DE19828928C2 - Method for monitoring the exhaust gas purification system of an internal combustion engine - Google Patents
Method for monitoring the exhaust gas purification system of an internal combustion engineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Ab gasreinigungssystem einer Brennkraftmaschine gemäß den Ober begriffen der Ansprüche 1 und 6.The invention relates to a method for monitoring the Ab gas cleaning system of an internal combustion engine according to the Ober understood claims 1 and 6.
Zur Reinigung des Abgases einer fremdgezündeten Brennkraftma schine ist üblicherweise ein Katalysator im Abgastrakt der Brennkraftmaschine angeordnet. Je nach Betrieb der Brenn kraftmaschine, hier kommen magere Verbrennung mit Luftüber schuß und Lambda-1-geregelter Betrieb in Frage, weist dieser Katalysator Drei-Wege-Eigenschaften oder auch NOx- Speicherfähigkeit auf; auch mehrere Katalysatoren sind mög lich. Stromauf des Katalysators ist üblicherweise eine Lambda-Sonde vorgesehen, deren Spannungssignal wie bei allen Lambda-Sonden abhängig von dem im Abgas enthaltenen Restsau erstoff ist.For cleaning the exhaust gas of a spark-ignited internal combustion engine Machine is usually a catalyst in the exhaust system Internal combustion engine arranged. Depending on the operation of the Brenn engine, here come lean combustion with air over shot and Lambda 1 regulated operation in question, this indicates Catalyst three-way properties or NOx Storage capacity on; several catalysts are also possible Lich. Upstream of the catalyst is usually one Lambda probe provided, its voltage signal as with all Lambda sensors depending on the residual sow contained in the exhaust gas is material.
Zur Regelung der NOx-Speicherung des Katalysators im mageren Betrieb der Brennkraftmaschine bzw. zur Überprüfung des Kata lysators ist stromab des Katalysators ein Meßaufnehmer vorge sehen, der die NOx-Konzentration erfaßt. Im Lambda-1- geregelten Betrieb wirkt der Katalysator in der Regel als Drei-Wege-Katalysator, der, wie bekannt, bei einem Rohabgas mit Lambda = 1 optimale katalytische Eigenschaften zeigt. Dieser für die Konvertierung günstigste Lambda-Wert kann be sonders exakt eingehalten werden, wenn eine Feinregulierung des Gemisches erfolgt. Dazu wird der stromab des Katalysators angeordnete Meßaufnehmer als Monitorsonde verwendet. Beson ders vorteilhaft ist es dann, wenn der Meßaufnehmer nicht nur ein die NOx-Konzentration wiedergebendes NOx-Signal abgibt, sondern zusätzlich ein den Lambda-Wert im Abgas wiedergeben des Lambda-Signal bzw. ein die Sauerstoffkonzentration dar stellendes O2 Signal. Ein solcher Meßaufnehmer ist beispielsweise aus der Veröffentlichung "Performance of Thick Film NOx Sensor an Diesel and Gasoline Engines", N. Kato, Y. Hamada und H. Kurachi, Society of Automotive Engineers, Publ. No. 970858 bekannt.To control the NOx storage of the catalyst during lean operation of the internal combustion engine or to check the catalyst, a sensor is provided downstream of the catalyst, which detects the NOx concentration. In lambda 1-controlled operation, the catalytic converter generally acts as a three-way catalytic converter, which, as is known, shows optimal catalytic properties in the case of a raw exhaust gas with lambda = 1. This lambda value, which is the most favorable for the conversion, can be observed particularly precisely if the mixture is finely regulated. For this purpose, the sensor arranged downstream of the catalyst is used as a monitor probe. It is particularly advantageous if the sensor not only emits a NOx signal that represents the NOx concentration, but also displays a lambda value in the exhaust gas of the lambda signal or an O 2 signal that represents the oxygen concentration. Such a sensor is known for example from the publication "Performance of Thick Film NOx Sensor to Diesel and Gasoline Engines", N. Kato, Y. Hamada and H. Kurachi, Society of Automotive Engineers, Publ. 970858 known.
