[发明专利]用于对两点式λ传感器的电压偏移进行补偿的方法和控制单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对两点式λ传感器的电压-λ-特性曲线中相对于所述两点式λ传感器的参考-电压-λ-特性曲线的电压偏移进行补偿的方法，其中所述两点式λ传感器布置在内燃机的排气中。

此外，本发明涉及一种用于实施所述方法的控制单元。

背景技术

为了对有害物质排放及排气后处理进行优化，在现代的内燃机中使用用于确定排气的成分并且用于控制所述内燃机的λ传感器。λ传感器确定排气的氧含量，这被用于调节输送给所述内燃机的空气-燃料-混合物并且由此调节在催化器之前的排气λ值。在此，通过λ调节回路来如此调节所述内燃机的空气及燃料供给，从而实现对于通过被设置在所述内燃机的排气道中的催化器进行的排气后处理来说最佳的排气成分。对于柴油机来说，一般要调节到为1的λ值，也就是空气对燃料的化学计量的比例。因此能够将所述内燃机的有害物质排放降低到最低限度。

使用了不同形式的λ传感器。对于也被称为跃变传感器或者伦斯脱传感器的两点式λ传感器来说，所述电压-λ-特性曲线在λ=1时具有跳跃式的下降。因此它基本上允许在以燃料盈余运行内燃机时产生的浓厚的排气（λ＜1）与以空气盈余运行时产生的稀薄的排气（λ＞1）之间进行区分，并且能够将排气调节到为1的λ值。

宽带λ传感器也被称为连续的或者线性的λ传感器，它能够在较宽的围绕着λ=1的范围内测量排气中的λ值。由此例如也能够将内燃机调节到用空气盈余进行的稀薄混合气的运行。

通过传感器特性曲线的线性化，也能够用成本较为低廉的两点式λ传感器在有限的λ范围内对催化器进行连续的λ调节。其前提是，在所述两点式λ传感器的传感器电压与λ之间存在明确的关联。这种关联必须在所述两点式λ传感器的整个使用寿命期间存在，因为否则所述调节的精度不够，并且可能出现不允许的高排放。由于所述两点式λ传感器的制造公差及老化效应，这个前提得不到满足。

为了用两点式λ传感器来实施连续的λ调节，已知通过在给内燃机切断进给时对传感器电压校准的方式来确定所述两点式λ传感器的当前的电压-λ-特性曲线相对于其参考-电压-λ-特性曲线在整个λ范围内恒定的电压偏移并且对其进行补偿，其中在切断进给时不向所述内燃机输送燃料。在此基础上，文件DE 10 2010 027 984 A1说明了一种用于运行内燃机的排气系统的方法，其中由排气传感器检测在排气道中流动的排气的至少一项参数。在此规定，在内燃机的、未进行燃料的喷射和燃烧的运行状态中借助于为所述排气系统分配的新鲜空气供给装置来将新鲜空气输送给处于所述排气传感器下游的排气道，并且与此同时并且/或者此后对所述排气传感器进行校准。

但是，只有所述电压偏移不仅在切断进给时在相应含氧的排气中而且在整个λ范围内表现出相同的特征（ausgeprägt）时，才能对所述电压偏移进行足够好的补偿。如果所述电压偏移缘于唯一的原因，那就可能是上述情况。但是，就所述电压-λ-特性曲线相对于所述参考-电压-λ-特性曲线的偏差来说，大多存在着多个叠加的原因。这些原因可能在不同的λ范围内表现出大为不同的特征，由此所述电压偏移根据排气λ值变化。尤其所述原因可能在稀薄的λ范围内并且在浓厚的λ范围内表现出大为不同的特征。这种取决于λ的电压偏移不能通过在切断进给时进行的校准来足够地得到补偿。所述方法的另一缺点在于，现代的发动机方案具有越来越少的滑移阶段，这限制了这样的滑移校准的可能性。

因此，使用处于催化器之前的、大多具有两点式调节功能的两点式λ传感器。所述两点式调节具有以下缺点：在一些运行模式中（对于这些运行模式来说稀薄的或者浓厚的空气-燃料-混合物是必要的，例如用于进行催化器诊断或者用于进行构件保护），只能在预控制的情况下设定目标λ，但是无法调节所述目标λ。

发明内容

本发明的任务是，提供一种简单而可靠的、用于在两点式λ传感器的运行中对其电压偏移进行补偿的方法，从而能够用所述两点式λ传感器实现连续的λ调节。

此外，本发明的任务是，提供一种相应的、用于实施所述方法的控制单元。