähigkeit dargestellt.In 3 the time profile of lambda signals of a broadband lambda probe upstream and downstream of a catalyst unit according to a known method for determining the oxygen storage capacity is shown.

Dabei wird die Katalysatoreinheit mit einer Lambdawert-Anregung des Abgases beaufschlagt; in diesem Fall einer Wobbel-Anregung mit vorgegebener Frequenz und Amplitude. 3 zeigt den Verlauf bei einer nicht geschädigten Katalysatoreinheit, bei der eine genügend große Sauerstaffspeicherfähigkeit vorliegt. Das Lambda-Signal stromab der Katalysatoreinheit schwankt daher nur geringfügig um den Wert Lambda = 1.In this case, the catalyst unit is subjected to a lambda value excitation of the exhaust gas; in this case, a sweep excitation with given frequency and amplitude. 3 shows the course of a non-damaged catalyst unit, in which there is a sufficiently large Sauerstaffspeicherfähigkeit. The lambda signal downstream of the catalyst unit therefore fluctuates only slightly by the value lambda = 1.

In 4 ist entsprechend 3 der zeitliche Verlauf von Lambda-Signalen vor und hinter einer geschädigten Katalysatoreinheit mit geringer Sauerstoffspeicherfähigkeit dargestellt. Das Lambda-Signal der stromab der Katalysatoreinheit angeordneten Sonde folgt mit einer geringen Phasenverschiebung dem Lambda-Signal der stromauf der Katalysatoreinrichtung angeordneten Sonde.In 4 is appropriate 3 the time course of lambda signals in front of and behind a damaged catalyst unit shown with low oxygen storage capacity. The lambda signal of the probe arranged downstream of the catalyst unit follows with a slight phase shift the lambda signal of the probe arranged upstream of the catalyst device.

5 zeigt den zeitlichen Verlauf von Lambda-Signalen vor und hinter den Katalysatoreinheiten 2A und 2B bei einer erfindungsgemäßen Diagnose der Katalysatoreinheit 2A. Hierbei wird Bezug genommen auf eine Konfiguration wie in 1 dargestellt. Die Katalysatoreinheit 2B wird mit einem leicht fetten Abgas (Lambda < 1) beaufschlagt, Abweichend von der Darstellung in 5 kann die Katalysatoreinheit 2B auch mit stark fetten oder mit stöchiometrischem Abgas beaufschlagt werden. Die Katalysatoreinheit 2A wird mit einer zyklisch schwankenden Fett-Mager-Anregung beaufschlagt. Da die Katalysatoreinheit 2B sauerstofffrei gehalten wird, sind die Schwankungen des Lambda-Signals in der gemeinsamen Abgasleitung 6 angeordneten Sensor 4 allein auf die Schwankungen des Lambdawerts vor der Katalysatoreinheit 2A zuruckzuführen. Zur Ermittlung der Sauerstoffspeicherfähigkeit der Katalysatoreinheit 2A können daher im Wesentlichen die Lambda-Signale der Sensoren 3A und 4 in an sich bekannter Weise herangezogen werden. Allerdings ist die Amplitude der Schwankung des Lambda-Signals am stromabwärts der Katalysatoreinheiten 2A und 2B liegenden Sonde geringer, da der Abgasmassenstrom in der gemeinsamen Abgasleitung 6 größer ist als in den einzelnen Abgassträngen 5A bzw. 5B. Diese Verringerung ist bei der Auswertung der Lambda-Signale und bei der Vorgabe von Grenzwerten, von denen eine Katalysatoreinheit als defekt erkannt wird, zu berücksichtigen. 5 shows the time course of lambda signals before and after the catalyst units 2A and 2 B in a diagnosis of the catalyst unit according to the invention 2A , Here, reference is made to a configuration as in FIG 1 shown. The catalyst unit 2 B is supplied with a slightly rich exhaust gas (lambda <1), Notwithstanding the illustration in 5 can the catalyst unit 2 B be acted upon with very rich or stoichiometric exhaust gas. The catalyst unit 2A is subjected to a cyclically fluctuating fat-lean excitation. As the catalyst unit 2 B is kept oxygen-free, are the variations of the lambda signal in the common exhaust pipe 6 arranged sensor 4 solely on the fluctuations of the lambda value before the catalyst unit 2A DECLINES. To determine the oxygen storage capacity of the catalyst unit 2A can therefore essentially the lambda signals of the sensors 3A and 4 be used in a conventional manner. However, the amplitude of the fluctuation of the lambda signal is at the downstream of the catalyst units 2A and 2 B lying lower, since the exhaust gas mass flow in the common exhaust pipe 6 is greater than in the individual exhaust gas lines 5A respectively. 5B , This reduction must be taken into account in the evaluation of the lambda signals and in the specification of limit values from which a catalytic converter unit is recognized as being defective.

