(57)【要約】  本発明は、（ａ）排気ガス後処理システムに含まれる排気ガス後処理機器から流出する排気ガスに関連するパラメータの測定された大きさに関するセンサ１１からの情報に基づいて第１の比較値を決め、（ｂ）計算モデルに基づいて算出された前記パラメータの大きさを表す値に基づいて、第１の比較値に対応する第２の比較値を決め、（ｃ）前記比較値の間の差分を表す差分値を決め、（ｄ）ある一定時間の間にステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、この時間の間の差分値の分散を表す分散値を決め、また（ｅ）分散値を所与の閾値と比較してセンサまたはシステムの機能に関する情報を生成する、監視方法および監視装置に関する。
2009520155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の排気ガス後処理システム（２）に含まれる、例えば触媒またはフィルタの形態の排気ガス後処理機器（５）から流出する排気ガスに関するパラメータの大きさを測定するように配置されたセンサ（１１）の機能を監視する方法であって、
（ａ）前記パラメータの大きさに関する前記センサ（１１）からの測定値に基づいて第１の比較値（Ｃ１）を確立するステップと、
（ｂ）計算モデルによって算出された前記パラメータの大きさの値に基づいて、前記第１の比較値（Ｃ１）に対応する第２の比較値（Ｃ２）を確立するステップと、
（ｃ）前記比較値（Ｃ１、Ｃ２）の間の差分を表す差分値（Ｖｄｉｆｆ）を確立するステップと、
（ｄ）所定の時間の間にステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、この時間の間の前記差分値（Ｖｄｉｆｆ）の分散を表す分散値（Ｖｖａｒ）を確立するステップと、
（ｅ）前記分散値（Ｖｖａｒ）を所与の閾値（Ｖｔｈ）と比較して、前記センサ（１１）の機能に関する情報を生成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記分散値（Ｖｖａｒ）が前記閾値（Ｖｔｈ）を超えた場合に故障表示が生成され、それによって前記センサ（１１）の機能異常を示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記センサ（１１）が、前記排気ガス後処理機器（５）から流出する排気ガスの温度（Ｔ１）を測定するように配置された温度センサであり、前記第１の比較値（Ｃ１）が、前記温度の大きさに関する前記温度センサからの測定値に基づいて確立され、また前記第２の比較値（Ｃ２）が、計算モデルによって算出された前記温度の大きさの値に基づいて確立されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記排気ガス後処理機器（５）が、例えばＳＣＲ触媒などの触媒であり、前記センサ（１１）が、前記触媒から流出する排気ガスのＮＯｘ含有量を測定するように配置されたＮＯｘセンサであり、前記第１の比較値（Ｃ１）が、前記ＮＯｘ含有量の大きさに関する前記ＮＯｘセンサからの測定値に基づいて確立され、また前記第２の比較値（Ｃ２）が、計算モデルを用いて算出された前記ＮＯｘ含有量の大きさの値に基づいて確立されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項５】
自動車の排気ガス後処理システムに含まれる、例えば触媒またはフィルタの形態の排気ガス後処理機器から流出する排気ガスに関するパラメータの大きさを測定するように配置されたセンサの機能を監視するための監視装置であって、
前記監視装置（２０）が、計算モデルに基づいて前記パラメータの大きさを算出するための計算手段（２１）を有すること、および
前記監視装置（２０）が、前記測定されたパラメータの大きさに関する前記センサからの情報、および前記算出されたパラメータの大きさに関する前記計算手段（２１）からの情報を受け取るように配置された処理手段（２２）を有し、該処理手段（２２）が、
（ａ）前記測定されたパラメータの大きさに関する前記センサからの情報に基づいて第１の比較値（Ｃ１）を確立し、
（ｂ）前記算出されたパラメータの大きさに関する前記計算手段（２１）からの情報に基づいて、前記第１の比較値（Ｃ１）に対応する第２の比較値（Ｃ２）を確立し、
（ｃ）前記比較値（Ｃ１、Ｃ２）の間の差分を表す差分値（Ｖｄｉｆｆ）を確立し、
（ｄ）所定の時間の間にステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、この時間の間の前記差分値（Ｖｄｉｆｆ）の分散を表す分散値（Ｖｖａｒ）を確立し、また
（ｅ）前記分散値（Ｖｖａｒ）を所与の閾値（Ｖｔｈ）と比較して、前記センサの機能に関する情報を生成する
ように適合されていることを特徴とする監視装置。
【請求項６】
