KR101950053B1 - 가스 센서의 동적 모니터링을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

가스 센서의 동적 모니터링을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내연기관의 가스 센서들의 동적 모니터링을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 측정할 가스 상태 변수의 변동 시 모델링된 신호와 측정된 신호의 비교를 바탕으로 동적 진단이 실행되고, 측정된 신호는 가스 센서의 출력 신호의 실제값이며, 모델링된 신호는 모델값이다. 본 발명에 따라서, 가스 센서의 출력 신호는 고역 통과 필터로 필터링되고 더 높은 주파수의 신호 성분들이 평가된다. 본원의 방법 및 이 방법을 실행하기 위한 장치에 의해 가스 농도의 증가 및 감소를 위한 균일한 모니터링 원리가 제공될 수 있으며, 상기 모니터링 원리는 내연기관의 공기 또는 연료 시스템에 대한 간섭 없이 실현되고, 한편으로는 기능 장애에 대한 견고성이 높고 다른 한편으로는 복잡성 및 적용 비용이 낮은 점을 특징으로 한다. 상기 모니터링 원리는 특히, 예컨대 하이브리드 차량에서처럼 코스팅 단계 및 아이들링이 없는 차량에도 적용될 수 있다.

Description

가스 센서의 동적 모니터링을 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR THE DYNAMIC MONITORING OF GAS SENSORS}
본 발명은, 예컨대 배기가스 모니터링 및 절감 시스템의 부분으로서의 내연기관 배기가스 채널 내에 배기가스 센서로서 배치되거나, 내연기관의 공기 공급 라인 내에 가스 농도 센서로서 배치된, 내연기관의 가스 센서들의 동적 모니터링을 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법에서 가스 센서들은 기하구조, 측정 원리, 노화 또는 오염도에 기초하여 저역 통과 거동을 보유하며, 검출할 가스 상태 변수의 변동 시 모델링된 신호와 측정된 신호의 비교를 바탕으로 동적 진단이 실행되고, 측정된 신호는 가스 센서의 출력 신호의 실제값이며, 모델링된 신호는 모델값이다.
또한, 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.
오토 엔진을 탑재한 승용차에서 이미션 감소를 위해 통상 3원 촉매 컨버터가 배기가스 정화 시스템으로서 이용되며, 이런 배기가스 정화 시스템은, 공연비(λ)가 높은 정밀도로 조절될 때에만 충분히 배기가스를 변환한다. 이를 목적으로, 공연비(λ)는 배기가스 정화 시스템의 상류에 연결된 배기가스 센서에 의해 측정된다. 상기 유형의 배기가스 정화 시스템의 산소 저장 용량은, 희박 단계에서 산소를 수용하고 농후 단계에서는 다시 방출하도록 하는 데 이용된다. 그 결과로, 배기가스의 산화성 유해가스 성분이 변환될 수 있게 된다. 이 경우, 배기가스 정화 시스템의 산소 저장 용량의 모니터링을 위해 배기가스 정화 시스템의 하류에 연결된 배기가스 센서가 이용된다. 산소 저장 용량은 자가 진단(OBD)의 범주에서 모니터링되어야 하는데, 그 이유는 산소 저장 용량이 배기가스 정화 시스템의 변환 능력에 대한 척도이기 때문이다. 산소 저장 용량의 결정을 위해, 배기가스 정화 시스템은 우선 희박 단계에서 산소로 점유되고 그 다음 농후 단계에서는 통과하는 배기가스량의 고려하에 배기가스 내 기지(旣知)의 람다값으로 비워지거나, 또는 배기가스 정화 시스템이 우선 농후 단계에서는 산소가 비워진 다음, 희박 단계에서 통과하는 배기가스량의 고려하에 배기가스 내 기지의 람다값으로 충전된다. 희박 단계는, 배기가스 정화 시스템의 하류에 연결된 배기가스 센서가 배기가스 정화 시스템에 의해 더 이상 저장될 수 없는 산소를 검출할 때 종료된다. 또한, 농후 단계는, 배기가스 센서가 농후한 배기가스의 통과를 검출할 때 종료된다. 배기가스 정화 시스템의 산소 저장 용량은 농후 단계 동안 비움을 위해 공급되는 환원제의 양, 또는 희박 단계 동안 충전을 위해 공급되는 산소의 양에 상응한다. 정확한 양은 상류에 연결된 배기가스 센서의 신호, 및 여타의 센서 신호를 토대로 도출된 배기가스 질량 유량으로부터 계산된다.
예컨대 오염도 또는 노화로 인해, 상류에 연결된 배기가스 센서의 동적 거동이 감소하면, 공연비는 더 이상 요구되는 정밀도로 조절될 수 없으므로 배기가스 정화 시스템의 변환 성능이 저하된다. 그 밖에도, 배기가스 정화 시스템의 진단 중에 발생할 수 있는 편차들로 인해, 올바로 기능하는 배기가스 정화 시스템이 작동 불가능한 것으로 오인될 수 있다. 입법 기관은, 요구되는 공연비가 지속적으로 충분히 정확하게 조정될 수 있고, 이미션이 허용 한계 값을 초과하지 않으며, 배기가스 정화 시스템이 올바르게 모니터링되는 점을 보장하기 위해, 주행 중 센서 특성들의 진단을 요구하고 있다. OBDII 규정은, 람다 센서들 및 또 다른 배기가스 센서들이 이들의 전기 기능 효율성 및 응답 거동의 관점에서도 모니터링되어야 하는 점, 다시 말해 증가한 시간 상수 및/또는 불감 시간(dead time)을 통해 감지될 수 있는 센서 동적 거동의 저하가 검출되어야 함을 요구하고 있다. 배기가스 조성의 변동과 이러한 변동의 검출 사이의 불감 및 지연 시간은, 센서 신호를 이용하는 적용 기능들, 즉 개회로 제어, 폐회로 제어 및 모니터링 기능을 위해 여전히 허용되는지의 여부에 대해 자가(on-board) 검사되어야 한다. 배기가스 센서들의 동적 특성들에 대한 특성 변수들로서는, 일반적으로 혼합기 변동에서부터 신호 에지까지의 불감 시간과, 예컨대 신호 진폭의 0%에서 63%로, 또는 30%에서 60%로의 특정 상승 시간이 이용된다. 불감 시간은 엔진 배기관에서부터 센서까지의 가스 이동 시간도 포함하며, 그에 따라 특히 센서 장착 위치의 조작 시 변동된다.
디젤 엔진의 경우, 가스 센서들 또는 가스 농도 센서들로서는 광대역 람다 센서들이 이용되고, SCR 촉매 컨버터들과 결부되어서는 NOx 센서들도 이용된다. NOx 센서들은 추가로 마찬가지로 O2 신호도 공급한다. 광대역 람다 센서 또는 NOx 센서의 O2 신호는 디젤 엔진의 경우 배기가스 후처리 장치의 작동을 위해서뿐 아니라 엔진 내부의 이미션 감소를 위해서도 이용된다. 배기가스 내에서 측정된 O2 농도 또는 측정된 람다 신호는, 공기-연료 혼합기를 동적으로 정확하게 조정하고 이렇게 미연소 이미션의 산포도(scattering)를 최소화하기 위해 이용된다. NOx 트랩 촉매 컨버터(NSC)를 장착한 디젤 엔진의 경우, 촉매 컨버터의 상류 및 그 하류의 각각의 광대역 람다 센서는 재생을 위한 농후 작동의 신뢰성 있는 설명을 위해 필요하다. 엔진 내부의 이미션 감소 및 NSC 작동은 마찬가지로 O2 센서의 동적 특성들에 대한 정해진 최소 요건들을 설정한다. O2 신호의 상승 시간은 오늘날 부하에서 코스팅으로 전환될 때 모니터링되며, 다시 말하면 공기의 정상적인 O2 함량하의 정해진 백분율이 21%로 증가할 때 모니터링된다. 센서 신호가 최대 시간 후에 결코 정해진 중간값에 도달하지 않으면, 이는 불감 시간 오류로서 해석된다. NOx 트랩 촉매 컨버터(NSC)를 장착한 디젤 엔진의 경우, 그 외에도 통상적으로, 촉매 컨버터의 상류 및 그 하류의 람다 센서들의 응답 거동이 비교된다.
