(57)【要約】  【課題】本発明は、接続された広帯域ラムダセンサ（１０）の機能不良時に内燃機関の制御装置（１４）の故障検出機能を検査するための方法であって、前記検査を、前記広帯域ラムダセンサ（１０）と前記制御装置（１４）との間に配置された故障シミュレータ（１２）によって実施し、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）の故障をシミュレーションするために、前記広帯域ラムダセンサ（１０）と前記制御装置（１４）との間で交換された電気信号を意図的に変化させる方法に関する。  【解決手段】この場合、前記故障シミュレータに、前記広帯域ラムダセンサ（１０）のネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）および前記制御装置のポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）を供給し、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）にポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を供給し、かつ前記制御装置にネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を供給し、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）の故障をシミュレーションするために、前記制御装置（１４）に供給されたネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を、前記広帯域ラムダセンサからアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）に対して変化させるようになっている。本発明はさらに、この方法を実施するための故障シミュレータに関する。この方法および故障シミュレータは、広帯域ラムダセンサのための制御装置の故障検出を監視することができる。  【選択図】図１
2015530510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された広帯域ラムダセンサ（１０）の機能不良時に内燃機関の制御装置（１４）の故障検出機能を検査するための方法であって、前記検査を、前記広帯域ラムダセンサ（１０）と前記制御装置（１４）との間に配置された故障シミュレータ（１２）によって実施し、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）の故障をシミュレーションするために、前記広帯域ラムダセンサ（１０）と前記制御装置（１４）との間で交換された電気信号を意図的に変化させる方法において、
前記故障シミュレータ（１２）に、前記広帯域ラムダセンサ（１０）のネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ（１１）および前記制御装置（１４）のポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）を供給し、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）にポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を供給し、かつ前記制御装置（１４）にネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）を供給し、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）の故障をシミュレーションするために、前記制御装置（１４）に供給された前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）を、前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）に対して変化させることを特徴とする、接続された広帯域ラムダセンサ（１０）の機能不良時に内燃機関の制御装置（１４）の故障検出機能を検査するための方法。
【請求項２】
前記故障シミュレータ（１２）が、変化したポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）をシミュレーションするために、前記制御装置（１４）に供給された前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）を、前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）に対して変化させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記故障シミュレータ（１２）が、故障をシミュレーションするために、所定のネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を、または時間に関連して変化するネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を前記制御装置（１４）にアウトプットすることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記故障シミュレータが、所定の前記ネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を、または時間に関連して変化する前記ネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を、前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）とは無関係にまたは該ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）に依存して設定することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を、前記エンジン制御装置（１４）からアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）に一致させるか、または、
前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を、前記故障シミュレータ（１２）によって、前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ（１１）に基づいて設定するか、または、
前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を、前記故障シミュレータ（１２）によって、前記制御装置（１４）からアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）に依存して設定する、