前記処理手段（２２）は、前記分散値（Ｖｖａｒ）が前記閾値（Ｖｔｈ）を超えた場合に故障表示を生成し、それによって前記センサの機能異常を示すように適合されていることを特徴とする請求項５に記載の監視装置。
【請求項７】
前記パラメータが、前記排気ガス後処理機器から流出する排気ガスの温度（Ｔ１）であり、前記センサが前記温度（Ｔ１）を測定するように配置され、また前記計算手段（２１）が、前記計算モデルに基づいて前記温度の大きさを算出するように適合されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の監視装置。
【請求項８】
前記パラメータが、前記排気ガス後処理システムに含まれる、例えばＳＣＲ触媒などの触媒の形態の排気ガス後処理機器から流出する排気ガスのＮＯｘ含有量であり、前記センサが前記ＮＯｘ含有量を測定するように配置されたＮＯｘセンサであり、また前記計算手段（２１）が、前記計算モデルに基づいて前記ＮＯｘ含有量の大きさを算出するように適合されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の監視装置。
【請求項９】
自動車の排気ガス後処理システム（２）の機能を、前記排気ガス後処理システムに含まれる、例えば触媒またはフィルタの形態の排気ガス後処理機器から流出する排気ガスに関するパラメータの大きさに関するセンサ（１１）からの測定値に基づいて監視する方法であって、
（ａ）前記パラメータの大きさに関する前記センサ（１１）からの測定値に基づいて第１の比較値（Ｃ１）を確立するステップと、
（ｂ）計算モデルによって算出された前記パラメータの大きさの値に基づいて、前記第１の比較値（Ｃ１）に対応する第２の比較値（Ｃ２）を確立するステップと、
（ｃ）前記比較値（Ｃ１、Ｃ２）の間の差分を表す差分値（Ｖｄｉｆｆ）を確立するステップと、
（ｄ）所定の時間の間にステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、この時間の間の前記差分値（Ｖｄｉｆｆ）の分散を表す分散値（Ｖｖａｒ）を確立するステップと、
（ｅ）前記分散値（Ｖｖａｒ）を所与の閾値（Ｖｔｈ）と比較して、前記排気ガス後処理システム（２）の機能に関する情報を生成するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記分散値（Ｖｖａｒ）が前記閾値（Ｖｔｈ）を超えた場合に故障表示が生成され、それによって前記排気ガス後処理システム（２）の機能異常を示すことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記センサ（１１）が、前記排気ガス後処理機器（５）から流出する排気ガスの温度（Ｔ１）を測定するように配置された温度センサであり、前記第１の比較値（Ｃ１）が、前記温度の大きさに関する前記温度センサからの測定値に基づいて確立され、また前記第２の比較値（Ｃ２）が、前記計算モデルにより算出された前記温度の大きさの値に基づいて確立されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記排気ガス後処理機器（５）の上流での前記排気ガスの温度（Ｔ３）が測定され、前記時間の間のこの温度（Ｔ３）の変動を表す、ここでは第２の分散値と称される分散値（Ｖｖａｒ２）が確立されること、および
前記第２の分散値（Ｖｖａｒ２）が所与の閾値（Ｖｔｈ２）より低い場合に前記排気ガス後処理システム（２）の機能に関する情報が拒絶され、あるいは生成されないこと
を特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記排気ガス後処理機器（５）が、例えばＳＣＲ触媒などの触媒であり、前記センサ（１１）が、前記触媒から流出する排気ガスのＮＯｘ含有量を測定するように配置されたＮＯｘセンサであり、前記第１の比較値（Ｃ１）が、前記ＮＯｘ含有量の大きさに関する前記ＮＯｘセンサからの測定値に基づいて確立され、また前記第２の比較値（Ｃ２）が、前記計算モデルにより算出された前記ＮＯｘ含有量の大きさの値に基づいて確立されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
自動車の排気ガス後処理システムの機能を、前記排気ガス後処理システムに含まれる、例えば触媒またはフィルタの形態の排気ガス後処理機器から流出する排気ガスに関連するパラメータの大きさに関するセンサからの測定値に基づいて監視するための監視装置であって、
前記監視装置（２０）が、計算モデルによって前記パラメータの大きさを算出するための計算手段（２１）を有すること、および
前記監視装置（２０）が、前記測定されたパラメータの大きさに関する前記センサからの情報、および前記算出されたパラメータの大きさに関する前記計算手段（２１）からの情報を受け取るように配置された処理手段（２２）を有し、該処理手段（２２）が、
（ａ）前記測定されたパラメータの大きさに関する前記センサからの情報に基づいて第１の比較値（Ｃ１）を確立し、
