JP2006105965A - 内燃機関の排気ガス領域内に配置されたNOxセンサの診断方法および装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス領域内に配置されたNOxセンサの診断方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006105965A
JP2006105965A JP2005236214A JP2005236214A JP2006105965A JP 2006105965 A JP2006105965 A JP 2006105965A JP 2005236214 A JP2005236214 A JP 2005236214A JP 2005236214 A JP2005236214 A JP 2005236214A JP 2006105965 A JP2006105965 A JP 2006105965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nox
signal
diagnostic
exhaust gas
internal combustion
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.)
Granted
Application number
JP2005236214A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4767621B2 (ja
Inventor
Andreas Roth
アンドレアス・ロート
Guido Porten
グイド・ポルテン
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JP2006105965A publication Critical patent/JP2006105965A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4767621B2 publication Critical patent/JP4767621B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446Introducing 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 exhaust temperatures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146Introducing 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 NOx content or concentration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493Details
    • F02D41/1494Control of sensor heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】 診断における高い信頼性を有する、内燃機関の排気ガス領域内に配置されているNOxセンサの診断方法および該方法を実施するための装置を提供する
【解決手段】 診断(50)は、内燃機関(10)のスイッチオフの後制御装置(30)の余動中に行われ、排気ガスの空気過剰率λが、スイッチオフの後排気ガス領域(13)の十分な浄化を保証する、予め定められたλ閾値をオーバーしているときにのみ実施される。診断(50)に基づいて測定されたNOx信号(NOx)のための基準信号および/または測定されたNOx信号(NOx)の特性値が閾値をオーバーした場合に、NOxセンサ(16)が故障であると判定される。基準信号および/または特性値は更に、NOx信号(NOx)の信号オフセットの測定のためにおよび/または内燃機関(10)の運転中に実施される診断(52、54)のチェックおよび/または妥当性確認のために利用できる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、内燃機関の排気ガス領域内に配置されているNOxセンサの診断方法および該方法を実施するための装置に関する。
DE 196 36 415 A1 から、内燃機関のための炭化水素センサの働きを監視するための方法および装置が知られているが、該方法および装置は、一方では炭化水素センサの加熱装置の診断、また他方ではセンサエレメントの診断を可能にするものである。加熱装置の診断は、投入されるべき加熱出力を予め与えられている出力閾値と比較することによって行われる。センサエレメントの診断は、健全な加熱装置の場合に且つ予め定められた運転条件の下で測定されたセンサ信号を、該運転条件の下で期待される内燃機関の排出値と比較することによって行われる。一つの特別な運転条件として、例えば、内燃機関の未処理排出物が発生しない、内燃機関の惰行運転が考えられる。炭化水素センサのセンサ信号は、この運転条件の下で、センサ信号が閾値の下側にあるか否かについてチェックされる。
EP 979 441 A1 には、加熱すべき部品の動作温度への到達を検出するために、加熱装置に供給される平均エネルギーを測定するための観察時間間隔が設定されている、部品の加熱のための回路が記載されている。
NOxセンサの診断は、様々な運転条件の下で異なる診断結果をもたらすことがあるということが確認されている。現在知られているNOxセンサは特に、運転条件に依存したオフセット誤差を持っていることがある。NOxセンサのセンサ信号は、場合によっては内燃機関の排気ガス領域内に配置されたNOx吸蔵型触媒の診断のために援用される。NOxセンサの誤差が認知されないままになっていると、触媒の診断が疑わしいものとなる可能性がある。例えばNOxセンサの認知されていない誤差は、誤って触媒の故障と解釈されてしまうことがあり得る。
本発明の課題は、診断における高い信頼性を有する、内燃機関の排気ガス領域内に配置されているNOxセンサの診断方法および該方法を実施するための装置を提供することである。
本発明によれば、内燃機関の排気ガス領域内に配置されたNOxセンサの診断方法において、診断が、内燃機関のスイッチオフの後に制御装置の余動の中で行われる。
好ましくは、診断は、排気ガスの空気過剰率λが、内燃機関のスイッチオフの後、排気ガス領域の十分な浄化を保証する、予め定められたλ閾値をオーバーしているときにのみ実施される。診断に基づいて測定されたNOx信号のための基準信号および/又は測定されたNOx信号の特性値は、例えば閾値と比較され、該閾値を上回った場合にはNOxセンサが故障であると判定される。上記の基準信号および/又は特性値は更に、NOx信号の信号オフセットの測定のためにおよび/または内燃機関の運転中に実施される少なくとも一つの診断(52、54)のチェックおよび/または妥当性確認のために利用することができる。
本発明に基づく方法は、内燃機関の排気ガス領域内に配置されているNOxセンサの診断が内燃機関のスイッチを切った後、制御装置の余動の下で実施されるということを想定している。
診断は少なくとも、NOxセンサによって生成されたNOx信号或いはNOx信号の特性値のための基準信号に基づいて行われる。この基準信号および/または特性値は、例えば閾値と比較され、NOxセンサが閾値を上回った場合には、故障として判定される。上記の基準信号および/または特性値は更に、NOx信号の信号オフセットの測定のために援用することができる。
本発明によれば、特に内燃機関のスイッチオフの後の制御装置の余動の下での診断が、内燃機関の運転中の診断に対して高い信頼性を持っているということを明らかにすることができた。
本発明に基づく方法は更に、有利な拡張が可能である。
一つの実施例は、NOxセンサが余動の下で加熱装置の作動によって少なくとも近似的に動作温度に保持されることを提案している。この措置は、診断の基礎となっているNOx信号が少なくとも近似的にセンサの動作温度の下で得られるということを保証する。
一つの実施例は、加熱装置が、特にNOxセンサの領域内で露点を下回っていないときにのみ作動されることを提案している。その様な露点を下回ることは、特に、NOxセンサがセラミック材料から作られている際には、加熱装置の作動の際にNOxセンサの損傷を引き起こすことがあり得る。
一つの実施例は、診断が、排気ガス温度が少なくとも制御その余動の開始の際に予め定められている最低温度をオーバーしているときにのみ実行されることを提案している。この条件が満たされれば、差し当たり、NOxセンサによって生成されるNOx信号が低過ぎる排気ガス温度によって影響されることが無いということが保証される。更に、予め最低温度を設定しておくことは、少なくとも、露点下回ることが無いということを保証するための措置の一部となる。
特に有利な一つの実施例は、診断が、排気ガスの空気過剰率λが予め与えられているλ閾値をオーバーしているときに実行されることを提案している。その際には、排気ガス領域からの排気ガスの十分な浄化を前提として考えることができる。この措置によって、NOxセンサは、少なくとも近似的には最早NOxを受けていないのであるから、NOx信号は単に信号オフセットを反映しているに過ぎない、ということを保証することができる。
一つの実施例は、測定時間の間隔が予め与えられることを提案している。これによって、測定時間が制限される。更に、測定時間の間隔の間に、NOx信号の特性値の一つの例となる、NOxセンサによって生成されたNOx信号の最小値が求められる。
一つの実施例は、排気ガス温度のための基準信号がNOxセンサの加熱装置の平均加熱出力から求められることを提案している。これによって、温度センサを省略することができる。
本発明に基づく装置は先ず、上記の方法を実施するために整えられた制御装置に関している。
この制御装置は、特に、少なくとも、余動信号によって制御された診断制御機能、並びに余動信号によって制御されたNOxセンサ加熱制御機能を含んでいる。この制御装置は、好ましくは、少なくとも、プロセスステップがコンピュータプログラムとして格納されている電気的メモリを含んでいる。
図1は、内燃機関10を示しており、その吸気領域11内にエアセンサ12、その排気ガス領域13内に温度センサ14、触媒15の下流側にNOxセンサ16が配置されている。
NOxセンサ16は、NOx信号NOxを生成する第一のセンサ領域17、およびλ信号lamを生成する第二のセンサ領域18を含んでいる。NOxセンサ16は更に、加熱装置作動信号20を受け取る加熱装置19を含んでいる。
