KR20080072709A

KR20080072709A - 내연 기관의 배기 영역 내에 배치되는 촉매 변환기를진단하는 방법 및 상기 방법을 실시하는 장치

Info

Publication number: KR20080072709A
Application number: KR1020087013657A
Authority: KR
Inventors: 알브레히트 클레멘트
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2008-08-06
Also published as: ATE447098T1; JP2009524757A; DE502006005270D1; KR101087021B1; KR20080072708A; EP1960642A1; EP1960643B1; JP2009524756A; KR101078612B1; EP1960642B1; JP4587336B2; EP1960644B1; JP2009524755A; DE502006007131D1; DE502006003501D1; KR20080072706A; DE502006003500D1; EP1960645A1; WO2007065852A1; JP2009524754A

Abstract

측정된 하류-람다 신호(lam_nK_Mes)에 따라 사전에 지정되는 농후 람다 값 및 희박 람다 값을 가지는 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)에 의해 촉매 변환기(115)의 산소-저장력(O2_Sim)이 검출되고, 상기 촉매 변환기(115)의 상기 산소-저장력(O2_Sim)의 검출을 기초로 하여 실시되는 내연 기관(110)의 배기 영역(113) 내에 배치되는 촉매 변환기(115)의 진단 방법, 및 상기 방법을 실시하기 위한 장치가 제안된다. 농후/희박 및 희박/농후 람다 값들 간의 변화시 램프형 변화(203)를 가지는 적어도 하나의 부분이 주어진다. 램프형 변화(203)에 의해 사전 제어의 점형태의 편차들 또는 허용 오차들이 제거되고 평균값을 적어도 근사하게 형성한다. 본 발명에 따른 조치는 촉매 변환기(115)의 질에 대한 척도인 촉매 변환기(115)의 산소-저장력(OS_Sim)을 정확하게 검출할 수 있게 한다.

산소 저장력, 램프형 변화, 람다 점프, 제어장치 프로그램,

Description

내연 기관의 배기 영역 내에 배치되는 촉매 변환기를 진단하는 방법 및 상기 방법을 실시하는 장치{METHOD FOR THE DIAGNOSIS OF A CATALYTIC CONVERTER WHICH IS ARRANGED IN AN EXHAUST AREA OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD}

본 발명은 독립 청구항들의 전제부에 따른, 내연 기관의 배기 영역 내에 배치되는 촉매 변환기를 진단(온-보드 진단)하는 방법 및 상기 방법을 실시하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한 제어 장치 프로그램 및 제어 장치 프로그램 제품에 관한 것이다.

촉매 변환기의 산소 저장 용량은 내연 기관에 공급되는 공기-연료-혼합물의 희박 단계에서 산소를 흡수하고, 농후 단계에서는 다시 산소를 방출하기 위해 사용된다. 이로써, 바람직하지 않은 배기 가스 성분들이 효과적으로 변환될 수 있다. 그러나, 촉매 변환기의 노화에 따라 산소 저장 용량이 감소한다. 이로써 농후 단계에서 산화 반응을 위한 산소가 충분히 제공될 수 없다.

촉매 변환기의 산소 저장력의 평가에 기초하는 촉매 변환기 진단 방법은 특허 출원서 DE 24 44 334에 공지되어 있다. 내연 기관에는 람다 0.95의 농후 공기- 연료-혼합물과 람다 1.05의 희박 공기-연료-혼합물이 교대로 공급된다. 촉매 변환기의 하류에 배치되는 점프 람다 센서가 농후 단계에서 산소 결핍을 검출하고 희박 단계에서 산소 초과를 검출한다. 하류-점프 람다 센서의 신호는, 촉매 변환기의 상류에 배치되는 점프 람다 센서가 제공하는 신호에 의해 시작되는 타이머를 정지시킨다. 농후 및 희박 단계에서 공기 비율 람다의 설정은, 람다 값 1 주위의 제한된 람다 범위만의 정확한 검출을 가능하게 하는 점프 람다 센서들이 사용됨에도, 람다 조정의 범주 안에서 주어진다. 화학량론적 연소를 위한 값 1과 공기 비율 람다와의 사전에 지정된 편차들은, 상기 2 개의 점프 람다 센서들의 특성 곡선들이 값 1과의 편차를 적어도 거의 양으로 검출하기에 충분하도록 결정되어 있다. 진단을 위해서는 적어도 거의 일정한 가스 유량이 전제된다. 이러한 일정한 가스 유량은, 공기량 센서 및/또는 스로틀 밸브-위치 발생기에 의해 제공되는 특정 신호가 주어지는 경우에만, 진단이 해제됨으로써 보장된다.

특허 출원 DE 41 12 480에 공지된, 역시 촉매 변환기의 산소 저장력의 평가에 기초하는 촉매 변환기 진단 방법은, 농후 및 희박 단계의 범주에서 촉매 변환기에 공급되는 산소량이, 측정되는 공기 흐름 및 촉매 변환기의 상류에서 광대역 람다 센서에 의해 측정되는 공비 비율 람다를 기초로, 적분에 의해 계산됨으로써 더 발전했다.

촉매 변환기의 상류에 점프 람다 센서(투 포인트 람다 센서)가 사용되면, 유입된 배기 가스의 산소 함량이 양으로 검출되기 어렵다. 이것은 농후 혼합물에는 물론 희박 혼합물에도 적용된다. 배기 가스 내 산소 함량을 검출하기 위한 방법은 내연 기관에 제공되는 공기-연료-작동 혼합물의 정확한 사전 제어로부터 출발한다. 그러나 사전 제어는 진단 결과에 많은 영향을 준다.

본 발명의 목적은, 내연 기관의 배기 가스 영역 내에 배치되는 촉매 변환기를 진단하는 방법, 및 촉매 변환기의 산소 저장력의 검출시 정확성이 높은, 상기 방법을 실시하는 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 독립 청구항들에 제시되는 특징들에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 조치에 의해, 진단에 기초가 되는 촉매 변환기의 산소 저장력이 높은 신뢰도로 검출 가능하므로, 촉매 변환기 진단의 정확성 및 신뢰도가 향상된다.

농후 및 희박 람다 값들을 가지는 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형에서, 사전에 지정된 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형이 램프(ramp)형 변화를 가지는 적어도 하나의 부분을 포함한다.

점프형 변화만이 제공되는 것 대신, 램프형 변화를 가지는 적어도 하나의 부분이 제공되는 것은, 불가피한 사전 제어 에러의 관점에서 이루어진다. 이 경우, 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형이 가질 수 있는 상이한 람다 값들에서, 어느 정도 상이한 크기의 사전 제어 에러가 나타난다는 것이 가정된다. 램프형 변화에 의해 사전 제어의 점 형태의 편차 또는 허용 오차가 평활화되고, 적어도 근사하게 평균값이 형성되므로, 진단하려는 촉매 변환기의 질에 대한 척도인 촉매 변환기의 산소-저장력의 계산시 사전 제어 에러의 영향이 감소한다.

램프형 변화는 희박 람다 값의 방향으로 및/또는 농후 람다 값의 방향으로 제공될 수 있다. 램프형 변화는 지속적으로 증가하거나 감소하는 함수로서 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 조치의 바람직한 실시 및 개선은 종속 청구항들에 제시된다.

하나의 실시예에서, 선형 램프형 변화가 주어진다. 이러한 선형 변화는 간단하게 프로그래밍될 수 있다.

다른 실시예에서, 시작-람다 값에 도달하기 위한 제 1 람다 점프는 램프형 변화의 시작시에 주어진다. 바람직하게는 제 1 람다 점프가 시작되는 희박/농후 최대-람다 값이 주어진다. 추가로 또는 대안으로, 종료-람다 값을 벗어나기 위한 람다 점프가 램프형 변화의 종료시에 주어진다. 또한 이 경우 제 2 람다 점프가 종료되는 희박/농후 최대-람다 값이 주어지는 것도 바람직하다. 적어도 하나의 점프형 변화는, 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형의 적어도 하나의 진동의 주기가 가능한 짧도록 한다. 특히, 람다 점프가 농후/희박 최대-람다 값으로부터 시작하거나 또는 희박/농후 최대 람다 값에서 종료되면, 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형의 적어도 하나의 진동의 가장 짧은 주기가 얻어질 수 있다.

제 2 시간 범위에서 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형의 람다-1-통과가 2포인트 특성 또는 점프 특성을 가지는 측정된 상류-람다 신호를 기초로 검출된다. 2포인트 특성 또는 점프 특성을 가지는 센서 신호를 제공하는 람다 센서는 특히 저렴하게 구입할 수 있다. 이로써, 본 발명에 따른 촉매 변환기 진단을 대량으로 이용할 때 큰 비용 절감이 얻어진다.

진단 혼합물-람다-실제-신호 파형과 계산된 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형 간의 편차의 검출이, 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형의 람다-1-통과와 계산된 진단 혼합물-람다-신호 파형의 람다-1-통과 사이에서 나타나는 시간차를 기초로 이루어진다. 검출된 시간차는 사전에 지정된 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형의 보정 또는 진단의 중단에 사용된다.

전술한 방법을 실시하는 본 발명에 따른 장치는 상기 방법을 실시하기 위해 특수 제조된 제어 장치이다.

제어 장치는, 컴퓨터 프로그램으로서 방법의 단계들이 저장되는 바람직하게 적어도 하나의 전기 메모리를 포함한다.

본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은, 상기 프로그램이 컴퓨터 또는 제어 장치에서 실행되면, 본 발명에 따른 방법의 모든 단계들이 실시되도록 제공된다.

기계적으로 판독 가능한 캐리어에 저장되는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품은, 프로그램이 컴퓨터 또는 제어 장치에서 실행되면 본 발명에 따른 방법을 실시한다.

본 발명에 따른 조치의 다른 바람직한 실시 및 개선은 다른 종속 청구항에 제시된다. 본 발명의 실시예들은 도면에 도시되고 하기 설명에서 더 자세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 방법이 실시되는 기술적 프레임워크(framework)이고,

도 2는 시간에 따른 람다-신호 파형들이다.

도 1에는 흡입 영역(111) 내에 공기 검출기(112)를, 그리고 배기 영역(113) 내에 촉매 변환기(115)의 상류에 배치되는 상류-람다 센서(114), 및 촉매 변환기(115)의 하류에 배치되는 하류-배기 센서(116)를 포함하는 내연 기관이 도시된다.

제어 장치(120)에, 공기 검출기(112)는 공기 신호(ms_L)를, 내연 기관(110)은 회전수(n)를, 상류-람다 센서(114)는 측정된 상류-람다 신호(lam_vK_Mes)를, 그리고 하류-람다 센서(116)는 측정된 하류-람다 신호(lam_nK-Mes)를 제공한다. 제어 장치(120)는 연료-조량부(121)에 연료 신호(m_K)를 제공한다.

상기 2 개의 람다 센서들(114, 116)은 바람직하게 경제적인 점프-람다 센서들로서 구현되므로, 측정된 람다 신호들(lam_vK_Mes, lam_nK_Mes)이 점프 특성을 가진다. 람다 센서들(114, 116)은 내연 기관(110)이 람다 = 1의 범위, 예컨대 람다 = 0.995 및 1.005 범위의 람다 값으로 더 높은 정확도로 조절될 수 있는 공기-연료-혼합물로 작동되게 한다.

제공되는 촉매 변환기(115)의 진단은, 촉매 변환기(115)의 노화에 대한 척도로서 사용될 수 있는 촉매 변환기의 산소 저장력에 대한 적어도 하나의 척도의 검출을 기초로 한다. 여기에서 작은 산소-저장력은 노화한 촉매 변환기(115)를 의미한다.

내연 기관(110)의 적어도 하나의 작동 값이 사전에 지정된 조건을 만족시킬 때만, 진단이 실시되도록 제공될 수 있다. 예컨대 내연 기관(110)의 회전수(n) 또 는 부하가 작동 값으로서 사용될 수 있다. 적어도 하나의 작동 값(n)이 임계값을 초과 또는 미달하거나, 또는 범위 내에 있는지를 검사하는 것과 더불어, 바람직하게, 미분 몫에 의해 근사해질 수 있는 미분 계수가 사전에 지정된 임계값 아래에 있는 지의 여부가 검사된다. 이로써, 내연 기관이 적어도 거의 정상의(stationary) 작동 상태에서 작동되는 것이 보장될 수 있다. 진단은, 특성 값-결정부(130)에 제공되는 진단 이네이블 신호(Diag_Fg)가 주어지면, 이네이블되고 실시된다.

도 2에 도시된 제 1 시점(ti1) 전에, 내연 기관(110)이 공기-연료-작동 혼합물로 작동되고, 상기 혼합물의 람다 값은 예컨대 람다 = 1로 적어도 근사하게 결정되어 있다.

제 1 시점(ti1)에서 진단-이네이블 신호(Diag_Fg)가 나타난다. 그 후, 특성 값-결정부(130)는 내연 기관(110)을 예컨대 람다 = 0.95의 농후 최대-람다 값(200)으로 결정된 진단 혼합물로 작동시킨다. 농후 최대-람다 값(200)으로의 변화는 바람직하게 점프 형태로 이루어진다. 진단 혼합물의 람다의 전체 시간적 변화는 도 2에서 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag-Sol)으로서 도시된다.

제 3 시점(ti3)에서 농후 최대-람다 값(200)으로부터 예컨대 0.99인 시작-람다 값(201)으로의 전환이 실시되고, 변화는 바람직하게 람다 점프(202)로 점프 형태로 이루어진다.

제 3 시점(ti3)은 하류-람다 센서(116)에 의해 제공되는 측정된 하류-람다 신호(lam_nK_Mes)에 의해 결정되고, 상기 측정된 하류-람다 신호는 특성 값-결정 부(130)에 제공된다. 전환은, 도시되지 않은 측정된 하류-람다 신호(lam_nK_Mes)가 촉매 변환기(115)의 하류에서 산소 결핍의 중단을 신호화하는 람다-1-통과를 적어도 근사하게 가지면 실시된다.

제 3 시점(ti3) 후에 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)의 램프형 변화(203)가 이루어지고, 이 경우 램프형 변화(203)는 시작-람다 값(201)으로부터 시작해서 늦어도 제 7 시점(ti7)에서 희박 최대-람다 값(204)에 도달됨으로써 종료된다. 램프형 변화(203)에는 예컨대 새로운 촉매 변환기(115)의 산소-저장력에 따라 결정되는 특정 기울기가 주어진다.

도시된 실시예에서는, 시작-람다 값(201)이 람다 값=1 상부, 희박 람다 범위에 놓이는 것이 전제된다. 람다 점프(202)는 아직 예컨대 람다 값 0.99의 농후 람다 범위에 있는 시작-람다 값(201)에 놓일 수 있다.

또한 도시된 실시예에서는 람다 점프(202)가 예컨대 0.95인 농후 최대-람다 값(200)으로부터 출발하는 것이 전제된다. 람다 점프(202)가 농후 람다 범위에 있는 0.95 내지 예컨대 0.99의 람다 값으로부터 출발하는 것도 고려될 수 있다.

상응하는 실시예는, 희박 람다 값으로부터 농후 람다 값으로의 변화시에도 가능하다. 람다 점프(202)는 이 경우, 희박 람다 범위, 바람직하게 희박 최대-람다 값(204)으로부터 출발한다. 람다 점프(202)는 예컨대 람다 값=1.00 상부, 희박 람다 범위에 아직 있거나 또는 람다 값=1.00 하부, 농후 람다 범위에 이미 있는 시작-람다 값(201)으로 진행된다.

도시된 실시예에서, 시작 람다 값(201) 후에, 농후 람다 범위로부터의 램프 형 변화(203)는 더 희박한 람다 값으로 진행한다. 또한, 시작-람다 값(201)은 더 높으며, 극단의 경우 희박 최대-람다 값(204)에 상응하고, 램프형 변화(203)는 이어서 더 농후한 람다 값들의 방향으로 강하할 수 있다. 농후 람다 범위로부터 희박 람다 범위로의 변화시 상응하게 진행될 수 있고, 그 후 램프형 변화(203)는 더 농후한 람다 값들로부터 덜 농후한 람다 값들로 진행될 수 있다.

또한, 농후 람다 범위에 놓인 시작-람다 값(201)에서, 램프형 변화(203)가 농후 람다 범위에서 상승 및 강하하는 방향으로 종료되는 것도 가능하다. 이에 상응하게, 희박 람다 범위에 있는 시작-람다 값(201)에서, 램프형 변화(203)는 희박 람다 범위에서 상승 및 강하하는 방향으로 종료되는 것도 가능하다.

도시된 실시예에서, 람다 점프(202) 앞에 일정한 람다 값이 주어지고, 도시된 실시예에서는 농후 최대 람다 값(200)이 주어졌다. 각각의 람다 점프(202)에는 램프형 변화(203)가 후속할 수 있다.

도 2에 도시되지 않은, 제 7 시점(ti7) 후, 희박 람다 범위로부터 농후 람다 범위로의 변화는 하류-람다 센서(116)에 의해 제공되는 측정된 하류-람다 신호(lam_nK_Mes)에 따라 다시 결정된다. 전환은, 하류-람다 신호(lam_nK_Mes)가 촉매 변환기(115)의 하류에서 산소 초과의 중단을 신호화하는 람다-1-통과를 적어도 근사하게 다시 가지면 실시된다.

촉매 변환기(115)의 산소-저장력(O2_Sim)은 공기 신호(ms_L) 및 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)이 제공되는 특성 값-계산부(140)에서 적분에 의해 검출된다. 적분은, 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)이 예컨 대 1.05인 희박 최대-람다 값(205)을 가지는 지속 시간에 걸쳐 실시된다. 이 경우 적분에 의해 촉매 변환기(115) 내에 저장되는 산소량이 얻어진다.

바람직하게 촉매 변환기 진단은, 몇몇의 주기에 걸친 산소-저장력(O2_Sim)의 계산의 평균값 형성이 실시될 수 있도록, 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)의 몇몇의 주기들에 걸쳐 진행된다.

추가 또는 대안으로, 촉매 변환기(115) 내에 저장된 산소량(O2_Sim)이 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)이 예컨대 0.95의 농후 최대-람다 값(200)을 가지는 지속 시간에 걸쳐 적분에 의해서도 얻어질 수 있다.

진단 결과의 검출시, 실제 배기 영역(113)에 나타나는 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형(lam_Diag_Is)의 람다가 사전에 지정된 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)과 -전파 시간에 의한 신호 지연 및 과도 상태를 제외하고- 일치하는 것이 전제된다. 경우에 따라 나타나는 편차들은 진단 결과에 직접 영향을 준다.

도시된 실시예에서는, 제 1 시점과 제 3 시점(ti1, ti3) 사이에서 편차(210)가 나타난다. 편차(210)는 연료-조량부(210) 내의 부재들의 편차 또는 드리프트에 의해 나타날 수 있다. 편차(210)는 자세히 도시되지 않은 람다 조절기의 적응의 범위에서 완전히 보상되지 않는, 공기 검출기(112)에서의 에러에 의해 또는 예컨대 도시되지 않은, 연료-조량부(121) 내에 포함된 연료-분사 밸브의 편차 또는 드리프트에 의해 나타날 수 있다.

도 2에는 설정하려는 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형(lam_Diag_Is)이 도시 되고, 예컨대, 특히 람다 = 1.00의 상부, 희박 람다 범위에서, 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형(lam_Diag_Is)과 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol) 간의 큰 편차가 나타나는 것이 전제된다. 이 경우, 비선형성 및 시간 종속성이 전제된다. 본 발명에 따라 제공된 램프형 변화(203)는 경우에 따라 상이한 에러가 나타나는 상이한 설정-람다 값들을 제어하고, 램프형 변화(203)는 사전 제어의 점 형태의 편차들 및 허용 오차들을 평활화시키고 나타나는 에러에 대한 평균값 형성이 적어도 근사하게 이루어지므로, 사전 제어 에러가 적어도 평균으로는, 촉매 변환기(115)의 산소-저장력(O2_Sim)의 계산에 아주 적게 영향을 주는 것이 전제된다.

시간차-검출기(150)가 제공되는데, 이것은 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형(lam_Dig_Is)의 람다-1-통과(211)와, 특성 값-결정부(140)에 의해 계산되는 진단 혼합물-람다-신호 파형(lam_Diag_Sim)의 람다-1-통과(212) 사이에 나타나는 시간차(ti_D)를 검출한다.

진단 혼합물-람다-실제-신호 파형(lam_Diag_Is)의 람다-1-통과(211)는 제 4 시점(ti4)에서 나타나고 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)의 람다-1-통과(212)는 제 5 시점(ti5)에서 나타난다.

제 4과 제 5 시점(ti4, ti5)의 사이에 있는 시간차(ti_D)는 사전 제어 에러에 대한 척도에 상응한다. 작은 시간차(ti_D)는 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형(lam_Diag_Is)과 계산된 진단 혼합물-람다-신호 파형(lam_Diag_Sim) 간의 양호한 일치에 상응한다. 이 경우 특성 값-계산부(140)에 의해 검출되는 산소-저장력(O2_Sim)이 신뢰성이 있다 간주되고 진단의 기초가 될 수 있다. 포지티브 또는 네가티브 방향으로 더 큰 시간차(ti_D)는 더 큰 편차(210)를 의미하므로, 검출된 산소-저장력(O2_Sim)은 에러가 있으며 이에 따라 진단 결과가 신뢰할 수 없는 것으로 간주된다.

검출된 시간차(ti_D)는 시간차-평가부(160)에서 진단 람다-보정 값 (lam_Diag_Korr)을 검출하는데 사용되고, 상기 보정 값은 특성 값-결정부(130)에 제공된다. 상기 특성 값-결정부(130)는 진단 람다-보정 값(lam_Diag_Korr)에 따라, 상승 또는 강하시킴으로써 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형 (lam_Diag_Sol)에 영향을 주어서, 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)의 다음 주기 동안, 제어된 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)과 설정하려는 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형 간의 더 양호한 일치가 얻어진다. 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)에 영향을 주기 위해, 연료 신호(m_K) 또는 내연 기관의 공기 공급에도 작용이 가해질 수 있다.

또한, 검출된 시간차(ti_D)는 시간차-평가부(160)에서 에러 신호(F)를 검출하는데 사용된다. 이를 위해 시간차(ti_D)는 사전에 지정된 시간차-임계값(ti_D_Lim)과 비교된다. 시간차(ti_D)가 시간차-임계값(ti_D_Lim)을 초과하면, 에러 신호(F)가 출력되고, 상기 에러 신호에 의해 예컨대, 진단 결과가 신뢰 불가능한 것으로 간주되어 신호화될 수 있거나 또는 상기 에러 신호에 의해 진행 중인 진단이 중단될 수 있다. 또한, 에러 신호(F)는 이미 검출된 진단 결과가 포기되어야 한다는 것을 결정할 수 있다. 검출된 시간차(ti_D) 대신, 시간차(ti_D)의 미분 몫이 형성되고, 상기 몫은 경우에 따라 에러 신호(F)를 출력하기 위해, 미분-임계 값과 비교된다.

도 2에는 하류-람다 센서(116)에 의해 제공되는 하류-람다 신호(lam_nK_Mes)가 나타나는 제 2 시점(ti_D)이 도시되고, 상기 하류 람다 신호는, 촉매 변환기(115)가 도 2에 따른 실시예의 기초가 되는, 하류-람다 신호(lam_nK_Mes)의 점프가 제 3 시점(ti3)에서 나타나는 촉매 변환기(115)의 산소-저장력보다, 더 적은 산소-저장력(O2_Sim)을 가지면 나타날 수 있다. 또한 제 2 시점(ti2)은 요구 조건을 충족시키는 제한-촉매 변환기의 산소-저장력(O2_Sim)에 상응해야 한다. 특정 임계값에 미달하는 제 1 시점(ti1)과 제 제 2 시점(ti2) 간의 시간차(ti_D)에서, 진단은 촉매 변환기(115)의 산소-저장력(O2_Sim)의 추가 계산 없이 중단되고 및 촉매 변환기(115)는 불충분하거나 에러가 있다고 평가된다.

도 2에는 또한, 촉매 변환기(115)의 산소-저장력(O2_Sim)이 매우 양호한 촉매 변환기(115)에 상응하는 값을 이미 가지는 제 6 시점(ti6)이 도시된다. 이 경우, 하류-람다-측정 신호(lam_nK_Mes)에서 점프가 나타나지 않으면, 원칙적으로 진단은 제 6 시점(ti6)에서 이미 중단될 수 있고 촉매 변환기(115)는 매우 양호한 것으로 평가될 수 있다. 그러나, 진단의 계속 실시는 촉매 변환기(115)의 실제 산소-저장력(O2_Sim)의 검출을 가능하게 한다. 이 경우, 배기 영역(113)에 나타나는 산소-농도가 더 이상 증가할 수 없도록, 진단 혼합물-설정-신호 파형 (lam_Diag_Sol)의 램프형 변화(203)가, 희박 최대-람다 값(204)에까지 진행되지 않고, 제 6 시점(ti6)부터 더 희박한 제한-람다 값(213)으로 제한되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라서, 내연 기관(110)이 산소 초과를 가지는 작동 단계에서 이미 작동되었다면, 농후 람다 범위에 있는 람다를 가지는 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)이 주어진다. 상기 작동 단계는 예컨대, 내연 기관(110)으로의 연료 공급이 완전히 중단되는 오버런(overrun) 차단 단계이다. 농후 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)의 범위에서 내연 기관(110)의 후속 작동은 촉매 변환기(116)로부터 산소를 제거시킬 수 있다.

Claims

측정된 하류-람다 신호(lam_nK_Mes)에 따라 사전에 지정되는, 농후 람다 값 및 희박 람다 값을 가지는 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)에 의해 촉매 변환기(115)의 산소-저장력(O2_Sim)이 검출되고, 상기 촉매 변환기(115)의 상기 산소-저장력(O2_Sim)의 검출을 기초로 하여 실시되는 내연 기관(110)의 배기 영역(113) 내에 배치되는 촉매 변환기(115)의 진단 방법에 있어서,

사전에 지정되는 상기 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)은 램프형 변화(203)를 가지는 적어도 하나의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 1 항에 있어서,

선형 램프형 변화(203)가 주어지는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 1 항에 있어서,

시작-람다 값(201)에 도달하기 위한 람다 점프(202)가 상기 램프형 변화(203)의 시작시에 주어지는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 람다 점프(202)가 시작되는 희박/농후 최대-람다 값(200, 204)이 주어지는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 램프형 변화(203)는 람다 = 1을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 램프형 변화(203)에서 시작-람다 값(201)이 희박 람다 범위에서 희박 람다 방향으로 놓이는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 희박 람다 범위에 있는 시작-람다 값(201)에서 상기 램프형 변화(203)가 상기 희박 람다 범위에서 상승 또는 강하하는 방향으로 종료되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 램프형 변화(203)에서 시작 람다 값(201)이 농후 람다 범위에서 농후 람다 방향으로 놓이는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 농후 람다 범위에 있는 시작-람다 값(201)에서 상기 램프형 변화(203)가 상기 농후 람다 범위에서 상승 또는 강하하는 방향으로 끝나는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 촉매 변환기(115)의 계산된 상기 산소-저장력(O2_Sim)이 임계값을 초과하면, 상기 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)에 의해 사전에 지정되는 람다 값이 제한-람다 값(213)으로 제한되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 측정된 하류-람다 신호(lam_nK_Mes)의 2 개의 람다 점프들 간의 시간차(ti_D)가 임계값에 미달하면, 진단이 중단되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 1 항에 있어서,

진단 혼합물-람다-실제-신호 파형(lam_Diag_Is)과 계산된 상기 진단 혼합물-람다-신호 파형(lam_Diag_Sim) 간의 편차(210)는, 상기 진단 혼합물-람다-실제-신호 파형(lam_Diag_Is)의 람다-1통과(211)와, 상기 계산된 진단 혼합물-람다-신호 파형(lam_Diag_Sim)의 람다-1-통과(212) 간에 나타나는 시간차(ti_D)를 기초로 검출되고, 상기 시간차(ti_D) 및/또는 적어도 하나의 시간차(ti_D)에 따른 값이 진단 람다-보정 값(lam_Diag_Korr)에 의해, 사전에 지정되는 상기 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)을 보정하기 위해, 또는 진단을 중단하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법
제 1 항에 있어서,

산소 초과를 가지는 상기 내연 기관(110) 작동 단계 후에, 농후 람다 범위에 있는 람다를 가지는 진단 혼합물-람다-설정-신호 파형(lam_Diag_Sol)이 주어지는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
제 13 항에 있어서,

산소 초과를 가지는 상기 내연 기관(110)의 상기 작동 단계는 오버런(overrun) 차단 단계에 상응하는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 방법.
내연 기관(110)의 배기 영역(113) 내에 배치되는 촉매 변환기(115)의 진단 장치에 있어서,

제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위해, 특수 제조된 제어 장치(120)가 제공되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 촉매 변환기(115)의 상류에 점프-람다 센서(114)가 배치되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기의 진단 장치.
제어 장치 프로그램으로서, 상기 제어 장치 프로그램이 제어 장치(120)에서 실행되면, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 모든 단계들을 실시하는 제어 장치 프로그램.
제어 장치 프로그램 제품으로서, 제어 장치 프로그램이 제어 장치(120)에서 실행되면, 기계적으로 판독 가능한 캐리어에 저장되는, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 제어 장치 프로그램 제품.