本發(fā)明涉及一種用于在與參考電壓-λ特征曲線偏差時通過適配來校正布置在內(nèi)燃機的排氣通道中的兩點式λ探測器的電壓-λ特征曲線的方法。

背景技術(shù)：

為了優(yōu)化當(dāng)今內(nèi)燃機中的有害物質(zhì)排放，使用排氣傳感器來調(diào)節(jié)燃燒過程和排氣再處理，包括雙點式λ探測器和/或?qū)拵溅颂綔y器。所述優(yōu)化以以下為前提：通過探測器可靠地且準(zhǔn)確地求取測量參量。在此，決定性因素是物理測量的參量與待求取的、通常通過特征曲線存在的測量參量之間的明確的相互關(guān)系。特征曲線相對于參考特征曲線例如由于公差或者通過老化引起的移位可能導(dǎo)致以數(shù)倍增大的損害物質(zhì)排放。

這尤其適于兩點式λ探測器、也稱作階躍探測器或內(nèi)恩斯特探測器，如果其用于持續(xù)的λ調(diào)節(jié)。其電壓-λ特征曲線在濃(fett)區(qū)與淡(mager)區(qū)(λ＝1)之間的過渡中具有階躍并且在其他方面相對平地延伸。因此，兩點式λ探測器通?；旧显趦?nèi)燃機以燃料過剩的運行時的濃的排氣(λ<1)與在以空氣過剩的運行時的淡的排氣(λ>1)之間進行區(qū)分。然而，通過λ特征曲線的線性化也能夠借助比寬帶式λ探測器更成本有利的兩點式λ探測器實現(xiàn)在催化器之前至少在限制的λ區(qū)域中的持續(xù)的λ調(diào)節(jié)。由于相當(dāng)平的特征曲線變化過程，這以在探測器的整個壽命上與參考電壓-λ特征曲線的良好的一致性為前提。否則，調(diào)節(jié)的精度不足夠并且可能發(fā)生不允許地高的發(fā)射。

該前提條件通常不滿足。取而代之，實際的電壓-λ特征曲線通過多種疊加效果相對于參考電壓-λ特征曲線移位。因此，在催化器之前大多借助具有調(diào)節(jié)到λ＝1的兩點式調(diào)節(jié)來使用兩點式λ探測器。但這具有以下不利：在運行模式——對于所述運行模式需要淡的或濃的空氣燃料混合物(例如催化器診斷或部件保護)——中，目標(biāo)λ僅僅預(yù)控制地達到，但不能被調(diào)節(jié)。

由DE 10 2010 211 687A1已知一種用于識別偏差的方法并且由DE 10 2012 211 683A1已知一種用于相對于相應(yīng)的參考電壓-λ特征曲線校正布置在內(nèi)燃機的排氣通道中的兩點式λ探測器的λ特征曲線的方法。在那里尤其描述，能夠如何識別并且補償兩點式探測器的在催化器之前的實際λ特征曲線與參考電壓-λ特征曲線的恒定的特征曲線偏移或者由溫度決定的偏差。因此，借助兩點式λ探測器能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)的λ調(diào)節(jié)。

然而，所述方法以以下為前提：必須相繼地經(jīng)歷確定的馬達運行條件，直至第一次發(fā)生了偏差的完全補償(“初適配(Uradaption)”)。特別地，在所述初適配完成并且如所設(shè)置那樣的持續(xù)的λ調(diào)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)之前，行駛特性(Fahrprofil)必須包含具有空氣過剩(例如推動關(guān)斷)的階段以及具有對于一定時間恒定的馬達轉(zhuǎn)速和負(fù)載的階段。在不利的行駛特性中，初適配可能延遲，從而在這種情形中持續(xù)的λ調(diào)節(jié)的優(yōu)點稍后才生效。依靠持續(xù)的λ調(diào)節(jié)的功能則可能被鎖止。同樣，依靠持續(xù)的λ調(diào)節(jié)的診斷在車輛生命周期開始時可能達不到由立法者要求的運行頻度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種用于校正布置在內(nèi)燃機的排氣通道中的兩點式λ探測器的電壓-λ特征曲線的方法，借此確保，能夠盡可能快地實現(xiàn)持續(xù)的λ調(diào)節(jié)。

所述任務(wù)借助權(quán)利要求1的特征來解決。在此設(shè)置，在內(nèi)燃機沒有運行時實施適配，其中，在輸送加熱功率的情況下檢查兩點式λ探測器的與溫度相關(guān)的標(biāo)稱值。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法已經(jīng)自第一次馬達啟動起允許特征曲線移位的適配，從而在車輛的第一次投入運行時已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)的λ調(diào)節(jié)。通過這種方式，能夠在開始時應(yīng)用依靠持續(xù)的λ調(diào)節(jié)的功能，例如催化器診斷或者部件保護。這又在該領(lǐng)域中與行駛特性無關(guān)地在車輛生命周期開始時引起更少的有害物質(zhì)排放以及更少的燃料消耗。此外，改善診斷的運行頻度，所述診斷與持續(xù)的λ調(diào)節(jié)相關(guān)。

在此有利地設(shè)置，在適配的第一步驟中與電壓和λ無關(guān)地檢查電壓-λ特征曲線的由溫度決定的移位并且在標(biāo)稱值的偏差時校正該移位。這能夠?qū)崿F(xiàn)由溫度決定的特征曲線移位的與其他方法步驟無關(guān)的適配，與在開始時所述的文獻DE 10 2010 211 687A1和DE 10 2012 211 683A1中不同。特別地，事先不需要在λ1點的移位方面以及在恒定的電壓偏移方面的先前檢查，這允許在馬達停止時的由溫度決定的特征曲線移位的識別。如果在適配的第二步驟中基于與溫度相關(guān)的移位的校正求取并且校正電壓-λ特征曲線的電壓偏移，則特征曲線的適配更全面并且到達更高的精度。

如果在控制裝置中存儲所述第一步驟的和所述第二步驟的校正值并且在所述內(nèi)燃機的運行期間使用所述校正值用于所述由溫度決定的移位的和/或所述電壓偏移的將來校正，則所述校正值可以隨時考慮用于持續(xù)的λ調(diào)節(jié)。此外，所述校正值在需要時直接或在進一步處理之后作為初始化值提供給用于適配的其他方法，所述其他方法例如用于合理性驗證。在此，控制裝置優(yōu)選集成到馬達控制裝置中。

符合目的的是，檢測探測器內(nèi)阻作為與溫度相關(guān)的標(biāo)稱值。

如果根據(jù)兩點式λ探測器的探測器內(nèi)阻-溫度特征曲線檢查到由溫度決定的移位，則這能夠?qū)崿F(xiàn)與電壓-λ特征曲線無關(guān)的檢查并且必要時由溫度決定的特征曲線移位的校正。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的一種有利的變型方案中設(shè)置，在第一步驟中：

快速加熱兩點式λ探測器并且如此調(diào)節(jié)探測器加熱，使得達到用于探測器內(nèi)阻的標(biāo)稱值，

求取加熱功率，所述加熱功率對于兩點式λ探測器在探測器內(nèi)阻的標(biāo)稱值時的運行是必需的，

將實際需要的加熱功率與存儲在控制裝置中的參考加熱功率值進行比較并且構(gòu)成相應(yīng)的加熱功率差，

根據(jù)所述加熱功率差求取用于加熱功率調(diào)節(jié)的期望值校正，所述期望值校正構(gòu)成第一步驟的校正值，并且

將探測器加熱調(diào)節(jié)到經(jīng)校正的期望值上。

所述快速加熱以盡可能無水的系統(tǒng)為前提，以便排除兩點式λ探測器的通過熱沖擊的損害。因此，所述方法在第一次馬達啟動之前的應(yīng)用在此也是有利的。所求取的加熱功率是對于兩點式λ探測器的溫度的間接度量，其中，對此也可以考慮另一參量、例如加熱電壓或者直接通過溫度傳感器測量的探測器溫度。存儲在控制裝置中的參考加熱值例如可以由特征曲線得出。此外，在此也可以考慮多個參考值。這當(dāng)?shù)谝徊襟E以探測器內(nèi)阻的不同標(biāo)稱值重復(fù)時例如是有意義的。因此，不同的值對可以由尤其一個探測器內(nèi)阻-溫度特征曲線均衡。這也允許對于移位的不同原因、例如外圍設(shè)備中的不同的部件公差的考慮。所求取的期望值校正的目標(biāo)是，調(diào)節(jié)兩點式λ探測器的所需要的標(biāo)稱溫度。

優(yōu)選設(shè)置，在第二步驟中：

測量探測器電壓，并且

將實際測量的探測器電壓與存儲在控制裝置中的參考值進行比較并且構(gòu)成相應(yīng)的電壓差，所述電壓差構(gòu)成第二步驟的校正值。

通過在由溫度決定的移位的校正之后實施所述步驟的方式，以高的可能性僅僅還需校正恒定的電壓偏移。第二步驟當(dāng)馬達沒有直接事先運行的時候優(yōu)選實施，以便還沒有例如過多的剩余排氣或者水位于測量容積中。

通過涉及在淡分支以及濃分支中相同、至少在量值上恒定的電壓偏移的方式，可能的是，在高的空氣過剩時進行探測器電壓的測量。因此，也能夠與λ1移位無關(guān)地實施第二步驟。

為了提高持續(xù)的λ調(diào)節(jié)的精度，有利地設(shè)置，在內(nèi)燃機的隨后運行期間合理性驗證第一步驟的和第二步驟的存儲在控制裝置中的校正值。為此，例如可以考慮在開始時所述文獻(DE 10 2010 211 687和DE 10 2012 211 683A1)中描述的方法。

此外，對于根據(jù)本發(fā)明的方法的快速且獨立的實施而言有利的是，與λ1點的移位無關(guān)地實現(xiàn)適配。

如果在車輛安裝的結(jié)束時、在內(nèi)燃機的第一次運行之前實施所述適配，則存在用于實施所述方法的能夠非常好地復(fù)現(xiàn)的條件。這主要涉及限定的周圍環(huán)境條件和排氣管中的空氣過剩。尤其可以從冷的且無水的排氣系統(tǒng)出發(fā)。初適配例如能夠集成到本來設(shè)置在流水線末端的安裝測試中，在所述安裝測試中加熱兩點式λ探測器。但也可以設(shè)置，在稍后的車輛生命周期中重復(fù)根據(jù)本發(fā)明的適配，以便例如合理性驗證或者優(yōu)化先前的適配。尤其可以設(shè)置，在λ探測器的更換時重復(fù)所述適配。在此符合目的的是，將適配或者重復(fù)與適合的接通條件耦合，所述接通條件尤其確保探測器在加熱時不被損壞并且存在對于特征曲線移位的識別和校正適合的周圍環(huán)境條件。

根據(jù)本發(fā)明的方法能夠有利地在催化器之前以及之后用于兩點式λ探測器。所述適配也能夠在安裝之間已經(jīng)發(fā)生，然而其中，沒有考慮外圍設(shè)備，兩點式λ探測器在安裝之后嵌入到所述外圍設(shè)備中。

附圖說明

以下根據(jù)實施例參考附圖進一步闡述本發(fā)明。附圖示出：

圖1：技術(shù)上的周圍環(huán)境的示意圖，在所述周圍環(huán)境中可以應(yīng)用所述方法，

圖2：用于理想的和偏差的兩點式λ探測器的探測器內(nèi)阻-溫度圖，以及

圖3：兩點式λ探測器的電壓-λ圖。

具體實施方式

圖1示意性示出技術(shù)上的周圍環(huán)境，其中，可以應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法。通過進氣通道11給實施為汽油馬達的內(nèi)燃機10輸送燃燒空氣。在此，燃燒空氣的空氣量可以借助進氣通道11中的進氣測量裝置12來確定。所輸送的空氣量用于在待預(yù)控制的λ值時摻雜的燃料量的確定以及排氣參數(shù)、例如排氣量、體積流量或排氣速度的確定。內(nèi)燃機10的排氣通過排氣通道17引導(dǎo)，在所述排氣通道中布置有催化器16。此外，在排氣通道17中在催化器16之前布置有第一λ探測器15并且在催化器16之后布置有第二λ探測器18，所述第一λ探測器的和所述第二λ探測器的信號輸送給馬達控制裝置14。馬達控制裝置14此外與進氣測量裝置12連接并且根據(jù)輸送給所述進氣測量裝置的數(shù)據(jù)來確定可以通過燃料測量裝置13輸送給內(nèi)燃機10的燃料量。此外，在馬達控制裝置14中在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施時存儲用于適配的所求取的校正值并且進行特征曲線移位的校正。對于根據(jù)本發(fā)明的方法所需要的參考特征曲線和/或參考特征值同樣存儲在馬達控制裝置14中，以便所述馬達控制裝置充當(dāng)在根據(jù)本發(fā)明的方法中所需要的控制裝置。符合目的的是，在此沒有示出的探測器加熱裝置同樣與馬達控制裝置14連接并且通過所述馬達控制裝置來調(diào)節(jié)。

圖2示出第一λ探測器15的電阻/溫度圖20，其中，也可以相似地示出第二λ探測器18的電阻/溫度圖，其具有溫度軸線24(在此為橫坐標(biāo))和電阻軸線21(在此為縱坐標(biāo))。第一探測器內(nèi)阻-溫度特征曲線22相應(yīng)于在無公差的情況下的新的λ探測器的理想特征曲線，所述理想特征曲線因此是參考特征曲線。第二探測器內(nèi)阻-溫度特征曲線23相應(yīng)于新的兩點式λ探測器的特征曲線，所述特征曲線通過部件公差向上移位。同樣，所述特征曲線也可能向下移位。如果具有第一探測器內(nèi)阻-溫度特征曲線22的兩點式λ探測器調(diào)節(jié)到標(biāo)稱電阻值25上、即探測器內(nèi)阻的標(biāo)稱值上，則達到第一溫度26。在具有第二探測器內(nèi)阻-溫度特征曲線23的兩點式λ探測器的情況下得到第二溫度27，其與第一溫度26向上偏差并且因此導(dǎo)致有錯誤地確定的λ值，因為所述λ值具有溫度相關(guān)性。

在圖3中示出具有λ軸線32和電壓軸線31的電壓-λ圖30。一方面，描繪在沒有公差的情況下的理想的兩點式λ探測器的參考電壓-λ特征曲線35。另一方面，示出以盡可能恒定的電壓偏移移位的電壓-λ特征曲線36，如其可以通過部件公差得到的那樣。在濃區(qū)33和淡區(qū)34之間，特征曲線在變化過程中具有階躍狀的變化。

通過根據(jù)本發(fā)明的方法的第一步驟，現(xiàn)在能夠根據(jù)在圖2中示出的相互關(guān)系求取，第二溫度27在調(diào)節(jié)到標(biāo)稱電阻值25時與第一溫度26偏差多遠?；诖?，校正探測器加熱的加熱功率，使得將來達到第一溫度26。因此，校正電壓-λ特征曲線的由溫度決定的特征曲線移位。

隨后，根據(jù)在圖3中示出的電壓-λ特征曲線進行根據(jù)本發(fā)明的方法的第二步驟。在此，在高的空氣過剩下在淡區(qū)34中、例如在周圍環(huán)境空氣的情況下測量并且校正電壓-λ特征曲線36與參考電壓-λ特征曲線35之間的電壓偏移。因為約自λ>5起幾乎不再存在在電壓-λ特征曲線的斜率方面的變化，所以在該區(qū)域中準(zhǔn)確的λ值不太重要。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法與λ1移位無關(guān)地并且尤其在馬達停止時應(yīng)用。通過這種方式，可以提供用于兩點式λ探測器的特征曲線移位的與內(nèi)燃機的運行無關(guān)的適配的方法。