触媒15の上流側には、NOx未処理マス流msNOxvK、および排気ガスマス流msabgが現れる。
制御装置30に、エアセンサ12はエア信号msLを伝え、内燃機関10は回転数信号nを伝え、温度センサ14は排気ガス温度信号Tabgを伝える。NOx信号NOxとλ信号lamもまた、制御装置30に送り込まれる。制御装置30は、内燃機関10に割り当てられている燃料計量装置31に燃料信号mKを伝える。
制御装置30では余動信号32が現れ、該信号は、NOxセンサ加熱制御装置33でだけではなく、第一の診断制御装置34でも利用される。NOxセンサ加熱制御装置33には更に、露点測定装置35によって準備された解除信号36が送り込まれる。NOxセンサ加熱制御装置33は、加熱装置作動信号20および加熱出力のための基準信号37を準備し、この基準信号は、加熱出力評価装置38で利用される。
加熱出力評価装置38は、排気ガス温度のための基準信号39を準備し、この基準信号は、第一の診断制御装置34で、更に第二の診断制御装置40および第三の診断制御装置41で利用される。
第一のタイマーt1と第二のタイマーt2とを含んでいる第一の診断制御装置34には更に、λ信号lamが送り込まれる。
第二の診断制御装置40には更に、NOx未処理マス流測定装置42によって準備されたNOx未処理マス流信号43、およびNOxマス測定装置44によって準備されたNOxマス信号45が送り込まれるが、NOxマス信号45は更に、第三の診断制御装置41でも利用される。第三の診断制御装置41には更に、惰行時カットオフ測定装置46によって測定された惰行時カットオフ信号47が送り込まれる。
第一の診断制御装置34は、第一の診断装置50に第一の診断装置制御信号51を伝え、第二の診断制御装置40は、第二の診断装置52に第二の診断装置制御信号52を伝え、第三の診断制御装置41は、第三の診断装置54に第三の診断装置制御信号55を伝える。第一、第二、および第三の診断装置50、52、54には、NOx信号NOxが送り込まれる。
第一の診断装置50には第一の閾値S1が送り込まれ、第二の診断装置52には第二の閾値S2が送り込まれ、第三の診断装置54には第三の閾値S3が送り込まれる。
診断評価装置60に対して、第一の診断装置50は第一の診断結果D1を伝え、第二の診断装置52は第二の診断結果D2を伝え、第三の診断装置54は第三の診断結果D3を伝える。診断評価装置60からは、エラー信号61だけでなく信号オフセット62も送り出される。
図2は、可能な診断の流れの一つの実施例を示している。
第一のチェック70では、余動信号32が生成されているか否かが確認される。余動信号が生成されている場合(yes)には、第二のチェック71で、限界条件が満たされているか否かが確認される。少なくとも一つの限界条件が満たされていない場合(no)には、診断は中止される。
限界条件が満たされている場合(yes)には、第一の機能ブロック72で、加熱装置19を作動させるための加熱装置作動信号20が準備される。
次いで、第二の機能ブロックに従って、第一のタイマーt1がスタートされる。第三のチェック74では、λ信号lamがλ閾値をオーバーしているか否かがチェックされる。オーバーしていない場合(no)には、第四のチェック75で、第一のタイマーt1によって予め定められている時間が経過したか否かがチェックされる。経過している場合(yes)には、診断は中止される。経過していない場合(no)には、更に第三のチェック74が行われる。
λ信号lamがλ閾値をオーバーしている場合(yes)には、第三の機能ブロック76に従って、第二のタイマーt2がスタートされる。次いで、第四の機能ブロック77で、NOx信号が測定されて評価される。
第五のチェック78では、第二のタイマーt2によって予め定められている時間が経過したか否かがチェックされる。経過していない場合(no)には、更にNOx信号NOxが測定されて評価される。
予め定められた時間が経過している場合(yes)には、第六のチェック79で、NOx信号或いはNOx信号の特性値が閾値をオーバーしていないか否かがチェックされる。オーバーしていない場合(yes)には、第五の機能ブロック80に従って信号オフセット62が出力される。
閾値がオーバーされている場合(no)には、第六の機能ブロック81に従って、場合によっては診断の妥当性確認が行われる。次いで第七の機能ブロック82に従って、場合によってはエラー信号61が出力される。
本発明に基づく方法は、次のように進められる。
内燃機関10の排気ガス領域13内の、好ましくはNOx吸蔵型触媒として形成されている触媒15の下流側に配置されているNOxセンサ16は、触媒15の後ろの下流側の排気ガス内のNOx濃度を測定するために用意されている。
NOx信号NOxは、制御装置30によって、内燃機関10を燃料信号mKによって適切に制御するために利用される。内燃機関10は、例えば、様々な運転様式で運転可能な直接噴射式の内燃機関10とし、その際、或る運転様式ではより高いNOx未処理マス流msNOxvKが発生し、また別の運転様式ではより低いNOx未処理マス流msNOxvKが発生する。排気ガスマス流msabgに含まれているNOx未処理マス流msNOxvKは、触媒15の中で、直接変換されるか或いは吸蔵段階で結合される。NOxセンサ16によって準備されたNOx信号NOxは、一方では適切な運転様式の選択のために利用され、また他方では触媒15の診断のために利用される。
