JP2002539448A - ＮＯｘセンサーの較正 - Google Patents

ＮＯｘセンサーの較正

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ＮＯｘセンサーによって、内燃機関の排気ガス流のＮＯｘ濃度を測定するための方法に関し、その際、このセンサーが、選択された動作点によって、較正される。特に詳細に言えば、選択されたエンジン動作点が、使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明の方法は、ＮＯｘセンサーによる排気ガスのＮＯｘ濃度の測定に関し、
且つ、特にこのようなＮＯｘセンサーの較正、および運転のための方法に関する
。
【０００２】 内燃機関（エンジン）の排気ガス内におけるＮＯｘ濃度を測定するためのＮＯ
ｘセンサーは、様々な様式において公知であり、且つ詳しい説明を必用としない
。希薄混合気で運転可能な燃焼エンジンの際のＮＯｘ限界値の維持のために、Ｎ
Ｏｘ濃度の情報は、例えばその時機においてＮＯｘの貯蔵がこのＮＯｘ貯蔵部に
おいてもはや可能でなく即ちＮＯｘ貯蔵部が充満され従って再生相が必要である
この時機を測定するために、ＮＯｘ貯蔵触媒の後方の排気ガス管路において必要
である。
【０００３】 そのために、通常、少なくとも一時的に希薄混合気で運転する燃焼エンジンの
排気ガス管路に触媒が存在し、その際この触媒の後方に、排気ガス内におけるＮ
Ｏｘ濃度を測定することが可能な状態にある測定装置、即ち例えばＮＯｘセンサ
ーが存在する。更に、このシステムは、エンジン制御ユニットとしての機能を持
っており、このエンジン制御ユニットが測定されたＮＯｘ信号を処理する。
【０００４】 現今、入手可能なＮＯｘセンサーの表示精度は、製造者に応じて、ＮＯｘ濃度
の、実際上の実際値の異なる誤差度合いを有する。この使用されるセンサーの特
性曲線における個々の不精確さは、エンジン制御ユニットの制御特性において誤
差を誘引し、従って例えば、ＮＯｘ貯蔵部の充満効率が精確に認識されず、これ
によって、再生はあまりにも遅く運転を開始され、このことは、高い環境の汚染
を誘引する結果となる。
【０００５】 従って、本発明の根底をなす課題は、ＮＯｘセンサーの精度を改良することで
ある。
【０００６】 この課題は、独立した請求項１の特徴によって解決される。本発明の有利な実
施形態は、下位の請求項の対象である。
【０００７】 本発明は、ＮＯｘセンサーによって、内燃機関の排気ガス流のＮＯｘ濃度を測
定するための方法に関し、その際、このセンサーが、選択された動作点によって
、較正される。特に、選択されたエンジン動作点が、精確に使用される。このこ
とによって、このＮＯｘセンサーの特性曲線のオフセットは、較正される。更に
、このＮＯｘセンサーの特性曲線の勾配が較正される。
【０００８】 更に、本発明は、排気ガス管路に設けられている触媒、並びにＮＯｘセンサー
、およびエンジン制御ユニットを有する希薄混合気で運転可能な燃焼エンジンに
関し、その際このＮＯｘセンサーの特性曲線は、本発明による方法によって較正
される。
【０００９】 次に、図に基づいて本発明の有利な実施の形態を説明する。図１は、希薄混合
気で運転可能な内燃システムの概略図を示している。エンジン管理装置２によっ
て制御される希薄混合気で運転可能な内燃エンジン１は、このエンジン管理装置
の排気ガス管路３内に、選択的な前触媒４、並びにＮＯｘ貯蔵機能を備えた触媒
５を有している。排気ガスの流動方向において、触媒５の後方に、ＮＯｘまたは
λセンサー６が設けられており、このセンサーは、排気ガスのＮＯｘ濃度を測定
し、且つこのＮＯｘ濃度の測定信号を、導線７を介してエンジン管理装置２に引
き渡す。
【００１０】 既に上述のように、現今、入手可能なＮＯｘセンサー６は、異なる特性曲線を
有し、その際に製造者に応じて、ＮＯｘ濃度の、実際上の実際値の異なる誤差度
合いが与えられる。このＮＯｘセンサー６の特性曲線における不精確さは、少な
くとも線形の領域において、オフセット８の精度、および勾配９（感度の高さ）
の精度において区別され得る、多数の原因を有する。
【００１１】 図２は、ＮＯｘセンサーの特性曲線を示している。任意の単位でのセンサー出
力信号−ＯＵＴ−が、ｐｐｍ当りのＮＯｘ濃度−ＮＯｘ−の関数として図示され
ている。この測定に関与する領域における線形の特性曲線は、オフセット８（座
標軸部分）並びに勾配９を有している。
【００１２】 少なくともオフセットの不精確さの部分的な較正のために、エンジン１の動作
点（少なくとも１つの動作点）が参照され、この動作点のところで、触媒５の後
方のＮＯｘ濃度は、十分な精度の状態で受け取られる。センサー６によって測定
されたＮＯｘ信号は、受け取られたＮＯｘ濃度によって修正される。例えば、エ
ンジン１の惰性走行時における燃料の遮断相において、ＮＯｘ濃度を考慮に入れ
る必要は無く、従ってこの様式のエンジン動作点は、ＮＯｘセンサー６の較正の
ために使用される。
【００１３】 触媒５がＮＯｘ貯蔵触媒である場合、例えば更に下記の時点が較正のために使
用できる。即ち、この時点は、触媒５のある程度の温度範囲、例えばほぼ約３５
０℃において、自体著しく損傷されまたは有毒にされた触媒５の場合、エンジン
１のアイドリングにおける先行するＮＯｘ再生の後の少なくともある程度の時間
、例えば５〜１０秒のあいだ、低いＮＯｘ出量流に基づいて、この触媒５内への
ほぼ１００％のＮＯｘ貯蔵が行われる時点と考えられる。その場合に、触媒５の
後ろのＮＯｘ濃度の実際値は、０ｐｐｍと５ｐｐｍの間で動揺する。従って、こ
の様式の時機は、有利な方法で、ＮＯｘセンサー６の特性曲線のオフセットの較
正のために使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 希薄混合気で運転可能な内燃機関システムの概略図である。
【図２】 センサー特性曲線の概略図である。
【符号の説明】 １ 希薄混合気で運転可能な内燃機関 ２ エンジン管理装置 ３ 排気ガス管路 ４ 前触媒 ５ ＮＯｘ貯蔵機能を有する触媒 ６ ＮＯｘまたはλセンサー ７ 結線 ８ オフセット ９ 勾配 ＯＵＴ 出力信号 ＮＯｘ［ｐｐｍ］ ｐｐｍ当りのＮＯｘ濃度
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１月１８日（２００１．１．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】 ヨーロッパ特許公開０ ８７８ ７０９号明細書から、排気ガス流内における、
ＮＯｘ濃度を測定するためのセンサーが公知であり、このセンサーは、２つの測
定チャンバーを有し、且つこのＮＯｘ濃度が、排気ガス流内に存在するＮＯｘの
解離によって測定され、その際、ＮＯｘ濃度に関する信頼できる情報を維持する
ために、このセンサーのオフセットの較正が必要である。内燃機関のＮＯｘ蓄積
機能を有する触媒を備えた排気ガスシステムにおいてこの様式のセンサーを使用
する場合、センサーの較正は、その動作点においてＮＯｘ濃度が周知であるこの
動作点が参照される。このような動作点は、惰性走行時における燃料の遮断相に
よって与えられる。ＮＨ３での、このセンサーの歪んだ感度（Querempfindlichk
eit−通常はただＮＯｘの増大に反応するＮＯｘセンサーが、この場合ガス中の
アンモニア濃度の増大に反応すること−）のゆえに、この較正は、ＮＯｘ蓄積機
能を有する触媒の自動車の運転の間の再生段階の間じゅう実施され得ない。何故
ならば、再生段階の間じゅう、ＮＯｘ蓄積機能を有する触媒は、ＮＨ３を形成す
るからである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】 従って、本発明の根底をなす課題は、ＮＯｘ濃度を測定のための方法を提供す
ることであり、その際、ＮＯｘセンサーのオフセットの較正が、自体、不機能な
（defektem）、または有毒にされたＮＯｘ蓄積機能を有する触媒において可能で
ある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】 この課題は、独立した請求項１の特徴によって解決される。本発明の有利な実
施形態は、下位の請求項の対象である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】 少なくともオフセットの不精確さの部分的な較正のために、エンジン１の動作
点（少なくとも１つの動作点）が参照され、この動作点のところで、触媒５の後
方のＮＯｘ濃度は、十分な精度の状態で受け取られる。センサー６によって測定
されたＮＯｘ信号は、周知のＮＯｘ濃度によって修正される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】 触媒５がＮＯｘ貯蔵触媒である本実施例の場合、有利には下記の時点が較正の
ために使用できる。即ち、この時点は、触媒５のある程度の温度範囲、例えばほ
ぼ約３５０℃において、自体著しく損傷されまたは有毒にされた触媒５の場合、
エンジン１のアイドリングにおける先行するＮＯｘ再生の後の少なくともある程
度の時間、例えば５〜１０秒のあいだ、低いＮＯｘ出量流に基づいて、この触媒
５内へのほぼ１００％のＮＯｘ貯蔵が行われる時点と考えられる。その場合に、
触媒５の後ろのＮＯｘ濃度の実際値は、０ｐｐｍと５ｐｐｍの間で動揺する。従
って、この様式の時機は、有利な方法で、ＮＯｘセンサー６の特性曲線のオフセ
ットの較正のために使用できる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＮＯｘセンサー（６）によって、内燃機関（１）の排気ガス
    流のＮＯｘ濃度を測定するための方法において、 このセンサー（６）が、選択された動作点によって、較正されることを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項２】 選択されたエンジン動作点が、精確に使用されることを特徴
    とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 惰性走行時における燃料の遮断相が、較正のための動作点と
    して使用されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 アイドリング状態が、直接的に、ＮＯｘ貯蔵機能を有する触
    媒（５）の再生の後に、較正のための動作点として使用されることを特徴とする
    請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 ＮＯｘセンサー（６）の特性曲線のオフセット（８）は、較
    正されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 ＮＯｘセンサー（６）の特性曲線の勾配（９）が、較正され
    ることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の方法。
  7. 【請求項７】 排気ガス管路（３）に設けられている触媒（５）、並びにＮ
    Ｏｘセンサー（６）、およびエンジン制御ユニット（２）を有する希薄混合気で
    運転可能な燃焼エンジン（１）において、 このＮＯｘセンサー（６）の特性曲線が、請求項１から６のいずれか一つに記載
    の方法によって較正されることを特徴とする燃焼エンジン。
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