JP4767621B2 - 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
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (7)
- 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、
NOxセンサ(16)の診断(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、
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、及び
前記診断(50)は、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おり、且つ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、実施されること、
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。 - 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1に記載の診断方法。
- 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。
- 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1に記載の診断方法。
- 制御装置(30)の余動の下で測定されたNOxセンサ(16)の診断結果(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前記NOxセンサ(16)の診断結果(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。
- 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5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。 - 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6に記載の診断装置。
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