（ｂ）前記算出されたパラメータの大きさに関する前記計算手段（２１）からの情報に基づいて、前記第１の比較値（Ｃ１）に対応する第２の比較値（Ｃ２）を確立し、
（ｃ）前記比較値（Ｃ１、Ｃ２）の間の差分を表す差分値（Ｖｄｉｆｆ）を確立し、
（ｄ）所定の時間の間にステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、この時間の間の前記差分値（Ｖｄｉｆｆ）の分散を表す分散値（Ｖｖａｒ）を確立し、また
（ｅ）前記分散値（Ｖｖａｒ）を所与の閾値（Ｖｔｈ）と比較して、前記排気ガス後処理システムの機能に関する情報を生成する
ように適合されていることを特徴とする監視装置。
【請求項１５】
前記処理手段（２２）は、前記分散値（Ｖｖａｒ）が前記閾値（Ｖｔｈ）を超えた場合に故障表示を生成し、それによって前記システムの機能異常を示すように適合されていることを特徴とする請求項１４に記載の監視装置。
【請求項１６】
前記パラメータが、前記排気ガス後処理機器から流出する排気ガスの温度（Ｔ１）であり、前記センサが、前記温度（Ｔ１）を測定するように配置された温度センサであり、また前記計算手段（２１）が、前記計算モデルに基づいて前記温度の大きさを算出するように適合されていることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の監視装置。
【請求項１７】
前記処理手段（２２）は、前記排気ガス後処理機器の上流で測定された前記排気ガスの温度（Ｔ３）の大きさに関する他の温度センサからの情報を受け取るように配置されており、また前記時間の間のこの温度（Ｔ３）の変動を表す、ここでは第２の分散値と称される分散値（Ｖｖａｒ２）を確立するように適合されていること、および
前記処理手段（２２）は、前記第２の分散値（Ｖｖａｒ２）が所与の閾値（Ｖｔｈ２）より低い場合に前記システムの機能に関する情報の生成を抑制するように、または生成された情報を拒絶するように適合されていること
を特徴とする請求項１６に記載の監視装置。
【請求項１８】
前記パラメータが、前記排気ガス後処理システムに含まれる、例えばＳＣＲ触媒などの触媒の形態の排気ガス後処理機器から流出する排気ガスのＮＯｘ含有量であり、前記センサが、前記ＮＯｘ含有量を測定するように配置されたＮＯｘセンサであり、また前記計算手段（２１）が、前記計算モデルに基づいて前記ＮＯｘ含有量の大きさを算出するように適合されていることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の監視装置。
【請求項１９】
排気ガス後処理システムと、前記排気ガス後処理システムに含まれる、例えば触媒またはフィルタの形態の排気ガス後処理機器から流出する排気ガスに関連するパラメータの大きさを測定するためのセンサとを有する自動車のコンピュータの内部メモリにロード可能なコンピュータ・プログラムであって、該コンピュータ・プログラムは前記コンピュータに対して、
（ａ）前記測定されたパラメータの大きさに関する前記センサからの情報を受け取り、該情報に基づいて第１の比較値（Ｃ１）を確立し、
（ｂ）計算モデルに基づいて、前記パラメータの大きさを表す値を算出し、または計算モデルに基づいて算出された前記値についての情報を受け取り、この計算値に基づいて、前記第１の比較値（Ｃ１）に対応する第２の比較値（Ｃ２）を確立し、
（ｃ）前記比較値（Ｃ１、Ｃ２）の間の差分を表す差分値（Ｖｄｉｆｆ）を確立し、
（ｄ）所定の時間の間にステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、この時間の間の前記差分値（Ｖｄｉｆｆ）の分散を表す分散値（Ｖｖａｒ）を確立し、
（ｅ）前記分散値（Ｖｖａｒ）を所与の閾値（Ｖｔｈ）と比較して、前記センサまたは前記排気ガス後処理システムの機能に関する情報を生成する
ことを実行させるコンピュータ・プログラム・コードを含んでいるコンピュータ・プログラム。
【請求項２０】
前記コンピュータ・プログラムは、前記分散値（Ｖｖａｒ）が前記閾値（Ｖｔｈ）を超えた場合に前記コンピュータに故障表示を生成させ、それによって前記センサまたは前記排気ガス後処理システムの機能異常を示すコンピュータ・プログラム・コードを含むことを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２１】
電子制御ユニット（３０）によって読み取り可能なデータ記憶媒体を有するコンピュータ・プログラム製品であって、請求項１９または請求項２０に記載のコンピュータ・プログラムが前記データ記憶媒体に記憶されているコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２２】
実行手段（３１）と、該実行手段に接続されたメモリ（３３）と、前記実行手段に接続されたデータ記憶媒体（３４）とを有する電子制御ユニット（３０）であって、請求項１９または請求項２０に記載のコンピュータ・プログラムが前記データ記憶媒体（３４）に記憶されている電子制御ユニット（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の排気ガス後処理システムに含まれる排気ガス後処理機器から流出する排気ガスに関連するパラメータの大きさを測定するように配置されたセンサの機能を監視するための方法および装置に関する。本発明は、自動車の排気ガス後処理システムの機能を、排気ガス後処理システムに含まれる排気ガス後処理機器から流出する排気ガスに関連するパラメータの大きさに関するセンサからの測定値に基づいて監視するための方法および装置にも関する。さらに本発明は、本発明による方法を実施するためのコンピュータ・プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラムと、電子制御ユニットによって読み取り可能なデータ記憶媒体含み、それに記憶された前記コンピュータ・プログラムを有するコンピュータ・プログラム製品と、電子制御ユニットとに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型自動車の排気ガス後処理システムの車載診断に関する現行および今後の規制を満たすためには、例えばシステムに含まれるＳＣＲ触媒（ＳＣＲ＝選択接触還元）などの形の触媒が適切に機能するように制御することが必要である。
【０００３】
ＳＣＲ触媒を監視する方法は、これまでに国際公開第２００４／１０９０７２号のパンフレットによって知られている。この周知の方法によれば、計算モデルを用いてＳＣＲ触媒から流出する排気ガスの温度を表す温度値が算出され、ＳＣＲ触媒下流の排気ライン内で測定された温度値と比較される。例えばそれらの温度値の間の差分など、それらの温度値の間の相関関係に基づいて、ＳＣＲ触媒およびその噴射装置が十分に予想されたように機能しているかどうかが確立される。同様の方法が、これまでに独国特許出願公開第４１２２７８７号明細書、米国特許第５８６０２７７号明細書、および欧州特許出願公開第０７５６０７１号明細書によっても知られている。計算モデルに依存するこのタイプの監視方法に伴う問題は、計算モデルによって通常はかなり正確な計算値が得られるが、一部の動作状態では、対応する実際の値からかなり離れた計算値が得られる可能性があることである。したがって、すぐ上で述べた動作状態の間に記録された試験サンプルに基づいて、誤った故障表示が生成される可能性がある。
【０００４】
ＳＣＲ触媒の機能は、触媒下流の排気ガス中のＮＯｘ含有量を測定するように配置されたＮＯｘセンサを用いて監視することもできる。比較値を与えるために、このＮＯｘセンサを、触媒上流の排気ガス中のＮＯｘ含有量を測定するように配置された他のＮＯｘセンサによって補うことができる。しかし、ＮＯｘセンサは費用のかかる構成要素であり、触媒上流のＮＯｘセンサを不要にするための１つの選択肢は、車両のエンジンによって生成されるＮＯｘの量を算出するための計算モデルを使用することである。さらに、触媒下流の排気ガス中のＮＯｘ含有量の計算値を得るために、他の計算モデルを用いて触媒内で予期されるＮＯｘの変換を算出することができる。次いで、発生する可能性のある触媒および関連する機器の異常を検出するために、こうした計算値を触媒下流のＮＯｘセンサからの測定値と比較することができる。しかし、排気ガス中のＮＯｘ含有量の大きさを算出するために計算モデルを用いると、対応する実際の値からかなり離れた計算値を与える可能性があり、それによって不適切な故障表示が生成される恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、排気ガス後処理システム、またはそのようなシステムに含まれるセンサを監視する方法を提案することであり、それによって先に示した問題を軽減することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１および請求項９に規定した構成をそれぞれ有する方法、ならびに請求項５および請求項１４に規定した構成をそれぞれ有する監視装置によって達成される。
【０００７】
本発明の解決策によれば、
（ａ）自動車の排気ガス後処理システムに含まれる、例えば触媒またはフィルタの形の排気ガス後処理機器から流出する排気ガスに関連するパラメータの測定された大きさに関するセンサからの情報に基づいて第１の比較値が確立され、
（ｂ）計算モデルに基づいて算出された前記パラメータの大きさを表す値に基づいて、第１の比較値に対応する第２の比較値が確立され、
（ｃ）前記比較値の間の差分を表す差分値が確立され、
（ｄ）ある一定時間の間にステップ（ａ）〜（ｃ）が繰り返され、この時間の間の差分値の分散を表す分散値が確立され、また
（ｅ）分散値が所与の閾値と比較されて、センサまたは排気ガス後処理システムの機能に関する情報が生成される。
分散値が所与の閾値を超えた場合には、適切に故障表示を生成し、それによって前記センサまたは排気ガス後処理システムの機能異常を示す。
【０００８】
先に示した分散値を用いることにより、生成される情報および故障表示の生成に対して少数の異常な試験サンプルが過大な影響を及ぼすのを回避しつつ、合理的且つ適切な方法で多数の連続的な試験サンプルを評価することが可能になる。したがって、生成される情報および故障表示は、適切な時間の間に記録された複数の試験サンプルに基づくものとなり、センサおよび関連付けられた排気ガス後処理システムが適切に機能している場合には、この時間の間に記録された複数の正常な試験サンプルに混ざった少数の異常な試験サンプル自体によって、故障表示が生成されることはない。
【０００９】
従属請求項および以下の記述では、本発明による監視方法および監視装置の他の有利な構成が示される。
【００１０】
本発明はまた、請求項１９に規定した構成を有するコンピュータ・プログラム、請求項２１に規定した構成を有するコンピュータ・プログラム製品、および請求項２２に規定した構成を有する電子制御ユニットにも関する。
【００１１】
以下では添付図面を参照ながら、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【００１２】
以下では、触媒を含む排気ガス後処理システムの機能、あるいはそのようなシステムに含まれる温度センサまたはＮＯｘセンサの機能を監視するように実施される本発明の監視方法および監視装置について説明する。しかし本発明は、必ずしもこれらの利用に限定されるものではない。むしろ本発明は、排気ガスのパラメータの大きさに影響を及ぼす、任意のタイプの排気ガス後処理機器を有する排気ガス後処理システムを監視するために利用することが可能であり、排気ガスのパラメータの大きさをセンサによって測定すると同時に、計算モデルに基づいて算出することができる。例えば本発明は、粒子フィルタや開放構造フィルタなどのフィルタの形の排気ガス後処理機器を含む排気ガス後処理システムの機能、またはそのような排気ガス後処理システムに含まれる温度センサの機能を監視するために用いることができる。
【００１３】
図１には、関連する排気ガス後処理システム２を有する燃焼機関１が概略的に示されている。燃焼機関１を出た排気ガスは、排気ライン３を通して運ばれ、排気出口４を介して周囲に排出される。触媒５は排気ライン３の中に配置されている。燃焼機関１からの排気ガスは、触媒５を通過した後、排気出口４を介して周囲に排出される。
【００１４】
図１に示した実施例では、触媒５はＳＣＲ触媒である。この場合、噴射装置６を用いて、触媒５の下流の排気ライン３内の排気ガスに還元剤が噴射される。噴射装置６は、排気ライン３の中に配置された噴射ノズルなどの形の１つまたは複数の噴射部材７、およびそれに接続された還元剤の貯蔵容器８を有している。噴射装置６は、前記１つまたは複数の噴射部材７への還元剤の供給を調節するように配置された、例えば制御弁の形の調節部材９、および調節部材９に接続された制御手段１０も有している。調節部材９は、燃焼機関１および触媒５の主な動作状態に基づいて排気ガスに噴射される還元剤の量を決める前記制御手段１０によって制御される。噴射装置６は、投与器などの他の構成要素を有していてもよい。還元剤は、尿素（ＣＯ（ＮＨ２）２）、アンモニア（ＮＨ３）または炭化水素（燃料）とすることができる。
【００１５】
触媒５の下流の排気ライン３の中には、センサ１１が配置されている。この実施例では、センサ１１は、触媒５から流出する排気ガスの温度、すなわち触媒出口における排気ガスの温度を表し、本明細書では第１の温度値と称する温度値Ｔ１を生成するように配置された温度センサである。
【００１６】
触媒５の上流の排気ライン３の中には、他の温度センサ１２が配置されている。この温度センサ１２は、触媒５の上流での排気ガスの温度を表し、本明細書では第３の温度値と称する温度値Ｔ３を生成するように配置される。この温度センサ１２は、図１に示すように前記１つまたは複数の噴射部材７の下流、あるいは前記１つまたは複数の噴射部材７の上流に配置してもよい。
【００１７】
監視装置２０は、触媒５から流出する排気ガスの温度を表し、本明細書では第２の温度値と称する温度値Ｔ２を算出するように適合された計算手段２１を有している。したがって第２の温度値Ｔ２は、理論的に決められた触媒５の出口における排気ガスの温度値となる。計算手段２１は、適切な計算モデルを用いて第２の温度値Ｔ２を算出するように適合される。計算モデルは、それが所望の精度で、予想される触媒５の出口における排気ガスの温度について正確な値を与えさえすれば、所望の任意の方法で設計し、所望の任意の入力パラメータを使用することができる。計算モデルは、例えば国際公開第２００４／１０９０７２号パンフレットにさらに詳しく記載されている形を有することが可能であるが、有利には、それに記載された計算モデルより単純な構造を有することができる。
【００１８】
監視装置２０はさらに、触媒５の下流で測定された排気ガスの温度の大きさに関するセンサ１１からの情報、すなわち先に示した第１の温度値Ｔ１に関する情報を受け取るように配置された、処理手段２２を有している。処理手段２２はまた、算出された前記温度の大きさに関する計算手段２１からの情報、すなわち先に示した第２の温度値Ｔ２に関する情報を受け取るように配置される。処理手段２２は、以下の処理を行うように適合される。
（ａ）測定された第１の温度値Ｔ１に関するセンサ１１からの情報に基づいて第１の比較値Ｃ１を確立する。
（ｂ）算出された第２の温度値Ｔ２に関する計算手段２１からの情報に基づいて、第１の比較値Ｃ１に対応する第２の比較値Ｃ２を確立する。
（ｃ）前記比較値Ｃ１、Ｃ２の間の差分を表す差分値Ｖｄｉｆｆを確立する。
（ｄ）ある一定時間の間に先に示した処置（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、この時間の間の差分値Ｖｄｉｆｆの分散を表す分散値Ｖｖａｒを確立する。
（ｅ）分散値Ｖｖａｒを所与の閾値Ｖｔｈと比較して、排気ガス後処理システム２またはセンサ１１の機能に関する情報を生成する。
【００１９】
先に示した実施例では、第１の比較値Ｃ１は、ちょうど第１の温度値Ｔ１に一致するように適切に確立され、その場合、第２の比較値Ｃ２は、ちょうど第２の温度値Ｔ２に一致するように確立される。したがってすぐ上で述べたケースでは、第１の比較値Ｃ１として第１の温度値Ｔ１が用いられ、第２の比較値Ｃ２として第２の温度値Ｔ２が用いられる。しかしながら、そうしたことが適当とみなされる場合には、任意の所望の適切な形のアルゴリズムを用いて、第１および第２の温度値Ｔ１、Ｔ２を、それぞれ第１の比較値Ｃ１および第２の比較値Ｃ２に変換することが可能である。先に言及した時間は、所与の実施例では、例えば５〜３０分程度とすることができる。この時間の間、それぞれが１対の比較値Ｃ１およびＣ２を含む試験サンプルが、例えば１０〜１００ｍｓ程度の間隔で繰り返し得られる。もちろん、前記時間の長さおよび各試験サンプルの間隔は、監視されるシステムまたはセンサの性質に応じてケースごとに大きく異なっていてもよい。
【００２０】
差分値Ｖｄｉｆｆは、差分Ｖｄｉｆｆ＝Ｃ１−Ｃ２、または差分Ｖｄｉｆｆ＝Ｃ２−Ｃ１として適切に算出される。
【００２１】
分散は、いくつかのサンプル値がこれらのサンプル値の平均からどの程度離れているかを示す、計算された尺度である。分散値Ｖｖａｒは、以下の式によって算出することができる。
【数１】
2009520155.tif 000003
上式において、ｘｉは番号ｉの差分値Ｖｄｉｆｆであり、ｘａｖは評価済み差分値Ｖｄｉｆｆの平均であり、ｎは評価済み差分値Ｖｄｉｆｆの数である。
【００２２】
適切な閾値Ｖｔｈは、実際の試験によって経験的に、および／または適切な計算に基づいて理論的に決めることができる。
【００２３】
処理手段２２は、分散値Ｖｖａｒが閾値Ｖｔｈを超えた場合に故障表示を生成し、それによって排気ガス後処理システム２またはセンサ１１の機能異常を示すように適切に適合される。監視装置２０は、監視されるセンサまたはシステムの故障が検出されたときに警告信号を発するための、いくつかの種類の警告装置を適切に有している。
【００２４】
分散値Ｖｖａｒが閾値Ｖｔｈを超えることは、触媒５、および／または例えば噴射装置６やセンサ１１などの排気ガス後処理システム２の他の任意の構成要素が十分に機能していないことを示し、それは、例えば以下の原因の１つまたは複数に起因する可能性がある。
・触媒５またはその一部が除去された。
・触媒５が劣化した、または損傷を受けた。
・センサ１１が切断された、または損傷を受けた。
・噴射装置６が、予想された還元剤の予想された量を噴射していない。
・計算モデルの誤り。
・計算モデルに対する入力信号の１つまたは複数が不適切である。
したがって故障表示が生成されたときには、問題の故障を見つけ出し、修正するために、発生する可能性のある故障の原因を調べるべきである。
【００２５】
本発明の解決策は、触媒またはフィルタなどの排気ガス後処理機器、あるいはその一部が、排気ガス後処理システムから除去されたかどうかを検出するのにきわめて好都合である。本発明による監視は、センサ１１または計算モデルのオフセット誤差による影響を受けない。したがって本発明の解決策では、そのようなオフセット誤差に対する敏感性なしに、このタイプの故障検出を実施することができる。
【００２６】
図２ａおよび図３ａには、試験時間の間に、図１に示したタイプの排気ガス後処理システムに記録された多数の比較値Ｃ１、Ｃ２のサンプルを表す曲線が示されている。この場合、第１の比較値Ｃ１は、先に示した第１の温度値Ｔ１に対応し、第２の比較値Ｃ２は、先に示した第２の温度値Ｔ２に対応する。図２ｂには、図２ａの比較値Ｃ１、Ｃ２に基づいて決められた差分値Ｖｄｉｆｆおよび分散値Ｖｖａｒを表す曲線が示され、図３ｂには、図３ａの比較値Ｃ１、Ｃ２に基づいて決められた差分値Ｖｄｉｆｆおよび分散値Ｖｖａｒを表す曲線が示されている。図２ａおよび図２ｂに示した実施例では、触媒５は適所にあり、適切に機能している。図３ａおよび図３ｂに示した実施例では、触媒５は除去されている。図２ｂおよび図３ｂから、触媒が適所にある場合より触媒が除去された場合のほうが、試験時間の最後での分散値Ｖｖａｒがより高くなることが明らかである。したがって、分散値Ｖｖａｒを用いて、触媒またはその一部が排気ガス後処理システムから除去されたことを検出することができる。
【００２７】
試験時間の間、燃焼機関１が定常状態で作動し、燃焼機関１から出る排気ガスの温度がきわめてわずかしか変化しない場合には、触媒５が除去されていても、あるいは排気ガス後処理システムに他の故障があっても、分散値Ｖｖａｒが閾値Ｖｔｈより低いままになる危険がある。システムの機能に関して不正確な情報が生成されるのを回避するために、監視装置２０によって、触媒５の上流における排気ガスの温度の分散を考慮することができる。すぐ上で述べたケースでは、処理手段２２は、触媒上流で測定された排気ガスの温度の大きさに関する温度センサ１２からの情報、すなわち先に示した第３の温度値Ｔ３に関する情報を受け取るように配置される。処理手段２２は、先に示した時間の間のこの温度Ｔ３の分散を表し、本明細書では第２の分散値と称する分散値Ｖｖａｒ２を決め、第２の分散値Ｖｖａｒ２が所与の閾値Ｖｔｈ２より低い場合には、システム２またはセンサ１１の機能に関する情報の生成を抑制するように、または生成された情報を受け入れないように適合される。これにより、試験時間の間に触媒５の上流で排気ガスの温度が十分な範囲で変化するという条件において、システム２またはセンサ１１の機能に関する有効な情報のみが生成されるようになる。
【００２８】
計算手段２１および処理手段２２は、有利には、例えば自動車の電子制御ユニットの形の同じコンピュータ・ユニットに含まれるが、別個の相互通信を行うコンピュータ・ユニット内に配置することもできる。
【００２９】
ＳＣＲ触媒の形の排気ガス後処理機器を有する排気ガス後処理システムの監視に関して先に述べた実施例を、他のタイプの触媒またはフィルタなど、計算可能な温度不活性を有する他の任意のタイプの排気ガス後処理機器を有する排気ガス後処理システムの機能を監視するように変更すること、あるいは温度センサ以外の他のタイプのセンサの機能を監視するように変更することが容易に可能であることが、当業者には明らかであろう。パラメータは、例えば触媒から流出する排気ガスのＮＯｘ含有量とすることが可能であり、その場合、先に示したセンサ１１は、触媒下流に配置されたＮＯｘセンサである。本発明の解決策は、センサの一定のオフセット誤差の検出を可能にするものではないが、例えばセンサが切断されたこと、または損傷を受けたことを検出することを可能にする。
【００３０】
図５には、本発明の第１の実施例による方法を示す流れ図が示されている。第１のステップＳ１では、パラメータの主な大きさに関するセンサからの測定値に基づいて第１の比較値Ｃ１を確立する。第２のステップＳ２では、計算モデルを用いて算出された前記パラメータの主な大きさの値に基づいて、第１の比較値Ｃ１に対応する第２の比較値Ｃ２を確立する。次いで後続のステップＳ３では、前記比較値Ｃ１、Ｃ２の間の差分を表す差分値Ｖｄｉｆｆを確立し、その後、所定時間の間にステップＳ１〜Ｓ３を繰り返す。ステップＳ４で所定時間が経過したことが確定された場合には、ステップＳ５で前記時間の間の差分値Ｖｄｉｆｆの分散を表す分散値Ｖｖａｒを確立する。あるいは、分散を試験サンプルの記録中に算出し、新しい試験サンプルごとに繰り返し更新してもよい。後続のステップＳ６では、前記分散値Ｖｖａｒを所与の閾値Ｖｔｈと比較する。ステップＳ６での比較によって、分散値Ｖｖａｒが閾値Ｖｔｈを超えていることが示された場合には、ステップＳ７で故障表示を生成して、センサまたはそれに関連するシステムの機能異常を示し、その後、ステップＳ８で監視サイクルを終了する。ステップＳ６での比較によって、分散値Ｖｖａｒが閾値Ｖｔｈを超えていないことが示された場合には、故障表示を生成せず、ステップＳ８で監視サイクルを終了する。
【００３１】
図６には、本発明の第２の実施例による方法を示す流れ図が示されている。ステップＳ１’〜Ｓ３’は、先に示したステップＳ１〜Ｓ３に対応している。この場合には、ステップＳ４’で分散値Ｖｖａｒを算出し、新しい試験サンプルごとに繰り返し更新する。ステップＳ５’で監視サイクルの開始から所与の最短時間が経過していないことが確定された場合には、ステップＳ１’〜Ｓ４’を繰り返す。ステップＳ５’で最短時間が経過したことが確定された場合には、ステップＳ６’で主な分散値Ｖｖａｒを所与の閾値Ｖｔｈと比較する。ステップＳ６’での比較によって、分散値Ｖｖａｒが閾値Ｖｔｈを超えていないことが示された場合には、監視されるセンサまたはシステムは適切に機能しているものとみなされ、ステップＳ９’で監視サイクルを終了する。ステップＳ６’での比較によって、分散値Ｖｖａｒが閾値Ｖｔｈを超えていることが示された場合には、監視サイクルはステップＳ７’に進む。ステップＳ７’で監視サイクルの開始から所与の最長時間が経過していないことが確定された場合には、ステップＳ１’〜Ｓ６’を繰り返す。ステップＳ７’で最長時間が経過したことが確定された場合には、ステップＳ８’で故障表示を生成して、監視されるセンサまたはシステムの機能異常を示し、その後、ステップＳ９’で監視サイクルを終了する。
【００３２】
本発明による方法を実施するためのコンピュータ・プログラム・コードは、監視されるシステムまたはセンサを含む自動車の電子制御ユニットの内部メモリなど、コンピュータの内部メモリにロード可能なコンピュータ・プログラムに適切に含まれる。そのようなコンピュータ・プログラムは、電子制御ユニットによって読み取り可能なデータ記憶媒体であって、それに記憶されたコンピュータ・プログラムを有するデータ記憶媒体を有するコンピュータ・プログラム製品によって適切に提供される。前記データ記憶媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭディスク、ＤＶＤディスクなどの形の光学データ記憶媒体、ハード・ディスク、ディスケット、カセット・テープなどの形の磁気データ記憶媒体、あるいはＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭもしくはＥＥＰＲＯＭ、またはフラッシュ・メモリのタイプのメモリである。
【００３３】
本発明の実施例によるコンピュータ・プログラムは、コンピュータに以下の処理を行わせるコンピュータ・プログラム・コードを含む。
（ａ）自動車の排気ガス後処理システムに含まれる排気ガス後処理機器から流出する排気ガスに関連するパラメータの大きさに関するセンサからの情報を受け取り、前記情報に基づいて第１の比較値Ｃ１を確立する。
（ｂ）計算モデルに基づいて前記パラメータの大きさを表す値を算出し、または計算モデルに基づいて算出された前記値に関する情報を受け取り、この計算値に基づいて、第１の比較値Ｃ１に対応する第２の比較値Ｃ２を確立する。
（ｃ）前記比較値Ｃ１、Ｃ２の間の差分を表す差分値Ｖｄｉｆｆを確立する。
（ｄ）ある一定時間の間にステップ（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、この時間の間の差分値Ｖｄｉｆｆの分散を表す分散値Ｖｖａｒを確立する。
（ｅ）分散値Ｖｖａｒを所与の閾値Ｖｔｈと比較して、センサまたは排気ガス後処理システムの機能に関する情報を生成する。
【００３４】
図４は、コンピュータ・ソフトウェアを実行するための中央処理装置（ＣＰＵ）などの実行手段３１を有する電子制御ユニット３０を、きわめて概略的に示している。実行手段３１は、データ・バス３２を介して、例えばＲＡＭタイプのメモリ３３と通信する。制御ユニット３０は、例えばＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭもしくはＥＥＰＲＯＭ、またはフラッシュ・メモリ・タイプのメモリの形のデータ記憶媒体３４も有している。実行手段３１は、データ・バス３２を介してデータ記憶媒体３４と通信する。本発明による方法を実施するためのコンピュータ・プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラムは、データ記憶媒体３４に記憶される。
【００３５】
もちろん本発明は、決して前述の実施例に限定されるものではない。むしろ当業者には、添付の特許請求の範囲に規定した本発明の基本的な考えから逸脱することなく、本発明について多くの変更が可能であることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による監視装置の一実施例を示す、排気ガス後処理システムに関連付けられた燃焼機関の概略図である。
【図２ａ】前記システムに含まれる触媒の下流での排気ガスの温度に基づき、排気ガス後処理システムに記録された比較値を示す図である。
【図２ｂ】比較値に基づいて算出された、対応する差分値および分散値を示す図である。
【図３ａ】図２ａの図に対応しているが、排気ガス後処理システムから触媒が除去された状態を示す図である。
【図３ｂ】図２ｂの図に対応しているが、排気ガス後処理システムから触媒が除去された状態を示す図である。
【図４】本発明による方法を実施するための電子制御ユニットの概略的な外観図である。
【図５】本発明の第１の実施例による方法を示す流れ図である。
【図６】本発明の第２の実施例による方法を示す流れ図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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