Um die Einhaltung der geforderten Abgasemissionsgrenzwerte über die gesamte Nutzlebensdauer einer mit einem solchen Ab gasnachbehandlungssystem ausgerüsteten Brennkraftmaschine si cherzustellen, wird zunehmend eine Selbstdiagnose (On-Board- Diagnose = OBD) des gesamten Abgasnachbehandlungssystems ver langt. Eine solche OBD erfordert insbesondere eine Plausibi lisierung der Signale der im Abgasnachbehandlungssystem ver wendeten Meßaufnehmer und Sonden. Zur Plausibilisierung nach dem Stand der Technik war es erforderlich, sich auf Betriebs zustände zu beschränken, bei denen die NOx-Konzentration am Meßaufnehmer bekannt war. Dies ist nach dem Stand der Technik nur im Schub-Betrieb der Brennkraftmaschine, d. h. bei inakti ver Verbrennung möglich, da die NOx-Konzentration dann Null ist.To ensure compliance with the required exhaust emission limits over the entire useful life of one with such an ab gas treatment system equipped internal combustion engine si self-diagnosis (on-board Diagnosis = OBD) of the entire exhaust aftertreatment system ver reached. Such an OBD in particular requires a plausibility check lization of the signals of the ver in the exhaust aftertreatment system used sensors and probes. For plausibility check The state of the art was required to focus on operating restrict conditions in which the NOx concentration at Sensor was known. This is state of the art only in overrun mode of the internal combustion engine, d. H. at inakti combustion possible because the NOx concentration is then zero is.
Aus der DE 195 43 219 C1 ist ein Verfahren zum Betreiben ei nes Dieselmotors mit einer Motorregelungseinrichtung bekannt, die eine Fett/Mager-Regelung des Dieselmotors in Abhängigkeit von dessen Parametern ermöglicht. In der Abgasleitung des Dieselmotors ist ein Speicherkatalysator angeordnet, in dem Stickoxide adsorbierbar, desorbierbar und reduzierbar sind. Stromab des Speicherkatalysators ist zur Erfassung der NOx- Konzentration im Abgasstrom ein NOx-Sensor vorgesehen, von dem aus bei Erreichen eines kennfeldmäßig in Abhängigkeit von Drehzahl und Last variierenden NOx-Speicher-Schwellwertes von einem Betrieb mit einem Lambdawert < 1 auf einen Betrieb mit einem Lambdawert < 1 umgeschaltet wird.DE 195 43 219 C1 describes a method for operating an egg known diesel engine with an engine control device, which a fat / lean regulation of the diesel engine depending enabled by its parameters. In the exhaust pipe of the Diesel engine is arranged in a storage catalytic converter Nitrogen oxides are adsorbable, desorbable and reducible. Downstream of the storage catalytic converter is to record the NOx Concentration in the exhaust gas flow is provided by a NOx sensor from when a map is reached depending on Speed and load varying NOx storage threshold of an operation with a lambda value <1 to an operation with a lambda value <1 is switched.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung eines Abgasreinigungssystems einer Brennkraftma schine mit einem Katalysator, einer stromauf des Katalysators angeordneten Vorkat-Lambda-Sonde und einem stromab des Katalysators angeordneten Meßaufnehmer, der ein NOx-Signal und ein Lambda-Signal bzw. O2-Signal abgibt, anzugeben, mit dem eine Plausibilisierung der Signale von Vorkat-Lambda-Sonde und Meßaufnehmer möglich ist.The invention is based on the object of a method for monitoring an exhaust gas purification system of an internal combustion engine with a catalytic converter, a pre-cat lambda probe arranged upstream of the catalytic converter and a sensor arranged downstream of the catalytic converter, which has a NOx signal and a lambda signal or Emits an O 2 signal, with which a plausibility check of the signals from the pre-cat lambda probe and sensor is possible.
Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 6 defi nierte Erfindung gelöst.The task is defined by the defi in claims 1 and 6 ned invention solved.
Im Abgas einer Brennkraftmaschine besteht ein Zusammenhang zwischen NOx-Konzentration und Lambda-Wert. Dieser Zusammen hang gilt stromab des Katalysators immer dann, solange keine NOx-Speicherung stattfindet. Das kann dann der Fall sein, wenn entweder kein NOx-speichernder Katalysator im Abgastrakt vorgesehen ist, oder beim vorliegenden Betriebspunkt der Ka talysator keine NOx-speichernde Aktivität zeigt. Letzteres ist im Lambda-1-geregelten Betrieb bei den meisten NOx- Speicherkatalysatoren der Fall, die in diesem Betrieb nur Drei-Wege-Eigenschaften aufweisen. Gilt der Zusammenhang zwi schen NOx-Konzentration und Lambda-Wert, ist es möglich, das NOx-Signal des stromab des Katalysators angeordneten Meßauf nehmers in einen Lambda-Wert umzurechnen. Dadurch kann das NOx-Signal mit dem Lambda-Signal des Meßaufnehmers verglichen werden. Überschreitet die Differenz einen Schwellenwert, muß der Meßaufnehmer als defekt erkannt werden. Der Schwellen wertvergleich findet deshalb statt, da das Lambda-Signal des Meßaufnehmers ebenso wie die Umrechnung des NOx-Signals in einen Lambda-Wert mit einer gewissen Ungenauigkeit behaftet ist.There is a connection in the exhaust gas of an internal combustion engine between NOx concentration and lambda value. This together slope applies downstream of the catalytic converter as long as none NOx storage takes place. That may be the case if there is either no NOx-storing catalyst in the exhaust tract is provided, or at the present operating point of the Ka Talysator shows no NOx-storing activity. The latter is in Lambda-1 controlled operation with most NOx Storage catalytic converters the case in this operation only Have three-way properties. Does the connection between NOx concentration and lambda value, it is possible that NOx signal of the measuring upstream of the catalytic converter convert into a lambda value. This can do that NOx signal compared with the Lambda signal of the sensor become. If the difference exceeds a threshold value, must the sensor is recognized as defective. The threshold The comparison of values takes place because the Lambda signal of the Sensor as well as the conversion of the NOx signal in a lambda value with a certain inaccuracy is.
Anstatt eines Lambda-Signales kann der Meßaufnehmer wahlweise oft ein die Sauerstoffkonzentration darstellendes O2-Signal abgeben. Im folgenden wird zur Vereinfachung der Beschreibung unter Lambda-Signal auch ein O2-Signal verstanden.Instead of a lambda signal, the sensor can optionally often an O2 signal representing the oxygen concentration submit. The following is used to simplify the description Lambda signal also means an O2 signal.
Wurde der Meßaufnehmer als defekt erkannt, ist es in einer Ausführungsform des Verfahrens möglich, eine Aussage zu tref fen, ob das Lambda-Signal oder das NOx-Signal fehlerhaft ist. Dazu wird das Signal der Vorkat-Lambda-Sonde berücksichtigt. Weicht das Lambda-Signal des Meßaufnehmers um eine einen Schwellenwert überschreitende Differenz vom Signal der Vor kat-Lambda-Sonde ab, ist das Lambda-Signal des Meßaufnehmers fehlerhaft. Weicht dagegen der aus dem NOx-Signal des Meßauf nehmers errechnete Lambda-Wert um eine einen Schwellenwert überschreitende Differenz vom Signal der Vorkat-Lambda-Sonde ab, ist das NOx-Signal fehlerhaft.If the sensor was identified as defective, it is in one Embodiment of the method possible to make a statement whether the lambda signal or the NOx signal is faulty. For this, the signal from the pre-cat lambda probe is taken into account. Deviates the sensor's lambda signal by one Difference from the signal of the pre-threshold value kat lambda probe, is the lambda signal of the sensor faulty. On the other hand, it deviates from the NOx signal of the measurement the calculated lambda value around a threshold value difference from the signal from the pre-cat lambda probe the NOx signal is faulty.
