[发明专利]用于对用于内燃机的NOx传感器进行诊断的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于对用于内燃机的NOx传感器进行诊断的一种方法和一种装置。

背景技术

在一些汽车中布置了内燃机，关于这些汽车中的允许的有害物质排放的法律规定越来越严格，这使得在内燃机运行时将有害物质排放保持在尽可能小的程度上成为必要。这一方面可以通过以下方式来进行，即减少在空气/燃料混合物在内燃机的相应的气缸中的燃烧过程中产生的有害物质排放。另一方面在内燃机中使用废气后处理系统，所述废气后处理系统将在空气/燃料混合物在相应的气缸中的燃烧过程中产生的有害物质排放转换为无害物质。为此目的而使用催化器，所述催化器将一氧化碳、碳氢化合物以及氧化氮转化为无害物质。不仅对燃烧过程中有害物质排放的产生进行有针对性的影响而且以很高的效率通过废气催化器来转换有害物质成分这些过程都以相应的气缸中的非常精确地调节的空气/燃料比为前提。

在这方面必须保证，所述废气后处理系统的组件也以所期望的方式方法在很长的运行持续时间里正常工作并且可靠地识别出故障。

为确定催化器下游的废气中的氧化氮含量而使用NOx传感器。

从专业书籍“内燃机手册”中(出版商Richard von Basshuysen/Fred第二版，2002年6月，Friedrich Vieweg&SohnVerlagsgesellschaft mbH公司，不伦瑞克/威斯巴登，第589页及以下数页)中公开了一种基于二氧化锆-陶瓷的具有两个腔室的NOx传感器。在第一个腔室中通过泵电流的加载来建立包含在废气中的氧气的恒定的分压力。所述泵电流与空气/燃料比成反比。在第二个腔室中通过另外的电流的加载将包含在废气中的氧化氮分解。该电流与废气中的氧化氮含量成比例并且形成所述NOx传感器的测量信号。

通过废气中的成分会出现NOx传感器的污染。这可能使得在内燃机的持续的运行中实施NOx传感器的诊断成为必要，在诊断时在规定的条件下检查，所述NOx传感器的所检测的测量信号如何与在所述NOx传感器的新状态中所述NOx传感器的测量信号相关联。

发明内容

本发明的任务是，提供用于对用于内燃机的NOx传感器进行诊断的一种方法和一种装置，通过所述方法或者说所述装置能够使内燃机以很低的有害物质排放进行运行。

该任务通过独立权利要求所述特征得到解决。本发明的有利的设计方案在从属权利要求中得到表明。

按照一个第一方面和一个第二方面，本发明的突出之处在于用于对用于内燃机的NOx传感器进行诊断的一种方法和一种相应的装置，所述内燃机具有至少一个设有燃烧室的气缸和排气系统，其中所述NOx传感器和一个废气监测器布置在所述排气系统的一个共同的区段中，在该共同的区段中废气的化学和物理特性基本上相同，其中所述NOx传感器构造用于检测排气系统中的废气的NOx浓度并且所述废气监测器构造用于检测排气系统中的废气的氧含量。

在内燃机在预先给定的诊断时间里均匀运行的过程中，实施NOx传感器的诊断，在诊断时，在诊断时间里在依赖于所述NOx传感器的测量信号的在该NOx传感器的新状态中检测的参考值和所述NOx传感器的测量信号的当前的数值的情况下来求得该NOx传感器的基础诊断值，在诊断时间里借助于所述废气监测器来检测排气系统中的废气的氧含量的依赖于时间的量值序列，在依赖于所述废气的氧含量的量值序列和所述NOx传感器的基础诊断值的情况下来确定所述NOx传感器的得到校正的诊断值。

尤其在内燃机的均匀的运行中进行NOx传感器的诊断，在所述均匀的运行中存在着准-化学计量的空气/燃料比，因而尤其存在着平均地基本上化学计量的空气/燃料比，也就是说，空气/燃料比在微小的范围内围绕着其化学计量的数值波动。这样的运行状况的边界条件通常能够很好地为人所知并且能够很好地再现。此外，所述废气监测器和NOx传感器一起布置在排气系统的一个共同的共段中，在该共同的区段中没有布置如催化器或类似器件一样的可能改变废气的化学成分或物理特性的组件。

所述用于对NOx传感器进行诊断的方法的优点是，即使在废气中的剩余氧含量变化时也可以实施NOx传感器的诊断，而不必中断诊断过程。