DE10328014A1 - Drive system for vehicle comprises calculating unit spatially separated from control device and connected to exhaust gas sensors - Google Patents

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Abstract

A drive system (1) comprises a calculating unit (11) spatially separated from a control device (10) and connected to exhaust gas sensors (8, 9). An independent claim is also included for operating a drive system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, mit einem Steuergerät zum Steuern des Verbrennungsmotors und mit einem dem Verbrennungsmotor nachgeordneten Abgassystem zum Abführen eines Abgasgemisches aus zumindest zwei Abgasen, wobei das Abgassystem zumindest zwei Abgassensoren zur Messung der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems abgeführten Abgases aufweist.The The invention relates to a drive system for a motor vehicle with a Internal combustion engine, with a control unit for controlling the internal combustion engine and with an internal combustion engine downstream exhaust system for lead away an exhaust gas mixture of at least two exhaust gases, wherein the exhaust system at least two exhaust gas sensors for measuring the amount of at least one discharged by means of the exhaust system Has exhaust gas.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Antriebssystem kostengünstiger zu gestalten.It Object of the invention, such a drive system cheaper to design.

Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, mit einem Steuergerät zum Steuern des Verbrennungsmotors und mit einem dem Verbrennungsmotor nachgeordneten Abgassystem zum Abführen eines Abgasgemisches aus zumindest zwei Abgasen, z. B. HC, SO2, CO, NOx, CO2 und/oder O2, gelöst, wobei das Abgassystem zumindest zwei Abgassensoren zur Messung der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems abgeführten Abgases aufweist, und wobei das Antriebssystem eine räumlich von dem Steuergerät getrennte Recheneinrichtung aufweist, die datentechnisch mit den zumindest zwei Abgassensoren verbunden ist. Die Recheneinrichtung kann dabei zur Ausgabe der Menge von in dem Abgasgemisch enthaltenem HC, SO2, CO, NOx, CO2 und/oder O2 ausgebildet sein.The aforementioned object is achieved by a drive system for a motor vehicle with an internal combustion engine, with a control unit for controlling the internal combustion engine and with an exhaust system downstream of the internal combustion engine for discharging an exhaust gas mixture from at least two exhaust gases, eg. B. HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 and / or O 2 , wherein the exhaust system has at least two exhaust gas sensors for measuring the amount of at least one exhaust gas discharged by means of the exhaust system, and wherein the drive system spatially from the control unit having separate computing device, which is data-technically connected to the at least two exhaust gas sensors. The computing device can be designed to output the amount of HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 and / or O 2 contained in the exhaust gas mixture.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Abgassystem zum Abführen eines Abgasgemisches aus zumindest zwei Abgasen, z. B. HC, SO2, CO, NOx, CO2 und/oder O2, und mit zumindest zwei Abgassensoren zur Messung der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems abgeführten Abgases, z. B. HC, SO2, CO, NOx, CO2 und/oder O2, gelöst, wobei mittels einer Recheneinrichtung eine auf einem Messwert eines ersten der beiden zumindest zwei Abgassensoren basierende Information bezüglich der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems abgeführten Abgases, z. B. HC, SO2, CO, NOx, CO2 und/oder O2, periodisch mit einer ersten Periode ausgegeben wird. Vorteilhafterweis wird mittels der Recheneinrichtung zudem eine auf einem Messwert eines zweiten der beiden zumindest zwei Abgassensoren basierende Information bezüglich der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems abgeführten Abgases, z. B. HC, SO2, CO, NOx, CO2 und/oder O2, periodisch mit einer zweiten Periode ausgegeben.The aforementioned object is also achieved by a method for operating a drive system with an exhaust system for discharging an exhaust gas mixture from at least two exhaust gases, for. B. HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 and / or O 2 , and with at least two exhaust gas sensors for measuring the amount of at least one exhaust gas discharged by means of the exhaust system, for. B. HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 and / or O 2 , solved by means of a computing device based on a measured value of a first of the two at least two exhaust gas sensors information with respect to the amount of at least one exhaust gas discharged by the exhaust system, z. B. HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 and / or O 2 , is output periodically with a first period. Advantageously, by means of the computing device also based on a measured value of a second of the two at least two exhaust gas sensors information with respect to the amount of at least one discharged by the exhaust system exhaust gas, for. As HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 and / or O 2 , issued periodically with a second period.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Recheneinrichtung über eine Kommunikationsverbindung mit dem Steuergerät verbunden, wobei die Kommunikationsverbindung in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine Zweidrahtleitung ist. Vorteilhafterweise ist diese Kommunikationsverbindung Teil eines Bussystems.In Furthermore, an advantageous embodiment of the invention, the computing device via a Communication link connected to the controller, wherein the communication link in a further advantageous embodiment of the invention, a two-wire line is. Advantageously, this communication connection is part a bus system.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dem Steuergerät über die Kommunikationsverbindung von der Recheneinrichtung eine Information über die Menge zumindest eines mittels des Abgassystems abgeführten Abgases übermittelbar.In Furthermore, advantageous embodiment of the invention is the control unit on the Communication connection from the computing device information about the Amount of at least one exhaust gas discharged by means of the exhaust system übermittelbar.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist diese Information bezüglich der Menge des zumindest einen mittels des Abgassystems abgeführten Abgases periodisch, insbesondere mit einer veränderbaren Periode, übermittelbar.In Furthermore, advantageous embodiment of the invention, this information in terms of the amount of the at least one exhaust gas discharged by means of the exhaust system periodically, in particular with a variable period, can be transmitted.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine auf einem Messwert eines ersten der beiden zumindest zwei Abgassensoren basierende Information bezüglich der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems abgeführten Abgases periodisch mit einer veränderbaren ersten Periode übermittelbar. Vorteilhafterweise ist zudem eine auf einem Messwert eines zweiten der beiden zumindest zwei Abgassensoren basierende Information bezüglich der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems abgeführten Abgases periodisch mit einer veränderbaren zweiten Periode übermittelbar. Dabei ist die erste Periode in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung auf einen von der zweiten Periode verschiedenen Wert einstellbar.In Furthermore, an advantageous embodiment of the invention is an on a measured value of a first of the two at least two exhaust gas sensors based information regarding the amount of at least one exhaust gas discharged by means of the exhaust system periodically with a changeable first period. Advantageously, one is also on a measured value of a second the two information based on at least two exhaust gas sensors Amount of at least one exhaust gas discharged by means of the exhaust system periodically with a changeable second period. In this case, the first period is in a further advantageous embodiment of the invention to a value different from the second period adjustable.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Periode auf Anforderung des Steuergerätes veränderbar.In Another advantageous embodiment of the invention is the period at the request of the control unit variable.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Recheneinrichtung in räumlicher Nähe der zumindest zwei Abgassensoren angeordnet. Sie kann dabei insbesondere weniger als 0,75m von den zumindest zwei Abgassensoren entfernt sein.In Furthermore, an advantageous embodiment of the invention is the computing device in spatial Near the at least two exhaust gas sensors arranged. You can in particular less than 0.75m away from the at least two exhaust gas sensors.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Abgassensor mittels der Recheneinrichtung auf eine Betriebstemperatur regelbar. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abgassensor mittels der Recheneinrichtung parametrierbar und/oder mit elektrischer Energie versorgbar.In a further advantageous embodiment of the invention, at least one exhaust gas sensor by means of Re cheneinrichtung adjustable to an operating temperature. In a further advantageous embodiment of the invention, an exhaust gas sensor can be parameterized by means of the computing device and / or supplied with electrical energy.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Periode in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des Antriebssystems verändert. Betriebszustände im Sinne der Erfindung können z. B. Kaltstart des Verbrennungsmotors, Heizen eines Katalysators, Magerbetrieb, Regeneration, Katalysatordiagnose und/oder Diagnose einer Abgasrückführung sein.In Further advantageous embodiment of the invention is the period dependent on changed an operating state of the drive system. Operating conditions in the sense of the invention z. B. cold start of the internal combustion engine, heating a catalyst, Lean operation, regeneration, catalyst diagnosis and / or diagnosis be an exhaust gas recirculation.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Periode in Abhängigkeit einer Temperatur des Abgasgemisches und/oder der Betriebsbereitschaft eines Abgassensors verändert.In Further advantageous embodiment of the invention is the period dependent on a temperature of the exhaust gas mixture and / or the operational readiness an exhaust gas sensor changed.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Periode, mit der die auf den Messwerten eines vor einem Katalysator angeordneten Abgassensors basierende Information übertragen wird, das 0,1- bis 10-fache der Periode, mit der die auf den Messwerten eines hinter dem Katalysator angeordneten Abgassensors basierende Information übertragen wird.In In another advantageous embodiment of the invention, the period is with the one arranged on the readings of one in front of a catalyst Exhaust gas sensor based information is transmitted, the 0.1 to 10 times the period with which on the readings of a behind transmit information based on the catalyst arranged on the exhaust gas sensor becomes.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:Further Advantages and details will become apparent from the following description of exemplary embodiments. Showing:

1 ein Ausführungsbeispiel für ein Antriebssystem, 1 an embodiment of a drive system,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Antriebssystem, 2 another embodiment of a drive system,

3 eine Darstellung von Ausgangsgrößen einer Recheneinheit und 3 a representation of output variables of a computing unit and

4 einen Ablaufplan zur Ausgabe von Informationen gemäß 3. 4 a flowchart for the output of information according to 3 ,

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Antriebssystem 1. Das Antriebssystem 1 weist einen Verbrennungsmotor 2 und ein nachgeordnetes Abgassystem 5 zum Abführen eines bei der Verbrennung eines Kraftstoffes entstehenden Abgasgemisches auf. Die Strömungsrichtung des abzuführenden Abgasgemisches ist durch den Pfeil 7 dargestellt. Das Abgassystem 5 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Vorkatalysator 3 und einen Hauptkatalysator 4 auf, ohne dass die Erfindung auf eine derartige Ausführung beschränkt sein soll. Es kann vorgesehen sein, dass das Antriebssystem 1 eine nicht dargestellte Abgasrückführung aufweist. Einzelheiten eines derartigen Abgasrückführungssystems können dem Buch Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 23. Auflage, Vieweg, 1999, ISBN 3-528-03876-4, insbesondere Seiten 435, 501, 519 und 520 entnommen werden. 1 shows an embodiment for a drive system 1 , The drive system 1 has an internal combustion engine 2 and a downstream exhaust system 5 for discharging an exhaust gas mixture resulting from the combustion of a fuel. The flow direction of the exhaust gas mixture to be discharged is indicated by the arrow 7 shown. The exhaust system 5 has in the present embodiment, a precatalyst 3 and a main catalyst 4 without the invention being restricted to such an embodiment. It can be provided that the drive system 1 having an exhaust gas recirculation, not shown. Details of such an exhaust gas recirculation system can be found in the book Bosch, Automotive Handbook, 23rd Edition, Vieweg, 1999, ISBN 3-528-03876-4, in particular pages 435, 501, 519 and 520.