차세대 차량 또는 연식의 경우, O2 농도가 감소할 때에도 센서 동적 거동의 모니터링이 요구될 것으로 기대된다. 또한, 하이브리드 자동차의 경우 향후 더 이상 코스팅 단계가 제공되지 않으며, 그에 따라 21%의 일정한 O2 농도를 갖는 단계도 제공되지 않는다. 상기 추가 요건들에 대한 첫 번째 문제 해결 접근법은 DE 10 2008 001 121 A1에서의 능동 모니터링 및 DE 10 2008 040 737 A1호에서의 관측기 기반 방법이다.
DE 10 2008 040 737 A1로부터는, 광대역 람다 센서의 동적 특성을 모니터링하기 위한 방법이 공지되었으며, 이 경우, 광대역 람다 센서에 의해 내연기관의 배기가스 내 산소 농도에 상응하는 측정된 람다 신호가 측정되고, 내연기관에는 입력 변수들로부터 모델링된 람다 신호를 생성하는 관측기가 할당되며, 모델링된 람다 신호와 측정된 람다 신호의 차이로부터, 또는 모델링된 람다 신호로부터 유도된 신호와 측정된 람다 신호로부터 유도된 신호의 차이로부터 추정 오류 신호가 관측기 내에서 모델의 상류에 연결된 폐회로 제어기의 입력 변수로서 형성된다. 이 경우, 불감 시간 및 반응 시간을 특징으로 하는, 광대역 람다 센서의 동적 특성들에 대한 척도는 추정 오류 신호 또는 이 추정 오류 신호로부터 유도된 변수의 평가로부터 결정되고, 동적 특성들에 대한 척도는, 광대역 람다 센서의 동적 특성들이 어느 정도까지 내연기관의 제공된 작동을 위해 충분한지를 평가하기 위해, 사전 설정된 한계 값들과 비교된다.
또한, DE 10 2008 001 569 A1에는, LSU 동적 거동 모델을 온라인 적응시키기 위한 방법 및 그 장치가 기술된다. 구체적으로 상기 공보는 배기가스 센서의 동적 거동 모델을 적응시키기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이며, 배기가스 센서는 내연기관의 배기가스 채널의 부품이면서 공기-연료 조성을 조절하기 위한 람다값을 측정하며, 이와 병행하여 내연기관의 제어 유닛 또는 진단 유닛에서 시뮬레이션된 람다값이 계산되고 적용 기능에 의해 시뮬레이션된 람다값뿐 아니라 측정된 람다값이 이용된다. 이 경우, 지속적인 차량 작동 중에 시스템을 여기할 때 신호 변동의 평가를 통해 배기가스 센서의 점프 거동이 결정되고 이 결과에 따라서 배기가스 센서의 동적 거동 모델이 적응된다.
이 경우, 센서 특성들의 식별을 위해, 광대역 람다 센서들의 동적 모니터링을 위한 공지된 기능들이 이용된다. 배기가스 센서들의 또 다른 가스 농도 신호들에 대해, 예컨대 NOx 신호에 대해, O2 신호들 또는 센서들에 대한 것과 유사한 요건들이 적용된다. 그러므로 모니터링 기능들 간의 유사성이 채택된다.
DE 10 2008 001 121 A1에 따르는 방법은 능동 모니터링이다. 상기 능동 모니터링은 연료 소모량뿐만 아니라 이미션도 증가시키는 시험 분사를 통한 여기를 포함한다. DE 10 2008 040 737 A1에 따른 방법은 비록 수동적으로 기능하기는 하지만, 그 적용이 고비용인 이른바 관측기를 전제 조건으로 한다. 또한, 두 방법은 우선적으로 상대적으로 더 큰 불감 시간 변동의 검출을 목표로 한다.
그러므로 본 발명의 과제는 하기 요건들 중 적어도 일부분을 충족하는 가스 센서들을 위한 동적 모니터링을 제공하는 것에 있다.
● 상승 시간들의 진단 또는 식별을 위한 특별한 적합성,
● 가스 농도의 증가 및 감소에 대한 균일한 모니터링 원리,
● 수동적인 방법, 다시 말해 내연기관의 공기 또는 연료 시스템에 대한 간섭 없는 방법,
● 코스팅 단계 및 아이들링이 없는 차량(예: 하이브리드 자동차)에서도 적용 가능성,
● 관련된 인증 주기들에서 높은 가용성,
● 기능 장애에 대한 높은 견고성, 및
● 낮은 복잡성 및 적은 적용 비용.
그 밖에도, 본 발명의 과제는, 방법을 실행하기 위한 상응하는 장치를 제공하는 것이다.
방법에 관계하는 과제는, 가스 센서의 출력 신호가 고역 통과 필터로 필터링되고 가스 농도와도 같은 측정할 가스 상태 변수의 변동 시 더 높은 주파수의 신호 성분들이 평가되는 것을 통해 해결된다. 이 경우, 변동은 내연기관의 여기를 통해 수행될 수 있다. 상기 방법으로, 가스 센서들에서 동적 거동과 관련된 변동이 증명되고 정량화된다. 본 발명의 의미에서 가스 센서들이란, 가스의 상태들을 측정하고 변동을 검출할 수 있는 센서들이다. 이 경우, 가스의 상태는 가스의 온도, 가스압, 가스 질량 유량 및/또는 특정한 가스 성분의 농도, 예컨대 산소 함량 또는 NOx 함량을 통해 기술될 수 있다. 가스 센서들은, 특히 그 구성의 기하구조에 따라 결정되는 전형적인 저역 통과 거동을 보유한다. 또한, 상기 유형의 센서들은 노화 또는 외부 영향들로 인해 (예컨대 디젤 엔진의 경우 매연 생성으로 인해) 그 응답 거동을 변동할 수 있다. 시간 영역에서 감소하는 한계 주파수는 상대적으로 더 긴 상승 시간으로 나타나며, 다시 말하면 여기가 변하지 않을 때, 신호 에지들은 더 완만해진다. 그러므로 센서와 적합한 고역 통과 필터, 예컨대 1차 고역 통과 필터를 직렬로 연결한다면, 가령 가스 농도와 같은 측정할 가스 상태 변수가 급하게 변동될 때 고역 통과의 출력 신호에서, 저역 통과의 한계 주파수가 고역 통과의 한계 주파수보다 더 높은지, 또는 더 낮은지의 여부를 식별할 수 있다. 센서가 노화 또는 외부 영향들로 인해 느리게 반응한다면, 가스 상태 변수들이 변동될 때, 더 높은 주파수의 신호 성분이 적게만 측정되거나, 또는 측정되지 않는다. 센서가 높은 정도의 동적 거동을 보유한다면, 이는, 상대적으로 큰, 더 높은 주파수의 신호 성분에 영향을 미치며, 그럼으로써 상기 특징으로 동적 진단이 실현될 수 있다. 소개되는 방법에 의해, 가스 상태 변수, 예컨대 가스 농도의 증가 및 감소에 대해, 수동적으로 구성되는, 다시 말하면, 지금까지의 동적 진단 방법에서의 경우처럼, 내연기관의 공기 또는 연료 시스템에 대한 간섭 없이 실행되는 균일한 모니터링 원리가 제공될 수 있다. 이런 모니터링 원리는 한편으로 기능 장애에 대해 높은 견고성을 보유한다. 다른 한편으로는, 본원의 방법은, 그 낮은 복잡성뿐 아니라 적은 적용 비용을 특징으로 한다. 그러므로 과제 설정에서 최초에 언급한 요건들은 동시에 충족될 수 있다.