Alternativ zur Verwendung einer Breitband-Lambdasonde, wie in den 3 bis 5 gezeigt, kann die Diagnose der Katalysatoreinheiten auch mit einer Sprungantwort Lambdasonde, einem NOx-Sensor mit einem Lambdawert-Signalausgang oder einer Kombination derartiger Sonden erfolgen.Alternatively to using a broadband lambda probe, as in the 3 to 5 The diagnosis of the catalyst units can also be carried out with a step response lambda probe, a NOx sensor with a lambda value signal output or a combination of such probes.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren zur individuellen Diagnose einer oder mehrerer Katalysatoreinheiten, die jeweils in einem der N Abgasstränge angeordnet sind, eingesetzt. Jedoch ist auch eine kollektive Diagnose von Gruppen von K Katalysatoreinheiten, die in einer entsprechenden Gruppe von K Abgassträngen angeordnet sind, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglichThe method according to the invention is preferably used for the individual diagnosis of one or more catalyst units, which are each arranged in one of the N exhaust lines. However, a collective diagnosis of groups of K catalyst units arranged in a corresponding group of K exhaust passages is also possible with the method according to the invention

Claims (16)

Verfahren zur Diagnose einer Katalysatoreinheit eines Katalysatorsystems eines Abgassystems mit N-Abgassträngen eines Verbrennungsmotors, wobei die N-Abgasstränge mit jeweils einer Katalysatoreinheit bestückt sind und sich stromab der Katalysatoreinheiten in einer gemeinsamen Abgasleitung vereinen und eine Steuerung eines Lambda-Wertes des Abgases in den N-Abgassträngen stromauf der Katalysatoreinheiten möglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden: (a) die Katalysatoreinheiten von N – 1 Abgassträngen werden durch Beaufschlagung mit einem stöchiometrischen oder fetten Abgas für ein vorgegebenes Zeitintervall T in einem sauerstofffreien Zustand gehalten; (b) für die Katalysatoreinheiten des N-ten Abgasstranges wird durch Beaufschlagung der Katalysatoreinheiten mit einer Lambdawert-Anregung des Abgases während des Zeitintervalls T und Auswertung einer zugeordneten Lambdawert-Reaktion des Abgases stromab der Abgaszusammenführung in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung ein Wert einer Sauerstoffspeicherfähigkeit ermittelt und in Abhängigkeit von diesem Wert ein Katalysatordiagnosewert bestimmt.Method for diagnosing a catalyst unit of a catalytic system of an exhaust system with N-exhaust lines of an internal combustion engine, wherein the N-exhaust lines are each equipped with a catalyst unit and combine downstream of the catalyst units in a common exhaust pipe and controlling a lambda value of the exhaust gas in the N Exhaust passages upstream of the catalyst units is possible, characterized in that the following steps are carried out: (a) the catalyst units of N-1 exhaust strands are maintained in an oxygen-free state by exposure to a stoichiometric or rich exhaust gas for a predetermined time interval T; (b) for the catalyst units of the Nth exhaust gas train, a value of an oxygen storage capacity is determined by applying the lambda value excitation of the exhaust gas during the time interval T and evaluating an associated lambda value reaction of the exhaust gas downstream of the exhaust gas recombination in a region of the common exhaust gas line and determining a catalyst diagnostic value in dependence on this value. Verfahren zur Diagnose einer Gruppe von K Katalysatoreinheiten eines Katalysatorsystems eines Abgassystems mit N-Abgassträngen eines Verbrennungsmotors mit K < N, wobei die N-Abgasstränge mit jeweils einer Katalysatoreinheit bestückt sind und sich stromab der Katalysatoreinheiten in einer gemeinsamen Abgasleitung vereinen und eine Steuerung eines Lambda-Wertes des Abgases in den N-Abgassträngen stromauf der Katalysatoreinheiten möglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden: (a) die Katalysatoreinheiten von N – K Abgassträngen werden durch Beaufschlagung mit einem stöchiometrischen oder fetten Abgas für ein vorgegebenes Zeitintervall T in einem sauerstofffreien Zustand gehalten; (b) für die Katalysatoreinheiten der K anderen Abgasstränge wird durch Beaufschlagung der Katalysatoreinheiten mit einer Lambdawert-Anregung des Abgases während des Zeitintervalls T und Auswertung einer zugeordneten Lambdawert-Reaktion des Abgases stromab der Abgaszusammenführung in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung ein Wert einer Sauerstoffspeicherfähigkeit ermittelt und in Abhängigkeit von diesem Wert ein Katalysatordiagnosewert bestimmt.Method for diagnosing a group of K catalyst units of a catalytic converter system of an exhaust system with N-exhaust lines