In der vorliegenden beispielhaften Ausgestaltung ist hinter dem Vorkatalysator 3 ein Abgassensor 8 angeordnet, der mit Bezugszeichen G1 bezeichnete Messwerte liefert. Hinter dem Hauptkatalysator 4 ist ein Abgassensor 9 angeordnet, der mit Bezugszeichen G2 bezeichnete Messwerte liefert. Die Messwerte G1 bzw. G2 des Abgassensors 8 bzw. des Abgassensors 9 können die Menge von HC, SO2, CO, NOx, CO2 und/oder O2, im Abgasgemisch umfassen. Die Messwerte G1 bzw. G2 des Abgassensors 8 bzw. des Abgassensors 9 können auch Abgasmuster eines oder mehrerer dieser Gase umfassen.In the present exemplary embodiment, behind the precatalyst is 3 an exhaust gas sensor 8th arranged, which provides measured values denoted by reference G1. Behind the main catalyst 4 is an exhaust gas sensor 9 arranged, which supplies measured values denoted by reference G2. The measured values G1 or G2 of the exhaust gas sensor 8th or the exhaust gas sensor 9 may include the amount of HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 and / or O 2 in the exhaust gas mixture. The measured values G1 or G2 of the exhaust gas sensor 8th or the exhaust gas sensor 9 may also include exhaust patterns of one or more of these gases.

Als Abgassensoren 8 und 9 kommen herkömmliche Abgassensoren in Frage. Die Abgassensoren 8 und 9 können z. B. in der Art wie ein SnO2/Pt-Chip oder ein WO3/Au-Chip von KAMINA (Karlsruher Mikronase) implementiert werden. Die Abgassensoren 8 und 9 können auch als NOx-Fühler ausgestaltet sein, wie sie in den Publikationen SAE-Paper 980266 „NOx Meter Utilizing ZrO2 Pumping Cell" und SAE-Paper 960334 „Thick Film ZrO2 NOx Sensor" offenbart sind. Die Abgassensoren 8 und 9 können auch Lambdasonden sein, wie sie z. B. aus dem Buch Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 23. Auflage, Vieweg, 1999, ISBN 3-528-03876-4, Seiten 523 bis 525, aus der Veröffentlichung „Das Geheimnis um Lambda" von NKT NTK und aus der Veröffentlichung „Technische Information Nr. 03" der Beru Aktiengesellschaft (vgl. www.beru.com) bekannt sind. Die Abgassensoren 8 und 9 können auch LS12, LSH24, LSF4, LSF8, LSU4 Lambdasonden sein. Die Abgassensoren 8 und 9 können weiterhin als Sensorchip gemäß dem Artikel „New Generation of a Metal Oxide Gas Sensor for High Temperature Application in a Car Exhaust" von K. Gottfried, R. Hoffmann, C. Kaufmann, T. Gessner ausgebildet sein.As exhaust gas sensors 8th and 9 Conventional exhaust gas sensors come into question. The exhaust gas sensors 8th and 9 can z. In the manner of implementing a SnO2 / Pt chip or a WO3 / Au chip from KAMINA (Karlsruher Micronase). The exhaust gas sensors 8th and 9 can also be configured as NO x sensors, as disclosed in the publications SAE-Paper 980266 "NOx Meter Utilizing ZrO2 Pumping Cell" and SAE Paper 960334 "Thick Film ZrO2 NOx Sensor". The exhaust gas sensors 8th and 9 can also be lambda probes, as z. B. from the book Bosch, Automotive Paperback, 23rd Edition, Vieweg, 1999, ISBN 3-528-03876-4, pages 523 to 525, from the publication "The Secret to Lambda" by NKT NTK and from the publication "Technical Information No. 03 "of Beru Aktiengesellschaft (see www.beru.com) are known. The exhaust gas sensors 8th and 9 can also be LS12, LSH24, LSF4, LSF8, LSU4 lambda probes. The exhaust gas sensors 8th and 9 can also be designed as a sensor chip according to the article "New Generation of a Metal Oxide Gas Sensor for High Temperature Application in a Car Exhaust" by K. Gottfried, R. Hoffmann, C. Kaufmann, T. Gessner.

Es können auch Infrarotsensoren als Abgassensoren 8 und 9 eingesetzt werden. Das Prinzip eines derartigen Infrarotsensors ist z. B. in dem Buch Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 23. Auflage, Vieweg, 1999, ISBN 3-528-03876-4, insbesondere Seite 532 offenbart. In dem Artikel „Simplified Component Architecture for Gas and Chemical Sensors in the Home", von B.R. Kinkade, T. Daly, E. A. Johnson, Ion Optics Inc. 441 Waverley Oaks, Waltham, MA 02454, USA sind weitere mögliche Ausgestaltungen der Abgassensoren 8 und 9 als optische Sensoren offenbart.It can also infrared sensors as exhaust gas sensors 8th and 9 be used. The principle of such an infrared sensor is z. B. in the book Bosch, Automotive Handbook, 23rd Edition, View eg, 1999, ISBN 3-528-03876-4, especially page 532. In the article "Simplified Component Architecture for Gas and Chemical Sensors in the Home," by BR Kinkade, T. Daly, EA Johnson, Ion Optics Inc. 441 Waverley Oaks, Waltham, MA 02454, USA, further possible configurations of the exhaust gas sensors are described 8th and 9 disclosed as optical sensors.

Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Abgassensoren 8 und 9 als Feuchtesensoren ausgebildet sind.It may also be provided that the exhaust gas sensors 8th and 9 are designed as humidity sensors.

Es können mehr als zwei Abgassensoren vorgesehen sein. So kann das Abgassystem 5 z. B. einen zusätzlichen Abgassensor vor dem Vorkatalysator 3 aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Abgassystem 5 nur einen Abgassensor vor dem Vorkatalysator 3 und einen Abgassensor hinten dem Vorkatalysator 3 aufweist. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass das Abgassystem 5 nur einen Abgassensor vor dem Vorkatalysator 3 und einen Abgassensor hinter dem Hauptkatalysator 4 aufweist.There may be more than two exhaust gas sensors. So can the exhaust system 5 z. B. an additional exhaust gas upstream of the pre-catalyst 3 exhibit. It can also be provided that the exhaust system 5 only one exhaust gas sensor in front of the pre-catalyst 3 and an exhaust gas sensor at the rear of the pre-catalyst 3 having. It may alternatively be provided that the exhaust system 5 only one exhaust gas sensor in front of the pre-catalyst 3 and an exhaust gas sensor behind the main catalyst 4 having.

Das Antriebssystem 1 weist weiterhin ein Steuergerät 10 und eine Recheneinrichtung 11 auf. Das Steuergerät 10 erhält von dem Verbrennungsmotor 2 Zustandsgrößen MZ. und ermittelt in Abhängigkeit dieser Zustandsgrößen MZ Stellgrößen MS zur Steuerung des Verbrennungsmotors 2. Die Zustandsgrößen MZ können Größen wie z. B. Motortemperatur, Abgastemperatur, Katalysatortemperatur und/oder Umgebungsdruck sein. Die Stellgrößen MS zur Steuerung des Verbrennungsmotors 2 können Größen wie z. B. Einspritzzeitpunkt, Einspritzdruck, Zündzeitpunkt, Abgasrückführungsrate, Ladedruck, Ventilsteuerungszeiten, Ladungsbewegungsklappenstellung, Verbrennungsluftverhältnis, und/oder Sekundärluftpumpenbetrieb sein.The drive system 1 also has a control unit 10 and a computing device 11 on. The control unit 10 receives from the internal combustion engine 2 State variables MZ. and determined in dependence of these state variables MZ manipulated variables MS for controlling the internal combustion engine 2 , The state variables MZ can sizes such. As engine temperature, exhaust gas temperature, catalyst temperature and / or ambient pressure. The manipulated variables MS for controlling the internal combustion engine 2 can sizes such. B. injection timing, injection pressure, ignition timing, exhaust gas recirculation rate, boost pressure, valve timing, charge movement flap position, combustion air ratio, and / or secondary air pump operation.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Abgassensoren 8 und 9 temperaturgeregelt, d.h. die Abgassensoren 8 und 9 werden derart beheizt, dass ihre Temperatur eine bestimmte Soll-Betriebstemperatur beträgt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zudem vorgesehen, dass die Messwerte G1 bzw. G2 des Abgassensors 8 bzw. des Abgassensors 9, die die Recheneinrichtung 11 erhält, auch die aktuelle Ist-Betriebstemperatur des Abgassensors 8 bzw. des Abgassensors 9 umfassen. Die Recheneinrichtung 11 erzeugt einen Heizstrom S1 für den Abgassensor 8 und einen Heizstrom S2 für den Abgassensor 9, so dass die Ist-Betriebstemperaturen der Abgassensoren 8 und 9 auf deren Soll-Betriebstemperaturen geregelt werden.In the present embodiment, the exhaust gas sensors 8th and 9 temperature controlled, ie the exhaust gas sensors 8th and 9 are heated so that their temperature is a certain desired operating temperature. In the present exemplary embodiment, it is additionally provided that the measured values G1 or G2 of the exhaust gas sensor 8th or the exhaust gas sensor 9 that the computing device 11 receives, also the current actual operating temperature of the exhaust gas sensor 8th or the exhaust gas sensor 9 include. The computing device 11 generates a heating current S1 for the exhaust gas sensor 8th and a heating flow S2 for the exhaust gas sensor 9 so that the actual operating temperatures of the exhaust gas sensors 8th and 9 to be controlled at the desired operating temperatures.

Das Steuergerät 10 ist mit der Recheneinrichtung 11 über eine Kommunikationsverbindung 12 verbunden. Die Kommunikationsverbindung 12 ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 als Zweidrahtleitung ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Kommunikationsverbindung 12 als Punkt-zu-Punkt-Verbindung ausgebildet.The control unit 10 is with the computing device 11 via a communication connection 12 connected. The communication connection 12 is in the embodiment according to 1 designed as a two-wire line. In the embodiment according to 1 is the communication connection 12 formed as a point-to-point connection.

Die Kommunikationsverbindung kann jedoch auch, wie in 2 dargestellt ein Bussystem 25 sein. So zeigt 2 ein Antriebssystem 20 mit einem Verbrennungsmotor 2 und einem nachgeordneten dem Abgassystem in 1 entsprechenden Abgassystem 5 zum Abführen eines bei der Verbrennung eines Kraftstoffes entstehenden Abgasgemisches. Das Antriebssystem 20 weist weiterhin ein Steuergerät 21 und eine Recheneinrichtung 22 auf. Das Steuergerät 21 bzw. die Recheneinrichtung 22 entsprechen in ihrer Funktionalität dem Steuergerät 10 bzw. der Recheneinrichtung 11. Sie weisen jedoch je zumindest eine Schnittstelle zu dem Bussystem 25 auf. Mit weiteren elektronischen Komponenten 23 und 24 ist die Recheneinrichtung 22 über das Bussystem 25 mit dem Steuergerät 21 verbunden.However, the communication link can also, as in 2 represented a bus system 25 be. So shows 2 a drive system 20 with an internal combustion engine 2 and a downstream exhaust system in 1 corresponding exhaust system 5 for discharging an exhaust gas mixture produced during the combustion of a fuel. The drive system 20 also has a control unit 21 and a computing device 22 on. The control unit 21 or the computing device 22 correspond in their functionality to the control unit 10 or the computing device 11 , However, they each have at least one interface to the bus system 25 on. With other electronic components 23 and 24 is the computing device 22 over the bus system 25 with the control unit 21 connected.

Über die Kommunikationsverbindung 12 bzw. über das Bussystem 25 werden – wie in 3 dargestellt – auf den Messwerten G1 und G2 basierende Informationen M1 bzw. M2 bezüglich der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems 5 abgeführten Abgases, wie z. B. HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2, periodisch von der Recheneinrichtung 11 bzw. 22 an das Steuergerät 10 bzw. 21 übertragen. In 3 sind die periodisch übertragenen Information M1 bzw. M2 über die Zeit t aufgetragen. Δt1 bezeichnet dabei die Periode, mit der die auf den Messwerten G1 basierende Information M1 übertragen wird. Δt2 bezeichnet die Periode, mit der die auf den Messwerten G2 basierenden Information M2 übertragen wird.About the communication connection 12 or via the bus system 25 be - as in 3 represented - based on the measured values G1 and G2 information M1 and M2 with respect to the amount of at least one by means of the exhaust system 5 discharged exhaust gas, such as. B. HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 , periodically from the computing device 11 respectively. 22 to the control unit 10 respectively. 21 transfer. In 3 the periodically transmitted information M1 or M2 are plotted over the time t. Δt1 denotes the period with which the information M1 based on the measured values G1 is transmitted. Δt2 denotes the period at which the information M2 based on the measured values G2 is transmitted.

Wie in 3 gezeigt können die Perioden Δt1 und Δt2 unterschiedlich sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Periode Δt1, mit der die auf den Messwerten G1 des vor dem Hauptkatalysator 4 angeordneten Abgassensors 8 basierende Information M1 übertragen wird, das 0,1- bis 10-fache der Periode Δt2 beträgt, mit der die auf den Messwerten G2 des hinter dem Hauptkatalysator 4 angeordneten Abgassensors 9 basierende Information M2 übertragen wird. Tabelle 1

Figure 00070001
As in 3 As shown, the periods Δt1 and Δt2 may be different. In particular, it may be provided that the period .DELTA.t1, with that on the measured values G1 of the before the main catalyst 4 arranged exhaust gas sensor 8th based information M1, which is 0.1 to 10 times the period .DELTA.t2, with that on the measured values G2 of the behind the main catalyst 4 arranged exhaust gas sensor 9 based information M2 is transmitted. Table 1
Figure 00070001

Für das vorliegende Ausführungsbeispiel sind in Tabelle 1 die den Perioden Δt1, Δt2 entsprechenden Taktraten f1 und f2, also die Kehrwerte der Perioden Δt1 und Δt2, normiert in Abhängigkeit verschiedener Betriebszustände dargestellt.For the present embodiment Table 1 shows the clock rates corresponding to the periods Δt1, Δt2 f1 and f2, ie the inverse of the periods .DELTA.t1 and .DELTA.t2, normalized in dependence different operating states shown.

4 zeigt einen Ablaufplan zur Ausgabe von Informationen M1 und M2 gemäß 3. Der Ablauf beginnt mit einer Abfrage, ob eine der Perioden Δt1, Δt2 verändert werden soll. Auslöser für die Veränderung einer der Perioden Δt1, Δt2 kann z. B. eine von dem Steuergerät 10, 21 an die Recheneinrichtung 11, 22 übertragene Anforderung zur Veränderung einer Periode Δt1, Δt2 sein. Eine derartige Anforderung kann z. B. aufgrund der Änderung eines Betriebszustandes des Antriebssystems 1, 20 erfolgen. Betriebszustände, wie z. B. Heizen des Hauptkatalysators 4, Light-Off-Phase des Hauptkatalysators 4, also Zustand vor Einsetzen der Wirkung des Hauptkatalysators 4, Magerbetrieb mit NOx-Speicherkatalysator als Hauptkatalysator 4, Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators, Diagnose des Hauptkatalysators 4, Diagnose einer Abgasrückführung, Bestimmung der Qualität des Kraftstoffes, Lambdaregelung im 2. Regelkreis (Führungsregelung), untere Temperaturgrenze der Aktivität des Hauptkatalysators 4, obere Temperaturgrenze der NOx-Speicherfähigkeit eines NOx-Speicherkatalysators (vgl. Tabelle 1) sein. Auslöser für die Veränderung einer Periode Δt1, Δt2 kann auch eine Veränderung einer Temperatur des Abgasgemisches und/oder der Betriebsbereitschaft eines Abgassensors 8, 9 sein. 4 shows a flow chart for output of information M1 and M2 according to 3 , The process begins with a query as to whether one of the periods Δt1, Δt2 should be changed. Trigger for the change of one of the periods .DELTA.t1, .DELTA.t2 can z. B. one of the controller 10 . 21 to the computing device 11 . 22 be transmitted request for changing a period .DELTA.t1, .DELTA.t2. Such a requirement may, for. B. due to the change of an operating condition of the drive system 1 . 20 respectively. Operating conditions, such. B. heating the main catalyst 4 , Light-off phase of the main catalyst 4 , ie state before onset of the action of the main catalyst 4 , Lean operation with NO x storage catalyst as the main catalyst 4 , Regeneration of a NO x storage catalytic converter, diagnosis of the main catalytic converter 4 , Diagnosis of exhaust gas recirculation, determination of the quality of the fuel, lambda control in 2 , Control loop, lower temperature limit of main catalyst activity 4 , upper temperature limit of the NO x storage capacity of a NO x storage catalyst (see Table 1). Trigger for the change of a period .DELTA.t1, .DELTA.t2 can also be a change in a temperature of the exhaust gas mixture and / or the operational readiness of an exhaust gas sensor 8th . 9 be.

Soll eine Periode Δt1, Δt2 verändert werden, so folgt der Abfrage 30 ein Schritt 31, in dem die entsprechende Periode Δt1, Δt2 verändert wird. Dem Schritt 31 folgt ein Schritt 32, in dem die aktuellen Werte für die Informationen M1 und M2 bestimmt werden. Soll keine Periode Δt1, Δt2 verändert werden, so folgt der Abfrage 30 der Schritt 32.If a period .DELTA.t1, .DELTA.t2 be changed, then the query follows 30 a step 31 in which the correspond period Δt1, Δt2 is changed. The step 31 follows a step 32 in which the current values for the information M1 and M2 are determined. If no period .DELTA.t1, .DELTA.t2 be changed, then follows the query 30 the step 32 ,

Dem Schritt 32 folgt eine Abfrage 33, ob seit der letzten Ausgabe von M1 eine Zeit entsprechend der Periode Δt1 verstrichen ist. Ist seit der letzten Ausgabe von M1 keine Zeit entsprechend der Periode Δt1 verstrichen, so folgt der Abfrage 33 eine Abfrage 35. Ist dagegen seit der letzten Ausgabe von M1 eine Zeit entsprechend der Periode Δt1 verstrichen, so wird der aktuelle Wert der Information M1 in einem Schritt 34 ausgegeben.The step 32 follows a query 33 whether a time corresponding to the period Δt1 has elapsed since the last edition of M1. If no time corresponding to the period Δt1 has elapsed since the last issue of M1, the query follows 33 a query 35 , On the other hand, if a time corresponding to the period Δt1 has elapsed since the last output of M1, the current value of the information M1 becomes one step 34 output.

Dem Schritt 34 folgt die Abfrage 35, ob seit der letzten Ausgabe von M2 eine Zeit entsprechend der Periode Δt2 verstrichen ist. Ist seit der letzten Ausgabe von M2 keine Zeit entsprechend der Periode Δt2 verstrichen, so folgt der Abfrage 35 die Abfrage 30. Ist dagegen seit der letzten Ausgabe von M2 eine Zeit entsprechend der Periode Δt2 verstrichen, so wird der aktuelle Wert der Information M2 in einem Schritt 36 ausgegeben. Dem Schritt 36 folgt die Abfrage 30.The step 34 follows the query 35 whether a time corresponding to the period Δt2 has elapsed since the last issue of M2. If no time corresponding to the period Δt2 has elapsed since the last output of M2, the query follows 35 the query 30 , On the other hand, if a time corresponding to the period Δt2 has elapsed since the last output of M2, the current value of the information M2 becomes one step 36 output. The step 36 follows the query 30 ,

1, 201, 20
Antriebssystemdrive system
22
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
33
Vorkatalysatorprecatalyzer
44
Hauptkatalysatormain catalyst
55
Abgassystemexhaust system
77
Pfeilarrow
8, 98th, 9
Abgassensorexhaust gas sensor
10, 2110 21
Steuergerätcontrol unit
11, 2211 22
Recheneinrichtungcomputing device
1212
Kommunikationsverbindungcommunication link
23, 2423 24
elektronische Komponenteelectronic component
2525
Bussystembus system
30, 33, 3530 33, 35
Abfragequery
31, 32, 34, 3631 32, 34, 36
Schrittstep
G1, G2G1, G2
Messwertreading
MSMS
Stellgrößenmanipulated variables
MZMZ
Zustandsgrößenstate variables
M1, M2M1, M2
Informationinformation
S1, S2S1, S2
Heizstromheating
tt
ZeitTime
Δt1, Δt2Δt1, Δt2
Periodeperiod

Claims (24)

Antriebssystem (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (2), mit einem Steuergerät zum Steuern des Verbrennungsmotors (2) und mit einem dem Verbrennungsmotor (2) nachgeordneten Abgassystem (5) zum Abführen eines Abgasgemisches aus zumindest zwei Abgasen (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2), wobei das Abgassystem (5) zumindest zwei Abgassensoren (8, 9) zur Messung der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems (5) abgeführten Abgases (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (1) eine räumlich von dem Steuergerät (10, 21) getrennte Recheneinrichtung (11) aufweist, die datentechnisch mit den zumindest zwei Abgassensoren (8, 9) verbunden ist.Drive system ( 1 ) for a motor vehicle having an internal combustion engine ( 2 ), with a control unit for controlling the internal combustion engine ( 2 ) and with an internal combustion engine ( 2 ) downstream exhaust system ( 5 ) for discharging an exhaust gas mixture from at least two exhaust gases (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ), wherein the exhaust system ( 5 ) at least two exhaust gas sensors ( 8th . 9 ) for measuring the amount of at least one by means of the exhaust system ( 5 ) discharged exhaust gas (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ), characterized in that the drive system ( 1 ) a spatially from the control unit ( 10 . 21 ) separate computing device ( 11 ), the data technology with the at least two exhaust gas sensors ( 8th . 9 ) connected is. Antriebssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (11, 22) über eine Kommunikationsverbindung (12, 25) mit dem Steuergerät (10, 21) verbunden ist.Drive system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the computing device ( 11 . 22 ) via a communication connection ( 12 . 25 ) with the control unit ( 10 . 21 ) connected is. Antriebssystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsverbindung (12, 25) eine Zweidrahtleitung ist.Drive system ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the communication link ( 12 . 25 ) is a two-wire line. Antriebssystem (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsverbindung (12, 25) ein Bussystem (25) ist.Drive system ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the communication link ( 12 . 25 ) a bus system ( 25 ). Antriebssystem (1) nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Steuergerät (10, 21) über die Kommunikationsverbindung (12, 25) von der Recheneinrichtung (11, 22) eine Information über die Menge zumindest eines mittels des Abgassystems (5) abgeführten Abgases (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2) übermittelbar ist.Drive system ( 1 ) according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the control unit ( 10 . 21 ) via the communication connection ( 12 . 25 ) from the computing device ( 11 . 22 ) information about the amount of at least one by means of the exhaust system ( 5 ) discharged gas (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ) can be transmitted. Antriebssystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Information bezüglich der Menge des zumindest einen mittels des Abgassystems (5) abgeführten Abgases (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2) periodisch übermittelbar ist.Drive system ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the information relating to the amount of the at least one by means of the exhaust system ( 5 ) discharged exhaust gas (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ) can be transmitted periodically. Antriebssystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Information bezüglich der Menge des zumindest einen mittels des Abgassystems (5) abgeführten Abgases (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2) periodisch mit einer veränderbaren Periode (Δt1, Δt2) übermittelbar ist.Drive system ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the information relating to the amount of the at least one by means of the exhaust system ( 5 ) discharged exhaust gas (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ) periodically with a variable period (.DELTA.t1, .DELTA.t2) can be transmitted. Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf einem Messwert (G1) eines ersten der beiden zumindest zwei Abgassensoren (8, 9) basierende Information (M1) bezüglich der Menge eines zumindest einen mittels des Abgassystems (5) abgeführten Abgases (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2) periodisch mit einer veränderbaren ersten Periode (Δt1) übermittelbar ist.Drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one on a measured value (G1) of a first of the two at least two exhaust gas sensors ( 8th . 9 ) based information (M1) with respect to the amount of at least one by means of the exhaust system ( 5 ) discharged exhaust gas (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ) periodically with a variable first period (.DELTA.t1) can be transmitted. Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf einem Messwert (G2) eines zweiten der beiden zumindest zwei Abgassensoren (8, 9) basierende Information (M2) bezüglich der Menge eines zumindest einen mittels des Abgassystems (5) abgeführten Abgases (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2) periodisch mit einer veränderbaren zweiten Periode (Δt2) übermittelbar ist.Drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one on a measured value (G2) of a second of the two at least two exhaust gas sensors ( 8th . 9 ) based information (M2) with respect to the amount of at least one by means of the exhaust system ( 5 ) discharged exhaust gas (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ) periodically with a variable second period (.DELTA.t2) can be transmitted. Antriebssystem (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Periode (Δt1) auf einen von der zweiten Periode (Δt2) verschiedenen Wert einstellbar ist.Drive system ( 1 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the first period (.DELTA.t1) is adjustable to a value different from the second period (.DELTA.t2). Antriebssystem (1) nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Periode (Δt1, Δt2) auf Anforderung des Steuergerätes (10, 21) veränderbar ist.Drive system ( 1 ) according to claim 7, 8, 9 or 10, characterized in that the period (Δt1, Δt2) at the request of the control unit ( 10 . 21 ) is changeable. Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (11, 22) weniger als 0,75m von den zumindest zwei Abgassensoren (8, 9) entfernt ist.Drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the computing device ( 11 . 22 ) less than 0.75m from the at least two exhaust gas sensors ( 8th . 9 ) is removed. Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Abgassensor (8, 9) auf eine Betriebstemperatur regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgassensor (8, 9) mittels der Recheneinrichtung (11, 22) auf die Betriebstemperatur regelbar ist.Drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one exhaust gas sensor ( 8th . 9 ) is adjustable to an operating temperature, characterized in that the exhaust gas sensor ( 8th . 9 ) by means of the computing device ( 11 . 22 ) is adjustable to the operating temperature. Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgassensor (8, 9) mittels der Recheneinrichtung (11, 22) parametrierbar ist.Drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an exhaust gas sensor ( 8th . 9 ) by means of the computing device ( 11 . 22 ) is parameterizable. Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgassensor (8, 9) mittels der Recheneinrichtung (11, 22) mit elektrischer Energie versorgbar ist.Drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an exhaust gas sensor ( 8th . 9 ) by means of the computing device ( 11 . 22 ) can be supplied with electrical energy. Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (11, 22) zur Ausgabe der Menge von in dem Abgasgemisch enthaltenen HC, SO2, CO, NOx, CO2 oder O2 ausgebildet ist.Drive system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the computing device ( 11 . 22 ) for outputting the amount of HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 or O 2 contained in the exhaust gas mixture. Recheneinrichtung (11, 22) zur Verwendung in einem Antriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Computing device ( 11 . 22 ) for use in a drive system ( 1 ) according to any one of the preceding claims. Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems (1) mit einem Abgassystem (5) zum Abführen eines Abgasgemisches aus zumindest zwei Abgasen (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2) und mit zumindest zwei Abgassensoren (8, 9) zur Messung der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems (5) abgeführten Abgases (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2), dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Recheneinrichtung (11, 22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche eine auf einem Messwert (G1) eines ersten der beiden zumindest zwei Abgassensoren (8, 9) basierende Information (M1) bezüglich der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems (5) abgeführten Abgases (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2) periodisch mit einer ersten Periode (Δt1) ausgegeben wird.Method for operating a drive system ( 1 ) with an exhaust system ( 5 ) for discharging an exhaust gas mixture from at least two exhaust gases (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ) and with at least two exhaust gas sensors ( 8th . 9 ) for measuring the amount of at least one by means of the exhaust system ( 5 ) discharged exhaust gas (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ), characterized in that by means of a computing device ( 11 . 22 ) according to one of the preceding claims one on a measured value (G1) of a first of the two at least two exhaust gas sensors ( 8th . 9 ) based information (M1) with respect to the amount of at least one by means of the exhaust system ( 5 ) discharged exhaust gas (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ) periodically with a first period (.DELTA.t1) is output. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Recheneinrichtung (11, 22) eine auf einem Messwert (G2) eines zweiten der zumindest zwei Abgassensoren (8, 9) basierende Information (M2) bezüglich der Menge zumindest eines mittels des Abgassystems (5) abgeführten Abgases (HC, SO2, CO, NOx, CO2, O2) periodisch mit einer zweiten Periode (Δt2) ausgegeben wird.Method according to claim 18, characterized in that by means of the computing device ( 11 . 22 ) one on a measured value (G2) of a second of the at least two exhaust gas sensors ( 8th . 9 ) based information (M2) with respect to the amount of at least one by means of the exhaust system ( 5 ) discharged exhaust gas (HC, SO 2 , CO, NO x , CO 2 , O 2 ) is output periodically with a second period (Δt 2). Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Periode (Δt1, Δt2) auf Anforderung eines von der Recheneinrichtung (11, 22) getrennten Steuergerätes (10, 21) verändert wird.A method according to claim 18 or 19, characterized in that the period (Δt1, Δt2) at the request of one of the computing device ( 11 . 22 ) separate control unit ( 10 . 21 ) is changed. Verfahren nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Periode (Δt1, Δt2) in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des Antriebssystems (1) verändert wird.Method according to Claim 18, 19 or 20, characterized in that the period (Δt1, Δt2) depends on an operating state of the drive system ( 1 ) is changed. Verfahren nach Anspruch 18, 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Periode (Δt1, Δt2) in Abhängigkeit einer Temperatur des Abgasgemisches verändert wird.The method of claim 18, 19, 20 or 21, characterized in that the period (Δt1, Δt2) depends on a temperature of the Exhaust gas mixture changed becomes. Verfahren nach Anspruch 18, 19, 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Periode (Δt1, Δt2) in Abhängigkeit der Betriebsbereitschaft eines Abgassensors (8, 9) verändert wird.Method according to claim 18, 19, 20, 21 or 22, characterized in that the period (Δt1, Δt2) depends on the operational readiness of an exhaust gas sensor ( 8th . 9 ) is changed. Verfahren nach Anspruch 18, 19, 20, 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass Information (M1), die auf Messwerten (G1) eines vor einem Katalysator (4) angeordneten Abgassensors (8) basiert, mit einer Periode (Δt1) übertragen wird, die das 0,1- bis 10-fache einer Periode (Δt2) beträgt, mit der Information (M2) übertragen wird, die auf Messwerten (G2) eines hinter dem Katalysator (4) angeordneten Abgassensors (9) basiert.Method according to claim 18, 19, 20, 21, 22 or 23, characterized in that information (M1) which is based on measured values (G1) of a catalyst ( 4 ) arranged exhaust gas sensor ( 8th ) is transmitted with a period (Δt1) which is 0.1 to 10 times a period (Δt2), with which information (M2) is transmitted which is based on measured values (G2) of one behind the catalytic converter (G2). 4 ) arranged exhaust gas sensor ( 9 ).
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