EP1413728A2 - Controller and method for controlling a NOX-sensor arranged in an exhaust gas channel of an internal combustion engine - Google Patents

Controller and method for controlling a NOX-sensor arranged in an exhaust gas channel of an internal combustion engine Download PDF

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EP1413728A2
EP1413728A2 EP03090353A EP03090353A EP1413728A2 EP 1413728 A2 EP1413728 A2 EP 1413728A2 EP 03090353 A EP03090353 A EP 03090353A EP 03090353 A EP03090353 A EP 03090353A EP 1413728 A2 EP1413728 A2 EP 1413728A2
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controller
sensor
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Abstract

Operation of an exhaust gas sensor in an internal combustion engine exhaust involves control of the operating parameters of the sensor by use of model-based control and/or of exhaust gas-dependent pre-control. An Independent claim is also included for a device for controlling the operating parameters in the exhaust, the device being formed as a model-based control with structure determined by a model of the controlled system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Regler zum Betrieb eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Abgassensors mit den im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 19 genannten Merkmalen.The invention relates to a method and a controller for operating an exhaust gas sensor arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine with the features mentioned in the preamble of claims 1 and 19.

Es ist bekannt, dass beispielsweise zur Bestimmung des NOX-Gehaltes im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine üblicherweise NOx-Sensoren eingesetzt werden. Solche NOx-Sensoren sind in verschiedensten Ausführungen bekannt, so dass hier auf eine nähere Beschreibung verzichtet werden kann. Speziell bei einem magerlauffähigen Verbrennungsmotor ist es zur Einhaltung der NOx-Grenzwerte wichtig, den NOx-Gehalt im Abgastrakt hinter einem NOx-Speicherkatalysator zu kennen, um zum Beispiel den Zeitpunkt bestimmen zu können, an dem eine Einlagerung von NOx in den NOx-Speicher nicht mehr möglich ist, das heißt der NOx-Speicher gefüllt ist, so dass eine Regenerationsphase notwendig ist.It is known that, for example, NO x sensors are usually used to determine the NO x content in the exhaust gas of an internal combustion engine. Such NO x sensors are known in a wide variety of designs, so that a detailed description can be dispensed with here. Especially with a lean executable combustion engine, it is to comply with the NO x limit important to the NO x content in the exhaust system behind a NO x trap to know in order to, for example, determine the time at which x is a storage of NO in the NO x storage is no longer possible, that is, the NO x storage is filled, so that a regeneration phase is necessary.

Dazu befindet sich üblicherweise hinter dem Katalysator im Abgastrakt eines mindestens zeitweilig magerlaufenden Verbrennungsmotors eine Messeinrichtung, die in der Lage ist, die NOx-Konzentration im Abgas zu messen, also beispielsweise ein NOx-Sensor. Die Messgenauigkeit von Abgassensoren wie NOx-Sensoren oder Lambdasonden hängt in der Regel von äußeren Parametern ab. Deshalb ist es wichtig, diese Parameter in den für eine genaue Regelung optimalen Bereichen zu halten und erforderlichenfalls nachzuregeln. So muss beispielsweise bei NOx-Sensoren die Temperatur konstant gehalten werden, um eine hohe Genauigkeit des Signals zu gewährleisten. Je geringer die Abweichungen von der Soll-Temperatur des Sensors sind, desto genauer ist das Sensorsignal.For this purpose, there is usually a measuring device behind the catalytic converter in the exhaust tract of an at least temporarily lean-burn internal combustion engine, which is capable of measuring the NO x concentration in the exhaust gas, for example a NO x sensor. The measurement accuracy of exhaust gas sensors such as NO x sensors or lambda sensors generally depends on external parameters. It is therefore important to keep these parameters in the areas that are optimal for precise control and to adjust them if necessary. In the case of NO x sensors, for example, the temperature must be kept constant in order to ensure a high accuracy of the signal. The smaller the deviations from the target temperature of the sensor, the more accurate the sensor signal.

Bisher wird bei diesem Abgassensor für die Temperaturregelung ein PI-Regler auf Spannungsbasis ohne abgasmassenstromabhängige Vorsteuerung eingesetzt, welcher mit einer Widerstandsdifferenz als Reglereingangsgröße und einer Spannung als Reglerausgangsgröße arbeitet. Schwachstelle dieses Systems ist die große Ungenauigkeit bei der Regelung der Sensortemperatur bei Schwankungen des Abgasmassenstromes aufgrund unter anderem eines fehlenden Modells der zu regelnden Strecke.Up to now, this exhaust gas sensor for temperature control has used a voltage-based PI controller without exhaust-gas-dependent feedforward control, which works with a resistance difference as the controller input variable and a voltage as the controller output variable. The weak point of this system is the great inaccuracy in controlling the sensor temperature in the event of fluctuations in the exhaust gas mass flow due to, among other things, a missing model of the route to be controlled.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Regler und ein Verfahren zur Regelung eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Abgassensors zu schaffen, die die genannten Nachteile beheben, und insbesondere einen robusten Regler beziehungsweise ein robustes Verfahren zur Regelung eines Abgassensors bereitzustellen.The invention is therefore based on the object of providing a regulator and a method for regulating an exhaust gas sensor arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine, which remedy the disadvantages mentioned, and in particular to provide a robust regulator or a robust method for regulating an exhaust gas sensor.

Diese Aufgabe wird durch einen Regler und ein Verfahren mit den in den Ansprüchen 1 und 19 genannten Merkmalen gelöst.This object is achieved by a controller and a method with the features mentioned in claims 1 and 19.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens zum Betrieb eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Abgassensors besteht darin, dass die Messgenauigkeit von Abgassensoren erhöht wird, indem eine Regelung von Betriebsparametern des Abgassensors durch einen modellbasierten Regler und/oder eine abgasstromabhängige Vorsteuerung von Betriebsparametern des Abgassensors erfolgt.A particular advantage of the method for operating an exhaust gas sensor arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine is that the measurement accuracy of exhaust gas sensors is increased by regulating operating parameters of the exhaust gas sensor by means of a model-based controller and / or pre-controlling exhaust gas flow-dependent operating parameters of the exhaust gas sensor.

Zur Regelung von Betriebsparametern eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Abgassensors wird deshalb ein Regler eingesetzt, der sich dadurch auszeichnet, dass der Regler als modellbasierter Regler ausgebildet ist und eine durch ein Modell der Regelstrecke vorgegebene Struktur aufweist.To regulate operating parameters of an exhaust gas sensor arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine, a controller is therefore used which is characterized in that the controller is designed as a model-based controller and has a structure predetermined by a model of the controlled system.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass beim Betrieb eines NOx-Sensors der Betriebsparameter Temperatur geregelt und/oder gesteuert wird. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Temperatur durch Messung eines elektrischen Widerstandswertes ermittelt wird. Es ist außerdem von Vorteil, wenn die Regelung die Differenz aus der aktuellen und der Soll-Temperatur des Sensors 'als Reglereingangsgröße auswertet und die Heizleistung zur Beheizung des Sensors als Reglerausgangsgröße variiert. Damit wird ein linearer Zusammenhang zwischen Reglereinund -ausgangsgröße erreicht.In a preferred embodiment of the method according to the invention it is provided that the operating parameter temperature is regulated and / or controlled when operating a NO x sensor. It is advantageous if the temperature is determined by measuring an electrical resistance value. It is also advantageous if the control system evaluates the difference between the current and the target temperature of the sensor as a controller input variable and the heating power for heating the sensor varies as a controller output variable. This creates a linear relationship between the controller input and output variable.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die abgasstromabhängige Vorsteuerung so eingerichtet ist, dass die abgasstromabhängige Vorsteuerung bei sehr schnell ab- oder zunehmendem Abgasstrom aktiv wird. Speziell kann dies dadurch realisiert werden, dass die abgasstromabhängige Vorsteuerung aktiv wird, wenn sich der Abgasstrom schneller als auf die Abtastzeit abgestimmte Gradienten ändert.In a preferred embodiment of the method according to the invention it is provided that the exhaust gas flow-dependent pilot control is set up in such a way that the exhaust gas flow-dependent feedforward control becomes active when the exhaust gas flow decreases or increases very rapidly. In particular, this can be realized in that the exhaust gas flow-dependent precontrol becomes active when the exhaust gas flow changes faster than gradients matched to the sampling time.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Freigabebedingung der abgasstromabhängigen Vorsteuerung der aktuelle Wert des gemessenen Sensor-Widerstandes und/oder der aktuelle Wert der gemessenen Sensor-Temperatur berücksichtigt wird.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the current value of the measured sensor resistance and / or the current value of the measured sensor temperature is taken into account in the release condition of the exhaust flow-dependent precontrol.

Als Vorteil erweist es sich, wenn bei schnell fallendem Abgasmassenstrom die Vorsteuerung kurzzeitig mit einer erniedrigten Heizleistung und bei rasch ansteigendem Abgasmassenstrom die Vorsteuerung kurzzeitig mit einer erhöhten Heizleistung reagiert. Damit werden eine unerwünschte Aufheizung beziehungsweise Abkühlung des Sensors kompensiert.It proves to be an advantage if the pilot control reacts briefly with a reduced heating power when the exhaust gas mass flow falls rapidly and the pilot control reacts briefly with an increased heating power when the exhaust gas mass flow increases rapidly. This compensates for undesired heating or cooling of the sensor.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform' des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass bei einer Vorsteuerung des Abgassensors mehrere zeitlich aufeinander folgende Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte ausgewertet werden. Man erreicht insbesondere dadurch gute Ergebnisse, wenn die Anzahl der für eine Vorsteuerung auszuwertenden, zeitlich aufeinander folgenden Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte in Abhängigkeit der Abtastzeit bestimmt wird, wobei bei kurzen Abtastzeiten eine höhere Anzahl, bei langen Abtastzeiten eine geringere Anzahl von Differenzen ausgewertet wird.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, it is provided that, when the exhaust gas sensor is precontrolled, several successive differences in the measured exhaust gas mass flow values are evaluated. Good results are achieved in particular if the number of differences in time of the measured exhaust gas mass flow values to be evaluated for a pilot control is determined as a function of the sampling time, with a higher number being evaluated for short sampling times and a smaller number for long sampling times.

Es hat sich außerdem als vorteilhaft erwiesen, dass eine auf eine Abtastzeit von 50 ms abgestimmte Vorsteuerung mit einem niedrigen Heizleistungswert aktiv wird, wenn drei zeitlich aufeinander folgende Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte größer als der zu applizierende Gradient sind. Wogegen eine auf eine Abtastzeit von 50 ms abgestimmte Vorsteuerung mit einem hohen Heizleistungswert vorteilhafterweise aktiv wird, wenn vier zeitlich aufeinander folgende Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte kleiner als der zu applizierende Gradient sind. Diese beiden Vorgehensweisen stellen jeweils einen Kompromiss dar zwischen der Vermeidung einer Fehlsteuerung und einer kurzen Reaktionszeit.It has also proven to be advantageous that a precontrol with a low heating power value, which is matched to a sampling time of 50 ms, becomes active if three successive differences in the measured exhaust gas mass flow values are greater than the gradient to be applied. On the other hand, a pilot control with a high heating power value, which is matched to a sampling time of 50 ms, advantageously becomes active when four successive differences in the measured exhaust gas mass flow values are smaller than the gradient to be applied. Both of these approaches represent a compromise between avoiding incorrect control and a short response time.

Um eine unerwünschte Abkühlung des Abgassensors zu verhindern, sieht eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass wenigstens zu Beginn von Schubphasen eine hohe Heizleistungsvorsteuerung erfolgt.In order to prevent undesired cooling of the exhaust gas sensor, a preferred embodiment of the method according to the invention provides that a high heating output pilot control takes place at least at the beginning of overrun phases.

Als vorteilhaft erweist es sich, dass der modellbasierte Regler mit Hilfe eines linearen zeitkontinuierlichen Verfahrens ermittelt wird. Dabei hat sich als besonders praktisch herausgestellt, wenn der modellbasierte Regler mit Hilfe des LQG/LTR-Verfahrens (LQG/LTR = Linear Quadratic Gaussian/Loop Transfer Recovery) entworfen wird.It proves to be advantageous that the model-based controller is determined using a linear, continuous-time method. It turned out to be particularly practical when the model-based controller using the LQG / LTR process (LQG / LTR = Linear Quadratic Gaussian / Loop Transfer Recovery) is designed.

Einen besonders robusten Regler erhält man, wenn dem Modell der Regelstrecke die Parameter Zeitkonstante T, Dämpfung d und statische Verstärkung kSR zugrunde gelegt werden.A particularly robust controller can be obtained if the model of the controlled system is based on the parameters time constant T, damping d and static gain k SR .

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die einer zeitdiskreten Realisierung zugrunde liegende Differenzengleichung hno0y = k SR · (HNO0U · hno0u + HNO1U · hno1u + HNO2U · hno2u) - ((-HNO1YK) · hno1y + (-HNO2YK) · hno2y)

Figure imgb0001
lautet, wobei

hno0y
die aktuelle Ausgangsgröße,
hno1y
die im vorangegangenen Zeittakt berechnete Ausgangsgröße,
hno2y
die zwei Zeittakte zuvor berechnete Ausgangsgröße,
hno0u
die aktuelle Eingangsgröße,
hno1u
die im vorangegangenen Zeittakt gemessene Eingangsgröße,
hno2u
die zwei Zeittakte zuvor gemessene Eingangsgröße,
kSR
die statische Verstärkung und
HNOij
die Regelparameter (i = 0, 1, 2 und j = U, YK)
darstellen.In a further preferred embodiment of the method according to the invention it is provided that the difference equation on which a time-discrete implementation is based hno0y = k SR · (HNO0U · hno0u + HNO1U · hno1u + HNO2U · hno2u) - ((-HNO1YK) · hno1y + (-HNO2YK) · hno2y)
Figure imgb0001
is where
hno0y
the current output variable,
hno1y
the output variable calculated in the previous time cycle,
hno2y
the two output cycles previously calculated,
hno0u
the current input variable,
hno1u
the input variable measured in the previous time cycle,
hno2u
the input variable measured two times before,
k SR
the static gain and
HNOij
the control parameters (i = 0, 1, 2 and j = U, YK)
represent.

Als besonders vorteilhaft erweist sich, wenn der Regler als linearer Regler ausgebildet ist. Beim Einsatz eines linearen Reglers erhält man gute Regelergebnisse, wenn auch die Regelstrecke einen linearen Zusammenhang aufweist, das heißt, wenn zwischen Reglereingangs- und Reglerausgangsgrößen ein linearer Zusammenhang besteht.It proves to be particularly advantageous if the controller is designed as a linear controller. When using a linear controller, good control results are obtained if the controlled system also has a linear relationship, that is to say if there is a linear relationship between controller input and controller output variables.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reglers ist dadurch ausgezeichnet, dass der Regler einen Kalman-Filter und eine optimale Zustandsrückführung umfasst. Zur Vermeidung eines unerwünschten "Hochlaufens" des Integrators ist es vorteilhaft, wenn der Regler einen ein Integrator-Windup vermeidenden Integrator aufweist.A preferred embodiment of the controller according to the invention is characterized in that the controller comprises a Kalman filter and an optimal state feedback. To avoid undesired "run-up" of the integrator, it is advantageous if the controller has an integrator that avoids an integrator windup.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reglers ist vorgesehen, dass der Regler ein Mittel zur Messung des Abgasmassenstromwertes umfasst, wodurch eine abgasmassenstromabhängige Vorsteuerung ermöglicht wird.In a further preferred embodiment of the controller according to the invention It is provided that the controller includes a means for measuring the exhaust gas mass flow value, which enables a pre-control depending on the exhaust gas mass flow.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention result from the other features mentioned in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Beispielhaft wird dabei ein NOx-Sensor als Abgassensor zugrunde gelegt. Es zeigen:

Figur 1
eine Darstellung der in einem Sprungversuch ermittelten Kennlinien und
Figur 2
eine Darstellung von Amplituden- und Phasengang (Bode-Diagramm) der offenen Kette bestehend aus dem erfindungsgemäßen Regler und einem ein Integrator-Windup vermeidenden Integrator.
The invention is explained in more detail below in exemplary embodiments with reference to the associated drawings. For example, a NO x sensor is used as the exhaust gas sensor. Show it:
Figure 1
a representation of the characteristics determined in a jump test and
Figure 2
a representation of the amplitude and phase response (Bode diagram) of the open chain consisting of the controller according to the invention and an integrator avoiding an integrator windup.

Der erfindungsgemäße Regler ist dadurch ausgezeichnet, dass ihm eine neue Reglerstruktur zugrunde liegt, welche ein Modell der Regelstrecke beinhaltet. Aufgrund dieser Zusatzinformation über die Regelstrecke wird eine höhere Regelgenauigkeit erreicht. Zusätzlich zum neuen Regler wurde der Zusammenhang zwischen Reglerein- und -ausgangsgröße linearisiert, um bessere Regelergebnisse zu erzielen. Der Regler variiert nun die Heizleistung und regelt damit die Beheizung des Sensors auf seine Soll-Temperatur. Reglereingangsgröße ist eine Temperaturdifferenz, welche sich aus der aktuellen und der Soll-Temperatur des Sensors ergibt. Zur neuen Reglerstruktur gehört ein spezieller Integrator, dessen Vorteil in der Vermeidung eines "Integrator-Windup", das heißt eines unerwünschten "Hochlaufens" des Integrators, wenn die Stellgröße den Sättigungswert des Regelstreckeneingangs erreicht hat, besteht. Zusätzlich kann die neue Reglerstruktur mit einer abgasmassenstromabhängigen Vorsteuerung kombiniert werden, um die Totzeit, bedingt durch die Position des NOx-Sensors weit hinten im Abgastrakt, auszugleichen.The controller according to the invention is distinguished by the fact that it is based on a new controller structure which contains a model of the controlled system. Due to this additional information about the controlled system, a higher control accuracy is achieved. In addition to the new controller, the relationship between controller input and output variables has been linearized in order to achieve better control results. The controller now varies the heating power and thus regulates the heating of the sensor to its target temperature. Controller input variable is a temperature difference that results from the current and the target temperature of the sensor. The new controller structure includes a special integrator, the advantage of which is the avoidance of an "integrator windup", that is, an undesired "run-up" of the integrator when the manipulated variable has reached the saturation value of the controlled system input. In addition, the new controller structure can be combined with a pre-control depending on the exhaust gas mass flow in order to compensate for the dead time due to the position of the NO x sensor far behind in the exhaust tract.

Eine beispielhafte Ausführungsform des modellbasierten Reglers wurde nach dem LQG/LTR-Verfahren (LQG/LTR = Linear Quadratic Gaussian/Loop Transfer Recovery) entworfen. Das LQG/LTR-Verfahren ist ein lineares zeitkontinuierliches Entwurfsverfahren. Der damit entworfene beispielhafte Regler besteht aus einem Kalman-Filter als Beobachter und aus einer optimalen Zustandsrückführung. Die zugrunde liegende Differenzengleichung für eine zeitdiskrete Realisierung, wie sie beispielsweise in der Software eines Motorsteuergeräts implementiert ist, lautet: hno0y = k SR · (HNO0U · hno0u + HNO1U · hno1u + HNO2U · hno2u) - ((-HNO1YK)· hno1y + (-HNO2YK) · hno2y)

Figure imgb0002
mit den oben definierten Größen.An exemplary embodiment of the model-based controller was designed according to the LQG / LTR method (LQG / LTR = Linear Quadratic Gaussian / Loop Transfer Recovery). The LQG / LTR process is a linear, continuous design process. The exemplary controller designed with this consists of a Kalman filter as an observer and an optimal state feedback. The underlying difference equation for a time-discrete implementation, such as is implemented in the software of an engine control unit, is: hno0y = k SR · (HNO0U · hno0u + HNO1U · hno1u + HNO2U · hno2u) - ((-HNO1YK) · hno1y + (-HNO2YK) · hno2y)
Figure imgb0002
with the sizes defined above.

Da die Ordnung des Regelstreckenmodells die Ordnung des modellbasierten Reglers vorgibt, war es erforderlich, ein geeignetes und dennoch einfaches Modell der Regelstrecke zu ermitteln. Dazu wurden Sprungversuche mit der Strecke durchgeführt, wobei Leistungssprünge auf die Strecke gegeben wurden derart, dass die Streckenausgangsgröße, die Sensor-Temperatur, Sprünge um ihren Arbeitspunkt, der Soll-Temperatur durchführt, wie sie im Normalbetrieb zu erwarten sind. In Figur 1 ist das Ergebnis eines durchgeführten Sprungversuches dargestellt. Die Spannungs-Sprunggröße 10 U_sprung, wird über den Heizwiderstand in eine Leistungsgröße umgerechnet. Die Zwischengröße 11 RPVS, das ist der Innenwiderstand des Sensors, und die gewünschte Sprungantwort 12 T_Tip, die Temperatur des Sensorelements, sind zusätzlich in dem Diagramm aufgetragen. Mit Hilfe eines geeigneten Hilfsmittels wurde der gemessenen Sprungantwort 12 das simulierte Verhalten eines PT2-Glieds 13 T_model überlagert. Wie in Figur 1 gut zu erkennen, stellte sich heraus, dass ein PT2-Glied das gemessene Verhalten gut annähert. Die Parameter des beispielhaften Modells lauten: Zeitkonstante T = 4.2s, Dämpfung d = 1.2s und statische Verstärkung kSR = 17°C/W.Since the order of the controlled system model specifies the order of the model-based controller, it was necessary to determine a suitable, yet simple model of the controlled system. For this purpose, jump tests were carried out on the route, with jumps in performance being made on the route in such a way that the route output variable, the sensor temperature, jumps around its working point and the target temperature, as would be expected in normal operation. The result of a jump test carried out is shown in FIG. The voltage step size 10 U_sprung is converted into a power value via the heating resistor. The intermediate variable 11 R PVS , that is the internal resistance of the sensor, and the desired step response 12 T_Tip, the temperature of the sensor element, are also plotted in the diagram. With the aid of a suitable aid, the measured step response 12 was overlaid with the simulated behavior of a PT 2 element 13 T_model. As can be clearly seen in FIG. 1, it was found that a PT 2 member approximates the measured behavior well. The parameters of the exemplary model are: time constant T = 4.2s, damping d = 1.2s and static gain k SR = 17 ° C / W.

Figur 2 zeigt den Amplituden- und Phasengang (Bode-Diagramm) der offenen Kette 20 bestehend aus dem erfindungsgemäßen Regler und dem oben beschriebenen, speziellen Integrator. Mit einer Phasenreserve von rund 73° weist die Struktur eine hohe Robustheit auf.Figure 2 shows the amplitude and phase response (Bode diagram) of the open chain 20 consisting of the controller according to the invention and the special integrator described above. With a phase reserve of around 73 °, the structure is extremely robust.

Da es sich um einen linearen Regler handelt, wird für ein gutes Regelungsergebnis ein linearer Zusammenhang zwischen Reglerein- und -ausgangsgröße benötigt. Dieses ist der Grund für den Wechsel der Reglereingangsgröße vom gemessenen Sensorwiderstandswert auf einen Sensor-Temperaturwert und vom Heizspannungswert der Reglerausgangsgröße auf einen Heizleistungswert. Der lineare Zusammenhang zwischen der Temperaturerhöhung eines Körpers und der ihm zugeführten Wärmemenge lautet: ΔT 1 m Q

Figure imgb0003
mit der Temperaturerhöhung ΔT in [K] und der Masse m in [kg] des Körpers sowie der ihm zugeführten Wärmemenge Q in [Ws]. Die Umrechnung vom bisher verwendeten Innenwiderstandswert des Sensors in seine Temperatur erfolgt mit Hilfe einer vom Sensorhersteller ermittelten nichtlinearen Kennlinie.Since it is a linear controller, a linear relationship between controller input and output variable is required for a good control result. This is the reason for the change in the controller input variable from the measured sensor resistance value to a sensor temperature value and from the heating voltage value of the controller output variable to a heating output value. The linear relationship between the temperature increase of a body and the amount of heat supplied to it is: .DELTA.T ~ 1 m Q
Figure imgb0003
with the temperature increase ΔT in [K] and the mass m in [kg] of the body and the amount of heat Q supplied to it in [Ws]. The conversion of the internal resistance value of the sensor used to its temperature is carried out with the help of a non-linear characteristic curve determined by the sensor manufacturer.

Um Schwankungen des Abgasmassenstromes bei der Temperaturregelung des NOx-Sensors besser berücksichtigen zu können, kann die vorgeschlagene neue Reglerstruktur mit einer abgasmassenstromabhängigen Vorsteuerung kombiniert werden. Die Vorsteuerung wird aktiv, wenn der Abgasmassenstrom sehr schnell zu- oder abnimmt. Die dahinter stehende Idee ist, dass über den Abgasmassenstrom eine Information über eine bevorstehende Abkühlung oder Aufheizung des weiter hinten im Abgastrakt befindlichen Sensors vorliegt. Wenn der Massenstrom sich schneller als die auf die Abtastzeit abgestimmten Gradienten ändert, wird die Vorsteuerung aktiv durch entweder ein starkes Aufheizen, um der bevorstehenden Abkühlung zuvorzukommen, oder ein Absenken der Heizleistung auf einen niedrigen Wert wegen einer bevorstehenden Aufheizung. Der aktuelle Wert des gemessenen Sensor-Widerstands geht dabei mit in die Freigabebedingung der Vorsteuerung ein, um zu vermeiden, dass bei einer zu niedrigen Sensortemperatur eine zu geringe Heizleistungsvorsteuerung erfolgt und umgekehrt. Alternativ zum Sensor-Widerstand kann auch die Sensor-Temperatur gemessen werden, wobei Temperatur und Widerstand anhand der oben genannten Kennlinie ineinander umgerechnet werden.In order to better take fluctuations in the exhaust gas mass flow into account when regulating the temperature of the NO x sensor, the proposed new controller structure can be combined with a feedforward control dependent on the exhaust gas mass flow. The pilot control becomes active when the exhaust gas mass flow increases or decreases very quickly. The idea behind this is that the exhaust gas mass flow provides information about an impending cooling or heating of the sensor located further back in the exhaust tract. If the mass flow changes faster than the gradients matched to the sampling time, the pilot control becomes active by either a strong heating up to anticipate the upcoming cooling down, or a lowering of the heating power to a low value due to an upcoming heating up. The current value of the measured sensor resistance is included in the enabling condition of the pilot control in order to avoid that the heating power pilot control is too low when the sensor temperature is too low and vice versa. As an alternative to the sensor resistance, the sensor temperature can also be measured, temperature and resistance being converted into one another using the characteristic curve mentioned above.

Durch Messungen ist festgestellt worden, dass bei schnell fallendem Abgasmassenstrom im ersten Moment eine unerwünschte Erhöhung der Sensortemperatur stattfindet, auf welche die Vorsteuerung kurzzeitig kompensierend mit einem erniedrigten Heizleistungswert reagiert. Umgekehrt findet bei rasch ansteigendem Abgasmassenstrom im ersten Moment eine Abkühlung des Sensors statt, auf die kurzzeitig die Vorsteuerung wiederum mit einer erhöhten Heizleistung reagiert.Measurements have shown that with a rapidly falling exhaust gas mass flow, an undesirable increase in the sensor temperature takes place at the first moment, to which the pilot control reacts briefly with a reduced heating power value in a compensating manner. Conversely, with a rapidly increasing exhaust gas mass flow, the sensor cools down at first, to which the pilot control in turn reacts with increased heating power.

Die Messung des Abgasmassenstroms wird durch ein Messrauschen beeinträchtigt. Um sich von diesem Messrauschen abzugrenzen, ist es in der Regel nicht angebracht, auf jede (kleine) Änderung des Abgasmassenstroms mit einer Anpassung der Heizleistung zu reagieren. Stattdessen wird es sinnvoll sein, in Abhängigkeit von der Abtastzeit eine höhere oder geringere Anzahl von zeitlich aufeinander folgenden Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte für eine Vorsteuerung zu berücksichtigen. Die Anzahl der zeitlich aufeinander folgenden Differenzen muss dabei so gewählt werden, dass ein Kompromiss gefunden wird zwischen der Abgrenzung gegen das Messrauschen und einer zu langen Reaktionszeit. Für kürzere Abtastzeiten kann es vorteilhaft sein, die Anzahl der zu berücksichtigenden, zeitlich aufeinander folgenden Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte zu erhöhen; bei längeren Abtastzeiten kann es sich erforderlich machen, diese Anzahl zu vermindern.The measurement of the exhaust gas mass flow is impaired by measurement noise. In order to differentiate yourself from this measurement noise, it is usually not appropriate to react to every (small) change in the exhaust gas mass flow by adjusting the heating output. Instead, it will make sense to consider a higher or lower number of consecutive differences in the measured exhaust gas mass flow values for a pilot control depending on the sampling time. The number of consecutive differences must be chosen so that a compromise is found between the delimitation against the measurement noise and an excessively long reaction time. For shorter sampling times, it can be advantageous to increase the number of increasing differences of the measured exhaust gas mass flow values taking into account in time; with longer sampling times, it may be necessary to reduce this number.

Für eine Vorsteuerung mit einem niedrigen Heizleistungswert und der speziellen, beispielhaften Abtastzeit von 50 ms kann zum Beispiel das Kriterium "drei zeitlich aufeinander folgende Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte sind größer als der zu applizierende Gradient (entspricht einer Reaktionszeit von 3*50ms)" einen Kompromiss darstellen zwischen Vermeidung einer Fehlvorsteuerung und einer kurzen Reaktionszeit.For example, for a pilot control with a low heating power value and the special, exemplary sampling time of 50 ms, the criterion "three consecutive differences in the measured exhaust gas mass flow values are greater than the gradient to be applied (corresponds to a reaction time of 3 * 50 ms)" can be a compromise between avoiding incorrect feedforward control and a short reaction time.

Für eine Vorsteuerung mit einem hohen Heizleistungswert kann der Kompromiss in einer speziellen Ausführungsform mit der Abtastzeit 50 ms beispielsweise durch das Kriterium "vier zeitlich aufeinander folgende Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte sind kleiner als der zu applizierende Gradient (entspricht einer Reaktionszeit von 4*50ms)" gebildet werden.For a pilot control with a high heating power value, the compromise can be formed in a special embodiment with a sampling time of 50 ms, for example by the criterion "four successive differences in the measured exhaust gas mass flow values are smaller than the gradient to be applied (corresponds to a reaction time of 4 * 50 ms)" become.

Zu Beginn einer Schubabschaltungsphase kühlt der Sensor üblicherweise etwas aus. Daher kann auch für Schubphasen schon über die Vorsteuerung auf Maximalbeheizung geschaltet werden, noch bevor über die Regelabweichung und den Regler selbst dieses der Fall ist.At the beginning of a fuel cut-off phase, the sensor usually cools down somewhat. It is therefore possible to switch to maximum heating via the pilot control even for overrun phases, even before this occurs via the control deviation and the controller itself.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist es möglich, 'durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown here. Rather, it is possible to implement further embodiment variants by combining and modifying the means and features mentioned, without leaving the scope of the invention.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Spannungs-SprunggrößeVoltage step size
1111
Zwischengrößebetween size
1212
SprungantwortStep response
1313
simuliertes Verhalten eines PT2-Gliedessimulated behavior of a PT 2 link
2020
offene Ketteopen chain

Claims (24)

Verfahren zum Betrieb eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Abgassensors, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung von Betriebsparametern des Abgassensors durch einen modellbasierten Regler und/oder eine abgasstromabhängige Vorsteuerung von Betriebsparametern des Abgassensors erfolgt.Method for operating an exhaust gas sensor arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine, characterized in that operating parameters of the exhaust gas sensor are regulated by a model-based controller and / or pre-control of operating parameters of the exhaust gas sensor depending on the exhaust gas flow. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betrieb eines NOx-Sensors der Betriebsparameter Temperatur geregelt und/oder gesteuert wird.A method according to claim 1, characterized in that the operating parameter temperature is regulated and / or controlled when operating a NO x sensor. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur durch Messung eines elektrischen Widerstandswertes ermittelt wird.A method according to claim 2, characterized in that the temperature is determined by measuring an electrical resistance value. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung die Differenz aus der aktuellen und der Soll-Temperatur des Sensors als Reglereingangsgröße auswertet und die Heizleistung zur Beheizung des Sensors als Reglerausgangsgröße variiert.A method according to claim 2, characterized in that the control evaluates the difference between the current and the target temperature of the sensor as a controller input variable and the heating power for heating the sensor varies as a controller output variable. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abgasstromabhängige Vorsteuerung bei sehr schnell ab- oder zunehmendem Abgasstrom aktiv wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-control dependent on the exhaust gas flow becomes active when the exhaust gas flow decreases or increases very rapidly. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abgasstromabhängige Vorsteuerung aktiv wird, wenn sich der Abgasstrom schneller als auf die Abtastzeit abgestimmte Gradienten ändert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas flow-dependent precontrol becomes active when the exhaust gas flow changes faster than gradients matched to the sampling time. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Freigabebedingung der abgasstromabhängigen Vorsteuerung - der aktuelle Wert des gemessenen Sensor-Widerstandes und/oder - der aktuelle Wert der gemessenen Sensor-Temperatur berücksichtigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a release condition of the exhaust gas flow-dependent pilot control - the current value of the measured sensor resistance and / or - the current value of the measured sensor temperature is taken into account. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei schnell fallendem Abgasmassenstrom die Vorsteuerung kurzzeitig mit einer erniedrigten Heizleistung reagiert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the exhaust gas mass flow falls rapidly, the pilot control reacts briefly with a reduced heating power. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei rasch ansteigendem Abgasmassenstrom die Vorsteuerung kurzzeitig mit einer erhöhten Heizleistung reagiert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the exhaust gas mass flow increases rapidly, the pilot control reacts briefly with an increased heating power. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Vorsteuerung des Abgassensors mehrere zeitlich aufeinander folgende Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte ausgewertet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the exhaust gas sensor is precontrolled, several temporally successive differences of the measured exhaust gas mass flow values are evaluated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der für eine Vorsteuerung auszuwertenden, zeitlich aufeinander folgenden Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte in Abhängigkeit der Abtastzeit bestimmt wird, wobei bei kurzen Abtastzeiten eine höhere Anzahl, bei langen Abtastzeiten eine geringere Anzahl von Differenzen ausgewertet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the number of temporally successive differences of the measured exhaust gas mass flow values to be evaluated for a pilot control is determined as a function of the sampling time, with a higher number being evaluated for short sampling times and a smaller number for long sampling times becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf eine Abtastzeit von 50 ms abgestimmte Vorsteuerung mit einem niedrigen Heizleistungswert aktiv wird, wenn drei zeitlich aufeinander folgende Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte größer als der zu applizierende Gradient sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a precontrol, which is matched to a sampling time of 50 ms, becomes active with a low heating power value if three successive differences in the measured exhaust gas mass flow values are greater than the gradient to be applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf eine Abtastzeit von 50 ms abgestimmte Vorsteuerung mit einem hohen Heizleistungswert aktiv wird, wenn vier zeitlich aufeinander folgende Differenzen der gemessenen Abgasmassenstromwerte kleiner als der zu applizierende Gradient sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a feedforward control, tuned to a sampling time of 50 ms, becomes active when four successive differences in the measured exhaust gas mass flow values are smaller than the gradient to be applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zu Beginn von Schubphasen eine hohe Heizleistungsvorsteuerung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a high heating power pre-control takes place at least at the beginning of overrun phases. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der modellbasierten Regler mit Hilfe eines linearen zeitkontinuierlichen Verfahrens entworfen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the model-based controller is designed with the aid of a linear continuous-time method. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der modellbasierte Regler mit Hilfe des LQG/LTR-Verfahrens (LQG/LTR = Linear Quadratic Gaussian/Loop Transfer Recovery) entworfen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the model-based controller using the LQG / LTR method (LQG / LTR = linear Quadratic Gaussian / Loop Transfer Recovery). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Modell der Regelstrecke die Parameter - Zeitkonstante (T), - Dämpfung (d( und - statische Verstärkung (kSR) zugrunde gelegt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the parameters of the controlled system model - time constant (T), - Attenuation (d (and - static gain (k SR ) be taken as a basis Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einer zeitdiskreten Realisierung zugrunde liegende Differenzengleichung hno0y = k SR · (HNO0U · hno0u + HNO1U · hno1u + HNO2U · hno2u) - ((-HNO1YK) · hno1y + (-HNO2YK) · hno2y)
Figure imgb0004
lautet, wobei hno0y   die aktuelle Ausgangsgröße, hno1y   die im vorangegangenen Zeittakt berechnete Ausgangsgröße, hno2y   die zwei Zeittakte zuvor berechnete Ausgangsgröße, hno0u   die aktuelle Eingangsgröße, hno1u   die im vorangegangenen Zeittakt gemessene Eingangsgröße, hno2u   die zwei Zeittakte zuvor gemessene Eingangsgröße, kSR   die statische Verstärkung und HNOij   die Regelparameter (i = 0, 1, 2 und j = U, YK) darstellen.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that the difference equation on which a time-discrete implementation is based hno0y = k SR · (HNO0U · hno0u + HNO1U · hno1u + HNO2U · hno2u) - ((-HNO1YK) · hno1y + (-HNO2YK) · hno2y)
Figure imgb0004
is where hno0y the current output variable, hno1y the output variable calculated in the previous time cycle, hno2y the output variable previously calculated two time cycles, hno0u the current input variable, hno1u the input variable measured in the previous time cycle, hno2u the input variable measured two time cycles before, k SR the static gain and HNOij the control parameters (i = 0, 1, 2 and j = U, YK) represent.
Regler zur Regelung von Betriebsparametern eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Abgassensors, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler als modellbasierter Regler ausgebildet ist und eine durch ein Modell der Regelstrecke vorgegebene Struktur aufweist.Controller for regulating operating parameters of an exhaust gas sensor arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine, characterized in that the controller is designed as a model-based controller and has a structure predetermined by a model of the controlled system. Regler nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler als linearer Regler ausgebildet ist.Controller according to claim 19, characterized in that the controller is designed as a linear controller. Regler nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Reglereingangs- und Reglerausgangsgrößen ein linearer Zusammenhang besteht.Controller according to one of claims 19 or 20, characterized in that there is a linear relationship between controller input and controller output variables. Regler nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler einen Kalman-Filter und eine optimale Zustandsrückführung umfasst.Controller according to one of claims 19 to 21, characterized in that the controller comprises a Kalman filter and an optimal state feedback. Regler nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler einen ein Integrator-Windup vermeidenden Integrator aufweist.Controller according to one of claims 19 to 22, characterized in that the controller has an integrator avoiding an integrator windup. Regler nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler ein Mittel zur Messung des Abgasmassenstromwertes umfasst.Controller according to one of claims 19 to 23, characterized in that the controller comprises a means for measuring the exhaust gas mass flow value.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009016097A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Continental Automotive Gmbh Method for heating a gas sensor
WO2013079839A1 (en) 2011-11-28 2013-06-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Method and device enabling the continuous estimation of the cylinder compression ratio of an engine
EP2650516A1 (en) 2012-04-11 2013-10-16 Peugeot Citroën Automobiles Sa Method for estimating the fuel-to-air ratio in an internal combustion engine of a motor vehicle
WO2017144222A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for operating a lambda probe in an exhaust gas channel of an internal combustion engine
CN113294227A (en) * 2021-07-01 2021-08-24 南昌智能新能源汽车研究院 Device for improving SDPF low-temperature starting performance and control method thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004048859B4 (en) * 2004-10-07 2021-01-21 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling and diagnosing the heating of a lambda probe
DE102005004441B3 (en) 2005-01-31 2006-02-09 Siemens Ag Setting value reporting process for engine regulator involves reporting initial, filtered and detected preset air-fuel ratios, and setting value depending on last two

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4132008A1 (en) * 1991-09-26 1993-04-01 Bosch Gmbh Robert METHOD AND DEVICE FOR CHECKING THE FUNCTIONALITY OF AN ELECTRICAL HEATING IN MOTOR VEHICLES
EP0849591A1 (en) * 1996-12-20 1998-06-24 Ngk Insulators, Ltd. Gas sensor
GB2345142A (en) * 1998-12-22 2000-06-28 Siemens Ag Method for operating a NOx sensor in the exhaust system of an internal combustion engine
DE19929042A1 (en) * 1999-06-25 2000-12-28 Audi Ag Controlling regeneration phase of a nitrogen oxides storage catalyst involves using measured signal of exhaust gas sensor connected to storage catalyst in exhaust gas pipe to determine ammonia content
DE10056320A1 (en) * 2000-11-14 2002-05-16 Volkswagen Ag Process for diagnosing the end stage of a heating device of a gas sensor comprises using a prescribed diagnosis value as a sensor condition signal and/or a prescribed diagnosis value of a heating voltage parameter signal

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0738844Y2 (en) * 1988-10-07 1995-09-06 トヨタ自動車株式会社 Heater controller for oxygen sensor
JP3233526B2 (en) * 1994-03-09 2001-11-26 本田技研工業株式会社 Feedback controller using adaptive control
US5547552A (en) * 1994-06-20 1996-08-20 Nippondenso Co., Ltd. Oxygen concentration detecting apparatus
DE19516239C2 (en) * 1995-05-03 2001-07-19 Siemens Ag Method for parameterizing a linear lambda controller for an internal combustion engine
DE19936355A1 (en) * 1999-08-03 2001-02-08 Volkswagen Ag Procedure for the plausibility check of engine sizes and sensor sizes using a continuous lambda probe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4132008A1 (en) * 1991-09-26 1993-04-01 Bosch Gmbh Robert METHOD AND DEVICE FOR CHECKING THE FUNCTIONALITY OF AN ELECTRICAL HEATING IN MOTOR VEHICLES
EP0849591A1 (en) * 1996-12-20 1998-06-24 Ngk Insulators, Ltd. Gas sensor
GB2345142A (en) * 1998-12-22 2000-06-28 Siemens Ag Method for operating a NOx sensor in the exhaust system of an internal combustion engine
DE19929042A1 (en) * 1999-06-25 2000-12-28 Audi Ag Controlling regeneration phase of a nitrogen oxides storage catalyst involves using measured signal of exhaust gas sensor connected to storage catalyst in exhaust gas pipe to determine ammonia content
DE10056320A1 (en) * 2000-11-14 2002-05-16 Volkswagen Ag Process for diagnosing the end stage of a heating device of a gas sensor comprises using a prescribed diagnosis value as a sensor condition signal and/or a prescribed diagnosis value of a heating voltage parameter signal

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009016097A1 (en) * 2007-07-27 2009-02-05 Continental Automotive Gmbh Method for heating a gas sensor
US8573190B2 (en) 2007-07-27 2013-11-05 Continental Automotive Gmbh Method for heating a gas sensor
WO2013079839A1 (en) 2011-11-28 2013-06-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Method and device enabling the continuous estimation of the cylinder compression ratio of an engine
EP2650516A1 (en) 2012-04-11 2013-10-16 Peugeot Citroën Automobiles Sa Method for estimating the fuel-to-air ratio in an internal combustion engine of a motor vehicle
WO2017144222A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for operating a lambda probe in an exhaust gas channel of an internal combustion engine
CN113294227A (en) * 2021-07-01 2021-08-24 南昌智能新能源汽车研究院 Device for improving SDPF low-temperature starting performance and control method thereof
CN113294227B (en) * 2021-07-01 2022-08-19 南昌智能新能源汽车研究院 Device for improving SDPF low-temperature starting performance and control method thereof

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