Wurde aus dem Vergleich zwischen NOx-Signal und Lambda-Signal des Meßaufnehmers kein Fehler des Meßaufnehmers erkannt, kann aus einer einen Schwellenwert überschreitenden Differenz zwi schen Lambda-Signal oder umgerechnetem NOx-Signal des Meßaufnehmers und Signal der Vorkat-Lambda-Sonde eine defekte Vor kat-Lambda-Sonde erkannt werden.Was from the comparison between NOx signal and lambda signal the sensor cannot detect a fault in the sensor from a difference between a threshold value exceeding lambda signal or converted NOx signal of the sensor and signal of the pre-cat lambda probe a defective pre Kat lambda probe can be recognized.
Bei Betrieb mit NOx-speichernder Aktivität des Katalysators, z. B. im mageren Betrieb einer Brennkraftmaschine mit NOx- Speicherkatalysator im Abgastrakt, gilt der Zusammenhang zwi schen Lambda-Wert des Abgases und NOx-Konzentration im Abgas stromab des Katalysators nicht mehr. Tritt dann eine gewisse Differenz zwischen dem Signal der Vorkat-Lambda-Sonde und dem Lambda-Signal des Meßaufnehmers auf, muß die Vorkat-Lambda- Sonde defekt sein, da sie in der Regel größerer Alterung und Vergiftung ausgesetzt ist.When operating with NOx-storing activity of the catalyst, z. B. in lean operation of an internal combustion engine with NOx Storage catalyst in the exhaust tract, the relationship between lambda value of the exhaust gas and NOx concentration in the exhaust gas no longer downstream of the catalyst. Then kick a certain one Difference between the signal from the pre-cat lambda probe and the Lambda signal from the sensor, the pre-cat lambda Probe may be defective as it generally ages and ages Is exposed to poisoning.
Es sei darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Verfahren bei Vorkat-Lambda-Sonden mit gleichermaßen linearem oder Zweipunkt-Verhalten eingesetzt werden kann.It should be noted that the inventive method for pre-cat lambda probes with equally linear or Two-point behavior can be used.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Un marked claims.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:The invention is described below with reference to the Drawing explained in more detail. The drawing shows:
Fig. 1 ein Diagramm mit dem Zusammenhang zwischen Lambda-Wert und NOx-Konzentration im Abgas einer Brennkraftmaschi ne stromab eines Drei-Wege-Katalysators, Fig. 1 is a diagram illustrating the relationship between lambda value and NOx concentration in the exhaust gas of an Brennkraftmaschi ne downstream of a three-way catalyst,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine mit einer Abgasreinigungsanlage und Fig. 2 is a block diagram of an internal combustion engine with an exhaust gas purification system and
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung einer Ausfüh rungsform des Verfahrens. Fig. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of the method.