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）に依存して前記故障シミュレータ（１２）によって設定され、かつ前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を、前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）と比較して、より大きくまたは小さくおよび／または時間的に遅らせて設定することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記故障シミュレータ（１２）が、内部抵抗測定のために前記制御装置（１４）に対する負荷をシミュレートし、相応の電圧信号を提供することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記広帯域ラムダセンサからアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ（１１）および前記制御装置（１４）からアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）に対する、前記故障シミュレータ（１２）から前記制御装置（１４）にアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）および前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）の変化を、同時にまたは互いに別個に行うことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
接続された広帯域ラムダセンサ（１０）の機能不良時に内燃機関の制御装置（１４）の故障機能検出を検査するための故障シミュレータ（１２）であって、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）の故障をシミュレーションするために、前記広帯域ラムダセンサ（１０）と前記制御装置（１４）との間に配置されている形式のものにおいて、
前記故障シミュレータ（１２）に、前記広帯域ラムダセンサ（１０）のネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ（１１）、および前記制御装置（１４）のポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）が供給されており、前記広帯域ラムダセンサ（１０）にポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）が、また前記制御装置（１４）にネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）が前記故障シミュレータ（１２）から供給されており、前記故障シミュレータ（１２）は、前記制御装置（１４）に供給された前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）を前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）に対して変化させるように、設定されていることを特徴とする、接続された広帯域ラムダセンサ（１０）の機能不良時に内燃機関の制御装置（１４）の故障機能検出を検査するための故障シミュレータ（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続された広帯域ラムダセンサの機能不良時に内燃機関の制御装置の故障検出機能を検査するための方法に関し、この場合、広帯域ラムダセンサと制御装置との間に配置された故障シミュレータによって検査を実施し、故障シミュレータが、広帯域ラムダセンサの故障をシミュレーションするために、広帯域ラムダセンサと制御装置との間で交換された電気信号を意図的に変化させるようになっている。
【０００２】
また本発明は、接続された広帯域ラムダセンサの機能不良時に内燃機関の制御装置の故障機能検出を検査するための故障シミュレータに関し、この場合、故障シミュレータが、広帯域ラムダセンサの故障をシミュレーションするために、広帯域ラムダセンサと制御装置との間に配置されている。
【背景技術】
【０００３】
有害物質排出および排気ガス後処理を最適化するために、最近の内燃機関においては、排気ガスの組成を決定するために、および内燃機関の制御のためにラムダセンサが設けられる。ラムダセンサは、排気ガスの酸素含有量を決定し、これは、内燃機関に供給された空気／燃料混合気を制御し、ひいては触媒の手前で排気ガスラムダを制御するために使用される。この場合、ラムダ閉ループを介して内燃機関の空気および燃料供給が、排気ガス後処理のために内燃機関の排気ガス通路内に設けられた触媒によって排気ガスの最適な組成が得られるように、制御される。ガソリンエンジンにおいては、一般的に、ラムダ＝１、つまり燃料に対する空気の理論混合比が制御される。これによって、内燃機関の有害物質排出は最小にされる。
【０００４】
様々な型式のラムダセンサが使用されている。連続的またはリニア状のラムダセンサとも称呼される広帯域ラムダセンサは、２点式ラムダセンサとは異なり、排気ガス内のラムダ値の測定を、ラムダ＝１の広い範囲内に亘って実施することができる。これによって、例えば内燃機関は、過剰空気量を有する希薄運転においても制御され得る。
【０００５】
広帯域ラムダセンサのセンサエレメントは表面に開口を有しており、この開口を通って排気ガスが侵入する。侵入開口に多孔質の層が続いており、この層を通って排気ガスが空洞内に拡散する。この空洞は、酸素イオンを伝送する電解質材料によって、外側の排気ガスから分離される。電解質の外側にも、また空洞側にも電極が配置されており、これらの電極は、ケーブルを介してプラグコンタクトに接続されている。電極間に配置された電解質はポンプセルと呼ばれる。さらに、センサエレメント内に、同じ電解質材料によって空洞から分離された、所定の一定な酸素濃度を有する基準ガスが存在している。この基準ガスに接して、別の電極が配置されており、この別の電極は、プラグコンタクトにも接続されている。電解質は、この別の電極と空洞側の電極との間でテスタと呼ばれる。
【０００６】
ネルンスト原理に従って、テスタ上に、以下ではネルンスト電圧ＵＮ０と称呼される電圧が存在しており、この電圧は、空洞内および基準ガス内の、酸化されかつ減少された排気ガス成分の濃度によって規定される。基準ガスの濃度は既知であって、不変であるので、空洞内の濃度への依存性は低下する。
【０００７】
ラムダセンサを運転するために、ラムダセンサはプラグを介して、相応の運転電子装置、一般的にはエンジン制御装置に接続されなければならない。ネルンスト電圧ＵＮ０は、電極を介して検出され、エンジン制御装置に伝送される。エンジン制御装置内に閉ループが配置されており、この閉ループは、いわゆるポンプ電流ＩＰがポンプセルによって運転されることによって、テスタ上のネルンスト電圧を目標値に保つ。このために、閉ループはポンプ電流制御器を有しており、このポンプ電流制御器は、しばしば、その制御量に従ってネルンスト電圧制御器とも称呼される。電解質内の電流の流れは、酸素イオンによって行われるので、空洞内の酸素濃度が影響を受ける。ネルンスト電圧ＵＮ０を定常状態で一定に保つために、希薄領域（λ＞１）内では、拡散バリアによる拡散後と同じくらい多くの酸素を空洞からポンプで送り出す必要がある。これに対して、過濃領域（λ＜１）内では、拡散後の減少された排気ガス分子が補整される程度に多くの酸素を空洞内にポンプ供給する必要がある。空洞内の酸素バランスがポンプ電流制御器によって一定に維持される、という事実を考慮して、拡散方程式から、拡散電流およびひいてはポンプ電流と排気ガス中の酸素濃度との間の一次関数的な関係が結論される。ポンプ電流は、エンジン制御装置内で測定され、若しくは測定されたネルンスト電圧に依存してエンジン制御装置によって設定される。ポンプ電流は、排気ガス中の酸素バランスのための一次関数的な信号で表わされる。
【０００８】
広帯域ラムダセンサに不具合があると、これは、エンジン制御装置によって検出されなければならない。エンジン制御装置が広帯域ラムダセンサの関連した故障を検出したかどうかを検査するために、今日では故障シミュレータが使用され、この故障シミュレータは、検査中に、エンジン制御装置と広帯域ラムダセンサとの間に配置される。この場合、故障シミュレータは、エンジン制御装置に対して、検査しようとする故障を有する広帯域ラムダセンサのように挙動する。エンジン制御装置は、関連した故障を、ソフトウエア変化またはアプリケーション変化なしに検出する必要がある。
【０００９】
シミュレートしようとする故障の１つは、広帯域ラムダセンサのラムダ信号の変化である。この場合、エンジン制御装置に、広帯域ラムダセンサの遅れた信号または誤った信号が設定される。今日公知の故障シミュレータにおいては、このような故障をシミュレートするために、ポンプ電流が変えられ、それによって広帯域ラムダセンサ内の変化、およびエンジン制御装置内の相応の反応が生ぜしめられる。このような変化は、エンジン制御装置内の診断機能によって検出され、表示されなければならない。
【００１０】
広帯域ラムダセンサの故障をシミュレーションするためのポンプ電流の変化によって、故障シミュレーション自体の遅れを招く。これによって、エンジン制御装置は、故障シミュレータがこのような変化を抑制するべきであるにも拘わらず、例えば排気ガスの組成の実際の変化に基づく実際の信号変化に反応するようになる。
【００１１】
設定されたポンプ電流が測定信号を表わし、結果として生じたポンプ電流のフィードバック測定が行われないエンジン制御装置において、ポンプ電流はアウトプットであり、ネルンスト電圧ＵＮ０はポンプ電流制御器の入力信号である。ポンプ電流信号の変化による故障シミュレーションは、まず広帯域ラムダセンサに作用する。その結果、ネルンスト電圧ＵＮ０およびひいてはポンプ電流制御器の入力信号が変化する。ポンプ電流の変化を介して故障シミュレーションを行うための公知の方法は、ポンプ電流の変化が、エンジン制御装置内の信号検出時に遅れて行われる、という欠点を有している。従って、信号変化に対する広帯域ラムダセンサの実際の反応が完全に抑制されることはほとんどない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、例えばエンジン制御装置内の反応の遅れまたは信号到達時間の遅れによって明らかな好ましくない影響が避けられるような、広帯域ラムダセンサの故障シミュレーションを行うための方法を提供することである。
【００１３】
本発明のその他の課題は、相応の故障シミュレータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の方法に関する前記課題は、故障シミュレータに、広帯域ラムダセンサのネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓおよび制御装置のポンプ電流ＩＰＭＳＧを供給し、故障シミュレータが、広帯域ラムダセンサにポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅを供給し、かつ制御装置にネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌを供給し、故障シミュレータが、広帯域ラムダセンサの故障をシミュレーションするために、制御装置に供給されたネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌを、広帯域ラムダセンサからアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓに対して変化させるようにしたことによって、解決される。
【００１５】
本発明の特に好適な変化実施態様によれば、故障シミュレータが、変化されたポンプ電流ＩＰＭＳＧをシミュレーションするために、制御装置に供給されたネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌを、広帯域ラムダセンサからアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓに対して変化させるようにした。
【００１６】
内燃機関の通常運転中における、ネルンスト電圧目標値に対するネルンスト電圧ＵＮ０のずれは、ポンプ電流制御器の入力値である。ポンプ電流ＩＰは、ポンプ電流制御器の出力信号であると同時に、制御装置でさらに処理される測定値である。制御装置に供給されたネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌの、広帯域ラムダセンサからアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓに対する変化によって、故障シミュレータは、ポンプ電流信号の変化を生ぜしめる。この変化は、時間的に制御の前に自動的に行われるので、制御装置内において、実際の排気ガスの変化に基づくポンプ電流信号の変化に対する不都合な反応は生じない。さらに、設定されたポンプ電流が測定信号を表わし、結果として生じたポンプ電流のフィードバック測定が行われない制御装置が検査される。
【００１７】
広帯域ラムダセンサの様々な故障、例えば劣化作用に基づいて遅れて行われる応答反応または正しくないネルンスト信号は、故障シミュレータが、故障をシミュレーションするために、所定のネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌを、または時間に関連して変化するネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌを制御装置にアウトプットすることによって、シミュレートすることができる。
【００１８】
この場合、故障シミュレータが、所定のネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌを、または時間に関連して変化するネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌを、広帯域ラムダセンサからアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓとは無関係にまたは該ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓに依存して設定するようになっていてよい。アウトプットされたネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌは、故障シミュレータ内に設けられたμコントローラによって設定されてよい。
【００１９】
相応に、本発明の好適な変化実施態様によれば、
広帯域ラムダセンサにアウトプットされたポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅが、エンジン制御装置からアウトプットされたポンプ電流ＩＰＭＳＧに一致するか、または、
広帯域ラムダセンサにアウトプットされたポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅが、故障シミュレータによって、広帯域ラムダセンサからアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓに基づいて設定されるか、または、
広帯域ラムダセンサにアウトプットされたポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅが、故障シミュレータによって、制御装置からアウトプットされたポンプ電流ＩＰＭＳＧに依存して設定される、
ようになっていてよい。
【００２０】
この場合、広帯域ラムダセンサにアウトプットされたポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅの選択は、シミュレートしようとする故障に依存して行われる。ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅは、エンジン制御装置からアウトプットされたポンプ電流ＩＰＭＳＧに応じて、エンジン制御装置から故障シミュレータを介して広帯域ラムダセンサに接続される。ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅが故障シミュレータによって設定されると、エンジン制御装置により提供された、故障シミュレータ内のポンプ電流ＩＰＭＳＧが低下される。
【００２１】
広帯域ラムダセンサにアウトプットされたポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅが、故障シミュレータによって、制御装置からアウトプットされたポンプ電流ＩＰＭＳＧに関連して設定されると、ポンプ電流ＩＰＭＳＧに依存して故障シミュレータによって設定され、かつ広帯域ラムダセンサにアウトプットされたポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅが、ポンプ電流ＩＰＭＳＧと比較して、より大きくまたは小さくおよび／または時間的に遅らせて設定されるようになっていてよい。
【００２２】
広帯域ラムダセンサの運転特性を監視するために、特に広帯域ラムダセンサの運転温度を監視するために、通常運転中に、広帯域ラムダセンサの内部抵抗の規則的な決定が行われる。従って、故障シミュレータが内部抵抗測定のために、制御装置に対する負荷をシミュレートし、相応の電圧信号を提供するようになっていてよい。
【００２３】
広帯域ラムダセンサの様々な故障は、広帯域ラムダセンサからアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓおよび制御装置からアウトプットされたポンプ電流ＩＰＭＳＧに対する、故障シミュレータから制御装置にアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌおよび広帯域ラムダセンサにアウトプットされたポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅの変化を、同時にまたは互いに別個に行うことによって、シミュレートされる。
【００２４】
故障シミュレータに関する本発明の前記課題は、故障シミュレータに、広帯域ラムダセンサのネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ、および制御装置のポンプ電流ＩＰＭＳＧが供給されており、広帯域ラムダセンサにポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅが、また制御装置にネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌが故障シミュレータから供給されており、故障シミュレータは、制御装置に供給されたネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌを広帯域ラムダセンサからアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓに対して変化させるように、設定されている、ことによって解決される。これによって、故障シミュレータは、前記方法を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】制御装置の故障検出機能を検査するための故障シミュレータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明を以下に図面に示した実施例を用いて具体的に説明する。
【００２７】
図１は、制御装置１４の故障検出機能を検査するための故障シミュレータ１２を示す。故障シミュレータ１２は、広帯域ラムダセンサ１０と制御装置１４との間に接続されている。故障シミュレータ１２に、広帯域ラムダセンサ１０のネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ１１および制御装置１４のポンプ電流ＩＰＭＳＧ１６が供給される。故障シミュレータ１２は、広帯域ラムダセンサ１０にポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ１５を供給し、制御装置１４にネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ１３を供給する。この場合、信号は相応の矢印によって示され、図示の信号ラインの数は、本発明を説明するために必要な数に限定されている。
【００２８】
故障シミュレータ１２は、広帯域ラムダセンサ１０において所定の故障シナリオをテストするために設けられる。このために、故障シミュレータ１２が、広帯域ラムダセンサ１０と所属の制御装置１４との間に介在されている。故障シミュレータ１２は、制御装置１４に対して、検査しようとする故障を有する広帯域ラムダセンサ１０のように挙動し、これに対して、広帯域ラムダセンサ１０はさらに駆動される。制御装置１４は、故障シミュレータによって設定された故障を、ソフトウエア変化またはアプリケーション変化なしに検出する必要がある。シミュレートしようとする故障ケースは、広帯域ラムダセンサ１０のラムダ信号の変化であるので、制御装置１４に、遅延されたまたは誤ったラムダ信号が見せかけられる。このために、公知の故障シミュレータ１２においては、ポンプ電流ＩＰが変えられ、それによって広帯域ラムダセンサ１０内で変化が生ぜしめられる。この変化は、制御装置１４の診断機能によって検出されなければならない。
【００２９】
広帯域ラムダセンサ１０の故障をシミュレーションするためのポンプ電流ＩＰの変化は、故障シミュレーション自体を遅らせる。これによって制御装置１４において、故障シミュレータ１２がこの変化を抑制するべきであるにも拘わらず、制御装置が、例えば排ガス組成の相応の実際の変化時に実際の信号変化に反応するようになる。
【００３０】
従って、本発明によれば、故障シミュレーションが故障シミュレータ１２によってネルンスト電圧ＵＮ０に基づいて実行されるようになっている。このために故障シミュレータ１２は、広帯域ラムダセンサ１０によってアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ１１の制御装置１４への供給も中断し、相応に変化されたネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ１３を制御装置１４にアウトプットする。故障シミュレータ１２は、ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ１３が相応に変えられることによって、ポンプ電流ＩＰＭＳＧ１６を変化させる。このような変化は、時間的に調整の前に自動的に行われるので、制御装置１４内での、実際の排ガスの変化に基づくポンプ電流信号の変化に対する不都合な反応はみられない。
【００３１】
制御装置１４は、アウトプットされたネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ１３、および特にネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ１３の時間的な変化を任意に設定することができる。これは、故障シミュレータ１２内に設けられたμコントローラによって、例えば測定されたネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓに関連して、またはこれとは無関係に行われる。
【００３２】
従って、制御装置１４によって演算され、かつアウトプットされたポンプ電流ＩＰＭＳＧ１６は、直接的に故障シミュレータ１２によって広帯域ラムダセンサ１０に転送される。その代わりに、故障シミュレータ１２内のポンプ電流ＩＰＭＳＧ１６を、広帯域ラムダセンサ１０に作用することなしに、低下させることができる。この場合、広帯域ラムダセンサ１０は、故障シミュレータ１２内でネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ１１に基づいて演算されたポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ１５によって負荷される。第３の可能性は、ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ１５をポンプ電流ＩＰＭＳＧ１６に依存して操作し、かつ広帯域ラムダセンサ１０に転送する点にある。この場合、ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ１５は、ポンプ電流ＩＰＭＳＧ１６に対して大きく、小さくまたは時間的に遅れて選択されてよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  広帯域ラムダセンサ
１１  ネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ
１２  故障シミュレータ
１３  ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ
１４  制御装置
１５  ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ、
１６  ポンプ電流ＩＰＭＳＧ
【図１】
2015530510.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月20日(2015.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された広帯域ラムダセンサ（１０）の機能不良時に内燃機関の制御装置（１４）の故障検出機能を検査するための方法であって、前記検査を、前記広帯域ラムダセンサ（１０）と前記制御装置（１４）との間に配置された故障シミュレータ（１２）によって実施し、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）の故障をシミュレーションするために、前記広帯域ラムダセンサ（１０）と前記制御装置（１４）との間で交換された電気信号を意図的に変化させ、前記故障シミュレータ（１２）に、前記広帯域ラムダセンサ（１０）のネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ（１１）および前記制御装置（１４）のポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）を供給し、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）にポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を供給し、かつ前記制御装置（１４）にネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）を供給する方法において、
前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）の故障をシミュレーションするために、前記制御装置（１４）に供給された前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）を、前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ（１１）に対して変化させ、前記故障シミュレータ（１２）が、変化したポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）をシミュレーションするために、前記制御装置（１４）に供給された前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）を、前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）に対して変化させ、前記故障シミュレータ（１２）が、故障をシミュレーションするために、所定のネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を、または時間に関連して変化するネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を前記制御装置（１４）にアウトプットすることを特徴とする、接続された広帯域ラムダセンサ（１０）の機能不良時に内燃機関の制御装置（１４）の故障検出機能を検査するための方法。
【請求項２】
前記故障シミュレータが、所定の前記ネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を、または時間に関連して変化する前記ネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）を、前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）とは無関係にまたは該ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）に依存して設定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を、前記エンジン制御装置（１４）からアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）に一致させるか、または、
前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を、前記故障シミュレータ（１２）によって、前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ（１１）に基づいて設定するか、または、
前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を、前記故障シミュレータ（１２）によって、前記制御装置（１４）からアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）に依存して設定する、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）に依存して前記故障シミュレータ（１２）によって設定され、かつ前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）を、前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）と比較して、より大きくまたは小さくおよび／または時間的に遅らせて設定することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記故障シミュレータ（１２）が、内部抵抗測定のために前記制御装置（１４）に対する負荷をシミュレートし、相応の電圧信号を提供することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記広帯域ラムダセンサからアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ（１１）および前記制御装置（１４）からアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）に対する、前記故障シミュレータ（１２）から前記制御装置（１４）にアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）および前記広帯域ラムダセンサ（１０）にアウトプットされた前記ポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）の変化を、同時にまたは互いに別個に行うことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
接続された広帯域ラムダセンサ（１０）の機能不良時に内燃機関の制御装置（１４）の故障機能検出を検査するための故障シミュレータ（１２）であって、前記故障シミュレータ（１２）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）の故障をシミュレーションするために、前記広帯域ラムダセンサ（１０）と前記制御装置（１４）との間に配置されており、前記故障シミュレータ（１２）に、前記広帯域ラムダセンサ（１０）のネルンスト電圧ＵＮ０ｍｅｓｓ（１１）、および前記制御装置（１４）のポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）が供給されており、前記広帯域ラムダセンサ（１０）にポンプ電流ＩＰＳｏｎｄｅ（１５）が、また前記制御装置（１４）にネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）が前記故障シミュレータ（１２）から供給されている形式のものにおいて、
前記故障シミュレータ（１２）は、前記制御装置（１４）に供給された前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）を前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされたネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）に対して変化させるように、設定されており、前記故障シミュレータ（１２）によって、変化したポンプ電流ＩＰＭＳＧ（１６）をシミュレーションするために、前記制御装置（１４）に供給された前記ネルンスト電圧ＵＮ０ｓｔｅｌｌ（１３）が、前記広帯域ラムダセンサ（１０）からアウトプットされた前記ネルンスト電圧ＵＮＯｍｅｓｓ（１１）に対して変化可能であり、前記ネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）が、または時間に関連して変化するネルンスト電圧ＵＮＯｓｔｅｌｌ（１３）が前記制御装置（１４）にアウトプット可能であることを特徴とする、接続された広帯域ラムダセンサ（１０）の機能不良時に内燃機関の制御装置（１４）の故障機能検出を検査するための故障シミュレータ（１２）。
【国際調査報告】
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