한 바람직한 방법 변형예에서, 내연기관으로 공급되는 공기-연료 혼합기의 공연비의 변동 시 가스 센서의 동적 진단이 실행된다. 이 경우, 더 높은 주파수의 신호 성분들이 평가된다.
느린 센서와 불충분한 여기를 서로 구별할 수 있도록 하기 위해, 모니터링할 센서 자체의 신호를 이용하지 않으면서도, 측정할 가스 상태 변수의 변동 속도가 판단되어야 한다. 그러므로 한 바람직한 방법 변형예에서, 가스 센서의 더 높은 주파수의 신호 성분들은 가스 센서의 모델에서 그에 상응하게 고역 통과 필터링된 출력 신호들과 비교되고 이 비교를 기반으로 가스 센서의 동적 거동이 추론된다. 이를 위해, 광대역 람다 센서 또는 NOx 센서의 O2 신호의 경우, 공기 질량 및 연료 질량이 입력 변수들로서, 배기가스 내 잔여 산소 농도를 예측하는 모델로 공급된다. 이 경우, 모델은, 통상적으로 불감 시간과 조합되는 그 전형적인 저역 통과 거동을 보유하는 가스 센서를 맵핑한다. 그 다음, 두 고역 통과 출력의 비교를 통해, 실제 센서의 기능 효율성이 추론될 수 있다. 예컨대 NOx 신호와 같은 또 다른 가스 농도의 경우, 추가의 미연소 이미션 모델을 이용하는 점이 요구될 수 있다.
한 바람직한 방법 변형예에서, 가스 센서의 더 높은 주파수의 신호 성분들뿐 아니라 모델의 더 높은 주파수의 신호 성분들이 제곱 및 적분되고 그에 따라 더 높은 주파수의 에너지 성분들이 계산되며, 이어서 상기 에너지 성분들의 비율이 설정되고, 이렇게 계산된 에너지 비율을 기반으로 가스 센서의 동적 거동이 추론된다. 고역 통과의 제곱된 출력 신호의 아래의 면적이 더욱 작아질수록, 센서 또는 여기는 더욱 느려진다. 신호 에너지들에 대체되는 방식으로, 신호 에너지들과 밀접하게 연관된 변수들도 계산되어 비율로 설정될 수 있다. 예컨대 신호 에너지 대신, 신호 에너지의 근(root)도 이용될 수 있고, 또는 고역 통과 출력 신호의 값이 적분될 수도 있다.
가스 센서 및/또는 모델, 또는 그 입력 신호들의 곱셈 오류들이 신호 비교를 왜곡하지 않도록 하기 위해, 바람직하게는 각각의 에너지 성분들의 정규화가 실행된다. 가스 센서 또는 모델 또는 그 입력 신호들의 부가 오류들은, 고역 통과가 신호의 직류 성분(direct component)을 억제하기 때문에, 영향을 미치지 않는다.
신호 에너지들의 산출 동안, 더 높은 주파수의 신호 성분들의 적분은 두 신호에 대해 개별적인 적분 기간(Δt)에 의해 실행될 수 있으며, 두 신호의 적분의 시작을 위한 시점은 출력 신호의 상승 신호 에지뿐만 아니라 하강 신호 에지에서도 트리거링된다. 센서 신호의 상승 에지 및 그 하강 에지가 별개로 모니터링되지 않아도 되는 경우, 본 발명에 따른 방법은 단순화될 수 있다. 그 다음, 대체되는 방식으로, 임의의 시점에 두 경로에서 적분을 시작하고 기간(Δt) 동안 실행할 수 있다. 전제 조건은, 예컨대 전환되는 엔진 작동점들에 기인하는, 가령 가스 농도와 같은 측정할 가스 상태 변수의 변동을 통한 충분한 여기일 뿐이다. 다시 말해, 시간 간격(Δt)은 복수의 하강 및 상승 에지를 포함해야 한다. 그 다음, 정규화를 위해, 각각의 최대값 및 최소값은 Δt 동안 두 고역 통과 입력단에서 검출된다.
한 바람직한 방법 변형예에서, 특정 정상점(stationary point)을 기초로 하여, 신호 에지들을 이용할 경우, 적분이 시작되기 전에, 적용되는 신호 편차가 대기된다. 모니터링 전의 단시간 정상 작동(stationary operation)은, 센서 및 모델의 신호 에지들이 불감 시간 차이가 있을 때에도 동일한 여기에 기인하는 점을 보장한다. 이는 특히 배기가스 센서의 장착 위치가 조작되었을 때 중요하다.
에너지 비율이 극한 센서의 동적 거동을 나타내는 적용 가능한 임계값과 비교되고, 임계값과, 센서를 위한 모델에서 선택된 모델 시간 상수(TM)가 상호 종속된다면, 매우 간단하게 동적 진단이 실행될 수 있다. TM이 이미 극한 센서 동적 거동에 상응한다면, 적합한 임계값은 1이며, 그럼으로써 임계값의 적용은 제외된다. 그와 반대로, 모델 시간 상수(TM)가 충분히 빠른 가스 센서, 예컨대 공칭 센서(nominal sensor)에 상응한다면, 에너지 비율에 대한 모니터링 한계는 1 미만이다. 에너지 비율 ≥ 임계값인 경우 센서는 양호한 것으로서 판단되고, 에너지 비율 ≤ 임계값인 경우에서는 센서는 결함이 있는 것으로서 판단된다.
센서의 동적 거동에 대한 특성 변수들은 일반적으로 가스 질량 유량, 가스 부피 유량 또는 가스 속도에 따라 결정된다. 진단이 큰 엔진 작동 범위에서 높은 분별력을 나타내야 한다면, 바람직하게는 다양한 필터 시간 상수들 및/또는 임계값도 가스의 전술한 상태 변수들 중 하나의 상태 변수에 따라서 갱신된다. 이는, 모델이 한계 센서를 시뮬레이션하는 것이 아니라, 충분히 빠른 센서, 다시 말해 예컨대 공칭 센서를 시뮬레이션하는 경우, 모니터링 임계값에도 적용된다.
여기가 없다면, 원칙적으로, 에너지 비율의 분자 및/또는 분모는 영과 가깝거나, 또는 영과 동일한 값을 취하는 경우가 발생할 수 있다. 영에 의한 제산은, 대개 측정할 가스 상태 변수의 변동 동안, 예컨대 내연기관의 부하 변경 시 충분한 여기에 대한 검사를 실행함으로써 차단될 수 있으며, 모델 신호의 경우 에지 경사도는 신호 변동의 부호에 따라서 적용 가능한 임계값과 비교된다. 대체되는 방식으로, 충분한 여기에 대한 검사는, 모델의 입력 변수들의 에지 경사도가 평가됨으로써 실행될 수 있다.
진단 방법의 확장으로서, 추가로, 센서 시간 상수(TS)의 반복 식별이 실행될 수 있으며, 모델 시간 상수(TM)는 신호 성분들의 에너지 비율에 따라서, 또는 상기 에너지 비율에 의존적인 변수에 따라서 단계별로 적응된다. 이를 위해, 모델 시간 상수(TM)는 시작 값(Tinit)으로 초기화되고 단계별로 에너지 비율에 따라서 각각의 적분 후에 보정된다. 반복법의 수렴을 가속화하거나 감속하기 위해, 적응은 에너지 비율에 따라 수행되는 것이 아니라 에너지 비율에 의존적인 변수에 따라 수행될 수 있다.
한 대체되는 방법 변형예에서, 센서 시간 상수(TS)의 식별은 특성맵에 저장된 시간 상수(TS)의 값들 또는 비율 값들(TS/TM)에 의해 실행될 수 있으며, 입력 변수들로서는 에너지 비율 및 모델 시간 상수(TM)의 값 쌍 또는 각각 계산된 에너지 비율의 분자 및 분모의 값 쌍이 이용된다. 상기 방법은 특히 적은 계산 비용과 관련하여 바람직하며 그에 따라 식별 결과가 존재할 때까지의 시간에 관해서도 바람직하다.
