WO2019206610A1 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2019206610A1
WO2019206610A1 PCT/EP2019/058769 EP2019058769W WO2019206610A1 WO 2019206610 A1 WO2019206610 A1 WO 2019206610A1 EP 2019058769 W EP2019058769 W EP 2019058769W WO 2019206610 A1 WO2019206610 A1 WO 2019206610A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lambda
threshold
signal
binary
sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/058769
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hong Zhang
Original Assignee
Cpt Group Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cpt Group Gmbh filed Critical Cpt Group Gmbh
Priority to US17/050,092 priority Critical patent/US11428143B2/en
Priority to KR1020207033242A priority patent/KR102422399B1/ko
Priority to CN201980028351.4A priority patent/CN112041544B/zh
Publication of WO2019206610A1 publication Critical patent/WO2019206610A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/021—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting ammonia NH3
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in the exhaust system a
  • 3-way catalytic converter with lambda control is arranged.
  • the lambda desired value upstream of the 3-way catalytic converter is determined by the difference between the desired value of the electrical signal for the lambda value and the measured lambda value.
  • a threshold value of the corresponding lambda signal however, the desired lambda value upstream of the catalytic converter is determined in another way, namely by means of the difference between an NH 3 setpoint of the NO x sensor and the measured NH 3 signal of the NO x sensor.
  • NH 3 amount is therefore used for regulatory purposes.
  • the present invention is based on the object, a method for operating an internal combustion engine with 3-way catalyst and lambda control to provide, in which the lambda control can be carried out particularly quickly and accurately.
  • Arranging a binary lambda sensor and a NO x and / or NH 3 sensor downstream of the 3-way catalyst during the first run of the internal combustion engine, setting a lamb reference value for regulation by the binary lambda sensor to an initial value; during the lambda control with this setpoint, measuring the NH3 value in the exhaust after the 3-way catalyst via a NO c signal or NH 3 signal from the NO x and NH 3 sensor; simultaneously measuring the binary sensor signal from the binary lamb denensor; if the NfR value is above a first threshold, reducing the lambda setpoint of the binary lambda signal until the NH3 value is less than the first threshold or the bi-directional sensor signal is below a second threshold;
  • V bmär-iinks Binary sensor signa1 at the NIR limit in the rich direction for setpoint adaptation
  • the binary lambda sensor and NO x and / or NH 3 sensor do not necessarily have to be separate sensors. Rather, it can also be, for example, a NO x or NH 3 sensor with integrated lambda probe.
  • the weighting factor a used in the above equation (1) which is between 0 and 1, can be selected depending on the air mass flow. In most cases, this weighting factor is chosen between 0.5 and 0.9. At a high mass air flow, the weighting factor is closer to 0.9 to avoid NOx breakthrough.
  • the lambda control can be performed particularly quickly and accurately. Adhering to the desired emission limits can be guaranteed over the life of the engine under different loading conditions and even with an aged 3-way catalyst with a particularly low calibration effort.
  • the method according to the invention is further distinguished by the fact that whenever the NH3 signal passes the NH3 threshold value (first threshold value) again during operation of the internal combustion engine, the Binary sensor signal is recorded again and used for a new setpoint calculation according to equation (1).
  • the invention provides a method for operating an internal combustion engine, in whose exhaust gas line a 3-way catalytic converter with lambda control is arranged, which comprises the following steps:
  • Larnbdai mks Linear lambda sensor signal at the NH3 limit in the direction of grease for setpoint adaptation.
  • Linearlambda sensor and NO x - and / or NH3 sensor not necessarily separate sensors must be provided. Rather, it can also be, for example, a NO x or NH 3 sensor with integrated lambda probe.
  • the above weighting factor a can be selected depending on the air mass flow. In most cases, the weighting factor is chosen between 0.4 and 0.8. At a high air mass flow, the weighting factor is closer to 0.8, to avoid a NO x breakthrough. Also with this variant of the method, the advantages indicated above are achieved.
  • the initial value of the lambda desired value is preferably 750 mV.
  • the first threshold value (NH3 value) is preferably 10 ppm, during the 2nd.
  • Threshold (Binary Sensor Signal) is preferably 650 mV.
  • the initial value of the lambda desired value is preferably 0.997.
  • the first threshold (NH3 value) is preferably 10 ppm, while the second threshold (binary signal) is preferably 650 mV.
  • On-board diagnostics Use the NOx sensor signal at lambda setpoint to control either the binary sensor signal or the linear sensor signal. If the value thus obtained is above a third threshold, the 3-way catalyst is classified as defective.
  • the single figure shows in a diagram the NO x and binary and Linear echo signals from a NO x sensor with integrated lambda probe.
  • the invention relates to the adaptation of the binary sensor signal or Linealambdasensorsignales after the 3-way catalyst on the rich side (lambda ⁇ 1) by a NO x or NH3 sensor signal of the NO x and / or NH3 sensor with subsequent Determining the desired lambda value either in the form of the binary sensor signal or lambda signal on the basis of the adapted signal for an accurate lambda control according to the 3-way catalytic converter.
  • the diagram shows on the abscissa the Linealambdasensorsignal after the 3-way catalyst and on the ordinate the NO x signal and the binary sensor signal.
  • the lambda setpoint for regulation with the binary lambda sensor according to the 3-way catalytic converter is set at an initial value of 750 mV.
  • the NH3 value after the 3-way catalytic converter and the corresponding binary signal are then measured during the lambda control with this desired value. If the NH3 value is above 10 ppm, the lambda setpoint value of the binary sensor signal is reduced until the NH3 value is below 10 ppm or the Bi
  • Vbi när-right is detected, which corresponds to the binary sensor signal closer to lambda on the rich side and here is 650 mV.
  • the corresponding binary setpoint (Vsinärsoiiwert) is then calculated using a weighting factor.
  • the lambda setpoint is set to an initial value of 0.997 for control with a linear lambda sensor after the 3-way catalyst.
  • the individual process steps are then carried out in the manner described above, with a value of 10 ppm as the first threshold value (NfR value) and a value of 650 mV as the second threshold value (binary signal).
  • the corresponding values Larnbdai mks and Lambda right are determined in the manner described above.
  • the lambda setpoint is calculated from equation (2).

Landscapes

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

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasstrang ein 3-Wege-Katalysator mit Lambdaregelung angeordnet ist, beschrieben. Mithilfe eines Binärlambdasensors oder Linearlambdasensors und eines NOx- und/oder NH3-Sensors stromab des 3-Wege-Katalysators wird eine besonders schnelle und genaue Lambdaregelung durchgeführt.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER BRENNKRAFTMASCHINE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasstrang ein
3-Wege-Katalysator mit Lambdaregelung angeordnet ist.
In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 10 2017 218 327.6 ist ein derartiges Verfahren beschrieben. Hierbei wird ein für die Emissionsregelung wichtiger Lambdasollwert stromauf eines 3-Wege-Katalysators durch kombinierte Messung eines Lambdawertes und eines NH3-Wertes durch einen NOx-Sensor mit integrierter Lambda-Sonde stromab des 3-Wege-Katalysators bestimmt bzw. festgelegt. Durch die genaue Festlegung dieses Lambdasollwertes vor dem 3-Wege-Katalysator kann Lambda nach dem Katalysator in einem genau definierten Bereich gehalten werden, um die NOx- und CCt/HC-Emis sionen zu minimieren.
Bei diesem Verfahren wird unterhalb eines Schwellenwertes des den Lambdawert wiedergebenden elektrischen Signales (Binärsignales ) der Lambdasollwert stromauf des 3-Wege-Katalysators durch die Differenz zwischen dem Sollwert des elektrischen Signales für den Lambdawert und dem gemessenen Lambdawert bestimmt. Über einem Schwellenwert des entsprechenden Lambdasignales wird der Lambdasollwert stromauf des Katalysators jedoch auf andere Weise bestimmt, nämlich mithilfe der Differenz zwischen einem NH3-Sollwert des NOx-Sensors und dem gemessenen NH3-Signal des NOx-Sensors. Die nach dem 3-Wege-Katalysator anfallende
NH3-Menge wird daher zu Regelungszwecken verwendet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit 3-Wege-Katalysator und Lambdaregelung zur Verfügung zu stellen, bei dem die Lambdaregelung besonders rasch und genau durchgeführt werden kann .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der angegebenen Art gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:
Anordnen eines Binärlambdasensors und eines NOx- und/oder NH3-Sensors stromab des 3-Wege-Katalysators ; beim Erstlauf der Brennkraftmaschine Einstellen eines Lamb dasollwertes zur Regelung durch den Binärlambdasensor auf einen Anfangswert ; während der Lambdaregelung mit diesem Sollwert Messen des NH3-Wertes im Abgas nach dem 3-Wege-Katalysator über ein NOc-Signal oder NH3-Signal vom NOx- und NH3-Sensor; gleichzeitiges Messen des Binärsensorsignales vom Binärlamb dasensor ; wenn der NfR-Wert über einem ersten Schwellenwert liegt, Re duzieren des Lambdasollwertes des Binärlambdasignales, bis der NH3-Wert unter dem ersten Schwellenwert liegt oder das Bi närsensorsignal unter einem zweiten Schwellenwert liegt;
Aufzeichnen des entsprechenden Binärsensorsignales, wenn der NH3-Wert den ersten Schwellenwert passiert, zur Binärsensor signalsollwertadaption als Vbmär-lmks ; Und
Berechnen des realen Lambdasollwertes für die Lambdaregelung nach folgender Gleichung:
Figure imgf000004_0001
worin bedeuten
Vbmär-iinks = Binärsensorsigna1 an der NIR-Grenze in Fett-Richtung zur Sollwertadaption
Vbinär-rechts = Binärsensorsignal näher an Lambda 1 auf der fetten Seite a = Gewichtungsfaktor zwischen 0 und 1.
Als Binärlambdasensor und NOx- und/oder NH3-Sensor müssen nicht unbedingt getrennte Sensoren vorgesehen sein. Vielmehr kann es sich beispielsweise auch um einen NOx- bzw. NH3-Sensor mit integrierter Lambda-Sonde handeln.
Der in der obigen Gleichung (1) verwendete Gewichtungsfaktor a, der zwischen 0 und 1 liegt, kann in Abhängigkeit vom Luft massenstrom ausgewählt werden. In den meisten Fällen wird dieser Gewichtungsfaktor zwischen 0,5 und 0,9 gewählt. Bei einem hohen Luftmassenstrom liegt der Gewichtungsfaktor näher an 0,9, um einen NOx-Durchbruch zu vermeiden.
Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann die Lamb da-Regelung besonders rasch und genau durchgeführt werden. Das Einhalten der gewünschten Emissionsgrenzen kann über die Le bensdauer der Brennkraftmaschine unter unterschiedlichen Be dingungen und selbst mit gealtertem 3-Wege-Katalysator mit einem besonders geringen Kalibrierungsaufwand garantiert werden.
In Weiterbildung zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren ferner dadurch aus, dass jedes Mal dann, wenn während des Betriebes der Brennkraftmaschine das NH3-Signal wieder den NH3-Schwellenwert (erster Schwellenwert) passiert, das ent- sprechende BinärsensorSignal wieder aufgezeichnet und für eine neue Sollwertberechnung gemäß Gleichung (1) verwendet wird.
Das gleiche Verfahren kann für die Sollwertberechnung eines Linearlambdasensorsignales nach dem 3-Wege-Katalysator ver wendet werden. Hierbei sieht die Erfindung zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasstrang ein 3-Wege-Katalysator mit Lambdaregelung angeordnet ist, vor, das die folgenden Schritte umfasst:
Anordnen eines Linearlambdasensors und eines NOx- und/oder NH3-Sensors stromab des 3-Wege-Katalysators ; beim Erstlauf der Brennkraftmaschine Einstellen eines Lamb dasollwertes zur Steuerung durch den Linearlambdasensor auf einen Anfangswert; während der Lambdaregelung mit diesem Sollwert Messen des NH3-Wertes im Abgas nach dem 3-Wege-Katalysator über ein NOc-Signal oder NH3-Signal vom NOx- und/oder NH3-Sensor; gleichzeitiges Messen eines Binärsensorsignales und eines Linearsensorsignales vom Linearlambdasensor; wenn der NH3-Wert über einem ersten Schwellenwert liegt, Erhöhen des Lambdasollwertes des Linearlambdasensorsignales, bis der NH3-Wert unter dem ersten Schwellenwert liegt oder das Bi närsensorsignal unter einem zweiten Schwellenwert liegt;
Aufzeichnen des entsprechenden Linearlambdasensorsignales, wenn der NH3-Wert den ersten Schwellenwert passiert, zur Linear lambdasollwertadaption als Lambdai nks; wenn zu Beginn das Binärsensorsignal unter einem zweiten Schwellenwert liegt, Reduzieren des Lambdasollwertes des Li- nearlambdasensorsignales, bis das Binärlambdasignal über dem zweiten Schwellenwert liegt oder das NH3-Signal über dem ersten Schwellenwert liegt;
Aufzeichnen des entsprechenden Linearlambdasensorsignales, wenn das Binärsensorsignal den zweiten Schwellenwert passiert zur Linearlambdasollwertadaption als Lambdarechts ; und
Berechnen des realen Lambdasollwertes nach folgender Gleichung
Lambdasoiiwert — a x Lambduiinks t (1 a) x Lambdarechts (2) worin bedeuten
Larnbdaimks = Linearlambdasensorsignal an der NH3-Grenze in Fettrichtung zur Sollwertadaption.
Lambdarechts = Linearlambdasignal näher an Lambda 1 auf der fetten Seite bei einem Binärsensorsignal auf dem 2. Schwellenwert a = Gewichtungsfaktor zwischen 0 und 1.
Als Linearlambdasensor und NOx- und/oder NH3-Sensor müssen nicht unbedingt getrennte Sensoren vorgesehen sein. Vielmehr kann es sich beispielsweise auch um einen NOx- bzw. NH3-Sensor mit integrierter Lambda-Sonde handeln.
Der vorstehend angegebene Gewichtungsfaktor a kann in Abhän gigkeit vom Luftmassenstrom ausgewählt werden. In den meisten Fällen wird der Gewichtungsfaktor zwischen 0,4 und 0,8 gewählt. Bei einem hohen Luftmassenstrom liegt der Gewichtungs faktor näher an 0,8, um einen NOx-Durchbruch zu vermeiden. Auch mit dieser Verfahrensvariante werden die vorstehend aufgezeigten Vorteile erreicht.
In Weiterbildung dieser Verfahrensvariante wird jedes Mal dann, wenn während des Betriebes der Brennkraftmaschine das NH3-Signal den NH3-Schwellenwert (erster Schwellenwert) passiert oder das Binärsensorsignal den zweiten Schwellenwert passiert, das entsprechende Linearlambdasensorsignal wieder als Larnbdaimks oder Lambdarechts aufgezeichnet und für eine neue Sollwertbe rechnung gemäß Gleichung (2) verwendet.
Bei der ersten Verfahrensvariante beträgt der Anfangswert des Lambdasollwertes vorzugsweise 750 mV. Der erste Schwellenwert (NH3 Wert) beträgt vorzugsweise 10 ppm, während der 2.
Schwellenwert (BinärsensorSignal ) vorzugsweise 650 mV beträgt.
Bei der zweiten Verfahrensvariante beträgt der Anfangswert des Lambdasollwertes vorzugsweise 0,997. Der erste Schwellenwert (NH3 Wert) beträgt vorzugsweise 10 ppm, während der zweite Schwellenwert (Binärsignal ) vorzugsweise 650 mV beträgt.
Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens (beider Verfahrensvarianten ) wird für eine
On-board-Diagnose das NOx-Sensorsignal am Lambdasollwert entweder zur Regelung mit dem Binärsensorsignal oder mit dem LinearlambdasensorSignal verwendet. Wenn dabei der dement sprechend erhaltene Wert über einem dritten Schwellenwert liegt, wird der 3-Wege-Katalysator als fehlerhaft eingestuft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt in einem Diagramm die NOx- und Binär- und Linearlambdasignale von einem NOx-Sensor mit integrierter Lambdasonde .
Wie vorstehend erläutert, betrifft die Erfindung die Adaption des Binärsensorsignales oder Linearlambdasensorsignales nach dem 3-Wege-Katalysator auf der fetten Seite (Lambda < 1) durch ein NOx— oder NH3-Sensorsignal des NOx- und/oder NH3-Sensors mit nachfolgender Bestimmung des Lambdasollwertes entweder in Form des Binärsensorsignales oder Lambdasignales auf der Basis des adaptierten Signales für eine genaue Lambdaregelung nach dem 3-Wege-Katalysator .
Das Diagramm zeigt auf der Abszisse das Linearlambdasensorsignal nach dem 3-Wege-Katalysator und auf der Ordinate das NOx-Signal sowie das Binärsensorsignal. Bei der vorstehend beschriebenen ersten VerfahrensVariante wird der Lambdasollwert zur Regelung mit dem Binärlambdasensor nach dem 3-Wege-Katalysator bei einem Anfangswert von 750 mV eingestellt. Wie vorstehend beschrieben, werden dann während der Lambdaregelung mit diesem Sollwert der NH3-Wert nach dem 3-Wege-Katalysator und das entsprechende Binärsignal gemessen. Wenn hierbei der NH3-Wert über 10 ppm liegt, wird der Lambdasollwert des Binärsensorsignales soweit reduziert, bis der NH3-Wert unter 10 ppm oder das Bi
närsensorsignal unter 650 mV (zweiter Schwellenwert) liegt. Das entsprechende Binärsensorsignal, wenn NH3 den entsprechenden Schwellenwert passiert, wird als Vbmär-imks aufgezeichnet .
Ferner wird der Wert Vbinär-rechts erfasst, der dem Binärsensorsignal näher an Lambda auf der fetten Seite entspricht und hier 650 mV beträgt .
Aus der vorstehend wiedergegebenen Gleichung wird dann mithilfe eines Gewichtungsfaktors der entsprechende BinärSollwert (Vsinärsoiiwert) berechnet. Bei der vorstehend beschriebenen zweiten VerfahrensVariante wird der Lambdasollwert zur Regelung mit einem Linearlambdasensor nach dem 3-Wege-Katalysator auf einen Anfangswert von 0,997 eingestellt. Es werden dann die einzelnen Verfahrensschritte in der vorstehend wiedergegebenen Weise ausgeführt, wobei hier als erster Schwellenwert (NfR-Wert) ein Wert von 10 ppm und als zweiter Schwellenwert (Binärsignal ) ein Wert von 650 mV zugrunde gelegt wird. Die entsprechenden Werte Larnbdaimks und Lambdarechts werden in der vorstehend beschriebenen Weise ermittelt . Mithilfe des entsprechenden Gewichtungsfaktors wird aus Gleichung (2) der Lambdasollpunkt berechnet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, in deren Abgasstrang ein 3-Wege-Katalysator mit Lambdaregelung angeordnet ist, mit den folgenden Schritten:
- Anordnen eines Binärlambdasensors und eines NOx- und/oder NH3-Sensors oder einer entsprechenden Sensorkombination stromab des 3-Wege-Katalysators ;
- beim Erstlauf der Brennkraftmaschine Einstellen eines Lambdasollwertes zur Regelung durch den Binärlambdasensor auf einen Anfangswert;
- während der Lambdaregelung mit diesem Sollwert Messen des NH3-Wertes im Abgas nach dem 3-Wege-Katalysator über ein NOc-Signal oder NH3-Signal vom NOx- und NH3-Sensor;
- gleichzeitiges Messen des Binärsensorsignales vom Bi närlambdasensor;
- wenn der NfR-Wert über einem ersten Schwellenwert liegt, Reduzieren des Lambdasollwertes des Binärlambdasignales, bis der NfR-Wert unter dem ersten Schwellenwert liegt oder das Binärsensorsignal unter einem zweiten Schwellenwert liegt ;
- Aufzeichnen des entsprechenden Binärsensorsignales, wenn der NH3 Wert den ersten Schwellenwert passiert, zur Bi närsensorsignalsollwertadaption als Vbmär-links ; Und
- Berechnen des realen Lambdasollwertes für die Lambdare gelung nach folgender Gleichung:
Figure imgf000012_0001
worin bedeuten
Vbinär-iinks = Binärsensorsignal an der NH3-Grenze in
Fett-Richtung zur Sollwertadaption
Vbinär-rechts = Binärsensorsignal näher an Lambda 1 auf der fetten Seite a = Gewichtungsfaktor zwischen 0 und 1.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mal dann, wenn während des Betriebs der Brenn kraftmaschine das NH3-Signal wieder den NfR-Schwellenwert (erster Schwellenwert) passiert, das entsprechende Binärsensorsignal wieder aufgezeichnet und für eine neue Sollwertberechnung gemäß Gleichung (1) verwendet wird.
3. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine in deren Abgasstrang ein 3-Wege-Katalysator mit Lambdaregelung angeordnet ist, mit den folgenden Schritten:
- Anordnen eines Linearlambdasensors und eines NOx- und/oder NH3-Sensors oder einer entsprechenden Sen sorkombination stromab des 3-Wege-Katalysators ;
- beim Erstlauf der Brennkraftmaschine Einstellen eines Lambdasollwertes zur Regelung durch den Linearlamb dasensor auf einen Anfangswert;
- während der Lambdaregelung mit diesem Sollwert Messen des NH3-Wertes im Abgas nach dem 3-Wege-Katalysator über ein NOc-Signal oder NH3-Signal vom NOx- und/oder NH3-Sensor;
- gleichzeitiges Messen eines Binärsensorsignales und eines Linearsensorsignales vom Linearlambdasensor;
- wenn der NH3-Wert über einem ersten Schwellenwert liegt, Erhöhen des Lambdasollwertes des Linearlambdasensor- signales, bis der NfR-Wert unter dem ersten Schwellenwert liegt oder das Binärsensorsignal unter einem zweiten Schwellenwert liegt;
- Aufzeichnen des entsprechenden Linearlambdasensorsig- nales, wenn der NfR-Wert den ersten Schwellenwert passiert, zur Linearlambdasollwertadaption als Lambda- links }
- wenn zu Beginn das Binärsensorsignal unter einem zweiten Schwellenwert liegt, Reduzieren des Lambdasollwertes des Linearlambdasensorsignales, bis das Binärlambdasignal über dem zweiten Schwellenwert liegt oder das NH3-Signal über dem ersten Schwellenwert liegt;
- Aufzeichnen des entsprechenden Linearlambdasensorsig nales, wenn das Binärsensorsignal den zweiten Schwel lenwert passiert zur Linearlambdasollwertadaption als Lambdarechts ; und
- Berechnen des realen Lambdasollwertes nach folgender Gleichung
Lambdasoiiwert = a x Larnbdaimks + (1 - a) x Lamb- darecht (2) worin bedeuten
Lambdaimks = Linearlambdasensorsignal an der NH3-Grenze in Fettrichtung zur Sollwertadaption,
Lambdarechts = Linearlambdasignal näher an Lambda 1 auf der fetten Seite bei einem Binärsensorsignal auf dem zweiten Schwellenwert a = Gewichtungs faktor zwischen 0 und 1.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mal dann, wenn während des Betriebes der Brenn kraftmaschine das NH3-Signal wieder den NH3-Schwellenwert (erster Schwellenwert) passiert oder das Binärsensor signal den zweiten Schwellenwert passiert, das ent sprechende Linearlambdasensorsignal wieder als Lambda- links oder Lambdarechts aufgezeichnet und für eine neue Sollwertberechnung gemäß Gleichung (2) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine On-board-Diagnose das NOc-Sensorsignal am Lambdasollwert entweder zur Regelung mit dem Binärsensorsignal oder mit dem Linearlamb dasensorsignal verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der gemäß Anspruch 5 erhaltene Wert über einem dritten Schwellenwert liegt, der 3-Wege-Katalysator als fehlerhaft eingestuft wird.
PCT/EP2019/058769 2018-04-26 2019-04-08 Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine WO2019206610A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/050,092 US11428143B2 (en) 2018-04-26 2019-04-08 Method for operating an internal combustion engine
KR1020207033242A KR102422399B1 (ko) 2018-04-26 2019-04-08 내연기관을 동작시키는 방법
CN201980028351.4A CN112041544B (zh) 2018-04-26 2019-04-08 用于操作内燃发动机的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018206451.2 2018-04-26
DE102018206451.2A DE102018206451B4 (de) 2018-04-26 2018-04-26 Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit 3-Wege-Katalysator und Lambdaregelung über NOx-Emissionserfassung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019206610A1 true WO2019206610A1 (de) 2019-10-31

Family

ID=66182506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/058769 WO2019206610A1 (de) 2018-04-26 2019-04-08 Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11428143B2 (de)
KR (1) KR102422399B1 (de)
CN (1) CN112041544B (de)
DE (1) DE102018206451B4 (de)
WO (1) WO2019206610A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US12017506B2 (en) 2021-03-31 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019210362A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überwachen mindestens einer Ammoniakmesszelle
CN110905644B (zh) * 2019-12-31 2021-06-22 潍柴动力股份有限公司 一种排气混合装置及发动机
DE102021125353B3 (de) 2021-09-30 2022-07-28 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102022103558A1 (de) 2022-02-15 2023-08-17 Audi Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Lambdaregelung von Ottomotoren und Kraftfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008175173A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Mitsubishi Motors Corp 空燃比制御装置
WO2009053814A2 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control apparatus and air-fuel ratio control method for internal combustion engine
US20130074817A1 (en) * 2011-09-28 2013-03-28 Continental Controls Corporation Automatic set point adjustment system and method for engine air-fuel ratio control system
EP2599985A1 (de) * 2011-11-30 2013-06-05 Hoerbiger Kompressortechnik Holding GmbH Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und Steuerungsverfahren
DE102017218327A1 (de) 2017-10-13 2019-04-18 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19852244C1 (de) * 1998-11-12 1999-12-30 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung mit Trimmregelung
US6363715B1 (en) * 2000-05-02 2002-04-02 Ford Global Technologies, Inc. Air/fuel ratio control responsive to catalyst window locator
DE10117050C1 (de) 2001-04-05 2002-09-12 Siemens Ag Verfahren zum Reinigen des Abgases einer Brennkraftmaschine
US7519467B2 (en) * 2006-08-08 2009-04-14 Denso Corporation Cylinder air-fuel ratio controller for internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008175173A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Mitsubishi Motors Corp 空燃比制御装置
WO2009053814A2 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control apparatus and air-fuel ratio control method for internal combustion engine
US20130074817A1 (en) * 2011-09-28 2013-03-28 Continental Controls Corporation Automatic set point adjustment system and method for engine air-fuel ratio control system
EP2599985A1 (de) * 2011-11-30 2013-06-05 Hoerbiger Kompressortechnik Holding GmbH Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und Steuerungsverfahren
DE102017218327A1 (de) 2017-10-13 2019-04-18 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11636870B2 (en) 2020-08-20 2023-04-25 Denso International America, Inc. Smoking cessation systems and methods
US11760169B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Particulate control systems and methods for olfaction sensors
US11760170B2 (en) 2020-08-20 2023-09-19 Denso International America, Inc. Olfaction sensor preservation systems and methods
US11813926B2 (en) 2020-08-20 2023-11-14 Denso International America, Inc. Binding agent and olfaction sensor
US11828210B2 (en) 2020-08-20 2023-11-28 Denso International America, Inc. Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction
US11881093B2 (en) 2020-08-20 2024-01-23 Denso International America, Inc. Systems and methods for identifying smoking in vehicles
US11932080B2 (en) 2020-08-20 2024-03-19 Denso International America, Inc. Diagnostic and recirculation control systems and methods
US12017506B2 (en) 2021-03-31 2024-06-25 Denso International America, Inc. Passenger cabin air control systems and methods

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018206451A1 (de) 2019-10-31
CN112041544B (zh) 2022-06-21
KR20200140908A (ko) 2020-12-16
US11428143B2 (en) 2022-08-30
DE102018206451B4 (de) 2020-12-24
KR102422399B1 (ko) 2022-07-18
US20210372315A1 (en) 2021-12-02
CN112041544A (zh) 2020-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019206610A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP2812551B1 (de) Verfahren zur dynamiküberwachung von gas-sensoren
DE102008001569B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Adaption eines Dynamikmodells einer Abgassonde
DE102008042549A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose einer Abgassonde
DE102012204353A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Gas-Sensoren
DE102006018956A1 (de) Abgassensor
DE102013201734A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Lambdasondenanordnung im Abgassystem einer Brennkraftmaschine
DE102011085115A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Adaption einer Lambdaregelung
DE102008001213A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines Abgassensors
DE102008027575B4 (de) Diagnoseverfahren für ein katalytisch wirksames Abgasreinigungselement eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors
DE112018001999T5 (de) Luftstömungsmessvorrichtung
DE102008006631A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Sauerstoffsensors sowie ein Verfahren zur Korrektur einer Diagnose eines Katalysators
DE3524592C1 (de) Verfahren zur UEberpruefung der Funktionstuechtigkeit katalytischer Reaktoren und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE10205966A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Funktionsfähigkeit eines Sekundärluftsystems
DE102005062116A1 (de) Verfahren zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems
DE102009054935A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Dynamik eines Abgassensors
DE19545693C2 (de) Verfahren zur Überprüfung des Wirkungsgrades eines Katalysators in einer Brennkraftmaschine
DE102007009873A1 (de) Verfahren zur Erkennung des Auftretens von Querempfindlichkeiten eines Abgassensors
DE102008004218B4 (de) Verfahren zur Bestimmung der dynamischen Rußemission
DE102018220729A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Partikelbeladung eines Partikelfilters
DE102012200032B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dynamik-Diagnose von Sensoren
DE102006022383B4 (de) Verfahren zur Signalauswertung eines Partikelsensors
DE102017113009A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur eines Sensorsignals in einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors
DE10257059A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose von Katalysatoreinheiten
WO2009040293A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer dynamischen eigenschaft eines abgassensors

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19717793

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207033242

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19717793

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1