JP4535357B2 - ＮＯｘセンサーの較正 - Google Patents

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Description

【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ＮＯｘ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、ＮＯｘ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ＮＯｘ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】
このような様式の方法は、ヨーロッパ特許公開０ ８７８ ７０９号明細書から公知である。
【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。
【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。
【０００８】
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。
【０００９】
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、周知のＮＯｘ濃度によって修正される。
【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。
【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

Claims (3)

  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であって、
    その際、このＮＯｘセンサー（６）が、ＮＯｘ蓄積機能を有する触媒（５）の後ろに設けられており、且つ選択された動作点によって較正される様式の上記方法において、
    ＮＯｘ濃度の実際値が０ｐｐｍと５ｐｐｍの間の状態にある場合、
    ＮＯｘ蓄積機能を有する触媒（５）の温度が所定の範囲内にある場合、および、
    内燃機関（１）がアイドリング状態にある場合に、
    このＮＯｘセンサー（６）のオフセット（８）の較正が、
    ＮＯｘ蓄積機能を有する触媒の先行して行われたＮＯｘ再生の直後、５秒から１０秒までの時間間隔内において実施されること、
    を特徴とする方法。
  2. ＮＯｘ蓄積機能を有する触媒の温度は、約３５０℃の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 排気ガス管路（３）に設けられている触媒（５）、並びにＮＯｘ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において、
    このＮＯｘセンサー（６）のオフセット（８）が、請求項１または２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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