NOxセンサ16は、NOx信号NOxのゼロ位置の変位、勾配エラー、および直線性のエラーから完全な故障に至るまでの欠陥を持っていることがある。NOxセンサ16に欠陥がある場合には、最早信頼性のある運転様式の選択および/または触媒15の信頼性のある診断ができなくなる。
第二と第三の診断制御装置40、41、並びに第二と第三の診断装置52、54は、内燃機関10が作動している間にNOxセンサ16を診断するために用意されている。
第二の診断制御装置40は、第二の診断制御信号53をNOx未処理マス流信号43、排気ガス温度の基準信号39、およびNOxマス信号45に応じて準備する。
NOx未処理マス流測定装置42は、内燃機関のNOx未処理マス流msNOxvKを、好ましくは、例えば回転数信号n、内燃機関10の負荷を反映している燃料信号mK、エア信号msL、並びに内燃機関のその他の運転パラメータを計算のために利用するモデルに基づいて、測定する。
診断の際には、NOxマス測定装置44によって測定される触媒15中のNOx充填レベルが考慮されることが目的に適っている。第二の診断制御信号53は、第二の診断装置52で行われている診断を解除する一方、他方では、第二の診断制御装置40の入力値に応じて、予め定められている第二の閾値S2に影響を与える。第二の診断装置52は、第二の診断結果D2を診断評価装置60に伝える。
第三の診断制御装置41は、内燃機関10の本質的にNOx未処理マス流msNOvxKが発生していない運転状態の下で、第三の診断制御信号55を準備する。そのような運転状態は、特に惰行時カットオフの間に現れるが、この状態は、惰行時カットオフ測定装置46によって確認される。惰行時カットオフ測定装置46は、惰行時カットオフを、例えば回転数信号nに基づいて、また燃料信号mKに基づいて測定する。更に、この第三の診断制御装置41では、場合によっては、NOxマス測定装置44によって測定された触媒15内のNOxマスが考慮されることがある。第三の診断制御装置41によって準備された第三の診断制御信号55は、第三の診断装置54に診断の実施を指示する一方、他方では予め定められている第三の閾値S3に影響を与える。第三の診断装置54によって準備された第三の診断結果D3は、診断評価装置60に送り込まれる。
診断評価装置60が、第三の診断結果D3に基づいて、例えばNOx信号NOxの信号オフセット62が予め定められている閾値をオーバーしているということを確認すれば、診断評価装置60は、追加のチェックをすること無しにエラー信号61を生成することができる。テストの際に、NOxセンサ16の高い信号オフセット62にも係わらず、場合によっては更に運転が続けられることがあるが、この場合には、高い信号オフセット62だけが考慮されるべきであるということが確認された。また診断評価装置60が、例えば第二のおよび/または第三の診断結果D2、D3に基づいて、NOxセンサ16が正しく働いているという結果を示しているときでも、NOxセンサ16が欠陥を持っていることはあり得るということも確認された。
第一の診断結果D1は、独自の診断および/または信号オフセット62の測定の実行のためだけでなく、第二のおよび/または第三の診断結果D2、D3のチェックおよび/または妥当性確認のためにも利用することができる。
第一の診断制御装置34は、第一のチェック70により、余動信号32が確認されたときにだけ起動される。余動信号32は、制御装置30の余動の間に内燃機関10の停止の後に現れ、この間、制御装置30は、例えばその他の診断を行うことができる。
余動信号32が生成されていると、NOxセンサ加熱制御装置33は、NOxセンサ16に加熱装置作動信号20を送ることができる。しかしながら、好ましくは第二のチェック71に従って、追加として露点測定装置35で、特にNOxセンサ16の領域内で露点割り込みが起きているか否かがチェックされる。
露点測定装置35は、露点割り込みを、例えば排気ガス領域13のモデルに基づいて測定することができるが、該モデルでは、例えば排気ガス温度、外気温度、排気ガスマス流msabg、排気ガス領域13の容積、および、例えば既知の熱容量が考慮される。
好ましくは、更に第二のチェック71に従って、排気ガス温度或いは少なくとも排気ガス温度のための基準信号39が、予め定められている温度閾値をオーバーしているか否かがチェックされる。排気ガス温度は、例えば、排気ガス温度Tabgを制御装置30に伝える排気ガスの温度センサ14を用いて測定することができる。
一つの有利な実施例によれば、排気ガス温度のための基準信号39は、加熱出力評価装置38によって、NOxセンサ加熱制御装置33によって準備された加熱出力のための基準信号37から測定される。加熱出力評価装置38は、加熱装置19の出力要求がNOxセンサ16の動作温度到達と共に減少するという事実を考慮している。
第二のチェック71による限界条件が満たされていて且つNOxセンサ16が余動の下で加熱されていると、第二の機能ブロック73に基づいて、第一の診断制御装置34に含まれている第一のタイマーt1がスタートされる。
第三のチェック74では、λ信号lamが予め定められているλ閾値をオーバーしているか否かがチェックされる。このλ閾値のオーバーは、制御装置30の余動の下で排気ガス領域13が既に十分浄化されており、したがって、少なくとも近似的には炭化水素もNOxも含まれていないということを意味している。
第一のタイマーt1は、好ましくは、第三のチェック73の実行を時間的に制限するために備えられている。設定時間が経過したか否かのチェックは、第四のチェック75で行われる。時間オーバーが確認された場合には、診断が適切に中止され、詳しくは説明されないが、それに対応するエラーメッセージが出される。
λ閾値がオーバーされていれば、第四の機能ブロック77によって、NOx信号NOxが測定され且つ評価される。
評価は、例えばNOx信号を閾値と比較することによって行うことができる。第六のチェック79で、閾値のオーバーが確認されると、診断評価装置60に直接エラー信号61の生成を指令することができる。
好ましくは、第三の機能ブロック76に基づいてスタートされる第二のタイマーt2が用意されている。第四の機能ブロック77によるNOx信号NOxの測定は、この第二のタイマーt2によって定められた時間が経過するまで行われる。設定時間の経過は、第五の機能ブロック78で確認される。第二のタイマーt2によって測定時間を定め且つ制限することができる。一つの有利な実施例によれば、第二のタイマーt2によって定められた時間の間、NOx信号NOxの評価が行われるので、例えば、NOx信号の特性値である、信号最小値の測定を行うことができる。
診断評価装置60が、第一の診断装置50によって生成された第一の診断結果D1にもとづいて、閾値がオーバーされていないという結果に到達した場合には、診断評価装置60は、信号オフセット62を生成することができ、NOx信号NOxのその後の利用の際に、該信号オフセットが考慮されることがある。
第六のチェック79の際に確認された閾値のオーバーは、第六の機能ブロック81によって、好ましくは、既に存在している診断結果D2、D3の少なくとも一つのチェックおよび/または妥当性確認のために利用される。
図1に示されているNOxセンサ16は、型式に応じて、例えば第一と第二のセンサ領域17、18を含んでおり、その際、第二のセンサ領域では、λ信号lamが生成される。場合によっては、この排気ガス領域13内に別のλセンサを備えることができる。
内燃機関の排気ガス領域内に配置されているNOxセンサの診断のための、本発明に基づく方法が実施される技術的環境を示す。 本発明の診断方法の一実施例の流れ図を示す。
符号の説明
10…内燃機関
11…吸気領域
12…エアセンサ
13…排気ガス領域
14…温度センサ
15…触媒
16…NOxセンサ
17…第一のセンサ領域
18…第二のセンサ領域
19…加熱装置
20…加熱装置作動信号
30…制御装置
31…燃料計量装置
32…余動信号
33…NOxセンサ加熱制御装置
34…第一の診断制御装置
35…露点測定装置
36…解除信号
37…基準信号
38…加熱出力評価装置
39…基準信号
40…第二の診断制御装置
41…第三の診断制御装置
42…NOx未処理マス流測定装置
43…NOx未処理マス流信号
44…NOxマス測定装置
45…NOxマス信号
46…惰行時カットオフ測定装置
47…惰行時カットオフ信号
50、52、54…第一の、第二の、第三の診断装置
51、53、55…第一の、第二の、第三の診断制御装置
60…診断評価装置
61…エラー信号
62…信号オフセット
D1、D2、D3…第一の、第二の、第三の診断結果
lam…λ信号
mK…燃料信号
msabg…排気ガスマス流
msL…エア信号
msNOxvK…NOx未処理マス流
n…回転数信号
NOx…NOx信号
S1、S2、S3…第一の、第二の、第三の閾値
Tabg…排気ガスの温度信号
t1、t2…第一と第二のタイマー

Claims (10)

  1. 内燃機関(10)の排気ガス領域(13)内に配置されたNOxセンサ(16)の診断方法において、
    診断(50)が、内燃機関(10)のスイッチオフの後に制御装置(30)の余動の中で行われること、
    を特徴とする内燃機関の排気ガス領域内に配置されたNOxセンサの診断方法。
  2. NOxセンサ(16)が、加熱装置(19)の作動によって、余動の際に少なくとも近似的に動作温度に保持されることを特徴とする請求項1に記載の診断方法。
  3. 加熱装置(19)が、露点オーバーが無いときにのみ作動されることを特徴とする請求項2に記載の診断方法。
  4. 排気ガス温度(39、Tabg)が少なくとも余動の開始時に予め定められている最低温度をオーバーしているときに、診断(50)が実施されることを特徴とする請求項1に記載の診断方法。
  5. 排気ガスの空気過剰率λが予め定められているλ閾値をオーバーしているときに、診断(50)が実施されることを特徴とする請求項1に記載の診断方法。
  6. 測定時間の間隔が予め与えられていること、および少なくとも近似的に、該測定時間の間隔内で現れた、NOxセンサ(16)によって生成されたNOx信号(NOx)の最小値が測定されることを特徴とする請求項1に記載の診断方法。
  7. 排気ガス温度のための少なくとも一つの基準(39)が、NOxセンサ(16)の加熱装置(19)の平均加熱出力から求められることを特徴とする請求項4に記載の診断方法。