Die Erfindung betrifft die Signalplausibilisierung bei Signa len einer Abgasreinigungsanlage für eine Brennkraftmaschine, wie sie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist. Es kann sich dabei um eine gemischansaugende oder direkteinspritzende Brennkraftmaschine handeln. Der Betrieb der Brennkraftmaschi ne 20 der Fig. 2 wird von einem Betriebssteuergerät 25 ge steuert. Ein Kraftstoffzufuhrsystem 21, das z. B. als Ein spritzanlage ausgebildet ist, wird über nicht näher bezeich nete Leitungen vom Betriebssteuergerät 25 angesteuert und sorgt für die Kraftstoffzuteilung der Brennkraftmaschine 20. In deren Abgastrakt 27 befindet sich ein Katalysator 22, der im Lambda-1-geregelten Betrieb Drei-Wege-Eigenschaften und im mageren Betrieb der Brennkraftmaschine NOx-speichernde Akti vität zeigt. Zur Regelung des Katalysatorbetriebes bzw. zur Überwachung ist stromab des Katalysators 22 ein NOx- Meßaufnehmer 24 vorgesehen. Anstelle eines Katalysators 22 ist auch ein separater Drei-Wege-Katalysator und ein separa ter NOx-Speicherkatalysator möglich. Für den Lambda-1- geregelten Betrieb ist stromauf des Katalysators 22 eine Breitband-Lambda-Sonde 23 vorgesehen, die ihre Meßwerte über nicht näher bezeichnete Leitungen an das Betriebssteuergerät 25 abgibt. Anstelle einer Breitband-Lambda-Sonde, die linea res Verhalten zeigt, kann als Sonde 23 auch eine Zweipunkt- Verhalten zeigende Sonde verwendet werden.The invention relates to the signal plausibility in Signa len an exhaust gas cleaning system for an internal combustion engine, as shown schematically in Fig. 2. It can be a mixture-aspirating or direct-injection internal combustion engine. The operation of the internal combustion engine 20 of FIG. 2 is controlled by an operating control device 25 . A fuel delivery system 21 , e.g. B. is designed as a spraying system, is controlled by not designated lines from the operating control device 25 and ensures the fuel allocation of the internal combustion engine 20th In the exhaust tract 27 there is a catalytic converter 22 which shows three-way properties in lambda-1-controlled operation and NOx-storing activity in lean operation of the internal combustion engine. A NOx sensor 24 is provided downstream of the catalytic converter 22 for regulating the catalytic converter operation and for monitoring. Instead of a catalytic converter 22 , a separate three-way catalytic converter and a separate NOx storage catalytic converter are also possible. A broadband lambda probe 23 is provided upstream of the catalytic converter 22 for the lambda-1-controlled operation, which outputs its measured values to the operating control device 25 via lines, which are not specified. Instead of a broadband lambda probe that shows linear behavior, a probe that shows two-point behavior can also be used as probe 23 .
Der Betrieb der Brennkraftmaschine 20 erfolgt so, daß das den Sauerstoffgehalt im Rohabgas wiedergebende Signal der Vorkat- Lambda-Sonde 23 einem vorbestimmten Signalpegel entspricht. Bei einer normalen, voll funktionsfähigen Lambda-Sonde 23 entspricht dieser Signalpegel Lambda = 1 im Abgas. Der NOx- Meßaufnehmer 24 mißt die NOx-Konzentration im Abgas stromab des Katalysators 22. Sein NOx-Signal wird dazu verwendet, den Lambda-1-zugeordneten Signalpegel in einer Trimmregelung fein zu justieren. Dazu ist im Betriebssteuergerät 25 ein Trimm regler 26 vorgesehen. Für die Trimmregelung wird das NOx- Signal des Meßaufnehmers 24 unter Ausnutzung des in Fig. 1 dargestellten Zusammenhanges zwischen NOx-Konzentration und Lambda-Wert im Rohabgas einer Brennkraftmaschine in einen Lambda-Wert umgerechnet. Es sei darauf hingewiesen, daß der in Fig. 1 dargestellte Zusammenhang stromab des Katalysators nur gilt, solange keine NOx-Speicherung stattfindet. Findet keine NOx-Speicherung statt, steigt die NOx-Konzentration bei Gemischabmagerung über Lambda = 1 hinaus stark an und nimmt bei fettem Gemisch gleichmäßig geringe Werte an.The operation of the internal combustion engine 20 takes place in such a way that the signal of the pre-cat lambda probe 23 which represents the oxygen content in the raw exhaust gas corresponds to a predetermined signal level. In the case of a normal, fully functional lambda probe 23 , this signal level corresponds to lambda = 1 in the exhaust gas. The NOx sensor 24 measures the NOx concentration in the exhaust gas downstream of the catalyst 22 . Its NOx signal is used to fine-tune the signal level assigned to Lambda 1 in a trim control. For this purpose, a trim controller 26 is provided in the operating control device 25 . For the trim control, the NOx signal of the sensor 24 is converted into a lambda value using the relationship between NOx concentration and lambda value in the raw exhaust gas of an internal combustion engine shown in FIG. 1. It should be pointed out that the relationship shown in FIG. 1 downstream of the catalytic converter only applies as long as no NOx storage takes place. If there is no NOx storage, the NOx concentration rises sharply when the mixture is leaner than Lambda = 1 and assumes evenly low values when the mixture is rich.
