[发明专利]用于对废气净化设备的功能能力进行监控的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对内燃机的废气净化设备的功能能力进行监控的方法，所述废气净化设备在其中心的区段中具有至少两个在排气道中先后布置的催化器，并且在这个中心的区段之前和/或之后还能够布置另外的净化废气的组件，其中沿着所述废气的流动方向在马达缸体之后并且在所述第一催化器之前布置了λ探针，并且在所述第一催化器和所述另外的催化器之后分别布置了一个另外的废气探针，并且用所述λ探针来实施λ调节以及用于所述第一催化器的氧气或者油气的存储能力的平衡，并且用处于所述另外的催化器之后的、作为两点式λ探针构造的废气探针来对所述另外的催化器实施催化器诊断。

此外，本发明涉及用于一种用于实施所述方法的装置、尤其是马达控制单元。

背景技术

在现今的马达控制系统中，将λ探针用于检测废气中的氧气浓度并且用于对马达进行λ调节。在此使用宽带λ探针和两点式λ探针。

用宽带λ探针能够在较宽的λ范围内持续不断地调节废气λ。通过探针特性曲线的线性化，也能够用成本更为低廉的两点式λ探针来进行持续不断的λ调节，即使是在受限制的λ范围内。

相对于宽带λ探针，两点式λ探针在围绕着λ=1的较窄的范围内由于其阶跃状的探针特性曲线而具有明显更高的精度。对于浓的或者是稀的λ（Lambda）来说，在这个围绕着λ=1的较窄的范围之外，两点式λ探针的精度通常由于公差效应和老化效应而比宽带λ探针更小。

因此，通常在马达控制系统中在下述位置上使用宽带λ探针，在所述位置上应该精确地测量浓的或者稀的λ值，或者在下述位置上使用宽带λ探针，在所述位置上在围绕着λ=1的范围内以受限制的精度进行的测量够用。两点式λ探针在下述位置上使用，在所述位置上在围绕着λ=1的范围内应该以较高的精度来测量废气λ。

对于宽带λ探针来说，典型的应用是在催化器之前进行λ调节并且在对所述催化器进行诊断时对氧气输入和氧气输出进行平衡。两点式λ探针的典型的应用是在催化器之后进行非常精确的λ=1调节并且在对所述催化器进行诊断时对浓的或者稀的废气的穿通（Durchbruch）进行识别。

比如对于所谓的“特超低排放汽车（Super Ultra-Low Emission Vehicle：SULEV）”来说，用于现今严格的排放要求及诊断要求的汽油系统的典型的排气设备包括：宽带λ探针、第一三元催化器、两点式λ探针和未受监控的第二三元催化器。

将来的还更为严格的排放要求及诊断要求（比如大概可能的国6）要求下述排气设备，对于所述排气设备来说，对所述第二三元催化器的功能进行监控并且对其氧气存储能力进行测量。所述第二三元催化器也能够以与颗粒过滤器组合的形式存在或者作为两个构件的组合而存在，所述组合也被称为经过涂覆的颗粒过滤器或者被称为四元催化器。也可以考虑所述第二三元催化器与其它的催化器、像比如NSC-催化器或者SCR-催化器的组合。

在对所述第二催化器的氧气存储能力进行尽可能精确的监控的观点之下，显得有意义的是，在这个第二催化器之前使用宽带λ探针，以用于氧气输入和氧气输出的平衡，并且在这个第二催化器之后使用两点式λ探针，以用于在诊断时对浓的或者稀的废气的穿通进行识别。

因此，当前谈及具有以下构造的排气设备（沿着废气的流动方向在排气道中布置在马达缸体之后）：

·第一宽带λ探针

·第一催化器（作为三元催化器构造）

·第二宽带探针

·第二催化器（或者说经过涂覆的颗粒过滤器）

·两点式λ探针，

其中所述第一宽带λ探针用于进行λ调节，并且用于为所述第一催化器的诊断而进行平衡。所述第二宽带λ探针用于进行导向调节（Führungsregelung），并且在对所述第一催化器进行诊断时用于进行穿通识别，并且用于为所述第二催化器的诊断而进行平衡。不过，所述第二宽带λ探针在这种布置结构中相对于处于这个安装位置上的两点式λ探针而具有功能上的缺点。这些缺点一方面是在围绕着λ=1的范围内所述导向调节的更低的精度，并且另一方面是对所述第一催化器的诊断来说对于λ穿通的识别的不太好的适宜性。

DE 102013226063 A1比如说明了一种这样的布置结构，该布置结构具有两个先后布置的催化器、一个三元前级催化器和一个三元后级催化器。在所述前级催化器之前和之后分别设置了一个λ探针。在所述后级催化器之后设置了第三λ探针。在此，在所述主催化器之前没有设置对于废气组分的确定以对所述主催化器的氧气存储能力或者油气存储能力进行平衡。

发明内容