of an internal combustion engine with K <N, wherein the N-exhaust lines are each equipped with a catalyst unit and combine downstream of the catalyst units in a common exhaust pipe and control a Lambda Value of the exhaust gas in the N-exhaust strands upstream of the catalyst units is possible, characterized in that the following steps are carried out: (a) the catalyst units of N - K exhaust strands are maintained in an oxygen-free state by exposure to a stoichiometric or rich exhaust gas for a predetermined time interval T; (b) for the catalyst units of the K other exhaust gas strands, a value of an oxygen storage capacity is determined by applying the lambda value excitation of the exhaust gas during the time interval T and evaluating an associated lambda value reaction of the exhaust gas downstream of the exhaust gas recombination in a region of the common exhaust gas line, and a catalyst diagnostic value is determined depending on this value. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sauerstofffrei gehaltenen Katalysatoreinheiten unter konstanten Bedingungen betrieben werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the oxygen-free held catalyst units are operated under constant conditions. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine als defekt erkannte Katalysatoreinheit die Schritte (a) und (b) eine vorgegebene Anzahl mal wiederholt werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that for a catalyst unit identified as defective, steps (a) and (b) are repeated a predetermined number of times. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgassystem zusätzlich zu den N-Abgassträngen weitere Abgasstränge aufweist, für die die Schritte (a) und (b) nicht vorgenommen werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the exhaust system has, in addition to the N-exhaust strands, further exhaust strands for which steps (a) and (b) are not performed. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (a) und (b) sukzessive nacheinander für eine vorgegebene Gruppe der N-Abgasstränge durchgeführt werden. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the steps (a) and (b) are carried out successively successively for a predetermined group of the N-exhaust strands. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert einer Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysatorsystems durch Beaufschlagung der N-Katalysatoreinheiten mit einer Lambda-Anregung des Abgases und Auswertung einer zugeordneten Lambdawert-Reaktion des Abgases in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung ermittelt wird, dass aus diesem Wert ein Katalysatorsystem-Diagnosewert bestimmt wird und dass in Abhängigkeit von diesem Katalysatorsystem-Diagnosewert die Schritte (a) und (b) durchgeführt werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a value of an oxygen storage capability of the catalyst system is determined by applying the lambda excitation of the exhaust gas to the N catalyst units and evaluating an associated lambda value reaction of the exhaust gas in a region of the common exhaust gas line from this value, a catalyst system diagnosis value is determined and that, depending on this catalyst system diagnosis value, steps (a) and (b) are performed. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Lambdawert-Anregung des Abgases ein Lambda-Wobbel mit vorgegebener Amplitude und Frequenz vorgesehen ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a lambda sweep of predetermined amplitude and frequency is provided as lambda value excitation of the exhaust gas. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoreinheiten jeweils als Vorkatalysator, Hauptkatalysator oder eine Kombination aus Vorkatalysator und Hauptkatalysator ausgebildet sind.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the catalyst units are each formed as a precatalyst, main catalyst or a combination of precatalyst and main catalyst. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Sauerstoffspeicherfähigkeit stromauf der Katalysatoreinheiten der N-Abgasstränge sowie in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung jeweils Sauerstoffsensoren angeordnet sind.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in each case oxygen sensors are arranged upstream of the catalyst units of the N exhaust gas lines and in a region of the common exhaust gas line for determining the oxygen storage capacity. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der stromauf der Katalysatoreinheiten angeordneten Sensoren eine Breitband-Lambdasonde, eine Sprungantwort-Lambdasonde oder ein NOx-Sensor mit einem Lambdawert-Signalausgang ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one of the upstream of the catalyst units arranged sensors is a broadband lambda probe, a step response lambda probe or a NOx sensor with a lambda value signal output. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung angeordnete Sensor eine Breitband-Lambdasonde, eine Sprungantwort-Lambdasonde oder ein NOx-Sensor mit einem Lambdawert-Signalausgang ist.A method according to claim 10, characterized in that arranged in a region of the common exhaust pipe sensor is a broadband lambda probe, a step response lambda probe or a NOx sensor with a lambda value signal output. Vorrichtung zur Diagnose einer Katalysatoreinheit eines Katalysatorsystems eines Abgassystems mit N-Abgassträngen eines Verbrennungsmotors, wobei die N-Abgasstränge mit jeweils einer Katalysatoreinheit bestückt sind und sich stromab der Katalysatoreinrichtungseinheiten in einer gemeinsame Abgasleitung vereinen, und mit einer Gemischregelungseinrichtung für eine Steuerung eines Lambdawertes des Abgases in den N-Abgassträngen stromauf der Katalysatoreinheiten, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der N-Abgasstränge stromauf der Katalysatoreinheit ein Sauerstoffsensor sowie in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung jeweils ein Sauerstoffsensor angeordnet ist und dass eine Steuer- und Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, die Signale der Sauerstoffsensoren verarbeitet, über Steilmittel den Lambdawert des Abgases in den N-Abgassträngen beeinflussen kann und die folgenden Schritte veranlassen kann: (a) die Katalysatoreinheiten von N – 1 Abgassträngen werden durch Beaufschlagung mit einem stöchiometrischen oder fetten Abgas für ein vorgegebenes Zeitintervall T in einem sauerstofffreien Zustand gehalten; (b) für die Katalysatoreinheit des N-ten Abgasstranges wird durch Beaufschlagung der Katalysatoreinheiten mit einer Lambdawert-Anregung des Abgases während des Zeitintervalls T und Auswertung einer zugeordneten Lambdawert-Reaktion des Abgases stromab der Abgaszusammenführung in einem Bereich der gemeinsamen Abgasleitung ein Wert einer Sauerstoffspeicherfähigkeit ermittelt und in Abhängigkeit von diesem Wert ein Katalysatordiagnosewert bestimmt.Device for diagnosing a catalyst unit of a catalytic converter system of an exhaust system with N-exhaust lines of an internal combustion engine, wherein the N-exhaust trains are each equipped with a catalyst unit and combine downstream of the catalyst device units in a common exhaust pipe, and with a mixture control device for controlling a lambda value of the exhaust gas in the N exhaust lines upstream of the catalyst units, characterized in that in each of the N exhaust lines upstream of the catalyst unit, an oxygen sensor and in one area an oxygen sensor is arranged in each case for the common exhaust gas line, and a control and evaluation device is provided which processes signals of the oxygen sensors, can influence the lambda value of the exhaust gas in the N exhaust gas strands by means of a fall-off device and can initiate the following steps: (a) the catalyst units of N-1 exhaust strands are maintained in an oxygen-free state by exposure to a stoichiometric or rich exhaust gas for a predetermined time interval T; (b) for the catalyst unit of the N-th exhaust gas line, a value of an oxygen storage capacity is determined by applying the lambda value excitation of the exhaust gas during the time interval T and evaluating an associated lambda value reaction of the exhaust gas downstream of the exhaust gas recombination in a region of the common exhaust gas line and determining a catalyst diagnostic value in dependence on this value. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgassystem zusätzlich zu den N-Abgassträngen weitere Abgasstränge aufweist, für die die Schritte (a) und (b) nicht vorgesehen sind.Apparatus according to claim 13, characterized in that the exhaust system in addition to the N-exhaust strands further exhaust strands, for which steps (a) and (b) are not provided. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoreinheiten als Vorkatalysator, Hauptkatalysator oder Kombination von Vor- und Hauptkatalysator ausgebildet sind.Apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the catalyst units are formed as a pre-catalyst, main catalyst or combination of pre- and main catalyst. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauerstoffsensoren als Breitband-Lambdasonde, als Sprungantwort-Lambdasonde oder als als NOx-Sensor mit einem Lambdawert-Signalausgang ausgebildet sind.Device according to at least one of claims 13 to 15, characterized in that the oxygen sensors are designed as a broadband lambda probe, as a step response lambda probe or as a NOx sensor with a lambda value signal output.
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