Der Meßaufnehmer 24 entspricht dem in vorstehender Publikati on beschriebenen und gibt zusätzlich zum die NOx- Konzentration anzeigenden NOx-Signal ein Lambda-Signal ab, das den Lambda-Wert des Abgases anzeigt.The sensor 24 corresponds to the one described in the above publication and, in addition to the NOx signal indicating the NOx concentration, emits a lambda signal which indicates the lambda value of the exhaust gas.
Die OBD erfordert eine Plausibilisierung der in der Abgasrei nigungsanlage auftretenden Signale. Dabei handelt es sich um das Signal der Vorkat-Lambda-Sonde 23, das NOx-Signal des Meßaufnehmers 24 sowie dessen Lambda-Signal.The OBD requires a plausibility check of the signals occurring in the exhaust gas cleaning system. This is the signal of the pre-cat lambda probe 23 , the NOx signal of the sensor 24 and its lambda signal.
Findet keine NOx-Speicherung im Abgastrakt der Brennkraftma schine statt, kann das NOx-Signal des Meßaufnehmers 24 in ei nen Lambda-Wert umgerechnet werden. Dies geschieht im Ablauf plan der Fig. 3 in Schritt 1. Dann wird der errechnete Lambda-Wert mit dem Lambda-Signal des Meßaufnehmers 24 ver glichen (Schritt 2). Dieser Vergleich erfolgt dadurch, daß die Differenz zwischen errechnetem Lambda-Wert und Lambda- Signal gebildet wird. Da sowohl die Umrechnung als auch das Lambda-Signal mit einer gewissen Ungenauigkeit behaftet sind, wird nur bei Überschreiten eines gewissen Schwellenwertes ein unterschiedliches NOx-Signal und Lambda-Signal erkannt. Ist dies der Fall, ist der Meßaufnehmer 24 defekt. Dann ist es weiter möglich, festzustellen, welches Signal, d. h. das NOx- Signal oder das Lambda-Signal, fehlerhaft ist. Dazu wird ein Vergleich des Lambda-Signales des Meßaufnehmers 24 mit dem Signal der Vorkat-Lambda-Sonde 23 vorgenommen (Schritt 4). Weicht das Signal der Vorkat-Lambda-Sonde, vorzugsweise der Mittelwert des Signals vom Lambda-Signal des Meßaufnehmers 24, vorzugsweise von dessen Mittelwert ab, muß das Lambda- Signal des Meßaufnehmers 24 fehlerhaft sein (Schritt 8). Ist keine Abweichung innerhalb gewisser Grenzen feststellbar, ist das NOx-Signal des Meßaufnehmers 24 fehlerhaft (Schritt 5). If there is no NOx storage in the exhaust tract of the internal combustion engine, the NOx signal of the sensor 24 can be converted into a lambda value. This is done in the flow chart of FIG. 3 in step 1 . Then the calculated lambda value is compared with the lambda signal of the sensor 24 (step 2 ). This comparison is made by forming the difference between the calculated lambda value and the lambda signal. Since both the conversion and the lambda signal have a certain inaccuracy, a different NOx signal and lambda signal are only recognized when a certain threshold value is exceeded. If this is the case, the sensor 24 is defective. Then it is also possible to determine which signal, ie the NOx signal or the lambda signal, is faulty. For this purpose, the lambda signal of the sensor 24 is compared with the signal of the pre-cat lambda probe 23 (step 4 ). If the signal from the pre-cat lambda probe, preferably the mean value of the signal, differs from the lambda signal of the measurement sensor 24 , preferably from its mean value, the lambda signal of the measurement sensor 24 must be faulty (step 8 ). If no deviation can be determined within certain limits, the NOx signal of the sensor 24 is faulty (step 5 ).
Analog zu diesem Vergleich des Lambda-Signal des Meßaufneh mers 24 mit dem Signal der Vorkat-Lambda-Sonde 23 kann auch das NOx-Signal des Meßaufnehmers 24 mit dem Signal der Vor kat-Lambda-Sonde verglichen werden, wobei wieder der in Fig. 1 dargestellte Zusammenhang zur Umrechnung des NOx-Signals Anwendung findet.Analogously to this comparison of the lambda signal of the measuring transducer 24 with the signal of the pre-cat lambda probe 23 , the NOx signal of the measuring transducer 24 can also be compared with the signal of the pre-cat lambda probe, again the one in FIG. 1 shown relationship for converting the NOx signal is used.
Wurde aus dem Vergleich des Lambda-Signals mit dem NOx-Signal des Meßaufnehmers 24 in Schritt 2 dagegen festgestellt, daß die beiden Signale voneinander nicht um einen Mindestbetrag abweichen, kann davon ausgegangen werden, daß der Meßaufneh mer 24 fehlerfrei ist. Dann kann durch Abfrage in Schritt 3, ob eine Differenz zwischen Signal der Vorkat-Lambda-Sonde und einem Signal des Meßaufnehmers 24, hier kommen wieder Lambda- Signal und umgerechnetes NOx-Signal in Frage, bestimmt wer den, ob die Vorkat-Lambda-Sonde defekt ist oder nicht. Ergibt sich ein Unterschied, ist die Vorkat-Lambda-Sonde 23 defekt (Schritt 6), kann kein ausreichender Unterschied festgestellt werden, sind alle Signale im Abgasnachbehandlungssystem plau sibel (Schritt 7).On the other hand, if it was found from the comparison of the lambda signal with the NOx signal of the sensor 24 in step 2 that the two signals do not differ from one another by a minimum amount, it can be assumed that the sensor 24 is free of errors. Then by querying in step 3 whether a difference between the signal of the pre-cat lambda probe and a signal of the sensor 24 , here again the lambda signal and converted NOx signal are possible, it can be determined whether the pre-cat lambda Probe is defective or not. If there is a difference, the pre-cat lambda probe 23 is defective (step 6 ), if a sufficient difference cannot be determined, all signals in the exhaust gas aftertreatment system are plausible (step 7 ).
Bei NOx-speichernder Aktivität des Katalysators 22 ist die Umrechnung des NOx-Signals des Meßaufnehmers 24 in einen Lambda-Wert gemäß dem Zusammenhang der Fig. 1 nicht möglich. Allerdings kann ein Vergleich der Vorkat-Lambda-Sonde 23 und Lambda-Signal des Meßaufnehmers 24 erfolgen. Weicht das Si gnal der Vorkat-Lambda-Sonde 23, vorzugsweise der Mittelwert, um ein Mindestmaß von dem des Lambda-Signals des Meßaufneh mers 24 ab, kann von einem Fehler der Vorkat-Lambda-Sonde 23 ausgegangen werden, da diese einer größerer Alterung und Ver giftung ausgesetzt ist als der stromab des Katalysators 22 angeordnete Meßaufnehmer 24. Darüber hinaus ist auch eine Plausibilisierung der beiden Signale im Schub möglich, da dann sowohl das Signal der Vorkat-Lambda-Sonde 23 als auch das Lambda-Signal des Meßaufnehmers 24 eine Sauerstoffkonzen tration von etwa 21% anzeigen müssen. If the activity of the catalytic converter 22 stores NOx, it is not possible to convert the NOx signal of the sensor 24 into a lambda value according to the relationship in FIG. 1. However, the pre-cat lambda probe 23 and the lambda signal of the sensor 24 can be compared. If the signal of the pre-cat lambda probe 23 , preferably the mean value, deviates by a minimum from that of the lambda signal of the measuring transducer 24 , an error of the pre-cat lambda probe 23 can be assumed, since this causes a greater aging and is exposed to poisoning than the sensor 24 arranged downstream of the catalytic converter 22 . In addition, a plausibility check of the two signals in the overrun is possible because then both the signal of the pre-cat lambda probe 23 and the lambda signal of the sensor 24 must display an oxygen concentration of approximately 21%.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß sämtliche Signalplausibi lisierungen vorteilhafterweise nur bei begrenzter Dynamik der Brennkraftmaschine durchgeführt werden, d. h. Drehzahl, Last und Lambda-Wert dürfen sich nicht zu schnell ändern. Selbst verständlich ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Ver fahren dann zu verwenden, wenn kein NOx-speichernder Kataly sator 22 im Abgasstrang vorhanden ist.It should also be pointed out that all signal plausibility checks are advantageously carried out only with limited dynamics of the internal combustion engine, ie speed, load and lambda value must not change too quickly. Of course, it is also possible to use the method according to the invention when no NOx-storing catalytic converter 22 is present in the exhaust system.
Claims (8)
einen Katalysator,
eine stromauf des Katalysators angeordnete Vorkat- Lambda-Sonde und
einen stromab des Katalysators angeordneten Meßaufneh mer, der ein die NOx-Konzentration im Abgas wiedergebendes NOx-Signal und ein einen Lambda-Wert wiedergebendes Lambda- Signal abgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb ohne NOx-speichernde Aktivität des Katalysators (22) das NOx-Signal unter Ausnüt zung eines Zusammenhanges zwischen NOx-Konzentration im Abgas und Lambda-Wert des Abgases in einen Lambda-Wert umgerechnet und dieser mit dem Lambda-Signal verglichen wird und bei ei ner einen Schwellenwert überschreitenden Differenz der Meß aufnehmer (24) als defekt erkannt wird.1. A method for monitoring the exhaust gas purification system of a spark ignition internal combustion engine, which comprises:
a catalyst,
a pre-cat lambda probe arranged upstream of the catalytic converter and
a measuring transducer arranged downstream of the catalytic converter which emits a NOx signal representing the NOx concentration in the exhaust gas and a Lambda signal representing a lambda value,
characterized in that when operating without NOx-storing activity of the catalytic converter ( 22 ) the NOx signal is converted into a lambda value using an interrelation between the NOx concentration in the exhaust gas and the lambda value of the exhaust gas, and this is converted with the lambda signal is compared and at a difference exceeding a threshold, the sensor ( 24 ) is recognized as defective.
einen Katalysator,
eine stromauf des Katalysators angeordnete Vorkat-Lambda- Sonde und
einen stromab des Katalysators angeordneten Meßaufnehmer, der ein die NOx-Konzentration im Abgas wiedergebendes NOx-Signal und ein einen Lambda-Wert wiedergebendes Lambda-Signal ab gibt,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb mit NOx-speichernder Aktivität des Katalysators (22) bei einer einen Schwellenwert überschreitenden Differenz zwischen dem Signal der Vorkat- Lambda-Sonde (23) und dem Lambda-Signal des Meßaufnehmers (24) die Vorkat-Lambda-Sonde (23) als defekt erkannt wird.6. A method for monitoring the exhaust gas cleaning system of a spark ignition internal combustion engine, which comprises:
a catalyst,
a pre-cat lambda probe arranged upstream of the catalytic converter and
a sensor arranged downstream of the catalytic converter which emits a NOx signal representing the NOx concentration in the exhaust gas and a Lambda signal representing a lambda value,
characterized in that when operating with NOx-storing activity of the catalyst ( 22 ) at a difference exceeding a threshold value between the signal of the pre-cat lambda probe ( 23 ) and the lambda signal of the sensor ( 24 ), the pre-cat lambda probe ( 23 ) is recognized as defective.
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