SE1050533A1 - Metod och system för adaption av en elektrokemisk gassensor som är anordnad i en avgasledning - Google Patents
Metod och system för adaption av en elektrokemisk gassensor som är anordnad i en avgasledning Download PDFInfo
- Publication number
- SE1050533A1 SE1050533A1 SE1050533A SE1050533A SE1050533A1 SE 1050533 A1 SE1050533 A1 SE 1050533A1 SE 1050533 A SE1050533 A SE 1050533A SE 1050533 A SE1050533 A SE 1050533A SE 1050533 A1 SE1050533 A1 SE 1050533A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- gas
- exhaust
- temperature
- gas sensor
- signal processing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2474—Characteristics of sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1446—Introducing 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1459—Introducing 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 a hydrocarbon content or concentration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/146—Introducing 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2438—Active learning methods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine 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)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
15 20 25 30 35 skrivning och de efterföljande patentkraven används uttrycket adaption som benämning på en sådan korrigering. Adaptionen av en elektrokemisk gassensor i en avgasledning från en förbrän- ningsmotor kan ske genom att ett med hjälp av gassensorn fast- ställt mätvärde på koncentrationen av en gas i avgaserna jämförs med en given gaskoncentration vid en förutbestämd motordrift- punkt. Ett problem med denna kända adaptionsmetod är att den givna gaskoncentrationen är behäftad med fel som ger dålig noggrannhet i adaptionen av gassensorn. Det är nämligen svårt att hitta en motordriftpunkt som alltid ger en given och stabil koncentration av den gas som mäts av gassensorn.
UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett nytt och fördelaktigt sätt att adaptera en elektrokemisk gassensor som är anordnad att mäta koncentrationen av en gas i avgaserna från en förbränningsmotor.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning uppnås nämnda syfte med hjälp av en metod uppvisande de i patentkravet 1 definierade särdragen och ett system uppvisande de i patentkravet 5 definierade sär- dragen.
Enligt uppfinningen registreras mätvärdesuppsättningar vid tre eller fler olika tillfällen under ett tidsförlopp när driftförhållandena hos förbränningsmotorn är sådana att sammansättningen hos de från förbränningsmotorn avgivna avgaserna bibehålls väsentligen oförändrad, där respektive mätvärdesuppsättning innefattar ett första mätvärde som motsvarar storleken hos gassensorns mät- signal vid det aktuella registreringstillfället och ett andra mät- värde som motsvarar temperaturen vid det aktuella registrerings- tillfället hos den i gassensorns mätkammare mottagna avgas- mängden. Ett temperaturregleringsorgan hos gassensorn styrs på sådant sätt att temperaturen hos nämnda avgasmängd är olika 10 15 20 25 30 35 vid de olika registreringstillfällena under det aktuella tidsförlop- pet. Utgående från mätvärdena hos nämnda mätvärdesuppsätt- ningar och under beaktande av förhållanden mellan dessa mät- värden som ges av allmänna gaslagen fastställs ett värde på en eller flera konstanter ingående i den signalbehandlingsalgoritm som används för att omvandla gassensorns mätsignal till ett värde på koncentrationen av en specifik gas i avgaserna. Gas- sensorn adapteras sedan genom justering av signalbehandlings- algoritmen i beroende av det fastställda värdet på respektive konstant.
Såsom ovan nämnts är det svårt att hitta en motordriftpunkt som alltid ger en given och stabil koncentration av den gas som mäts av en gassensor i en avgasledning från en förbränningsmotor.
Det är dock förhållandevis lätt att hitta en motordriftpunkt som ger avgaser med en stabil, dvs en i tiden väsentligen oförändrad, men okänd avgassammansättning. Enligt allmänna gaslagen för- ändras koncentrationen av en ideal gas men inte dess samman- sättning när temperaturen hos gasen ändras samtidigt som ga- sens tryck och volym hålls konstanta. Om trycket hos avgaserna i avgasledningen hålls konstant förblir även trycket i gassensorns mätkammare konstant. Mätkammaren har dessutom en konstant volym. Genom att förändra temperaturen hos de i gassensorns mätkammare mottagna avgaserna under det att gastrycket hålls konstant blir det således möjligt att åstadkomma en förändring av den totala koncentrationen av dessa avgaser utan att påverka avgasernas sammansättning, vilket således medför att den av gassensorn avkända gaskoncentrationen ändras vid en sådan temperaturförändring. Genom att utnyttja detta faktum och sam- band som ges av den allmänna gaslagen blir det i enlighet med uppfinningen möjligt att åstadkomma en adaption av den aktuella gassensorn med god noggrannhet.
Andra fördelaktiga särdrag hos metoden och systemet enligt uppfinningen framgår av de osjälvständiga patentkraven och den nedan följande beskrivningen. 10 15 20 25 30 35 Uppfinningen avser även en datorprogramprodukt uppvisande de i patentkravet 7 definierade särdragen och en elektronisk styr- enhet uppvisande de i patentkravet 9 definierade särdragen.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritningar.
Det visas i: Fig 1 en principskiss över en förbränningsmotor med tillhö- rande avgasledning, Fig 2 en principskiss över en elektrokemisk gassensor, Fig 3 en principskiss över en elektronisk styrenhet för imple- mentering av en metod enligt uppfinningen, och Fig 4 ett flödesdiagram illustrerande en metod enligt en utfö- ringsform av uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas vid tillämpning hos ett motorfordon. Uppfinningen är dock inte begränsad till denna tillämpning utan kan komma till användning i alla sam- manhang där en elektrokemisk gassensor är anordnad att mäta koncentrationen av en specifik gas i avgaserna frän en förbrän- ningsmotor, såsom exempelvis i ett fartyg eller i en kraftstation.
I Fig 1 visas schematiskt en förbränningsmotor 1 hos ett motor- fordon 2. Avgaserna som lämnar förbränningsmotorn 1 rör sig i en avgasledning 3 och träder ut i omgivningen via ett avgasut- lopp. En elektrokemisk gassensor 4 är anordnad i avgasled- ningen 3 för att mäta koncentrationen av en specifik gas i de av- gaser som strömmar genom avgasledningen. En eller flera avga- 10 15 20 25 30 35 sefterbehandlingsanordningar (ej visade i Fig 1), exempelvis i form av en eller flera katalysatorer och/eller ett eller flera parti- kelfilter, kan vara anordnade i avgasledningen 3 uppströms och/eller nedströms gassensorn 4.
Gassensorn 4 kan exempelvis vara utformad att mäta koncentra- tionen av NO, N02, N20, 02, NH2, eller C0 i avgaserna.
Gassensorn 4 är av i sig känd typ och innefattar en mätkammare 5 för mottagning av en mängd av de genom avgasledningen 3 passerande avgaserna. Gassensorn 4 innefattar vidare mätorgan 6 av i sig känd typ för generering av en mätsignal S som beror av koncentrationen av en specifik gas, såsom exempelvis N0, N02, N20, 02, NH3 eller C0, i den i mätkammaren 5 mottagna avgas- mängden. Detta mätorgan 6 är schematiskt illustrerat i Fig 2. En elektronisk styranordning 7 är ansluten till nämnda mätorgan 6 för att från detta mottaga nämnda mätsignal. Denna styranord- ning 7 är anordnad att, med hjälp av en signalbehandlingsalgo- ritm, omvandla den mottagna mätsignalen till ett värde på kon- centrationen av den aktuella gasen i avgaserna. Gassensorn 4 är även försedd med temperaturregleringsorgan 8 av i sig känd typ, med vars hjälp temperaturen hos den i mätkammaren 5 mottagna avgasmängden är reglerbar. Ett sådant temperaturregleringsor- gan 8 är schematiskt illustrerat i Fig 2. Temperaturen i mätkam- maren 5 är mätbar med hjälp av ett temperaturavkänningsorgan 9 hos gassensorn 4. Styranordningen 7 är ansluten till detta tem- peraturavkänningsorgan 9 för att från detta mottaga mätvärden avseende temperaturen T hos den i mätkammaren 5 mottagna avgasmängden.
Hos den i Fig 2 illustrerade utföringsformen uppvisar gassensorn 4 en diffusionsspärr 10, via vilken avgaser kan strömma från av- gasledningen 3 in i mätkammaren 5 hos gassensorn. Tempera- turregleringsorganet 8 kan exempelvis vara anordnat att på i sig känt sätt reglera temperaturen i diffusionsspärren 10 för att på så sätt reglera temperaturen hos den i mätkammaren 5 mottagna avgasmängden. 10 15 20 25 30 35 Den elektrokemiska gassensorn 4 skulle alternativt kunna upp- visa någon annan i sig känd utformning än den i Fig 2 illustre- rade utformningen. Gassensorn skulle exempelvis kunna inne- fatta en ytterligare kammare, vilken avgaserna passerar innan de når mätkammaren och vilken är ansluten till mätkammaren via en diffusionsspärr. I detta fall skulle gassensorn kunna vara försedd med en ytterligare diffusionsspärr, via vilken avgaser kan strömma från avgasledningen in i nämnda ytterligare kammare, varvid nämnda temperaturregleringsorgan skulle kunna vara an- ordnat att reglera temperaturen hos den ena av dessa två diffu- sionsspärrar eller hos båda diffusionsspärrarna för att på så sätt reglera temperaturen hos den i mätkammaren mottagna avgas- mängden.
Styranordningen 7 är anordnad att registrera mätvärdesuppsätt- ningar vid tre eller fler olika tillfällen under ett tidsförlopp när driftförhållandena hos förbränningsmotorn 1 är sådana att sam- mansättningen hos de från förbränningsmotorn avgivna avga- serna bibehålls väsentligen oförändrad. Det kan här röra sig om givna driftförhållanden som i förväg konstaterats ge en stabil av- gassammansättning. Alternativt skulle styranordningen 7 kunna vara anordnad att genom analys av mätvärden från en eller flera i avgasledningen 3 anordnade gassensorer fastställa när det rå- der driftförhållanden som ger en stabil avgassammansättning.
Var och en av nämnda mätvärdesuppsättningar innefattar ett för- sta mätvärde Si som motsvarar storleken hos gassensorns 4 mätsignal vid det aktuella registreringstillfället och ett andra mät- värde Ti som motsvarar den medelst gassensorns temperaturav- känningsorgan 9 uppmätta temperaturen hos den i gassensorns mätkammare 5 mottagna avgasmängden vid det aktuella registre- ringstillfället. I samband med registreringen av dessa mätvärdes- uppsättningar är styranordningen 7 anordnad att styra gassen- sorns temperaturregleringsorgan 8 på sådant sätt att temperatu- ren hos den i mätkammaren 5 mottagna avgasmängden är olika 10 15 20 25 30 35 vid de olika registreringstillfällena under det aktuella tidsförlop- pet.
Styranordningen 7 är anordnad att fastställa ett värde på en eller flera i den ovan nämnda signalbehandlingsalgoritmen ingående konstanter utgående från mätvärdena Si, Ti hos nämnda mätvär- desuppsättningar under beaktande av förhållanden mellan dessa mätvärden som ges av den allmänna gaslagen. Styranordningen 7 är sedan anordnad att adaptera gassensorn 4 genom justering av signalbehandlingsalgoritmen i beroende av det fastställda värdet på respektive konstant.
Enligt den allmänna gaslagen är: P-V=n-R-T (1) där P är gasens tryck i N m'2, V är gasens volym i m3, n är ga- sens substansmängd i mol, R är allmänna gaskonstanten (8,3145 J mol'1 K'1) och T är gasens temperatur i Kelvin.
Av allmänna gaslagen följer att: n P _:: 2 V R-T ( ) Totalkoncentrationen Cm av den i gassensorns mätkammare 5 mottagna avgasmängden ges av formeln: CTO, =§ <3) där n är den totala substansmängden hos den i mätkammaren 5 mottagna avgasmängden och V motsvarar mätkammarens volym.
Av ekvationerna (2) och (3) följer att: P Cm :Ü (4) 10 15 20 25 30 35 Förhållandet mellan den med hjälp av gassensorn 4 uppmätta koncentrationen CA och ovan nämnda totalkoncentration Cm är följande: cAïX/UCTÛ; där XA är molbråket för den specifika gas som gassensorn 4 är anordnad att mäta koncentrationen av.
Av ekvationerna (4) och (5) följer att: CA = i (6) Om temperaturen T hos den i mättkammaren 5 mottagna avgas- mängden ändras under det att trycket P och sammansättningen hos avgaserna, och därigenom molbråket XA, förblir oförändrade ger ekvationen (6) följande samband: %:% (7) A2 1 där CM är koncentrationen av den aktuella gasen vid temperatu- ren Tj och CA2 är koncentrationen av den aktuella gasen vid tem- peraturen T2.
