DE102006041479B4 - Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage Download PDFInfo
- Publication number
- DE102006041479B4 DE102006041479B4 DE102006041479.9A DE102006041479A DE102006041479B4 DE 102006041479 B4 DE102006041479 B4 DE 102006041479B4 DE 102006041479 A DE102006041479 A DE 102006041479A DE 102006041479 B4 DE102006041479 B4 DE 102006041479B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oxygen
- exhaust gas
- cleaning system
- gas cleaning
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 119
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 119
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 36
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Images
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
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Verfahren zur Bestimmung einer Sauerstoff-Speicherfähigkeit (23) einer Abgasreinigungsanlage (16) für eine Brennkraftmaschine (10), bei dem eine Differenzmenge zwischen einer in die Abgasreinigungsanlage (16) eingetragenen Sauerstoffmenge und einer aus der Abgasreinigungsanlage (16) ausgetragenen Sauerstoffmenge bestimmt und eine Integration der Differenzmenge durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzmenge für einen vorbestimmten Zeitraum bestimmt wird, dass aus der Differenzmenge ein Sauerstoff-Füllstand der Abgasreinigungsanlage (16) gebildet wird und dass die Differenzmengen zweier oder mehrerer Zeiträume summiert oder integriert werden und hieraus ein Sauerstoff-Füllstand bestimmt wird, wobei die aus der Abgasreinigungsanlage (16) ausgetragene Sauerstoffmenge aus einem Modell für die Abgasreinigungsanlage bestimmt wird, wobei das Modell für die Abgasreinigungsanlage (16) die ausgetragene Sauerstoffmenge in Abhängigkeit von einer Menge an adsorbiertem Kohlenstoff oder adsorbierten kohlenstoffhaltigen Spezies oder adsorbierten Schwefelverbindungen beschreibt.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Sauerstoff-Speicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage für eine Brennkraftmaschine.
- Das Speichervermögen einer Abgasreinigungsanlage für Sauerstoff wird dazu ausgenutzt, in Magerphasen Sauerstoff aufzunehmen und in Fettphasen wieder abzugeben. Hierdurch wird erreicht, dass oxydierbare Schadgaskomponenten des Abgases konvertiert werden können. Mit zunehmender Alterung der Abgasreinigungsanlage nimmt deren Speichervermögen für Sauerstoff OSC (Oxygen Storage Capacity) ab. Hierdurch kann in den Fettphasen nicht mehr genügend Sauerstoff zur Verfügung gestellt werden um das Abgas von den Schadgaskomponenten zu reinigen und die Lambdasonde hinter der Abgasreinigungsanlage detektiert diese zu oxydierenden Komponenten. Weiterhin detektiert diese Lambdasonde in längeren Magerphasen den Sauerstoff, der nicht mehr von der Abgasreinigungsanlage gespeichert werden kann. In vielen Ländern ist eine Überprüfung der Abgasreinigungsanlage während des Fahrbetriebs durch die Motorsteuerung gesetzlich vorgeschrieben (On-Board-Diagnose). Eine aktive Katalysator-Diagnose hat dabei die Aufgabe, ein unzulässiges Absinken der Konvertierungsfähigkeit, die zu unzulässiger Erhöhung der Abgaswerte führt, zu erkennen und beispielsweise über eine Kontroll-Lampe anzuzeigen.
- Ein bekanntes Diagnoseverfahren für die Konvertierungsfähigkeit besteht darin, die Sauerstoffspeicherfähigkeit der Abgasreinigungsanlage zu bestimmen, da erfahrungsgemäß mit der Speicherfähigkeit auch das Konvertierungsvermögen abnimmt.
- In der
DE 41 12 478 C2 ist ein Verfahren zur Beurteilung des Alterungszustandes eines Katalysators beschrieben, bei dem die Lambdawerte vor und hinter dem Katalysator gemessen werden. Untersucht wird, ob bei einer Regelschwingung vor dem Katalysator von Fett nach Mager oder umgekehrt der Lambdawert hinter dem Katalysator einen entsprechenden Übergang zeigt, und dann, wenn dies der Fall ist, der den Katalysator durchströmende Gasmassenstrom bestimmt wird, das zeitliche Integral des Produktes aus Gasmassenstrom und Lambdawert vor dem Katalysator berechnet wird, das zeitliche Integral des Produktes aus Gasmassenstrom und Lambdawert hinter dem Katalysator berechnet wird und als Maß für den Alterungszustand des Katalysators entweder die Differenz zwischen den beiden Integralen oder der Quotient aus den beiden Integralen oder der Quotient aus der Differenz und einem der beiden Integrale verwendet wird. Nachteilig bei dem beschriebenen Verfahren ist, dass der Lambdawert vor der Abgasreinigungsanlage mit einer aufwändigen Breitband-Lambdasonde gemessen werden muss, um über die Integration des Produktes aus aktuellem Lambdawerte und Gasmassenstrom die eingebrachte oder entnommene Sauerstoffmenge zu bestimmen. - Die
DE 19803828 A1 beschreibt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Überprüfung eines Abgaskatalysators bei Verbrennungsmotoren, bei dem der Sauerstoffgehalt des Abgases hinter dem Katalysator bestimmt und bei dem der mittlere Sauerstoffgehalt des Abgases vor dem Katalysator in eine Richtung verändert wird, die von dem zuvor bestimmten Sauerstoffgehalt hinter dem Katalysator wegführt und bei dem die aus der Änderung des mittleren Sauerstoffgehaltes resultierende Änderung des Sauerstofffüllstandes des Katalysators bestimmt wird und mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird und bei der eine Fehlermeldung unterbleibt, wenn der vorbestimmte Grenzwert überschritten wird bevor sich der Sauerstoffgehalt des Abgases hinter dem Katalysator ändert. - Bei einer Zweipunktsonde vor dem Katalysator kann der Sauerstoffgehalt des eingetragenen Abgases nicht quantitativ bestimmt werden. Dies gilt sowohl für das fette Gemisch als auch für das magere Gemisch. Ein Ansatz für die Realisierung ist, von einer korrekten Vorsteuerung auszugehen und den Sauerstoffgehalt des eingetragenen Abgases zu modellieren. Nachteilig ist dabei, dass Fehler bei der Vorsteuerung nicht erkannt werden. Zudem kann sich im weiteren Verlauf eine zusätzliche Abweichung der Vorsteuerung einstellen, die das Ergebnis zusätzlich verfälscht.
- In einer parallel laufenden Anmeldung
DE 10 2005 058 524 A1 der Anmelderin werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems beschrieben, bei denen zur Bestimmung der Sauerstoffspeicherfähigkeit eines Katalysators mittels einer modellierten Lambda-Vorsteuerung zwischen einem fetten und einem mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch gewechselt wird, wobei ein Lambda-Wert in seinem zeitlichen Verlauf nach einem minimalen Lambda-Wert einen Bereich stetiger Zunahme oder nach einem maximalen Lambda-Wert einen Bereich stetiger Abnahme durchläuft. Hierdurch kann eine punktuelle Fehlertoleranz verschliffen werden und die Genauigkeit der Katalysator-Diagnose, insbesondere bei Verwendung einer Zweipunkt- oder Sprungsonde, verbessert werden. - In einem Zyklus zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit wird gemäß dem Stand der Technik entweder von einem vollständig mit Sauerstoff gefüllten oder vollständig entleerten Katalysator ausgegangen. Beginnt der Zyklus mit einem vollständig entleerten Katalysator, wird dieser so lange mit magerem Abgas bekannten Lambdawerts beaufschlagt, bis eine Abgassonde am Ausgang des Katalysators durchtretenden Sauerstoff feststellt. Die eingetragene Sauerstoffmenge entspricht dann der Sauerstoff-Speicherfähigkeit. Beginnt der Zyklus mit einem vollständig gefüllten Katalysator, wird dieser so lange mit fettem Abgas bekannten Lambdawerts beaufschlagt, bis die Abgassonde am Ausgang des Katalysators durchtretendes fettes Abgas feststellt. Die ausgetragene Sauerstoffmenge entspricht dann der Sauerstoff-Speicherfähigkeit. In beiden Fällen wird davon ausgegangen, dass am Ausgang des Katalysators das Abgas einen Lambdawert von 1 aufweist, solange der Katalysator Sauerstoff einspeichert beziehungsweise abgibt. Danach springt der Lambdawert und zeigt ein Ende des Messzyklus an. In der Realität treten schnelle und langsame Einspeicher- und Abgabe-Vorgänge auf, so dass die Abgassonde springen kann, obwohl die Speicherfähigkeit noch nicht ausgeschöpft ist. Weiterhin ist der Signalsprung der Abgassonde sehr stark von den Konzentrationen der übrigen Spezies im Abgas abhängig; beispielsweise beeinflusst die Wasserstoffkonzentration erheblich die Lage des Sondensprungs. Durch diese Verschiebungen des Sondensprungs wird der Zeitpunkt beeinflusst, zu dem der Zyklus zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit beendet wird. Hierdurch wird die eingespeicherte oder entnommene Sauerstoffmenge, dadurch die Sauerstoff-Speicherfähigkeit und letztlich die Konvertierungsfähigkeit des Katalysators nicht korrekt bestimmt.
- Ferner zeigt die
DE 102 26 456 A1 ein Verfahren, bei dem in einem Betriebsfall mit geringer Last („low space velocity“ und Entscheidung 100 in2 ) zunächst in einer Phase mit Fettbetrieb der Sauerstoff aus der Abgasreinigungsanlage ausgetragen und dann auf Magerbetrieb umgeschaltet wird. Zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit wird eine Differenzmenge zwischen einer in die Abgasreinigungsanlage eingetragenen Sauerstoffmenge und einer aus der Abgasreinigungsanlage ausgetragenen Sauerstoffmenge bestimmt. Durch Integration der Differenzmenge wird in Schritt 700 ein Sauerstoff-Füllstand der Abgasreinigungsanlage gebildet. In Schritt 800 wird geprüft, ob die Abgasreinigungsanlage das Abgas ohne Anreicherung oder Abreicherung von Sauerstoff passieren lässt. Nur wenn dies der Fall ist, enden die Differenzbildung und die Integration. - Die
DE 41 12 477 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Simulieren des zeitlichen Verhaltens des Lambdawerts am Auslass eines Abgaskatalysators an einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor. Mittels des Simulationsmodells werden Lambdawerte am Ausgang des Abgaskatalysators berechnet. Hierzu wird in dem Modell ein Speichervolumen des Abgaskatalysators angenommen und dessen Wert durch Vergleich der berechneten Lambdawerte mit am Ausgang des Abgaskatalysators gemessenen Werten präzisiert. Bei Gleichheit der gemessenen und in der Simulation bestimmten Lambdawerte wird davon ausgegangen, dass im Modell das Speichervolumen des Abgaskatalysators korrekt bestimmt wurde. - Die
DE 10 2005 002 237 A1 beschreibt die Kinetik der Speicherung und Abgabe von Sauerstoff im Katalysator. Hierbei wird darauf eingegangen, dass in einem Übergangsbereich nicht sämtlicher Sauerstoff eingetragen oder ausgetragen wird und dass aufgrund von Diffusionsvorgängen der Verlauf der Sauerstoffkonzentration verschliffen ist. - Die
US 6 116 021A beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit eines Katalysators, bei dem erfindungsgemäß ein „rich rate modifier“ und ein „lean rate modifier“ verwendet werden. Auch hier wird als Beginn und Ende des Messzeitraums ein Umschlag des Lambdawerts nach dem Katalysator verwendet. - Die vorgenannten Überlegungen gehen davon aus, dass bei Einspeichern von Sauerstoff dieser im Katalysator adsorbiert wird, bis dessen Speichervermögen erreicht ist und die Sauerstoff-Konzentration am Ausgang sprunghaft ansteigt. In der Realität tritt jedoch stets bereits während der Einspeicherung ein Schlupf auf, der die Diagnose verfälscht.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage anzugeben, dass eine genauere Diagnose der Sauerstoff-Speicherfähigkeit und damit der Konvertierungsfähigkeit der Abgasreinigungsanlage ermöglicht.
- Offenbarung der Erfindung
- Vorteile der Erfindung
- Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Differenzmenge zwischen einer in die Abgasreinigungsanlage eingetragenen Sauerstoffmenge und einer aus der Abgasreinigungsanlage ausgetragenen Sauerstoffmenge bestimmt wird und dass aus der Differenzmenge ein Sauerstoff-Füllstand der Abgasreinigungsanlage gebildet wird. Durch dieses Verfahren wird ermöglicht, auch bei nicht vollständig von Sauerstoff geleertem oder mit Sauerstoff gefülltem Katalysator einen Messzyklus zu beginnen und anzugeben, ob der Katalysator eine ausreichende Konvertierungsfähigkeit aufweist. Weiterhin kann ein Durchtritt von Sauerstoff bei nicht vollständig gefüllter Abgasreinigungsanlage, der so genannte Schlupf, berücksichtigt werden.
- Es wird als Sauerstoffmenge die Menge der ein- und ausgetragenen Sauerstoffmoleküle verwendet.
- Wird bei der Bestimmung der Sauerstoffmenge die Menge des in Form von Sauerstoff, Wasser, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid oder Stickoxiden gebundenem ein- oder ausgetragenem Sauerstoff berücksichtigt, ist die Bilanz der ein- und ausgetragenen Sauerstoffmenge besonders genau. Durch dieses Verfahren wird in der Bilanz Sauerstoff erfasst, der die Abgasanlage als molekularer Sauerstoff, in Wasserdampf, in Kohlenmonoxid, in Kohlendioxid oder in Stickoxiden verlässt oder in diese eintritt. Hierbei kann berücksichtigt werden, dass in der Abgasreinigungsanlage chemische Umsetzungen wie die Wassergas-Shift-Reaktion ablaufen, bei der Wasser ein Sauerstoff-Atom abgibt, dass von Kohlenmonoxid aufgenommen wird und wobei Kohlendioxid von der Abgasreinigungsanlage abgegeben wird.
- Eine Ausführungsform zur besonders genauen Bestimmung der eingetragenen Sauerstoffmenge sieht vor, dass die in die Abgasreinigungsanlage eingetragene Sauerstoffmenge aus einem Lambdawert des Abgases der Brennkraftmaschine und der Luftfeuchte bestimmt wird. Zusätzlich zu der als molekularer Sauerstoff eingebrachten Sauerstoffmenge wird damit der in Form von Wasserdampf eingebrachte Sauerstoff berücksichtigt.
- Wird die aus der Abgasreinigungsanlage ausgetragene Sauerstoffmenge durch Messung einer Sauerstoff-Konzentration oder aus einem Modell für die Abgasreinigungsanlage bestimmt, kann eine eigene der Abgasreinigungsanlage nachgeschaltete Breitband-Abgassonde entfallen und es können somit Kosten gespart werden.
- Wird die Differenzmenge für einen vorbestimmten Zeitraum bestimmt und werden die Differenzmengen zweier oder mehrerer Zeiträume summiert oder integriert und hieraus ein Sauerstoff-Füllstand bestimmt, kann erreicht werden, dass zu jedem Zeitpunkt ein Sauerstoff-Füllstand der Abgasreinigungsanlage angegeben werden kann. Dieser Sauerstoff-Füllstand kann zur Bewertung der Konvertierungsfähigkeit und/oder zur Berechnung von Regelparametern benutzt werden.
- Wird eine Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert des Sauerstoff-Füllstands bestimmt und wird hieraus die Sauerstoff-Speicherfähigkeit der Abgasreinigungsanlage bestimmt, kann ein Sauerstoff-Eintrag oder -Austrag während eines Messintervalls bestimmt werden.
- Eine besonders einfache Ausführungsform sieht vor, dass die Sauerstoff-Speicherfähigkeit dem Sauerstoff-Füllstand der Abgasreinigungsanlage gleichgesetzt wird, wenn die ausgetragene Sauerstoff-Menge gleich der eingetragenen Sauerstoff-Menge ist. In diesem Zustand verlässt die gleiche Sauerstoffmenge die Abgasreinigungsanlage wie ihr zugeführt wird, so dass von einer vollständig mit Sauerstoff gefüllten Abgasreinigungsanlage ausgegangen werden kann.
- Existiert ein Sondenmodell, welches die Sondenspannung abhängig von der Zusammensetzung des Abgases bestimmt, kann dieses Modell zur Parametrierung eines Katalysatormodells verwendet werden.
- Eine Verbesserung der Diagnose wird ermöglicht, indem das Modell für die Abgasreinigungsanlage die ausgetragene Sauerstoffmenge in Abhängigkeit von dem Sauerstoff-Füllstand beschreibt, da die Adsorptionsfähigkeit von dem bereits belegten Anteil des Sauerstoff-Speichers abhängig ist.
- Die Sauerstoff-Speicherfähigkeit der Abgasreinigungsanlage ist abhängig von bereits durch andere Spezies belegte Adsorptions-Flächen. Eine Verbesserung des Modells ist daher erreichbar, indem das Modell für die Abgasreinigungsanlage die ausgetragene Sauerstoffmenge in Abhängigkeit von einem Speichermaterial der Abgasreinigungsanlage, von einer Menge an adsorbiertem Kohlenstoff und/oder adsorbierten kohlenstoffhaltigen Spezies und/oder adsorbierten Schwefelverbindungen und/oder einer Oxydation einer Edelmetall-Beschichtung der Abgasreinigungsanlage beschreibt.
- Ein verbessertes Modell der Abgasreinigungsanlage sieht vor, dass das Modell für die Abgasreinigungsanlage die ausgetragene Sauerstoffmenge in Abhängigkeit eines thermodynamischen Gleichgewichts unter Berücksichtigung von eingetragenen Sauerstoffkomponenten beschreibt.
- Wird der Sauerstoff-Füllstand der Abgasreinigungsanlage nach den vorgenannten Merkmalen bestimmt, kann er besonders vorteilhaft für eine Bewertung der Güte der Abgasreinigungsanlage und/oder eine Bestimmung eines Regelparameters und/oder einer Temperatur und/oder eines Lambdawerts in einer Steuerung der Brennkraftmaschine verwendet werden.
- Figurenliste
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 in schematischer Darstellung das technische Umfeld, in dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann, -
2 eine Darstellung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage. - Ausführungsformen der Erfindung
-
1 zeigt schematisch das technische Umfeld, in dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Beurteilung der Güte einer Abgasreinigungsanlage 16 eingesetzt werden kann. Einer Brennkraftmaschine 10 wird Luft über eine Luftzuführung 11 zugeführt und deren Masse mit einem Luftmassenmesser 12 bestimmt. Der Luftmassenmesser 12 kann als Heißfilm-Luftmassenmesser ausgeführt sein. Das Abgas der Brennkraftmaschine 10 wird über einen Abgaskanal 15 abgeführt, wobei in Strömungsrichtung des Abgases hinter der Brennkraftmaschine 10 die Abgasreinigungsanlage 16 vorgesehen ist, an deren Ausgang die Abgase über eine Abgasableitung 18 abgeführt werden. Zur Steuerung der Brennkraftmaschine 10 ist eine Motorsteuerung 19 vorgesehen, die zum einen der Brennkraftmaschine 10 über eine Kraftstoffdosierung 13 Kraftstoff zuführt und der zum anderen die Signale des Luftmassenmessers 12 und einer in dem Abgaskanal 15 angeordneten ersten Lambdasonde 14 sowie einer in der Abgasableitung 18 angeordneten zweiten Lambdasonde 17 zugeführt werden. Die erste Lambdasonde 14 bestimmt einen Lambda-Istwert, mit dem eine der Abgasreinigungsanlage 16 zugeführte Sauerstoff-Menge bestimmt werden kann; sie kann als Breitband-Lambdasonde ausgeführt sein. Die zweite Lambdasonde 17 bestimmt die Sauerstoff-Konzentration nach der Abgasreinigungsanlage 16 und kann der Bestimmung eines Endes eines Zyklus dienen, bei dem die Abgasreinigungsanlage mit Sauerstoff gefüllt wird oder des Endes eines Zyklus bei dem die Angasreinigungsanlage von Sauerstoff entleert wird. Die zweite Lambdasonde 17 kann als Sprungsonde ausgebildet sein. Die Kraftstoff-Zudosierung 13 kann auch in der Luftzuführung 11 der Brennkraftmaschine 10 angeordnet sein. -
2 zeigt ein Diagramm 20 mit einer Betriebspunktabhängigkeit einer Sauerstoff-Speicherfähigkeit 23 der Abgasreinigungsanlage 16. Die Betriebspunkte sind durch Werte auf einer Massenstrom-Achse 22 und einer Temperatur-Achse 24 gekennzeichnet. Die Sauerstoff Speicherfähigkeit 23 ist entlang einer Sauerstoffmengen-Achse 21 abgetragen. Aus dem Diagramm 20 ist beispielhaft zu entnehmen, dass bei einem geringen Massenstrom unterhalb einer Temperatur von 600 °C die Sauerstoff-Speicherfähigkeit 23 einer intakten Abgasreinigungsanlage 16 stark abnimmt. Wird die Brennkraftmaschine 10 in einem solchen Bereich von Betriebspunkten betrieben, muss daher das Diagnosekriterium für eine korrekte Funktion angepasst werden. Weiterhin ist dem Diagramm 20 zu entnehmen, dass bei hohen Massenströmen die speicherbare Sauerstoff-Menge abnimmt.
Claims (8)
- Verfahren zur Bestimmung einer Sauerstoff-Speicherfähigkeit (23) einer Abgasreinigungsanlage (16) für eine Brennkraftmaschine (10), bei dem eine Differenzmenge zwischen einer in die Abgasreinigungsanlage (16) eingetragenen Sauerstoffmenge und einer aus der Abgasreinigungsanlage (16) ausgetragenen Sauerstoffmenge bestimmt und eine Integration der Differenzmenge durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzmenge für einen vorbestimmten Zeitraum bestimmt wird, dass aus der Differenzmenge ein Sauerstoff-Füllstand der Abgasreinigungsanlage (16) gebildet wird und dass die Differenzmengen zweier oder mehrerer Zeiträume summiert oder integriert werden und hieraus ein Sauerstoff-Füllstand bestimmt wird, wobei die aus der Abgasreinigungsanlage (16) ausgetragene Sauerstoffmenge aus einem Modell für die Abgasreinigungsanlage bestimmt wird, wobei das Modell für die Abgasreinigungsanlage (16) die ausgetragene Sauerstoffmenge in Abhängigkeit von einer Menge an adsorbiertem Kohlenstoff oder adsorbierten kohlenstoffhaltigen Spezies oder adsorbierten Schwefelverbindungen beschreibt.
- Verfahren
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Abgasreinigungsanlage (16) ausgetragene Sauerstoffmenge zudem durch Messung einer SauerstoffKonzentration bestimmt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert des Sauerstoff-Füllstands bestimmt wird und hieraus die Sauerstoff-Speicherfähigkeit (23) der Abgasreinigungsanlage (16) bestimmt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sauerstoff Speicherfähigkeit (23) dem Sauerstoff-Füllstand der Abgasreinigungsanlage (16) gleichgesetzt wird, wenn die ausgetragene Sauerstoff-Menge gleich der eingetragenen Sauerstoff-Menge ist. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass das Modell für die Abgasreinigungsanlage die ausgetragene Sauerstoffmenge in Abhängigkeit von dem Sauerstoff Füllstand beschreibt. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass das Modell für die Abgasreinigungsanlage (16) die ausgetragene Sauerstoffmenge in Abhängigkeit von einem Speichermaterial der Abgasreinigungsanlage, von einer Menge an adsorbiertem Kohlenstoff und adsorbierten kohlenstoffhaltigen Spezies und adsorbierten Schwefelverbindungen und einer Oxydation einer Edelmetall-Beschichtung der Abgasreinigungsanlage (16) beschreibt. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Modell für die Abgasreinigungsanlage (16) die ausgetragene Sauerstoffmenge in Abhängigkeit eines thermodynamischen Gleichgewichts unter Berücksichtigung von eingetragenen Sauerstoffkomponenten beschreibt. - Anwendung eines Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff-Füllstand der Abgasreinigungsanlage (16) für eine Bewertung der Güte der Abgasreinigungsanlage (16) und/oder eine Bestimmung zumindest eines Regelparameters und/oder einer Temperatur und/oder eines Lambdawerts in einer Motorteuerung (19) der Brennkraftmaschine (10) verwendet wird.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102006041479.9A DE102006041479B4 (de) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage |
| CN2007101497331A CN101169064B (zh) | 2006-09-05 | 2007-09-05 | 废气净化装置的氧存储能力的确定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102006041479.9A DE102006041479B4 (de) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102006041479A1 DE102006041479A1 (de) | 2008-03-06 |
| DE102006041479B4 true DE102006041479B4 (de) | 2023-03-30 |
Family
ID=38989692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102006041479.9A Expired - Fee Related DE102006041479B4 (de) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101169064B (de) |
| DE (1) | DE102006041479B4 (de) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009046433A1 (de) | 2009-11-05 | 2011-05-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Abgasreinigungsanlage |
| DE102015201400A1 (de) * | 2015-01-28 | 2016-07-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Bestimmen von Grenzen einer Bestimmung eines Offsets zumindest in einem Bereich einer Spannungs-Lambda-Kennlinie einer in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordneten ersten Lambdasonde gegenüber einer Referenz-Spannungs-Lambda-Kennlinie |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4112477A1 (de) | 1991-04-17 | 1992-10-22 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum simulieren des zeitlichen verhaltens eines abgaskatalysators |
| DE19803828A1 (de) | 1998-01-31 | 1999-08-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung der Konvertierungsfähigkeit eines Katalysators |
| US6116021A (en) | 1997-02-26 | 2000-09-12 | Motorola, Inc. | Method for monitoring the performance of a catalytic converter using a rate modifier |
| DE4112478C2 (de) | 1991-04-17 | 2001-03-08 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Beurteilen des Alterungszustandes eines Katalysators |
| DE10226456A1 (de) | 2001-06-19 | 2003-01-02 | Ford Global Tech Inc | Verfahren und Vorrichtung zur Abschätzung der Effizienz einer Abgasbehandlungsanordnung |
| DE102005002237A1 (de) | 2005-01-18 | 2006-07-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE102005058524A1 (de) | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2858288B2 (ja) * | 1993-09-02 | 1999-02-17 | 株式会社ユニシアジェックス | 内燃機関の空燃比制御装置における自己診断装置 |
| DE19852240A1 (de) * | 1998-11-12 | 2000-05-18 | Volkswagen Ag | Überwachungsverfahren für NOx-Speicherkatalysatoren und Abgasreinigungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
| JP2001003735A (ja) * | 1999-06-18 | 2001-01-09 | Hitachi Ltd | エンジン排気浄化装置 |
| DE60105947T2 (de) * | 2000-02-25 | 2005-02-10 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama | Abgasreinigungsanalge für brennkraftmaschinen |
| US6293093B1 (en) * | 2000-08-02 | 2001-09-25 | Ford Global Technologies, Inc | Method and system for directly monitoring the efficiency of a conditioning catalyst having negligible oxygen storage capacity |
-
2006
- 2006-09-05 DE DE102006041479.9A patent/DE102006041479B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-09-05 CN CN2007101497331A patent/CN101169064B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4112477A1 (de) | 1991-04-17 | 1992-10-22 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum simulieren des zeitlichen verhaltens eines abgaskatalysators |
| DE4112478C2 (de) | 1991-04-17 | 2001-03-08 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Beurteilen des Alterungszustandes eines Katalysators |
| US6116021A (en) | 1997-02-26 | 2000-09-12 | Motorola, Inc. | Method for monitoring the performance of a catalytic converter using a rate modifier |
| DE19803828A1 (de) | 1998-01-31 | 1999-08-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung der Konvertierungsfähigkeit eines Katalysators |
| DE10226456A1 (de) | 2001-06-19 | 2003-01-02 | Ford Global Tech Inc | Verfahren und Vorrichtung zur Abschätzung der Effizienz einer Abgasbehandlungsanordnung |
| DE102005002237A1 (de) | 2005-01-18 | 2006-07-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE102005058524A1 (de) | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101169064A (zh) | 2008-04-30 |
| DE102006041479A1 (de) | 2008-03-06 |
| CN101169064B (zh) | 2012-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2464849B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur dynamik-diagnose einer abgas-sonde | |
| DE60222226T2 (de) | Verfahren zur Bestimmung des Kraftstoff-Schwefelgehalts einer Brennkraftmaschine | |
| EP1432902B1 (de) | Verfahren zum erkennen einer leckage im einlasskanal eines verbrennungsmotors und entsprechend eingerichteter verbrennungsmotor | |
| DE102007042086B4 (de) | Testverfahren für eine Abgassonde einer Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Lambda-Sonde | |
| DE102005045888B3 (de) | Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
| DE102016200158A1 (de) | Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage | |
| EP1944481B1 (de) | Vorrichtung zur Abschätzung des Beladungszustandes eines NOx-Speicherkatalysators | |
| DE102015224935B4 (de) | Verfahren, Vorrichtung und System zum Betreiben eines Stickoxidsensors | |
| DE102006061684A1 (de) | Verfahren zur Regelung eines Sauerstoff-Füllstands einer Abgasreinigungsanlage | |
| EP1255917B1 (de) | VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG EINER NOx-KONZENTRATION EINES ABGASSTROMES EINER VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINE | |
| DE102005059894B4 (de) | Verfahren zur Messung der Sauerstoffspeicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage | |
| DE102006041479B4 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoff-Speicherfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage | |
| EP1960644B1 (de) | Verfahren zur diagnose eines in einem abgasbereich einer brennkraftmaschine angeordneten katalysators und vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
| DE102015200751A1 (de) | Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage | |
| DE102015200762A1 (de) | Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage | |
| DE102012212596A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Abgassonde | |
| DE102015222022B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer Kennlinie einer Lambdasonde | |
| DE102013200573A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur aktiven Diagnose von Komponenten einer Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine | |
| DE102005058524A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems | |
| DE102014226675A1 (de) | Verfahren zur Überwachung eines Methanoxidationskatalysators | |
| DE102015201400A1 (de) | Verfahren zum Bestimmen von Grenzen einer Bestimmung eines Offsets zumindest in einem Bereich einer Spannungs-Lambda-Kennlinie einer in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine angeordneten ersten Lambdasonde gegenüber einer Referenz-Spannungs-Lambda-Kennlinie | |
| DE102012019964B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei welchem eine Gemischzusammensetzung anhand eines Überblendparameters aus zwei Lambdasignalen ermittelt wird, sowie entsprechende Brennkraftmaschine | |
| DE10242914B4 (de) | Verfahren zur Adaption der NOx-Rohemission bei Verbrennungskraftmaschinen | |
| DE102018220474B3 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung | |
| DE102018220469B3 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20130517 |
|
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |