EP3155251B1 - Verfahren zur auswertung der abweichung einer kennlinie - Google Patents

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EP3155251B1
EP3155251B1 EP15726131.4A EP15726131A EP3155251B1 EP 3155251 B1 EP3155251 B1 EP 3155251B1 EP 15726131 A EP15726131 A EP 15726131A EP 3155251 B1 EP3155251 B1 EP 3155251B1
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lambda
characteristic curve
correction
threshold
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Definitions

  • the invention relates to a method for evaluating the deviation of at least one region of a characteristic curve of an exhaust gas sensor arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine from at least one reference value.
  • the invention also relates to a corresponding device.
  • exhaust gas sensors such as two-point and / or broadband lambda probes and / or NO x sensors are used to regulate the combustion process and exhaust gas aftertreatment. Optimization assumes that the measured variables are reliably and precisely determined by the sensors.
  • a decisive factor here is the clear connection between a physically measured variable and the to determining measured variable, which is usually available via a characteristic curve. A shift in the characteristic curve with respect to a reference characteristic curve, for example due to aging, can lead to a multiple increase in pollutant emissions.
  • a two-point lambda probe also called a jump probe or Nernst probe
  • the two-point lambda probe therefore generally differentiates between rich exhaust gas ( ⁇ ⁇ 1) when the internal combustion engine is operated with excess fuel and lean exhaust gas ( ⁇ > 1) when operated with excess air.
  • a two-point lambda probe which is more cost-effective than a broadband lambda probe, allows continuous lambda control upstream of the catalytic converter, at least in a restricted lambda range. Due to the rather flat course of the characteristic curve, this requires good agreement with a reference lambda characteristic curve over the entire service life of the probe. Otherwise the accuracy of the regulation is insufficient and impermissibly high emissions can occur.
  • From the DE 10 2010 211 687 A1 is a method for detecting a deviation and from the DE 10 2012 211 683 A1 a method for correcting a lambda characteristic curve of a two-point lambda probe arranged in an exhaust duct of an internal combustion engine with respect to a corresponding one Reference lambda characteristic known.
  • it describes how a constant characteristic offset or a temperature-related deviation of the actual lambda characteristic of a two-point probe upstream of the catalytic converter from the reference lambda characteristic can be recognized and compensated for.
  • Continuous lambda control with a two-point lambda probe is thus possible.
  • an implausibly high correction requirement is determined, which for example indicates a defective probe or another malfunction. If a correction were carried out in this case, this could possibly lead to the desired safe regulation for an optimized pollutant emission not being achieved.
  • the invention is therefore based on the object of providing a robust method for characteristic curve correction in order to ensure reliable pollutant optimization, as well as a device for carrying out such a method.
  • the object of the invention relating to the method is achieved in that at least one threshold is specified for assessing the deviation, which threshold forms a criterion for the distinction between a tolerable and an intolerable correction requirement.
  • the application of the criterion allows a differentiated reaction through different measures.
  • the at least one threshold can be above and / or below the at least one reference value. It can also be specified as absolute or relative.
  • the exhaust gas sensor is a two-point lambda probe and the characteristic is a lambda characteristic and that the reference values are taken from a reference lambda characteristic.
  • the application of the method according to the invention with respect to a two-point lambda probe allows the more reliable use of such a probe for an emission-optimized regulation of the engine combustion process.
  • a method that includes the heating power and / or another, in particular a resistance temperature Characteristic curve of the lambda probe can have other advantages, e.g. that they can be carried out partly independently of the lambda characteristic curve (which here denotes the voltage-lambda characteristic curve).
  • the selected method or a combination of several methods can be used several times, and the deviation can be determined and / or determined from one or more mean values. In this way, the plausibility of the results can be checked.
  • a deviation can be evaluated if the at least one threshold delimits a plausibility range from an area outside the plausibility range.
  • the at least one threshold and thus the plausibility range is flexibly defined.
  • a definition according to the tolerances of a fault-free exhaust gas sensor is useful.
  • the goal is that the deviation is compared with the threshold, the deviation within the plausibility range being assessed as a tolerable correction requirement and the deviation outside the plausibility range as an intolerable correction requirement.
  • This evaluation can be used as part of a decision-making procedure with regard to the selection which of the differentiated reactions is to be used advantageously in the present case.
  • a deviation outside the plausibility range it is assumed that there is a malfunction, in particular of the exhaust gas sensor, its electrical wiring in an assigned control unit or the control unit software for operating the exhaust gas sensor, so that a reaction other than complete correction of the deviation is likely to be useful.
  • a reaction that is adapted to the need can be achieved by correcting the deviation in the event of a tolerable need for correction and by triggering a different reaction when a non-tolerable need for correction is determined.
  • the required accuracy of an exhaust gas sensor can be guaranteed by correcting the deviation in the case of a tolerable correction requirement. It is advantageous if this correction is carried out by eliminating the cause of a deviation, such as that mentioned above, for example DE 10 2012 211 683 A1 described.
  • Another reaction in the case of an intolerable need for correction serves to increase the robustness of the entire method for error detection and compensation. Corrective measures that are not meaningful and that would have a negative rather than positive effect can be intercepted and replaced by correspondingly more meaningful measures. Corrective measures that would not be feasible to the extent required can also be replaced by other reactions.
  • the other response is designed to be triggered depending on the cause diagnosed.
  • she will then triggered when a temperature offset detection indicates that the temperature of the two-point lambda probe is clearly too cold or the temperature offset detection indicates that the temperature of the two-point lambda probe is significantly too high or an implausibly high positive voltage offset is detected or an implausibly high negative voltage offset is detected.
  • a different response is particularly useful because the necessary corrections may not be feasible or there is a high probability that there is another known but not immediately correctable cause for the deviation.
  • the probe element temperature would have to be increased implausibly as a corrective measure, for which the heating power may not be available, or it would have to be reduced, which may not be possible.
  • a non-tolerable need for correction arises, for example, if the temperature would have to be changed by more than -50 K to +0 K with respect to the nominal temperature of the probe, which can be 730 ° C, for example, in order to correct the determined deviation.
  • the voltage offset there is an intolerable need for correction, for example if it is more than ⁇ 15 mV, for example.
  • An implausibly high positive voltage offset can indicate a shunt between the probe signal line and battery voltage, an implausibly negative voltage offset, for example, to poisoning of the oxygen reference of the probe.
  • the correction to a threshold value By limiting the correction to a threshold value, malfunctions are to be avoided, for example damage to the exhaust gas sensor due to overheating.
  • the limitation of the correction to a substitute value is provided in particular for the case when a complete correction is not possible and a correction to the threshold value conceals the deviation outside the plausibility range would, in particular for other diagnostic units, so that the exhaust gas sensor, for example, would not be displayed as faulty, although it would be necessary.
  • the substitute value can also mean that no correction is made. Instead of or in addition to a correction, provision can be made to set status information which makes the restricted function of the exhaust gas sensor recognizable.
  • the lambda control can be deactivated and switched to lambda precontrol, so that excessively high emissions or increased fuel consumption due to the intolerable deviation are avoided.
  • the method according to the invention can be used in a particularly targeted manner when different other reactions are triggered, depending on how far the deviation lies outside the plausibility range and / or that different other reactions are triggered depending on the cause of the deviation from the plausibility range.
  • Preferred areas of application arise when a two-point lambda probe is used, which is located in front of or behind a catalytic converter.
  • the method according to the invention can thus be used flexibly for differently positioned two-point lambda probes and is not restricted to a specific probe installation location.
  • the object of the invention relating to the device is achieved in that at least one reference value and a comparison stage are specified in the program sequence or in the circuit, in which the determined deviation is compared with the at least one reference value and that the control device, depending on the comparison result, either a Corrects the deviation or triggers another reaction.
  • Figure 1 shows a voltage-lambda diagram 10 of a two-point lambda probe, with a voltage axis 11 and a lambda axis 12.
  • a reference lambda 171 is deduced from the assumed reference lambda characteristic curve 15.
  • a lambda characteristic curve 16 is shown, which is shifted upwards in relation to the reference lambda characteristic curve 15 in the rich region 13. Such a shift can result, for example, from tolerances, aging or temperature effects, or from a superposition of several effects. If such a shift occurs that is not corrected, the voltage 170 actually corresponds to the actual lambda 172 instead of the reference lambda 171, which differs by a deviation 18.
  • the method according to the invention can be assessed by comparison with at least one threshold whether the deviation 18 lies within a plausibility range. Then it makes sense to correct it, preferably by eliminating the cause. Because while, for example, [fey2si1] tolerances in the electrical wiring of the probe can lead to a constant offset with corresponding deviations in the rich and lean range (13, 14), this usually results from an incorrect probe temperature a different deviation in the fat and lean range (13, 14). In the lean area 14, this is typically about 1/6 of the shift in the rich area 13, so that a mere offset shift would not be able to achieve a complete correction.

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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung der Abweichung von zumindest einem Bereich einer Kennlinie eines in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordneten Abgassensors von zumindest einem Referenzwert.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechenden Vorrichtung. Um den Schadstoffausstoß bei heutigen Brennkraftmaschinen zu optimieren, werden zur Regelung des Verbrennungsprozesses und der Abgasnachbehandlung Abgassensoren eingesetzt, wie beispielsweise Zweipunkt- und/oder Breitband-Lambdasonden und/oder NOx-Sensoren. Die Optimierung setzt voraus, dass die Messgrößen über die Sensoren zuverlässig und genau ermittelt werden. Ein entscheidender Faktor ist hierbei der eindeutige Zusammenhang zwischen einer physikalisch gemessenen Größe und der zu ermittelnden Messgröße, der in der Regel über eine Kennlinie vorliegt. Eine Verschiebung der Kennlinie gegenüber einer Referenz-Kennlinie beispielsweise durch Alterung kann zu einem um ein Vielfaches erhöhten Schadstoffausstoß führen.
  • Dies gilt insbesondere für eine Zweipunkt-Lambdasonde, auch Sprung- oder Nernstsonde genannt, wenn diese für eine stetige Lambda-Regelung zum Einsatz kommen soll. Ihre Spannungs-Lambda-Kennlinie, im Folgenden kurz als Lambda-Kennlinie bezeichnet, weist im Übergang zwischen dem fetten und dem mageren Bereich (λ = 1) einen Sprung auf und verläuft ansonsten verhältnismäßig flach. Daher unterscheidet die Zweipunkt-Lambdasonde in der Regel im Wesentlichen zwischen fettem Abgas (λ < 1) bei Betrieb der Brennkraftmaschine mit Kraftstoffüberschuss und magerem Abgas (λ > 1) bei Betrieb mit Luftüberschuss. Durch eine Linearisierung der Lambda-Kennlinie ist jedoch auch mit einer Zweipunkt-Lambdasonde, die kostengünstiger ist als eine Breitband-Lambdasonde, eine stetige Lambdaregelung vor Katalysator zumindest in einem eigeschränkten Lambda-Bereich möglich. Dies setzt aufgrund des recht flachen Kennlinienverlaufes eine gute Übereinstimmung mit einer Referenz-Lambda-Kennlinie über die gesamte Lebensdauer der Sonde voraus. Anderenfalls ist die Genauigkeit der Regelung nicht ausreichend und es können unzulässig hohe Emissionen auftreten.
  • Diese Voraussetzung ist in der Regel nicht erfüllt. Stattdessen kann die tatsächliche Lambda-Kennlinie durch mehrere überlagerte Effekte gegenüber der Referenz-Lambda-Kennlinie verschoben sein. Daher werden Zweipunkt-Lambdasonden vor Katalysator meistens mit einer Zweipunkt-Regelung mit einer Regelung auf Lambda = 1 verwendet. Diese hat aber den Nachteil, dass in Betriebsmodi, für die ein mageres oder fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch notwendig ist (z.B. Katalysatordiagnose oder Bauteileschutz), das Ziel-Lambda nur vorgesteuert eingestellt, nicht aber geregelt werden kann.
  • Aus der DE 10 2010 211 687 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung einer Abweichung und aus der DE 10 2012 211 683 A1 ein Verfahren zur Korrektur einer Lambda-Kennlinie einer in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordneten Zweipunkt-Lambdasonde gegenüber einer entsprechenden Referenz-Lambda-Kennlinie bekannt. Insbesondere wird dort beschrieben, wie ein konstanter Kennlinien-Offset oder eine temperaturbedingte Abweichung der tatsächlichen Lambda-Kennlinie einer Zweipunkt-Sonde vor Katalysator von der Referenz-Lambda-Kennlinie erkannt und kompensiert werden kann. Somit wird eine stetige Lambda-Regelung mit einer Zweipunkt-Lambdasonde möglich. Es kann allerdings vorkommen, dass ein unplausibel hoher Korrekturbedarf ermittelt wird, welcher beispielsweise auf eine defekte Sonde oder eine andere Fehlfunktion hindeutet. Würde in diesem Falle eine Korrektur durchgeführt, könnte dies unter Umständen zu einem Verfehlen der angestrebten sicheren Regelung für einen optimierten Schadstoffausstoß führen.
  • Aus DE 10 2013 222502 A1 geht ein entsprechendes Verfahren für einen EGO-Sensor hervor.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein robustes Verfahren zur Kennlinienkorrektur bereitzustellen, um eine zuverlässige Schadstoffoptimierung zu gewährleisten, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zur Beurteilung der Abweichung mindestens eine Schwelle vorgegeben wird, die ein Kriterium für die Unterscheidung zwischen einem tolerierbaren und einem nicht-tolerierbaren Korrekturbedarf bildet. Die Anwendung des Kriteriums erlaubt eine differenzierte Reaktion durch unterschiedliche Maßnahmen. Dabei kann sich die mindestens eine Schwelle ober- und/oder unterhalb des mindestens einen Referenzwertes befinden. Auch kann sie absolut oder relativ angegeben sein.
  • Als besonders vorteilhaft erweist sich,dass der Abgassensor eine Zweipunkt-Lambdasonde ist und die Kennlinie eine Lambda-Kennlinie ist und dass die Referenzwerte einer Referenz-Lambda-Kennlinie entnommen sind. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzgl. einer Zweipunkt-Lambdasonde erlaubt den verlässlicheren Einsatz einer solchen Sonde für eine emissionsoptimierte Regelung des motorischen Verbrennungsprozesses.
  • Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Zweipunkt-Lambdasonde ist es zweckdienlich,dass zur Ermittlung der Abweichung ausgehend von einem Wertepaar auf der Referenz- Lambda-Kennlinie eine Änderung der Zusammensetzung des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-/Kraftstoffgemisches hin zu Lambda = 1 erfolgt und dass aus der Änderung der Zusammensetzung des Luft-/Kraftstoffgemisches auf den tatsächlichen Wert von Lambda geschlossen wird. Dabei können beispielsweise toleranz-, temperatur- und altersbedingte Abweichungen oder eine Abweichung durch Überlagerung mindestens zweier solcher Effekte schnell und genau erkannt werden. Gleichzeitig können dynamische Effekte, welche die Erkennung verfälschen würden, kompensiert werden. Daneben kommen auch andere Verfahren in Frage, die der Ermittlung des tatsächlichen Wertes von Lambda dienen und somit auf die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Wert und einem Referenzwert schließen lassen, beispielsweise ein Verfahren unter Einbeziehung der Heizleistung und/oder einer anderen, insbesondere einer Widerstands-Temperatur-Kennlinie der Lambdasonde. Solche Verfahren können andere Vorteile haben, z.B. dass sie teilweise unabhängig von der Lambda-Kennlinie (welche hier die Spannungs-Lambda-Kennlinie bezeichnet) durchgeführt werden können. Das gewählte Verfahren oder eine Kombination mehrerer Verfahren können mehrfach angewendet werden, und die Abweichung jeweils ermittelt und/oder aus einem oder mehreren Mittelwerten ermittelt werden. Auf diese Weise können die Ergebnisse plausibilisiert werden.
  • Ebenso ist es vorteilhaft, dass die Abweichung von zumindest einem Referenzwert einer Referenz-Lambda-Kennlinie bestimmt wird, nachdem eine Kennlinienabweichung zu der Referenz- Lambda-Kennlinie bei Lambda = 1 korrigiert ist. Somit können Fehler in der Bestimmung der Abweichung aufgrund eines Effektes, welcher eine zusätzliche Verschiebung in der Abszisse bewirkt, ausgeschlossen werden, was die Auswertung der Abweichung verlässlicher macht.
  • Vereinfacht lässt sich eine Abweichung auswerten, wenn die mindestens eine Schwelle einen Plausibilitätsbereich gegen einen Bereich außerhalb des Plausibilitätsbereiches abgrenzt.
  • Ebenso ist es für eine vereinfachte Auswertung der Abweichung vorteilhaft, dass die mindestens eine Schwelle und somit der Plausibilitätsbereich flexibel festgelegt wird. Sinnvoll ist beispielsweise eine Festlegung entsprechend der Toleranzen eines fehlerfreien Abgassensors.
  • Zielführend ist, dass die Abweichung mit der Schwelle verglichen wird, wobei die Abweichung innerhalb des Plausibilitätsbereiches als ein tolerierbarer Korrekturbedarf und die Abweichung außerhalb des Plausibilitätsbereiches als ein nicht-tolerierbarer Korrekturbedarf bewertet wird. Diese Bewertung kann als Teil einer Entscheidungsprozedur herangezogen werden hinsichtlich der Auswahl, welche der differenzierten Reaktionen im vorliegenden Fall vorteilhaft anzuwenden ist. Bei einer Abweichung außerhalb des Plausibilitätsbereiches wird von einer Fehlfunktion insbesondere des Abgassensors, seiner elektrischen Beschaltung in einem zugeordneten Steuergerät oder der Steuergerätesoftware zum Betrieb des Abgassensors ausgegangen, sodass voraussichtlich eine andere Reaktion als eine vollständige Korrektur der Abweichung sinnvoll ist.
  • Eine dem Bedarfsfall angepasste Reaktion kann dadurch erreicht werden, dass bei einem tolerierbaren Korrekturbedarf eine Korrektur der Abweichung vorgenommen wird und dass bei Feststellung eines nicht-tolerierbaren Korrekturbedarfs eine andere Reaktion ausgelöst wird. Durch eine Korrektur der Abweichung bei einem tolerierbaren Korrekturbedarf kann die benötigte Genauigkeit eines Abgassensors gewährleistet werden. Vorteilhaft ist es, wenn diese Korrektur durch eine Behebung der Ursache einer Abweichung vorgenommen wird, wie beispielsweise in der eingangs genannten DE 10 2012 211 683 A1 beschrieben. Eine andere Reaktion im Falle eines nicht-tolerierbaren Korrekturbedarfs dient dazu, die Robustheit des gesamten Verfahrens zur Fehlererkennung und Kompensation zu erhöhen. So können nicht sinnvolle Korrekturmaßnahmen, die eher eine negative als positive Auswirkung hätten, abgefangen und durch entsprechend sinnvollere Maßnahmen ersetzt werden. Auch Korrekturmaßnahmen, die in ihrem erforderlichen Umfang nicht durchführbar wären, können durch andere Reaktionen ersetzt werden.
  • Es ist vorgesehen, dass die andere Reaktion je nach diagnostizierter Ursache ausgelöst wird. Insbesondere wird sie dann ausgelöst, wenn eine Temperaturoffseterkennung auf eine deutlich zu kalte Temperatur der Zweipunkt-Lambdasonde hinweist oder die Temperaturoffseterkennung auf eine deutlich zu hohe Temperatur der Zweipunkt-Lambdasonde hinweist oder ein unplausibel hoher positiver Spannungsoffset erkannt wird oder ein unplausibel hoher negativer Spannungsoffset erkannt wird. In solchen Fällen ist eine andere Reaktion besonders sinnvoll, da die erforderlichen Korrekturen eventuell nicht durchführbar sind, oder mit hoher Wahrscheinlichkeit eine andere bekannte, aber nicht unmittelbar korrigierbare Ursache für die Abweichung vorliegt. Bei einer deutlich zu niedrigen oder zu hohen Sondentemperatur müsste beispielsweise als Korrekturmaßnahme die Sondenelementtemperatur unplausibel erhöht werden, wofür die Heizleistung u.U. nicht zur Verfügung steht, bzw. sie müsste abgesenkt werden, was u.U. nicht möglich ist. Ein nicht-tolerierbarer Korrekturbedarf ergibt sich z.B., wenn die Temperatur um mehr als -50 K bis +0 K bzgl. der Nominaltemperatur der Sonde, die z.B. 730 °C betragen kann, geändert werden müsste, um die ermittelte Abweichung zu korrigieren. Bezüglich des Spannungsoffsets liegt ein nicht-tolerierbarer Korrekturbedarf beispielsweise vor, wenn dieser z.B. mehr als ± 15 mV beträgt. Ein unplausibel hoher positiver Spannungsoffset kann etwa auf einen Nebenschluss zwischen Sondensignalleitung und Batteriespannung hindeuten, ein unplausibel negativer Spannungsoffset beispielsweise auf eine Vergiftung der Sauerstoffreferenz der Sonde.
  • Vorteilhaft ist, wenn die andere Reaktion mindestens eine der Maßnahmen
    • Begrenzung der Korrektur der Abweichung auf den Schwellwert,
    • Begrenzung der Korrektur auf einen Ersatzwert,
    • Setzen einer Statusinformation zur Kenntlichmachung der Abweichung außerhalb des Plausibilitätsbereiches
    • Eintrag in einen Fehlerspeicher einer Steuereinrichtung
    umfasst.
  • Durch die Begrenzung der Korrektur auf einen Schwellwert sollen Fehlfunktionen vermieden werden, z.B. eine Beschädigung des Abgassensors durch Überhitzung. Die Begrenzung der Korrektur auf einen Ersatzwert ist insbesondere für den Fall vorgesehen, wenn eine vollständige Korrektur nicht möglich ist und eine Korrektur auf den Schwellwert die Abweichung außerhalb des Plausibilitätsbereiches verschleiern würde, insbesondere für andere Diagnoseeinheiten, sodass der Abgassensor z.B. nicht als fehlerhaft angezeigt würde, obwohl es erforderlich wäre. Der Ersatzwert kann dabei auch bedeuten, dass keine Korrektur vorgenommen wird. Anstelle oder zusätzlich zu einer Korrektur kann es vorgesehen sein, eine Statusinformation zu setzten, die die eingeschränkte Funktion des Abgassensors kenntlich macht. Durch einen Eintrag in einen Fehlerspeicher eines Steuergeräts kann z.B. die Lambda-Regelung deaktiviert und auf Lambda-Vorsteuerung umgeschaltet werden, sodass übermäßig hohe Emissionen oder ein erhöhter Kraftstoffverbrauch durch die nicht-tolerierbare Abweichung vermieden werden.
  • Besonders zielgerichtet lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren anwenden, wenn unterschiedliche andere Reaktionen ausgelöst werden, abhängig davon, wie weit die Abweichung außerhalb des Plausibilitätsbereiches liegt und/oder dass abhängig von der Ursache der Abweichung aus dem Plausibilitätsbereich unterschiedliche andere Reaktionen ausgelöst werden.
  • Bevorzugte Anwendungsbereiche ergeben sich bei Verwendung einer Zweipunkt-Lambdasonde, die sich vor oder hinter einem Katalysator befindet. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren flexibel für unterschiedlich positionierte Zweipunkt-Lambdasonden angewendet werden und ist nicht auf einen bestimmten Sondeneinbauort beschränkt.
  • Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass in dem Programmablauf oder in dem Schaltkreis mindestens ein Referenzwert und eine Vergleichsstufe vorgegeben sind, in der die ermittelte Abweichung mit dem mindestens einen Referenzwert verglichen wird und dass die Steuereinrichtung abhängig von dem Vergleichsergebnis entweder eine Korrektur der Abweichung vornimmt oder eine andere Reaktion auslöst.
  • Ein zweckmäßiger Einsatzbereich der Vorrichtung ist, wenn der Abgassensor eine Zweipunkt-Lambdasonde ist, dass die Kennlinie eine Lambda-Kennlinie ist und dass die Referenzwerte durch eine abgespeicherte Referenz-Lambda-Kennlinie gebildet sind und dass eine Kennlinienabweichung gegenüber der Referenz-Lambda-Kennlinie bei Lambda = 1 vor dem Vergleich mit den Referenzwerten bereits korrigiert ist. Dies erlaubt den verlässlicheren Einsatz einer Lambda-, insbesondere einer Zweipunkt-Lambdasonde für eine emissionsoptimierte Regelung des Verbrennungsprozesses.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
    • Figur 1 ein Spannungs-Lambda-Diagramm einer Zweipunkt-Lambdasonde
  • Figur 1 zeigt ein Spannungs-Lambda-Diagramm 10 einer Zweipunkt-LambdaSonde, mit einer Spannungs-Achse 11 und einer Lambda-Achse 12. Für eine fabrikneue Zweipunkt-Lambdasonde unter Standard-Bedingungen, d.h. ohne Toleranzen, ist der Zusammenhang zwischen einer gemessenen Spannung 170 und der entsprechenden Luftzahl λ eindeutig über die Referenz-Lambda-Kennlinie 15 festgelegt. Die Referenz-Lambda-Kennlinie 15 weist einen Fett-Bereich 13 (λ < 1) und einen Mager-Bereich 14 (λ > 1) auf, wozwischen sich bei λ = 1 eine nahezu sprunghafte Änderung im Verlauf ergibt. Bei einer gemessenen Spannung 170 wird mittels der angenommenen Referenz-Lambda-Kennlinie 15 auf ein Referenz-Lambda 171 geschlossen.
  • Neben der Referenz-Lambda-Kennlinie 15 ist in Figur 1 eine Lambda-Kennlinie 16 dargestellt, die gegenüber der Referenz-Lambda-Kennlinie 15 im Fett-Bereich 13 nach oben verschoben ist. Eine solche Verschiebung kann sich beispielsweise aufgrund Toleranzen, Alterung oder Temperatureffekte, oder durch eine Überlagerung mehrerer Effekte ergeben. Kommt es zu einer solchen Verschiebung, die nicht korrigiert wird, entspricht die Spannung 170 reell dem tatsächlichen Lambda 172 anstelle des Referenz-Lambdas 171, welches sich um eine Abweichung 18 unterscheidet.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich durch Vergleich mit mindestens einer Schwelle bewerten, ob die Abweichung 18 innerhalb eines Plausibilitätsbereiches liegt. Dann ist es sinnvoll, sie vorzugsweise durch Ursachenbehebung zu korrigieren. Denn während beispielsweise [fey2si1] Toleranzen der elektrischen Beschaltung der Sonde zu einem konstanten Offset mit entsprechenden Abweichungen im Fett- und Mager-Bereich (13, 14) führen können, ergibt sich in der Regel durch eine fehlerhafte Sondentemperatur eine unterschiedliche Abweichung im Fett- und Mager-Bereich (13, 14). Diese beträgt typischerweise im Magerbereich 14 etwa 1/6 der Verschiebung im Fett-Bereich 13, sodass sich durch eine bloße Offsetverschiebung keine komplette Korrektur erreichen ließe.
  • Im Falle einer nicht-tolerierbaren Verschiebung, außerhalb des Plausibilitätsbereiches, werden dann sinnvollerweise andere Reaktionen, insbesondere die zuvor als vorteilhaft beschriebenen, einzeln oder in geeigneter Kombination veranlasst. Die Erkennung eines Abgassonden-Fehlers unter Berücksichtigung eines nicht-tolerierbar hohen Korrekturbedarfs erlaubt es, entsprechende Fehler schneller und mit verbesserter Trennschärfe zu erkennen. Auf diese Weise lässt sich ein robustes Verfahren zur Kennlinienkorrektur bereitstellen, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, um eine zuverlässige Schadstoffoptimierung zur Verfügung zu stellen.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Auswertung einer Abweichung (18) von zumindest einem Bereich einer Lambda-Kennlinie (16) einer in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordneten Zweipunkt-Lambdasonde von zumindest einem einer Referenz-Lambda-Kennlinie (15) entnommenen Referenzwert, wobei die Abweichung (18) von zumindest einem Referenzwert der Referenz-Lambda-Kennlinie (15) bestimmt wird, nachdem eine Kennlinienabweichung von der Referenz- Lambda-Kennlinie (15) bei Lambda = 1 korrigiert ist,
    wobei zur Ermittlung der Abweichung (18) ausgehend von einem Wertepaar auf der Referenz- Lambda-Kennlinie eine Änderung der Zusammensetzung des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-/Kraftstoffgemisches hin zu Lambda = 1 erfolgt und dass aus der Änderung der Zusammensetzung des Luft-/Kraftstoffgemisches auf den tatsächlichen Wert von Lambda geschlossen wird. dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Beurteilung der Abweichung (18) mindestens eine Schwelle vorgegeben wird, die ein Kriterium für die Unterscheidung zwischen einem tolerierbaren und einem nicht-tolerierbaren Korrekturbedarf bildet, dass die mindestens eine Schwelle einen Plausibilitätsbereich gegen einen Bereich außerhalb des Plausibilitätsbereiches abgrenzt, dass die Abweichung (18) mit der Schwelle verglichen wird, wobei die Abweichung (18) innerhalb des Plausibilitätsbereiches als ein tolerierbarer Korrekturbedarf und die Abweichung (18) außerhalb des Plausibilitätsbereiches als ein nicht-tolerierbarer Korrekturbedarf bewertet wird, dass bei einem tolerierbaren Korrekturbedarf eine Korrektur der Abweichung (18) vorgenommen wird und dass bei Feststellung eines nicht-tolerierbaren Korrekturbedarfs eine andere Reaktion ausgelöst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Schwelle und somit der Plausibilitätsbereich flexibel festgelegt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die andere Reaktion mindestens eine der Maßnahmen
    - Begrenzung der Korrektur der Abweichung (18) auf den Schwellwert,
    - Begrenzung der Korrektur auf einen Ersatzwert,
    - Setzen einer Statusinformation zur Kenntlichmachung der Abweichung (18) außerhalb des Plausibilitätsbereiches
    - Eintrag in einen Fehlerspeicher einer Steuereinrichtung umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet
    dass unterschiedliche andere Reaktionen ausgelöst werden, abhängig davon, wie weit die Abweichung (18) außerhalb des Plausibilitätsbereiches liegt und/oder dass abhängig von der Ursache der Abweichung (18) aus dem Plausibilitätsbereich unterschiedliche andere Reaktionen ausgelöst werden.
  5. Vorrichtung, die eingerichtet ist ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche durchzuführen.
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