본 발명의 진단 방법은, 가스 상태 변수들 또는 농도들을 검출하기 위해, 배기가스 모니터링 및 절감 시스템의 부분으로서 내연기관의 배기가스 채널 내 배기가스 센서로서, 또는 내연기관의 공기 공급 라인, 예컨대 흡기 매니폴드 내에서, 가스 압력 센서들, 가스 온도 센서들, 가스 질량 유량 센서들 또는 가스 농도 센서들로서 이용되는 가스 센서들의 경우에 특히 바람직하게 이용될 수 있다. 상기 이미션 관련 가스 센서들은 최초에 언급한 요건들을 바탕으로 그 동적 거동 및 일반적인 기능에 대해서 모니터링되어야 한다. 따라서 예컨대 가스 압력 센서의 응답 거동이 모니터링될 수 있으며, 그리고 예컨대 흡기 매니폴드에 대한 가스 압력 센서의 접속이 차단되거나 중단된다면 동적 거동의 감소가 검출될 수 있다. 가스 온도 센서들 또는 가스 질량 유량 센서들은 예컨대 내연기관의 공기 공급 라인 내부에서 핫필름 공기 질량 센서로서 형성될 수 있으며, 그리고 상기 센서들의 경우 오염으로 인해 동적 손실이 기록된다. 상기 센서들의 신호들에 대해 적합한 모델이 명시될 수 있는 점에 한해서, 본 발명에 따른 방법은, 앞서 그 방법 변형예들에 기술한 것처럼, 바람직하게 적용될 수 있다.
가스 센서들로서는, 특히 배기가스 센서들이, 가스 혼합기 내 산소 함량을 측정할 수 있는 광대역 람다 센서들(LSU 센서들) 또는 NOx 센서들의 형태로 고려된다. 광대역 람다 센서 또는 연속 람다 센서로서 형성된 배기가스 센서의 경우, 진단을 위해, 바람직하게는 측정된 산소 농도가 앞서 기술한 방법 변형예들에 상응하게 모델링된 산소 농도와 비교된다. 대체되는 방식으로, 상기 비교를 위해, 역수 람다값(reciprocal lambda value)이 이용될 수 있는데, 그 이유는 상기 역수 람다값이 근사법에 의해 산소 농도에 비례하기 때문이다. 마찬가지로 산소 농도에 비례하는 전기 변수들, 다시 말해 센서 내, 또는 대응하는 회로 내 전압 또는 전류도 적합하다. 그 다음, 비교를 위해 고려되는 모델 신호는 그에 상응하게 환산되어야 한다. 산화질소 센서의 경우, 실제값으로서 산화질소 센서의 출력 신호가 평가되며, 모델값은 모델링된 NOx 값으로부터 결정된다. 그러므로 상기 진단은, 그 배기가스 정화 시스템이 산화질소 환원을 위한 유닛들 및/또는 촉매 컨버터를 포함하는 오토 엔진 또는 희박 엔진에서 특히 바람직하게 적용된다. 배기가스 정화 시스템의 하류에 장착되는 가스 센서들의 경우, 모델 내 관련된 가스 농도에 대한 배기가스 정화의 영향이 고려되어야 한다. 대체되는 방식으로, 배기가스 정화가 관련된 가스 농도에 영향을 미치지 않는 단계들에서만 진단을 실행하는 점도 생각해볼 수 있다.
앞서 기술한 그 변형예들을 이용한 본원의 방법의 추가 적용은 일반적으로 하나 이상의 센서를 이용한 과정들에 제공될 수 있고, 이들 과정에서 1차 필터를 통한 과정은 시간 상수뿐 아니라, 경우에 따라서는 불감 시간으로도 근사되며, 감속된 센서의 거동은 증가된 필터 시간 상수를 통해 묘사될 수 있다. 이 경우, 기본적으로, 센서의 응답 거동의 판단에 관해서 앞서 기술한 장점들이 제공된다. 또한, 상기 과정은, 그 제어 거동에 관해서, 그 폐회로 제어기가 변동되는 시간 상수에 매칭됨으로써 개량될 수 있다.
앞서 기술한 그 변형예들을 이용한 본원의 방법의 바람직한 적용은, 아이들링 작동 단계들 또는 코스팅 단계들을 포함하지 않는 하이브리드 자동차, 예컨대 디젤-하이브리드 자동차에서 이용된다. 특히 강조되는 점에서, 하이브리드 자동차에서의 적용은 소모량 및 CO2 절감 가능성을 감소시키지 않는데, 그 이유는 시험 분사가 필요하지 않을뿐더러 특별한 엔진 작동 상태들도 요구되지 않아도 되기 때문이다.
앞서 기술한 그 변형예들을 이용한 본원의 방법의 추가의 바람직한 적용은, 이른바 세일링 모드(sailing operation)를 포함하는 차량에서 이용된다. 상기 유형의 차량에서 코스팅 모드는 마찬가지로 실질적으로 제외된다. 코스팅 중에 엔진을 드래그하는 것 대신, 세일링 모드에서 클러치가 개방되고 엔진은 아이들링되며 차량은 그 관성을 바탕으로 롤링한다. 이 경우에도, 상당한 소모량 및 CO2 절감 가능성이 제공된다.
장치에 관계하는 과제는, 본 발명에 따른 방법의 실행을 위해, 측정할 가스 상태 변수의 변동 시 더 높은 주파수의 신호 성분들을 평가하기 위한 고역 통과 필터뿐 아니라, 저역 통과 거동을 보유한 센서를 위한 하나 이상의 모델과, 앞서 기술한 방법 변형예들에 따른 동적 진단을 실행하기 위한, 예컨대 적분 유닛들, 비교기들 및 경우에 따른 맵핑 유닛들과 같은 계산 유닛들을 포함하는 진단 유닛이 제공되는 것을 통해 해결된다. 이 경우, 진단 유닛의 기능성은 적어도 부분적으로 소프트웨어를 기반으로 구현될 수 있으며, 상기 진단 유닛은 별도의 유닛으로서, 또는 상위의 엔진 제어 장치의 부분으로서 제공될 수 있다.
본 발명은 하기에서 도들에 도시된 일 실시예에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1은, 본 발명에 따른 방법이 적용될 수 있는 기술 환경을 도시한 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 빠른 가스 센서 및 느린 가스 센서에 대한 각각의 보드 선도(Bode diagram)이다.
도 3은 본 발명에 따른 동적 진단 회로를 도시한 블록 선도이다.
도 4는 다양한 신호 경로들에 대한 곡선 그래프이다.
도 5는 센서 시간 상수(TS)의 반복 식별에 대한 흐름도이다.
도 1에는, 오토 엔진의 예시에서, 배기가스 센서(15)를 진단하기 위한 본 발명에 따른 방법이 이용될 수 있는 기술 환경이 개략적으로 도시되어 있다. 내연기관(10)에는, 공기가 공기 공급 라인(11)을 통해 공급되며, 공기의 질량은 공기 질량 센서(12)로 측정된다. 공기 질량 센서(12)는 핫필름 공기 질량 센서로서 형성될 수 있다. 내연기관(10)의 배기가스는 배기가스 채널(18)을 통해 배출되며, 배기가스의 유동 방향으로 내연기관(10)의 하류에 배기가스 정화 시스템(16)이 제공된다. 배기가스 정화 시스템(16)은 통상적으로 하나 이상의 촉매 컨버터를 포함한다.
내연기관(10)의 제어를 위해, 한편으로 연료량 조절 장치(13)를 통해 내연기관(10)으로 연료를 공급하고, 다른 한편으로 공기 질량 센서(12)와, 배기가스 채널(18) 내에 배치된 배기가스 센서(15)와, 배기가스 배출관(18) 내에 배치된 배기가스 센서(17)의 신호들을 공급받는 엔진 제어 장치(14)가 제공된다. 배기가스 센서(15)는 도시된 예시에서 내연기관(10)으로 공급되는 연료-공기 혼합기의 람다 실제값을 측정한다. 상기 배기가스 센서는 광대역 람다 센서 또는 연속 람다 센서로서 형성될 수 있다. 배기가스 센서(17)는 배기가스 정화 시스템(16) 이후의 배기가스 조성을 측정한다. 상기 배기가스 센서(17)는 불연속 레벨 센서 또는 이진 센서(binary sensor)로서 형성될 수 있다.
배기가스 센서(15)의 개량된 동적 모니터링과 관련하여, 본 발명에 따라서는, 내연기관(10)의 부하 변경 시 농도 변동의 더 높은 주파수의 성분들이 배기가스 센서(15)에 의해 여전히 검출되는지의 여부를 검사하기 위해 고역 및 저역 통과 필터가 이용된다. 상기 유형의 가스 센서들은, 특히 그 보호 튜브의 기하구조에 따라 좌우되는 전형적인 저역 통과 거동을 보유한다. 또한, 디젤 엔진의 경우, 상기 보호 튜브는 그을음을 유발할 수 있으며, 그럼으로써 센서의 대역폭이 감소한다. 시간 영역 내에서, 감소하는 한계 주파수는 상대적으로 더 넓은 상승 시간에 두드러지게 나타나며, 즉 여기의 불변 시 신호 에지들은 더 완만해진다. 그러므로 적합한 고역 통과 필터를 센서와 직렬로 연결하면, 고역 통과 필터의 출력 신호에서의 급격한 부하 변경 시, 저역 통과 필터의 한계 주파수가 고역 통과 필터의 한계 주파수보다 더 높은지 아니면 더 낮은지의 여부를 식별할 수 있다.
도 2a와 도 2b에는, 보드 선도(20)에 기초하여 기능 원리가 개략적으로 도시되어 있다. 요컨대 주파수 범위 내에 2개의 주파수 성분을 포함하여 단순화되어 선 스펙트럼으로서 형성된 입력 스펙트럼(21)과 1차 고역 통과 필터(23)가 도시되어 있으며, 1차 고역 통과 필터의 전달 함수는 관계식,
Figure 112014053551244-pct00001
로 표현될 수 있으며, 상기 관계식에서 TF는 필터의 한계 주파수[필터 한계 주파수(24)]이다. 배기가스 센서(15)의 한계 주파수가 1차 고역 통과 필터(23)의 한계 주파수(TF)를 초과하면, 직렬 회로는 대역 통과 필터처럼 거동하며, 다시 말해 배기가스 센서(15)의 입력 스펙트럼(21)의 고주파수는 계속 통과되며, 도 2a에 개략적으로 도시된 것처럼, 출력 스펙트럼(22)에서 검출될 수 있다. 이와 반대로, 배기가스 센서(15)의 한계 주파수가 동적 손실로 인해 1차 고역 통과 필터(23)의 한계 주파수(TF)[필터 한계 주파수(24)] 미만으로 감소하면, 직렬 회로가 모든 주파수를 차단함으로써 출력 스펙트럼(22)에서는 어떠한 주파수 성분도 더 이상 측정될 수 없다(도 2b). 이러한 선 스펙트럼은 단지 원리를 설명하기 위한 것일 뿐이다. 배기가스 센서(15)의 실제 주파수 스펙트럼은 연속해서 이어지는 주파수 성분들로 표현될 수 있다.
이 경우, 원칙적으로, 본 발명은 1차 고역 통과 필터로만 국한되지 않는다. 오히려 임의의 또 다른 고역 통과 필터들도 이용될 수 있다. 또한, 배기가스 센서(15) 자체를 포함하여 저역 통과 필터들이 다른 방식으로, 예컨대 시간 상수 대신 한계 주파수로 매개변수화되거나, 더 높은 차수를 보유한다면, 모니터링 방법도 적용될 수 있다.
저속 배기가스 센서(15)와 불충분한 여기를 서로 구별할 수 있도록 하기 위해, 배기가스 조성의 변동 속도가 판단되어야 하며, 이는 예컨대 광대역 람다 센서의 경우 공기 및 연료 질량의 변동에 기초하여 수행될 수 있다. 이는, 필터들의 유사한 직렬 회로로 수행될 수 있다. 이를 위해, 광대역 람다 센서의 경우, 전술한 질량이 O2 농도로 환산되어, 작동 가능한 배기가스 센서에 상응하는 저역 통과 필터로 지연되기만 하면 된다. 그 다음, 상기 저역 통과 필터는, 실제 센서의 전달 함수와 동일한 전달 함수를 보유한 고역 통과 필터와 직렬로 연결된다. 그 다음, 두 고역 통과 출력의 비교를 통해, 실제 센서의 기능 효율성이 추론될 수 있다. 또 다른 가스 성분의 경우, 추가의 미연소 이미션 모델을 이용하는 점이 요구될 수 있다.
도 3에는, 한 바람직한 방법 변형예에서 앞서 기술한 원리의 기능이 블록 선도(30)로 도시되어 있다. 도면 상단부에는 배기가스 센서(15)로 측정된 산소 농도(31)에 대한 경로가 도시되어 있다. 센서 시간 상수(TS)를 보유한 1차 저역 통과 필터 또는 불감 시간(Tt)으로써 표현될 수 있는, 실제 가스 이동 시간 및 센서 감속(32)으로 인해, 실제 산소 농도(31)로부터 산소 센서 신호(32.1)가 유도된다. 센서들 및 가스 이동 시간(32)의 전달 함수는 관계식,
Figure 112014053551244-pct00002
를 통해 유도되며, 위 관계식에서 KS는 센서에 대한 증폭 인자를 나타낸다. KS는 일반적으로 생산 산포도(production scattering) 및 노화에 기인하는 센서의 곱셈 오류 또는 피치 오류에 상응한다. 그러나 센서 신호로서 산소 농도가 이용되지 않고 산소 농도에 비례하는 변수가 이용된다면, KS는 센서 신호를 산소 농도로 환산하기 위한 상응하는 전달 계수이면서 차원 변수일 수도 있다. 그 다음, 산소 센서 신호(32.1)는, 그 전달 함수가 도 2a 또는 도 2b의 1차 고역 통과 필터(23)의 전달 함수에 상응하는 고역 통과 필터(33)로 필터링되고, 곱셈기(34)로 제곱되며, 이는 신호 출력에 상응하는 신호를 공급한다. 그 다음, 상기 신호는 적분기(35)에 의해 적분됨으로써, 측정된 산소 함량의 더 높은 주파수의 에너지 성분들의 신호 에너지(35.1)를 획득하게 된다. 하류에 연결된 정규화 및 제산 유닛(36)에서는, 그에 상응하게 처리된 신호와의 비교로부터, 모델 기반으로 결정된 값에 대해, 더 높은 주파수의 에너지 성분들에 대한 비율 척도인 에너지 비율(36.1)(E)이 유도된다.
모델 기반으로 결정된 에너지값의 처리는 블록선도(30)의 하단부에 도시되어 있다. 공기 질량(37)(mL)과 연료 계량공급 장치(13)를 위한 설정 연료 질량(38)(mK)으로부터, 화학양론적 보정에 따라, 제산 유닛(39) 내에서 몫이 계산되고 람다값이 산출된다. 연료 질량(38)은, 운전자가 사전 설정하여 연료량으로 환산되는 토크 요구치로부터 유도될 수 있다. 환산 유닛(40) 내에서는 람다값으로부터, 계산된 산소 함량(40.1)이 결정된다. 모델(41)에 따라서는 하기 전달 함수,
Figure 112014053551244-pct00003
에 의해 모델링된 산소 함량(41.1)이 계산되며, 상기 전달 함수에서 TtM은 모델 불감 시간을 나타내고, TM은 모델 시간 상수를 나타낸다.
그 다음, 모델링된 산소 함량(41.1)은, 그 전달 함수가 도 2a 또는 도 2b의 1차 고역 통과 필터(23)의 전달 함수에 상응하는 추가의 고역 통과 필터(33)로 필터링되고 추가의 곱셈기(34)로 제곱되며, 이는 신호 출력에 상응하는 신호를 공급한다. 그 다음, 상기 신호는 추가의 적분기(35)에 의해 적분됨으로써, 모델링된 산소 함량의 더 높은 주파수의 에너지 성분들에 대한 신호 에너지(35.1)를 획득하게 된다.
제곱된 신호의 적분은 각각의 O2 신호(32.1, 41.1)의 더 높은 주파수의 성분들의 에너지에 대한 척도를 공급한다. 고역 통과 필터(33)의 제곱된 출력 신호 미만의 면적이 더 작아질수록, 센서 또는 여기는 더욱 감속된다. 신호 에너지의 대안으로, 신호 에너지와 밀접하게 연관된 변수들이 계산되어 비율로 설정될 수도 있다. 예컨대 신호 에너지 대신, 신호 에너지의 근이 사용되거나, 고역 통과 출력 신호의 값이 적분될 수도 있다. 이러한 유형의 대체 변수들의 비는, 에너지 비율이 1일 때, 다시 말해 가스 센서와 모델의 동적 거동이 동일할 경우, 1이어야 한다.
가스 센서 및/또는 모델 또는 그 에너지 신호들의 곱셈 오류들이 신호 비교를 왜곡하지 않도록 하기 위해, 상기 오류들은 하기와 같은 정규화를 통해 실질적으로 제거된다. 그에 따라, 에너지 비율(36.1)(E)은 하기와 같이 명시된다.
Figure 112014053551244-pct00004
위의 식에서, Us 및 Ys는 센서의 신호 경로 내 고역 통과 입력 및 그 출력을 각각 나타내고, Um 및 Ym은 모델 경로 내 고역 통과 입력 및 그 출력을 각각 나타낸다. 다시 말해, Us는 산소 센서 신호(32.1)에 상응하고, Um은 모델에서 계산된 산소 함량(40.1)에 상응한다. 비율 계산을 통해 여기의 신호 편차의 영향도 마찬가지로 제거된다.
두 신호 경로에서 적분은, 반드시 동시에 시작되지 않아도 되며, 오히려 상이한 불감 시간들이 진단 결과에 영향을 미치지 않는 방식으로 시작될 수 있다.
도 4에는, 하강 에지에서 적분의 시작을 위한 시점들(55, 56)(t1, t0)이 예시로서 곡선 그래프(50)에 도시되어 있다. 상기 곡선 그래프에는, 신호 레벨이 센서의 신호 곡선(53) 및 모델의 신호 곡선(54)에 대해 시간(52)에 따라 도시되어 있다. 특정 정상점을 기초로 하여, 신호 에지를 이용할 경우, 적분이 시작되기 전에, 우선 소정의 신호 편차가 이동된다. 개별 적분 기간은 두 경로에 대해 서로 상이할 수 있다. 그 밖에도, 신호 에지가 상승하는 경우 적분이 시작될 수 있으며, 그 다음 그에 상응한 사항이 수행된다. 모니터링 전의 단시간의 정상 작동은, 센서 및 모델의 신호 에지들이 불감 시간 차이가 있을 때에도 동일한 여기에 기인하는 점을 보장한다. 이는 특히, 배기가스 센서(15)의 장착 위치가 조작되었을 때 중요하다.
센서 신호의 상승 에지 및 그 하강 에지가 별개로 모니터링되지 않아도 되는 경우, 다시 말해 이른바 핀 포인팅(pin pointing)이 필요하지 않다면, 본 발명에 따른 방법은 단순화될 수 있다. 이 경우, 대체되는 방식으로, 임의의 시점(t0)에 두 경로에서 적분을 시작하고 기간(Δt) 동안 실행할 수 있다. 전제 조건은, 예컨대 전환되는 엔진 작동점들로 인한, 측정할 가스 농도 또는 상태 변수의 변동을 통한 충분한 여기뿐이다. 다시 말해, 시간 간격(Δt)은 복수의 하강 및 상승 에지를 포함해야 한다. 그 다음, 정규화를 위해, 각각의 최대값 및 최소값은 Δt 동안 두 고역 통과 입력단에서 검출된다. 그 다음, 진단 및/또는 식별을 위한 에너지 비율(36.1)(E)은 하기 공식에 따른다.
Figure 112014053551244-pct00005
상기 식에서,
Us /m = 센서로 측정되고/모델로부터 결정되는 O2 농도이고,
Ys /m = 센서/모델의 고역 통과 출력 신호이고,
Us /m, max = 간격(Δt)에서 고역 통과 입력 신호의 최대값이고,
Us /m, min = 간격(Δt)에서 고역 통과 입력 신호의 최소값이며,
Δt >> TtM, Tt, 즉, 적분 기간 >> 모델 불감 시간(TtM) 또는 센서 불감 시간(Tt)이다.
이제, 에너지 비율(36.1)(E)의 값으로부터, 다음과 같이, 배기가스 센서(15)의 동적 오류가 추론될 수 있다. 신호 에너지들(35.1)의 상술한 나눗셈 결과 1을 상회하는 값이 나오면, 실제 센서는 모델보다 더 빠른 것이다. 분수가 1보다 더 작다면, 실제 센서는 모델보다 더 느린 것이다.
이제, 상술한 에너지 비율(36.1)(E)은, 한계 센서의 동적 거동을 나타내는 임계값과 비교된다. 상기 임계값은, 모델 시간 상수(TM)가 어떻게 선택되었는지에 따라 결정된다. TM이 이미 극한 센서 동적 거동에 상응한다면, 적합한 임계값은 1이며, 그럼으로써 임계값의 적용은 제외된다. 이와 반대로, 모델 시간 상수(TM)가 충분히 빠른 가스 센서, 예컨대 공칭 센서에 상응한다면, 적합한 임계값은 1보다 더 작다. 에너지 비율(36.1)(E) ≥ 임계값인 경우 배기가스 센서(15)는 양호한 것으로서 판단되고, 에너지 비율(36.1)(E) ≤ 임계값인 경우에는 배기가스 센서(15)는 결함이 있는 것으로서 판단된다.
여기가 없다면, 원칙적으로 방정식 (4)에서 E의 분자 및/또는 분모가 영이 되는 경우가 발생할 수 있다. 영에 의한 제산은, 충분한 여기에 대한 검사를 실행함으로써 차단될 수 있다. 이를 위해, 대개 공칭 센서를 위해 경우에 따라 추가로 모델 경로를 구현할 수 있으며, 계산된 산소 함량(40.1) 또는 모델링된 산소 함량(41.1)이 충분한 에지 경사도를 갖는지의 여부를 검사할 수 있다. 상기 검사의 한 바람직한 변형예에서, 해당하는 고역 통과 출력이 양의 에지에서 계산된 산소 함량(40.1)에 대해, 또는 모델링된 산소 함량(41.1)에 대해 소정의 양의 임계값을 초과하는지, 또는 음의 에지에서 특정한 음의 임계값을 하회하는지의 여부가 결정된다.
본 발명은 확장될 수 있으므로, 그에 따라 센서 시간 상수(TS)의 반복 식별도 가능해진다. 도 5에는, 기능 시퀀스가 흐름도(60)로 도시되어 있다.
이를 위해, 초기화 유닛(61)에서 모델 시간 상수(TM)가 시작 값(Tinit)으로 초기화되고, 이어서 에너지 비율(36.1)(E)에 따라 각각 적분된 후에 보정된다. 이를 위해, 기능 유닛(62)에서 값(Ek)은 측정 및 평가를 통해 결정된다. 하기 공식이 적용된다.
Figure 112014053551244-pct00006
TM이 목표값(TS)보다 크다면, 센서는 모델보다 더 빠르고 에너지 비율(36.1)(E)은 1보다 더 큰 것이다. 이 경우, TM은 다음 단계에서, 대개 E로 나누어져 감소하며, 이는 계산 유닛(63)에서 실행된다. TM < TS인 경우, E < 1이고 후속 나눗셈(TM/E)은 신규 모델 시간 상수(TM ,k+1)를 증가시킨다. 그에 따라, 반복 규칙은 하기 공식과 같으며,
Figure 112014053551244-pct00007
위의 식에서, k는 k 번째 반복 단계를 가리킨다. 반복의 진행 중에, Ek는 1로 수렴되고, TM ,k는 TS로 수렴된다. 이 경우, TM ,k가 엄밀 단조 방식으로 TS 쪽으로 나아가는지, 아니면 진폭이 감소하면서 TS의 주변에서 진동하는지의 여부는 중요하지 않다. 이에 상응하는 사항이 Ek에도 적용된다. 반복은,
Figure 112014053551244-pct00008
일 때, 종료된다. 이 검사는 질의(64)에 의해 수행된다. 앞서 언급한 조건이 충족된다면, 반복의 결과(66)로서 TS = TM ,k+1이 출력된다. 조건이 여전히 충족되지 않으면, k에 대한 분자(65)는 1만큼 증가된다.
반복 식별은 온라인으로 실행될 수 있으며, 이 경우 각각의 반복 단계에서 또 다른 여기가 수행된다. 반복은 오프라인으로도 실행될 수 있고, 이 경우 동일한 측정치가 여러 번 평가된다. 이런 방식으로, 본 발명이 식별을 위해 이용된다면, 센서 진단을 위해, TM ,k의 최종 값은 극한 시간 상수와 비교되어야 한다. 이 경우, 1과 E의 비교는 명백하게 더 이상 중요하지 않다.
식별 방법의 수렴은, TM ,k+1의 계산을 위해 Ek 자체가 이용되는 것이 아니라, Ek에 따른 변수가 이용됨으로써, 가속화될 수도 있고 감속될 수도 있다. 반복 식별 방법은 방정식[E(TM) = 1]의 해(TM = TS)를 구한다. 반복 식별을 위해, 선택적으로 이른바 고정점 방정식들(fixed point equation)의 해를 구하기 위한 또 다른 산술적 방법들이 고려될 수 있다.
대안적으로, 센서 식별을 위한 단순 접근법으로서, 추정된 시간 상수(TS)에 대한 특성맵이 작성될 수도 있다. 상기 특성맵을 위한 입력치로서, 다음과 같은 변수들의 조합, 즉 TM와 E의 조합 또는 E의 분자와 분모의 조합[(4)와 (5) 비교]이 고려된다. 특성맵에는 TS 또는 비율(TS/TM)이 저장될 수 있다.

Claims (17)

  1. 내연기관(10)의 가스 센서의 동적 모니터링을 위한 방법이며, 상기 가스 센서들은 기하구조, 측정 원리, 노화 또는 오염도에 기초하여 저역 통과 거동을 보이며, 측정할 가스 상태 변수의 변동 시 모델링된 신호와 측정된 신호의 비교를 바탕으로 동적 진단이 실행되고, 측정된 신호는 가스 센서의 출력 신호의 실제값이며, 모델링된 신호는 모델값인, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링을 위한 방법에 있어서,
    상기 가스 센서의 출력 신호는 적합한 고역 통과 필터(23, 33)로 필터링되고, 측정할 가스 상태 변수의 변동 시 고역 통과 필터링된 신호 성분들이 평가되고,
    고역 통과 필터(23, 33)는 가스 센서와 직렬로 배치되고, 고역 통과 필터의 한계 주파수는 가스 센서가 정상적으로 작동하고 있는 경우 가스 센서의 저역 통과 거동의 미리 결정된 한계 주파수보다 낮고, 가스 센서의 고역 통과 필터링된 신호 성분들은 가스 센서의 모델(41)로부터의 대응하는 고역 통과 필터링된 출력 신호들과 비교되고, 가스 센서의 저역 통과 거동의 저역 통과 한계 주파수가 고역 통과 필터의 한계 주파수 미만으로 감소하였다는 것을 나타내는 비교 결과에 기초하여 가스 센서의 오류 상태를 지시하는 것으로서 가스 센서의 오류 상태가 결정되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  2. 제1항에 있어서, 내연기관(10)으로 공급되는 공기-연료 혼합기의 공연비의 변동 시 가스 센서의 동적 진단이 실행되고, 상기 내연기관(10)의 공연비 변동 시 고역 통과 필터링된 신호 성분들이 평가되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 가스 센서의 고역 통과 필터링된 신호 성분들뿐 아니라, 상기 모델(41)의 고역 통과 필터링된 신호 성분들도 제곱 및 적분되고, 그에 따라 고역 통과 필터링된 에너지 성분들이 계산되며, 이어서 상기 에너지 성분들의 비율이 설정되고, 이렇게 계산된 에너지 비율(36.1)에 기반하여 가스 센서의 동적 거동이 추론되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  5. 제4항에 있어서, 각각의 에너지 성분들의 정규화가 실행되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 고역 통과 필터링된 신호 성분들의 적분은 두 신호에 대해 개별화된 적분 기간(Δt)을 이용하여 실행되며, 상기 두 신호의 적분의 시작을 위한 시점(55, 56)은 출력 신호의 상승 신호 에지뿐만 아니라 하강 신호 에지에서도 트리거링되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  7. 제6항에 있어서, 신호 에지들의 사용 시, 특정 정상점으로부터 적용 가능한 신호 편차가 발생한 이후 적분이 시작되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 에너지 비율(36.1)은 극한 센서의 동적 거동을 나타내는 적용 가능한 임계값과 비교되며, 상기 임계값과, 센서를 위한 모델(41)에서 선택된 모델 시간 상수(TM)가 상호 종속되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  9. 제8항에 있어서, 필터 시간 상수들, 상기 임계값, 또는 필터 시간 상수들과 상기 임계값은 가스의 상태 변수들에 따라서 갱신되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 측정할 가스 상태 변수의 변동 시 충분한 여기에 대한 검사가 실행되며, 모델 신호의 경우 에지 경사도가, 신호 변동의 부호에 따라서, 적용 가능한 임계값과 비교되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  11. 제8항에 있어서, 센서 시간 상수(TS)의 반복 식별이 실행되며, 상기 모델 시간 상수(TM)는 신호 성분들의 에너지 비율(36.1)에 따라서, 또는 상기 에너지 비율에 의존적인 변수에 따라서 단계별로 적응되는 것을 특징으로 하는, 가스 센서들의 동적 모니터링 방법.
  12. 제11항에 있어서, 센서 시간 상수(TS)의 식별은 특성맵에 저장된 시간 상수(TS)의 값들 또는 비율 값들(TS/TM)에 의해 실행되며, 입력 변수들로서, 에너지 비율(36.1)과 모델 시간 상수(TM)의 값 쌍, 또는 각각 계산된 에너지 비율(36.1)의 분자와 분모의 값 쌍이 이용되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가스 센서로서, 가스 압력 센서, 가스 온도 센서, 가스 질량 유량 센서 또는 가스 농도 센서가, 배기가스 모니터링 및 절감 시스템의 부분으로서 내연기관(10)의 배기가스 채널(18) 내에서 배기가스 센서(15)로서 이용되거나, 상기 내연기관(10)의 공기 공급 라인(11) 내에서 이용되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가스 센서로서, 가스 혼합기 내 산소 함량을 측정할 수 있는 광대역 람다 센서 또는 NOx 센서 형태의 배기가스 센서(15)가 이용되는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 하이브리드 자동차에서 사용되는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은 세일링 모드를 갖춘 차량에서 사용되는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 방법.
  17. 배기가스 모니터링 및 절감 시스템의 부분으로서 내연기관(10)의 배기가스 채널 내에서, 또는 내연기관(10)의 공기 공급 라인 내에서 사용되는 가스 센서들의 동적 모니터링을 위한 장치이며, 가스 센서들은 기하구조, 측정 원리, 노화 또는 오염도에 기초하여 저역 통과 거동을 보유하고, 측정할 가스 상태 변수의 변동 시 모델링된 신호와 측정된 신호의 비교를 바탕으로 동적 진단이 진단 유닛에서 실행될 수 있고, 측정된 신호는 가스 센서의 출력 신호의 실제값이며, 모델링된 신호는 모델값인, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 장치에 있어서,
    상기 진단 유닛은 고역 통과 필터링된 신호 성분들을 평가하기 위한 고역 통과 필터(23, 33)뿐 아니라, 상기 가스 센서를 위한 하나 이상의 모델(41)과, 제1항 또는 제2항에 따른 동적 진단을 실행하기 위한 계산 유닛들을 포함하고,
    고역 통과 필터(23, 33)는 가스 센서와 직렬로 배치되고, 고역 통과 필터의 한계 주파수는 가스 센서가 정상적으로 작동하고 있는 경우 가스 센서의 저역 통과 거동의 미리 결정된 한계 주파수보다 낮고,
    진단 유닛은 가스 센서의 고역 통과 필터링된 신호 성분들을 가스 센서의 모델(41)로부터의 대응하는 고역 통과 필터링된 출력 신호들과 비교하고, 진단 유닛은 가스 센서의 저역 통과 거동의 저역 통과 한계 주파수가 고역 통과 필터의 한계 주파수 미만으로 감소하였다는 것을 나타내는 비교 결과에 기초하여 가스 센서의 오류 상태를 지시하는 것으로서 가스 센서의 오류 상태을 결정하는 것을 특징으로 하는, 내연기관의 가스 센서의 동적 모니터링 장치.
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011007447A1 (de) * 2011-04-15 2012-10-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb mindestens eines Sensorelements
DE102012201767A1 (de) 2012-02-07 2013-08-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Dynamiküberwachung von Gas-Sensoren
DE102014010623B4 (de) * 2014-07-21 2016-05-12 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Bestimmung des Druckes in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
DE202015004194U1 (de) * 2015-06-11 2016-09-13 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Computerprogramm zum Betrieb eines Verbrennungsmotors
DE102015213825A1 (de) 2015-07-22 2017-01-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Dynamiküberwachung eines Luftfüllungssystems einer Brennkraftmaschine
JP2017075844A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 株式会社デンソー 複合センサ
DE102015016169B4 (de) 2015-12-12 2023-02-09 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Überprüfung des Dynamikverhaltens eines Sensors einer Sensoranordnung
FR3047518B1 (fr) * 2016-02-04 2018-03-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de recalage de deux capteurs de pression dans une ligne d’admission d’air d’un moteur avec prevention d’un defaut capteur
FR3056255B1 (fr) * 2016-09-16 2018-10-12 Renault S.A.S Procede de diagnostic d'une sonde a oxygene proportionnelle disposee en amont du systeme de post-traitement d'un moteur a combustion interne.
DE102016223723A1 (de) * 2016-11-29 2018-05-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Anordnung und Verfahren zum Bestimmen von Lambda-Werten
DE102017200290A1 (de) 2017-01-10 2018-07-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Erkennung und Unterscheidung eines Durchflussfehlers und eines Dynamikfehlers einer Abgasrückführung
DE102017200533A1 (de) * 2017-01-13 2018-07-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Qualitätssensors
CN106837496B (zh) * 2017-01-25 2019-07-16 中国第一汽车股份有限公司 发动机微粒净化再生控制系统
DE102017204236A1 (de) * 2017-03-14 2018-09-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Sensors zur Erfassung mindestens einer Eigenschaft eines Messgases in einem Messgasraum
JP6816680B2 (ja) * 2017-09-07 2021-01-20 トヨタ自動車株式会社 排気センサの診断装置
DE102018201075A1 (de) * 2018-01-24 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Emissionsüberwachung eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug
DE102018207703A1 (de) * 2018-05-17 2019-11-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung eines Motorsystems mit einem Verbrennungsmotor
DE102018208683A1 (de) * 2018-06-01 2019-12-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zur Regelung eines Füllstands eines Speichers eines Katalysators für eine Abgaskomponente
US10900922B2 (en) * 2018-07-17 2021-01-26 Msa Technology, Llc Power reduction in combustible gas sensors
DE102018007421B4 (de) * 2018-09-20 2021-07-01 Deutz Ag Dynamische Ammoniak-Überschuss Detektion mittels eines Software-Algorithmus zur Eliminierung des Ammoniak-Sensors
DE102018218029A1 (de) 2018-10-22 2020-04-23 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Bewerten der Funktionsfähigkeit eines Abgaskatalysators
DE102018220478B3 (de) * 2018-11-28 2020-02-06 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102019002963A1 (de) * 2019-04-25 2020-10-29 Drägerwerk AG & Co. KGaA Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Schall- und Gasexpositon
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
DE102020210878A1 (de) 2020-08-28 2022-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Dynamikdiagnose eines Sensors im Frischluft- oder Abgastrakt von Brennkraftmaschinen
DE102023000627A1 (de) 2023-02-22 2023-06-07 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Prüfen von wenigstens drei Lambda-Sonden einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009250238A (ja) 2008-04-04 2009-10-29 Robert Bosch Gmbh 排気ガスセンサのダイナミクスモデルの適応方法および装置
US20100083743A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-08 Robert Bosch Gmbh Procedure and device for diagnosing an exhaust gas probe
JP2010096015A (ja) 2008-10-14 2010-04-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
US20110184700A1 (en) 2008-07-25 2011-07-28 Andreas Michalske Method and device for the dynamic monitoring of a broadband lambda probe

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2751324B2 (ja) * 1989-02-23 1998-05-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JPH05263626A (ja) * 1992-03-19 1993-10-12 Hitachi Ltd エンジン排気ガス浄化装置の診断装置
DE19936355A1 (de) 1999-08-03 2001-02-08 Volkswagen Ag Verfahren zur Plausibilitätsprüfung von Motorgrößen und Sensorgrößen unter Verwendung einer stetigen Lambda-Sonde
US6382198B1 (en) * 2000-02-04 2002-05-07 Delphi Technologies, Inc. Individual cylinder air/fuel ratio control based on a single exhaust gas sensor
FR2849112B1 (fr) * 2002-12-18 2005-02-04 Renault Sa Procede de commande d'elements d'execution de fonctions elementaires de moteur a combustion interne
DE102007005684B3 (de) * 2007-02-05 2008-04-10 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US7997257B2 (en) * 2008-03-13 2011-08-16 Continental Automotive Gmbh Method and a device for operating a internal combustion engine
DE102008001121A1 (de) 2008-04-10 2009-10-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose einer im Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordneten Abgassonde und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102008001213A1 (de) * 2008-04-16 2009-10-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines Abgassensors
JP4951612B2 (ja) * 2008-12-05 2012-06-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の診断装置および制御装置
DE102009028367A1 (de) * 2009-08-10 2011-02-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Dynamik-Diagnose einer Abgas-Sonde
DE102009045376A1 (de) * 2009-10-06 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines Abgassensors
DE102009054751B4 (de) * 2009-12-16 2022-03-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Lambda-Sonde für Funktionen in ausgewählten Betriebsphasen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009250238A (ja) 2008-04-04 2009-10-29 Robert Bosch Gmbh 排気ガスセンサのダイナミクスモデルの適応方法および装置
US20110184700A1 (en) 2008-07-25 2011-07-28 Andreas Michalske Method and device for the dynamic monitoring of a broadband lambda probe
US20100083743A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-08 Robert Bosch Gmbh Procedure and device for diagnosing an exhaust gas probe
JP2010096015A (ja) 2008-10-14 2010-04-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置

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