En utföringsform av den uppfinningsenliga adaptionsmetoden kommer nedan att beskrivas närmare med avseende på ett fall när den ovan nämnda signalbehandlingsalgoritmen är en algoritm för linjär anpassning, dvs en algoritm med följande utseende: s-1<+L=<:A (s) där S är mätsignalen från gassensorn 4, K är en konstant i form av en så kallad förstärkningsfaktor, L är en konstant i form av en så kallad offset och CA är koncentrationen av den aktuella gasen. 10 15 20 25 30 I detta fall registreras mätvärdesuppsättningar vid tre olika till- fällen under ett tidsförlopp när driftförhållandena hos förbrän- ningsmotorn 1 är sådana att sammansättningen hos de från för- bränningsmotorn avgivna avgaserna bibehålls väsentligen oför- ändrad. Mätvärdena S1, Tj hos den första mätvärdesuppsätt- ningen representerar gassensorns mätsignal och temperaturen i gassensorns mätkammare 5 vid det första registreringstillfället, medan mätvärdena S2, T2 hos den andra mätvärdesuppsätt- ningen och mätvärdena S3, T3 hos den tredje mätvärdesuppsätt- ningen representerar motsvarande mätsignal och temperatur vid det andra registreringstillfället respektive det tredje registre- ringstillfället.
Utgående från ekvationerna (7) och (8) och de tre mätvärdesupp- sättningarna erhålls följande ekvationssystem: (S1_S2)'K :CA1_CA2 (S2 _S3)'K:CA2 -C/ß CA1 Tz --- (9)-(12) CA2 Ti Qïi 0,13 75 Detta ekvationssystem (9)-(12) har fyra obekanta, nämligen K, CAj, CA2 och CM, samt fyra ekvationer, vilket innebär att för- stärkningsfaktorn K kan lösas ut. Med hjälp av detta ekvationssy- stem kan således ett värde på signalbehandIingsalgoritmens för- stärkningsfaktor K fastställas. Gassensorn 4 kan sedan adapte- ras genom att låta signalbehandlingsalgoritmens förstärknings- faktor K anta det sålunda fastställda värdet. Om gassensorn 4 är nollpunktsadapterad är dessutom ovan nämnda offset L hos sig- nalbehandlingsalgoritmen känd.
I det fall då signalbehandlingsalgoritmen är en algoritm för olinjär eller multilinjär anpassning krävs ett större antal mätvärdesupp- sättningar och ekvationssystemet blir mer omfattande. 10 15 20 25 30 35 10 Styranordningen 7 kan bestå av en enda elektronisk styrenhet, såsom illustreras i Fig 1, eller av två eller fler inbördes samver- kande elektroniska styrenheter.
I Fig 4 visas ett flödesdiagram som illustrerar en utföringsform av en metod enligt föreliggande uppfinning för adaption av en elek- trokemisk gassensor 4 av ovan angiven typ som är anordnad i en avgasledning 3 från en förbränningsmotor 1.
I ett första steg S1 registreras mätvärdesuppsättningar vid tre eller fler olika tillfällen under ett tidsförlopp när driftförhällandena hos förbränningsmotorn 1 är sådana att sammansättningen hos de från förbränningsmotorn avgivna avgaserna bibehålls väsent- ligen oförändrad, där respektive mätvärdesuppsättning innefattar ett första mätvärde S, som motsvarar storleken hos gassensorns mätsignal vid det aktuella registreringstillfället och ett andra mät- värde T, som motsvarar temperaturen hos den i gassensorns mätkammare 5 mottagna avgasmängden vid det aktuella registre- ringstillfället. Under detta tidsförlopp styrs gassensorns tempe- raturregleringsorgan 8 på sådant sätt att temperaturen hos nämnda avgasmängd är olika vid de olika registreringstillfällena.
I ett andra steg S2 fastställs, utgående från mätvärdena Si, T, hos nämnda mätvärdesuppsättningar och under beaktande av förhållanden mellan dessa mätvärden som ges av allmänna gas- lagen, ett värde på en eller flera konstanter ingående i den sig- nalbehandlingsalgoritm som används för att omvandla gassen- sorns mätsignal S till ett värde på koncentrationen av en specifik gas i avgaserna.
I ett tredje steg S3 adapteras gassensorn 4 genom justering av signalbehandlingsalgoritmen i beroende av det fastställda värdet på respektive konstant.
