WO2018099703A1 - Anordnung und verfahren zum bestimmen von lambda-werten - Google Patents

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WO2018099703A1 PCT/EP2017/078625 EP2017078625W WO2018099703A1 WO 2018099703 A1 WO2018099703 A1 WO 2018099703A1 EP 2017078625 W EP2017078625 W EP 2017078625W WO 2018099703 A1 WO2018099703 A1 WO 2018099703A1
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Robert Alig
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method for determining lambda values, in particular of an internal combustion engine for a motor vehicle.
  • a measurement of a lambda value can provide information as to whether combustion of fuel is complete or whether there is a lack of air or fuel.
  • Lambda probes are used at various points of exhaust systems. In known arrangements, a non-representative portion of an exhaust gas is often used for the measurement.
  • an arrangement for determining lambda values of an exhaust gas of an internal combustion engine is presented.
  • the internal combustion engine is connected to an exhaust treatment device having at least a first catalyst and a second catalyst.
  • the arrangement also includes:
  • first lambda probe in a first extraction line, wherein the first extraction line is arranged to remove a portion of the exhaust gas as it enters the first catalyst and to return it to the exhaust gas treatment device after passing the first lambda probe, the first lambda probe and at least a portion of the first Outlet line are arranged outside the exhaust treatment device, and
  • a second lambda probe in a second withdrawal line wherein the second withdrawal line is arranged to take off a portion of the exhaust gas between the first catalyst and the second catalyst and to return it to the exhaust gas treatment device after passing the second lambda probe, wherein the second lambda probe and at least one part the second extraction line are arranged outside the exhaust treatment device.
  • the internal combustion engine is preferably an internal combustion engine for a motor vehicle.
  • fuel is preferably burned with air.
  • Resulting exhaust gas can be discharged via an exhaust pipe with the exhaust gas treatment device to the environment.
  • the exhaust treatment device comprises at least the first catalyst and the second catalyst.
  • the first catalyst and the second catalyst are preferably formed as monoliths.
  • a ratio of fuel to air can preferably be set.
  • the lambda value is a measure of this ratio. If the lambda value equals one, complete combustion of the fuel takes place. This means that there is a stoichiometric mixture of fuel and oxygen (which is contained in the air). At a lambda value below “1” there is excess fuel, which means that the fuel is not completely burned can be.
  • the fuel-air mixture may also be referred to as "rich” if the lambda value is less than "1.” If the lambda value is greater than "1", there is a fuel shortage. This means that some of the oxygen remains unused.
  • the fuel-air mixture may also be called lean if the lambda value is greater than "1".
  • the internal combustion engine is preferably not operated with a lambda value that differs significantly from “1.”
  • This applies in particular to the exhaust gas measurement within the framework of the so-called real driving emission (RDE) Lambda value deviating from “1” can not be optimally converted in a catalytic converter and thus not optimally degraded. Therefore, it is preferable that the lambda value can be controlled to "1" as efficiently as possible.
  • the lambda value is preferably determined by comparing a (residual) oxygen content in the exhaust gas of the internal combustion engine with an oxygen content of the ambient air. This can be done in the lambda probes.
  • partial flows of the exhaust gas are conducted via the lambda probes.
  • the partial flows are preferably conducted via the extraction lines, in which the lambda probes are integrated.
  • a lambda value which can be determined using the partial flow corresponds to a lambda value of the total exhaust gas flow and thus preferably to an actual lambda value of the exhaust gas (or combustion).
  • the extraction lines are arranged such that a representative partial flow of the exhaust gas can be removed via the extraction lines from a total exhaust gas flow. This can be achieved, in particular, by providing removal openings of the removal lines at locations of the catalysts in which the exhaust gas has a representative lambda value. These locations can be determined, for example, experimentally and / or by means of a simulation. A representative lambda value is regularly not available, in particular in a peripheral region of a catalytic converter. In particular, it is therefore preferred that the exhaust gas not at the edge of a catalyst by a Opening is taken but at a point inside the catalyst.
  • the removal openings are preferably arranged on one side of the extraction line, which is flowed through by exhaust gas. This means that an exhaust gas flow in the exhaust gas treatment device is preferably directed to the removal openings.
  • two lambda values can be measured (a first lambda value with the first lambda probe and a second lambda value with the second lambda probe).
  • the first lambda value measured before the first catalytic converter can enable a regulation of the fuel-air mixture in which a change can be reacted quickly. This may be due in particular to the fact that the first lambda probe is arranged close to the combustion chambers of the internal combustion engine. Thus, a change in the actual combustion-present air-fuel ratio in a short time lead to a change in the measured first lambda value.
  • the first lambda probe may be exposed to particularly high exhaust gas temperatures and untreated exhaust gas.
  • the first lambda probe may be exposed to lower exhaust gas loads compared to the first lambda probe.
  • a characteristic shift in the second lambda probe may be lower than in the first lambda probe, so that the second lambda value may be more accurate than the first lambda value.
  • the second lambda probe is farther from the combustion chambers of the internal combustion engine than the first lambda probe. A regulation of the fuel-air mixture alone via the second lambda probe could thus be too slow.
  • the second lambda probe to correct a characteristic shift of the first lambda probe.
  • the first lambda value is used for the regulation of the fuel-air mixture, wherein a deviation between the first lambda value and the second lambda value is used to compensate for a characteristic shift of the first lambda probe.
  • the treatment of exhaust gas in a catalyst may be inconsistent across a cross-sectional area of the catalyst. In particular, temperature differences between different regions of the catalyst and / or (nonuniform) aging phenomena of the catalyst can contribute to this.
  • a lambda value is measured in a non-uniform exhaust gas flow, a deviation from an actual lambda value (ie from a fuel-air ratio actually present during combustion) can be particularly great. Therefore, it is preferred that exhaust gas after exiting the first catalyst first passes through a mixing zone before the second lambda value is measured on entering the second catalyst. Due to the fact that the second lambda probe is arranged in the second extraction line, the mixing zone can be made particularly short. Complete mixing of the exiting from the first catalyst exhaust gas is not required. It may suffice that a representative exhaust stream can be taken between the first catalyst and the second catalyst.
  • the arrangement of the lambda probes in the extraction lines can allow improved protection of the lambda probes against damages due to water hammer.
  • a water hammer is damage to a lambda probe due to water in the exhaust gas.
  • immediately after a start of the internal combustion engine may occur in exhaust pipes for the formation of water droplets.
  • water can be formed by condensing water vapor contained in the exhaust gas as a combustion product on cold walls of exhaust gas lines. Preference is given to preventing water from reaching the lambda probes. This is due in particular to the fact that the lambda probes are preferably heated for operation.
  • the lambda probes are preferably heated only when the internal combustion engine and in particular the exhaust pipes are sufficiently heated, so that no more water can form by condensation. With the described arrangement, heating of the lambda probes can already take place particularly shortly after a start of the internal combustion engine. To can contribute in particular that the lambda probes are integrated in the sampling lines.
  • the extraction lines can be anhydrous especially after a start of the internal combustion engine (especially before the catalysts are anhydrous). This allows the lambda probes to be put into operation particularly quickly after a start of the internal combustion engine. This can be done shortly after the start of the internal combustion engine, a regulation of the fuel-air mixture.
  • the lambda probes can be exposed to colder exhaust gas than would be the case with an arrangement of lambda probes directly on or in a catalytic converter. Due to a lower exhaust gas temperature, the lambda probes can remain in use for a particularly long time, because, in particular, high exhaust gas temperatures can cause aging phenomena of the lambda probes.
  • the lambda probes can be arranged particularly flexible, whereby a construction of a motor vehicle can be facilitated.
  • the lambda probes need not be arranged directly on the exhaust gas treatment device.
  • At least one of the extraction lines extends at least partially into the exhaust gas treatment device.
  • both extraction lines extend at least partially into the exhaust gas treatment device.
  • the first extraction line has a removal opening in the exhaust gas treatment device at a location in front of the first catalyst.
  • the second extraction line has a removal opening in the exhaust treatment device at a location between the first catalyst and the second catalyst.
  • the removal openings are preferably in one Center of an exhaust gas flow in the exhaust treatment device arranged. If the exhaust gas treatment device is rotationally symmetrical, the center of the exhaust gas flow may be present, for example, in an axis of the exhaust gas treatment device.
  • a representative partial flow of the exhaust gas may be provided for the measurement of the lambda value.
  • the first lambda probe is designed as a wideband probe and the second lambda probe is designed as a jump probe.
  • the jump probe is preferably designed to measure lambda values, in particular in the vicinity of one.
  • the jump probe can indicate with particularity whether the lambda value is greater or less than one.
  • the wideband probe is preferably designed to measure lambda values over a larger value range than the jump probe with constant accuracy. With the broadband probe can preferably be a control of the internal combustion engine.
  • a plurality of removal openings is provided on at least one of the extraction lines.
  • a representative partial flow of the exhaust gas flowing through the exhaust treatment device can be provided for the measurement of the lambda value.
  • the arrangement further comprises at least one closure device for closing at least one of the removal openings.
  • the various removal openings are designed to be switchable. This means that the individual removal openings can preferably each be opened or closed individually. In this way, changes in an incident flow through different operating points of the internal combustion engine and / or through different settings, for example, of flow flaps and / or valves (such as, for example, from a wastegate) within the internal combustion engine can be taken into account.
  • the circuit (ie the opening or closing) of the removal openings is such that at each operating point of the internal combustion engine, a representative partial flow of the exhaust gas is taken for each measurement.
  • the closure device preferably comprises at least one valve.
  • one or more of the removal openings can be closed.
  • an entire withdrawal line can be blocked, so that all removal openings upstream of the closure device can be considered closed.
  • At least one of the extraction lines has a plurality of line branches.
  • the line branches are preferably arranged on a removal side of the removal line, so that exhaust gas can be taken off at a plurality of removal points via the plurality of line branches of a withdrawal line. It is preferred that each line branch has at least one removal opening.
  • the exhaust gas taken over the plurality of line branches is preferably brought together before passing the lambda probe in the respective extraction line.
  • the removal of exhaust gas can be carried out with a sampling line at different sampling points.
  • a representative partial flow of the exhaust gas flowing through the exhaust gas treatment device can be provided for the measurement of the lambda value.
  • the first extraction line is configured to recirculate the exhaust gas into the first catalyst.
  • the first extraction line is preferably configured to treat the exhaust gas after passing the first lambda probe, i. H. after determining the first lambda value to be returned to the first catalyst (which is part of the exhaust treatment device). By returning the exhaust gas into the first catalyst, the exhaust gas flowing via the first extraction line can also be treated at least partially in the first catalyst (and additionally in the second catalyst).
  • the arrangement further comprises a third lambda probe in a third withdrawal line, wherein the third withdrawal line is adapted to remove a portion of the exhaust gas as it exits the second catalyst and to return it to an exhaust passage after passing the third lambda probe downstream of the exhaust treatment device wherein the third lambda probe and at least a part of the third withdrawal line are arranged outside of the exhaust gas treatment device.
  • a third lambda value can preferably be recorded.
  • the third lambda value can be used, for example (depending on the operating situation of the internal combustion engine) instead of the second lambda value or in combination with the second lambda value for a correction of a characteristic shift of the first lambda probe.
  • the second lambda value can be checked for plausibility by the third lambda probe.
  • the third lambda value can be used instead of the second lambda value.
  • At least one of the following sensors is integrated in at least one of the extraction lines:
  • the pollutant sensor is preferably a gas detector which is sensitive to carbon monoxide, carbon dioxide, hydrocarbons and / or nitrogen oxides (in particular NO and / or NO 2 ).
  • the particle sensor is preferably designed and set up to measure in particular a particle size, a particle composition and / or a particle quantity (ie a particle number).
  • the second removal line is adapted to recirculate the exhaust gas into the second catalyst.
  • the invention finds particular use in a motor vehicle having at least:
  • an internal combustion engine with an attached exhaust treatment device having at least a first catalyst and a second catalyst
  • a method for determining lambda values of an exhaust gas of an internal combustion engine is presented.
  • the internal combustion engine is connected to an exhaust treatment device having at least a first catalyst and a second catalyst.
  • the method comprises at least the following method steps:
  • step a) taking out a part of the exhaust gas when entering the first catalyst, b) measuring a first lambda value at the exhaust gas taken off in step a),
  • step c) returning the exhaust gas removed in step a) into the exhaust gas treatment device
  • step f) returning the exhaust gas removed in step d) into the exhaust gas treatment device.
  • the exhaust gas is preferably removed in step a) via the first extraction line.
  • the measurement of the first lambda value preferably takes place via the first lambda probe.
  • the exhaust gas from the first extraction line is preferably returned to the exhaust gas treatment device and in particular into the first catalyst.
  • the exhaust gas is preferably removed in step d) via the second extraction line.
  • the measurement of the second lambda value takes place preferably via the second lambda probe.
  • the exhaust gas from the second extraction line is preferably returned to the exhaust gas treatment device and in particular into the second catalyst.
  • FIGS. show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited.
  • the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. Show it:
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle with an arrangement for determining lambda values
  • FIG. 2 is an enlarged schematic representation of a portion of the arrangement of FIG. 1.
  • the motor vehicle 1 shows a motor vehicle 1 having an internal combustion engine 2. Via an exhaust gas line 3, an exhaust gas treatment device 4 with at least one first catalytic converter 5 and one second catalytic converter 6 is connected to the internal combustion engine 2. A flow direction of the exhaust gas is indicated by arrows.
  • the motor vehicle 1 further has an arrangement 7 for determining lambda values.
  • the arrangement 7 comprises a first lambda probe 10 in a first extraction line 8.
  • the first lambda probe 10 is designed as a wideband probe.
  • the first extraction line 8 is configured to remove a portion of the exhaust gas as it enters the first catalyst 5 and, after passing the first lambda probe 10, back into the first catalyst 5 (which is part of the exhaust treatment device 4).
  • the first lambda probe 10 and a part of the first extraction line 8 are arranged outside of the exhaust gas treatment device 4. Furthermore, the arrangement 7 comprises a second lambda probe 1 1 in a second extraction line 9.
  • the second lambda probe 1 1 is designed as a jumping probe.
  • the second extraction line 9 is adapted to remove a portion of the exhaust gas between the first catalyst 5 and the second catalyst 6 and after passing through the second lambda probe 1 1 in the second Catalyst 6 (which is part of the exhaust treatment device 4) to be returned.
  • the second lambda probe 1 1 and a part of the second extraction line 9 are arranged outside of the exhaust gas treatment device 4.
  • the first extraction line 8 and the second extraction line 9 extend into the exhaust gas treatment device 4.
  • the arrangement 7 further comprises a third lambda probe 20 in a third withdrawal line 19.
  • the third withdrawal line 19 is adapted to remove a portion of the exhaust gas upon exiting the second catalyst 6 and after passing the third lambda probe 20 downstream of the exhaust treatment device 4 into the exhaust line 3 back.
  • the third lambda probe 20 and at least part of the third extraction line 19 are arranged outside the exhaust gas treatment device 4.
  • a temperature sensor 21 is integrated in the first extraction line 8.
  • a pressure sensor 22 is integrated in the second extraction line 9.
  • a pollutant sensor 23 and a particle sensor 24 are integrated in the third sampling line 19.
  • FIG. 2 shows an enlarged schematic illustration of a part of the arrangement 7 from FIG. 1.
  • the first extraction line 8 has a first line branch 12 and a second line branch 13 ,
  • a first removal opening 14, a second removal opening 15 and a third removal opening 16 are provided in the first line branch 12.
  • the first removal opening 14 and the second removal opening 15 are arranged on one side of the removal line, which is flowed through by exhaust gas.
  • the flow direction of the exhaust gas is indicated by an arrow.
  • a fourth removal opening 17 is provided in the second line branch 13, a fourth removal opening 17 is provided.
  • the arrangement 7 has a closure device 18 for closing the fourth removal opening 17. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Anordnung (7) zum Bestimmen von Lambda-Werten eines Abgases einer Verbrennungskraftmaschine (2), wobei die Verbrennungskraftmaschine (2) an eine Abgasbehandlungsvorrichtung (4) mit zumindest einem ersten Katalysator (5) und einem zweiten Katalysator (6) angebunden ist, und wobei die Anordnung (7) außerdem umfasst: eine erste Lambdasonde (10) in einer ersten Entnahmeleitung (8), wobei die erste Entnahmeleitung (8) dazu eingerichtet ist, einen Teil des Abgases beim Eintritt in den ersten Katalysator (5) zu entnehmen und nach Passieren der ersten Lambdasonde (10) in die Abgasbehandlungsvorrichtung (4) zurückzuleiten, wobei die erste Lambdasonde (10) und zumindest ein Teil der ersten Entnahmeleitung (8) außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung (4) angeordnet sind, und eine zweite Lambdasonde (11) in einer zweiten Entnahmeleitung (9), wobei die zweite Entnahmeleitung (9) dazu eingerichtet ist, einen Teil des Abgases zwischen dem ersten Katalysator (5) und dem zweiten Katalysator (6) zu entnehmen und nach Passieren der zweiten Lambdasonde (11) in die Abgasbehandlungsvorrichtung (4) zurückzuleiten, wobei die zweite Lambdasonde (11) und zumindest ein Teil der zweiten Entnahmeleitung (9) außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung (4) angeordnet sind.

Description

Anordnung und Verfahren zum Bestimmen von Lambda-Werten
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Bestimmen von Lambda-Werten insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug.
In Verbrennungskraftmaschinen ist es bekannt, einen (Rest-)Sauerstoffgehalt eines Abgases zu messen. Insbesondere kann eine Messung eines Lambda-Wertes Aufschluss darüber geben, ob eine Verbrennung von Kraftstoff vollständig verläuft oder ob Luft- oder Kraftstoffmangel herrscht. In bekannten Verbrennungskraftmaschinen werden Lambda-Sonden an verschiedenen Stellen von Abgasanlagen eingesetzt. Bei bekannten Anordnungen wird dabei oft ein nicht repräsentativer Anteil eines Abgases für die Messung verwendet.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme weiterhin zu lösen bzw. zumindest zu verringern. Es sollen insbesondere eine Anordnung und ein Verfahren vorgestellt werden, mit denen Lambda-Werte besonders genau gemessen werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Anordnung zum Bestimmen von Lambda- Werten gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit einem Verfahren zum Bestimmen von Lambda-Werten gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. Erfindungsgemäß wird eine Anordnung zum Bestimmen von Lambda-Werten eines Abgases einer Verbrennungskraftmaschine vorgestellt. Die Verbrennungskraftmaschine ist an eine Abgasbehandlungsvorrichtung mit zumindest einem ersten Katalysator und einem zweiten Katalysator angebunden. Die Anordnung umfasst außerdem:
- eine erste Lambdasonde in einer ersten Entnahmeleitung, wobei die erste Entnahmeleitung dazu eingerichtet ist, einen Teil des Abgases beim Eintritt in den ersten Katalysator zu entnehmen und nach Passieren der ersten Lambdasonde in die Abgasbehandlungsvorrichtung zurückzuleiten, wobei die erste Lambdasonde und zumindest ein Teil der ersten Entnahmeleitung außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordnet sind, und
- eine zweite Lambdasonde in einer zweiten Entnahmeleitung, wobei die zweite Entnahmeleitung dazu eingerichtet ist, einen Teil des Abgases zwischen dem ersten Katalysator und dem zweiten Katalysator zu entnehmen und nach Passieren der zweiten Lambdasonde in die Abgasbehandlungsvorrichtung zurückzuleiten, wobei die zweite Lambdasonde und zumindest ein Teil der zweiten Entnahmeleitung außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordnet sind.
Die Verbrennungskraftmaschine ist bevorzugt eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug. In Zylindern, die die Brennräume der Verbrennungskraftmaschine bilden, wird bevorzugt Kraftstoff mit Luft verbrannt. Dabei entstehendes Abgas kann über eine Abgasleitung mit der Abgasbehandlungsvorrichtung an die Umgebung abgegeben werden. Die Abgasbehandlungsvorrichtung umfasst zumindest den ersten Katalysator und den zweiten Katalysator. Der erste Katalysator und der zweite Katalysator sind bevorzugt als Monolithe ausgebildet.
Für die Verbrennung von Kraftstoff in den Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine kann bevorzugt ein Verhältnis von Kraftstoff zu Luft eingestellt werden. Der Lambda-Wert ist ein Maß für dieses Verhältnis. Ist der Lambda-Wert gleich eins, so erfolgt eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs. Das bedeutet, dass ein stöchiometrisches Gemisch aus Kraftstoff und Sauerstoff (der in der Luft enthalten ist) vorliegt. Bei einem Lambda-Wert unter„1 " herrscht Kraftstoffüberschuss. Das bedeutet, dass der Kraftstoff nicht vollständig verbrannt werden kann. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch kann bei einem Lambda-Wert unter„1 " auch als fett bezeichnet werden. Bei einem Lambda-Wert über „1 " herrscht Kraftstoffmangel. Das bedeutet, dass ein Teil des Sauerstoffs ungenutzt bleibt. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch kann bei einem Lambda-Wert über „1 " auch als mager bezeichnet werden.
Insbesondere aufgrund von gesetzlichen Regelungen und/oder aufgrund des Umweltschutzes wird die Verbrennungskraftmaschine bevorzugt nicht mit einem erheblich von„1 " abweichenden Lambda-Wert betrieben. Das betrifft insbesondere die Abgasmessung im Rahmen der sogenannten real driving emission (RDE). Beispielsweise können Schadstoffe bei einem von„1 " abweichenden Lambda-Wert in einem Katalysator nicht optimal umgesetzt und damit nicht optimal abgebaut werden. Daher ist es bevorzugt, dass der Lambda-Wert möglichst effizient auf „1 " geregelt werden kann.
Der Lambda-Wert wird bevorzugt durch Vergleich eines (Rest-)Sauerstoffgehalts im Abgas der Verbrennungskraftmaschine mit einem Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft ermittelt. Das kann in den Lambdasonden erfolgen. Bevorzugt werden Teilströme des Abgases über die Lambda-Sonden geleitet. Die Teilströme werden bevorzugt über die Entnahmeleitungen geführt, in die die Lambdasonden integriert sind. Bevorzugt ist dabei, dass der über eine Lambdasonde geleitete Teilstrom repräsentativ für einen gesamten Abgasstrom ist. Das bedeutet insbesondere, dass ein mit dem Teilstrom ermittelbarer Lambda-Wert einem Lambda-Wert des gesamten Abgasstroms und damit bevorzugt einem tatsächlichen Lambda-Wert des Abgases (bzw. der Verbrennung) entspricht. Es ist daher bevorzugt, dass die Entnahmeleitungen derart eingerichtet sind, dass ein repräsentativer Teilstrom des Abgases über die Entnahmeleitungen aus einem gesamten Abgasstrom entnommen werden kann. Das kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass Entnahmeöffnungen der Entnahmeleitungen an Stellen der Katalysatoren vorgesehen sind, in denen das Abgas einen repräsentativen Lambda- Wert aufweist. Diese Stellen können beispielsweise experimentell und/oder mittels einer Simulation ermittelt werden. Ein repräsentativer Lambda-Wert liegt regelmäßig insbesondere in einem Randbereich eines Katalysators nicht vor. Insbesondere ist es daher bevorzugt, dass das Abgas nicht am Rand eines Katalysators durch eine Öffnung sondern an einer Stelle im Innern des Katalysators entnommen wird. Die Entnahmeöffnungen sind bevorzugt an einer Seite der Entnahmeleitung angeordnet, die von Abgas angeströmt wird. Das bedeutet, dass ein Abgasstrom in der Abgasbehandlungsvorrichtung bevorzugt auf die Entnahmeöffnungen gerichtet ist.
Mit der beschriebenen Anordnung können zwei Lambda-Werte gemessen werden (ein erster Lambda-Wert mit der ersten Lambdasonde und ein zweiter Lambda-Wert mit der zweiten Lambdasonde). Der vor dem ersten Katalysator gemessene erste Lambda-Wert kann insbesondere eine Regelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches ermöglichen, bei der schnell auf eine Veränderung reagiert werden kann. Das kann insbesondere daran liegen, dass die erste Lambdasonde nah an den Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Damit kann eine Veränderung des tatsächlich bei der Verbrennung vorliegenden Kraftstoff-Luft-Verhältnisses in kurzer Zeit zu einer Veränderung des gemessenen ersten Lambda-Wertes führen. Allerdings kann die erste Lambdasonde besonders hohen Abgastemperaturen und unbehandeltem Abgas ausgesetzt sein. Das kann eine Kennlinie der ersten Lambdasonde (dauerhaft oder kurzzeitig) verschieben. Durch die Anordnung der ersten Lambdasonde innerhalb der ersten Entnahmeleitung kann eine derartige Kennlinienverschiebung reduziert werden, weil die erste Lambdasonde nicht unmittelbar dem (gesamten) Abgasstrom ausgesetzt ist. Die zweite Lambdasonde kann im Vergleich zu der ersten Lambdasonde geringeren Belastungen durch das Abgas ausgesetzt sein. Damit kann eine Kennlinienverschiebung bei der zweiten Lambdasonde geringer sein als bei der ersten Lambdasonde, so dass der zweite Lambda-Wert genauer sein kann als der erste Lambda-Wert. Allerdings ist die zweite Lambdasonde weiter von den Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine entfernt als die erste Lambdasonde. Eine Reglung des Kraftstoff-Luft-Gemisches allein über die zweite Lambdasonde könnte damit zu träge sein. Daher ist es bevorzugt, zur Korrektur einer Kennlinienverschiebung der ersten Lambdasonde die zweite Lambdasonde zu verwenden. Bevorzugt wird der erste Lambda-Wert für die Regelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches verwendet, wobei eine Abweichung zwischen dem ersten Lambda-Wert und dem zweiten Lambda-Wert dazu verwendet wird, eine Kennlinienverschiebung der ersten Lambdasonde auszugleichen. Die Behandlung von Abgas in einem Katalysator kann über eine Querschnittsfläche des Katalysators uneinheitlich ausgeprägt sein. Dazu können insbesondere Temperaturunterschiede zwischen verschiedenen Bereichen des Katalysators und/oder (uneinheitliche) Alterungserscheinungen des Katalysators beitragen. Wird ein Lambda-Wert in einem uneinheitlichen Abgasstrom gemessen, so kann eine Abweichung von einem tatsächlichen Lambda-Wert (d. h. von einem tatsächlich bei der Verbrennung vorliegenden Kraftstoff-Luft-Verhältnis) besonders groß sein. Daher ist es bevorzugt, dass Abgas nach Austreten aus dem ersten Katalysator zunächst eine Durchmischungszone durchläuft, bevor beim Eintritt in den zweiten Katalysator der zweite Lambda-Wert gemessen wird. Aufgrund der Tatsache, dass die zweite Lambdasonde in der zweiten Entnahmeleitung angeordnet ist, kann die Durchmischungszone besonders kurz ausgeführt sein. Ein vollständiges Durchmischen des aus dem ersten Katalysator austretenden Abgases ist nicht erforderlich. Es kann genügen, dass zwischen dem ersten Katalysator und dem zweiten Katalysator ein repräsentativer Abgasstrom entnommen werden kann.
Die Anordnung der Lambdasonden in den Entnahmeleitungen kann einen verbesserten Schutz der Lambdasonden vor Schäden durch Wasserschlag ermöglichen. Ein Wasserschlag ist eine Schädigung einer Lambdasonde durch im Abgas enthaltenes Wasser. Insbesondere unmittelbar nach einem Start der Verbrennungskraftmaschine kann es in Abgasrohren zur Bildung von Wassertropfen kommen. Wasser kann insbesondere dadurch gebildet werden, dass im Abgas als Verbrennungsprodukt enthaltener Wasserdampf an kalten Wänden von Abgasleitungen kondensiert. Bevorzugt wird verhindert, dass Wasser an die Lambdasonden gelangt. Das liegt insbesondere daran, dass die Lambdasonden bevorzugt für den Betrieb beheizt werden. Trifft ein Wassertropfen auf eine beheizte Lambdasonde, kann ein Temperaturunterschied zwischen dem Wasser und einer Oberfläche der Lambdasonde einen Schaden (insbesondere einen irreparablen Schaden) an der Lambdasonde verursachen. Zur Verhinderung von Schäden durch Wasserschlag werden die Lambdasonden bevorzugt erst dann beheizt, wenn die Verbrennungskraftmaschine und insbesondere die Abgasleitungen hinreichend aufgeheizt sind, so dass kein Wasser mehr durch Kondensation entstehen kann. Mit der beschriebenen Anordnung kann ein Beheizen der Lambdasonden bereits besonders kurz nach einem Start der Verbrennungskraftmaschine erfolgen. Dazu kann insbesondere beitragen, dass die Lambdasonden in den Entnahmeleitungen integriert sind. Insbesondere, wenn die Entnahmeleitungen einen kleineren Querschnitt aufweisen als beispielsweise die Katalysatoren, können die Entnahmeleitungen besonders schnell nach einem Start der Verbrennungskraftmaschine wasserfrei sein (insbesondere bevor die Katalysatoren wasserfrei sind). Damit können die Lambdasonden besonders schnell nach einem Start der Verbrennungskraftmaschine in Betrieb genommen werden. Damit kann bereits kurz nach dem Start der Verbrennungskraftmaschine eine Regelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgen.
Weiterhin kann durch die Anordnung der Lambdasonden in den Entnahmeleitungen erreicht werden, dass die Lambdasonden kälterem Abgas ausgesetzt sind, als dies bei einer Anordnung der Lambdasonden direkt an oder in einem Katalysator der Fall wäre. Durch eine niedrigere Abgastemperatur können die Lambdasonden besonders lange im Einsatz bleiben, weil insbesondere hohe Abgastemperaturen Alterungserscheinungen der Lambdasonden bewirken können.
Mit der beschriebenen Anordnung kann eine Entnahme des Abgases räumlich getrennt von der jeweiligen Lambdasonde erfolgen. Damit können die Lambdasonden besonders flexibel angeordnet werden, wodurch eine Konstruktion eines Kraftfahrzeugs erleichtert werden kann. Die Lambdasonden müssen nicht unmittelbar an der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung erstreckt sich mindestens eine der Entnahmeleitungen zumindest teilweise in die Abgasbehandlungsvorrichtung hinein.
Bevorzugt erstrecken sich beide Entnahmeleitungen zumindest teilweise in die Abgasbehandlungsvorrichtung hinein. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die erste Entnahmeleitung eine Entnahmeöffnung in der Abgasbehandlungsvorrichtung an einer Stelle vor dem ersten Katalysator aufweist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die zweite Entnahmeleitung eine Entnahmeöffnung in der Abgasbehandlungsvorrichtung an einer Stelle zwischen dem ersten Katalysator und dem zweiten Katalysator aufweist. Die Entnahmeöffnungen sind bevorzugt in einem Zentrum einer Abgasströmung in der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordnet. Ist die Abgasbehandlungsvorrichtung rotationssymmetrisch ausgeführt, kann das Zentrum der Abgasströmung beispielsweise in einer Achse der Abgasbehandlungsvorrichtung vorliegen.
Insbesondere bei Entnahme des Abgases an einer Stelle im Innern der Abgasbehandlungsvorrichtung (d. h. insbesondere von einem Rand der Abgasbehandlungsvorrichtung beabstandet) und insbesondere im Zentrum der Abgasströmung kann ein repräsentativer Teilstrom des Abgases für die Messung des Lambda-Wertes bereitgestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung ist die erste Lambdasonde als eine Breitbandsonde ausgeführt und die zweite Lambdasonde als eine Sprungsonde ausgeführt.
Die Sprungsonde ist bevorzugt dazu eingerichtet, Lambda-Werte insbesondere in der Umgebung von eins zu messen. Die Sprungsonde kann insbesondere besonders genau angeben, ob der Lambda-Wert größer oder kleiner als eins ist. Die Breitbandsonde ist bevorzugt dazu eingerichtet, Lambda-Werte über einen größeren Wertebereich als die Sprungsonde mit gleichbleibender Genauigkeit zu messen. Mit der Breitbandsonde kann bevorzugt eine Regelung der Verbrennungskraftmaschine erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung ist an mindestens einer der Entnahmeleitungen eine Mehrzahl von Entnahmeöffnungen vorgesehen.
Insbesondere bei Entnahme von Abgas durch mehrere Entnahmeöffnungen in einer Entnahmeleitung kann ein repräsentativer Teilstrom des durch die Abgasbehandlungsvorrichtung strömenden Abgases für die Messung des Lambda- Wertes bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Anordnung weiterhin mindestens eine Verschlussvorrichtung zum Verschließen mindestens einer der Entnahmeöffnungen auf. Es ist bevorzugt, dass die verschiedenen Entnahmeöffnungen schaltbar ausgeführt sind. Das bedeutet, dass die einzelnen Entnahmeöffnungen bevorzugt jeweils einzeln geöffnet oder verschlossen werden können. Damit können Änderungen einer Anströmung durch verschiedene Betriebspunkte der Verbrennungskraftmaschine und/oder durch verschiedene Einstellungen beispielsweise von Strömungsklappen und/oder Ventilen (wie beispielsweise von einem Wastegate) innerhalb der Verbrennungskraftmaschine berücksichtigt werden. Bevorzugt erfolgt die Schaltung (d. h. das Öffnen bzw. Verschließen) der Entnahmeöffnungen derart, dass bei jedem Betriebspunkt der Verbrennungskraftmaschine ein repräsentativer Teilstrom des Abgases für die jeweilige Messung entnommen wird.
Die Verschlussvorrichtung umfasst bevorzugt zumindest ein Ventil. Mit einer einzelnen Verschlussvorrichtung können eine oder mehrere der Entnahmeöffnungen verschlossen werden. Beispielsweise kann mit einer einzelnen Verschlussvorrichtung eine gesamte Entnahmeleitung versperrt werden, so dass alle Entnahmeöffnungen stromaufwärts der Verschlussvorrichtung als verschlossen betrachtet werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung weist mindestens eine der Entnahmeleitungen eine Mehrzahl von Leitungszweigen auf.
Bevorzugt sind die Leitungszweige an einer Entnahmeseite der Entnahmeleitung angeordnet, so dass über die Mehrzahl der Leitungszweige einer Entnahmeleitung Abgas an einer Mehrzahl von Entnahmestellen entnommen werden kann. Es ist bevorzugt, dass jeder Leitungszweig mindestens eine Entnahmeöffnung aufweist. Bevorzugt wird das über die Mehrzahl der Leitungszweige entnommene Abgas vor Passieren der Lambdasonde in der jeweiligen Entnahmeleitung zusammengeführt. In dieser Ausführungsform kann die Entnahme von Abgas mit einer Entnahmeleitung an verschiedenen Entnahmestellen erfolgen. Insbesondere dadurch kann ein repräsentativer Teilstrom des durch die Abgasbehandlungsvorrichtung strömenden Abgases für die Messung des Lambda- Wertes bereitgestellt werden. Durch die Verschlussvorrichtung kann auch ein gesamter Leitungszweig verschlossen werden, wodurch alle Entnahmeöffnungen des entsprechenden Leitungszweigs als verschlossen betrachtet werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung ist die erste Entnahmeleitung dazu eingerichtet, das Abgas in den ersten Katalysator zurückzuleiten.
Die erste Entnahmeleitung ist bevorzugt dazu eingerichtet, das Abgas nach Passieren der ersten Lambdasonde, d. h. nach Bestimmung des ersten Lambda- Wertes, in den ersten Katalysator (der Teil der Abgasbehandlungsvorrichtung ist) zurückzuleiten. Durch Zurückleiten des Abgases in den ersten Katalysator kann auch das über die erste Entnahmeleitung strömende Abgas zumindest teilweise im ersten Katalysator (und zusätzlich im zweiten Katalysator) behandelt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Anordnung weiterhin eine dritte Lambdasonde in einer dritten Entnahmeleitung, wobei die dritte Entnahmeleitung dazu eingerichtet ist, einen Teil des Abgases beim Austritt aus dem zweiten Katalysator zu entnehmen und nach Passieren der dritten Lambdasonde stromabwärts der Abgasbehandlungsvorrichtung in eine Abgasleitung zurückzuleiten, wobei die dritte Lambdasonde und zumindest ein Teil der dritten Entnahmeleitung außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung angeordnet sind.
Mit der dritten Lambdasonde kann bevorzugt ein dritter Lambda-Wert aufgenommen werden. Der dritte Lambda-Wert kann beispielsweise (je nach Betriebssituation der Verbrennungskraftmaschine) anstelle des zweiten Lambda-Wertes oder in Kombination mit dem zweiten Lambda-Wert für eine Korrektur einer Kennlinienverschiebung der ersten Lambdasonde verwendet werden. Beispielsweise kann durch die dritte Lambda-Sonde der zweite Lambda-Wert auf Plausibilität überprüft werden. Insbesondere bei einer offenkundigen Fehlfunktion der zweiten Lambdasonde kann der dritte Lambda-Wert anstelle des zweiten Lambda-Wertes verwendet werden. Auch kann mit der dritten Lambdasonde ein Kennlinienverschiebung der zweiten Lambdasonde erkannt und gegebenenfalls korrigiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung ist in mindestens einer der Entnahmeleitungen mindestens einer der folgenden Sensoren integriert:
Temperatursensor,
Drucksensor,
Schadstoffsensor,
Partikelsensor.
In dieser Ausführungsform können neben den Lambda-Werten weitere Parameter bestimmt werden, die Informationen über die Verbrennung in den Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine enthalten können. Bei dem Schadstoffsensor handelt es sich bevorzugt um einen Gasdetektor, der sensitiv ist für Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffe und/oder Stickoxide (insbesondere NO und/oder N02). Der Partikelsensor ist bevorzugt dazu bestimmt und eingerichtet, insbesondere eine Partikelgröße, eine Partikelzusammensetzung und/oder eine Partikelmenge (d. h. eine Partikelanzahl) zu messen.
Insbesondere damit auch das über die zweite Entnahmeleitung strömende Abgas zumindest teilweise im zweiten Katalysator behandelt werden kann, ist eine weitere Ausführungsform der Anordnung bevorzugt, in der die zweite Entnahmeleitung dazu eingerichtet ist, das Abgas in den zweiten Katalysator zurückzuleiten.
Die Erfindung findet insbesondere Einsatz in einem Kraftfahrzeug aufweisend zumindest:
eine Verbrennungskraftmaschine mit einer daran angeschlossenen Abgasbehandlungsvorrichtung mit zumindest einem ersten Katalysator und einem zweiten Katalysator, und
eine Anordnung zum Bestimmen von Lambda-Werten, die wie beschrieben ausgeführt ist. Die weiter vorne für die Anordnung beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf das beschriebene Kraftfahrzeug anwendbar und übertragbar.
Als weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen von Lambda- Werten eines Abgases einer Verbrennungskraftmaschine vorgestellt. Die Verbrennungskraftmaschine ist an eine Abgasbehandlungsvorrichtung mit zumindest einem ersten Katalysator und einem zweiten Katalysator angebunden. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
a) Entnehmen eines Teils des Abgases beim Eintritt in den ersten Katalysator, b) Messen eines ersten Lambda-Wertes an dem in Schritt a) entnommenen Abgas,
c) Zurückleiten des in Schritt a) entnommenen Abgases in die Abgasbehandlungsvorrichtung,
d) Entnehmen eines Teils des Abgases zwischen dem ersten Katalysator und dem zweiten Katalysator,
e) Messen eines zweiten Lambda-Wertes an dem in Schritt d) entnommenen Abgas, und
f) Zurückleiten des in Schritt d) entnommenen Abgases in die Abgasbehandlungsvorrichtung.
Die weiter vorne für die Anordnung beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf das beschriebene Verfahren anwendbar und übertragbar. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Verfahren mit der beschriebenen Anordnung zum Bestimmen von Lambda-Werten durchgeführt wird.
Das Abgas wird in Schritt a) bevorzugt über die erste Entnahmeleitung entnommen. In Schritt b) erfolgt die Messung des ersten Lambda-Wertes bevorzugt über die erste Lambdasonde. In Schritt c) wird das Abgas aus der ersten Entnahmeleitung bevorzugt in die Abgasbehandlungsvorrichtung und insbesondere in den ersten Katalysator zurückgeleitet.
Das Abgas wird in Schritt d) bevorzugt über die zweite Entnahmeleitung entnommen. In Schritt e) erfolgt die Messung des zweiten Lambda-Wertes bevorzugt über die zweite Lambdasonde. In Schritt f) wird das Abgas aus der zweiten Entnahmeleitung bevorzugt in die Abgasbehandlungsvorrichtung und insbesondere in den zweiten Katalysator zurückgeleitet.
Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
Fig.1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Anordnung zum Bestimmen von Lambda-Werten, und
Fig. 2 eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Anordnung aus Fig. 1 .
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine 2. Über eine Abgasleitung 3 ist eine Abgasbehandlungsvorrichtung 4 mit zumindest einem ersten Katalysator 5 und einem zweiten Katalysator 6 an die Verbrennungskraftmaschine 2 angeschlossen. Eine Strömungsrichtung des Abgases ist durch Pfeile angedeutet. Das Kraftfahrzeug 1 weist weiterhin eine Anordnung 7 zum Bestimmen von Lambda-Werten auf. Die Anordnung 7 umfasst eine erste Lambdasonde 10 in einer ersten Entnahmeleitung 8. Die erste Lambdasonde 10 ist als eine Breitbandsonde ausgeführt. Die erste Entnahmeleitung 8 ist dazu eingerichtet, einen Teil des Abgases beim Eintritt in den ersten Katalysator 5 zu entnehmen und nach Passieren der ersten Lambdasonde 10 in den ersten Katalysator 5 (der Teil der Abgasbehandlungsvorrichtung 4 ist) zurückzuleiten. Die erste Lambdasonde 10 und ein Teil der ersten Entnahmeleitung 8 sind außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung 4 angeordnet. Weiterhin umfasst die Anordnung 7 eine zweite Lambdasonde 1 1 in einer zweiten Entnahmeleitung 9. Die zweite Lambdasonde 1 1 ist als eine Sprungsonde ausgeführt. Die zweite Entnahmeleitung 9 ist dazu eingerichtet, einen Teil des Abgases zwischen dem ersten Katalysator 5 und dem zweiten Katalysator 6 zu entnehmen und nach Passieren der zweiten Lambdasonde 1 1 in den zweiten Katalysator 6 (der Teil der Abgasbehandlungsvorrichtung 4 ist) zurückzuleiten. Die zweite Lambdasonde 1 1 und ein Teil der zweiten Entnahmeleitung 9 sind außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung 4 angeordnet. Die erste Entnahmeleitung 8 und die zweite Entnahmeleitung 9 erstrecken sich in die Abgasbehandlungsvorrichtung 4 hinein.
Die Anordnung 7 umfasst weiterhin eine dritte Lambdasonde 20 in einer dritten Entnahmeleitung 19. Die dritte Entnahmeleitung 19 ist dazu eingerichtet, einen Teil des Abgases beim Austritt aus dem zweiten Katalysator 6 zu entnehmen und nach Passieren der dritten Lambdasonde 20 stromabwärts der Abgasbehandlungsvorrichtung 4 in die Abgasleitung 3 zurückzuleiten. Die dritte Lambdasonde 20 und zumindest ein Teil der dritten Entnahmeleitung 19 sind außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung 4 angeordnet.
In die erste Entnahmeleitung 8 ist ein Temperatursensor 21 integriert. In die zweite Entnahmeleitung 9 ist ein Drucksensor 22 integriert. In die dritte Entnahmeleitung 19 sind ein Schadstoffsensor 23 und ein Partikelsensor 24 integriert.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Anordnung 7 aus Fig. 1 . Zu erkennen ist hier ein Teil der Abgasleitung 3, ein Teil der Abgasbehandlungsvorrichtung 4 mit einem Teil des ersten Katalysators 5 sowie ein Teil der ersten Entnahmeleitung 8 mit der ersten Lambdasonde 10. Die erste Entnahmeleitung 8 weist einen ersten Leitungszweig 12 und einen zweiten Leitungszweig 13 auf. Im ersten Leitungszweig 12 sind eine erste Entnahmeöffnung 14, eine zweite Entnahmeöffnung 15 und eine dritte Entnahmeöffnung 16 vorgesehen. Die erste Entnahmeöffnung 14 und die zweite Entnahmeöffnung 15 sind an einer Seite der Entnahmeleitung angeordnet, die von Abgas angeströmt wird. Die Strömungsrichtung des Abgases ist durch einen Pfeil angedeutet. Im zweiten Leitungszweig 13 ist eine vierte Entnahmeöffnung 17 vorgesehen. Weiterhin weist die Anordnung 7 eine Verschlussvorrichtung 18 zum Verschließen der vierten Entnahmeöffnung 17 auf. Bezugszeichenliste
Kraftfahrzeug
Verbrennungskraftmaschine
Abgasleitung
Abgasbehandlungsvorrichtung erster Katalysator
zweiter Katalysator
Anordnung
erste Entnahmeleitung
zweite Entnahmeleitung
erste Lambdasonde
zweite Lambdasonde
erster Leitungszweig
zweiter Leitungszweig
erste Entnahmeöffnung
zweite Entnahmeöffnung
dritte Entnahmeöffnung
vierte Entnahmeöffnung
Verschlussvorrichtung
dritte Entnahmeleitung
dritte Lambdasonde
Temperatursensor
Drucksensor
Schadstoffsensor
Partikelsensor

Claims

Patentansprüche
1 . Anordnung (7) zum Bestimmen von Lambda-Werten eines Abgases einer Verbrennungskraftmaschine (2), wobei die Verbrennungskraftmaschine (2) an eine Abgasbehandlungsvorrichtung (4) mit zumindest einem ersten Katalysator (5) und einem zweiten Katalysator (6) angebunden ist, und wobei die Anordnung (7) außerdem umfasst:
- eine erste Lambdasonde (10) in einer ersten Entnahmeleitung (8), wobei die erste Entnahmeleitung (8) dazu eingerichtet ist, einen Teil des Abgases beim Eintritt in den ersten Katalysator (5) zu entnehmen und nach Passieren der ersten Lambdasonde (10) in die Abgasbehandlungsvorrichtung (4) zurückzuleiten, wobei die erste Lambdasonde (10) und zumindest ein Teil der ersten Entnahmeleitung (8) außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung (4) angeordnet sind, und
- eine zweite Lambdasonde (1 1 ) in einer zweiten Entnahmeleitung (9), wobei die zweite Entnahmeleitung (9) dazu eingerichtet ist, einen Teil des Abgases zwischen dem ersten Katalysator (5) und dem zweiten Katalysator (6) zu entnehmen und nach Passieren der zweiten Lambdasonde (1 1 ) in die Abgasbehandlungsvorrichtung (4) zurückzuleiten, wobei die zweite Lambdasonde (1 1 ) und zumindest ein Teil der zweiten Entnahmeleitung (9) außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung (4) angeordnet sind.
2. Anordnung (7) nach Anspruch 1 , wobei sich mindestens eine der Entnahmeleitungen (8, 9) zumindest teilweise in die Abgasbehandlungsvorrichtung (4) hinein erstreckt.
3. Anordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Lambdasonde (10) als eine Breitbandsonde ausgeführt ist, und wobei die zweite Lambdasonde (1 1 ) als eine Sprungsonde ausgeführt ist.
4. Anordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an mindestens einer der Entnahmeleitungen (8, 9) eine Mehrzahl von Entnahmeöffnungen (14, 15, 16, 17) vorgesehen ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4 weiterhin aufweisend mindestens eine Verschlussvorrichtung (18) zum Verschließen mindestens einer der Entnahmeöffnungen (14, 15, 16, 17).
6. Anordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Entnahmeleitungen (8, 9) eine Mehrzahl von Leitungszweigen (12, 13) aufweist.
7. Anordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Entnahmeleitung (8) dazu eingerichtet ist, das Abgas in den ersten Katalysator
(5) zurückzuleiten.
8. Anordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Entnahmeleitung (9) dazu eingerichtet ist, das Abgas in den zweiten Katalysator
(6) zurückzuleiten.
9. Anordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche weiterhin umfassend eine dritte Lambdasonde (20) in einer dritten Entnahmeleitung (19), wobei die dritte Entnahmeleitung (19) dazu eingerichtet ist, einen Teil des Abgases beim Austritt aus dem zweiten Katalysator (6) zu entnehmen und nach Passieren der dritten Lambdasonde (20) stromabwärts der Abgasbehandlungsvorrichtung (4) in eine Abgasleitung (3) zurückzuleiten, wobei die dritte Lambdasonde (20) und zumindest ein Teil der dritten Entnahmeleitung (19) außerhalb der Abgasbehandlungsvorrichtung (4) angeordnet sind.
10. Anordnung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in mindestens einer der Entnahmeleitungen (8, 9, 19) mindestens einer der folgenden Sensoren integriert ist:
- Temperatursensor (21 ),
- Drucksensor (22),
- Schadstoffsensor (23),
Partikelsensor (24).
1 1 . Kraftfahrzeug (1 ) aufweisend zumindest: - eine Verbrennungskraftmaschine (2) mit einer daran angeschlossenen Abgasbehandlungsvorrichtung (4) mit zumindest einem ersten Katalysator (5) und einem zweiten Katalysator (6), und
- eine Anordnung (7) zum Bestimmen von Lambda-Werten nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Verfahren zum Bestimmen von Lambda-Werten eines Abgases einer Verbrennungskraftmaschine (2), wobei die Verbrennungskraftmaschine (2) an eine Abgasbehandlungsvorrichtung (4) mit zumindest einem ersten Katalysator (5) und einem zweiten Katalysator (6) angebunden ist, und wobei das Verfahren zumindest die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
a) Entnehmen eines Teils des Abgases beim Eintritt in den ersten Katalysator
(5),
b) Messen eines ersten Lambda-Wertes an dem in Schritt a) entnommenen Abgas,
c) Zurückleiten des in Schritt a) entnommenen Abgases in die Abgasbehandlungsvorrichtung (4),
d) Entnehmen eines Teils des Abgases zwischen dem ersten Katalysator (5) und dem zweiten Katalysator (6),
e) Messen eines zweiten Lambda-Wertes an dem in Schritt d) entnommenen Abgas, und
f) Zurückleiten des in Schritt d) entnommenen Abgases in die Abgasbehandlungsvorrichtung (4).
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