EP4669850A1 - Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende antriebseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende antriebseinrichtung

Info

Publication number
EP4669850A1
EP4669850A1 EP24706057.7A EP24706057A EP4669850A1 EP 4669850 A1 EP4669850 A1 EP 4669850A1 EP 24706057 A EP24706057 A EP 24706057A EP 4669850 A1 EP4669850 A1 EP 4669850A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust gas
combustion air
inlet
air ratio
determined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24706057.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bodo Odendall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP4669850A1 publication Critical patent/EP4669850A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0295—Control according to the amount of oxygen that is stored on the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1445—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being related to the exhaust flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F02D41/1458—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with determination means using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1402—Exhaust gas composition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1411—Exhaust gas flow rate, e.g. mass flow rate or volumetric flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1624—Catalyst oxygen storage capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/101—Three-way catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drive device for a motor vehicle, which has a drive unit that generates exhaust gases and an exhaust aftertreatment device for aftertreating the exhaust gases.
  • the invention also relates to a drive device for a motor vehicle.
  • the drive device is used to drive the motor vehicle, i.e. to provide a drive torque aimed at driving the motor vehicle.
  • the drive device is preferably a component of the motor vehicle, but can of course also be separate from it.
  • the drive device has the drive unit, which is preferably designed as an internal combustion engine.
  • fuel and fresh gas are fed to the drive unit at least temporarily, the fresh gas containing fresh air at least temporarily.
  • the fresh gas can contain exhaust gas, provided that exhaust gas recirculation is implemented, in which the exhaust gas generated by the drive unit is at least partially fed back into the drive unit, namely as a component of the fresh gas.
  • the fuel and the fresh gas that are fed to the drive unit form a fuel-fresh gas mixture with a specific composition, which is reacted in the drive unit.
  • exhaust gas is produced due to the chemical reaction between fuel and fresh gas, which is discharged to the outside environment of the drive unit or the motor vehicle. Since the exhaust gas produced by the drive unit contains pollutants, the exhaust gas is first fed to the exhaust aftertreatment device before being released into the outside environment. In the exhaust aftertreatment device, the pollutants are at least partially converted into less dangerous products. Only after the The exhaust gas is discharged into the outside environment when it passes through the exhaust gas aftertreatment device.
  • the exhaust gas aftertreatment device is, for example, a vehicle catalyst, in particular a three-way catalyst, oxidation catalyst, NOx storage catalyst or SCR catalyst. However, it can also be designed as a particle filter, in particular as a gasoline particle filter or as a diesel particle filter, preferably with an integrated vehicle catalyst, for example with a catalytic coating.
  • the exhaust gas aftertreatment model is used to determine the pollutant emissions of the drive device, i.e. the amount of at least one exhaust gas component discharged into the outside environment.
  • the exhaust gas aftertreatment model models the conversion of the at least one exhaust gas component using the exhaust gas aftertreatment device.
  • the inlet concentration of the at least one exhaust gas component present at the inlet point is fed to the exhaust gas aftertreatment model as a first input variable.
  • the entry point is understood to mean in particular the point at which the exhaust gas enters the exhaust gas aftertreatment device.
  • the entry point refers to the point at which the exhaust gas enters a specific section of the exhaust gas aftertreatment device, in particular one of several sections.
  • the exhaust gas aftertreatment model calculates an exit concentration that is present at an exit point.
  • the exit point refers to the point at which the exhaust gas exits the exhaust gas aftertreatment device or the section of the exhaust gas aftertreatment device.
  • the inlet concentration can basically be determined in any way, for example it is determined depending on an operating point of the drive unit, whereby the operating point is determined, for example, by the drive torque currently provided by the drive unit and/or a current speed of the drive unit. If the entry point is the point at which the exhaust gas enters the exhaust gas aftertreatment device, the entry concentration present at the entry point is equal to a raw emission of the drive unit, i.e. equal to the amount of at least one exhaust gas component produced or emitted by the drive unit. If the entry point is downstream of this point, the entry concentration present at the entry point is preferably determined using the exhaust gas aftertreatment model. For example, in this case the entry concentration for one of the sections corresponds to the exit concentration for a section of the exhaust gas aftertreatment device preceding the section.
  • the inlet combustion air ratio which is determined analogously to the inlet concentration for the inlet point, is fed to the exhaust gas aftertreatment model as an additional input variable.
  • the inlet combustion air ratio is set equal to a combustion air ratio that is determined from the first measured value that is measured using the first lambda probe upstream of the exhaust gas aftertreatment device.
  • the first measured value describes the combustion air ratio present in the exhaust gas upstream of the exhaust gas aftertreatment device or an amount of residual oxygen present there in the exhaust gas.
  • the first measured value is usually subject to a comparatively large measurement error, particularly if a broadband lambda sensor is used as the first lambda sensor. Even a measurement error of less than one percent leads to an intolerable loss of accuracy of the exhaust gas aftertreatment model. For this reason, it may be provided to correct the first measured value using a trim control based on the second measured value.
  • the second measured value is measured using the second lambda sensor and describes the combustion air ratio or the amount of residual oxygen downstream of the first lambda sensor, in particular downstream of the exhaust gas aftertreatment device. For example, it is provided to set the second measured value to to regulate a setpoint and from this to determine an offset with which the first measured value is applied, in particular for carrying out a lambda control on the basis of the first measured value.
  • the broadband lambda sensor does not have ideal dynamic properties. This becomes noticeable, for example, after the drive unit is coasting, when after a sudden change in the composition of the fuel-fresh gas mixture, the sensor lags behind this change for a certain period of time. This leads to errors in the exhaust aftertreatment model.
  • the inlet combustion air ratio is determined from the second measured value independently of the first measured value.
  • the inlet combustion air ratio depends only on the second measured value measured downstream of the first lambda probe, but not on the first measured value.
  • the first measured value is not taken into account at all when determining the inlet combustion air ratio, but rather - of the two measured values - only the second measured value.
  • a further development of the invention provides that a broadband lambda probe is used as the first lambda probe and/or a step lambda probe is used as the second lambda probe. While the broadband lambda probe has a comparatively wide measuring range, this is not the case for the step lambda probe.
  • the step lambda probe is for example in the form of a single Nernst cell and can also be referred to as a voltage step probe.
  • the current strength and/or the voltage of the electrical current used to operate the pump cell then represents a measure of the combustion air ratio actually present in the exhaust gas.
  • the use of the broadband lambda probe as the first lambda probe and the step lambda probe as the second lambda probe enables the lambda control to be carried out precisely.
  • a further development of the invention provides that the second measured value is converted into a combustion air ratio using a probe characteristic curve, from which the inlet combustion air ratio is determined.
  • the second measured value is therefore first converted into the combustion air ratio, namely using the probe characteristic curve.
  • the probe characteristic curve is coordinated with the second lambda probe and describes its behavior.
  • values for the combustion air ratio are stored in the probe characteristic curve, which are available for different measured values.
  • the probe characteristic curve can be stored in any way, for example using a mathematical relationship, a characteristic map and/or a table.
  • the inlet combustion air ratio is then determined from the combustion air ratio.
  • the use of the probe characteristic curve to convert the second measured value into the combustion air ratio can be implemented with little computational effort and is sufficiently accurate to operate the exhaust gas aftertreatment model on the basis of the combustion air ratio.
  • a further development of the invention provides that the inlet combustion air ratio is determined based on a time derivative of the combustion air ratio.
  • the inlet combustion air ratio does not correspond directly to the combustion air ratio determined from the second measured value, but a correction is made. This consists in determining the time derivative of the combustion air ratio. On this basis, the inlet combustion air ratio is then determined so that it is available as a function of at least the time derivative of the combustion air ratio. This allows the inlet combustion air ratio to be determined with high accuracy in a comparatively simple manner.
  • a further development of the invention provides that the time derivative is used to determine the inlet combustion air ratio when subjected to a correction factor describing an influence of the exhaust gas aftertreatment device. Since the second measured value is measured downstream of the first lambda probe and in particular downstream of the entry point, the exhaust gas aftertreatment device significantly influences the inlet combustion air ratio determined from the second measured value. In particular, the inlet combustion air ratio is dependent on the oxygen storage capacity of the exhaust gas aftertreatment device and/or the exhaust gas mass flow of the exhaust gas flowing through the exhaust gas aftertreatment device. For this reason, the time derivative of the combustion air ratio is first subjected to the correction factor before it flows into the inlet combustion air ratio. This can further increase the accuracy of the exhaust gas aftertreatment model.
  • the correction factor is determined as a function of at least one of the following variables: an oxygen storage capacity of the exhaust gas aftertreatment device, an exhaust gas mass flow of the exhaust gas and a position variable describing a position of the entry point.
  • the oxygen storage capacity describes the ability of the exhaust gas aftertreatment device to temporarily store oxygen.
  • the oxygen storage capacity represents the maximum amount of oxygen that can be temporarily stored.
  • the exhaust gas mass flow describes the mass flow of the exhaust gas currently flowing through the exhaust gas aftertreatment device.
  • the position variable relates to the arrangement of the entry point, in particular relative in the exhaust gas aftertreatment device and/or relative to the second lambda sensor.
  • the correction factor can be determined from the oxygen storage capacity, the exhaust gas mass flow or both the oxygen storage capacity and the exhaust gas mass flow. Taking both parameters into account has a particularly significant influence on the accuracy of the exhaust gas aftertreatment model.
  • the position variable is used, especially if several sections of the exhaust gas aftertreatment system are modeled.
  • the inlet combustion air ratio is determined based on the combustion air ratio and the time derivative.
  • the inlet combustion air ratio is therefore a function of the combustion air ratio, whereby this is incorporated into the inlet combustion air ratio several times, namely once directly and once in the form of the time derivative.
  • the inlet combustion air ratio is preferably the sum of the combustion air ratio and the time derivative of the combustion air ratio, preferably with the correction factor applied. In this way, a particularly high accuracy of the inlet combustion air ratio and consequently a high accuracy of the exhaust gas aftertreatment model are achieved.
  • the inlet combustion air ratio can be calculated using the relationship where Ai is the inlet combustion air ratio, A2 is the combustion air ratio, k is the correction factor and t is the time.
  • the exhaust aftertreatment model has several exhaust aftertreatment submodels for modeling different sections of the exhaust gas aftertreatment device, wherein one of several inlet concentrations comprising the inlet concentration and one of several inlet combustion air ratios comprising the inlet combustion air ratio are supplied to each of the exhaust gas aftertreatment sub-models as input variables, wherein the respective inlet concentration and the respective inlet combustion air ratio are determined for one of several inlet points comprising the inlet point and each of the inlet combustion air ratios is determined from the second measured value independently of the first measured value.
  • the exhaust aftertreatment device is not considered as a whole, but rather the exhaust aftertreatment device is divided into several sections.
  • the sections preferably extend from a start to an end of the exhaust aftertreatment device and particularly preferably directly adjoin one another.
  • the exhaust aftertreatment device is divided into at least two, at least three, at least four or - preferably - at least five sections.
  • An exhaust aftertreatment sub-model is available for each of these sections, with the exhaust aftertreatment sub-models of the several sections forming the exhaust aftertreatment model.
  • Each of the exhaust gas aftertreatment submodels has one of the inlet concentrations and one of the inlet combustion air ratios as input variables.
  • the inlet concentration mentioned at the beginning is part of these multiple inlet concentrations and the inlet combustion air ratio mentioned is part of the multiple inlet combustion air ratios.
  • the inlet concentration and the inlet combustion air ratio for each section are determined for a respective inlet point of this section.
  • a respective outlet concentration for an outlet point of the respective section is used as the inlet concentration of a section that is fluidically immediately following this section.
  • the exhaust gas aftertreatment model is based on a step-by-step calculation of the exit concentration of the at least one exhaust gas component across the exhaust gas aftertreatment device. This enables a particularly high level of accuracy to be achieved.
  • a further development of the invention provides that one of the inlet combustion air ratios is determined by means of filtering from the second measured value.
  • all inlet combustion air ratios are determined from the second measured value and independently of the first measured value.
  • the procedure already described is used for at least one of the inlet combustion air ratios, so that the corresponding inlet combustion air ratio is determined using the time derivative of the combustion air ratio.
  • At least one other of the inlet combustion air ratios is determined by filtering from the second measured value. It is particularly preferred here to determine the combustion air ratio from the second measured value again using the probe characteristic curve. This combustion air ratio is then filtered and the result of the filtering is used as the inlet combustion air ratio.
  • a low-pass filter is used as the filter in particular.
  • the inlet combustion air ratio is particularly preferably determined using the time derivative if the entry point of the respective section is arranged upstream of the second lambda probe. Filtering, however, is used if the entry point of the respective section is downstream of the second lambda probe. Such a procedure enables the use of the described method even if the second lambda probe is not arranged downstream of the Exhaust aftertreatment device, but in the exhaust aftertreatment device.
  • the invention further relates to a drive device for a motor vehicle, in particular for carrying out the method according to the statements in the context of this description, wherein the drive device has a drive unit that generates exhaust gas and an exhaust gas aftertreatment device for aftertreating the exhaust gas, wherein a first measured value is measured by means of a first lambda probe upstream of the exhaust gas aftertreatment device and a second measured value is measured by means of a second lambda probe downstream of the first lambda probe, and wherein the outlet concentration of at least one exhaust gas component downstream of the exhaust gas aftertreatment device is determined by means of an exhaust gas aftertreatment model to which an inlet concentration determined for an inlet point and an inlet combustion air ratio determined for the inlet point are fed as input variables.
  • the drive device is provided and designed to determine the inlet combustion air ratio from the second measured value independently of the first measured value.
  • Figure 1 is a schematic representation of a drive device for a motor vehicle with a drive unit and an exhaust aftertreatment device
  • Figure 2 is a diagram in which the combustion air ratio is plotted over time.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a drive device 1, which has a drive unit 2 that generates exhaust gas and an exhaust gas aftertreatment device 3, here in the form of a vehicle catalyst.
  • the drive unit 2 is supplied with fuel and fresh gas, which form a fuel-fresh gas mixture and react chemically with one another to produce exhaust gas.
  • the exhaust gas is supplied to the exhaust gas aftertreatment device 3 and flows through it in the direction of arrow 4.
  • a first measured value is measured by means of a first lambda probe 5 and downstream of the exhaust gas aftertreatment device 3, a second measured value is measured by means of a second lambda probe 6.
  • the two measured values describe a residual oxygen content of the exhaust gas or a combustion air ratio at the respective location.
  • a lambda controller 7 is operated using the first measured value and a trim controller 8 is operated using the second measured value.
  • Output variables of the two controllers 7 and 8 are calculated with a setpoint supplied via an input 9, namely in a calculation module 10.
  • the composition of the fuel-fresh gas mixture is determined from the result of the calculation.
  • the composition of the exhaust gas downstream of the exhaust gas aftertreatment device 3 is determined using an exhaust gas aftertreatment model. This is done for at least one exhaust gas component, but preferably for several exhaust gas components.
  • the exhaust gas aftertreatment model comprises several exhaust gas aftertreatment sub-models, in the exemplary embodiment shown here five exhaust gas aftertreatment sub-models.
  • One of several sections 11 of the exhaust gas aftertreatment device 3 is calculated using each of the exhaust gas aftertreatment sub-models.
  • the sections 11 extend from an inlet 12 to an outlet 13 of the exhaust gas aftertreatment device 3 and are directly adjacent to one another.
  • the sections 11 extend continuously and uninterruptedly from the inlet 12 to the outlet 13.
  • an inlet concentration and an inlet combustion air ratio are determined, namely at a respective inlet point 14.
  • an outlet concentration of the respective exhaust gas component is then determined at a respective outlet point 15 of the corresponding section 11.
  • the inlet concentration for a further downstream section 11 is equal to the outlet concentration of the immediately upstream section 11.
  • the inlet concentration of the most upstream section 11 is equal to the inlet concentration of the exhaust gas aftertreatment device 3 and the outlet concentration of the exhaust gas aftertreatment device 3 is equal to the outlet concentration of the most downstream section 11.
  • the exhaust aftertreatment model or each of the exhaust aftertreatment sub-models determines a conversion rate for the respective exhaust gas component depending on the respective inlet combustion air ratio.
  • the conversion rate is, for example, in a Characteristic map or the like, namely for different inlet combustion air ratios.
  • one or more of the following exhaust gas components are used as exhaust gas components: hydrocarbon, carbon oxide, in particular carbon monoxide, hydrogen, in particular molecular hydrogen, nitrogen oxide, in particular nitrogen monoxide and/or nitrogen dioxide, and oxygen, in particular molecular oxygen.
  • the respective inlet combustion air ratio is not determined from the first measured value, but from the second measured value independently of the first measured value.
  • the inlet combustion air ratio for each of the sections 11 is determined from a measured value which is measured downstream of the respective entry point 14.
  • a combustion air ratio is first determined from the second measured value, namely using a probe characteristic curve for the second lambda probe 6.
  • the combustion air ratio determined in this way is derived over time and the time derivative is multiplied by a correction factor.
  • the inlet combustion air ratio is the sum of the inlet combustion air ratio and the result of multiplying the correction factor by the time derivative of the combustion air ratio.
  • the correction factor is proportional to the oxygen storage capacity and inversely proportional to the exhaust gas mass flow.
  • the position of the respective section 11 of the exhaust gas aftertreatment device 3 is taken into account in the correction factor.
  • a position variable included in the correction factor is one for the inlet 12 and zero for the outlet 13 and is determined for the inlet points 14 located between the inlet 12 and the outlet 13 by means of linear interpolation. For the five sections 11 shown here, whose inlet points 14 are equidistant from one another, this results in position variables of 1.0, 0.8, 0.6, 0.4 and 0.2.
  • the respective position variable is multiplied by the time derivative, for example as a component of the correction factor.
  • FIG. 2 shows a diagram in which curves 16, 17, 18, 19, 20 and 21 describe combustion air ratios over time t.
  • Curve 16 corresponds to a combustion air ratio calculated from the second measured value, the other curves 17 to 21 are derived from this curve 16, namely in the manner described.
  • Curve 16 therefore shows the outlet concentration of at least one exhaust gas component of the section 11 furthest downstream.
  • Curve 17 describes the inlet concentration for this section 11 and correspondingly the outlet concentration of the section 11 immediately upstream.
  • the curves 18 to 21 describe the inlet concentrations for the sections 11 further upstream. At the latest from curve 21 it becomes clear that the curves 16 to 21 are shown as examples of a sudden change in the composition of the fuel-fresh gas mixture. At a time ti the mixture switches from a rich to a lean mixture and at a time t2 from the lean to the rich mixture.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat (2) und eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) zur Nachbehandlung des Abgases verfügt, wobei mittels einer ersten Lambdasonde (5) stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) ein erster Messwert und mittels einer zweiten Lambdasonde (6) stromabwärts der ersten Lambdasonde (6) ein zweiter Messwert gemessen wird, und wobei eine Austrittskonzentration wenigstens einer Abgaskomponente stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) mittels eines Abgasnachbehandlungsmodells ermittelt wird, dem als Eingangsgrößen eine für eine Eintrittsstelle (14) ermittelte Eintrittskonzentration sowie ein für die Eintrittsstelle (14) ermitteltes Eintrittsverbrennungsluftverhältnis zugeführt werden. Dabei ist vorgesehen, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis aus dem zweiten Messwert unabhängig von dem ersten Messwert ermittelt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat und eine Abgasnachbehandlungseinrichtung zur Nachbehandlung des Abgases verfügt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift US 2013/0245919 A1 bekannt. Diese offenbart ein Verfahren, bei welchem eine Kraftstoffeinspritzungsmenge auf der Grundlage eines Oxidationszustands eines Katalysators eingestellt wird. Der Oxidationszustand beruht hierbei auf Reaktionsraten einer Vielzahl von Abgasspezies über eine Katalysatorlängsachse und einem Satz axial gemittelter Massenbilanz- und Energiebilanzgleichungen für eine Fluidphase und einen Washcoat des Katalysators.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches gegenüber dem Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere eine Schadstoffemission der Antriebseinrichtung zuverlässig überwacht, um ein Einhalten von Grenzwerten zu gewährleisten.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis aus dem zweiten Messwert unabhängig von dem ersten Messwert ermittelt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in der Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind; vielmehr sind beliebige Variationen der in der Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Figuren offenbarten Merkmale realisierbar.
Die Antriebseinrichtung dient dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Die Antriebseinrichtung ist bevorzugt Bestandteil des Kraftfahrzeugs, kann jedoch selbstverständlich auch separat von diesem vorliegen. Zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments weist die Antriebsrichtung das Antriebsaggregat auf, welches vorzugsweise als Brennkraftmaschine ausgestaltet ist. Dem Antriebsaggregat werden während eines Betriebs der Antriebseinrichtung zumindest zeitweise Kraftstoff und Frischgas zugeführt, wobei das Frischgas zumindest zeitweise Frischluft enthält. Zusätzlich kann das Frischgas Abgas aufweisen, sofern eine Abgasrückführung realisiert ist, bei welcher das von dem Antriebsaggregat erzeugte Abgas zumindest teilweise wieder in das Antriebsaggregat zurückgeführt wird, nämlich als Bestandteil des Frischgases. Der Kraftstoff und das Frischgas, die dem Antriebsaggregat zugeführt werden, bilden ein Kraftstoff-Frischgas-Gemisch mit einer bestimmten Zusammensetzung, das in dem Antriebsaggregat zur Reaktion gebracht wird.
Während des Betriebs des Antriebsaggregats fällt aufgrund der chemischen Reaktion von Kraftstoff und Frischgas miteinander Abgas an, welches in Richtung einer Außenumgebung der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Kraftfahrzeugs abgeführt wird. Da in dem von dem Antriebsaggregat erzeugten Abgas Schadstoffe enthalten sind, wird das Abgas vor dem Entlassen in die Außenumgebung zunächst der Abgasnachbehandlungseinrichtung zugeführt. In der Abgasnachbehandlungseinrichtung werden die Schadstoffe zumindest teilweise in ungefährlichere Produkte umgesetzt. Erst nach dem Durchlaufen der Abgasnachbehandlungseinrichtung wird das Abgas in die Außenumgebung abgeführt. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung liegt beispielsweise als Fahrzeugkatalysator vor, insbesondere als Drei-Wege-Kata- lysator, Oxidationskatalysator, NOx-Speicherkatalysator oder SCR- Katalysator. Sie kann jedoch auch als Partikelfilter, insbesondere als Otto- Partikelfilter oder als Diesel-Partikelfilter ausgestaltet sein, bevorzugt mit integriertem Fahrzeugkatalysator, beispielsweise mit einer katalytischen Beschichtung.
Um die Schadstoffemission der Antriebseinrichtung zu ermitteln, also die in die Außenumgebung abgeführt Menge der wenigstens einen Abgaskomponente, wird das Abgasnachbehandlungsmodell herangezogen. Das Abgasnachbehandlungsmodell modelliert die Konvertierung der wenigstens einen Abgaskomponente mithilfe der Abgasnachbehandlungseinrichtung. Hierzu werden dem Abgasnachbehandlungsmodell als eine erste Eingangsgröße die Eintrittskonzentration der wenigstens einen Abgaskomponente zugeführt, welche an der Eintrittsstelle vorliegt.
Unter der Eintrittsstelle ist insbesondere diejenige Stelle zu verstehen, an welcher das Abgas in die Abgasnachbehandlungseinrichtung eintritt. Alternativ bezeichnet die Eintrittsstelle diejenige Stelle, an welcher das Abgas in einen bestimmten Abschnitt der Abgasnachbehandlungseinrichtung eintritt, insbesondere in einen von mehreren Abschnitten. Anhand der Eintrittskonzentration berechnet das Abgasnachbehandlungsmodell eine Austrittskonzentration, welche an einer Austrittsstelle vorliegt. Analog zu der Eintrittsstelle bezeichnet die Austrittsstelle diejenige Stelle, an welcher das Abgas aus der Abgasnachbehandlungseinrichtung oder dem Abschnitt der Abgasnachbehandlungseinrichtung austritt.
Die Eintrittskonzentration kann grundsätzlich auf beliebige Art und Weise ermittelt werden, beispielsweise wird sie in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt des Antriebsaggregats bestimmt, wobei der Betriebspunkt beispielsweise durch das momentan von dem Antriebsaggregat bereitgestellte Antriebsdrehmoment und/oder eine momentane Drehzahl des Antriebsaggregats gekennzeichnet ist. Ist die Eintrittsstelle diejenige Stelle, an welcher das Abgas in die Abgasnachbehandlungseinrichtung eintritt, so ist die an der Eintrittsstelle vorliegende Eintrittskonzentration gleich einer Rohemission des Antriebsaggregats, also gleich der von dem Antriebsaggregat erzeugten beziehungsweise ausgestoßenen Menge der wenigstens einen Abgaskomponente. Liegt die Eintrittsstelle stromabwärts dieser Stelle vor, so wird die an der Eintrittsstelle vorliegende Eintrittskonzentration bevorzugt mittels des Abgasnachbehandlungsmodells bestimmt. Beispielsweise entspricht in diesem Fall die Eintrittskonzentration für einen der Abschnitte der Austrittskonzentration für einen dem Abschnitt vorhergehenden Abschnitt der Abgasnachbehandlungseinrichtung.
Als zusätzliche Eingangsgröße wird dem Abgasnachbehandlungsmodell das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis zugeführt, welches analog zu der Eintrittskonzentration für die Eintrittsstelle ermittelt wird. Es könnte beispielsweise vorgesehen sein, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis gleich einem Verbrennungsluftverhältnis zu setzen, welches aus dem ersten Messwert ermittelt wird, der unter Verwendung der ersten Lambdasonde stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung gemessen wird. Der erste Messwert beschreibt insoweit das stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung in dem Abgas vorliegende Verbrennungsluftverhältnis beziehungsweise eine Menge des dort in dem Abgas vorliegenden Restsauerstoffs.
Allerdings ist üblicherweise der erste Messwert mit einem vergleichsweise großen Messfehler behaftet, insbesondere falls als erste Lambdasonde eine Breitbandlambdasonde verwendet wird. Bereits ein Messfehler von weniger als einem Prozent führt zu einem intolerablen Verlust an Genauigkeit des Abgasnachbehandlungsmodells. Aus diesem Grund kann es vorgesehen sein, den ersten Messwert mithilfe einer Trimmregelung anhand des zweiten Messwerts zu korrigieren. Der zweite Messwert wird unter Verwendung der zweiten Lambdasonde gemessen und beschreibt das Verbrennungsluftverhältnis beziehungsweise die Menge an Restsauerstoff stromabwärts der ersten Lambdasonde, insbesondere stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung. Beispielsweise ist es vorgesehen, den zweiten Messwert auf einen Sollwert zu regeln und hieraus einen Offset zu ermitteln, mit welchem der erste Messwert beaufschlagt wird, insbesondere zur Durchführung einer Lambdaregelung auf Grundlage des ersten Messwerts.
In Untersuchungen der Anmelderin hat sich jedoch herausgestellt, dass der erste Messwert nach dem Durchführen der Trimmregelung zwar eine hinreichende Genauigkeit für die Lambdaregelung aufweist, jedoch nicht zwingend für das Abgasnachbehandlungsmodell. Hinzu kommt, dass die Breitbandlambdasonde keine idealen dynamischen Eigenschaften hat. Dies macht sich beispielsweise nach einem Schubbetrieb des Antriebsaggregats bemerkbar, indem nach einer sprunghaften Änderung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs die Sonde über einen bestimmten Zeitraum dieser Änderung hinterherläuft. Dies führt zu Fehlern in dem Abgasnachbehandlungsmodell.
Aus diesem Grund ist es nun vorgesehen, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis aus dem zweiten Messwert unabhängig von dem ersten Messwert ermittelt wird. Das bedeutet, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnisses nur von dem stromabwärts der ersten Lambdasonde gemessenen zweiten Messwert, nicht jedoch von dem ersten Messwert abhängt. Anders ausgedrückt findet der erste Messwert keinerlei Berücksichtigung bei dem Ermitteln des Eintrittsverbrennungsluftverhältnisses, sondern - von den beiden Messwerten - lediglich der zweite Messwert. Hierdurch kann das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis mit derart hoher Genauigkeit bestimmt werden, dass auch das Abgasnachbehandlungsmodell mit gutem Ergebnis durchgeführt werden kann, sodass die Austrittskonzentration die tatsächlich an der Austrittsstelle in dem Abgas vorliegende Konzentration der wenigstens einen Abgaskomponente mit hoher Genauigkeit beschreibt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als erste Lambdasonde eine Breitbandlambdasonde und/oder als zweite Lambdasonde eine Sprunglambdasonde verwendet wird. Während die Breitbandlambdasonde einen vergleichsweise breiten Messbereich aufweist, ist dies für die Sprunglambdasonde nicht der Fall. Die Sprunglambdasonde liegt beispielsweise in Form einer einzelnen Nernstzelle vor und kann auch als Spannungssprungsonde bezeichnet werden. Die Breitbandlambdasonde setzt sich hingegen aus einer Nernstzelle und einer Pumpzelle zusammen. Die Pumpzelle wird derart eingestellt, dass mittels der Nernstzelle ein Verbrennungsluftverhältnis von A = 1 gemessen wird. Die Stromstärke und/oder die Spannung des zum Betreiben der Pumpzelle verwendeten elektrischen Stroms stellt dann ein Maß für das tatsächlich in dem Abgas vorliegende Verbrennungsluftverhältnis dar. Die Verwendung der Breitbandlambdasonde als erste Lambdasonde und der Sprunglambdasonde als zweite Lambdasonde ermöglicht insbesondere ein präzises Durchführen der Lambdaregelung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Messwert mittels einer Sondenkennlinie in ein Verbrennungsluftverhältnis umgerechnet wird, aus dem das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis bestimmt wird. Der zweite Messwert wird also zunächst in das Verbrennungsluftverhältnis konvertiert, nämlich unter Verwendung der Sondenkennlinie. Die Sondenkennlinie ist auf die zweite Lambdasonde abgestimmt und beschreibt ihr Verhalten. Insbesondere sind in der Sondenkennlinie Werte für das Verbrennungsluftverhältnis hinterlegt, welche für unterschiedliche Messwerte vorliegen. Die Sondenkennlinie kann auf beliebige Art und Weise hinterlegt sein, beispielsweise unter Verwendung einer mathematischen Beziehung, eines Kennfelds und/oder einer Tabelle. Erst aus dem Verbrennungsluftverhältnis wird anschließend das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis ermittelt. Die Verwendung der Sondenkennlinie zum Umwandeln des zweiten Messwerts in das Verbrennungsluftverhältnis ist einerseits mit geringem Rechenaufwand umsetzbar und andererseits hinreichend genau, um das Abgasnachbehandlungsmodell auf Grundlage des Verbrennungsluftverhältnisses zu betreiben.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis anhand einer zeitlichen Ableitung des Verbrennungsluftverhältnisses bestimmt wird. Das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis entspricht insoweit nicht unmittelbar dem aus dem zweiten Messwert bestimmten Verbrennungsluftverhältnis, sondern es wird eine Korrektur vorgenommen. Diese besteht in dem Ermitteln der zeitlichen Ableitung des Verbrennungsluftverhältnisses. Auf dieser Grundlage wird anschließend das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis bestimmt, sodass dieses als Funktion zumindest von der zeitlichen Ableitung des Verbrennungsluftverhältnisses vorliegt. Hierdurch kann auf vergleichsweise einfache Art und Weise das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zeitliche Ableitung beaufschlagt mit einem einen Einfluss der Abgasnachbehandlungseinrichtung beschreibenden Korrekturfaktor bei dem Bestimmen des Eintrittsverbrennungsluftverhältnisses verwendet wird. Da der zweite Messwert stromabwärts der ersten Lambdasonde und insbesondere stromabwärts der Eintrittsstelle gemessen wird, beeinflusst die Abgasnachbehandlungseinrichtung maßgeblich das aus dem zweiten Messwert ermittelte Eintrittsverbrennungsluftverhältnis. Insbesondere ist das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis abhängig von der Sauerstoffspeicherkapazität der Abgasnachbehandlungseinrichtung und/oder dem Abgasmassenstrom des die Abgasnachbehandlungseinrichtung durchströmenden Abgases. Aus diesem Grund wird die zeitliche Ableitung des Verbrennungsluftverhältnisses zunächst mit dem Korrekturfaktor beaufschlagt, bevor sie in das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis einfließt. Hierdurch kann die Genauigkeit des Abgasnachbehandlungsmodells weiter erhöht werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Korrekturfaktor in Abhängigkeit von wenigstens einer der nachfolgend genannten Größen ermittelt wird: eine Sauerstoffspeicherkapazität der Abgasnachbehandlungseinrichtung, ein Abgasmassenstrom des Abgases und eine eine Position der Eintrittsstelle beschreibende Positionsgröße. Hierauf wurde bereits hingewiesen. Die Sauerstoffspeicherkapazität beschreibt die Fähigkeit der Abgasnachbehandlungseinrichtung, Sauerstoff zwischenzuspeichern. Hierbei steht die Sauerstoffspeicherkapazität für die maximal zwischenspeicherbare Sauerstoffmenge. Der Abgasmassenstrom hingegen beschreibt den Massenstrom des die Abgasnachbehandlungseinrichtung momentan durchströmenden Abgases. Die Positionsgröße betrifft die Anordnung der Eintrittsstelle, insbesondere relativ in der Abgasnachbehandlungseinrichtung und/oder relativ zu dem zweiten Lambdasensor.
Der Korrekturfaktor kann aus der Sauerstoffspeicherkapazität, dem Abgasmassenstrom oder sowohl der Sauerstoffspeicherkapazität als auch dem Abgasmassenstrom bestimmt werden. Die Berücksichtigung beider Parameter hat einen besonders deutlichen Einfluss auf die Genauigkeit des Abgasnachbehandlungsmodells. Zusätzlich oder alternativ wird die Positionsgröße herangezogen, insbesondere falls mehrere Abschnitte der Abgasnachbehandlungseinrichtung modelliert werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis anhand des Verbrennungsluftverhältnisses und der zeitlichen Ableitung bestimmt wird. Insgesamt liegt also das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis als Funktion des Verbrennungsluftverhältnisses vor, wobei dieses mehrfach Eingang in das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis findet, nämlich einmal unmittelbar und einmal in Form der zeitlichen Ableitung. Vorzugsweise ergibt sich das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis als Summe aus dem Verbrennungsluftverhältnis und der zeitlichen Ableitung des Verbrennungsluftverhältnisses, bevorzugt beaufschlagt mit dem Korrekturfaktor. Auf diese Art und Weise ergibt sich eine besonders hohe Genauigkeit des Eintrittsverbrennungsluftverhältnisses und folglich eine hohe Genauigkeit des Abgasnachbehandlungsmodells.
Beispielsweise lässt sich das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis mittels der Beziehung ermitteln, wobei Ai das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis, A2 das Verbrennungsluftverhältnis, k der Korrekturfaktor und t die Zeit ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Abgasnachbehandlungsmodell mehrere Abgasnachbehandlungsteilmodelle zum Modellieren unterschiedlicher Abschnitte der Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst, wobei jedem der Abgasnachbehandlungsteilmodelle als Eingangsgrößen eine von mehreren, die Eintrittskonzentration umfassenden Eintrittskonzentrationen sowie eines von mehreren, das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis umfassenden Eintrittsverbrennungsluftverhältnissen zugeführt werden, wobei die jeweilige Eintrittskonzentration und das jeweilige Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für eine von mehreren, die Eintrittsstelle umfassenden Eintrittsstellen ermittelt werden und jedes der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse aus dem zweiten Messwert unabhängig von dem ersten Messwert ermittelt wird.
Das bedeutet, dass nicht die Abgasnachbehandlungseinrichtung insgesamt betrachtet wird, sondern die Abgasnachbehandlungseinrichtung in mehrere Abschnitte aufgeteilt wird. Die Abschnitte erstrecken sich bevorzugt von einem Anfang bis hin zu einem Ende der Abgasnachbehandlungseinrichtung und grenzen besonders bevorzugt unmittelbar aneinander an. Beispielsweise ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung in wenigstens zwei, wenigstens drei, wenigstens vier oder - bevorzugt - wenigstens fünf Abschnitte aufgeteilt. Für jeden dieser Abschnitte liegt jeweils ein Abgasnachbehandlungsteilmodell vor, wobei die Abgasnachbehandlungsteilmodelle der mehreren Abschnitte insgesamt das Abgasnachbehandlungsmodell bilden.
Jedes der Abgasnachbehandlungsteilmodelle weist als Eingangsgrößen jeweils eine der Eintrittskonzentrationen und eines der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse auf. Die eingangs erwähnte Eintrittskonzentration ist hierbei Bestandteil dieser mehreren Eintrittskonzentrationen und das erwähnte Eintrittsverbrennungsluftverhältnis ist Bestandteil der mehreren Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse. Die Eintrittskonzentration und das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für jeden Abschnitt werden für eine jeweilige Eintrittsstelle dieses Abschnitts ermittelt.
Mithilfe des jeweiligen Abgasnachbehandlungsteilmodells werden aus der jeweiligen Eintrittskonzentration und dem jeweilige Eintrittsverbrennungsluftverhältnis eine jeweilige Austrittskonzentration für eine Austrittsstelle des jeweiligen Abschnitts ermittelt. Vorzugsweise wird die Austrittskonzentration eines strömungstechnisch vorhergehenden Abschnitts als Eintrittskonzentration eines strömungstechnisch unmittelbar auf diesen Abschnitt folgenden Abschnitts verwendet. Das Abgasnachbehandlungsmodell beruht insoweit auf einer schrittweisen Berechnung der Austrittskonzentration der wenigstens einen Abgaskomponente über die Abgasnachbehandlungseinrichtung hinweg. Hierdurch kann eine besonders hohe Genauigkeit erreicht werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eines der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse mittels Filterung aus dem zweiten Messwert ermittelt wird. Grundsätzlich werden alle Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse aus dem zweiten Messwert und unabhängig von dem ersten Messwert ermittelt. Vorzugsweise kommt für wenigstens eines der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse die bereits beschriebene Vorgehensweise zum Einsatz, sodass also das entsprechende Eintrittsverbrennungsluftverhältnis unter Verwendung der zeitlichen Ableitung des Verbrennungsluftverhältnisses ermittelt wird.
Wenigstens ein anderes der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse wird jedoch mittels Filterung aus dem zweiten Messwert bestimmt. Besonders bevorzugt ist es hierbei vorgesehen, wiederum unter Verwendung der Sondenkennlinie das Verbrennungsluftverhältnis aus dem zweiten Messwert zu ermitteln. Dieses Verbrennungsluftverhältnis wird anschließend gefiltert und das Ergebnis der Filterung als Eintrittsverbrennungsluftverhältnis verwendet. Als Filter kommt insbesondere ein Tiefpassfilter zum Einsatz.
Besonders bevorzugt wird das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis anhand der zeitlichen Ableitung bestimmt, sofern die Eintrittsstelle des jeweiligen Abschnitts stromaufwärts der zweiten Lambdasonde angeordnet ist. Die Filterung kommt hingegen zum Einsatz, sofern die Eintrittsstelle des jeweiligen Abschnitts stromabwärts der zweiten Lambdasonde vorliegt. Eine solche Vorgehensweise ermöglicht die Verwendung des beschriebenen Verfahrens auch bei einer Anordnung der zweiten Lambdasonde nicht stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung, sondern in der Abgasnachbehandlungseinrichtung.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Antriebseinrichtung über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat und eine Abgasnachbehandlungseinrichtung zur Nachbehandlung des Abgases verfügt, wobei mittels einer ersten Lambdasonde stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung ein erster Messwert und mittels einer zweiten Lambdasonde stromabwärts der ersten Lambdasonde ein zweiter Messwert gemessen wird, und wobei die Austrittskonzentration wenigstens einer Abgaskomponente stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung mittels eines Abgasnachbehandlungsmodells ermittelt wird, dem als Eingangsgrößen eine für eine Eintrittsstelle ermittelte Eintrittskonzentration sowie ein für die Eintrittsstelle ermitteltes Eintrittsverbrennungsluftverhältnis zugeführt werden. Dabei ist die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und ausgestaltet, das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis aus dem zweiten Messwert unabhängig von dem ersten Messwert zu ermitteln.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsaggregat und eine Abgasnachbehandlungseinrichtung, sowie
Figur 2 ein Diagramm, in welchem Verläufe für ein Verbrennungsluftverhältnis über der Zeit aufgetragen sind.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 , die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat 2 sowie eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 3, hier in Form eines Fahrzeugkatalysators, verfügt. Dem Antriebsaggregat 2 werden Kraftstoff und Frischgas zugeführt, welche ein Kraftstoff-Frischgas-Gemisch bilden und chemisch unter Erzeugung von Abgas miteinander reagieren. Das Abgas wird der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 zugeführt und durchströmt diese in Richtung des Pfeils 4.
Stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 wird mittels einer ersten Lambdasonde 5 ein erster Messwert und stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 mittels einer zweiten Lambdasonde 6 ein zweiter Messwert gemessen. Die beiden Messwerte beschreiben einen Restsauerstoffgehalt des Abgases beziehungsweise ein Verbrennungsluftverhältnis an der jeweiligen Stelle.
Unter Verwendung des ersten Messwerts wird ein Lambdaregler 7 betrieben und unter Verwendung des zweiten Messwerts ein Trimmregler 8. Ausgangsgrößen der beiden Regler 7 und 8 werden mit einem über einen Eingang 9 zugeführten Sollwert verrechnet, nämlich in einem Berechnungsbaustein 10. Aus einem Ergebnis der Verrechnung wird die Zusammensetzung des Kraft- stoff-Frischgas-Gemischs ermittelt.
Weiterhin wird mittels eines Abgasnachbehandlungsmodells die Zusammensetzung des Abgases stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 bestimmt. Dies erfolgt für wenigstens eine Abgaskomponente, bevorzugt jedoch für mehrere Abgaskomponenten. Das Abgasnachbehandlungsmodell umfasst mehrere Abgasnachbehandlungsteilmodelle, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel fünf Abgasnachbehandlungsteilmodelle. Mittels jedes der Abgasnachbehandlungsteilmodelle wird einer von mehreren Abschnitten 11 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 berechnet. Die Abschnitte 11 erstrecken sich von einem Einlass 12 bis hin zu einem Auslass 13 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 und grenzen unmittelbar aneinander an. Die Abschnitte 11 erstrecken sich insoweit durchgehend und ununterbrochen von dem Einlass 12 bis zu dem Auslass 13.
Für jeden der Abschnitte 11 werden eine Eintrittskonzentration sowie ein Eintrittsverbrennungsluftverhältnis ermittelt, nämlich an einer jeweiligen Eintrittsstelle 14. Mithilfe des jeweiligen Abgasnachbehandlungsteilmodells wird nachfolgend eine Austrittskonzentration der jeweiligen Abgaskomponente an einer jeweiligen Austrittsstelle 15 des entsprechenden Abschnitts 11 ermittelt. Vorzugweise wird hierbei die Eintrittskonzentration für einen weiter stromabwärts liegenden Abschnitt 11 gleich der Austrittskonzentration des jeweils unmittelbar stromaufwärts liegenden Abschnitts 11 verwendet. Die Eintrittskonzentration des am weitesten stromaufwärts liegenden Abschnitts 11 ist gleich der Eintrittskonzentration der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 und die Austrittskonzentration der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 ist gleich der Austrittskonzentration des am weitesten stromabwärts liegenden Abschnitts 11.
Das Abgasnachbehandlungsmodell beziehungsweise jedes der Abgasnachbehandlungsteilmodelle ermittelt für die jeweilige Abgaskomponente eine Konvertierungsrate in Abhängigkeit von dem jeweiligen Eintrittsverbrennungsluftverhältnis. Die Konvertierungsrate ist beispielsweise in einem Kennfeld oder dergleichen hinterlegt, nämlich für verschiedene Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse. Beispielsweise wird als Abgaskomponente eine oder mehrere der nachfolgenden Abgaskomponenten verwendet: Kohlenwasserstoff, Kohlenstoffoxid, insbesondere Kohlenstoffmonoxid, Wasserstoff, insbesondere molekularer Wasserstoff, Stickoxid, insbesondere Stickstoffmonoxid und/oder Stickstoffdioxid, und Sauerstoff, insbesondere molekularer Sauerstoff.
Das jeweilige Eintrittsverbrennungsluftverhältnis wird nicht anhand des ersten Messwerts ermittelt, sondern aus dem zweiten Messwert unabhängig von dem ersten Messwert. Insoweit wird also das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für jeden der Abschnitte 11 anhand eines Messwerts ermittelt, welcher stromabwärts der jeweiligen Eintrittsstelle 14 gemessen wird. Hierzu wird zunächst aus dem zweiten Messwert ein Verbrennungsluftverhältnis ermittelt, nämlich unter Verwendung einer Sondenkennlinie für die zweite Lambdasonde 6. Das so bestimmte Verbrennungsluftverhältnis wird zeitlich abgeleitet und die zeitliche Ableitung mit einem Korrekturfaktor multipliziert. Das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis ergibt sich als Summe aus dem Eintrittsverbrennungsluftverhältnis und dem Ergebnis der Multiplikation des Korrekturfaktors mit der zeitlichen Ableitung des Verbrennungsluftverhältnisses.
Der Korrekturfaktor ist proportional zu der Sauerstoffspeicherkapazität und umgekehrt proportional zu dem Abgasmassenstrom. Die Position des jeweiligen Abschnitts 11 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 3 wird in dem Korrekturfaktor berücksichtigt. So ist der Korrekturfaktor umso größer, je weiter die Eintrittsstelle 14 von der zweiten Lambdasonde 6 entfernt ist. Beispielsweise beträgt eine in dem Korrekturfaktor einfließende Positionsgröße für den Einlass 12 eins und für den Auslass 13 null und wird für die zwischen dem Einlass 12 und dem Auslass 13 liegenden Eintrittsstellen 14 mittels linearer Interpolation ermittelt. Für die hier dargestellten fünf Abschnitte 11 , deren Eintrittsstellen 14 äquidistant voneinander beabstandet sind, ergeben sich somit Positionsgrößen von 1 ,0, 0,8, 0,6, 0,4 und 0,2. Die jeweilige Positionsgröße wird mit der zeitlichen Ableitung multipliziert, beispielsweise als Bestandteil des Korrekturfaktors. Die Figur 2 zeigt ein Diagramm, in welchem Verläufe 16, 17, 18, 19, 20 und 21 Verbrennungsluftverhältnisse über der Zeit t beschreiben. Der Verlauf 16 entspricht einem aus dem zweiten Messwert berechneten Verbrennungsluft- Verhältnis, die weiteren Verläufe 17 bis 21 sind von diesem Verlauf 16 abgeleitet, nämlich auf die beschriebene Art und Weise. Der Verlauf 16 zeigt also die Austrittskonzentration der wenigstens einen Abgaskomponente des am weitesten stromabwärts liegenden Abschnitts 11. Der Verlauf 17 beschreibt die Eintrittskonzentration für diesen Abschnitt 11 und entsprechend die Aus- trittskonzentration des unmittelbar stromaufwärts liegenden Abschnitts 11.
Die Verläufe 18 bis 21 beschreiben die Eintrittskonzentrationen für die weiter stromaufwärts liegenden Abschnitte 11 . Spätestens anhand des Verlaufs 21 wird deutlich, dass die Verläufe 16 bis 21 beispielhaft für eine sprunghafte Veränderung der Zusammensetzung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs ge- zeigt sind. In einem Zeitpunkt ti wird von einem fetten auf ein mageres Gemisch und in einem Zeitpunkt t2 von dem mageren auf das fette Gemisch umgeschaltet.
BEZUGSZEICHENLISTE:
1 Antriebseinrichtung
2 Antriebsaggregat
3 Abgasnachbehandlungseinrichtung
4 Pfeil
5 1. Lambdasonde
6 2. Lambdasonde
7 Lambdaregler
8 Trimmregler
9 Eingang
10 Berechnungsbaustein
11 Abschnitt
12 Einlass
13 Auslass
14 Eintrittsstelle
15 Austrittsstelle
16 Verlauf
17 Verlauf
18 Verlauf
19 Verlauf
20 Verlauf
21 Verlauf

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1 . Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, die über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat (2) und eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) zur Nachbehandlung des Abgases verfügt, wobei mittels einer ersten Lambdasonde (5) stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) ein erster Messwert und mittels einer zweiten Lambdasonde (6) stromabwärts der ersten Lambdasonde (6) ein zweiter Messwert gemessen wird, und wobei eine Austrittskonzentration wenigstens einer Abgaskomponente stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) mittels eines Abgasnachbehandlungsmodells ermittelt wird, dem als Eingangsgrößen eine für eine Eintrittsstelle (14) ermittelte Eintrittskonzentration sowie ein für die Eintrittsstelle (14) ermitteltes Eintrittsverbrennungsluftverhältnis zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis aus dem zweiten Messwert unabhängig von dem ersten Messwert ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als erste Lambdasonde (5) eine Breitbandlambdasonde und/oder als zweite Lambdasonde (6) eine Sprunglambdasonde verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messwert mittels einer Sondenkennlinie in ein Verbrennungsluftverhältnis umgerechnet wird, aus dem das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis anhand einer zeitlichen Ableitung des Verbrennungsluftverhältnisses bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Ableitung beaufschlagt mit einem einen Einfluss der Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) beschreibenden Korrekturfaktor bei dem Bestimmen des Eintrittsverbrennungsluftverhältnisses verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor in Abhängigkeit von wenigstens einer der nachfolgenden genannten Größen ermittelt wird: eine Sauerstoffspeicherkapazität der Abgasnachbehandlungseinrichtung (3), ein Abgasmassenstrom des Abgases und eine eine Position der Eintrittsstelle beschreibende Positionsgröße.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis anhand des Verbrennungsluftverhältnisses und der zeitlichen Ableitung bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasnachbehandlungsmodell mehrere Abgasnachbehandlungsteilmodelle zum Modellieren unterschiedlicher Abschnitte (11 ) der Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) umfasst, wobei jedem der Abgasnachbehandlungsteilmodelle als Eingangsgrößen eine von mehreren, die Eintrittskonzentration umfassenden Eintrittskonzentrationen sowie eines von mehreren, das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis umfassenden Eintrittsverbrennungsluftverhältnissen zugeführt werden, wobei die jeweilige Eintrittskonzentration und das jeweilige Eintrittsverbrennungsluftverhältnis für eine von mehreren, die Eintrittsstelle (14) umfassenden Eintrittsstellen (14) ermittelt werden und jedes der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse aus dem zweiten Messwert unabhängig von dem ersten Messwert ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Eintrittsverbrennungsluftverhältnisse mittels Filterung aus dem zweiten Messwert ermittelt wird.
10. Antriebseinrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinrichtung (1 ) über ein Abgas erzeugendes Antriebsaggregat (2) und eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) zur Nachbehandlung des Abgases verfügt, wobei mittels einer ersten Lambdasonde (5) stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) ein erster Messwert und mittels einer zweiten Lambdasonde (6) stromabwärts der ersten Lambdasonde (5) ein zweiter Messwert gemessen wird, und wobei eine Austrittskonzentration wenigstens einer Abgaskomponente stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (3) mittels eines Abgasnachbehandlungsmodells ermittelt wird, dem als Eingangsgrößen eine für eine Eintrittsstelle (14) ermittelte Eintrittskonzentration sowie ein für die Eintrittsstelle (14) ermitteltes Eintrittsverbrennungsluftverhältnis zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (1 ) dazu vorgesehen und ausgestaltet ist, das Eintrittsverbrennungsluftverhältnis aus dem zweiten Messwert unabhängig von dem ersten Messwert zu ermitteln.
EP24706057.7A 2023-02-23 2024-02-16 Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende antriebseinrichtung Pending EP4669850A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023201660.5A DE102023201660B3 (de) 2023-02-23 2023-02-23 Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
PCT/EP2024/053975 WO2024175485A1 (de) 2023-02-23 2024-02-16 Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende antriebseinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4669850A1 true EP4669850A1 (de) 2025-12-31

Family

ID=89809615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24706057.7A Pending EP4669850A1 (de) 2023-02-23 2024-02-16 Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende antriebseinrichtung

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4669850A1 (de)
CN (1) CN120641647A (de)
DE (1) DE102023201660B3 (de)
WO (1) WO2024175485A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4726194A1 (de) * 2024-10-11 2026-04-15 AUDI Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, entsprechende antriebseinrichtung sowie computerprogrammprodukt
EP4726193A1 (de) * 2024-10-11 2026-04-15 AUDI Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, entsprechende antriebseinrichtung sowie computerprogrammprodukt
DE102024136259A1 (de) * 2024-10-11 2026-04-16 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung sowie Computerprogrammprodukt
DE102024133215B3 (de) * 2024-11-13 2026-01-08 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Überwachen einer Schadstoffemission einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102025101914B3 (de) 2025-01-20 2026-03-19 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Überwachen einer Schadstoffemission einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102025101913B3 (de) 2025-01-20 2026-03-12 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Überwachen einer Schadstoffemission einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102025111575B3 (de) 2025-03-25 2026-04-23 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102025118572B3 (de) 2025-05-14 2026-05-21 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Überwachen einer Schadstoffemission einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102025118575B3 (de) 2025-05-14 2026-05-13 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19606652B4 (de) 1996-02-23 2004-02-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren der Einstellung des Kraftstoff-Luftverhältnisses für eine Brennkraftmaschine mit nachgeschaltetem Katalysator
US20130245919A1 (en) 2012-03-19 2013-09-19 Ford Global Technologies, Llc Low dimensional three way catalyst model for control and diagnostics
DE102017207407A1 (de) * 2017-05-03 2018-11-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuereinrichtung zur Regelung des Füllstandes eines Katalysators
DE102017208671B4 (de) 2017-05-23 2022-02-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie Abgasnachbehandlungssystem
DE102018218051A1 (de) * 2018-10-22 2020-04-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines eine erste Abgasreinigungskomponente und eine zweite Abgasreinigungskomponente aufweisenden Verbrennungsmotors
DE102018132466A1 (de) 2018-12-17 2020-06-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102018251719A1 (de) * 2018-12-27 2020-07-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zur Regelung eines Füllstands eines Speichers eines Katalysators für eine Abgaskomponente bei fehlender Sondenbetriebsbereitschaft
DE102020210551B4 (de) * 2020-08-20 2024-03-21 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung und zur Steuerung einer Sauerstoffbeladung eines Abgaskatalysators eines Abgastrakts einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024175485A1 (de) 2024-08-29
DE102023201660B3 (de) 2024-02-15
CN120641647A (zh) 2025-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102023201660B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102018216980A1 (de) Verfahren zur Regelung einer Füllung eines Speichers eines Katalysators für eine Abgaskomponente in Abhängigkeit von einer Alterung des Katalysators
DE102018251720A1 (de) Verfahren zur Ermittlung einer maximalen Speicherfähigkeit eines Abgaskomponentenspeichers eines Katalysators
DE102019201293A1 (de) Verfahren zur Unterscheidung zwischen Modellungenauigkeiten und Lambdaoffsets für eine modellgestützte Regelung des Füllstands eines Katalysators
DE102021126386B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102020202136A1 (de) Lambdakompensation mit Abgasbrenner
DE102022204865A1 (de) Verfahren zur Überwachung und Regelung einer Abgasnachbehandlungsanlage mit mehreren in Reihe geschalteten Katalysatoren
DE102018251725A1 (de) Verfahren zur Regelung einer Füllung eines Abgaskomponentenspeichers eines Katalysators
EP4545762B1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie computerprogrammprodukt
DE102024133215B3 (de) Verfahren zum Überwachen einer Schadstoffemission einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
EP4720481A1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie computerprogrammprodukt
DE102021132412B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102025118572B3 (de) Verfahren zum Überwachen einer Schadstoffemission einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102024136254B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung und einer Lambdasonde für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung sowie Computerprogrammprodukt
DE102006061682A1 (de) Verfahren zur Vorsteuerung einer Lambdaregelung
DE102025118575B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102025111575B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102025101914B3 (de) Verfahren zum Überwachen einer Schadstoffemission einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
EP4726194A1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug, entsprechende antriebseinrichtung sowie computerprogrammprodukt
DE102025101913B3 (de) Verfahren zum Überwachen einer Schadstoffemission einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Computerprogrammprodukt
DE102022201647B3 (de) Verfahren, Recheneinheit und Computerprogramm zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102022101084B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102024114198A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung sowie Computerprogrammprodukt
DE102022211614B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102024106666B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, entsprechende Antriebseinrichtung sowie Computerprogrammprodukt

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250725

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR