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DE102008014070B4 - Method and device for operating an internal combustion engine - Google Patents

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DE102008014070B4
DE102008014070B4 DE200810014070 DE102008014070A DE102008014070B4 DE 102008014070 B4 DE102008014070 B4 DE 102008014070B4 DE 200810014070 DE200810014070 DE 200810014070 DE 102008014070 A DE102008014070 A DE 102008014070A DE 102008014070 B4 DE102008014070 B4 DE 102008014070B4
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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgastrakt (1), der einen Abgaskatalysator (21) und eine Abgassonde (42) umfasst, wobei ein Lambdaregler vorgesehen ist, dessen Regeldifferenz (D_LAMB) abhängig von einem Messsignal (MS1) der Abgassonde (42) und einem Zwangsanregungssignal (LAMB_SP) ermittelt wird und dessen Reglerstellsignal (LAM_FAC_FB) eine zuzumessende Kraftstoffmasse beeinflusst, bei dem
– ein erster Kennwert (KW_1) abhängig von einem Abstandsintegral zumindest eines Anteils des Reglerstellsignals (LAM_FAC_FB) bezogen auf einen Reglerreferenzsignalverlauf (LAM_FAC_FB_REF) über eine vorgegebene Zeitdauer (T_INT) ermittelt wird, wobei das Abstandsintegral eine absolute Fläche zwischen dem Reglerreferenzsignalverlauf (LAM_FAC_FB_REF) und dem Reglerstellsignal (LAM_FAX_FB) repräsentiert,
– abhängig von dem ersten Kennwert (KW_1) ein Gütewert (GW) ermittelt wird und
– abhängig von dem Gütewert (GW) auf entweder das Vorhandensein (ERR) oder das Nicht-Vorhandensein (N_ERR) eines Fehlers des Abgassensors (42) erkannt wird.
Method for operating an internal combustion engine having an exhaust gas tract (1) comprising an exhaust gas catalytic converter (21) and an exhaust gas probe (42), wherein a lambda controller is provided whose control difference (D_LAMB) depends on a measurement signal (MS1) of the exhaust gas probe (42) and a Forced excitation signal (LAMB_SP) is determined and whose regulator control signal (LAM_FAC_FB) influences a fuel mass to be metered, in which
A first characteristic value (KW_1) is determined as a function of a distance integral of at least one component of the controller control signal (LAM_FAC_FB) with respect to a controller reference signal characteristic (LAM_FAC_FB_REF) over a predetermined period of time (T_INT), wherein the distance integral defines an absolute area between the controller reference signal characteristic (LAM_FAC_FB_REF) and the Control signal (LAM_FAX_FB) represents,
- Depending on the first characteristic value (KW_1) a quality value (GW) is determined and
- is detected depending on the quality value (GW) on either the presence (ERR) or the absence (N_ERR) of an error of the exhaust gas sensor (42).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgastrakt, der einen Abgaskatalysator und eine Abgassonde umfasst. Ein Lambdaregler ist vorgesehen, dessen Regeldifferenz abhängig von einem Messsignal der Abgassonde und einem Zwangsanregungssignal ermittelt wird und dessen Reglerstellsignal eine zuzumessende Kraftstoffmasse beeinflusst.The The invention relates to a method and an apparatus for operating an internal combustion engine with an exhaust tract, the exhaust catalyst and includes an exhaust gas probe. A lambda controller is provided, whose Control difference dependent from a measurement signal of the exhaust gas probe and a forced excitation signal is determined and the controller control signal to be metered fuel mass affected.

Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich zulässiger Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugen, in denen Brennkraftmaschinen angeordnet sind, machen es erforderlich, die Schadstoffemissionen bei dem Betrieb der Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann zum einen erfolgen, in dem die Schadstoffemissionen verringert werden, die während der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine entstehen.always stricter legal regulations regarding permissible pollutant emissions of motor vehicles in which internal combustion engines are arranged, make it necessary to reduce pollutant emissions during operation Keep the internal combustion engine as low as possible. This can on the one hand, in which the pollutant emissions are reduced, the while the combustion of the air / fuel mixture in the respective Cylinder of the internal combustion engine arise.

Zum anderen sind in Brennkraftmaschinen Abgasnachbehandlungssysteme im Einsatz, die die Schadstoffemissionen, die während des Verbrennungsprozesses des Luft/Kraftstoff-Gemisches in den jeweiligen Zylindern erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln.To the others are in internal combustion engines exhaust aftertreatment systems in use, the pollutant emissions during the combustion process of the air / fuel mixture in the respective cylinders be harmless Convert substances.

Zu diesem Zweck werden beispielsweise Abgaskatalysatoren eingesetzt, die Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in unschädliche Stoffe umwandeln.To For this purpose, for example, catalytic converters are used, the carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides in harmless substances convert.

Sowohl das gezielte Beeinflussen des Erzeugens der Schadstoffemissionen während der Verbrennung als auch das Umwandeln der Schadstoffkomponenten mit einem hohen Wirkungsgrad durch einen Katalysator setzen ein sehr präzise eingestelltes Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem jeweiligen Zylinder voraus.Either the targeted influencing of the generation of pollutant emissions while combustion as well as the conversion of pollutant components with a high efficiency set by a catalyst very precise adjusted air / fuel ratio in the respective cylinder ahead.

Aus dem Fachbuch ”Handbuch Verbrennungsmotoren”, Herausgeber Richard van Basshuysen, Fred Schäfer, 2. Auflage, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Juni 2002, Seiten 559 bis 561, ist eine lineare Lambdaregelung bekannt mit einer linearen Lambdasonde, die stromaufwärts eines Abgaskatalysators angeordnet ist, und einer binären Lambdasonde, die stromabwärts des Abgaskatalysators angeordnet ist. Ein Lambdasollwert wird mittels eines Filters gefiltert, das Gaslaufzeiten und das Sensorverhalten berücksichtigt. Der so gefilterte Lambdasollwert ist die Regelgröße eines PII2D-Lambdareglers, dessen Stellgröße eine Einspritzmengenkorrektur ist.From the textbook "manual internal combustion engines", published by Richard van Basshuysen, Fred Schäfer, 2nd edition, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, June 2002, pages 559 to 561, a linear lambda control is known with a linear lambda probe, which is arranged upstream of a catalytic converter , and a binary lambda probe disposed downstream of the catalytic converter. A lambda setpoint is filtered by means of a filter that takes into account gas runtimes and sensor behavior. The lambda setpoint value thus filtered is the controlled variable of a PII 2 D lambda controller whose manipulated variable is an injection quantity correction.

Im Zusammenhang mit der Lambdaregelung kommt der oder den Lambdasonden eine besondere Bedeutung zu. Aus diesem Grund werden immer strengere gesetzliche Vorgaben umgesetzt, die eine sehr strikte Überwachung der jeweiligen Lambdasonde erfordern. So wird im Rahmen der Gesetzgebung des Staates Kalifornien (Title 13, California Code Regulations, Section 1968.2, Chapter (e) (7)) neben einer bestehenden Dynamikdiagnose einer stromaufwärts eines Abgaskatalysators angeordneten Lambdasonde für die Erkennung einer dynamischen, symmetrischen Alterung zusätzlich auch das Erkennen einer asymmetrisch gealterten Lambdasonde gefordert. In diesem Zusammenhang ist eine dynamische, symmetrische Alterung der Lambdasonde so zu verstehen, dass deren Ansprechverhalten nach Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von mager nach fett und umgekehrt symmetrisch verzögert ist. Bei einer dynamischen asymmetrischen Alterung zeigt nur das Ansprechverhalten eines der beiden Übergänge eine Verlangsamung der Signalreaktion. Die Verlangsamung der Signalreaktion äußert sich dabei regelmäßig in einer Verzögerung der Sprungantwort als Folge der Gemischänderung, in einer reduzierten Rampensteilheit oder in einer Kombination aus beiden. Eine besondere Herausforderung ist in diesem Zusammenhang über die geforderte Lebensdauer und unter Berücksichtigung aller Einsatzbedingungen robuste und feldtaugliche Diagnoseergebnisse zu erhalten, insbesondere unter Berücksichtigung verschärfter Laufleistungsforderungen von bis zu 150.000 Meilen.in the Connection with the lambda control comes the or the lambda probes a special meaning too. Because of this, are getting stricter legal requirements implemented, which is a very strict monitoring require the respective lambda probe. Thus, under the legislation of the California State (Title 13, California Code Regulations, Section 1968.2, Chapter (e) (7)) in addition to an existing dynamic diagnosis one upstream an exhaust gas catalytic converter arranged lambda sensor for detection In addition, the recognition of a dynamic, symmetrical aging asymmetrically aged lambda probe required. In this context is a dynamic, symmetrical aging of the lambda probe so too Understand that their response after changing the air / fuel ratio from lean to rich and vice versa symmetrically delayed. at dynamic asymmetric aging shows only the response one of the two transitions one Slowing down the signal response. The slowing down of the signal reaction manifests itself regularly in one delay the step response as a result of the mixture change, in a reduced Ramp steepness or in a combination of both. A special The challenge in this context is the required service life and considering all operating conditions robust and field-suitable diagnostic results to obtain, in particular taking into account increased mileage demands up to 150,000 miles.

Aus der US 5 179 929 A ist bekannt zur Diagnose eines defekten Lambdasensors das Korrektursignal am Ausgang eines Reglers einzusetzen und dieses Signal über die Zeit zu mitteln und abhängig von diesem gemittelten Wert auf einen defekten Lambdasensor zu erkennen.From the US 5 179 929 A It is known to use the correction signal at the output of a controller for the diagnosis of a defective lambda sensor and to average this signal over time and, depending on this averaged value, to detect a defective lambda sensor.

Aus der US 5 052 361 A ist es bekannt Integrale zwischen einem oberen Schwellenwert einer Spannung und dem Spannungsverlauf eines Lambdasensorsignals in Bereichen des Überschreitens einer Referenzspannung zu ermitteln und in Bereichen des Unterschreitens der Referenzspannung durch das Lambdasensorsignal das Integral zwischen dem Lambdasensorsignal und einem unteren Spannungsschwellenwert zu ermitteln. Abhängig von den so ermittelten Integralen wird ein Kennwert ermittelt, abhängig von dem ein defekter Abgassensor diagnostiziert wird.From the US 5 052 361 A It is known to determine integrals between an upper threshold value of a voltage and the voltage curve of a lambda sensor signal in regions of exceeding a reference voltage and to determine the integral between the lambda sensor signal and a lower voltage threshold value in regions of undershooting of the reference voltage by the lambda sensor signal. Depending on the integrals thus determined, a characteristic value is determined, depending on which a defective exhaust gas sensor is diagnosed.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die einen einfachen und zuverlässigen Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht.The Problem underlying the invention is to provide a method and to provide an apparatus for operating an internal combustion engine, the one simple and reliable Operation of the internal combustion engine allows.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are in the Unteran marked.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine dazu korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgastrakt, der einen Abgaskatalysator und eine Abgassonde umfasst. Ein Lambdaregler ist vorgesehen, dessen Regeldifferenz abhängig von einem Messsignal der Abgassonde und einem Zwangsanregungssignal ermittelt wird. Das Zwangsanregungssignal kann beispielsweise gefiltert sein. Das Reglerstellsignal des Lambdareglers beeinflusst eine zuzumessende Kraftstoffmasse. Ein erster Kennwert wird abhängig von einem Abstandsintegral zumindest eines Anteils eines Reglerstellsignals des Lambdareglers bezogen auf einen Reglerreferenzsignalverlauf über eine vorgegebene Zeitdauer ermittelt. Abhängig von dem ersten Kennwert wird ein Gütewert ermittelt. Abhängig von dem Gütewert wird entweder auf das Vorhandensein oder das Nicht-Vorhandensein eines Fehlers des Abgassensors erkannt. Auf diese Weise kann sehr präzise ein Fehler der Abgassonde, die insbesondere eine Lambdasonde sein kann, erkannt werden. So können beispielsweise Sondenalterungen im Bezug auf die Totzeit, eine Änderung ihres PT1-Verhaltens, symmetrische und asymmetrische Alterserscheinungen erkannt werden.The Invention is characterized by a method and a corresponding thereto Device for operating an internal combustion engine with an exhaust gas tract, comprising an exhaust gas catalyst and an exhaust gas probe. A lambda controller is provided whose control difference depends on a measurement signal of Exhaust probe and a forced excitation signal is determined. The forced stimulus signal For example, it can be filtered. The regulator control signal of the lambda controller influences a fuel mass to be metered. A first characteristic value becomes dependent from a distance integral of at least a portion of a servo control signal the lambda controller based on a controller reference signal waveform over a determined time duration determined. Depending on the first characteristic value becomes a quality value determined. Dependent of the quality value is either on the presence or the absence detected an error of the exhaust gas sensor. This way can be very precise a fault of the exhaust gas probe, which in particular be a lambda probe can be recognized. So can For example, probe aging in terms of dead time, a change their PT1 behavior, symmetrical and asymmetrical signs of aging are detected.

Bevorzugt erfolgt in diesem Zusammenhang ein Vergleich des Gütewertes mit einem vorgegebenen Schwellenwert und ein abhängig von diesem Vergleich erfolgendes Erkennen auf das Vorhandensein oder das Nicht-Vorhandensein des Fehlers des Abgassensors.Prefers In this context, a comparison of the quality value takes place with a predetermined threshold and depending on this comparison Recognize the presence or absence of the Error of the exhaust gas sensor.

Beispielsweise kann der Anteil des Reglerstellsignals einen P- und/oder I-Anteil repräsentieren, also insbesondere dazu korrelieren.For example the proportion of the regulator control signal can be a P and / or I component represent, so especially correlate to it.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein zweiter Kennwert ermittelt, abhängig von einem Abstandsintegral eines Zwangsanregungssignals des Lambdareglers bezogen auf einen Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf über die vorgegebene Zeitdauer. Auf diese Weise kann besonders zuverlässig die Abgassonde lediglich dann als fehlerhaft erkannt werden, wenn stromabwärts des Abgaskatalysators eine vorgegebene erhöhte Emission von Schadstoffen erwartet werden kann und somit eine für das Gesamtsystem unnötige Fehlerdiagnose sehr stark eingegrenzt werden.According to one advantageous embodiment, a second characteristic value is determined, dependent from a distance integral of a forced excitation signal of the lambda controller based on a forced excitation reference signal waveform over the predetermined time duration. In this way can be particularly reliable the Exhaust gas probe can only be detected as defective if downstream of Catalytic converter a predetermined increased emission of pollutants can be expected and thus an unnecessary for the overall system fault diagnosis be narrowed down very much.

Unter dem Begriff ”Abstandsintegral” ist insbesondere zu verstehen, dass eine absolute Fläche zwischen dem Reglerreferenzsignalverlauf und des Reglerstellsignals des Lambdareglers ermittelt wird. Entsprechendes gilt auch für das Abstandsintegral des Zwangsanregungssignals des Lambdareglers bezogen auf den Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf.Under The term "distance integral" is in particular to understand that an absolute area between the controller reference signal waveform and the regulator control signal of the lambda controller is determined. The same applies to referred to the distance integral of the forced excitation signal of the lambda controller on the forced excitation reference waveform.

Der Reglerreferenzsignalverlauf kann beispielsweise auch korrelieren zu zu einem Sauerstoffbeladungs-Sollwertverlauf. Das Abstandsintegral kann grundsätzlich auch bezogen sein auf ein Referenz-Abstandsintegral, das ermittelt ist für eine Referenz-Abgassonde.Of the Controller reference signal waveform can also correlate, for example to an oxygen loading setpoint course. The distance integral can in principle also be related to a reference distance integral that determines is for a reference exhaust gas probe.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Gütewert abhängig von einem gemittelten ersten und/oder gemittelten zweiten Kennwert ermittelt. Auf diese Weise können Streuungen sehr einfach herausgefiltert werden und somit ein besonders zuverlässiges Erkennen auf das Vorhandensein oder das Nicht-Vorhandensein des Fehlers des Abgassensors erkannt werden.According to one In another advantageous embodiment, the quality value depends on an averaged one first and / or averaged second characteristic value. To this Way you can Scatters are very easily filtered out and thus a special one reliable Recognize the presence or absence of the Error of the exhaust gas sensor are detected.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Referenzsignalverlauf durch Filtern des Reglerstellsignals ermittelt. Auf diese Weise kann besonders einfach ein geeigneter Reglerreferenzsignalverlauf ermittelt werden.According to one Further advantageous embodiment of the reference signal waveform determined by filtering the regulator control signal. This way you can particularly easily determines a suitable controller reference signal waveform become.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Reglerreferenzsignalverlauf abhängig von einer gleitenden Mittelwertbildung des Reglerstellsignals ermittelt. Auch auf diese Weise ist ein besonders einfaches geeignetes Ermitteln des Reglerreferenzsignalverlaufs möglich.According to one Another advantageous embodiment of the controller reference signal waveform dependent determined by a moving averaging of the controller control signal. Also in this way is a particularly simple suitable determination the controller reference signal waveform possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf durch Filtern des Zwangsanregungssignals ermittelt. Auch auf diese Weise ist besonders einfach ein geeignetes Ermitteln des Zwangsanregungsverlaufs möglich.According to one Another advantageous embodiment of the Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf determined by filtering the forced excitation signal. Also on this Way is particularly easy a suitable determination of the forced excitation course possible.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf abhängig von einer gleitenden Mittelwertbildung des Zwangsanregungssignals ermittelt wird. Dies ist insbesondere rechentechnisch besonders einfach implementierbar.In In this connection, it is advantageous if the forced excitation reference signal course depends on a moving averaging of the forced excitation signal determined becomes. This is especially easy to implement computationally.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird abhängig von einem Vergleich des Gütewerts mit einem vorgegebenen Fehlerschwellenwert auf entweder das Vorhandensein oder das Nicht-Vorhandensein des Fehlers des Abgassensors erkannt. Auf diese Weise ist rechentechnisch besonders einfach und zuverlässig das Vorhandensein oder das Nicht-Vorhandensein des Fehlers des Abgassensors möglich.According to one Another advantageous embodiment is dependent on a comparison of quality value with a given error threshold on either the presence or the absence of the error of the exhaust gas sensor detected. In this way, computationally very simple and reliable is the Presence or non-existence of the fault of the exhaust gas sensor possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Fehlerschwellenwert abhängig von zumindest einer die Last an der Brennkraftmaschine repräsentierenden Größe ermittelt. Auf diese Weise ist ein besonders präzises Erkennen auf das Vorhandensein oder das Nicht-Vorhandensein des Fehlers des Abgassensors möglich.According to a further advantageous refinement, the fault threshold value is determined as a function of at least one variable representing the load on the internal combustion engine. In this way, a particularly precise recognition of the present the absence or absence of the fault of the exhaust gas sensor is possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Fehlerschwellenwert abhängig von einem vorgegebenen Alterungskennwert des Abgaskatalysators ermittelt. Auf diese Weise kann eine Relevanz des Zustandes der Abgassonde im Hinblick auf Schadstoffemissionen stromabwärts des Abgaskatalysators besonders einfach und präzise berücksichtigt werden.According to one Another advantageous embodiment is the error threshold dependent determined by a predetermined aging characteristic of the catalytic converter. In this way, a relevance of the state of the exhaust gas probe especially with regard to pollutant emissions downstream of the catalytic converter simple and precise considered become.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die vorgegebene Zeitdauer eine Periodendauer der Zwangsanregung. Dies ist dann rechentechnisch besonders einfach implementierbar.According to one Another advantageous embodiment is the predetermined period of time a period of compulsory stimulation. This is then computational particularly easy to implement.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings. It demonstrate:

1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung, 1 an internal combustion engine with a control device,

2 ein Blockdiagramm eines Teils der Steuervorrichtung, 2 a block diagram of a part of the control device,

3 ein Ablaufdiagramm eines ersten Programms und 3 a flowchart of a first program and

4 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Programms. 4 a flowchart of a second program.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.elements same construction or function are cross-figurative with the same Reference number marked.

Eine Brennkraftmaschine (1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 5, ferner einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Z1 über einen Einlasskanal in den Motorblock 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst ferner eine Kurbelwelle 8, welche über eine Pleuelstange 10 mit dem Kolben 11 des Zylinders Z1 gekoppelt ist.An internal combustion engine ( 1 ) comprises an intake tract 1 , an engine block 2 , a cylinder head 3 and an exhaust tract 4 , The intake tract 1 preferably includes a throttle 5 and a collector 6 and a suction tube 7 leading to a cylinder Z1 via an inlet passage in the engine block 2 is guided. The engine block 2 further comprises a crankshaft 8th , which has a connecting rod 10 with the piston 11 of the cylinder Z1 is coupled.

Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gaseinlassventil 12 und einem Gasauslassventil 13.The cylinder head 3 includes a valvetrain with a gas inlet valve 12 and a gas outlet valve 13 ,

Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 18, das auch in dem Saugrohr 7 angeordnet sein kann. Er umfasst ferner eine Zündkerze 19.The cylinder head 3 further comprises an injection valve 18 that also in the suction tube 7 can be arranged. It also includes a spark plug 19 ,

In dem Abgastrakt 4 ist ein Abgaskatalysator 21 angeordnet, der beispielsweise als Dreiwegekatalysator ausgebildet sein kann. Eine Steuervorrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgröße ermitteln. Betriebsgrößen umfassen neben den Messgrößen auch von diesem abgeleitete Größen. Die Steuervorrichtung 25 ist dazu ausgebildet abhängig von mindestens einer der Betriebsgrößen Stellgrößen zu ermitteln, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuervorrichtung 25 kann auch als Vorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine bezeichnet werden.In the exhaust tract 4 is an exhaust gas catalyst 21 arranged, which may be formed, for example, as a three-way catalyst. A control device 25 is provided, the sensors are assigned, which detect different parameters and each determine the value of the measured variable. Operating variables also include variables derived from this in addition to the measured variables. The control device 25 is designed to determine dependent on at least one of the operating variables manipulated variables, which are then converted into one or more actuating signals for controlling the actuators by means of corresponding actuators. The control device 25 may also be referred to as a device for operating the internal combustion engine.

Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 26, welcher eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28, welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein erster Temperatursensor 32, welcher eine Ansauglufttemperatur erfasst, einen Saugrohrdrucksensor 34, welcher einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 36, welcher einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl zugeordnet wird.The sensors are a pedal position transmitter 26 , which is an accelerator pedal position of an accelerator pedal 27 detected, an air mass sensor 28 , which is an air mass flow upstream of the throttle 5 detected, a first temperature sensor 32 , which detects an intake air temperature, an intake manifold pressure sensor 34 , which is an intake manifold pressure in the collector 6 detected, a crankshaft angle sensor 36 , which detects a crankshaft angle, which is then assigned a speed.

Ferner ist eine erste Abgassonde 42 vorgesehen, die stromaufwärts des Abgaskatalysators 21 oder in dem Abgaskatalysator 21 angeordnet ist und die einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal MS1 charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Brennraum des Zylinders Z1 und stromaufwärts der ersten Abgassonde 42 vor der Oxidation des Kraftstoffs, im Folgenden bezeichnet als das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den Zylindern Z1 bis Z4. Die erste Abgassonde 42 kann auch so in dem Abgaskatalysator 21 angeordnet sein, dass sich ein Teil des Katalysatorvolumens stromaufwärts der ersten Abgassonde 42 befindet.Furthermore, a first exhaust gas probe 42 provided upstream of the catalytic converter 21 or in the catalytic converter 21 is arranged and which detects a residual oxygen content of the exhaust gas and whose measurement signal MS1 is characteristic of the air / fuel ratio in the combustion chamber of the cylinder Z1 and upstream of the first exhaust gas probe 42 before the oxidation of the fuel, hereinafter referred to as the air / fuel ratio in the cylinders Z1 to Z4. The first exhaust gas probe 42 can also be so in the catalytic converter 21 be arranged that a portion of the catalyst volume upstream of the first exhaust gas probe 42 located.

Die erste Lambdasonde 42 kann beispielsweise eine lineare Lambdasonde oder auch eine binäre Lambdasonde sein.The first lambda probe 42 For example, it can be a linear lambda probe or even a binary lambda probe.

Ferner ist bevorzugt eine zweite Abgassonde 44 stromabwärts des Abgaskatalysators 21 angeordnet, die insbesondere im Rahmen einer Trimmregelung eingesetzt ist und die bevorzugt als eine einfache binäre Lambdasonde ausgebildet ist.Furthermore, a second exhaust gas probe is preferred 44 downstream of the catalytic converter 21 arranged, which is used in particular in the context of a trim control and which is preferably designed as a simple binary lambda probe.

Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.ever according to embodiment The invention may be any subset of said sensors be present or it can also additional Sensors be present.

Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das Einspritzventil 18 oder die Zündkerze 19.The actuators are, for example, the throttle 5 , the gas inlet and outlet valves 12 . 13 , the injection valve 18 or the spark plug 19 ,

Neben dem Zylinder Z1 sind bevorzugt auch noch weitere Zylinder Z2 bis Z4 vorgesehen, denen dann auch entsprechend der Stellglieder und gegebenenfalls Sensoren zugeordnet sind. Grundsätzlich kann somit die Brennkraftmaschine eine beliebige Anzahl an Zylindern aufweisen.In addition to the cylinder Z1, further cylinders Z2 to Z4 are preferably also provided, which are then also assigned correspondingly to the actuators and optionally sensors. in principle Thus, the internal combustion engine can have any number of cylinders.

Ein Blockdiagramm eines Teils der Steuervorrichtung 25 ist in der 2 dargestellt. Ein vorgegebener Sollwert LAMB_SP_RAW des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses kann in einer besonders einfachen Ausgestaltung fest vorgegeben sein. Er wird jedoch bevorzugt beispielsweise abhängig von dem aktuellen Betriebsmodus der Brennkraftmaschine, wie einem Homogen- oder einem Schichtbetrieb und/oder abhängig von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine ermittelt. Insbesondere kann der Sollwert LAMB_SP_RAW des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses als in etwa das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorgegeben sein.A block diagram of a part of the control device 25 is in the 2 shown. A predefined desired value LAMB_SP_RAW of the air / fuel ratio can be predefined in a particularly simple embodiment. However, it is preferably determined, for example, depending on the current operating mode of the internal combustion engine, such as a homogeneous or a stratified operation and / or depending on operating variables of the internal combustion engine. In particular, the desired value LAMB_SP_RAW of the air / fuel ratio may be set as approximately the stoichiometric air / fuel ratio.

In einem Block B1 wird ein Zwangsanregungsrohsignal ZWA ermittelt und in der ersten Summierstelle SUM1 wird der Sollwert LAMB_SP_RAW des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mit dem Zwangsanregungsrohsignal ZWA moduliert. Das Zwangsanregungsrohsignal ZWA ist bevorzugt ein rechteckförmiges Signal mit einer gegebenenfalls auch variierbaren Amplitude. Es kann jedoch auch andere Formen annehmen und so beispielsweise ein dreieckförmiges oder trapezförmiges Signal sein. Die Ausgangsgröße der ersten Summierstelle SUM1 ist dann das Zwangsanregungssignal LAMB_SP. Das Zwangsanregungssignal LAMB_SP ist einem Block B2 zugeführt, der eine Vorsteuerung beinhaltet und einen Lambdavorsteuerfaktor LAMB_FAC_PC abhängig von dem Zwangsanregungssignal LAMB_SP erzeugt.In a block B1, a Zwangsanregungsrohsignal ZWA is determined and in the first summation point SUM1 the setpoint LAMB_SP_RAW of the Air / fuel ratio modulated with the Zwangsanregungsrohsignal ZWA. The coercive raw signal ZWA is preferably a rectangular one Signal with an optionally variable amplitude. It However, it can take other forms and so for example triangular or trapezoidal Be signal. The output of the first Summing point SUM1 is then the forced excitation signal LAMB_SP. The Forced excitation signal LAMB_SP is supplied to a block B2, the includes a feedforward and a lambda control factor LAMB_FAC_PC depending on the forced excitation signal LAMB_SP generated.

In einer zweiten Summierstelle SUM2 wird abhängig von dem Zwangsanregungssignal LAMB_SP und dem erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAMB_AV, das von dem Messsignal MS1 der Abgassonde 42 ermittelt ist und das gegebenenfalls noch durch einen Trimmreglereingriff korrigiert ist, durch Bilden einer Differenz eine Regeldifferenz D_LAMB ermittelt, die Eingangsgröße in einen Block B4 ist.In a second summation point SUM2, depending on the forced excitation signal LAMB_SP and the detected air / fuel ratio LAMB_AV, that of the measuring signal MS1 of the exhaust gas probe 42 is determined and is optionally corrected by a trim controller intervention, by forming a difference, a control difference D_LAMB determined, the input is in a block B4.

In dem Block B4 ist ein linearer Lambdaregler ausgebildet und zwar bevorzugt als PII2D-Regler. Die Stellgröße des linearen Lambdareglers des Blocks B4 ist ein Stellsignal LAMB_FAC_FB und kann so beispielsweise ein prozentualer Wert sein. Insbesondere kann auch das Reglerstellsignal LAM_FAC_FB beispielsweise zu dem Lambdavorsteuerfaktor LAM_FAC hinzuaddiert werden. So kann beispielsweise in einer Situation der Lambdavorsteuerfaktor LAM_FAC_PC einen Wert von 1,02 aufweisen und das Reglerstellsignal einen Wert von 0,03, was 2 entspricht, und somit dann die Summe der beiden gebildet werden und in dem Block und dann diese zusammen als Eingangsgröße der Multiplizierstelle M1 zugeführt sein.In the block B4, a linear lambda controller is formed, preferably as a PII 2 D controller. The manipulated variable of the linear lambda controller of the block B4 is an actuating signal LAMB_FAC_FB and can thus be, for example, a percentage value. In particular, the regulator control signal LAM_FAC_FB can also be added to the lambda ahead control factor LAM_FAC, for example. Thus, for example, in one situation, the lambda bias control factor LAM_FAC_PC may have a value of 1.02, and the regulator control signal may have a value of 0.03, which corresponds to 2, and thus the sum of the two and in the block and then together as the input of the Be supplied to the multiplier M1.

Bezüglich einer möglicherweise vorhandenen Trimmregelung ist auf das Fachbuch ”Handbuch Verbrennungsmotor”, Herausgeber Richard van Basshuysen, Fred Schäfer, 2. Auflage, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Juni 2002, Seiten 559 bis 561, verwiesen, dessen Inhalt hiermit diesbezüglich einbezogen ist.Regarding one possibly existing trim regulation is on the textbook "Manual combustion engine", publisher Richard van Basshuysen, Fred Schäfer, 2nd edition, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, June 2002, pages 559 to 561, its contents hereby in this regard is involved.

Das Zwangsanregungssignal kann auch einer Filterung unterzogen sein, die beispielsweise Gaslaufzeiten oder auch das Verhalten des Abgaskatalysators 21 oder auch der Abgassonde 21 in Form eines Modells berücksichtigen kann.The forced excitation signal may also be subjected to a filtering, for example, the gas transit times or the behavior of the catalytic converter 21 or the exhaust gas probe 21 in the form of a model.

Ferner ist ein Block B6 vorgesehen, in dem abhängig von einer Größe LORD, die eine Last der Brennkraftmaschine repräsentiert, und die beispielsweise ein Luftmassenstrom sein kann, und dem Zwangsanregungssignal LAMB_SP eine zuzumessende Grund-Kraftstoffmasse MFF ermittelt wird. In der Multiplizierstelle M1 wird eine zuzumessende Kraftstoffmasse MFF durch Bilden des Produkts der zuzumessenden Grund-Kraftstoffmasse MFF und des Lambdavorsteuerfaktors LAM_FAC_PC und des Reglerstellsignals LAM_FAC_FB ermittelt, wobei hierzu auch wie oben erläutert, die Summe aus dem Reglerstellsignal LAM_FAC_FB und dem Lambdavorsteuerfaktor LAM_FAC_PC herangezogen werden kann. Das Einspritzventil 18 wird dann entsprechend zum Zumessen der zuzumessenden Kraftstoffmasse MFF_COR angesteuert. In einem Block B10 ist ein Filter zum Filtern des Reglerstellsignals ausgebildet und die Ausgangsgröße des Blocks B10 ist dann ein Reglerreferenzsignalverlauf. Das Filter des Blocks B10 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass eine Art der Mittelwertbildung des Eingangssignals erfolgt, wobei eine besonders einfache Implementierung durch eine gleitende Mittelwertbildung möglich ist. In einer besonders einfachen Ausführungsform kann auf das Filter in dem Block B10 auch verzichtet sein und der Reglerreferenzsignalverlauf LAM_FAC_FB_REF auch fest vorgegeben sein.Furthermore, a block B6 is provided, in which a basic fuel mass MFF to be metered is determined as a function of a variable LORD, which represents a load of the internal combustion engine and which may be, for example, an air mass flow, and the forced excitation signal LAMB_SP. In the multiplier M1, a fuel mass MFF to be metered is determined by forming the product of the basic fuel mass MFF to be metered and the lambda advance control factor LAM_FAC_PC and the regulator control signal LAM_FAC_FB, wherein, as explained above, the sum of the controller control signal LAM_FAC_FB and the lambda control factor LAM_FAC_PC can also be used. The injection valve 18 is then controlled according to the metering of the fuel mass MFF_COR to be metered. In a block B10, a filter for filtering the servo control signal is formed and the output of the block B10 is then a controller reference signal waveform. For example, the filter of block B10 may be configured to provide some form of averaging of the input signal, with particularly simple implementation being possible by moving averaging. In a particularly simple embodiment, the filter in the block B10 may also be dispensed with and the controller reference signal waveform LAM_FAC_FB_REF may also be fixed.

Ein Block B12 ist dazu ausgebildet, einen ersten Kennwert KW_1 abhängig von einem Abstandsintegral zumindest eines Anteils des Reglerstellsignals LAM_FAC_FB bezogen auf den Reglerreferenzsignalverlauf LAM_FAC_FB_REF über eine vorgegebene Zeitdauer T_INT zu ermitteln. Dabei ist die vorgegebene Zeitdauer beispielsweise so vorgegeben, dass sie der Periodendauer des Zwangsanregungsrohsignals ZWA entspricht. Bevorzugt erfolgt das Ermitteln des ersten Kennwertes KW_1 in dem Block B12 beispielsweise zyklisch, sodass regelmäßig ein neuer aktualisierter erster Kennwert KW_1 am Ausgang des Blocks B12 ausgegeben wird. Darüber hinaus kann beim Ermitteln des ersten Kennwerts KW_1 nach dem Ermitteln des Abstandsintegral auch ein Umrechnen und insofern berücksichtigen eines Sauerstoffbeladungsäquivalents erfolgen, wobei dann dazu noch mindestens eine weitere Betriebsgröße der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise die die Last repräsentierende Größe LORD berücksichtigt wird.A block B12 is designed to determine a first characteristic value KW_1 as a function of a distance integral of at least one component of the regulator control signal LAM_FAC_FB with respect to the controller reference signal profile LAM_FAC_FB_REF over a predetermined time period T_INT. In this case, the predetermined period of time, for example, predetermined so that it corresponds to the period of the Zwangsanregungsrohsignals ZWA. The determination of the first characteristic value KW_1 in the block B12 preferably takes place cyclically, for example, so that a new, updated first characteristic value KW_1 is output regularly at the output of the block B12. Moreover, when determining the first characteristic value KW_1 after determining the distance integral, it is also possible to take into account a conversion and, to that extent, to take into account an oxygen loading equivalent, in which case at least one further operating variable of the internal combustion engine, such as the quantity LORD representing the load, is taken into account.

Das Ermitteln des Abstandsintegrals kann somit erfolgen mittels des Reglerstellsignals LAM_FAC_FB oder auch nur eines Anteils des Reglerstellsignals LAM_FAC_FB, wie beispielsweise einem P- und/oder I-Anteil.The Determining the distance integral can thus be done by means of Regulating control signal LAM_FAC_FB or even only a portion of the control signal LAM_FAC_FB, such as a P and / or I component.

In einem Block B14 ist ebenfalls bevorzugt ein Filter ausgebildet, mittels dessen das Zwangsanregungssignal LAMB_SP gefiltert wird und wobei die an dem Ausgang des Blocks B14 ein Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf LAM_SP_REF ausgegeben wird. Insbesondere ist das Filter ausgebildet und durch Führen einer Mittelwert orientierten Filterung und kann so beispielsweise ausgebildet sein zum Durchführen einer gleitenden Mittelwertbildung.In a block B14 is likewise preferably a filter, by means of which the forced excitation signal LAMB_SP is filtered and wherein the at the output of the block B14 is a forced excitation reference waveform LAM_SP_REF is output. In particular, the filter is formed and by guiding a mean-oriented filtering and can be so for example be designed to perform a moving average.

In einer einfachen Ausgestaltung kann der Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf LAM_SP_REF jedoch beispielsweise auch fest vorgegeben sein.In In a simple embodiment, the forced excitation reference signal waveform LAM_SP_REF However, for example, be fixed.

Ferner ist ein Block B16 vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, einen zweiten Kennwert KW_2 abhängig von einem Abstandsintegral des Zwangsanregungssignal LAM_SP bezogen auf den Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf LAM_SP_REF über die vorgegebene Zeitdauer T_INT zu ermitteln. Dabei wird auch ein Block B16 der zweite Kennwert KW_2 bevorzugt zyklisch ermittelt. Ferner kann auch grundsätzlich beim Ermitteln des zweiten Kennwertes nach dem Ermitteln des jeweiligen Abstandsintegrals ein Umrechnen und insofern berücksichtigen eines Sauerstoffbeladungsäquivalents erfolgen.Further a block B16 is provided, which is adapted to a second Characteristic KW_2 dependent from a distance integral of the forcible excitation signal LAM_SP to the forced excitation reference waveform LAM_SP_REF via the Predetermined time T_INT to determine. This is also a block B16, the second characteristic KW_2 preferably determined cyclically. Further can also basically when determining the second characteristic value after determining the respective Distance Integrals a conversion and thus take into account an oxygen loading equivalent respectively.

Ein erstes Programm, das in einem Speicher der Steuervorrichtung 25 abgespeichert ist und während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet wird, ist im Folgenden anhand des Ablaufdiagramms der 3 näher erläutert. In dem Schritt S1 können gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.A first program stored in a memory of the control device 25 is stored and processed during operation of the internal combustion engine, is below with reference to the flowchart of the 3 explained in more detail. If necessary, variables can be initialized in step S1.

In einem Schritt S2 wird ein Gütewert GW abhängig von zumindest dem ersten Kennwert KW_1 und bevorzugt zusätzlich auch abhängig von dem zweiten Kennwert KW_2 ermittelt. Das Ermitteln des Gütewerts kann beispielsweise umfassen, dass ein Quotient des ersten und zweiten Kennwertes KW_1, KW_2 ermittelt wird.In a step S2 becomes a quality value GW dependent of at least the first parameter KW_1 and preferably additionally dependent determined by the second characteristic KW_2. Determining the quality value may include, for example, a quotient of the first and second Characteristic value KW_1, KW_2 is determined.

In einem Schritt S4 wird ein Fehlerschwellwert THD_ERR ermittelt und zwar bevorzugt abhängig von einer Größe LORD, die eine Last der Brennkraftmaschine repräsentiert und/oder einem Alterungskennwert AGE für einen Alterungszustand des Abgaskatalysators 21, der insbesondere dessen Sauerstoffspeicherfähigkeit repräsentiert. Das Ermitteln des Fehlerschwellenwertes THD_ERR kann beispielsweise abhängig von einem vorgegebenen Kennfeld erfolgen. Der Fehlerschwellwert THD_ERR kann in einer einfachen Ausgestaltung jedoch grundsätzlich auch fest vorgegeben sein.In a step S4, an error threshold value THD_ERR is determined, preferably as a function of a variable LORD, which represents a load of the internal combustion engine and / or an aging characteristic value AGE for an aging state of the catalytic converter 21 which particularly represents its oxygen storage ability. The determination of the error threshold value THD_ERR can be effected, for example, as a function of a predefined map. However, the error threshold THD_ERR can basically also be fixed in a simple embodiment.

In einem Schritt S6 wird anschließend geprüft, ob der Gütewert GW größer ist als der Fehlerschwellwert THD_ERR. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt S8 auf das Vorhandensein ERR eines Fehlers erkannt. Ist die Bedingung des Schrittes S6 hingegen nicht erfüllt, so wird in einem Schritt S10 auf das Nicht-Vorhandensein N_ERR eines Fehlers des Abgassensors 42 erkannt. Im Anschluss an die Bearbeitung der Schritte S8 und S10 wird die Bearbeitung in einem Schritt S12 beendet. Bevorzugt wird das Programm gemäß der 3 in regelmäßigen Abständen erneut durchgeführt und zwar während des Betriebs der Brennkraftmaschine.In a step S6, it is then checked whether the quality value GW is greater than the error threshold value THD_ERR. If this is the case, the presence ERR of an error is detected in a step S8. On the other hand, if the condition of the step S6 is not satisfied, then in a step S10, the absence of N_ERR of an exhaust gas sensor error 42 recognized. Following the processing of steps S8 and S10, the processing is ended in step S12. Preferably, the program according to the 3 carried out again at regular intervals during operation of the internal combustion engine.

Ein weiteres Programm, das ebenfalls in dem Speicher der Steuervorrichtung 25 gespeichert ist und während ihres Betriebs entsprechend des Programms gemäß der 4 abgearbeitet wird, wird in einem Schritt S14 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden können.Another program, also in the memory of the control device 25 stored and during its operation according to the program in accordance with the 4 is processed, is started in a step S14, in which variables can be initialized if necessary.

In einem Schritt S16 wird ein gemittelter erster Kennwert KW_1_MW durch Mitteln von bei mehreren verschiedenen Berechnungszyklen ermittelten ersten Kennwerten KW_1 ermittelt. Dabei kann beispielsweise eine Mittelung der ermittelten ersten Kennwerte KW_1 durchgeführt werden, die für eine vorgegebene Anzahl an Zeitdauern T_INT ermittelt wurden, so zum Beispiel 5 oder 10 oder auch deutlich mehr. In diesem Zusammenhang kann grundsätzlich auch eine gleitende Mittelwertbildung eingesetzt werden.In In a step S16, an averaged first parameter KW_1_MW is transmitted Means of first determined at several different calculation cycles Characteristic values KW_1 determined. In this case, for example, an averaging the determined first characteristic KW_1 be performed, for a given Number of time periods T_INT were determined, such as 5 or 10 or even more. In this context, in principle, too a moving averaging can be used.

Entsprechend wird in dem Schritt S16 auch ein gemittelter zweiter Kennwert KW_2_MW abhängig von entsprechenden zweiten Kennwerten KW_2 ermittelt.Corresponding In step S16, an averaged second parameter KW_2_MW is also determined dependent determined by corresponding second characteristics KW_2.

Ein Schritt S18 korrespondiert dann insofern zu dem Schritt S2, als dass Ermitteln des Gütewertes GW statt mit dem ersten Kennwert KW_1 und/oder dem zweiten Kennwert KW_2 durch den gemittelten ersten Kennwert KW_1_MW beziehungsweise dem gemittelten zweiten Kennwert KW_2_MW erfolgt.One Step S18 then corresponds to step S2 insofar as determining the quality value GW instead of the first parameter KW_1 and / or the second characteristic value KW_2 by the averaged first characteristic KW_1_MW respectively the averaged second characteristic value KW_2_MW.

Die Schritte S20 bis S28 korrespondieren dann zu den Schritten S4 bis S12.The Steps S20 to S28 then correspond to steps S4 to S12.

Durch das Ermitteln des Fehlerschwellenwertes THD_ERR abhängig von dem Alterungszustand AGE des Abgaskatalysators ist es möglich, auf das Vorhandensein ERR des Fehlers der Abgassonde 42 bei einem neuen Abgaskatalysator aufgrund des größeren Katalysatorwirkungsgrades erst bei stärker ausgeprägten dynamischen Sondendefekten zu schliemen Bei älterem Abgaskatalysator mit geringerem Wirkungsgrad kann dann der Fehlerschwellenwert ERR so abgesenkt sein, dass ein Vorhandensein eines Fehlers ERR bereits bei geringen Beladungsüberhöhungen erfolgt.By determining the error threshold value THD_ERR depending on the aging state AGE of the catalytic converter, it is possible to check the presence ERR of the error of the exhaust gas de 42 in the case of a new catalytic converter, due to the greater efficiency of the catalytic converter, it can only be achieved with more pronounced dynamic probe defects. In the case of an older catalytic converter with lower efficiency, the error threshold value ERR can then be lowered so that an ERR error already occurs at low load peaks.

Aus Werten im Rahmen der Fehlererkennung wird die Wirkung im System ausgewertet und dies ermöglicht, dass Fehler erst dann erkannt werden müssen, wenn auch überhöhte Beladungen an der Abgassonde 42 erfasst werden. Es sind somit im Wesentlichen keine Vorhalte notwendig, die im Gegensatz dazu erforderlich sind, wenn ein direktes Diagnosekriterium eingesetzt wird, wie zum Beispiel ein Rückschluss von dem Messsignal MS1 direkt auf Emissionen. Darüber hinaus können alle Arten an Sondenalterung erkannt werden, wie Totzeit, Änderung des PT1-Verhaltens, symmetrische und asymmetrische Alterungserscheinungen und zwar insbesondere dann, wenn dies zu einem Aufschwingen des Lambdareglers und so dessen Reglerstellsignals LAM_FAC_FB führt.From values in the context of error detection, the effect in the system is evaluated and this makes it possible that errors only have to be recognized, even if excessive loads on the exhaust gas probe 42 be recorded. Thus, essentially no provisions are necessary, which in contrast are required when a direct diagnostic criterion is used, such as, for example, a conclusion of the measurement signal MS1 directly on emissions. In addition, all types of probe aging can be detected, such as dead time, change in PT1 behavior, symmetric and asymmetric aging phenomena, especially if this leads to a swinging of the lambda controller and thus its control loop signal LAM_FAC_FB.

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgastrakt (1), der einen Abgaskatalysator (21) und eine Abgassonde (42) umfasst, wobei ein Lambdaregler vorgesehen ist, dessen Regeldifferenz (D_LAMB) abhängig von einem Messsignal (MS1) der Abgassonde (42) und einem Zwangsanregungssignal (LAMB_SP) ermittelt wird und dessen Reglerstellsignal (LAM_FAC_FB) eine zuzumessende Kraftstoffmasse beeinflusst, bei dem – ein erster Kennwert (KW_1) abhängig von einem Abstandsintegral zumindest eines Anteils des Reglerstellsignals (LAM_FAC_FB) bezogen auf einen Reglerreferenzsignalverlauf (LAM_FAC_FB_REF) über eine vorgegebene Zeitdauer (T_INT) ermittelt wird, wobei das Abstandsintegral eine absolute Fläche zwischen dem Reglerreferenzsignalverlauf (LAM_FAC_FB_REF) und dem Reglerstellsignal (LAM_FAX_FB) repräsentiert, – abhängig von dem ersten Kennwert (KW_1) ein Gütewert (GW) ermittelt wird und – abhängig von dem Gütewert (GW) auf entweder das Vorhandensein (ERR) oder das Nicht-Vorhandensein (N_ERR) eines Fehlers des Abgassensors (42) erkannt wird.Method for operating an internal combustion engine with an exhaust gas tract ( 1 ), which is an exhaust gas catalyst ( 21 ) and an exhaust gas probe ( 42 ), wherein a lambda controller is provided whose control difference (D_LAMB) depends on a measurement signal (MS1) of the exhaust gas probe ( 42 ) and a forced excitation signal (LAMB_SP) is determined and whose regulator control signal (LAM_FAC_FB) influences a fuel mass to be metered, in which a first characteristic value (KW_1) depends on a distance integral of at least a portion of the regulator control signal (LAM_FAC_FB) relative to a controller reference signal characteristic (LAM_FAC_FB_REF) predetermined time duration (T_INT) is determined, wherein the distance integral represents an absolute surface between the controller reference signal waveform (LAM_FAC_FB_REF) and the servo control signal (LAM_FAX_FB), - a quality value (GW) is determined as a function of the first characteristic value (KW_1) and - depending on the quality value (GW) to either the presence (ERR) or absence (N_ERR) of a fault of the exhaust gas sensor ( 42 ) is recognized. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein zweiter Kennwert (KW_2) abhängig von einem Abstandsintegral eines Zwangsanregungssignals (LAMB_SP) des Lambdareglers bezogen auf einen Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf (LAMB_SP_REF) über die vorgegebene Zeitdauer (T_INT) ermittelt wird und – der Gütewert (GW) abhängig von dem ersten und dem zweiten Kennwert (KW_1, KW_2) ermittelt wird.Method according to claim 1, where a second Characteristic value (KW_2) from a distance integral of a forced excitation signal (LAMB_SP) the lambda controller based on a forced excitation reference signal waveform (LAMB_SP_REF) over the predetermined time (T_INT) is determined and - the quality value (GW) dependent is determined by the first and the second characteristic value (KW_1, KW_2). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Gütewert (GW) abhängig von einem gemittelten ersten und/oder gemittelten zweiten Kennwert (KW_1, KW_2) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, in the quality value (GW) from an averaged first and / or averaged second characteristic value (KW_1, KW_2) is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Reglerreferenzsignalverlauf (LAM_FAC_FB_REF) durch Filtern des Reglerstellsignals (LAM_FAC_FB) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, in the controller reference signal waveform (LAM_FAC_FB_REF) by filtering of the controller control signal (LAM_FAC_FB) is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Reglerreferenzsignalverlauf (LAM_FAC_FB_REF) abhängig von einer gleitenden Mittelwertbildung des Reglerstellsignals (LAM_FAC_FB) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, in the controller reference signal waveform (LAM_FAC_FB_REF) depends on a moving averaging of the controller control signal (LAM_FAC_FB) is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf (LAMB_SP_REF) durch Filtern des Zwangsanregungssignals (LAMB_SP) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, in the forced excitation reference waveform (LAMB_SP_REF) Filtering the forced excitation signal (LAMB_SP) is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Zwangsanregungsreferenzsignalverlauf (LAMB_SP_REF) abhängig von einer gleitenden Mittelwertbildung des Zwangsanregungssignals (LAMB_SP) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, in the forced excitation reference signal waveform (LAMB_SP_REF) depends on a moving averaging of the forced excitation signal (LAMB_SP) is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem abhängig von einem Vergleich des Gütewertes (GW) mit einem vorgegebenen Fehlerschwellenwert (THD_ERR) auf entweder das Vorhandensein (ERR) oder das Nicht-Vorhandensein (N_ERR) eines Fehlers des Abgassensors (42) erkannt wird.Method according to one of the preceding claims, in which, depending on a comparison of the quality value (GW) with a predetermined error threshold (THD_ERR), either the presence (ERR) or the absence (N_ERR) of an error of the exhaust gas sensor ( 42 ) is recognized. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Fehlerschwellenwert (THD_ERR) abhängig von zumindest einer die Last an der Brennkraftmaschine repräsentierenden Größe (LORD) ermittelt wird.The method of claim 8, wherein the error threshold (THD_ERR) at least one of the load on the internal combustion engine representing Size (LORD) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem der Fehlerschwellenwert (THD_ERR) abhängig von einem vorgegebenen Alterungskennwert (AGE) des Abgaskatalysators (21) ermittelt wird.Method according to one of Claims 8 or 9, in which the fault threshold value (THD_ERR) is dependent on a predetermined aging characteristic value (AGE) of the catalytic converter ( 21 ) is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die vorgegebene Zeitdauer (T_INT) einer Periodendauer der Zwangsanregung entspricht.Method according to one of the preceding claims, in the predetermined time duration (T_INT) of a period of the forced excitation equivalent. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgastrakt (1), der einen Abgaskatalysator (21) und eine Abgassonde (42) umfasst, wobei ein Lambdaregler vorgesehen ist, dessen Regeldifferenz abhängig von einem Messsignal (MS1) der Abgassonde (42) und einem Zwangsanregungssignal (LAMB_SP) ermittelt wird, dessen Reglerstellsignal (LAM_FAC_FB) eine zuzumessende Kraftstoffmasse beeinflusst, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, – einen ersten Kennwert (KW_1) abhängig von einem Abstandsintegral zumindest eines Anteils des Reglerstellsignals (LAM_FAC_FB) des Lambdareglers bezogen auf einen Reglerreferenzsignalverlauf (LAM_FAC_FB_REF) über eine vorgegebene Zeitdauer (T_INT) zu ermitteln, wobei Abstandsintegral eine absolute Fläche zwischen dem Reglerreferenzsignalverlauf (LAM_FAC_FB_REF) und dem Reglerstellsignal (LAM_FAC_FB) repräsentiert, abhängig von dem ersten Kennwert (KW_1) einen Gütewert (GW) zu ermitteln und – abhängig von dem Gütewert (GW) auf entweder das Vorhandensein (ERR) oder das Nicht-Vorhandensein (N_ERR) eines Fehlers des Abgassensors (42) zu erkennen.Device for operating an internal combustion engine with an exhaust gas tract ( 1 ), which is an exhaust gas catalyst ( 21 ) and an exhaust gas probe ( 42 ), wherein a lambda controller is provided whose control difference depends on a measurement signal (MS1) of the exhaust gas probe ( 42 ) and a forced excitation signal (LAMB_SP) is determined, the controller Stellstell signal (LAM_FAC_FB) influences a fuel quantity to be metered, the device being designed to: a first characteristic value (KW_1) dependent on a distance integral of at least a portion of the regulator control signal (LAM_FAC_FB) of the lambda controller with respect to a controller reference signal characteristic (LAM_FAC_FB_REF) over a predetermined period of time (T_INT ), where distance integral represents an absolute area between the controller reference signal waveform (LAM_FAC_FB_REF) and the servo control signal (LAM_FAC_FB), determining a quality value (GW) as a function of the first characteristic value (KW_1) and depending on the quality value (GW) either Presence (ERR) or absence (N_ERR) of an exhaust sensor fault ( 42 ) to recognize.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5052361A (en) * 1989-06-15 1991-10-01 Honda Giken Kogyo K.K. Method of detecting deterioration of an exhaust gas concentration sensor for an internal combustion engine
US5179929A (en) * 1990-11-29 1993-01-19 Honda Giken Kogyo K.K. (Honda Motor Co., Ltd, In English) Method of detecting deterioration of exhaust gas ingredient concentration sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5052361A (en) * 1989-06-15 1991-10-01 Honda Giken Kogyo K.K. Method of detecting deterioration of an exhaust gas concentration sensor for an internal combustion engine
US5179929A (en) * 1990-11-29 1993-01-19 Honda Giken Kogyo K.K. (Honda Motor Co., Ltd, In English) Method of detecting deterioration of exhaust gas ingredient concentration sensor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
N.N: Malfunction and Diagnostic System Requirements for 2004 and Subsequent Model-Year Passenger Cars, Light-Duty Trucks, and Medium-Duty Vehicles and Engines (OBD II). Title 13, California Code Regulations, Section 1968.2 *
v.BASSHUYSEN,R., SCHÄFER,F.: Handbuch Verbrennungsmotor. 2.Aufl., Vieweg, 2002, S.589-561 *

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