DE102021114932A1

DE102021114932A1 - Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine sowie Steuereinheit

Info

Publication number: DE102021114932A1
Application number: DE102021114932.0A
Authority: DE
Inventors: Julia Pollmann; Klemens Schuerholz; Michael Ailinger; Andreas Haertl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-06-10
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2022-12-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine sowie eine Steuereinheit zum Durchführen des Verfahrens. Bei dem Verfahren wird mittels eines ersten Abgassensors (3) stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) ein erster Abgaswert (λ1) gemessen wird, sodass mittels des ersten Abgassensors (3) ein den ersten Abgaswert (λ1) charakterisierender, erster Sensorspannungsverlauf (7) bereitgestellt. Ferner wird eine Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) durchgeführt, indem der erste Sensorspannungsverlauf (7) dahingehend untersucht wird, ob der erste Sensorspannungsverlauf (7) ein vorgegebenes Fehlermerkmal (8) aufweist. Des Weiteren wird ein Fehlersignal (9) bereitgestellt, wenn das Fehlermerkmal (8) vorliegt, wobei durch das Fehlersignal (9) eine Fehlfunktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) charakterisiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, zumindest einige der Verfahrensschritte durchzuführen.
Aus dem Stand der Technik - beispielsweise aus der DE 10 2019 100 577 B3 sowie der DE 10 2018 221 212 A1 - sind herkömmliche Verfahren für eine Diagnose eines Abgasnachbehandlungssystems für Kraftfahrzeuge bekannt. Hierbei wird eine Abgaszusammensetzung künstlich verstellt, sodass ein Abgaswert, insbesondere ein Lambda-Wert, für die Diagnose in einen Fett-Bereich oder in einen Mager-Bereich springt. Das bedeutet, dass für die Diagnose des Abgasnachbehandlungssystems zum Beispiel ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, das einer Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt wird, angefettet oder abgemagert wird, um für die Diagnose des Abgasnachbehandlungssystems den Lambda-Wert entsprechend zu beeinflussen. Insoweit geht also die Diagnose des Abgasnachbehandlungssystems auf herkömmliche Weise mit einem künstlich bzw. zusätzlich geschaffenen Emissionsausstoß einher. Dies entspricht auch einem in der DE 603 12 298 T2 offenbarten Verfahren zum Prüfen einer Lambdasonde, die einem Katalysator mit einer vorgeordneten Sonde in einem Fahrzeug nachgeordnet ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine besonders emissionsarme Diagnose einer Abgasnachbehandlungseinrichtung durchzuführen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine wird mittels eines ersten Abgassensors - bei welchem es sich insbesondere um eine sogenannte Nachkatsonde handelt - stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtung ein erster Abgaswert gemessen. Dadurch wird mittels des ersten Abgassensors ein erster Sensorspannungsverlauf bereitgestellt, durch welchen der erste Abgaswert charakterisiert wird. Hiernach oder währenddessen wird eine Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung durchgeführt, indem der erste Sensorspannungsverlauf dahingehend untersucht wird, ob er ein vorgegebenes Fehlermerkmal aufweist. Wenn das Fehlermerkmal vorliegt, das heißt, wenn mittels des Verfahrens festgestellt wird, dass das Fehlermerkmal vorliegt, wird ein Fehlersignal bereitgestellt, durch welches eine Fehlfunktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung charakterisiert wird.
Bei dem ersten Abgassensor bzw. bei der Nachkatsonde handelt es sich beispielsweise um eine Lambdasonde, die zum Beispiel als Widerstandssprungsonde ausgebildet ist. Bei dem ersten Sensorspannungsverlauf, durch welchen der erste Abgaswert bzw. der erste Lambda-Wert charakterisiert wird, handelt es sich insbesondere um eine Kennlinie einer elektrischen Spannung, welche über der Zeit aufgetragen ist oder wird.
Bei dem Verfahren ist insbesondere vorgesehen, dass die Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung - also zum Beispiel eine Diagnose der Nachkatsonde bzw. des ersten Abgassensors - unter einem Ausbleiben eines künstlichen Verstellens einer Zusammensetzung des Abgases unterbleibt. Insoweit unterbleibt bei der Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung ein Eingreifen in eine Regelung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches der Verbrennungskraftmaschine und/oder in eine Regelung einer Frischluftzufuhr zur Abgasnachbehandlungseinrichtung. Mit anderen Worten unterbleibt ein künstliches Eingreifen in eine (jeweilige) Lambda-Regelung. Hierdurch werden für die Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung keine Schadstoffe bzw. Emissionen produziert, die über einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine hinausgehen.
Demnach ist ein künstliches Verstellen der Abgaszusammensetzung - sofern es aus anderen Gründen bei der Verbrennungskraftmaschine stattfindet - für die Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung obsolet.
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung ist insbesondere Bestandteil der Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine wiederum Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Personenkraftwagens, sein kann. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist zum Beispiel ein Sauerstoffspeicherelement und einen katalytischen Konverter auf, welche beide, insbesondere sequenziell, von Abgas durchströmt bzw. überströmt werden, die die Verbrennungskraftmaschine im Betrieb ausstößt. Aufgrund gesetzlicher Vorgaben ist es heutzutage in einigen Staaten geregelt bzw. vorgeschrieben, dass eine Abgasnachbehandlungseinrichtung an Bord eines Kraftfahrzeugs auf sechs vorgegebene Fehlertypen hin untersucht wird („Six-Pattern“). Bei diesen Fehlertypen handelt es sich um die folgenden:

- Symmetrischer Verzögerungsfehler,
- Fett-zu-Mager-Verzögerungsfehler,
- Mager-zu-Fett-Verzögerungsfehler,
- Symmetrischer Transitionsfehler,
- Fett-zu-Mager-Transitionsfehler,
- Mager-zu-Fett-Transitionsfehler.

Mittels des Verfahrens ist es ermöglicht, wenigstens einige der sechs vorgegebenen Fehlertypen des Six-Patterns an Bord des Kraftfahrzeugs festzustellen bzw. zu diagnostizieren, ohne dabei die Abgaszusammensetzung künstlich zu verstellen und hierdurch vermeidbare Emissionen und/oder eine vermeidbar schlechte Abgasqualität zu erzeugen.
Insbesondere wird - wie in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen - unterhalb einer vorgegebenen Grenztemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung durch das Fehlermerkmal basierend auf einer Steigung des ersten Sensorspannungsverlaufs an einem einen Sauerstoffdurchbruch charakterisierenden Abschnitt ein symmetrischer Transitionsfehler bzw. Dämpfungsfehler und/oder ein asymmetrischer Transitionsfehler bzw. Dämpfungsfehler des ersten Abgassensors charakterisiert. Mit anderen Worten handelt es sich also bei dem jeweiligen Transitionsfehler um eine jeweilige Fehlfunktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere des ersten Abgassensors bzw. der Nachkatsonde.
Unter einem Sauerstoffdurchbruch ist hierin zu verstehen, dass das Sauerstoffspeicherelement der Abgasnachbehandlungseinrichtung mit Sauerstoff gesättigt oder übersättigt ist, sodass stromab des Sauerstoffspeicherelements mittels der Nachkatsonde ein Überschuss an Sauerstoff im Abgas detektiert wird. Mit anderen Worten detektiert der erste Abgassensor stromab des Sauerstoffspeicherelements der Abgasnachbehandlungseinrichtung einen relativ hohen Lambda-Wert, mithin eine magere Abgaszusammensetzung. Der jeweilige Dämpfungsfehler bzw. Transitionsfehler wird im vorliegenden Verfahren basierend auf einer lokalen Steigung des ersten Sensorspannungsverlaufs festgestellt. Entspricht oder überschreitet diese lokale Steigung des ersten Sensorspannungsverlaufs eine vorgegebene oder vorgebbare Sollsteigung liegt kein Transitionsfehler des ersten Abgassensors vor, sodass dementsprechend auch kein Fehlersignal bereitgestellt wird. Unterschreitet die lokale Steigung des ersten Sensorspannungsverlaufs die Sollsteigung, wird festgestellt, dass der erste Abgassensor mit dem Transitionsfehler behaftet ist. Vereinfacht ausgedrückt wird zur Untersuchung, ob der erste Abgassensor bzw. die Abgasnachbehandlungseinrichtung dem Transitionsfehler unterliegt, eine Flankenbetrachtung der Sensorspannungskennlinie durchgeführt. So ist - ohne künstlich zusätzliche Emissionen und/oder eine schlechtere Abgasqualität zu produzieren - besonders zuverlässig feststellbar, ob die Abgasnachbehandlungseinrichtung als Fehlfunktion den Transitionsfehler aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass durch das Fehlermerkmal basierend auf einer Extremstelle des ersten Sensorspannungsverlaufs ein asymmetrischer Verzögerungsfehler (Delay-Fehler) des ersten Abgassensors charakterisiert wird. Das bedeutet, dass es sich bei dem asymmetrischen Verzögerungsfehler bzw. Delay-Fehler um eine weitere Fehlfunktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung handelt. Zum Feststellen, ob die Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere der erste Abgassensor, mit dem asymmetrischen Verzögerungsfehler behaftet ist, wird der zeitliche Verlauf der ersten Sensorspannungskennlinie an lokalen Extrema auf eine jeweilige Länge des entsprechenden Extremums untersucht. Entspricht oder überschreitet das entsprechende Extremum eine Grenzdauer, wird davon ausgegangen, dass der asymmetrische Verzögerungsfehler vorliegt. Unterschreitet die zeitliche Dauer des lokalen Extremums die Grenzdauer im ersten Sensorspannungsverlauf, wird davon ausgegangen, dass der erste Abgassensor, das heißt die Nachkatsonde, nicht dem asymmetrischen Delay-Fehler unterworfen ist. Auf diese Weise ist es besonders emissionsarm ermöglicht, den asymmetrischen Verzögerungsfehler des ersten Abgassensors zu erfassen.
Insgesamt ergibt sich bereits bis hierher, dass die Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere des ersten Abgassensors, besonders schadstoffeffizient erfolgt, wobei besonders zuverlässig zumindest der symmetrische Transitionsfehler, die asymmetrischen Transitionsfehler und/oder der asymmetrische Verzögerungsfehler des Six-Patterns feststellbar sind/ist. In Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass mittels eines zweiten Abgassensors - einer sogenannten Vorkatsonde - stromauf der Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere stromauf des Sauerstoffspeicherelements, ein zweiter Abgaswert gemessen wird, sodass mittels des zweiten Abgassensors ein den zweiten Abgaswert charakterisierender, zweiter Sensorspannungsverlauf bereitgestellt wird. Basierend auf diesem zweiten Sensorspannungsverlauf wird ein katalysatorfreies Modell („No-Kat-Modell“) bereitgestellt, das einen Modellspannungsverlauf aufweist. In dem No-Kat-Modell bzw. in dem katalysatorfreien Modell ist eine fiktive Sensorspannungskennlinie über der Zeit aufgetragen, wobei das No-Kat-Modell eine Anordnung des ersten Abgassensors und des zweiten Abgassensors sowie eines Leerrohrs zwischen den beiden Abgassensoren repräsentiert. Vereinfacht ausgedrückt charakterisiert das katalysatorfreie Modell eine erwartete Sensorspannungskennlinie, die auftreten würde, wenn zwischen der Vorkatsonde und der Nachkatsonde keinerlei auf das Abgas bzw. die Abgaszusammensetzung einwirkende Einrichtung angeordnet ist. Werden in dem Verfahren also sowohl der erste Sensorspannungsverlauf als auch der zweite Sensorspannungsverlauf, insbesondere im Zusammenspiel mit dem Modellspannungsverlauf, gemeinsam betrachtet, ist es - ohne dabei einen künstlichen Emissionsausstoß zu verursachen und/oder die Abgasqualität bzw. -zusammensetzung negativ zu beeinflussen - ermöglicht, weitere Fehlertypen des Six-Patterns zu detektieren.
Im Zusammenhang mit dem zweiten Abgassensor wird - wie gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen - durch das Fehlermerkmal basierend auf einer zeitlichen Abweichung zwischen einem gemäß dem katalysatorfreien Modell erwarteten Sauerstoffdurchbruch und einem einen tatsächlichen Sauerstoffdurchbruch charakterisierenden Abschnitt des ersten Sensorspannungsverlaufs ein symmetrischer Verzögerungsfehler bzw. Delay-Fehler des ersten Abgassensors charakterisiert. Vereinfacht ausgedrückt werden der erste Spannungserlauf und der Modellspannungsverlauf des katalysatorfreien Modells bzw. No-Kat-Modells miteinander verglichen. Basierend auf dem Vergleichsergebnis wird dann in dem Verfahren festgestellt, ob die Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere der erste Abgassensor, mit dem symmetrischen Verzögerungsfehler behaftet ist. Insoweit handelt es sich bei dem zuvor dargelegten asymmetrischen Verzögerungsfehler und dem symmetrischen Verzögerungsfehler um eine jeweilige Fehlfunktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung, da die Abgasnachbehandlungseinrichtung nicht fehlerfrei bzw. bestimmungsgemäß funktioniert, wenn der erste Abgassensor den asymmetrischen und/oder den symmetrischen Verzögerungsfehler bzw. Delay-Fehler aufweist. Aufgrund des Abstands des ersten Abgassensors von dem zweiten Abgassensor entlang einer Abgasströmrichtung ist bei dem Verfahren insbesondere vorgesehen, dass bei der Berechnung einer Verzögerungsdauer zwischen dem erwarteten Sauerstoffdurchbruch und dem tatsächlichen Sauerstoffdurchbruch eine Strömungsgeschwindigkeit des Abgases herausgerechnet wird.
Analog zu der vorteilhaften bzw. emissionsarmen Feststellung/Diagnose der zuvor dargelegten Fehlertypen bzw. Fehlermerkmale ist durch diese Ausgestaltung des Verfahrens der symmetrische Verzögerungsfehler besonders schadstoffarm und infolgedessen ökologisch günstig diagnostizierbar.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der erste Sensorspannungsverlauf auf das Vorliegen des asymmetrischen und/oder des symmetrischen Transitionsfehlers und gleichzeitig auf das Vorliegen des jeweiligen Verzögerungsfehlers geprüft wird. Dabei wird ein den entsprechenden Verzögerungsfehler charakterisierendes Fehlersignal jedoch nur dann bereitgestellt, wenn kein Transitionsfehler vorliegt. Auf diese Weise ist das Verfahren besonders effizient und es vergeht nur eine besonders geringe Zeitdauer zwischen dem Feststellen des entsprechenden Fehlermerkmals und dem Bereitstellen des Fehlersignals.
Bei dem Verfahren kann ferner vorgesehen sein, dass eine Diagnose des Sauerstoffspeicherelements der Abgasnachbehandlungseinrichtung durchgeführt wird. Hierzu wird - einer Weiterbildung des Verfahrens zufolge - erfasst, ob eine Mindesttemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung vorliegt, die einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung charakterisiert. Bei der Mindestbetriebstemperatur handelt es sich um eine Einschaltbedingung der Abgasnachbehandlungseinrichtungsdiagnose. Hierzu werden - bei Vorliegen eines auf einen Sauerstoffdurchbruch hinweisenden Abschnitts des zweiten Sensorspannungsverlaufs - ein mit diesem Abschnitt des zweiten Sensorspannungsverlaufs korrespondierender Abschnitt des ersten Sensorspannungsverlaufs und ein korrespondierender Abschnitt des Modellspannungsverlaufs miteinander verglichen. Es wird dabei festgestellt, dass die Mindesttemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung erreicht ist, wenn durch den Abschnitt des ersten Sensorspannungsverlaufs in Bezug auf den korrespondierenden Abschnitt des Modellspannungsverlaufs kein tatsächlicher Sauerstoffdurchbruch charakterisiert wird. Vereinfacht beschrieben wird ein tatsächlicher Sauerstoffdurchbruch im aktuellen Messsignal des ersten Abgassensors und/oder des zweiten Abgassensors mit dem No-Kat-Modell verglichen. Denn der modellhafte Sensorspannungsverlauf des No-Kat-Modells charakterisiert erwartete Sauerstoffdurchbrüche. So ist - insbesondere ohne in negativer Weise auf die Abgaszusammensetzung künstlich Einfluss zu nehmen - besonders zuverlässig feststellbar, ab wann die Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere das Sauerstoffspeicherelement, die für einen bestimmungsgemäßen Betrieb erforderliche Mindestbetriebstemperatur aufweist.
Alternativ oder zusätzlich kann die Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere des Sauerstoffspeicherelements, gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens durchgeführt werden, wobei ein Alterungs- und/oder Verschleißzustand der Abgasnachbehandlungseinrichtung, insbesondere des Sauerstoffspeicherelements, ermittelt wird, indem, in Bezug auf eine vorgegebene Betriebstemperatur eine Auftrittshäufigkeit von tatsächlichen Sauerstoffdurchbrüchen erfasst wird und mit einer Auftrittswahrscheinlichkeit von tatsächlichen Sauerstoffdurchbrüchen verglichen wird. Die Auftrittswahrscheinlichkeit der tatsächlichen Sauerstoffdurchbrüche ist beispielsweise in Bezug auf die vorgegebene Betriebstemperatur in einem entsprechenden Kennfeld enthalten. Es ist beispielsweise denkbar, dass aus Versuchen mit unterschiedlich gealterten Abgasnachbehandlungseinrichtungen die Auftrittswahrscheinlichkeit der tatsächlichen Sauerstoffdurchbrüche erfasst worden ist. Anhand der Versuchsergebnisse wird dann das Kennfeld mit der Auftrittswahrscheinlichkeit in Bezug zu der vorgegebenen Betriebstemperatur erstellt und dem Verfahren bereitgestellt.
Es ist somit aufgrund des Verfahrens eine probabilistische Fehleridentifikation ermöglicht, die wirksam, und insbesondere ohne die Abgasqualität und/oder Abgasmenge negativ zu beeinflussen, einen Alterungszustand und/oder einen Verschleißzustand des Sauerstoffspeicherelements der Abgasnachbehandlungseinrichtung beschreibt.
Generell gilt für das Verfahren im Zusammenhang mit dem Fehlersignal, dass dieses bereitgestellt wird, wenn die Abgasnachbehandlungseinrichtung - also der erste Abgassensor und/oder der zweite Abgassensor und/oder das Sauerstoffspeicherelement - nicht fehlerfrei funktioniert. Dabei kann es sich bei dem Fehlersignal zum Beispiel um ein elektronisches Fehlersignal handeln, das einer Einrichtung der Abgasnachbehandlungseinrichtung und/oder einer weiteren Einrichtung bereitgestellt wird. Bei der weiteren Einrichtung kann es sich zum Beispiel um eine Einrichtung des Kraftfahrzeugs handeln, das mit der Abgasnachbehandlungseinrichtung ausgerüstet ist. Zum Beispiel kann es sich bei der Einrichtung des Kraftfahrzeugs um ein Anzeigeelement eines Kombinationsinstruments des Kraftfahrzeugs handeln. Als einfaches Beispiel für das Anzeigeelement ist beispielsweise eine Kontrollleuchte im Kraftfahrzeug zu nennen, die dem Nutzer des Kraftfahrzeugs optisch vermittelt, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung nicht fehlerfrei funktioniert und infolgedessen eines Services bedarf.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Steuereinheit, die zum Durchführen von Schritten eines gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildeten Verfahrens eingerichtet ist. Bei der Steuereinheit handelt es sich zum Beispiel um eine Steuereinheit der Abgasnachbehandlungseinrichtung und/oder um eine Steuereinheit des Kraftfahrzeugs, das mit der Abgasnachbehandlungseinrichtung ausgerüstet ist. Werden hierin Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zusammenhang mit der Steuereinheit beschrieben, so sind diese als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens anzusehen und umgekehrt. Dabei weist die Steuereinheit Mittel auf, die zum Ausführen der Schritte des Verfahrens ausgebildet sind. Die Steuereinheit kann zum Beispiel als Teil eines Motorsteuergeräts ausgebildet sein.
Überdies betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das mit einer gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildeten Steuereinheit und mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung ausgerüstet ist. Es ist zu verstehen, dass das Kraftfahrzeug demnach eine Verbrennungskraftmaschine aufweist, die als Teil eines konventionellen Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Verbrennungskraftmaschine in dem Kraftfahrzeug als Antriebselement für einen elektrischen Generator dienen, was bedeutet, dass die Verbrennungskraftmaschine als Range-Extender ausgebildet sein kann. Ferner kann die Verbrennungskraftmaschine derart in dem Kraftfahrzeug eingerichtet sein, dass es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein teilweise elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, etwa ein PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle) handelt.
Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Steuereinheit sind als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Ansicht einer Abgasnachbehandlungseinrichtung mit zwei Abgassensoren und einer Steuereinheit;
2 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung;
3 ein Diagramm eines Sensorspannungsverlaufs eines ersten der Abgassensoren, wobei dieser erste Sensorspannungsverlauf in 3a frei von einem Transitionsfehler ist, und wobei der erste Sensorspannungsverlauf in 3b einen Transitionsfehler des zweiten Abgassensors charakterisiert;
4 ein Diagramm des ersten Sensorspannungsverlaufs, der einen asymmetrischen Verzögerungsfehler charakterisiert;
5 ein Diagramm des ersten Sensorspannungsverlaufs, der mit einem Modellspannungsverlauf verglichen wird, wobei das Vergleichsergebnis einen symmetrischen Verzögerungsfehler charakterisiert;
6 ein Diagramm eines Sensorspannungsverlaufs eines zweiten der Abgassensoren (6a), wobei ein Abschnitt dieses zweiten Sensorspannungsverlaufs auf einen Sauerstoffdurchbruch hindeutet, sowie - 6b - ein Diagramm des ersten Sensorspannungsverlaufs und des Modellspannungsverlaufs, wobei ein Abschnitt des zweiten Sensorspannungsverlaufs, der mit dem auf den Sauerstoffdurchbruch hindeutenden Abschnitt des zweiten Sensorspannungsverlauf korrespondiert, mit einem entsprechenden Abschnitt des Modellspannungsverlaufs verglichen wird, wodurch die Abgasnachbehandlungseinrichtung auf das Vorhandensein von wenigstens einer Einschaltbedingung geprüft wird; und
7 ein Balkendiagramm zur Verdeutlichung einer probabilistischen Fehleridentifikation, mittels derer ein Alterungszustand der Abgasnachbehandlungseinrichtung ermittelt wird.

In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Im Folgenden werden ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 für eine Verbrennungskraftmaschine (nicht dargestellt), eine Steuereinheit 2 und ein die Steuereinheit 2 aufweisendes Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) gemeinsam beschrieben. 1 zeigt in schematischer Ansicht die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1, die zwei Abgassensoren 3, 4 sowie die Steuereinheit 2 aufweist. Der mit 3 bezeichnete der Abgassensoren 3, 4 wird im vorliegenden Beispiel als erster Abgassensor 3 bezeichnet, wobei es sich bei dem ersten Abgassensor 3 vorliegend um eine Lambda-Sonde handelt. Der erste Abgassensor 3 ist somit eine Nachkatsonde. Die Nachkatsonde bzw. der erste Abgassensor 3 ist als Widerstandssprungsonde ausgebildet. Der mit 4 bezeichnete der Abgassensoren 3, 4 wird im Folgenden als zweiter Abgassensor 4 bezeichnet, wobei es sich bei dem zweiten Abgassensor 4 um eine weitere Lambda-Sonde handelt. Der zweite Abgassensor 4 wird auch als Vorkatsonde bezeichnet und ist als eine Breitband-Lambda-Sonde ausgebildet.
Entlang einer Strömungsrichtung 5 von Abgas, das mittels der Verbrennungskraftmaschine im befeuerten Betrieb erzeugt und durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 hindurchgeleitet wird, sind die Abgassensoren 3, 4 voneinander beabstandet. Dabei ist zwischen den Abgassensoren 3, 4 ein Sauerstoffspeicherelement 6 angeordnet. Mit Blick auf die in 1 schematisch dargestellte Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 passiert also das durch die Verbrennungskraftmaschine ausgestoßene Abgas zunächst die Vorkatsonde - also den zweiten Abgassensor 4 -, durchströmt bzw. überströmt hiernach das Sauerstoffspeicherelement 6, um hiernach die Nachkatsonde - also den ersten Abgassensor 3 zu passieren. Unter dem Durchströmen bzw. Überströmen des Abgases durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 wandelt diese in dem Abgas enthaltene Stoffe mittels katalytischer Reaktionen um: Unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) in Kohlendioxid (CO₂) und Wasserdampf (H₂O), Kohlenmonoxid (CO) in Kohlendioxid (CO₂) sowie - im Falle eines Drei-Wege-Katalysators - Stickoxide (NO, NO₂) in Stickstoff (N₂) und Sauerstoff (O₂).
Bei der vorliegend beschriebenen Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 handelt es sich insbesondere um eine Abgasnachbehandlungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bzw. eines Kraftfahrzeugs. Das bedeutet, dass das Kraftfahrzeug sowohl die Verbrennungskraftmaschine als auch die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 aufweist. Es ist denkbar, die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 als Bestandteil der Verbrennungskraftmaschine anzusehen.
Zur Verdeutlichung des Verfahrens zum Betreiben der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 ist in 2 ein Flussdiagramm dargestellt. In einem ersten Schritt S1 wird mittels des ersten Abgassensors 3, das heißt mittels der Nachkatsonde stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 - zumindest stromab eines überwachten Volumens der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 bzw. des Sauerstoffspeicherelements 6 - ein erster Abgaswert λ₁ gemessen derart, dass mittels des ersten Abgassensors 3 ein 17 bereitgestellt wird, der den ersten Abgaswert λ₁ charakterisiert. In einem Diagnoseschritt des Verfahrens, der vorliegend als Schritt S2 des Verfahrens bezeichnet wird, wird eine Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1, das heißt des ersten Abgassensors 3, des zweiten Abgassensors 4 und/oder des Sauerstoffspeicherelements 6 durchgeführt. Dabei wird der erste Sensorspannungsverlauf 7 dahingehend untersucht, ob er ein vorgegebenes Fehlermerkmal 8 (siehe 3b, 4, 5) aufweist. Insbesondere wird bei dem Verfahren, das heißt bei der Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1, untersucht, ob mehrere Fehlermerkmale 8 vorliegen.
Liegt ein Fehlermerkmal 8 oder liegen mehrere Fehlermerkmale 8 vor, wird in einem weiteren Schritt S3 des Verfahrens ein Fehlersignal 9 bereitgestellt, welches eine Fehlfunktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 charakterisiert. Hierbei wird das Fehlersignal 9 beispielsweise einem Nutzer der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1, wobei es sich insbesondere um einen Fahrer des mit der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 ausgestatteten Kraftfahrzeugs handeln kann, bereitgestellt, sodass der Nutzer bzw. Fahrer nicht unbeabsichtigt mit einem nicht bestimmungsgemäß wirkenden Katalysator das Kraftfahrzeug fährt. So soll verhindert werden, dass der Fahrer versehentlich übermäßig Emissionen produziert, da der Fahrer aufgrund des Fehlersignals 9 auf die Fehlfunktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 hingewiesen wird. Es ist dem Fahrer bzw. Nutzer somit ermöglicht, besonders zügig die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 zu reparieren oder reparieren zu lassen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Diagnoseverfahren für Abgasnachbehandlungseinrichtungen bzw. Katalysatoren wird im vorliegenden Beispiel zum Durchführen der Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 auf ein künstliches Verstellen einer Abgaszusammensetzung verzichtet. Mit anderen Worten erfordert die Diagnose gemäß dem vorliegenden Beispiel nicht, dass künstlich ein Lambda-Sprung herbeigeführt wird. Denn ein solcher Lambda-Sprung bedingt zum Beispiel einen erhöhten Kraftstoffverbrauch und/oder eine Verringerung der Abgasqualität.
Wird im Schritt S2 des Verfahrens festgestellt, dass der erste Sensorspannungsverlauf einen fehlerfreien Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 bzw. des ersten Abgassensors 3 charakterisiert, kann vorgesehen sein, dass sich an den Schritt S2 anstatt des Schritts S3 der Schritt S1 des Verfahrens anschließt. Demnach kann das Verfahren eine Schleife aufweisen, sodass fortlaufend bzw. stetig, insbesondere im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 bzw. des Kraftfahrzeugs, die korrekte Funktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 überwacht wird.
In 3a ist ein Diagramm des ersten Sensorspannungsverlaufs 7 dargestellt, der einen fehlerfreien Betrieb des ersten Abgassensors 3 bzw. der Nachkatsonde charakterisiert. Mit anderen Worten stellt sich eine erste Sensorspannung U₁ aufgetragen über der Zeit t wie in 3a gezeigt dar, wenn der erste Abgassensor 3 bzw. die Nachkatsonde bestimmungsgemäß und insbesondere ohne einen Transitionsfehler funktioniert. Der in den 3a, 3b gezeigte Abschnitt des Sensorspannungsverlaufs 7 charakterisiert einen Sauerstoffdurchbruch D, was bedeutet, dass im Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 das Sauerstoffspeicherelement 6 derart mit Sauerstoff angereichert ist, dass bei gegebener Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 übermäßig viel Sauerstoff an der Stelle des ersten Abgassensors 3 detektiert wird. Dahingegen ist in 3b der erste Sensorspannungsverlauf 7 dargestellt, der ein Fehlermerkmal 8 aufweist. In 3b handelt es sich bei dem Fehlermerkmal 8 um eine Fett-zu-Mager-Steigung 10 bzw. um eine Mager-zu-Fett-Steigung 11. Im Vergleich mit dem fehlerfreien Sensorspannungsverlauf, der in 3a gezeigt ist, ist ersichtlich, dass die jeweilige Steigung 10, 11 flacher ist als ein jeweiliges Pendant 10a, 11a (siehe 3a).
Es sind somit drei unterschiedliche Transitionsfehler mittels des Verfahrens detektierbar: Ein symmetrischer Transitionsfehler (siehe 3b), bei welchem das Fehlerbild von fett zu mager gleich ist wie bei mager zu fett. Ferner sind zwei asymmetrische Transitionsfehler detektierbar, wobei lediglich die Fett-zu-Mager-Steigung 10 gegenüber deren Pendant 10a zu flach abfällt oder lediglich die Mager-zu-Fett-Steigung 11 gegenüber deren Pendant 11a zu flach ansteigt. Fener kann ein asymmetrischer Transitionsfehler vorliegen, wenn die Fett-zu-Mager-Steigung 10 und die Mager-zu-Fett-Steigung 11 unterschiedlich stark ansteigen bzw. abfallen.
Das einen Transitionsfehler charakterisierende Fehlerbild, wie es beispielsweise in 3b dargestellt ist, wird des Weiteren durch eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 erzeugt, die mit einer besonders hohen Temperatur betrieben wird. Das bedeutet, dass der Diagnoseschritt des vorliegenden Verfahrens zum Detektieren des symmetrischen und/oder des asymmetrischen Transitionsfehlers nur bis zu einer bestimmten Grenztemperatur, zum Beispiel 400 °C, eingesetzt wird.
In 4 ist ein Diagramm des ersten Sensorspannungsverlaufs 7 dargestellt, wobei der Sensorspannungsverlauf 7 in diesem Fall einen asymmetrischen Verzögerungsfehler charakterisiert. Das bedeutet, dass der erste Sensorspannungsverlauf 7 - wie er in 4 dargestellt ist - ein Fehlermerkmal 8 aufweist, durch das der asymmetrische Verzögerungsfehler charakterisiert wird. Bei dem Fehlermerkmal 8, das den asymmetrischen Verzögerungsfehler bzw. Delay-Fehler charakterisiert, handelt es sich um ein Überschreiten einer Höchstdauer eines lokalen Extremums 12 der Sensorspannungskennlinie, die über die Zeit t aufgetragen ist. Wird bei dem Verfahren festgestellt, dass ein lokales Extremum 12 des Sensorspannungsverlaufs 7 zu lange dauert, wird das Fehlersignal 9 bereitgestellt, da der erste Abgassensor 3 bzw. die Nachkatsonde einem asymmetrischen Verzögerungsfehler unterworfen ist.
5 zeigt ein Diagramm des ersten Sensorspannungsverlaufs 7, der mit einem Modellspannungsverlauf 13 verglichen wird, wobei das Ergebnis aus diesem Vergleich einen symmetrischen Verzögerungsfehler charakterisiert. Hierzu weist die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 den zweiten Abgassensor 4, das heißt die Vorkatsonde, auf. Mittels derer wird ein zweiter Abgaswert λ₂ gemessen, derart, dass mittels des zweiten Abgassensors 4 bzw. mittels der Vorkatsonde ein den zweiten Abgaswert λ₂ charakterisierender, zweiter Sensorspannungsverlauf 14 (erstmals dargestellt in 6a) bereitgestellt wird. Basierend auf den Sensorspannungsverläufen 7, 14 wird ein katalysatorfreies Modell, das im Folgenden als No-Kat-Modell bezeichnet wird, bereitgestellt. Dieses No-Kat-Modell weist den Modellspannungsverlauf 13 auf, welcher die Abwesenheit von katalytisch und/oder filternd wirkenden Elementen zwischen dem ersten Abgassensor 3 und dem zweiten Abgassensor 4 charakterisiert. Mit anderen Worten stellt das No-Kat-Modell ein physikalisches Modell dar, bei welchem das Abgas durch ein Leerrohr hindurchströmt, wobei entlang einer Längserstreckung des Leerrohrs die Vorkatsonde und die Nachkatsonde mittels des Leerrohrs voneinander beabstandet sind.
In 5 wird - bereinigt um eine unvermeidbare Verzögerung aufgrund einer Strömungsgeschwindigkeit des Abgases - der erste Sensorspannungsverlauf 7 und der Modellspannungsverlauf 13 des katalysatorfreien Modells bzw. des No-Kat-Modells miteinander verglichen. Das Fehlermerkmal 8 ist in diesem Fall eine zeitliche Abweichung 15 zwischen einem gemäß dem No-Kat-Modell erwarteten Sauerstoffdurchbruch D' und einem tatsächlichen Sauerstoffdurchbruch D ausgebildet. Hierbei wird der tatsächliche Sauerstoffdurchbruch D durch den in 5 dargestellten Verlauf der ersten Sensorspannung U₁ verbildlicht, wobei der jeweilige erwartete Sauerstoffdurchbruch D' durch den Verlauf einer fiktiven Sensorspannung dargestellt ist, die sich aus dem No-Kat-Modell ergibt.
In Zusammenschau der 6a mit 6b wird deutlich, wie mittels des Verfahrens erfasst wird, ob eine Mindestbetriebstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 vorliegt, die einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 charakterisiert. Dabei handelt es sich bei der Mindestbetriebstemperatur um eine von mehreren Einschaltbedingungen der Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1, insbesondere dessen Sauerstoffspeicherelements 6. Neben der Mindestbetriebstemperatur bildet zum Beispiel ein Vorhandensein eines Abgasmassenstroms eine weitere Einschaltbedingung der Diagnose. Ferner kann eine Einschaltbedingung der Diagnose vorliegen, wenn ein Messsignal der Vorkatsonde, das heißt des zweiten Abgassensors 4, empfangen wird, beispielsweise durch die Steuereinheit 2. Es wird der zweite Sensorspannungsverlauf 14, das heißt der den zweiten Abgaswert λ₂ charakterisierende Sensorspannungsverlauf des zweiten Abgassensors 4 auf einen Abschnitt hin geprüft, der auf einen Sauerstoffdurchbruch D hindeutet. Liegt ein solcher, auf den Sauerstoffdurchbruch D hinweisender Abschnitt vor (in 6a mit 16 bezeichnet), wird ein zeitlich übereinstimmender bzw. korrespondierender Abschnitt 17 des ersten Sensorspannungsverlaufs 7 identifiziert. Dieser mit dem Abschnitt 16 zeitlich korrespondierende Abschnitt 17 des ersten Sensorspannungsverlaufs 7 wird dann mit einem ebenfalls zeitlich korrespondierenden Abschnitt 18 des Modellspannungsverlaufs 13 verglichen. Wird hierbei festgestellt, dass der Abschnitt 17 des ersten Sensorspannungsverlaufs 7 nicht einen tatsächlichen Sauerstoffdurchbruch D charakterisiert, ist die Mindestbetriebstemperatur für die Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 erreicht. Anders ausgedrückt wird davon ausgegangen, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 die Mindestbetriebstemperatur für die Diagnose erreicht hat, wenn gemäß dem No-Kat-Modell ein Sauerstoffdurchbruch D' erwartet wird, an der zeitlich korrespondierenden Stelle mittels des ersten Sensorspannungsverlaufs 7 jedoch ein tatsächlicher Sauerstoffdurchbruch D nicht gemessen wird.
7 zeigt ein Balkendiagramm zur Verdeutlichung einer probabilistischen Fehleridentifikation, mittels derer ein Alterungszustand bzw. Verschleißzustand der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1, insbesondere des Sauerstoffspeicherelements 6, ermittelt wird. Hierbei wird in Bezug auf die Betriebstemperatur T der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1, insbesondere des Sauerstoffspeicherelements 6, eine jeweilige Wahrscheinlichkeit n des Auftretens eines tatsächlichen Sauerstoffdurchbruchs D mit einer tatsächlichen Auftrittshäufigkeit des tatsächlichen Sauerstoffdurchbruchs D verglichen. Im Balkendiagramm der 7 werden hierbei ein neuer Katalysator a, ein gealterter bzw. verschlissener Katalysator b, ein zu Prüfungs- bzw. Kontrollzwecken standardisierter Katalysator c (SBC: Standard Bench Cycle) sowie ein fiktiver Referenzkatalysator d miteinander verglichen. Der fiktive Referenzkatalysator d weist Eigenschaften auf, die eine maximale Durchbruchwahrscheinlichkeit aus dem neuen Katalysator a in Verbindung mit dem SBC-Katalysator c charakterisieren. Es ist zu erkennen, dass eine Durchbruchwahrscheinlichkeit eines neuen Katalysators a geringer ist als eine Durchbruchwahrscheinlichkeit des alten bzw. verschlissenen Katalysators b. Wird also im Realbetrieb festgestellt, dass bei einem unbekannten Katalysator im Vergleich zum Referenzkatalysator d wesentlich häufiger tatsächliche Sauerstoffdurchbrüche D auftreten, wird der Alterungszustand des Sauerstoffspeicherelements 6 bzw. der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 dementsprechend als verschlissen bzw. alt bewertet.
Insgesamt zeigt die Erfindung Mittel auf, um eine besonders emissionsarme Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung 1 durchzuführen. Hierbei wird insbesondere Wert auf Fehlertypen bzw. Fehlermerkmale des sogenannten Six-Patterns gelegt, da dies zulassungsrelevante Gegebenheiten bzw. Vorgaben in manchen Staaten ist.
Bezugszeichenliste

1: Abgasnachbehandlungseinrichtung
2: Steuereinheit
3: Abgassensor
4: Abgassensor
5: Strömungsrichtung
6: Sauerstoffspeicherelement
7: Sensorspannungsverlauf
8: Fehlermerkmal
9: Fehlersignal
10: Fett-zu-mager-Steigung
10a: Fett-zu-mager-Steigung
11: Mager-zu-fett-Steigung
11 a: Mager-zu-fett-Steigung
12: Extremum
13: Modellspannungsverlauf
14: Sensorspannungsverlauf
15: Abweichung
16: Abschnitt
17: Abschnitt
18: Abschnitt
λ1: Abgaswert
λ2: Abgaswert
a: neuer Katalysator
b: alter/verschlissener Katalysator
c: standardisierter Katalysator
d: No-Kat-Modell-Katalysator
n: Auftrittswahrscheinlichkeit
D: Sauerstoffdurchbruch
D': erwarteter Sauerstoffdurchbruch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019100577 B3 [0002]
DE 102018221212 A1 [0002]
DE 60312298 T2 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei - mittels eines ersten Abgassensors (3) stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) ein erster Abgaswert (λ₁) gemessen wird, sodass mittels des ersten Abgassensors (3) ein den ersten Abgaswert (λ₁) charakterisierender, erster Sensorspannungsverlauf (7) bereitgestellt wird; - eine Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) durchgeführt wird, indem der erste Sensorspannungsverlauf (7) dahingehend untersucht wird, ob der erste Sensorspannungsverlauf (7) ein vorgegebenes Fehlermerkmal (8) aufweist; - ein Fehlersignal (9) bereitgestellt wird, wenn das Fehlermerkmal (8) vorliegt, wobei durch das Fehlersignal (9) eine Fehlfunktion der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) charakterisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Diagnose der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) ein künstliches Verstellen einer Abgaszusammensetzung unterbleibt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb einer vorgegebenen Grenztemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) durch das Fehlermerkmal (8) basierend auf einer Steigung (10, 10a, 11, 11a) des ersten Sensorspannungsverlaufs (7) an einem einen Sauerstoffdurchbruch (D) charakterisierenden Abschnitt ein Transitionsfehler des ersten Abgassensors (3) charakterisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Fehlermerkmal (8) basierend auf einer Extremstelle (12) des ersten Sensorspannungsverlaufs (7) ein asymmetrischer Verzögerungsfehler des ersten Abgassensors (3) charakterisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - mittels eines zweiten Abgassensors (4) stromauf der Abgasnachbehandlungseinrichtung (4) ein zweiter Abgaswert (λ₂) gemessen wird, sodass mittels des zweiten Abgassensors (4) ein den zweiten Abgaswert (λ₂) charakterisierender, zweiter Sensorspannungsverlauf (14) bereitgestellt wird; - basierend auf dem zweiten Sensorspannungsverlauf (14) ein katalysatorfreies Modell mit einem Modellspannungsverlauf (13) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Fehlermerkmal (8) basierend auf einer zeitlichen Abweichung (15) zwischen einem gemäß dem Modellspannungsverlauf (13) erwarteten Sauerstoffdurchbruch (D') und einem einen tatsächlichen Sauerstoffdurchbruch (D) charakterisierenden Abschnitt (16) des ersten Sensorspannungsverlaufs (7) ein symmetrischer Verzögerungsfehler des ersten Abgassensors (3) charakterisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3 und 4 oder nach Anspruch 3, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensorspannungsverlauf (7) auf das Vorliegen des Transitionsfehlers und gleichzeitig auf das Vorliegen des jeweiligen Verzögerungsfehlers geprüft wird, wobei ein den Verzögerungsfehler charakterisierendes Fehlersignal nur dann bereitgestellt wird, wenn kein Transitionsfehler vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass erfasst wird, ob eine Mindestbetriebstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) vorliegt, die einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) charakterisiert, indem bei Vorliegen eines auf einen Sauerstoffdurchbruch (D) hinweisenden Abschnitts (16) des zweiten Sensorspannungsverlaufs (14) ein damit korrespondierender Abschnitt (17) des ersten Sensorspannungsverlaufs (7) und ein korrespondierender Abschnitt (18) des Modellspannungsverlaufs (13) miteinander verglichen werden, wobei die Mindestbetriebstemperatur erreicht ist, wenn durch den Abschnitt (17) des ersten Sensorspannungsverlaufs (7) in Bezug auf den der korrespondierenden Abschnitt (18) des Modellspannungsverlaufs (13) kein tatsächlicher Sauerstoffdurchbruch (D) charakterisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Alterungszustand der Abgasnachbehandlungseinrichtung (1) ermittelt wird, indem, in Bezug auf eine vorgegebene Betriebstemperatur (T), eine Auftrittshäufigkeit von tatsächlichen Sauerstoffdurchbrüchen (D) erfasst wird und mit einer Auftrittswahrscheinlichkeit (n) von tatsächlichen Sauerstoffdurchbrüchen (D) verglichen wird.
Steuereinheit (2), die zum Durchführen von Schritten eines gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildeten Verfahrens eingerichtet ist.