WO2008040732A1 - Verfahren und vorrichtung zum überwachen einer abgassonde - Google Patents

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WO2008040732A1
WO2008040732A1 PCT/EP2007/060461 EP2007060461W WO2008040732A1 WO 2008040732 A1 WO2008040732 A1 WO 2008040732A1 EP 2007060461 W EP2007060461 W EP 2007060461W WO 2008040732 A1 WO2008040732 A1 WO 2008040732A1
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fuel ratio
air
fat
rich
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PCT/EP2007/060461
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Stefan Barnikow
Michaela Schneider
Norbert Sieber
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Continental Automotive Gmbh
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    • F02D41/1454—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 oxygen content or concentration or the air-fuel ratio

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for monitoring an exhaust gas probe, which is arranged in an exhaust tract of an internal combustion engine.
  • exhaust gas aftertreatment systems are used in internal combustion engines, which convert the pollutant emissions which are generated during the combustion process of the air / fuel mixture in the respective cylinders into harmless substances.
  • catalysts which convert carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides into harmless substances.
  • a linear lambda control is known with a linear lambda probe, the upstream of a catalytic converter ange - is arranged, and a binary lambda probe, which is arranged downstream of the catalytic converter.
  • a lambda setpoint is filtered by means of a filter that takes into account gas runtimes and sensor behavior.
  • the lambda setpoint value filtered in this way is the controlled variable of a PID2D lambda controller, the manipulated variable of which is an injection quantity correction.
  • a binary lambda control is also known with a binary lambda probe, the upstream of the catalytic converter is arranged.
  • the binary lambda control includes a PI controller, whereby the P and I components are stored in maps via motor speed and load.
  • the excitation of the catalytic converter also referred to as lambda fluctuation, implicitly results from the second-point control.
  • the amplitude of the lambda fluctuation is set to about three percent.
  • the lambda probe (s) In connection with the lambda control, the lambda probe (s) is of particular importance. In this context, it is necessary, among other things due to legal requirements, to properly monitor the lambda probe.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for monitoring an exhaust gas probe, which simply enables detection of an asymmetrical aging of the exhaust gas probe.
  • the invention is characterized according to a first aspect by a method and a corresponding device for monitoring an exhaust gas probe, which is arranged in an exhaust gas tract of an internal combustion engine. Relative to a jump in an air-fuel ratio-influencing quantity from a leaner air-fuel ratio to a richer air-fuel ratio, after a predetermined lean-rich deceleration time, it becomes
  • gas running times can be taken into account, which occur in the internal combustion engine from an actual metering of a fuel mass in a combustion chamber of each cylinder until the respective associated exhaust gas package reaches the respective exhaust gas probe.
  • a storage behavior of an exhaust gas catalytic converter in the exhaust gas tract may also be taken into account in this context, or a dynamic behavior of the intake tract of the internal combustion engine with regard to an air supply to the respective combustion chamber.
  • a measurement signal of the exhaust gas probe is detected as a fat-lean signal value after a predetermined fat-lean delay period related to a fat reference signal value.
  • the fat reference signal value is detected in correlation to the step of the modulated set point of rich air
  • the correlation may preferably consist in assigning to the reference signal value the measurement signal associated with the exhaust gas probe immediately before the respective jump or the minimum or maximum measurement signal which occurs between the respective jump and this preceding jump.
  • gas running times which occur in the internal combustion engine can be taken into account by actually metering a fuel mass into a combustion chamber of a respective cylinder until the respectively assigned exhaust gas packet reaches the respective exhaust gas probe.
  • a storage behavior of an exhaust gas catalytic converter in the exhaust gas tract can optionally also be taken into account in this context.
  • an asymmetrically aged or non-asymmetrically aged exhaust gas probe is detected.
  • a different delay of the step response of the measurement signal of the exhaust gas probe can then be detected, depending on the direction of the jump, and this can be used, for example, for diagnostic purposes.
  • the related lean-fat and fat-lean signal values are compared with predetermined lean-fat and fat-lean threshold values, respectively, and it is either asymmetrically aged or non-asymmetric depending on the comparisons aged exhaust gas probe detected. This is very easy. Thus, in principle, it is also distinguishable as to which direction the asymmetry is present - from leaner air / fuel ratio to Greater air / fuel ratio or richer air / fuel ratio to leaner air / fuel ratio.
  • the lean-fat deceleration time and the rich-lean deceleration period are predefined as a function of a load and / or a rotational speed.
  • the lean-fat or fat-lean threshold values are changed from a leaner air / fuel ratio to a richer air / fuel depending on the respective magnitude of the jump influencing the air / fuel ratio Ratio of the increase of the air / fuel ratio influencing size of richer air / fuel ratio to leaner air / fuel ratio determined.
  • a desired value of the air / fuel ratio is modulated in a combustion chamber by means of a forced excitation signal.
  • a fuel quantity to be metered is determined within the scope of a lambda control, and an injection valve is activated in accordance with the fuel mass to be metered.
  • Air / fuel ratio affecting quantity from a leaner air / fuel ratio to a richer air / fuel ratio is a jump in the modulated set point from a lean air / fuel ratio to a rich air / fuel ratio.
  • the jump in the air / fuel ratio affecting quantity from a richer air / fuel ratio to a leaner air / fuel ratio is a jump in the modulated one Setpoint of rich air / fuel ratio to lean air / fuel ratio. In this way, a particularly simple implementation is possible.
  • a suspected flag for asymmetric aging of the exhaust gas probe is assigned either a true value or a false value. If the suspicion flag has the true value, the steps of detecting and relating the lean-fat and fat-lean signal values and, depending on this detection, to an asymmetrically aged or non-asymmetrically aged exhaust gas probe are performed. This makes it easy to make use of the information obtained in the context of the trim controller diagnosis and thus to purposefully detect the presence of an a-symmetrically aged or non-asymmetrically aged exhaust gas probe. This also makes it possible to detect this in particular very promptly in the event of asymmetric aging of the exhaust gas probe.
  • the invention is characterized by a method and a corresponding device for monitoring an exhaust gas probe, which is arranged in an exhaust gas tract of an internal combustion engine.
  • a fuel quantity to be metered is determined and the injection valve is activated in accordance with the fuel mass to be metered.
  • Air / fuel ratio to a rich air / fuel ratio Air / fuel ratio to a rich air / fuel ratio.
  • the jump of the control signal of the binary lambda controller from lean air / fuel ratio to rich air / fuel ratio thus leads to an increasing enrichment of the air / fuel mixture in the combustion chamber of the respective cylinder.
  • a signal value of the exhaust gas probe is detected as fat-lean signal value after a predetermined fat-lean delay period related to a rich reference signal value of the signal detected in correlation with the jump of the binary lambda control signal from a rich air / fuel ratio to a lean air / fuel ratio.
  • the advantages associated with the first aspect can thus also be achieved in the second aspect.
  • the second aspect also corresponds with regard to its advantageous embodiments to those of the first aspect. The same applies to the associated benefits.
  • At least one of the control parameters of the binary lambda control is changed to perform the steps of detecting and relating the lean-fat and rich-lean Signal values.
  • FIG. 2 is a block diagram of a part of the control apparatus of the internal combustion engine in a first embodiment
  • FIG. 3 shows another block diagram of a part of the control device of the internal combustion engine according to a second embodiment
  • FIG. 4 shows a first flowchart of a program which is executed in the control device
  • FIG. 5 shows a second flowchart of a further program which is executed in the control device
  • Figure 6 is yet another flow diagram of another
  • FIG. 7 shows yet another flow diagram of another program which is executed in the control device
  • FIG. 9 shows second courses plotted over time t.
  • FIG. 1 An internal combustion engine (FIG. 1) comprises an intake tract 1, an engine block 2, a cylinder head 3 and an exhaust tract 4.
  • the intake tract 1 preferably comprises a throttle valve 5, furthermore a collector 6 and a suction pipe 7 which leads to a cylinder Z1 an inlet channel is guided in the engine block 2.
  • the engine block 2 further includes a crankshaft 8, which is coupled via a connecting rod 10 with the piston 11 of the cylinder Zl.
  • the cylinder head 3 includes a valvetrain having a gas inlet valve 12 and a gas outlet valve 13.
  • the cylinder head 3 further includes an injection valve 18 and a spark plug 19.
  • the injection valve 18 may also be arranged in the intake manifold 7.
  • an exhaust gas catalyst is arranged, which is designed as a three-way catalyst 21. Furthermore, a further exhaust gas catalytic converter, which is designed as a NOx catalytic converter 23, is preferably arranged in the exhaust gas tract.
  • a control device 25 is provided which is associated with sensors which detect different measured variables and in each case determine the value of the measured variable. Operating variables include not only the measured variables but also derived from these variables. The control device 25 determines, depending on at least one of the operating variables, manipulated variables, which are then converted into one or more actuating signals for controlling the actuators by means of corresponding actuators.
  • the control device 25 may also be referred to as an apparatus for controlling the internal combustion engine or as an apparatus for monitoring an exhaust gas probe.
  • the sensors are a pedal position sensor 26, which detects an accelerator pedal position of an accelerator pedal 27, an air mass sensor 28, which detects an air mass flow upstream of the throttle valve 5, a first temperature sensor 32, wel detects an intake air temperature, a Saugrohr horrsen- sensor 34, which detects an intake manifold pressure in the collector 6, a crankshaft angle sensor 36, which detects a crankshaft angle, which is then assigned a speed.
  • a first exhaust gas probe 42 is provided, which is arranged upstream of the three-way catalytic converter 21 or in the three-way catalytic converter 21 and which detects a residual oxygen content of the exhaust gas and whose measurement signal MS1 is characteristic for the air / fuel ratio in the combustion chamber of the cylinder Z1 and upstream of the first Exhaust probe before the oxidation of the fuel, hereinafter referred to as the air / fuel ratio in the cylinders Zl - Z4.
  • the first exhaust gas probe 42 may be disposed in the three-way catalyst 21 such that a portion of the catalyst volume is upstream of the first exhaust gas probe 42.
  • the first exhaust gas probe 42 may be a linear lambda probe or a binary lambda probe.
  • a second exhaust gas probe 44 is preferably arranged downstream of the three-way catalytic converter 21, which is used in particular in the context of a trim control and which is preferably designed as a simple binary lambda probe.
  • any subset of said sensors may be present, or additional sensors may be present.
  • the actuators are, for example, the throttle valve 5, the gas inlet and gas outlet valves 12, 13, the injection valve 18 or the spark plug 19.
  • a block diagram of a part of the control device 25 according to a first embodiment is shown in FIG.
  • a predefined setpoint value LAMB_SP_RAW of the air / fuel ratio can be predefined in a particularly simple embodiment. However, it is preferably determined, for example, depending on the current operating mode of the internal combustion engine, such as a homogeneous or a stratified operation and / or depending on operating variables of the internal combustion engine. In particular, the desired value LAMB_SP_RAW of the air / fuel ratio can be set as approximately the stoichiometric air / fuel ratio.
  • a forced excitation signal ZWA is determined, and in the first summation point SUMl the desired value LAMB_SP_RAW of the air / fuel ratio is modulated with the forced excitation signal ZWA.
  • the forced excitation signal ZWA is a rectangular signal having an amplitude AMP_ZWA.
  • the output of the summation point is then a predetermined air / fuel ratio LAMB_SP in the combustion chambers of the cylinders Z1 to Z4.
  • the predetermined air / fuel ratio LAMB_SP is supplied to a block B2, which includes a feedforward control and generates a lambda bias control factor LAMB FAC PC depending on the predetermined air / fuel ratio LAMB_SP.
  • a control difference D LAMB is determined by forming a difference
  • a linear lambda controller is formed, preferably as a PII 2 D controller.
  • the manipulated variable of the linear lambda controller of block B4 is a lambda control factor LAM_FAC_FB.
  • LAM_FAC_FB lambda control factor
  • the setpoint LAMB_SP of the air / fuel ratio may also be subjected to filtering before the difference is formed in the summing point S2, taking into account, for example, gas run times or the behavior of the catalytic converter.
  • a block B6 is provided, in which, depending on a load LOAD, which may be, for example, an air mass flow, and the modulated setpoint value LAMB_SP, a basic fuel mass MFF to be metered is determined.
  • LOAD which may be, for example, an air mass flow
  • LAMB_SP modulated setpoint value
  • a basic fuel mass MFF to be metered is determined.
  • a fuel mass MFF_COR to be metered is determined by forming the product of the basic fuel mass MFF to be metered, the lambda advance control factor LAM_FAC_PC and the lambda control factor LAM_FAC_FB.
  • the injection valve 18 is then driven in accordance with the metering of the fuel mass MFF_COR to be metered.
  • control device 25 in a further embodiment with a binary lambda control is explained in greater detail on the basis of the block diagram of FIG.
  • a block BIO comprises a binary lambda controller.
  • the measured signal MS1 of the first exhaust gas probe 42 is fed to the binary lambda controller as a controlled variable.
  • the first exhaust gas probe 42 is designed as a binary lambda probe and the measurement signal MS1 is therefore essentially binary in nature, that is to say it assumes a lean value if the air / fuel ratio upstream of the catalytic converter 21 is lean and a rich value it is fat. Only in a very small intermediate range, ie for example with an exactly stoichiometric air / fuel ratio, does it also take intermediate values between the lean and the fat value.
  • the binary nature of such measurement signal MSl is the binary lambda controller designed as a two-step controller.
  • the binary lambda controller is preferably designed as a PI controller.
  • a P component is preferred as a proportional jump P_J dem
  • a block B12 is provided in which, depending on the rotational speed N and the load LOAD, the proportional jump P J is determined.
  • a map is preferably provided, which can be permanently stored.
  • An I component of the binary lambda controller is preferably determined as a function of an integral increment I INC.
  • the integer increment I_INC is preferably also determined in a block B14 as a function of the rotational speed N and the load LOAD.
  • a map can also be provided.
  • the load LOAD can be, for example, the air mass flow or, for example, the intake manifold pressure.
  • the block BIO as an input parameter and a delay time T D is supplied, which is determined in a block B16, preferably depending on a trim controller intervention.
  • the lambda control factor LAM_FAC_FB On the output side of the binary lambda controller is the lambda control factor LAM_FAC_FB.
  • a block B20 corresponds to the block B6 in FIG. 2.
  • MFF_COR is entered depending on the fuel mass to be metered
  • Control signal SG generated for the respective injection valve 18.
  • the program is preferably started and also carried out in a stationary operating state of the internal combustion engine and more preferably also within a predetermined load and / or rotational speed range.
  • the program is basically also suitable for monitoring the second exhaust gas probe 44.
  • an amplitude AMP of the forced excitation signal is suitably increased, taking into account Consideration of the oxygen storage capacity of the three-way catalyst 21st
  • step S1 variables can also be initialized.
  • step S2 it is checked whether a jump SP J LR of the modulated set value LAMB_SP of the air-fuel ratio from a lean air-fuel ratio to a rich air-fuel ratio has taken place. If this is not the case, the processing is continued in a step S12, which is explained in more detail below.
  • the assignment takes place in a predeterminable correlation with the jump SP_J_LR of the modulated nominal value LAMB SP from lean air / fuel to rich air / fuel ratio.
  • This can be, for example, the fact that a signal value is allocated which the first measurement signal MS1 exhibited very shortly before the jump SP J LR of the modulated nominal value LAMB SP from lean air / fuel ratio to rich air / fuel ratio.
  • gas run times and / or behavior of the catalytic converter can be taken into account.
  • a maximum value of the first measurement signal MS1 in the correlating time period may also result in a preceding jump SP J RL of the modulated setpoint value LAMB_SP from rich air / fuel ratio to lean air / fuel ratio up to the jump SP J LR of the modulated setpoint LAMB_SP of lean air / fuel ratio to rich air / fuel ratio may be assigned as lean reference signal value L_REF.
  • a predetermined lean-fat delay duration t R with respect to the detection of the jump SP_J_LR of the modulated setpoint value LAMB_SP from lean air-fuel ratio to rich air-fuel ratio / Fuel ratio has expired.
  • the lean-fat delay time t R is preferably dependent on a load LOAD and / or the rotational speed N predetermined.
  • the load may for example be represented by the air mass flow or the intake manifold pressure.
  • the lean-fat delay duration t_R can thus be determined, for example, as a function of a corresponding characteristic map whose values are preferably determined empirically.
  • step S6 If the condition of step S6 is not satisfied, the program branches to a step S8 in which it remains for a predetermined waiting time T W, which is suitably short in order to ensure a desired temporal resolution during the execution of the program.
  • T W a predetermined waiting time
  • step S8 the processing is continued again in step S6.
  • step S6 if the condition of step S6 is met, a lean-rich signal SV LR becomes dependent on the current one
  • a step S12 it is checked whether a jump SP J RL of the modulated setpoint value LAMB_SP from a rich air / fuel ratio to a lean air / fuel ratio has taken place. If this is not the case, the processing is continued in a step S14, in which the program for the predetermined waiting period T_W corresponding to the step S8 remains before the processing again in the
  • Step S2 is continued.
  • a rich reference signal value R_REF is detected in correlation with the jump SP J RL of the modulated target value LAMB SP from rich air-fuel ratio to lean air-fuel -Relationship. This is preferably carried out analogously to the procedure according to step S4, wherein with regard to the variant embodiment with respect to the maximum value then a corresponding minimum value is to be set.
  • a rich lean delay time t_L has elapsed since the detection of the jump SP_J_RL of the modulated setpoint value LAMB_SP from rich air / fuel ratio to lean air / fuel ratio.
  • the fat-lean delay duration t L is preferably likewise determined as a function of the load LOAD and / or the rotational speed N and can likewise preferably be determined as a function of a characteristic map.
  • step S18 If the condition of step S18 is not satisfied, the program remains in the predetermined waiting time period T W in a step S20, before the processing is continued again in step S18.
  • step S22 a rich-lean signal value SV_RL is determined as a function of the current measurement signal MS1 of the first exhaust gas probe 42.
  • the lean-rich signal value SV_LR and the rich-lean signal value SV RL are related to the lean reference signal value L_REF and the rich reference signal value R REF, respectively, which is preferably done by forming respective amounts accordingly Differences as also indicated in step S24. Furthermore, it is thus checked in step S24 whether the related lean-fat signal value is greater than a predetermined lean-fat value.
  • Threshold THDl and the referenced rich-lean signal value is less than or equal to a predetermined lean-to-rich threshold.
  • the lean-fat and fat-lean threshold values THD1, THD2 can be determined, for example, by tests or else be predetermined by simulations or a suitable other manner. In each case a smaller amount of the related lean-fat signal values and also fat-lean signal values is characteristic for a delayed response of the exhaust gas probe, which may be due to a delay of the step response and / or in a reduced ramp steepness of the measurement signal MSl.
  • the lean-fat and also the lean-fat thresholds THD1, THD2 can also assume identical values.
  • step S24 If the condition of step S24 is met, an asymmetrical aging ASYM of the first exhaust gas probe 42 is detected, specifically in a step S26.
  • step S24 it is checked in a step S28 whether the related lean-rich signal value is smaller than or equal to the lean-rich threshold THD1 and the related rich-lean signal value larger is the fat-lean threshold THD2. If this is the case, asymmetric aging ASYM of the first exhaust gas probe 42 is also detected in step S26. This can then be used for diagnostic purposes and possibly lead to an error entry for further evaluation. Alternatively, however, can also be made depending on an adaptation in the context of the lambda control.
  • step S28 if the condition of the step S28 is not met, the processing in the step S14 is continued.
  • a further program is explained with reference to FIG. 5, by means of which a two-stage monitoring of the first exhaust gas probe 42 is made possible.
  • the program is started in a step S30, which may, for example, be close to an engine start.
  • a step S32 it is checked whether a suspicion flag TRIM DIAG M for asymmetric aging ASYM of the first exhaust gas probe 42 is assigned a true value TRUE.
  • the processing is continued in a step S34, in which the program pauses for the predetermined waiting time T_W, before the processing is continued again in the step S32 ,
  • the suspect flag TRIM DIAG M is assigned either the True value TRUE or the False value depending on a trim controller diagnosis.
  • a strength of an integral part of the trim controller intervention is evaluated for this purpose.
  • the magnitude and sign of the integral portion of the trim controller engagement depend, among others, on a degree and direction of asymmetric aging ASYM of the first exhaust gas probe 42.
  • step S32 the amplitude AMP ZWA of the forced excitation signal ZWA is preferably increased in a step S36 compared to an operation outside of the monitoring of the first exhaust gas probe 42. Then, in a step S38, the program according to FIG 4 processed. The program can then be terminated in a step S40 or also be continued in the step S34.
  • step S32 the processing may be continued directly in step S38.
  • the amplitude AMP ZWA of the forced excitation signal ZWA can be increased correspondingly also in the processing of the step Sl. In this way even higher selectivity and robustness can be ensured when carrying out the monitoring of the first exhaust gas probe.
  • increasing the amplitude AMP_ZWA of the forced excitation signal ZWA may possibly be accompanied by increased raw pollutant emissions, the procedure according to FIG.
  • FIGS. 4 and 5 are particularly advantageous since in this context only the amplitude AMP_ZWA of the forced excitation signal ZWA is increased Suspicion marker TRIM DIAG M for asymmetric aging ASYM is assigned the true value TRUE and thus there is an increased probability of asymmetric aging ASYM. In addition, asymmetric aging ASYM can be detected very promptly.
  • the programs according to FIGS. 4 and 5 are preferably executed in conjunction with a linear lambda control, as explained in greater detail on the basis of the block diagram of FIG. However, they can also be processed appropriately adjusted outside the linear lambda control, for example in the case of a quantity control of the air / fuel mixture, as is the case, for example, with stratified operation in a gasoline engine or in a diesel engine.
  • the jump (SP_J_LR) of the modulated set value (LAMB_SP) from a lean air / fuel ratio to a rich air / fuel ratio is generally replaced by a jump in the air / fuel ratio influencing size of a leaner air / Fuel ratio to a richer air / fuel ratio.
  • the jump (SP_J_RL) of the rich air / fuel ratio lean air / fuel ratio modulated setpoint (LAMB SP) is generally replaced by a jump in the air / fuel ratio influencing magnitude of a richer air / fuel ratio to a leaner air / fuel ratio.
  • the variable influencing the air / fuel ratio can be, for example, the fuel mass to be metered or else the air mass flow or the intake manifold pressure.
  • the program is started in a step S50 corresponding to the step S1.
  • a step S52 which basically corresponds to the step S2, it is checked whether a jump SG LAM BIN J LR of the control signal of the binary lambda controller from lean air / fuel ratio to rich air / fuel ratio has taken place. If this is not the case, the processing is continued in a step S62.
  • the control signal of the binary lambda controller is preferably the lambda control factor LAM_FAC_FB.
  • step S52 if the condition of the step S52 is satisfied, the processing proceeds to a step S54 corresponding to the step S4.
  • the steps S56, S58 and S60 correspond to the steps S6, S8 and S10, respectively.
  • the step S62 differs from the step S12 in that it is checked whether a jump SG_LAM_BIN_J_RL of the control signal of the binary lambda controller from rich air / fuel ratio to lean air / fuel ratio has taken place. If this is not the case, the processing is continued in a step S64, which corresponds to the
  • Step S14 corresponds.
  • the processing proceeds to steps S66, S68, S70, S72, S74, S76, and S78, which correspond to the steps S16, S18, S20, S22, S24, S26, and S28.
  • the program according to FIG. 6 is also fundamentally suitable for correspondingly monitoring the second exhaust gas probe 44.
  • at least one of the control parameters of the binary lambda control is suitably adapted to monitor the second exhaust gas probe 44, taking into account the oxygen storage capability of the three-way catalytic converter 21.
  • Steps S80 to S90 correspond to steps S30 to S40.
  • step S86 unlike the step S36, at least one of the control parameters is In this connection, the proportional increment T_J is preferably increased, and preferably also the integral increment I INC is reduced in comparison to a normal operation in which no monitoring of the second exhaust gas probe is performed.
  • step S88 the program of FIG. 6 is performed.
  • FIG. 8 corresponds to signal curves in connection with a linear lambda control during execution of the program according to FIG. 4.
  • FIG. 9 corresponds to corresponding signal curves in the case of a binary lambda control in connection with the execution of the program according to FIG.
  • the programs according to FIGS. 5 and 7 are basically also suitable for monitoring the second exhaust gas probe 44 with regard to asymmetrical aging ASYM.

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Abstract

Bezogen auf einen Sprung (SP_J_LR) von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird nach einer vorgegebenen Mager-Fett-Verzögerungsdauer (t_R) ein Messsignal der Abgassonde als Mager-Fett-Signalwert (SV_LR) erfasst und in Bezug gesetzt zu einem Mager-Referenz-Signalwert (L_REF). Bezogen auf einen Sprung (SP_J_RL) von fetterem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magererem Luft/Kraftstoff -Verhältnis wird analog verfahren. Abhängig von den in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Mager-Fett-Signalwert wird entweder auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde erkannt.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen einer Abgassonde
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen einer Abgassonde, die in einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine angeordnet ist.
Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen, in denen Brennkraftmaschinen angeordnet sind, machen es erforderlich, die Schadstoffemissionen beim Betrieb der Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann zum einen erfolgen, indem die Schadstoffemissionen verringert werden, die während der Verbrennung des Luft-/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine entstehen.
Zum anderen sind in Brennkraftmaschinen Abgasnachbehandlungssysteme im Einsatz, die die Schadstoffemissionen, die während des Verbrennungsprozesses des Luft-/Kraftstoff-Gemisches in den jeweiligen Zylindern erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln.
Zu diesem Zweck werden Katalysatoren eingesetzt, die Kohlen- monoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in unschädliche Stoffe umwandeln.
Sowohl das gezielte Beeinflussen des Erzeugens der Schadstoffemissionen während der Verbrennung als auch das Umwandeln der Schadstoffkomponenten mit einem hohen Wirkungsgrad durch einen Katalysator setzen ein sehr präzise eingestelltes Luft-/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder voraus .
Aus dem Fachbuch, "Handbuch Verbrennungsmotor", Herausgeber Richard van Basshuysen, Fred Schäfer, 2. Auflage, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Juni 2002, Seiten 559 - 561, ist eine lineare Lambdaregelung bekannt mit einer linearen Lambdasonde, die stromaufwärts eines Abgaskatalysators ange- ordnet ist, und einer binären Lambdasonde, die stromabwärts des Abgaskatalysators angeordnet ist. Ein Lambdasollwert wird mittels eines Filters gefiltert, das Gaslaufzeiten und das Sensorverhalten berücksichtigt. Der so gefilterte Lambdasoll- wert ist die Regelgröße eines PIl2D-Lambdareglers, dessen Stellgröße eine Einspritzmengenkorrektur ist.
Aus dem Fachbuch, "Handbuch Verbrennungsmotor", Herausgeber Richard von Basshuysen, Fred Schäfer, 2. Auflage, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Juni 2002, Seiten 559 - 561, ist ferner eine binäre Lambdaregelung bekannt mit einer binären Lambdasonde, die stromaufwärts des Abgaskatalysators angeordnet ist. Die binäre Lambdaregelung umfasst einen PI- Regler, wobei die P- und I-Anteile in Kennfeldern über Motor- drehzahl und Last abgelegt sind. Bei der binären Lambdaregelung ergibt sich die Anregung des Katalysators, auch als Lambda-Schwankung bezeichnet, implizit durch die Zweitpunktregelung. Der Amplitude der Lambda-Schwankung wird auf in etwa drei Prozent eingestellt.
Im Zusammenhang mit der Lambdaregelung kommt der oder den Lambdasonden eine besondere Bedeutung zu. In diesem Zusammenhang ist es, unter anderem aufgrund gesetzlicher Vorgaben, notwendig, die Lambdasonde geeignet zu überwachen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen einer Abgassonde zu schaffen, das beziehungsweise die einfach ein Erkennen eines asymmetrischen Alterns der Abgassonde ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten Aspekt aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Überwachen einer Abgassonde, die in einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Bezogen auf einen Sprung einer ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff- Verhältnis zu einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird nach einer vorgegebenen Mager-Fett-Verzögerungsdauer ein
Messsignal der Abgassonde als Mager-Fett-Signalwert erfasst und in Bezug gesetzt zu einem Mager-Referenz-Signalwert, der erfasst wird in Korrelation zu dem Sprung des modulierten Sollwerts von magerem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu fettem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis.
In diesem Zusammenhang können selbstverständlich Gaslaufzeiten berücksichtigt werden, die in der Brennkraftmaschine auftreten von einem tatsächlichen Zumessen einer Kraftstoffmasse in einen Brennraum eines jeweiligen Zylinders, bis das jeweils zugeordnete Abgaspaket die jeweilige Abgassonde erreicht. Ferner kann in diesem Zusammenhang gegebenenfalls auch ein Speicherverhalten eines Abgaskatalysators in dem Abgastrakt berücksichtigt werden oder ein dynamisches Verhalten des Ansaugtraktes der Brennkraftmaschine im Hinblick auf eine Luftzufuhr zu dem jeweiligen Brennraum.
Bezogen auf einen Sprung der ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem fetteren Luft/Kraftstoff- Verhältnis zu einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird nach einer vorgegebenen Fett-Mager-Verzögerungsdauer ein Messsignal der Abgassonde als Fett-Mager-Signalwert erfasst und in Bezug gesetzt zu einem Fett-Referenz-Signalwert. Der Fett-Referenz-Signalwert wird erfasst in Korrelation zu dem Sprung des modulierten Sollwertes von fettem Luft-
/Kraftstoff-Verhältnis zu magerem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis .
Die Korrelation kann beispielsweise bevorzugt darin bestehen, dass dem Referenz-Signalwert das der Abgassonde zugeordnete Messsignal unmittelbar vor dem jeweiligen Sprung zugeordnet wird oder das minimale beziehungsweise maximale Messsignal zugeordnet wird, das zwischen dem jeweiligen Sprung und diesem vorangehenden Sprung auftritt.
In diesem Zusammenhang können selbstverständlich Gaslaufzei- ten berücksichtigt werden, die in der Brennkraftmaschine auftreten von einem tatsächlichen Zumessen einer Kraftstoffmasse in einen Brennraum eines jeweiligen Zylinders, bis das jeweils zugeordnete Abgaspaket die jeweilige Abgassonde erreicht. Ferner kann in diesem Zusammenhang gegebenenfalls auch ein Speicherverhalten eines Abgaskatalysators in dem Abgastrakt berücksichtigt werden.
Abhängig von den in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Fett-Mager-Signalwerten wird entweder auf eine asymmetrisch gealter- te oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde erkannt. Auf diese Weise kann dann somit eine je nach Richtung des Sprungs unterschiedliche Verzögerung der Sprungantwort des Messsignals der Abgassonde erkannt werden und dies beispielsweise für Diagnosezwecke eingesetzt werden.
Grundsätzlich kann abhängig von den in Bezug gesetzten Mager- Fett- und Fett-Mager-Signalwerten alternativ oder zusätzlich entweder auf eine symmetrisch gealterte oder nicht symmetrisch gealterte Abgassonde erkannt werden. Auf diese Weise kann dann somit eine unabhängig von der Richtung des Sprungs im wesentlichen gleiche Verzögerung der Sprungantwort des Messsignals der Abgassonde erkannt werden und dies beispielsweise für Diagnosezwecke eingesetzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts werden die in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Fett-Mager- Signalwerte mit vorgegebenen Mager-Fett- beziehungsweise Fett-Mager-Schwellenwerten verglichen und es wird abhängig von den Vergleichen entweder auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde erkannt. Dies ist besonders einfach. So ist ferner grundsätzlich auch unterscheidbar, hinsichtlich welcher Richtung die Asymmetrie vorliegt - von von magererem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu fetterem Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder von fetterem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magererem Luft/Kraftstoff- Verhältnis .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts sind die Mager-Fett-Verzögerungsdauer und die Fett- Mager-Verzögerungsdauer abhängig von einer Last und/oder einer Drehzahl vorgegeben. So ist eine besonders zuverlässige Diagnose über einen weiten Betriebsbereich der Brennkraftma- schine möglich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts werden die Mager-Fett- beziehungsweise Fett-Mager- Schwellenwerte abhängig von der jeweiligen Höhe des Sprungs der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis bzw. des Sprungs der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von fetterem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magererem Luft/Kraftstoff- Verhältnis ermittelt. So ist eine besonders zuverlässige Diagnose über einen weiten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine möglich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts wird ein Sollwert des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einem Brennraum mittels eines Zwangsanregungssignals moduliert. Abhängig von dem modulierten Sollwert wird im Rahmen einer Lambdaregelung eine zuzumessende Kraftstoffmasse ermittelt und ein Einspritzventil entsprechend der zuzumessenden Kraftstoffmasse angesteuert. Der Sprung der das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist ein Sprung des modulierten Sollwertes von einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Der Sprung der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist ein Sprung des modulierten Sollwertes von fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis . Auf diese Weise ist eine besonders einfache Implementierung möglich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts wird abhängig von einer Trimmregler-Diagnose ein Ver- dachtsmerker für eine asymmetrische Alterung der Abgassonde mit entweder einem Wahr-Wert oder einem Falsch-Wert belegt. Wenn der Verdachtsmerker den Wahr-Wert hat, werden die Schritte des Erfassens und in Bezug setzen der Mager-Fett- und Fett-Mager-Signalwerte und das abhängig von diesen Erken- nens auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde durchgeführt. Dies ermöglicht einfach die im Rahmen der Trimmregler-Diagnose anfallenden Informati- onen zu nutzen und so zielgerichtet das Erkennen auf eine a- symmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde durchzuführen. Dies ermöglicht auch insbesondere sehr zeitnah zu einem Auftreten der asymmetrischen Alterung der Abgassonde dies zu erkennen.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Amplitude des Zwangsanregungssignals erhöht wird zum Durchführen der Schritte des Erfassens und in Bezug setzen der Mager-Fett- und Fett-Mager-Signalwerte. So ist eine be- sonders hohe Trennschärfe und Robustheit des Überwachens der Abgassonde möglich.
Gemäß einem zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Überwachen einer Abgassonde, die in einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Abhängig von dem Stellsignal eines binären Lambdareglers wird eine zuzumessende Kraftstoffmasse ermittelt und das Einspritzventil wird entsprechend der zuzumessenden Kraftstoffmasse angesteuert.
Bezogen auf einen Sprung des Stellsignals des binären Lambdareglers von einem mageren Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis wird nach einer vorge- gebenen Mager-Fett-Verzögerungsdauer ein Signalwert der Ab- gassonde als Mager-Fett-Signalwert erfasst und in Bezug gesetzt zu einem Mager-Referenz-Signalwert. Der Mager-Referenz- Signalwert wird erfasst in Korrelation zu dem Sprung des Stellsignals des binären Lambdareglers von einem mageren
Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetten Luft-/Kraftstoff- Verhältnis. Der Sprung des Stellsignals des binären Lambdareglers von magerem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu fettem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis führt somit zu einem zunehmenden Anfetten des Luft-/Kraftstoff-Gemisches in dem Brennraum des jeweiligen Zylinders.
Bezogen auf einen Sprung des Stellsignals des binären Lambdareglers von einem fetten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu einem mageren Luft-/Kraftstoff-Verhältnis wird nach einer vorgegebenen Fett-Mager-Verzögerungsdauer ein Signalwert der Abgas- sonde als Fett-Mager-Signalwert erfasst und in Bezug gesetzt zu einem Fett-Referenz-Signalwert des Signals, der erfasst wird in Korrelation zu dem Sprung des Stellsignals des binä- ren Lambdareglers von einem fetten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu einem mageren Luft-/Kraftstoff-Verhältnis .
Abhängig von den in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Fett- Mager-Signalwerten wird entweder auf eine asymmetrisch geal- terte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde erkannt.
Korrespondierend zu dem ersten Aspekt können so ebenfalls die dem ersten Aspekt zugeordneten Vorteile auch bei dem zweiten Aspekt erreicht werden. Der zweite Aspekt korrespondiert in- sofern auch hinsichtlich seiner vorteilhaften Ausgestaltungen zu denen des ersten Aspekts. Entsprechendes gilt auch für die zugeordneten Vorteile.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Aspekts wird mindestens einer der Regelparameter der binären Lambda- regelung verändert zum Durchführen der Schritte des Erfassens und in Bezug setzen der Mager-Fett- und Fett-Mager- Signalwerte. So ist eine besonders hohe Trennschärfe und Robustheit des Überwachens der Abgassonde möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung,
Figur 2 ein Blockdiagramm eines Teils der Steuervorrichtung der Brennkraftmaschine in einer ersten Ausführungsform,
Figur 3 ein weiteres Blockdiagramm eines Teils der Steuer- Vorrichtung der Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform,
Figur 4 ein erstes Ablaufdiagramm eines Programms, das in der Steuervorrichtung abgearbeitet wird,
Figur 5 ein zweites Ablaufdiagramm eines weiteren Programms, das in der Steuervorrichtung abgearbeitet wird,
Figur 6 noch ein weiteres Ablaufdiagramm eines weiteren
Programms, das in der Steuervorrichtung abgearbeitet wird,
Figur 7 noch ein weiteres Ablaufdiagramm eines weiteren Programms, das in der Steuervorrichtung abgearbeitet wird,
Figur erste Verläufe aufgetragen über die Zeit t und
Figur 9 zweite Verläufe aufgetragen über die Zeit t.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet Eine Brennkraftmaschine (Figur 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise eine Drossel- klappe 5, ferner einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Zl über einen Einlasskanal in den Motorblock 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst ferner eine Kurbelwelle 8, welche über eine Pleuelstange 10 mit dem Kolben 11 des Zylinders Zl gekoppelt ist.
Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gaseinlassventil 12 und einem Gasauslassventil 13.
Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 18 und eine Zündkerze 19. Alternativ kann das Einspritzventil 18 auch in dem Saugrohr 7 angeordnet sein.
In dem Abgastrakt 4 ist ein Abgaskatalysator angeordnet, der als Dreiwegekatalysator 21 ausgebildet ist. Ferner ist in dem Abgastrakt ein weiterer Abgaskatalysator bevorzugt angeordnet, der als NOx-Katalysator 23 ausgebildet ist.
Eine Steuervorrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgröße ermitteln. Betriebsgrößen umfassen neben den Messgrößen auch von diesen abgeleitete Größen. Die Steuervorrichtung 25 ermittelt abhängig von mindestens einer der Betriebsgrößen Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entspre- chender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuervorrichtung 25 kann auch als Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine oder als Vorrichtung zum Überwachen einer Abgassonde bezeichnet werden.
Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 26, welcher eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28, welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein erster Temperatursensor 32, wel- eher eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Saugrohrdrucksen- sor 34, welcher einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 36, welcher einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl zugeordnet wird.
Ferner ist eine erste Abgassonde 42 vorgesehen, die stromaufwärts des Dreiwegekatalysators 21 oder in dem Dreiwegekatalysator 21 angeordnet ist und die einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal MSl charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Brennraum des Zylinders Zl und stromaufwärts der ersten Abgassonde vor der Oxidation des Kraftstoffs, im folgenden bezeichnet als das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den Zylindern Zl - Z4. Die erste Abgassonde 42 ist kann so in dem Dreiwegekatalysator 21 angeordnet sein, dass sich ein Teil des Katalysatorvolumens stromaufwärts der ersten Abgassonde 42 befindet.
Die erste Abgassonde 42 kann eine lineare Lambdasonde oder eine binäre Lambdasonde sein.
Ferner ist bevorzugt eine zweite Abgassonde 44 stromabwärts des Dreiwegekatalysators 21 angeordnet, die insbesondere im Rahmen einer Trimmregelung eingesetzt ist und die bevorzugt als eine einfache binäre Lambdasonde ausgebildet ist.
Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das Einspritzventil 18 oder die Zündkerze 19.
Neben dem Zylinder Zl sind bevorzugt auch noch weitere Zylin- der Z2 bis Z4 vorgesehen, denen dann auch entsprechende Stellglieder und ggf. Sensoren zugeordnet sind. Ein Blockdiagramm eines Teils der Steuervorrichtung 25 gemäß einer ersten Ausführungsform ist in der Figur 2 dargestellt. Ein vorgegebener Sollwert LAMB_SP_RAW des Luft/Kraftstoff- Verhältnisses kann in einer besonders einfachen Ausgestaltung fest vorgegeben sein. Er wird jedoch bevorzugt beispielsweise abhängig von dem aktuellen Betriebsmodus der Brennkraftmaschine, wie einem Homogen- oder einem Schichtbetrieb und/oder abhängig von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine ermittelt. Insbesondere kann der Sollwert LAMB_SP_RAW des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses als in etwa das stöchiometri- sche Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorgegeben sein.
In einem Block Bl wird ein Zwangsanregungssignal ZWA ermittelt und in der ersten Summierstelle SUMl wird der Sollwert LAMB_SP_RAW des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mit dem Zwangsanregungssignal ZWA moduliert. Das Zwangsanregungssignal ZWA ist ein rechteckförmiges Signal mit einer Amplitude AMP_ZWA. Die Ausgangsgröße der Summierstelle ist dann ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAMB_SP in den Brennräumen der Zy- linder Zl bis Z4. Das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAMB_SP ist einem Block B2 zugeführt, der eine Vorsteuerung beinhaltet und einen Lambdavorsteuerfaktor LAMB FAC PC abhängig von dem vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAMB_SP erzeugt .
In einer zweiten Summierstelle SUM2 wird abhängig von dem vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAMB_SP und dem er- fassten Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAMB AV, dass ggf. noch durch einen Trimmreglereingriff korrigiert ist, durch Bilden einer Differenz eine Regeldifferenz D LAMB ermittelt, die
Eingangsgröße in einen Block B4 ist. In dem Block B4 ist ein linearer Lambdaregler ausgebildet und zwar bevorzugt als PII 2 D-Regler . Die Stellgröße des linearen Lambdareglers des Blocks B4 ist ein Lambdaregelfaktor LAM_FAC_FB . Das Ermitteln des erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses LAMB_AV ist weiter unten anhand der Figuren 5 bis 7 näher erläutert. Bezüglich der Trimmregelung ist auf das Fachbuch, "Handbuch Verbrennungsmotor", Herausgeber Richard van Basshuysen, Fred Schäfer, 2. Auflage, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Juni 2002, Seiten 559 - 561, verwiesen, dessen Inhalt hiermit diesbezüglich einbezogen ist.
Der Sollwert LAMB_SP des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses kann auch vor dem Bilden der Differenz in der Summierstelle S2 einer Filterung unterzogen werden, die beispielsweise Gaslauf- zeiten oder auch das Verhalten des Abgaskatalysators berücksichtigt .
Ferner ist ein Block B6 vorgesehen, in dem abhängig von einer Last LOAD, die beispielsweise ein Luftmassenstrom sein kann, und dem modulierten Sollwert LAMB_SP eine zuzumessende Grund- Kraftstoffmasse MFF ermittelt wird. In der Multiplizierstelle Ml wird eine zuzumessende Kraftstoffmasse MFF_COR durch Bilden des Produkts der zuzumessenden Grund-Kraftstoffmasse MFF, des Lambdavorsteuerfaktors LAM_FAC_PC und des Lambdaregelfak- tors LAM_FAC_FB ermittelt. Das Einspritzventil 18 wird dann entsprechend zum Zumessen der zuzumessenden Kraftstoffmasse MFF_COR angesteuert.
Ein Teil der Steuervorrichtung 25 in einer weiteren Ausfüh- rungsform mit einer binären Lambdaregelung ist anhand des Blockschaltbildes der Figur 3 näher erläutert.
Ein Block BIO umfasst einen binären Lambdaregler . Dem binären Lambdaregler ist als Regelgröße das Messsignal MSl der ersten Abgassonde 42 zugeführt. Zum Zusammenhang ist die erste Ab- gassonde 42 als binäre Lambdasonde ausgebildet und das Messsignal MSl ist somit im wesentlichen binärer Natur, das heißt es nimmt einen Magerwert an, wenn das Luft/Kraftstoff- Verhältnis vor dem Abgaskatalysator 21 mager ist und einen Fettwert, wenn es fett ist. Nur in einem sehr kleinen Zwischenbereich, also beispielsweise bei einem exakt stöchio- metrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis, nimmt es auch Zwischenwerte zwischen dem Mager- und dem Fettwert ein. Durch die binäre Natur des derartigen Messsignals MSl ist der binäre Lambdaregler als Zweipunktregler ausgebildet. Der binäre Lambdaregler ist bevorzugt als PI-Regler ausgeführt.
Ein P-Anteil wird bevorzugt als Proportionalsprung P_J dem
Block BIO zugeführt. Ein Block B12 ist vorgesehen, in dem abhängig von der Drehzahl N und der Last LOAD der Proportionalsprung P J ermittelt wird. Dazu ist bevorzugt ein Kennfeld vorgesehen, das fest abgespeichert sein kann.
Ein I-Anteil des binären Lambdareglers wird bevorzugt abhängig von einem Integralinkrement I INC ermittelt. Das Integ- ralinkrement I_INC wird bevorzugt in einem Block B14 auch abhängig von der Drehzahl N und der Last LOAD ermittelt. Dazu kann ebenfalls beispielsweise ein Kennfeld vorgesehen sein. Die Last LOAD kann beispielsweise der Luftmassenstrom oder auch beispielsweise der Saugrohrdruck sein.
Darüber hinaus ist dem Block BIO als Eingangsparameter auch eine Verzögerungszeitdauer T D zugeführt, die in einem Block B16 ermittelt wird und zwar bevorzugt abhängig von einem Trimmreglereingriff. Ausgangsseitig des binären Lambdareglers steht der Lambdaregelfaktor LAM_FAC_FB an. Ein Block B20 entspricht dem Block B6 in Figur 2. In einem Block B22 wird ab- hängig von der zuzumessenden Kraftstoffmasse MFF_COR ein
Stellsignal SG für das jeweilige Einspritzventil 18 erzeugt.
Ein Programm im Rahmen des Überwachens der Abgassonde und zwar insbesondere der ersten Abgassonde 42, wird in einem Schritt Sl gestartet (Figur 4) . Das Programm wird bevorzugt gestartet und auch durchgeführt in einem stationären Betriebszustand der Brennkraftmaschine und noch bevorzugter dazu auch innerhalb eines vorgegebenen Last- und/oder Drehzahlbereichs. Das Programm ist jedoch grundsätzlich auch geeignet zum Überwachen der zweiten Abgassonde 44. Bevorzugt wird jedoch zum Überwachen der zweiten Abgassonde 44 eine Amplitude AMP des Zwangsanregungssignals geeignet erhöht unter Berück- sichtigung der SauerstoffSpeicherfähigkeit des Dreiwegekatalysators 21.
In dem Schritt Sl können auch Variablen initialisiert werden.
In einem Schritt S2 wird geprüft, ob ein Sprung SP J LR des modulierten Sollwertes LAMB_SP des Luft-/Kraftstoff- Verhältnisses von einem mageren Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis stattgefunden hat. Ist dies nicht der Fall, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S12 fortgesetzt, der weiter unten näher erläutert ist .
Ist dies hingegen der Fall, so wird in einem Schritt S4 ein Mager-Referenz-Signalwert L_REF abhängig von dem Messsignal
MSl der ersten Abgassonde 42 zugeordnet. Dazu erfolgt das Zuordnen in einer vorgebbaren Korrelation zu dem Sprung SP_J_LR des modulierten Sollwertes LAMB SP von magerem Luft- /Kraftstoff- zu fettem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis . Dies kann beispielsweise darin bestehen, dass ein Signalwert zugeordnet wird, den das erste Messsignal MSl sehr zeitnah vor dem Sprung SP J LR des modulierten Sollwertes LAMB SP von magerem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu fettem Luft-/Kraftstoff- Verhältnis aufgewiesen hat. In diesem Zusammenhang können auch Gaslaufzeiten und/oder ein Verhalten des Abgaskatalysators berücksichtigt sein. So kann auch ein Maximalwert des ersten Messsignals MSl in dem korrelierenden Zeitraum zu einem vorangehenden Sprung SP J RL des modulierten Sollwertes LAMB_SP von fettem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu magerem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis bis zu dem Sprung SP J LR des modulierten Sollwertes LAMB_SP von magerem Luft-/Kraftstoff- Verhältnis zu fettem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis als Mager- Referenz-Signalwert L_REF zugeordnet sein.
In einem Schritt S6 wird anschließend geprüft, ob eine vorgegebene Mager-Fett-Verzögerungsdauer t R in Bezug auf das Erkennen des Sprungs SP_J_LR des modulierten Sollwertes LAMB_SP von magerem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu fettem Luft- /Kraftstoff-Verhältnis abgelaufen ist. Die Mager-Fett- Verzögerungsdauer t R ist bevorzugt abhängig von einer Last LOAD und/oder der Drehzahl N vorgegeben. Die Last kann beispielsweise repräsentiert sein durch den Luftmassenstrom oder den Saugrohrdruck. Die Mager-Fett-Verzögerungsdauer t_R kann so beispielsweise abhängig von einem entsprechenden Kennfeld ermittelt werden, dessen Werte bevorzugt empirisch ermittelt sind.
Ist die Bedingung des Schrittes S6 nicht erfüllt, so verzweigt das Programm in einen Schritt S8, in dem es für eine vorgegebene Wartezeitdauer T W verharrt, die geeignet kurz gewählt ist, um eine gewünschte zeitliche Auflösung bei der Abarbeitung des Programms zu gewährleisten. Alternativ kann auch das Programm in dem Schritt S8 für einen vorgebbaren
Kurbelwellenwinkel verharren. Im Anschluss an den Schritt S8 wird die Bearbeitung erneut in dem Schritt S6 fortgesetzt.
Ist die Bedingung des Schrittes S6 hingegen erfüllt, so wird ein Mager-Fett-Signalwert SV LR abhängig von dem aktuellen
Messsignal MSl der ersten Abgassonde in einem Schritt SlO abgeleitet .
In einem Schritt S12 wird geprüft, ob ein Sprung SP J RL des modulierten Sollwertes LAMB_SP von einem fetten Luft-/Kraft- stoff-Verhältnis zu einem mageren Luft-/Kraftstoff-Verhältnis stattgefunden hat. Ist dies nicht der Fall, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S14 fortgesetzt, in dem das Programm für die vorgegebene Wartezeitdauer T_W entsprechend des Schrittes S8 verharrt, bevor die Bearbeitung erneut in dem
Schritt S2 fortgesetzt wird. Ist die Bedingung des Schrittes S12 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S16 ein Fett- Referenz-Signalwert R_REF erfasst in Korrelation zu dem Sprung SP J RL des modulierten Sollwertes LAMB SP von fettem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis zu magerem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis. Dies erfolgt bevorzugt analog des Vorgehens gemäß des Schrittes S4, wobei hinsichtlich der Ausführungsvariante bezüglich des Maximalwertes dann ein entsprechender Minimalwert anzusetzen ist.
In einem Schritt S18 wird anschließend geprüft, ob eine Fett- Mager-Verzögerungsdauer t_L seit dem Erkennen des Sprungs SP_J_RL des modulierten Sollwertes LAMB_SP von fettem Luft- /Kraftstoff-Verhältnis zu magerem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis vergangen ist. Die Fett-Mager-Verzögerungsdauer t L wird bevorzugt ebenfalls abhängig von der Last LOAD und/oder der Drehzahl N ermittelt und kann ebenso bevorzugt abhängig von einem Kennfeld ermittelt werden.
Ist die Bedingung des Schrittes S18 nicht erfüllt, so verharrt das Programm für die vorgegebene Wartezeitdauer T W in einem Schritt S20, bevor die Bearbeitung erneut in dem Schritt S18 fortgesetzt wird.
Ist die Bedingung des Schrittes S18 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S22 ein Fett-Mager-Signalwert SV_RL abhängig von dem aktuellen Messsignal MSl der ersten Abgassonde 42 ermittelt .
In einem Schritt S24 werden der Mager-Fett-Signalwert SV_LR und der Fett-Mager-Signalwert SV RL in Bezug gesetzt zu dem Mager-Referenz-Signalwert L_REF beziehungsweise dem Fett- Referenz-Signalwert R REF, was bevorzugt erfolgt durch Bilden entsprechender Beträge entsprechender Differenzen, wie dies in dem Schritt S24 auch angegeben ist. Ferner wird so in dem Schritt S24 geprüft, ob der in Bezug gesetzte Mager-Fett- Signalwert größer ist als ein vorgegebener Mager-Fett-
Schwellenwert THDl und der in Bezug gesetzte Fett-Mager- Signalwert kleiner oder gleich ist als ein vorgegebener Fett- Mager-Schwellenwert . Die Mager-Fett- und Fett-Mager- Schwellenwerte THDl, THD2 können beispielsweise durch Versu- che ermittelt sein oder auch durch Simulationen oder eine geeignete andere Art und Weise vorgegeben sein. Dabei ist ein jeweils kleinerer Betrag der in Bezug gesetzten Mager-Fett- Signalwerte und auch Fett-Mager-Signalwerte charakteristisch für ein verzögertes Ansprechverhalten der Abgassonde, das bedingt sein kann durch eine Verzögerung der Sprungantwort und/oder in einer reduzierten Rampensteilheit des Messsignals MSl. Grundsätzlich können der Mager-Fett- und auch der Fett- Mager-Schwellenwert THDl, THD2 auch identische Werte annehmen .
Ist die Bedingung des Schrittes S24 erfüllt, so wird auf eine asymmetrische Alterung ASYM der ersten Abgassonde 42 erkannt und zwar in einem Schritt S26.
Ist die Bedingung des Schrittes S24 hingegen nicht erfüllt, so wird in einem Schritt S28 geprüft, ob der in Bezug gesetzte Mager-Fett-Signalwert kleiner oder gleich ist dem Mager- Fett-Schwellenwert THDl und der in Bezug gesetzte Fett-Mager- Signalwert größer ist als der Fett-Mager-Schwellenwert THD2. Ist dies der Fall, so wird ebenfalls in dem Schritt S26 auf eine asymmetrische Alterung ASYM der ersten Abgassonde 42 erkannt. Dies kann dann zu Diagnosezwecken genutzt werden und gegebenenfalls auch zu einem Fehlereintrag zur weiteren Auswertung führen. Alternativ kann jedoch auch abhängig davon eine Anpassung im Rahmen der Lambdaregelung erfolgen.
Ist die Bedingung des Schrittes S28 hingegen nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in dem Schritt S14 fortgesetzt.
Anhand der Figur 5 ist ein weiteres Programm erläutert, mittels dessen ein zweistufiges Überwachen der ersten Abgassonde 42 ermöglicht wird. Das Programm wird in einem Schritt S30 gestartet, der beispielsweise zeitnah zu einem Motorstart liegen kann. In einem Schritt S32 wird geprüft, ob ein Ver- dachtsmerker TRIM DIAG M für eine asymmetrische Alterung ASYM der ersten Abgassonde 42 mit einem Wahr-Wert TRUE belegt ist. Ist dies nicht der Fall, das heißt der Verdachtsmerker TRIM_DIAG_M ist mit einem Falsch-Wert belegt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S34 fortgesetzt, in dem das Programm für die vorgegebene Wartezeitdauer T_W verharrt, bevor die Bearbeitung erneut in dem Schritt S32 fortgesetzt wird. Der Verdachtsmerker TRIM DIAG M wird abhängig von einer Trimmregler-Diagnose entweder mit dem Wahr-Wert TRUE oder dem Falsch-Wert belegt. Im Rahmen der Trimmregler-Diagnose wird zu diesem Zweck insbesondere eine Stärke eines Integralanteils des Trimmreglereingriffs ausgewertet. Betrag und Vorzeichen des Integralanteils des Trimmreglereingriffs sind unter anderem abhängig von einem Grad und einer Richtung der asymmetrischen Alterung ASYM der ersten Abgassonde 42.
Ist die Bedingung des Schrittes S32 erfüllt, so wird in einem Schritt S36 bevorzugt die Amplitude AMP ZWA des Zwangsanregungssignals ZWA erhöht im Vergleich zu einem Betrieb außerhalb des Durchführens der Überwachung der ersten Abgassonde 42. Anschließend wird dann in einem Schritt S38 das Programm gemäß der Figur 4 abgearbeitet. Das Programm kann dann in einem Schritt S40 beendet werden oder auch in dem Schritt S34 fortgesetzt werden.
Alternativ kann bei Erfülltsein der Bedingung des Schrittes S32 die Bearbeitung auch direkt in dem Schritt S38 fortgesetzt werden. Ferner kann die Amplitude AMP ZWA des Zwangsanregungssignals ZWA auch bei der Bearbeitung des Schrittes Sl entsprechend erhöht werden. Auf diese Weise können noch höhe- re Trennschärfe und Robustheit bei dem Durchführen des Überwachens der ersten Abgassonde gewährleistet werden. Da das Erhöhen der Amplitude AMP_ZWA des Zwangsanregungssignals ZWA jedoch gegebenenfalls mit erhöhten Roh-Schadstoffemissionen einhergehen kann, ist das Vorgehen gemäß der Figur 5 beson- ders vorteilhaft, da in diesem Zusammenhang dann nur ein Erhöhen der Amplitude AMP_ZWA des Zwangsanregungssignals ZWA erfolgt, wenn schon der Verdachtsmerker TRIM DIAG M für eine asymmetrische Alterung ASYM mit dem Wahr-Wert TRUE belegt ist und somit eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für eine asymmetri- sehe Alterung ASYM besteht. Darüber hinaus kann dann so auch sehr zeitnah die asymmetrische Alterung ASYM erkannt werden. Die Programme gemäß der Figuren 4 und 5 werden bevorzugt im Zusammenhang mit einer linearen Lambdaregelung abgearbeitet, wie sie anhand des Blockschaltbildes der Figur 2 näher erläutert ist. Sie können jedoch auch entsprechend angepasst au- ßerhalb der linearen Lambdaregelung abgearbeitet werden, so zum Beispiel bei einer Quantitätssteuerung des Luft/Kraftstoff-Gemisches, wie dies beispielsweise bei einem Schichtbetrieb bei einem Benzin-Motor oder bei einem Diesel- Motor der Fall ist. In diesem Fall ist dann der Sprung (SP_J_LR) des modulierten Sollwertes (LAMB_SP) von einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis allgemein ersetzt durch ein Sprung der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Ferner ist der Sprung (SP_J_RL) des modulierten Sollwertes (LAMB SP) von fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magerem Luft/Kraftstoff- Verhältnis allgemein ersetzt durch einen Sprung der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Die das Luft/Kraftstoff- Verhältnis beeinflussende Größe kann beispielsweise die zuzumessende Kraftstoffmasse oder auch der Luftmassenstrom oder der Saugrohrdruck sein.
Die nun im Folgenden erläuterten korrespondierenden Programme gemäß der Figuren 6 und 7 werden bevorzugt im Zusammenhang mit einer binären Lambdaregelung entsprechend der Figur 3 abgearbeitet .
Die Schritte des Programms gemäß der Figur 6 korrespondieren grundsätzlich zu denjenigen des Programms gemäß der Figur 4, wobei im Folgenden insbesondere die Unterschiede erläutert sind.
Das Programm wird in einem Schritt S50 entsprechend dem Schritt Sl gestartet. In einem Schritt S52, der grundsätzlich zu dem Schritt S2 korrespondiert, wird geprüft, ob ein Sprung SG LAM BIN J LR des Stellsignals des binären Lambdareglers von magerem Luft- /Kraftstoff-Verhältnis zu fettem Luft-/ Kraftstoff-Verhältnis stattgefunden hat. Ist dies nicht der Fall, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S62 fortgesetzt. Das Stellsignal des binären Lambdareglers ist bevorzugt der Lambdaregelfaktor LAM_FAC_FB .
Ist die Bedingung des Schrittes S52 hingegen erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S54 fortgesetzt, der zu dem Schritt S4 korrespondiert. Die Schritte S56, S58 und S60 korrespondieren entsprechend zu den Schritten S6, S8 und SlO.
Der Schritt S62 unterscheidet sich von dem Schritt S12 darin, dass geprüft wird, ob ein Sprung SG_LAM_BIN_J_RL des Stellsignals des binären Lambdareglers von fettem Luft-/Kraft- stoff-Verhältnis zu magerem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis stattgefunden hat. Falls dies nicht der Fall ist, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S64 fortgesetzt, der zu dem
Schritt S14 korrespondiert. Ist die Bedingung des Schrittes S62 hingegen erfüllt, so wird die Bearbeitung in Schritten S66, S68, gegebenenfalls S70, S72, S74, S76 und S78 fortgesetzt, welche zu den Schritten S16, S18, S20, S22, S24, S26 und S28 korrespondieren.
Auch das Programm gemäß der Figur 6 ist grundsätzlich geeignet zum entsprechenden Überwachen der zweiten Abgassonde 44. Bevorzugt wird jedoch zum Überwachen der zweiten Abgassonde 44 mindestens einer der Regelparameter der binären Lambdare- gelung geeignet angepasst unter Berücksichtigung der SauerstoffSpeicherfähigkeit des Dreiwegekatalysators 21.
Das Programm gemäß der Figur 7 korrespondiert grundsätzlich zu dem der Figur 5. Im Folgenden ist auf die Unterschiede eingegangen. Schritte S80 bis S90 korrespondieren zu den Schritten S30 bis S40. In dem Schritt S86 wird im Unterschied zu dem Schritt S36 mindestens einer der Regelparameter der binären Lambdaregelung verändert zum Durchführen der Schritte gemäß des Programms gemäß der Figur 6. In diesem Zusammenhang wird bevorzugt der Proportionalsprung T_J vergrößert und bevorzugt auch das Integralinkrement I INC verringert im Ver- gleich zu einem Normalbetrieb, in dem keine Überwachung der zweiten Abgassonde durchgeführt wird. In dem Schritt S88 wird das Programm gemäß der Figur 6 durchgeführt.
Anhand der Figuren 8 und 9 sind noch Signalverläufe erläu- tert. Die Figur 8 korrespondiert zu Signalverläufen im Zusammenhang mit einer linearen Lambdaregelung beim Durchführen des Programms gemäß der Figur 4. Die Figur 9 korrespondiert zu entsprechenden Signalverläufen bei einer binären Lambdaregelung im Zusammenhang mit dem Durchführen des Programms ge- maß der Figur 6.
Auch die Programme gemäß der Figuren 5 und 7 sind grundsätzlich auch zum Überwachen der zweiten Abgassonde 44 im Hinblick auf asymmetrische Alterung ASYM geeignet.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zum Überwachen einer Abgassonde, die in einem Abgastrakt (4) einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, wobei
- bezogen auf einen Sprung (SP J LR) einer ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach einer vorgegebenen Mager- Fett-Verzögerungsdauer (t R) ein Messsignal der Abgassonde als Mager-Fett-Signalwert (SV_LR) erfasst und in Bezug gesetzt wird zu einem Mager-Referenz-Signalwert (L REF) , der erfasst wird in Korrelation zu dem Sprung (SP_J_LR) der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/KraftStoff-Verhältnis,
- bezogen auf einen Sprung (SP_J_RL) der das Luft/Kraftstoff- Verhältnis beeinflussenden Größe von fetterem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magererem Luft/Kraftstoff- Verhältnis nach einer vorgegebenen Fett-Mager-
Verzögerungsdauer (t_L) ein Messsignal der Abgassonde als Fett-Mager-Signalwert (SV RL) erfasst und in Bezug gesetzt wird zu einem Fett-Referenz-Signalwert (R_REF) , der erfasst wird in Korrelation zu dem Sprung (SP J RL) der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von fetterem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magererem Luft/Kraftstoff- Verhältnis, und
- abhängig von den in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Fett- Mager-Signalwerten entweder auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde erkannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Fett-Mager-Signalwerte mit vorgegebenen Mager-Fett- beziehungsweise Fett-Mager-Schwellenwerten (THDl, THD2) verglichen werden und abhängig von den Vergleichen entweder auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde erkannt wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Mager-Fett-Verzögerungsdauer (t R) und die Fett- Mager-Verzögerungsdauer (t_L) abhängig von einer Last (LOAD) und/oder einer Drehzahl (N) ermittelt werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem Mager-Fett- beziehungsweise Fett-Mager-Schwellenwerte (THDl, THD2) abhängig von der jeweiligen Höhe des Sprungs der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis bzw des Sprungs der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von fetterem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magererem Luft/Kraftstoff- Verhältnis ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
- ein Sollwert (LAM_SP_RAW) des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einem Brennraum mittels eines Zwangsanregungssignals (ZWA) moduliert wird, - abhängig von dem modulierten Sollwert (LAM SP) im Rahmen einer Lambdaregelung eine zuzumessende Kraftstoffmasse (MFF_COR) ermittelt wird und ein Einspritzventil (18) entsprechend der zuzumessenden Kraftstoffmasse (MFF_COR) angesteuert wird, - der Sprung der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis ein Sprung (SP J LR) des modulierten Sollwertes (LAMB SP) von einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist,
- der Sprung der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen Sprung
(SP_J_RL) des modulierten Sollwertes (LAMB_SP) von fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magerem Luft/Kraftstoff- Verhältnis ist.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem abhängig von einer Trimmregler-Diagnose ein Ver- dachtsmerker (TRIM DIAG M) für eine asymmetrische Alterung (ASYM) der Abgassonde mit entweder einem Wahr-Wert (TRUE) oder einem Falsch-Wert belegt wird und, wenn der Verdachts- merker (TRIM_DIAG_M) den Wahr-Wert (TRUE) hat, die Schritte des Erfassens und in Bezug setzen der Mager-Fett- und Fett- Mager-Signalwerte (SV_LR, SV_RL) und des abhängig von diesem Erkennens auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde durchgeführt werden.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Amplitude (AMP ZWA) des Zwangsanregungssignals (ZWA) erhöht wird zum Durchführen der Schritte des Erfassens und in Bezug setzen der Mager-Fett- und Fett-Mager- Signalwerte (SV_LR, SV_RL) .
8. Verfahren zum Überwachen einer Abgassonde, die in einem Abgastrakt (4) einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, wobei
- abhängig von dem Stellsignal eines binären Lambdareglers eine zuzumessende Kraftstoffmasse (MFF COR) ermittelt wird und das Einspritzventil (18) entsprechend der zuzumessenden Kraftstoffmasse (MFF_COR) angesteuert wird,
- bezogen auf einen Sprung (SG_LAMB_BIN_LR) des Stellsignals des binären Lambdareglers von einem mageren Luft/Kraftstoff- Verhältnis zu einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach einer vorgegebenen Mager-Fett-Verzögerungsdauer (t R) ein Signalwert der Abgassonde als Mager-Fett-Signalwert (SV_LR) erfasst und in Bezug gesetzt wird zu einem Mager-Referenz- Signalwert (L_REF) , der erfasst wird in Korrelation zu dem Sprung (SG_LAMB_BIN_LR) des Stellsignals des binären Lambdareglers von einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis,
- bezogen auf einen Sprung (SG_LAMB_BIN_RL) des Stellsignals des binären Lambdareglers von fettem Luft/Kraftstoff-Verhält- nis zu magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach einer vorgegebenen Fett-Mager-Verzögerungsdauer (t L) ein Signalwert der Abgassonde als Fett-Mager-Signalwert (SV_RL) erfasst und in Bezug gesetzt wird zu einem Fett-Referenz-Signalwert (R REF) des Messsignals, der erfasst wird in Korrelation zu dem Sprung (SG_LAMB_BIN_RL) des Stellsignals des binären Lambda- reglers von fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magerem Luft/KraftStoff-Verhältnis, - abhängig von den in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Fett- Mager-Signalwerten entweder auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde erkannt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Fett-Mager- Signalwerte mit vorgegebenen Mager-Fett- beziehungsweise Fett-Mager-Schwellenwerten (THDl, THD2) verglichen werden und abhängig von den Vergleichen entweder auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde er- kannt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem die Mager-Fett-Verzögerungsdauer (t R) und die Fett- Mager-Verzögerungsdauer (t_L) abhängig von einer Last (LOAD) und/oder einer Drehzahl (N) vorgegeben sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem abhängig von einer Trimmregler-Diagnose ein Ver- dachtsmerker (TRIM DIAG M) für eine asymmetrische Alterung (ASYM) der Abgassonde mit entweder einem Wahr-Wert (TRUE) oder einem Falsch-Wert belegt wird und, wenn der Verdachts- merker (TRIM_DIAG_M) den Wahr-Wert (TRUE) hat, die Schritte des Erfassens und in Bezug setzen der Mager-Fett- und Fett- Mager-Signalwerte und das abhängig von diesem Erkennens auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde durchgeführt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem mindestens einer der Regelparameter der binären Lamb- daregelung verändert wird zum Durchführen der Schritte des Erfassens und in Bezug setzen der Mager-Fett- und Fett-Mager- Signalwerte .
13. Vorrichtung zum Überwachen einer Abgassonde, die in einem Abgastrakt (4) einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist:
- bezogen auf einen Sprung (SP_J_LR) einer ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach einer vorgegebenen Mager- Fett-Verzögerungsdauer (t_R) ein Messsignal der Abgassonde als Mager-Fett-Signalwert (SV LR) zu erfassen und in Bezug zu setzen zu einem Mager-Referenz-Signalwert (L_REF) , der er- fasst wird in Korrelation zu dem Sprung (SP J LR) der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von einem magereren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren Luft/KraftStoff-Verhältnis,
- bezogen auf einen Sprung (SP_J_RL) der das Luft/Kraftstoff- Verhältnis beeinflussenden Größe von fetterem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magererem Luft/Kraftstoff- Verhältnis nach einer vorgegebenen Fett-Mager- Verzögerungsdauer (t L) ein Messsignal der Abgassonde als Fett-Mager-Signalwert (SV_RL) zu erfassen und in Bezug zu setzen zu einem Fett-Referenz-Signalwert (R REF) , der erfasst wird in Korrelation zu dem Sprung (SP_J_RL) der das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis beeinflussenden Größe von fetterem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magererem Luft/Kraftstoff- Verhältnis, und
- abhängig von den in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Fett- Mager-Signalwerten entweder auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde zu erkennen.
14. Vorrichtung zum Überwachen einer Abgassonde, die in einem Abgastrakt (4) einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist:
- abhängig von dem Stellsignal eines binären Lambdareglers eine zuzumessende Kraftstoffmasse (MFF COR) zu ermitteln und das Einspritzventil (18) entsprechend der zuzumessenden Kraftstoffmasse (MFF COR) anzusteuern,
- bezogen auf einen Sprung (SG_LAMB_BIN_LR) des Stellsignals des binären Lambdareglers von einem mageren Luft/Kraftstoff- Verhältnis zu einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach einer vorgegebenen Mager-Fett-Verzögerungsdauer (t R) ein Signalwert der Abgassonde als Mager-Fett-Signalwert (SV_LR) zu erfassen und in Bezug zu setzen zu einem Mager-Referenz- Signalwert (L_REF) , der erfasst wird in Korrelation zu dem Sprung (SG_LAMB_BIN_LR) des Stellsignals des binären Lambdareglers von einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis,
- bezogen auf einen Sprung (SG_LAMB_BIN_RL) des Stellsignals des binären Lambdareglers von fettem Luft/Kraftstoff-Verhält- nis zu magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis nach einer vorgegebenen Fett-Mager-Verzögerungsdauer (t L) einen Signalwert der Abgassonde als Fett-Mager-Signalwert (SV_RL) zu erfassen und in Bezug zu setzen zu einem Fett-Referenz-Signalwert (R REF) des Messsignals, der erfasst wird in Korrelation zu dem Sprung (SG_LAMB_BIN_RL) des Stellsignals des binären Lambdareglers von fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu magerem Luft/KraftStoff-Verhältnis,
- abhängig von den in Bezug gesetzten Mager-Fett- und Fett- Mager-Signalwerten entweder auf eine asymmetrisch gealterte oder nicht asymmetrisch gealterte Abgassonde zu erkennen.
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