[发明专利]用于对废气探测仪进行动态诊断的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对布置在内燃机的排气道中的废气探测仪进行动态诊断的方法，其中在废气的λ值的变化之后并且在所测量的信号上升相对于信号的所预料的上升的比较的基础上来实施所述动态诊断。

此外，本发明涉及一种用于对布置在内燃机的排气道中的废气探测仪进行动态诊断的装置，在此将所述废气探测仪的输出信号输送给内燃机控制系统，在此作为其它输入信号至少还要将输入空气质量和燃料计量装置的信息提供给内燃机控制系统。

背景技术

用于氧气的废气净化设备的储存能力用于在稀薄混合气阶段（Magerphase）中吸收氧气并且在浓厚混合气阶段（Fettphase）中又将氧气散发出来。由此实现这一点，即可以转换废气的能够氧化的有害气体成分。布置在废气净化设备后面的废气探测仪在此用于对废气净化设备的氧气储存能力进行监控。必须在随车诊断的范围内对氧气储存能力进行监控，因为其代表着用于废气净化设备的转换能力的尺度。为了确定氧气储存能力，要么首先在稀薄混合气阶段中向废气净化设备装载氧气并且随后在浓厚混合气阶段中在考虑到穿透的废气量的情况下用已知λ的废气来将废气净化设备排空，或者首先在浓厚混合气阶段中将氧气从废气净化设备中排空并且随后在稀薄混合气阶段中在考虑到穿透的废气量的情况下用已知λ的废气来将废气净化设备填满。如果布置在废气净化设备后面的废气探测仪探测到再也无法由废气净化设备储存的氧气，则结束所述稀薄混合气阶段。同样，如果废气探测仪探测到浓厚的废气的穿透情况，则结束浓厚混合气阶段。此外，所述废气探测仪的输出信号用作用于λ调节的附加信息，但是所述λ调节在很大程度上基于布置在所述废气净化设备前面的氧传感器的输出信号。

如果废气探测仪老化，那么所述废气探测仪的输出信号就会迟慢地对废气成分的变化作出反应并且会在废气净化设备的诊断中产生偏差，所述偏差会导致这样的结果，也就是将不再正确地工作的废气净化设备错误地评估为具有功能能力。因此对废气探测仪的动态监控具有很重要的意义。

动态监控是指对废气探测仪的对变化的氧气浓度的反应速度进行评估。通过探测仪陶瓷或者说探测仪套筒的老化和污染，存在着这样的可能性，即大为迟延地测量废气的氧气浓度。鉴于此，会迟延地运行对排放来说重要的功能，这些功能作为输入参量需要混合气信号。由此会出现超过通过立法者（欧洲行政机关或者CARB、EPA）预先给定的排放极限值的情况。

已知的用于对废气净化设备进行诊断的方法比如也对布置在废气净化设备前面的氧传感器和布置在后面的废气探测仪的输出信号的振幅的比例进行评估。有功能能力的废气净化设备通过其储存能力来抑制内燃机的出口上的废气的氧气含量的振动的幅度，使得所述废气净化设备之前与之后的幅度的比例产生很高的数值。不过，布置在后面的废气探测仪的延缓的反应同样导致其输出信号的振幅的减小，由此所述废气净化设备的氧气储存能力被评估得太高。不再符合要求的废气净化设备就这样有时候会被错误地分级为正确地工作的废气净化设备。

动态诊断通过以下情况变得困难，即所述废气探测仪的输出信号在出现浓厚-稀薄-跃变或者稀薄-浓厚-跃变时依赖于开始λ值和结束λ值。此外加进来所述废气净化设备的上面所描述的影响，还有废气净化设备的温度及老化的影响也属于所述废气净化设备的影响。

一种用于对废气探测仪进行动态诊断的方法在DE 19722334中得到说明。所述废气探测仪在废气中布置在废气净化设备的后面。作为评估标准，使用所述废气探测仪的输出信号的比如在以滑行运行开始一个阶段之后出现的变化速度。在这种情况下缺点是，这种方法仅仅在空气质量流量很高（>>50kg/h）时起作用，因为只有此后才能忽略催化器影响。但是在这样的运行状态中会在滑行阶段（Schubphase）之后重新使用时出现不受欢迎的状态。

在DE 10 2006 041 477 A1中说明了一种用于对在内燃机的排气道中布置在废气净化设备后面的废气探测仪进行动态诊断的方法，其中同时随着废气的λ值从浓厚到稀薄或者从稀薄到浓厚的跳跃性的变化来实施所述动态诊断。

目前的动态监控的功能对于有效的负荷-惯性-转变来说在所测量的氧气浓度的基础上计算两个氧气阈值。氧气浓度的所测量的从第一阈值到第二阈值的上升时间用作废气探测仪的动态特性的评估标准。如果所测量的上升时间持续低于固定的阈值，那就报告正常，否则报告出现故障。由此λ信号在有待应用的运行范围内相对于固定的数值证实是可信的。