  8. 制御装置(30)の余動の下で測定された診断結果(D1)を用いて、少なくとも一つの、内燃機関(10)の運転の間に測定された診断結果(D2、D3)がチェックされることを特徴とする請求項1に記載の診断方法。
  9. 内燃機関(10)の排気ガス領域(13)内に配置されているNOxセンサ(16)の診断装置において、
    請求項1ないし8のいずれかに記載の診断方法を実施するための少なくとも一つの制御装置(30)を備えたこと、
    を特徴とする内燃機関の排気ガス領域内に配置されているNOxセンサの診断装置。
  10. 制御装置(30)が、余動信号(32)によって起動される少なくとも一つの診断制御装置(34)、並びに余動信号(32)によって起動されるNOxセンサ加熱制御装置(33)を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の診断装置。
JP2005236214A 2004-10-02 2005-08-17 内燃機関の排気ガス領域内に配置されたNOxセンサの診断方法および装置 Active JP4767621B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004048136.9 2004-10-02
DE102004048136A DE102004048136A1 (de) 2004-10-02 2004-10-02 Verfahren zur Diagnose eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten NOx-Sensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006105965A true JP2006105965A (ja) 2006-04-20
JP4767621B2 JP4767621B2 (ja) 2011-09-07

Family

ID=36062157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005236214A Active JP4767621B2 (ja) 2004-10-02 2005-08-17 内燃機関の排気ガス領域内に配置されたNOxセンサの診断方法および装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4767621B2 (ja)
DE (1) DE102004048136A1 (ja)
FR (1) FR2876149B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009216042A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Denso Corp NOxセンサ異常検出装置およびそれを用いた排気浄化システム
JP2015518539A (ja) * 2012-04-10 2015-07-02 ボルボ ラストバグナー アーベー Scrシステムを診断するための自己診断方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007006487B4 (de) * 2006-09-27 2018-11-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Abgassensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
FR2906312B1 (fr) 2006-09-27 2016-04-15 Bosch Gmbh Robert Procede de diagnostic d'un capteur de gaz d'echappement equipant un moteur a combustion interne et dispositif pour sa mise en oeuvre.
JP4297379B2 (ja) * 2007-02-02 2009-07-15 ボッシュ株式会社 Noxセンサの故障診断装置及び故障診断方法
DE102007006489B4 (de) 2007-02-09 2018-10-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Abgassensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP5120465B2 (ja) * 2009-01-26 2013-01-16 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
DE102010045684B4 (de) 2010-09-16 2013-10-31 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Lambdaregelung einer Brennkraftmaschine
US8930121B2 (en) * 2011-04-07 2015-01-06 GM Global Technology Operations LLC Offset and slow response diagnostic methods for NOx sensors in vehicle exhaust treatment applications
DE102012011915A1 (de) * 2012-06-15 2013-12-19 Audi Ag Verfahren zur Diagnose eines Stickoxidsensors einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
SE538625C2 (sv) * 2014-08-21 2016-10-04 Scania Cv Ab System och förfarande för att diagnostisera en sensor hos ett avgasreningssystem
US20170074846A1 (en) * 2015-09-14 2017-03-16 Deere & Company Method for Testing a NOx Sensor
US10513961B2 (en) 2018-01-04 2019-12-24 Ford Global Technologies, Llc NOx offset diagnostic during engine soak
JP6900937B2 (ja) * 2018-06-08 2021-07-14 株式会社デンソー 制御装置
JP7139978B2 (ja) 2019-01-31 2022-09-21 株式会社デンソー ガスセンサの制御装置
CN113640217B (zh) * 2021-10-13 2022-01-21 武汉地震工程研究院有限公司 一种粘钢法混凝土界面粘结状态监测系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11153569A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Osaka Gas Co Ltd 酸素センサの劣化診断装置及びその方法
JP2001133429A (ja) * 1999-11-01 2001-05-18 Ngk Insulators Ltd 車載用noxセンサのオフセット再校正方法
JP2003254939A (ja) * 2001-12-27 2003-09-10 Nippon Soken Inc ガス濃度検出装置
JP2003254938A (ja) * 2001-12-27 2003-09-10 Nippon Soken Inc ガス濃度検出装置
WO2004053475A1 (de) * 2002-12-07 2004-06-24 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung zum betreiben eines gassensors
JP2004212145A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Riken Corp ガスセンサの診断装置
JP2004270468A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp NOxセンサの異常判定装置
JP2005188350A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toyota Motor Corp 通電加熱ヒータ検査装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11153569A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Osaka Gas Co Ltd 酸素センサの劣化診断装置及びその方法
JP2001133429A (ja) * 1999-11-01 2001-05-18 Ngk Insulators Ltd 車載用noxセンサのオフセット再校正方法
JP2003254939A (ja) * 2001-12-27 2003-09-10 Nippon Soken Inc ガス濃度検出装置
JP2003254938A (ja) * 2001-12-27 2003-09-10 Nippon Soken Inc ガス濃度検出装置
WO2004053475A1 (de) * 2002-12-07 2004-06-24 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung zum betreiben eines gassensors
JP2004212145A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Riken Corp ガスセンサの診断装置
JP2004270468A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp NOxセンサの異常判定装置
JP2005188350A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toyota Motor Corp 通電加熱ヒータ検査装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009216042A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Denso Corp NOxセンサ異常検出装置およびそれを用いた排気浄化システム
