WO2005124128A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung des einer brennkraftmaschine zugeführten luft/kraftstoffverhältnisses in abhängigkeit von dem mittleren befüllungsgrad des sauerstoffspeichers eines abgaskatalysators - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur regelung des einer brennkraftmaschine zugeführten luft/kraftstoffverhältnisses in abhängigkeit von dem mittleren befüllungsgrad des sauerstoffspeichers eines abgaskatalysators Download PDF

Info

Publication number
WO2005124128A1
WO2005124128A1 PCT/EP2005/003691 EP2005003691W WO2005124128A1 WO 2005124128 A1 WO2005124128 A1 WO 2005124128A1 EP 2005003691 W EP2005003691 W EP 2005003691W WO 2005124128 A1 WO2005124128 A1 WO 2005124128A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust gas
catalytic converter
oxygen
gas catalytic
fuel ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2005/003691
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bodo Odendall
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of WO2005124128A1 publication Critical patent/WO2005124128A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0295—Control according to the amount of oxygen that is stored on the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0814—Oxygen storage amount

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for regulating the air / fuel ratio supplied to an internal combustion engine as a function of the average degree of filling of the oxygen reservoir of an exhaust gas catalytic converter arranged in the exhaust line of the internal combustion engine.
  • lambda sensors are known from the prior art for regulating the air / fuel ratio supplied to an internal combustion engine.
  • the solid electrolyte normally used for binary lambda sensors consists of a ZrO ceramic, which generates an electrical voltage at higher temperatures. This results in a galvanic voltage characteristic of the air / fuel ratio at the connections of the lambda sensor. Since the gradient of this voltage varies the most at an air / fuel ratio of 1, lambda probes are particularly suitable for monitoring an air / fuel ratio of 1.
  • the average filling level of the oxygen reservoir is a highly meaningful quantity, so that the control of the air / fuel ratio supplied to the internal combustion engine should expediently take place as a function of the oxygen loading of the exhaust gas catalytic converter.
  • DE 42 35 225 A1 describes a sensor arrangement for monitoring the conversion rate of an exhaust gas catalytic converter.
  • This sensor device works with two pairs, each consisting of an infrared radiator and an infrared sensor diametrically opposite with respect to the exhaust gas flow, one pair being arranged on the input side and the other pair on the output side of the exhaust gas catalytic converter. A comparison of the infrared spectra recorded by the two pairs gives the reduction in the gases CO, CO 2 and NO x of the exhaust gas mixture which form the pollutant component and thus the conversion rate of the catalytic converter.
  • stationary devices for exhaust gas analysis of motor vehicles which are used to carry out the legally prescribed exhaust gas tests. These devices are basically able to determine the concentration of oxygen O 2 in the exhaust gas, based on their size, their weight and that of them required supply voltage but are not used within a motor vehicle.
  • an object of the present invention to provide an improved method and an improved device for regulating the air / fuel ratio supplied to an internal combustion engine as a function of the average filling level of the oxygen reservoir of an exhaust gas catalytic converter arranged in the exhaust line of the internal combustion engine.
  • the object is achieved by regulating the air / fuel ratio using at least one oxygen loading sensor arranged in the exhaust gas catalytic converter, which directly determines the oxygen loading of the exhaust gas catalytic converter and derives the average degree of filling of the oxygen reservoir therefrom.
  • the oxygen load it can be ensured, for example, that the exhaust gas catalytic converter is kept at around 50% of the average relative degree of filling of its oxygen store, in order to always be able to optimally convert the exhaust gas emissions NO x and HC that occur, the remaining activity of the oxygen store or the aging of the catalytic converter is taken into account.
  • a further advantage of the method according to the invention is that the oxygen loading sensor for determining the oxygen loading can in principle also dispense with the lambda probe which is usually arranged downstream of the exhaust gas catalytic converter.
  • the average degree of filling of the oxygen reservoir derived from the measurement signal of the oxygen loading sensor is expediently compared with a Compare the given target value and the comparison or difference value obtained from the comparison is used to control the air / fuel ratio supplied to the internal combustion engine, so that the average degree of filling of the oxygen reservoir is adjusted to the predetermined target value.
  • the regulation of the air / fuel ratio can additionally take place as a function of the signal of a lambda probe connected downstream of the exhaust gas catalytic converter in order to enable a differentiated regulation of the air / fuel ratio, the weighting of the oxygen loading of the exhaust gas catalytic converter should be greater than the weighting of the lambda sensor signal.
  • the oxygen loading sensor advantageously determines the oxygen loading of the exhaust gas catalytic converter inductively, capacitively, resistively, amperometrically, electrochemically, (infrared) spectrometrically and / or chromatographically.
  • These determination methods can be used for the analysis of a wide variety of substances and can also be used to determine the oxygen loading of the exhaust gas catalytic converter, taking into account the general conditions specified in motor vehicles. Of course, these methods can also be combined with one another.
  • suitable exhaust gas catalysts for binding oxygen include cerium or cerium oxides for the present invention, for example, the oxygen loading of the exhaust gas catalyst could be detected thereby be that the oxygen load sensor the chemical binding reaction
  • the above object is achieved by providing at least one oxygen loading sensor arranged in the exhaust gas catalytic converter for regulating the air / fuel ratio, by means of which the oxygen loading of the exhaust gas catalytic converter can be determined and the average degree of filling of the oxygen storage device can be derived therefrom.
  • the at least one oxygen loading sensor arranged in the exhaust gas catalytic converter is advantageously positioned at a representative installation position in the exhaust gas catalytic converter or centrally in the oxygen store of the exhaust gas catalytic converter. Positioning in the exhaust gas catalytic converter not only enables the average filling level of the oxygen storage device to be determined, but also the lower and the upper filling limit of the oxygen storage device to be precisely determined.
  • the oxygen loading sensor works inductively, capacitively, resistively, amperometrically, electrochemically, (infrared) spectrometrically and / or chromatographically, combinations also being conceivable If the at least one oxygen loading sensor arranged in the exhaust gas catalytic converter is part of a multi-sensor device for determining other chemical elements or molecules contained in the exhaust gas, this information can optionally be used in addition to effect an additional monitoring of the conversion rate.
  • Fig. 1 An inventive device for controlling the air / fuel ratio supplied to an internal combustion engine in a simplified representation
  • Fig. 2 is a schematic diagram of the inventive method for controlling the air / fuel ratio supplied to an internal combustion engine.
  • the device shown in FIG. 1 comprises an internal combustion engine 1 with an intake line 2 and an exhaust line 3.
  • a regulating device 4 for the air / fuel ratio supplied to the internal combustion engine 1 is arranged within the intake line 2 and a three-way exhaust gas catalytic converter 5 is also included in the exhaust line 3 an oxygen storage 6 arranged.
  • At least one oxygen loading sensor 7 can be provided in the exhaust gas catalytic converter 5.
  • the average degree of filling of the oxygen reservoir 6 of the exhaust gas catalytic converter 5 is derived from the oxygen loading determined by this at least one oxygen loading sensor 7.
  • the average degree of filling of the oxygen storage 6 is thereupon determined in a computing unit 8 with a predetermined target value for the filling level of the oxygen storage 6 of, for example, 50% of its current storage capacity. capacity compared.
  • the control device 4 is appropriately actuated for the air / fuel ratio supplied to the internal combustion engine 1 in order to obtain an optimized exhaust gas conversion.
  • a lambda probe 9 which is connected downstream of the exhaust gas catalytic converter 5, can also be provided in this device for additional control of the air / fuel ratio supplied to the internal combustion engine 1.
  • the method shown in FIG. 2 for regulating the air / fuel ratio supplied to the internal combustion engine 1 initially provides a lambda control according to the prior art, so that the air / fuel ratio is 1. Proceeding from this, not only during stationary operation of internal combustion engine 1, but in particular also during non-stationary operation of internal combustion engine 1, emission-laden exhaust gas is generated and passed to the catalytic converter 5 for conversion. The oxygen loading of the exhaust gas catalytic converter 5 is detected by means of the oxygen loading sensor 7, so that the average degree of filling of the oxygen storage device 6 can be concluded.
  • the degree of filling of the oxygen reservoir 6 determined in this way is compared with a target value which is optimal for the conversion, and the air / fuel ratio supplied to the internal combustion engine 1 is regulated anew via the control device 4 on the basis of the resulting difference, so that the target value predetermined for the oxygen reservoir 6 is set.
  • the regulation of the air / fuel ratio can optionally also be controlled or influenced by the signal of a conventional lambda probe 9 connected downstream of the exhaust gas catalytic converter 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses in Abhängigkeit von dem mittleren Befüllungsgrad des Sauerstoffspeichers 6 eines im Abgasstrang 3 der Brennkraftmaschine 1 angeordneten Abgaskatalysators 5 wird vorgeschlagen, dass die Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses anhand wenigstens eines im Abgaskatalysator 5 angeordneten Sauerstoffbeladungssensors 7 erfolgt, welcher die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators 5 direkt bestimmt und daraus den mittleren Befüllungsgrad des Sauerstoffspeichers 6 ableitet. Vorschlagsgemäß wird damit ein verbessertes Verfahren bzw. eine verbesserte Vorrichtung bereitgestellt, welche basierend auf dem mittleren Befüllungsgrad des Sauerstoffspeichers insbesondere auch die Alterung des Abgaskatalysators berücksichtigen, und somit stets eine optimale Konvertierung der Abgasemissionen leisten.

Description

B E S C H R E I B U N G
„Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses in Abhängigkeit von dem mittleren Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers eines Abgaskatalysators"
Die vorliegende Er indung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugefϋhrten Luft/Kraftstoffverhältnisses in Abhängigkeit von dem mittleren Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers eines im Abgasstrang der Brennkraftmaschine angeordneten Abgaskatalysators.
Aus dem Stand der Technik sind zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses sogenannte Lambdasonden bekannt. Der normalerweise für binäre Lambdasonden verwendete Festkörperelektrolyt besteht aus einer ZrO-Keramik, die bei höheren Temperaturen eine e- lektrische Spannung erzeugt. Somit stellt sich an den Anschlüssen der Lambdasonde eine für das Luft/Kraftstoffverhältnis charakteristische galvanische Spannung ein. Da der Gradient dieser Spannung bei einem Luft/Kraftstoffverhältnis von 1 am stärksten variiert, eignen sich Lambdasonden insbesondere zur Überwachung eines Luft/Kraftstotfverhältnisses von 1. Darüber hinaus ist die Bestimmung des Sauerstoffbeladungsgrades des Abgaskatalysators anhand des Signals der dem Abgaskatalysator nachgeschalteten Lambdasonde nicht exakt möglich. Für die optimale Konvertierung der im Abgas enthaltenen Emissionen stellt der mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers jedoch eine höchst aussagekräftige Größe dar, so dass die Regelung des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators erfolgen soll.
In der Druckschrift DE 42 35 225 A1 ist eine Sensoranordnung zur Überwachung der Konvertierungsrate eines Abgaskatalysators beschrieben. Diese Sensoreinrichtung arbeitet mit zwei Paaren bestehend aus jeweils einem Infrarotstrahler und einem in Bezug auf den Abgasstrom diametral gegenüberliegenden Infrarotsensor, wobei das eine Paar an der Eingangsseite und das andere Paar an der Ausgangsseite des Abgaskatalysators angeordnet ist. Aus einem Vergleich der von den beiden Paaren aufgenommenen Infrarotspektren wird die Reduktion der den Schadstoffanteil bildenden Gase CO, CO2 und NOx des Abgasgemisches und damit die Konvertierungsrate des Katalysators erhalten.
Aus der Druckschrift DE 43 44 961 A1 ist eine Auswertevorrichtung für ein Sondensignal einer beheizten amperometrischen Sauerstoffsonde bekannt, die in der Strömung des Abgases aus einem Verbrennungsmotor angeordnet ist. Diese Sauerstoffsonde wird mit einer vorgegebenen Heizspannung betrieben, so dass ihr Innenwiderstand konstant bleibt. Dabei wird der Effekt, dass mit zunehmender Alterung der Sauerstoffsonde eine immer höhere Sondentemperatur bzw. Heizspannung erforderlich ist, mathematisch korrigiert, um bei der Angabe der im Abgas enthaltenen Sauerstoffkonzentration temperatur- und alterungsbedingte Fehler zu vermeiden.
Darüber hinaus sind stationäre Einrichtungen zur Abgasanalyse von Kraftfahrzeugen bekannt, die zur Durchführung der gesetzlich vorgeschriebenen Abgasuntersuchungen verwendet werden. Diese Einrichtungen sind grundsätzlich dazu in der Lage, die Konzentration an Sauerstoff O2 im Abgas zu bestimmen, können aufgrund ihrer Größe, ihres Gewichts und der von ihnen benötigten Versorgungsspannung aber nicht innerhalb eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses in Abhängigkeit von dem mittleren Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers eines im Abgasstrang der Brennkraftmaschine angeordneten Abgaskatalysators bereitzustellen.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses anhand wenigstens eines im Abgaskatalysator angeordneten Sauerstoffbeladungssensors erfolgt, welcher die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators direkt bestimmt und daraus den mittleren Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers ableitet. Durch die Kenntnis der Sauerstoffbeladung kann zum Beispiel gewährleistet werden, dass der Abgaskatalysator bei etwa 50 % des mittleren relativen Befüllungsgrades seines Sauerstoffspeichers gehalten wird, um stets eine optimale Konvertierung der auftretenden Abgasemissionen NOx und HC durchführen zu können, wobei die verbliebene Aktivität des Sauerstoffspeichers bzw. die Alterung des Katalysators berücksichtigt werden. Zudem kann durch die genaue Kenntnis der Sauerstoffbeladung während des instationären Betriebs der Brennkraftmaschine auch schnell auf etwaige Störgrößen wie Lastwechsel, Schub oder Schaltvorgänge reagiert werden, so dass der mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers in kürzester Zeit wieder auf seinen optimalen Wert eingeregelt werden kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass durch den Sauerstoffbeladungssensor zur Bestimmung der Sauerstoffbeladung grundsätzlich auch auf die üblicherweise stromab des Abgaskatalysators angeordnete Lambdasonde verzichtet werden kann.
Zweckmäßig wird der aus dem Messsignal des Sauerstoffbeladungssensors abgeleitete mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers mit einem vor- gegebenen Sollwert verglichen und wird der aus dem Vergleich erhaltene Vergleichs- oder Differenzwert zur Regelung des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses verwendet, so dass der mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers auf den vorgegebenen Sollwert eingeregelt wird.
Die Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses kann zusätzlich in Abhängigkeit von dem Signal einer dem Abgaskatalysator nachgeschalteten Lambdasonde erfolgen, um eine differenzierte Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses zu ermöglichen, wobei die Gewichtung der Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators größer sein sollte als die Gewichtung des Lambdasondensig- nals.
Die Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses sollte ferner auch in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine bzw. in Abhängigkeit von der den Abgasstrang durchströmenden Abgasmasse erfolgen. Denn durch die mit hohen Lasten verbundenen großen Abgasmassen verändert sich bei einer Abweichung von Lambda = 1 auch der mittlere Befullungsgrad des Sauer- stoffspeichers des Abgaskatalysators entsprechend schnell, während sich dieser bei geringen Lasten vergleichsweise langsam verändert.
Vorteilhaft bestimmt der Sauerstoffbeladungssensor die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators induktiv, kapazitiv, resistiv, amperometrisch, elektrochemisch, (infrarot-) spektrometrisch und/oder chromatographisch. Diese Bestimmungsverfahren sind für die Analyse verschiedenster Stoffe anwendbar und können unter Berücksichtigung der bei Kraftfahrzeugen vorgegebenen Rahmenbedingungen auch zur Bestimmung der Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators verwendet werden. Selbstverständlich können diese Verfahren dabei auch miteinander kombiniert werden.
Da für die vorliegende Erfindung geeignete Abgaskatalysatoren zur Bindung von Sauerstoff unter anderem Cerium bzw. Ceroxide aufweisen, könnte die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators beispielsweise dadurch erfasst werden, dass der Sauerstoffbeladungssensor den Ablauf der chemischen Bindungsreaktion
2 Ce2O3 + O2 < > 4 CeO2
überwacht und anhand von Art und Menge der auftretenden Ceroxide auf die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators schließt.
Vorrichtungsgemäß wird die vorstehende Aufgabe gelöst, indem zur Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses wenigstens ein im Abgaskatalysator angeordneter Sauerstoffbeladungssensor vorgesehen ist, durch welchen die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators bestimmbar ist und daraus der mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers ableitbar ist. Denn die genaue Kenntnis der Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators erlaubt im Gegensatz zum Stand der Technik eine weitaus bessere Berücksichtigung der Alterung des Abgaskatalysators und somit auch eine bessere Konvertierung schädlicher Emissionen bei einem optimalen mittleren relativen Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers des Abgaskatalysators.
Günstigerweise ist der wenigstens eine im Abgaskatalysator angeordnete Sauerstoffbeladungssensor an einer repräsentativen Einbaulage im Abgaskatalysator bzw. zentral im Sauerstoffspeicher des Abgaskatalysators positioniert. Durch die Positionierung im Abgaskatalysator kann nicht nur der mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers, sondern können auch die untere sowie die obere Befüllungsgrenze des Sauerstoffspeichers präzise bestimmt werden.
Zur Bestimmung der Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators arbeitet der Sauerstoffbeladungssensor induktiv, kapazitiv, resistiv, amperometrisch, e- lektrochemisch, (infrarot-)spektrometrisch und/oder chromatographisch, wobei auch Kombinationen denkbar sind Ist der wenigstens eine im Abgaskatalysator angeordnete Sauerstoffbeladungssensor Teil einer Multisensoreinrichtung zur Bestimmung anderer im Abgas enthaltener chemischer Elemente bzw. Moleküle, so kann diese Information gegebenenfalls ergänzend herangezogen werden, um eine zusätzliche Überwachung der Konvertierungsrate zu bewirken.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses in vereinfachter Darstellung; und
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfasst eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Ansaugstrang 2 und einem Abgasstrang 3. Innerhalb des Ansaugstrangs 2 ist eine Regelungseinrichtung 4 für das der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Luft/Kraftstoffverhältnis angeordnet und innerhalb des Abgasstrangs 3 ist ein Dreiwege-Abgaskatalysator 5 mit einem Sauerstoffspeicher 6 angeordnet.
Zur direkten Bestimmung der Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators 5 kann wenigstens ein Sauerstoff beladungssensor 7 im Abgaskatalysator 5 vorgesehen sein. Aus der von diesem wenigstens einen Sauerstoffbeladungssensor 7 ermittelten Sauerstoffbeladung wird der mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers 6 des Abgaskatalysators 5 abgeleitet. Der mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers 6 wird daraufhin in einer Recheneinheit 8 mit einem vorgegebenen Sollwert für den Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers 6 von beispielsweise 50 % seiner aktuellen Speicherka- pazität verglichen. Und anhand des von der Recheneinheit 8 ausgegebenen Vergleichs- bzw. Differenzwertes erfolgt schließlich eine entsprechende An- steuerung der Regelungseinrichtung 4 für das der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Luft/Kraftstoffverhältnis, um eine optimierte Abgaskonvertierung zu erhalten.
Gegebenenfalls kann bei dieser Vorrichtung außerdem noch eine dem Abgaskatalysator 5 nachgeschaltete Lambdasonde 9 zur ergänzenden Regelung des der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses vorgesehen sein.
Das in Fig. 2 gezeigte Verfahren zur Regelung des der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses sieht zunächst gemäß dem Stand der Technik eine Lambdaregelung vor, so dass das Luft/Kraftstoffverhältnis bei 1 liegt. Ausgehend hiervon wird nicht nur beim stationären Betrieb der Brennkraftmaschine 1 , sondern wird insbesondere auch beim instationären Betrieb der Brennkraftmaschine 1 emissionsbehaftetes Abgas erzeugt und zur Konvertierung in den Abgaskatalysator 5 geleitet. Die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators 5 wird mittels des Sauerstoffbeladungssensors 7 erfasst, so dass auf den mittleren Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers 6 geschlossen werden kann. Der so ermittelte Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers 6 wird mit einem für die Konvertierung optimalen Sollwert verglichen und anhand der daraus resultierenden Differenz wird das der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Luft/Kraftstoffverhältnis über die Regelungseinrichtung 4 neu geregelt, so dass sich der für den Sauerstoffspeicher 6 vorgegebene Sollwert einstellt.
Wie in Fig. 1 und Fig. 2 durch die gestrichenen Linien angedeutet, kann die Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses gegebenenfalls noch zusätzlich durch das Signal einer dem Abgaskatalysator 5 nachgeschalteten konventionellen Lambdasonde 9 kontrolliert bzw. beeinflusst werden. Liste der Bezugszeichen:
1 Brennkraftmaschine
2 Ansaugstrang
3 Abgasstrang Regelungseinrichtung
5 Abgaskatalysator
6 Sauerstoffspeicher
7 Sauerstoffbeladungssensor Recheneinheit Lambdasonde

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses in Abhängigkeit von dem mittleren Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers eines im Abgasstrang der Brennkraftmaschine angeordneten Abgaskatalysators, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses anhand wenigstens eines im Abgaskatalysator (5) angeordneten Sauerstoffbeladungssensors (7) erfolgt, welcher die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators (5) direkt bestimmt und daraus den mittleren Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers (6) ableitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Messsignal des Sauerstoffbeladungssensors (7) abgeleitete mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers (6) mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird und der aus diesem Vergleich erhaltene Vergleichs- bzw. Differenzwert zur Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses in Abhängigkeit von dem Signal einer dem Abgaskatalysator (5) nachgeschalteten Lambdasonde (8) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses zudem in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine (1) bzw. in Abhängigkeit von der den Abgasstrang (3) durchströmenden Abgasmasse erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffbeladungssensor (7) die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators (5) induktiv, kapazitiv, resistiv, amperometrisch, e- lektrochemisch, spektrometrisch und/oder chromatographisch bestimmt.
6. Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses in Abhängigkeit von dem mittleren Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers eines im Abgasstrang der Brennkraftmaschine angeordneten Abgaskatalysators, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses wenigstens ein im Abgaskatalysator (5) angeordneter Sauerstoffbeladungssensor (7) vorgesehen ist, durch welchen die Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators (5) bestimmbar ist und daraus der mittlere Befullungsgrad des Sauerstoffspeichers (6) ableitbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine im Abgaskatalysator (5) angeordnete Sauerstoffbeladungssensor (7) an einer repräsentativen Einbaulage im Abgaskatalysator (5) positioniert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine im Abgaskatalysator (5) angeordnete Sauerstoffbela- dungssensor (7) zentral im Sauerstoffspeicher (6) des Abgaskatalysators (5) positioniert ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff beladungssensor (7) zur Bestimmung der Sauerstoffbeladung des Abgaskatalysators (5) induktiv, kapazitiv, resistiv, amperometrisch, elektrochemisch, spektrometrisch und/oder chromatographisch arbeitet.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine im Abgaskatalysator (5) angeordnete Sauerstoffbeladungssensor (7) Teil einer Multisensoreinrichtung zur Bestimmung anderer im Abgas enthaltener chemischer Elemente bzw. Moleküle ist.
PCT/EP2005/003691 2004-06-19 2005-04-08 Verfahren und vorrichtung zur regelung des einer brennkraftmaschine zugeführten luft/kraftstoffverhältnisses in abhängigkeit von dem mittleren befüllungsgrad des sauerstoffspeichers eines abgaskatalysators Ceased WO2005124128A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004029899.8 2004-06-19
DE200410029899 DE102004029899A1 (de) 2004-06-19 2004-06-19 Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoffverhältnisses in Abhängigkeit von dem mittleren Befüllungsgrad des Sauerstoffspeichers eines Abgaskatalysators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005124128A1 true WO2005124128A1 (de) 2005-12-29

Family

ID=34963836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/003691 Ceased WO2005124128A1 (de) 2004-06-19 2005-04-08 Verfahren und vorrichtung zur regelung des einer brennkraftmaschine zugeführten luft/kraftstoffverhältnisses in abhängigkeit von dem mittleren befüllungsgrad des sauerstoffspeichers eines abgaskatalysators

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102004029899A1 (de)
WO (1) WO2005124128A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056496B4 (de) * 2005-12-31 2016-10-20 Volkswagen Ag Lambdaregelung mit einem Mehrzonenkatalysatormodell
DE102013009476A1 (de) * 2013-06-06 2014-12-11 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Verfahren zur lastabhängigen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs nach einer Schubabschaltung
DE102015209820A1 (de) 2015-05-28 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Regelungsvorrichtung zur Regelung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs zum Betrieb einer Brennkraftmaschine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4235225A1 (de) 1992-10-13 1994-06-09 Iris Gmbh Infrared & Intellige Sensoranordnung zur Überwachung der Konvertierungsrate eines Abgaskatalysators
DE4344961A1 (de) 1993-12-30 1995-07-06 Bosch Gmbh Robert Auswertevorrichtung für das Signal einer Sauerstoffsonde
US5901552A (en) * 1996-02-23 1999-05-11 Robert Bosch Gmbh Method of adjusting the air/fuel ratio for an internal combustion engine having a catalytic converter
US20020152743A1 (en) * 2000-02-16 2002-10-24 Takeshi Nakamura Engine exhaust purification device
EP1336728A2 (de) * 2002-02-13 2003-08-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses eines Verbrennungsprozesses

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128718C2 (de) * 1991-08-29 2001-02-01 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffmengenregelung für einen Verbrennungsmotor mit Katalysator
DE10108720A1 (de) * 2001-02-23 2002-09-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4235225A1 (de) 1992-10-13 1994-06-09 Iris Gmbh Infrared & Intellige Sensoranordnung zur Überwachung der Konvertierungsrate eines Abgaskatalysators
DE4344961A1 (de) 1993-12-30 1995-07-06 Bosch Gmbh Robert Auswertevorrichtung für das Signal einer Sauerstoffsonde
US5901552A (en) * 1996-02-23 1999-05-11 Robert Bosch Gmbh Method of adjusting the air/fuel ratio for an internal combustion engine having a catalytic converter
US20020152743A1 (en) * 2000-02-16 2002-10-24 Takeshi Nakamura Engine exhaust purification device
EP1336728A2 (de) * 2002-02-13 2003-08-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses eines Verbrennungsprozesses

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004029899A1 (de) 2006-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008095906A1 (de) Diagnoseverfahren und -vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO2005083250A1 (de) Verfahren zur ermittlung der aktuellen sauerstoffbeladung eines 3-wege-katalysators einer lambdageregelten brennkraftmaschine
DE102022214379A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Stickoxid- und Ammoniakemissionen eines Abgasnachbehandlungssystems für Verbrennungsabgase
DE102016219689A1 (de) Verfahren und Steuereinrichtung zur Regelung einer Sauerstoff-Beladung eines Dreiwege-Katalysators
DE19819461B4 (de) Verfahren zur Abgasreinigung mit Trimmregelung
DE102008006631A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Sauerstoffsensors sowie ein Verfahren zur Korrektur einer Diagnose eines Katalysators
DE102016211595A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und/ oder Überwachung der Funktion einer Sekundärluftzuführung in einer Abgasreinigungsanlage
DE102008008985B4 (de) Verfahren zur OSC-basierten Diagnose eines Katalysators
EP2271920B1 (de) Ansteuerschaltung für einen elektrochemischen gassensor und verfahren zum einstellen eines elektrochemischen gassensors
EP1559894B1 (de) Verfahren zur Beurteilung der Güte eines einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, nachgeschalteten Abgaskatalysator
DE102015200762A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage
DE102017205325A1 (de) Verfahren und Steuereinheit zum Betrieb eines Partikelfilters
WO2005124128A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regelung des einer brennkraftmaschine zugeführten luft/kraftstoffverhältnisses in abhängigkeit von dem mittleren befüllungsgrad des sauerstoffspeichers eines abgaskatalysators
DE102015200751A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage
DE19933712A1 (de) Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine
DE102009030582A1 (de) Verfahren zum Diagnostizieren der Funktionsfähigkeit einer Lambdasonde
DE102012212596A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Abgassonde
EP2762712A2 (de) Verfahren zur Ermittlung der Zusammensetzung eines Dieselkraftstoffgemischs
DE102020215514A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungsanlage, Abgasnachbehandlungsanlage sowie Verbrennungsmotor
DE102012200032A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dynamik-Diagnose von Sensoren
DE102011081894A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dynamik-Diagnose einer Abgassonde
DE102007009841A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Beladungszustandes eines Partikelfilters
EP1433940B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Gassensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2013037551A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regelstreckenmodifikation
DE102014016952A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Lambda-Sonde eines Abgassystems eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase