CN106368778B - 用于运行内燃机的方法及相应的内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行驱动设备的方法，所述驱动设备具有布置在排气道中的排气探测器，其中排气探测器至少间歇地借助于探测器加热装置加热并且测量排气探测器的探测器温度(T)。在此规定了，确定在加热期间与排气探测器的温度增大对应的温度增大值以及在温度增大值偏离预定值时识别出探测器加热装置的故障。本发明还涉及一种驱动设备。

Description

用于运行内燃机的方法及相应的内燃机
技术领域
本发明涉及一种用于运行内燃机的方法，所述内燃机具有布置在排气道中的排气探测器，其中排气探测器至少间歇地借助于探测器加热装置加热并且测量排气探测器的探测器温度。本发明还涉及一种内燃机。
背景技术
驱动设备例如用于为机动车提供驱动扭矩，即旨在驱动机动车的扭矩。驱动设备例如具有内燃机，其排气通过排气道朝机动车的外部环境的方向被排出。在排气道中设置了排气探测器，该排气探测器用于确定或测量流经排气道的排气的至少一种排气特性。排气优选流经或溢流经过排气探测器。排气探测器例如以λ探针的形式存在，即用于确定排气的剩余氧气含量。
为了能够借助于排气探测器以足够的精度确定至少一种排气特性，首先必须使排气探测器达到其运行温度。这当然可以通过从排气至排气探测器的热传递实现，然而该过程需要相对较多的时间。可以借助于探测器加热装置对排气探测器更快速地加热。因此尤其可以在驱动设备或内燃机的冷起动中确保，在冷起动之后能够迅速地以足够高的精度确定排气特性。优选在驱动设备的运行开始时立即借助于探测器加热装置进行加热排气探测器，尤其是在内燃机起动时立即进行。该时间点可以称为加热开始。
为了监控排气探测器的加热，可以规定，测量排气探测器的探测器温度，例如借助于温度传感器。温度传感器优选位于排气探测器处。例如，其设计为单独的固定在排气探测器上的构件。然而，其也可以内置在排气探测器中。为了检查排气探测器或探测器加热装置，在此可以规定，在加热开始之后在经过一定的时间段之后测量探测器温度并与温度极限值比较。如果探测器温度低于温度极限值，则可以识别出探测器加热装置的故障。然而当在加热开始时排气探测器――例如由于高的环境温度和/或由于驱动设备的短的停车时间――已经具有高的探测器温度，则尽管探测器加热装置故障也会出现如下情况，即在经过确定的时间段之后，探测器温度超过温度极限值并因此认为探测器加热装置运行良好，即使这并不是正确的。
例如由现有技术已知了文献DE 102007035188A1。其涉及一种用于加热气体传感器，尤其是机动车的排气设备用的排气传感器的方法，其中确定气体传感器的温度，其中基于所述温度影响加热过程。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于运行内燃机的方法，该方法相对于已知的方法具有优点，尤其是实现了可靠地识别探测器加热装置的故障。
根据本发明，这利用用于运行内燃机的方法实现，该内燃机具有布置在排气道中的排气探测器，其中，排气探测器至少间歇地借助于探测器加热装置加热并且测量排气探测器的探测器温度，其中，在经过确定的时间段之后检查探测器温度是否低于温度极限值，以及在探测器温度超过温度极限值时使用探测器温度梯度作为与排气探测器的温度增大对应的温度增大值，其中，在探测器温度低于温度极限值并且探测器温度梯度偏离作为探测器温度梯度存在的预定值时识别出探测器加热装置的故障。在此规定了，在加热期间确定与排气探测器的温度增大对应的温度增大值以及在温度增大值偏离预定值时识别出探测器加热装置的故障。在此，针对探测器加热装置的功能良好的检查不是或至少不仅仅是基于探测器温度或探测器温度与温度极限值的比较进行。而是，检查应该基于温度增大值进行，该温度增大值描述了排气探测器的温度增大的特点。
温度增大值/温度增大表征值基本上可以任意定义，只要其描述了排气探测器的温度增大，尤其是在确定的时间点或在确定的时间间隔内。例如，该温度增大值以探测器温度梯度的形式存在，探测器温度梯度对应于探测器温度在时间上的梯度。然而其也能够以持续时间的形式存在，该持续时间是探测器温度达到两个不同的温度值之间的持续时间。在此在最简单的情况下规定了，在加热开始时记录形式为第一温度值的当前探测器温度以及在加热开始之后在经过确定的时间段之后以第二温度值的形式记录。随后可以确定第二温度值和第一温度值之间的差值。如果该差值大于确定的极限值，则推断出探测器加热装置的功能良好。然而如果该差值低于极限值，则识别出探测器加热装置的故障。
在本发明的另一个设计方案中，将探测器温度梯度用作温度增大值以及在探测器温度梯度低于作为梯度极限值的预定值时，识别出探测器加热装置的故障。在本发明的第一变型中，探测器温度梯度，即探测器温度在时间上的梯度用作温度增大值。梯度极限值用作预定值。如果此时探测器温度梯度低于梯度极限值，则推断出，探测器加热装置的加热功率不足。因此识别出探测器加热装置的故障。换句话说，本发明基于，在加热期间确定探测器温度梯度并且在探测器温度梯度低于梯度极限值时识别出探测器加热装置的故障。
在本发明的另一个设计方案中规定了，将探测器温度达到第一温度值和达到第二温度值之间的持续时间被用作温度增大值，以及在该持续时间超过作为时间极限值的预定值时识别出探测器加热装置的故障。当探测器温度达到或超过第一温度值时，该持续时间开始。当探测器温度达到或超过第二温度值时，该持续时间结束。在此，第二温度值与第一温度值不同，尤其是第二温度值更大。
如果两个温度值之间的持续时间过长，则推断出，探测器加热装置故障且因此识别出探测器加热装置的故障。在该实施方案中，持续时间用作温度增大值以及极限值用作预定值。在此，本发明基于，在加热期间确定探测器温度达到第一温度值和达到第二温度值之间的持续时间，并且在持续时间超过该时间极限值时，识别出探测器加热装置的故障。
本发明的另一个优选设计方案规定了，在加热开始之后在经过确定的时间段之后或者在探测器温度超过温度极限值时进行对探测器温度梯度的确定。在此可以在不同的时间点确定与梯度极限值比较的探测器温度梯度。或者在加热开始之后在经过确定的时间段之后确定探测器温度梯度。然而备选地也可以在一时间点――在该时间点探测器温度达到了温度极限值或超过了温度极限值――才确定或者在该时间点之后确定探测器温度梯度。
本发明的另一个设计方案规定了，在经过确定的时间段之后在探测器温度低于温度极限值时识别出探测器加热装置的故障。除了上述做法外，还可以设置这种做法。温度增大值与预定值的偏差用作第一标准，其中在此可以根据前述实施方案进行。在经过确定的时间段之后检查探测器温度是否低于温度极限值作为第二标准。当仅满足标准之一时，即或者满足第一标准或者满足第二标准时，则可以识别出探测器加热装置的故障。然而也可以设计为，只有当两个标准都满足时，即温度增大值与预定值有偏差且在经过确定的时间段之后探测器温度低于温度极限值时，才识别出探测器加热装置的故障。
本发明的特别有利的设计方案规定了，为了确定探测器温度梯度，在第一时间点测量第一探测器温度以及在第二时间点测量第二探测器温度。在此，在第一时间点记录形式为第一探测器温度的当前探测器温度以及在第二时间点记录形式为第二探测器温度的当前探测器温度。在此，第二时间点优选在第一时间点之后且与该第一时间点不同。例如在此通过由两个时间点的间距除第二探测器温度和第一探测器温度之间的差值来确定探测器温度梯度。当然也可以考虑用其他方法确定探测器温度梯度，例如所述其他方法基于较大数量的测量点或探测器温度。在此处描述的做法中，优选确定第一时间点和第二时间点或其至加热开始的相应的间距，从而第一探测器温度和第二探测器温度作为变量存在。
在本发明的另一个优选的设计方案中，由探测器温度达到第一温度值和达到第二温度值之间的持续时间确定探测器温度梯度。在此，持续时间优选是可变的，而第一温度值和第二温度值是确定的。即确定这样的时间点，在这些时间点探测器温度达到了或超过了第一温度值和第二温度值。随后在考虑两个温度值的情况下由存在于时间点之间的持续时间确定探测器温度梯度。
本发明的优选设计方案规定了，第一温度值和第二温度值选择为大于在加热开始时存在的探测器温度。通过这种方法得到了对温度增大值，尤其是对探测器温度梯度来说有说服力的结果。当然也可以设计为，第一温度值对应于在加热开始时存在的探测器温度，而第二温度值较大。
最后在本发明的另一个设计方案中可以规定，基于在加热开始时存在的探测器温度确定时间段。在该时间段之后确定所述探测器温度梯度或检查，探测器温度是否低于温度极限值，即根据在加热开始时存在的探测器温度来确定所述时间段。例如，时间段选择得越大，则探测器温度越高，以便获得尽可能有说服力的测量结果。
本发明还涉及一种内燃机，所述内燃机尤其用于实施前述方法，其中所述内燃机具有布置在排气道中的排气探测器，其中排气探测器至少间歇地借助于探测器加热装置加热并且测量排气探测器的探测器温度。在此规定了，内燃机设计为，在加热期间确定与排气探测器的温度增大对应的温度增大值以及在温度增大值偏离预定值时识别出探测器加热装置的故障。
已经指出了这种设计的内燃机的优点或者这种做法的优点。无论是内燃机还是方法都可以根据前述实施方案进行改进，因此在这方面参考所述实施方案。
附图说明
下面根据附图中示出的实施例详细阐述本发明，唯一的附图示出：
图1示出了探测器温度在时间上的曲线图。
具体实施方式
附图1示出一图表，其中绘出曲线1，2和3，这些曲线分别表明布置在排气道中的排气探测器在时间t上的探测器温度T。应该根据曲线1，2和3阐明所述用于识别排气探测器的探测器加热装置的故障的方法。借助于探测器加热装置可以加热排气探测器并因此提高了探测器温度T。
例如，为了检查探测器加热装置的功能良好，可以在加热开始在经过确定的时间段之后(在t0时)之后针对探测器温度T超过温度极限值T1进行检查。例如在时间点ts所述确定的时间点结束。很明显，根据曲线1在时间点ts探测器温度T仍未达到温度极限值T1。相应地在此可以识别出探测器加热装置的故障。与此相比，曲线2示出在探测器加热装置功能正常时的探测器温度T。在此，在时间点t3已经达到并超过温度极限值T1，从而在时间点ts，即在加热开始在经过确定的时间段之后，探测器温度T具有一值，该值明显超过了温度极限值T1。对曲线1和2来说在此推断出在T0，1加热开始时的探测器温度。
然而如果初始温度较高，例如处于值T0，2，像根据曲线3的探测器温度那样，则会出现，尽管探测器加热装置故障，在经过确定的时间段之后，即在时间点ts，探测器温度T高于温度极限值T1。从较高的初始温度T0，2开始，根据曲线3探测器温度T已经在时间点t5且因此在时间点ts之前达到了温度极限值T1。
因此为了能够更可靠地检查探测器加热装置的功能良好，建议，在加热期间确定与排气探测器的温度增大对应的温度增大值。如果该温度增大值与预定值不同，则识别出探测器加热装置的故障。例如，使用探测器温度梯度为温度增大值，而预定值以梯度极限值的形式存在。此时如果探测器温度梯度低于梯度极限值，则应该识别出探测器加热装置的故障。
例如，当探测器温度T超过温度极限值T1时，确定探测器温度梯度。这分别对于曲线1，2和3分别说明。因此，在曲线1中在时间点t6，探测器温度T才达到温度极限值T1，相应地，在该时间点才确定探测器温度梯度。对根据曲线2的探测器温度T来说，在时间点t3就已经是这种情况，而对曲线3来说在时间点t5确定探测器温度梯度。在观察曲线1，2和3时明确的是，根据曲线1和3的探测器温度梯度明显小于根据曲线2的探测器温度梯度。相应地，根据探测器温度梯度的大小可以推断出探测器加热装置的功能良好。如果探测器温度梯度低于梯度极限值，则识别出探测器加热装置的故障。
附加地或备选地，也可以使用持续时间作为温度增大值，该持续时间存在于探测器温度T达到第一温度值T2和达到第二温度值T1之间。如果持续时间超过一用作预定值的时间极限值，则应该识别出探测器加热装置的故障。对曲线1来说是时间点t4和t6之间的持续时间，对曲线2来说是时间点t2和t3之间的持续时间，以及对曲线3来说是时间点t1和t5之间的持续时间。显而易见，对曲线2来说持续时间最短，而对曲线1和3来说持续时间明显较长。在此，同样可以根据持续时间可靠地针对探测器加热装置的功能良好进行检查。
当然，对于所述方法的所有实施方案来说可以规定，在经过确定的时间段之后，即例如在时间点ts，比较探测器温度T和温度极限值T1。如果探测器温度T低于温度极限值T1，则可以识别出探测器加热装置的故障。可以规定，除了上述标准之外必须满足该条件。然而也可以规定，仅在满足所述标准之一时识别出探测器加热装置的故障。借助于所述做法可以执行对排气探测器的探测器加热装置的功能的可靠检查。

Claims (6)

1.一种用于运行内燃机的方法，该内燃机具有布置在排气道中的排气探测器，其中，排气探测器至少间歇地借助于探测器加热装置加热并且测量排气探测器的探测器温度(T)，其特征在于，在经过确定的时间段之后检查探测器温度(T)是否低于温度极限值(T1)，以及在探测器温度(T)超过温度极限值(T1)时使用探测器温度梯度作为与排气探测器的温度增大对应的温度增大值，其中，在探测器温度(T)低于温度极限值(T1)并且探测器温度梯度偏离作为探测器温度梯度存在的预定值时识别出探测器加热装置的故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了确定探测器温度梯度，在第一时间点测量第一探测器温度以及在第二时间点测量第二探测器温度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由探测器温度(T)达到第一温度值和达到第二温度值之间的持续时间确定探测器温度梯度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一温度值和第二温度值选择为大于在加热开始时存在的探测器温度(T0，1；T0，2)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于在加热开始时存在的探测器温度(T0，1；T0，2)确定时间段。
6.一种内燃机，用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述内燃机具有布置在排气道中的排气探测器，该排气探测器至少间歇地借助于探测器加热装置加热并且测量排气探测器的探测器温度(T)，其特征在于，内燃机设计为，在经过确定的时间段之后检查探测器温度(T)是否低于温度极限值(T1)，以及在探测器温度(T)超过温度极限值(T1)时使用探测器温度梯度作为与排气探测器的温度增大对应的温度增大值，其中，在探测器温度低于温度极限值(T1)并且探测器温度梯度偏离作为探测器温度梯度存在的预定值时识别出探测器加热装置的故障。
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