JP4539740B2 (ja) * 2008-03-12 2010-09-08 株式会社デンソー NOxセンサ異常検出装置およびそれを用いた排気浄化システム
JP2015518539A (ja) * 2012-04-10 2015-07-02 ボルボ ラストバグナー アーベー Scrシステムを診断するための自己診断方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR2876149B1 (fr) 2012-07-20
FR2876149A1 (fr) 2006-04-07
DE102004048136A1 (de) 2006-04-06
JP4767621B2 (ja) 2011-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4767621B2 (ja) 内燃機関の排気ガス領域内に配置されたNOxセンサの診断方法および装置
JP2016224054A (ja) 煤センサの機能的能力監視
KR101466591B1 (ko) 내연 기관의 배기 가스 프로브、 특히 람다 프로브를 위한 테스트 방법
US20160265413A1 (en) Method and device for monitoring a particulate filter
JP6313146B2 (ja) パティキュレートフィルタの故障診断方法及び装置
US8087290B2 (en) Method to diagnose an exhaust gas sensor disposed in the exhaust gas region of an internal combustion engine and device for the implementation of the method
JP2003014683A (ja) 酸素センサの異常診断装置
JP5432422B2 (ja) 排気センサの機能を監視する方法および装置
CN110050112B (zh) 用于催化剂传感器诊断的系统和方法
US6883307B2 (en) Diagnosis apparatus for internal combustion engine
JP2004092614A (ja) エアフローセンサ故障判定装置
US20110106392A1 (en) Method and system for detecting a fault during catalyst light-off
US20040226282A1 (en) Abnormality detecting system for oxygen sensor and abnormality detecting method
JP2020002928A (ja) Noxセンサの故障検出方法
JP3704183B2 (ja) 内燃機関の排気系に設けられたセンサの加熱装置の監視方法及び装置
US5634330A (en) Process for checking a burner system for heating a catalytic converter
JP4275154B2 (ja) 排気温度センサ点検装置
JP2017044087A (ja) 内燃機関の制御装置
JP4470661B2 (ja) 排出ガスセンサの異常診断装置
JP3855720B2 (ja) 内燃機関の触媒早期暖機制御システムの異常診断装置
JP2009191743A (ja) 異常判定装置
JP2009299545A (ja) 電子制御装置、及び、制御方法
JP2012219743A (ja) 排気温度センサの異常診断装置
JP2006316722A (ja) 排気温度センサ点検装置
JP2009097962A (ja) 酸素センサの故障診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080811

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101130

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110223

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110228

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110325

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110517

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110615

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4767621

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250