Datorprogramkod för implementering av en metod enligt uppfin- ningen är lämpligen inkluderad i ett datorprogram som är inläs- ningsbart till internminnet hos en dator, såsom internminnet hos en elektronisk styrenhet hos ett motorfordon. Ett sådant dator- program är lämpligen tillhandahållet via en datorprogramprodukt 10 15 20 25 30 35 11 innefattande ett av en elektronisk styrenhet läsbart datalag- ringsmedium, vilket datalagringsmedium har datorprogrammet lagrat därpå. Nämnda datalagringsmedium är exempelvis ett op- tiskt datalagringsmedium i form av en CD-ROM-skiva, en DVD- skiva etc, ett magnetiskt datalagringsmedium i form av en hård- disk, en diskett, ett kassettband etc, eller ett Flashminne eller ett minne av typen ROM, PROM, EPROl\/l eller EEPROM.
Ett datorprogram enligt en utföringsform av uppfinningen inne- fattar datorprogramkod för att bringa en elektronisk styranordning 7: - att registrera mätvärdesuppsättningar vid tre eller fler olika till- fällen under ett tidsförlopp när driftförhållandena hos förbrän- ningsmotorn 1 är sådana att sammansättningen hos de från för- bränningsmotorn avgivna avgaserna bibehålls väsentligen oför- ändrad, där respektive mätvärdesuppsättning innefattar ett första mätvärde S, som motsvarar storleken hos gassensorns mätsignal vid det aktuella registreringstillfället och ett andra mätvärde T, som motsvarar temperaturen hos den i gassensorns mätkammare 5 mottagna avgasmängden vid det aktuella registreringstillfället, - att styra gassensorns temperaturregleringsorgan 8 på sådant sätt att temperaturen hos nämnda avgasmängd är olika vid de olika registreringstillfällena under det aktuella tidsförloppet, - att, utgående från mätvärdena S,, T, hos nämnda mätvärdes- uppsättningar och under beaktande av förhållanden mellan dessa mätvärden som ges av allmänna gaslagen, fastställa ett värde på en eller flera konstanter ingående i den signalbehandlingsalgo- ritm som används för att omvandla gassensorns mätsignal S till ett värde på koncentrationen av en specifik gas i avgaserna, och - att adaptera gassensorn 4 genom justering av signalbehand- lingsalgoritmen i beroende av det fastställda värdet på respektive konstant.
Fig 3 illustrerar mycket schematiskt en elektronisk styrenhet 20 innefattande ett exekveringsmedel 21, såsom en central proces- sorenhet (CPU), för exekvering av datorprogramvara. Exekve- ringsmedlet 21 kommunicerar med ett minne 22, exempelvis av 10 12 typen RAM, via en databuss 23. Styrenheten 20 innefattar även datalagringsmedium 24, exempelvis i form av ett Flashminne el- ler ett minne av typen ROM, PROM, EPROM eller EEPROM.
Exekveringsmedlet 21 kommunicerar med datalagringsmediet 24 via databussen 23. Ett datorprogram innefattande datorprogram- kod för implementering av en metod enligt uppfinningen, exem- pelvis i enlighet med den i Fig 4 illustrerade utföringsformen, är lagrat på datalagringsmediet 24.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till mo- difikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på områ- det, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patentkrav.
Claims (9)
1. 5 10 15 20 25 30 35 13 PATENTKRAV 1.
Metod för adaption av en elektrokemisk gassensor (4) som är anordnad i en avgasledning (3) från en förbränningsmotor (1) och som innefattar: o en mätkammare (5) för mottagning av en mängd av de genom avgasledningen passerande avgaserna, o mätorgan (6) för generering av en mätsignal som be- ror av koncentrationen av en specifik gas i nämnda avgasmängd och som med hjälp av en signalbehand- lingsalgoritm omvandlas till ett värde på koncentratio- nen av nämnda gas i avgaserna, och o temperaturregleringsorgan (8) med vars hjälp temperaturen hos nämnda avgasmängd är reglerbar, kännetecknad därav: - att mätvärdesuppsättningar registreras vid tre eller fler olika tillfällen under ett tidsförlopp när driftförhållandena hos för- bränningsmotorn (1) är sådana att sammansättningen hos de från förbränningsmotorn avgivna avgaserna bibehålls väsentli- gen oförändrad, där respektive mätvärdesuppsättning inne- fattar ett första mätvärde (Si) som motsvarar storleken hos nämnda mätsignal vid det aktuella registreringstillfället och ett andra mätvärde (Ti) som motsvarar temperaturen hos nämnda avgasmängd vid det aktuella registreringstillfället, - att nämnda temperaturregleringsorgan (8) styrs på sådant sätt att temperaturen hos nämnda avgasmängd är olika vid de olika registreringstillfällena under det aktuella tidsförloppet, - att ett värde på en eller flera i signalbehandlingsalgoritmen ingående konstanter fastställs utgående från mätvärdena (Si, Ti) hos nämnda mätvärdesuppsättningar under beaktande av förhållanden mellan dessa mätvärden som ges av allmänna gaslagen, och - att gassensorn (4) adapteras genom justering av signalbe- handlingsalgoritmen i beroende av det fastställda värdet på respektive konstant. 10 15 20 25 30 35 14 2.
Metod enligt krav 1, varvid gassensorn (4) uppvisar åtmin- stone en diffusionsspärr (10), genom vilken nämnda avgas- mängd passerar innan den når mätkammaren (5), känneteck- g därav, att temperaturen hos nämnda avgasmängd regle- ras genom att medelst nämnda temperaturregleringsorgan (8) reglera temperaturen i en eller flera diffusionsspärrar hos gas- sensorn (4). .
Metod enligt krav 1 eller 2, varvid signalbehandlingsalgoritmen är en algoritm för linjär anpassning som uppvisar en förstärk- ningsfaktor (K), kännetecknad därav: - att ett värde på nämnda förstärkningsfaktor (K) fastställs ut- gående från mätvärdena (Si, Ti) hos nämnda mätvärdesupp- sättningar under beaktande av förhållanden mellan dessa mätvärden som ges av allmänna gaslagen, och - att gassensorn (4) adapteras genom att signalbehandlingsal- goritmens förstärkningsfaktor (K) bringas att anta nämnda fastställda värde. .
Metod enligt något av kraven 1-3, kännetecknad därav, att gassensorn (4) är en sensor som mäter koncentrationen av NO, N02, N20, 02, NH3 eller C0. _ System för adaption av en elektrokemisk gassensor (4) som är anordnad i en avgasledning från en förbränningsmotor och som innefattar: o en mätkammare (5) för mottagning av en mängd av de genom avgasledningen passerande avgaserna, o mätorgan (6) för generering av en mätsignal som be- ror av koncentrationen av en specifik gas i nämnda avgasmängd och som med hjälp av en signalbehand- lingsalgoritm omvandlas till ett värde på koncentratio- nen av nämnda gas i avgaserna, och o temperaturregleringsorgan (8) med vars hjälp temperaturen hos nämnda avgasmängd är reglerbar, kännetecknat därav, att systemet innefattar en elektronisk styranordning (7) som är anordnad: 10 15 20 25 30 35 15 - att registrera mätvärdesuppsättningar vid tre eller fler olika tillfällen under ett tidsförlopp när driftförhållandena hos för- bränningsmotorn är sådana att sammansättningen hos de från förbränningsmotorn avgivna avgaserna bibehålls väsentligen oförändrad, där respektive mätvärdesuppsättning innefattar ett första mätvärde (Si) som motsvarar storleken hos nämnda mätsignal vid det aktuella registreringstillfället och ett andra mätvärde (Ti) som motsvarar temperaturen hos nämnda av- gasmängd vid det aktuella registreringstillfället, - att styra nämnda temperaturregleringsorgan (8) på sådant sätt att temperaturen hos nämnda avgasmängd är olika vid de olika registreringstillfällena under det aktuella tidsförloppet, - att fastställa ett värde på en eller flera i signalbehandlingsal- goritmen ingående konstanter utgående från mätvärdena (Si, Ti) hos nämnda mätvärdesuppsättningar under beaktande av förhållanden mellan dessa mätvärden som ges av allmänna gaslagen, och - att adaptera gassensorn (4) genom justering av signalbe- handlingsalgoritmen i beroende av det fastställda värdet på respektive konstant. .
System enligt krav 5, varvid signalbehandlingsalgoritmen är en algoritm för linjär anpassning som uppvisar en förstärknings- faktor (K), kännetecknat därav: - att styranordningen (7) är anordnad att fastställa ett värde på nämnda förstärkningsfaktor (K) utgående från mätvärdena (Si, Ti) hos nämnda mätvärdesuppsättningar under beaktande av förhållanden mellan dessa mätvärden som ges av allmänna gaslagen, och - att styranordningen (7) är anordnad att adaptera gassensorn (4) genom att bringa signalbehandlingsalgoritmens förstärk- ningsfaktor (K) att anta nämnda fastställda värde. .
Datorprogramprodukt för adaption av en elektrokemisk gassensor (4) som är anordnad i en avgasledning (3) från en förbränningsmotor (1) och som innefattar: 10 15 20 25 30 35 16 o en mätkammare (5) för mottagning av en mängd av de genom avgasledningen passerande avgaserna, o mätorgan (6) för generering av en mätsignal som be- ror av koncentrationen av en specifik gas i nämnda avgasmängd och som med hjälp av en signalbehand- lingsalgoritm omvandlas till ett värde på koncentratio- nen av nämnda gas i avgaserna, och o temperaturregleringsorgan (8) med vars hjälp temperaturen hos nämnda avgasmängd är reglerbar, varvid datorprogramprodukten innefattar datorprogramkod för att bringa en elektronisk styranordning (7): - att registrera mätvärdesuppsättningar vid tre eller fler olika tillfällen under ett tidsförlopp när driftförhållandena hos för- bränningsmotorn (1) är sådana att sammansättningen hos de från förbränningsmotorn avgivna avgaserna bibehålls väsentli- gen oförändrad, där respektive mätvärdesuppsättning inne- fattar ett första mätvärde (Si) som motsvarar storleken hos nämnda mätsignal vid det aktuella registreringstillfället och ett andra mätvärde (Ti) som motsvarar temperaturen hos nämnda avgasmängd vid det aktuella registreringstillfället, - att styra nämnda temperaturregleringsorgan (8) på sådant sätt att temperaturen hos nämnda avgasmängd är olika vid de olika registreringstillfällena under det aktuella tidsförloppet, - att fastställa ett värde på en eller flera i signalbehandlingsal- goritmen ingående konstanter utgående från mätvärdena (Si, Ti) hos nämnda mätvärdesuppsättningar under beaktande av förhållanden mellan dessa mätvärden som ges av allmänna gaslagen, och - att adaptera gassensorn (4) genom justering av signalbe- handlingsalgoritmen i beroende av det fastställda värdet på respektive konstant. .
Datorprogramprodukt enligt krav 7, kännetecknad därav, att datorprogramprodukten innefattar ett datalagringsmedium som är läsbart av en elektronisk styrenhet, varvid nämnda dator- programkod är lagrad på datalagringsmediet. 17
9. Elektronisk styrenhet hos ett motorfordon innefattande ett exe- kveringsmedel (21), ett till exekveringsmedlet anslutet minne (22) och ett till exekveringsmedlet anslutet datalagringsme- dium (24), varvid datorprogramkoden hos en datorprogram- produkt enligt krav 7 är lagrad på nämnda datalagringsmedium (24).
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1050533A SE534846C2 (sv) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | Metod och system för adaption av en elektrokemisk gassensor som är anordnad i en avgasledning |
EP11786986.7A EP2577013B1 (en) | 2010-05-28 | 2011-05-11 | Method and system for adaptation of an electrochemical gas sensor |
PCT/SE2011/050595 WO2011149410A1 (en) | 2010-05-28 | 2011-05-11 | Method and system for adaptation of an electrochemical gas sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1050533A SE534846C2 (sv) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | Metod och system för adaption av en elektrokemisk gassensor som är anordnad i en avgasledning |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1050533A1 true SE1050533A1 (sv) | 2011-11-29 |
SE534846C2 SE534846C2 (sv) | 2012-01-17 |
Family
ID=45004188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1050533A SE534846C2 (sv) | 2010-05-28 | 2010-05-28 | Metod och system för adaption av en elektrokemisk gassensor som är anordnad i en avgasledning |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2577013B1 (sv) |
SE (1) | SE534846C2 (sv) |
WO (1) | WO2011149410A1 (sv) |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5291673A (en) * | 1992-12-21 | 1994-03-08 | Ford Motor Company | Oxygen sensor system with signal correction |
US6409969B1 (en) * | 1999-06-01 | 2002-06-25 | Cummins, Inc. | System and method for controlling a self-heated gas sensor based on sensor impedance |
JP3833467B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2006-10-11 | 三菱電機株式会社 | 排ガスセンサの劣化検出装置 |
DE10202869A1 (de) * | 2002-01-24 | 2003-08-21 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Korrektur des NOx-Signals eines in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine anordenbaren NOx-Sensors |
JP4064148B2 (ja) * | 2002-05-16 | 2008-03-19 | 本田技研工業株式会社 | 素子温を利用して排ガスセンサの故障を検出する装置 |
DE10244125B4 (de) * | 2002-09-23 | 2008-01-31 | Siemens Ag | Verfahren zur Bewertung des Zeitverhaltens eines NOx-Sensors |
SE526488C2 (sv) * | 2003-06-10 | 2005-09-27 | Scania Cv Abp | Förfarande och anordning för övervakning av en SCR-katalysator där uppmätta och beräknade temperaturvärden jämförs |
JP4375236B2 (ja) * | 2005-01-19 | 2009-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガスセンサの劣化検出装置 |
SE529410C2 (sv) * | 2005-12-20 | 2007-08-07 | Scania Cv Abp | Förfarande och inrättning för övervakning av funktionen hos en sensor eller system |
DE102007045080A1 (de) * | 2007-09-21 | 2009-04-16 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer dynamischen Eigenschaft eines Abgassensors |
-
2010
- 2010-05-28 SE SE1050533A patent/SE534846C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-05-11 EP EP11786986.7A patent/EP2577013B1/en not_active Not-in-force
- 2011-05-11 WO PCT/SE2011/050595 patent/WO2011149410A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2577013A4 (en) | 2016-08-24 |
EP2577013B1 (en) | 2017-10-25 |
WO2011149410A1 (en) | 2011-12-01 |
SE534846C2 (sv) | 2012-01-17 |
EP2577013A1 (en) | 2013-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BRPI1000809A2 (pt) | método para dosar um agente de redução liberador de amoniaco em um fluxo de gás de escape | |
US9772273B2 (en) | Method and device for monitoring a humidity sensor in a combustion engine, using oxygen measurement of other sensors in the engine, such as NOx, lambda and/or oxygen sensors | |
SE529410C2 (sv) | Förfarande och inrättning för övervakning av funktionen hos en sensor eller system | |
CN103244295A (zh) | 用于适应在内燃机的空气输入通道中的氧气传感器的信号的方法和装置 | |
CN110121708B (zh) | 设计虚拟传感器的过程、对应的虚拟传感器、系统和计算机程序产品 | |
SE526488C2 (sv) | Förfarande och anordning för övervakning av en SCR-katalysator där uppmätta och beräknade temperaturvärden jämförs | |
CN104126060A (zh) | 用于计算选择性还原催化剂的入口处no2含量的方法以及用于实施此方法的装置 | |
SE1050085A1 (sv) | Skattning av kväveoxider och ammoniak | |
SE1050084A1 (sv) | Skattning av en avvikelse för åtminstone en modellvariabel hos en katalysatormodell | |
CN101749123B (zh) | 在机动车辆中估算排气温度的方法与装置 | |
US9267912B2 (en) | Apparatus for analyzing gas information | |
SE1050533A1 (sv) | Metod och system för adaption av en elektrokemisk gassensor som är anordnad i en avgasledning | |
CN103003674B (zh) | 用于确定在废气物料流量传感器上得到的总物料流量的方法 | |
SE534729C2 (sv) | Metod för att fastställa ett förhållande mellan öppningstiden för en injektor hos en cylinder i en förbränningsmotor och den bränslemängd som insprutas av injektorn | |
SE1250038A1 (sv) | Avgasefterbehandlingssystem för en förbränningsmotor | |
JP2003504565A (ja) | 触媒システムの状態検出方法 | |
SE1050534A1 (sv) | Metod och system för adaption av en gassensor som är anordnad i en avgasledning | |
JP2009210299A (ja) | NOxセンサ、排気浄化システムおよびNOx測定方法 | |
CN107923294A (zh) | 排气净化装置 | |
SE533790C2 (sv) | Förfarande och system för styrning av insprutningen av reduktionsmedel uppströms en SCR-katalysator | |
EP3995677A1 (en) | Control device of after-treatment system, after-treatment system, method of controlling after-treatment system, and computer program | |
SE530674C2 (sv) | Förfarande och inrättning för övervakning av funktionen hos ett avgasefterbehandlingssystem | |
JP2018146270A (ja) | 流量測定システム | |
JPH0242160A (ja) | 内燃機関の吸入空気量予測装置 | |
CN105604714B (zh) | 对空气质量传感器的输出信号进行脉动修正的方法和设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |