用于分析处理特性曲线的偏差的方法技术领域
本发明涉及一种用于分析处理布置在内燃机废气通道中的废气传感器的特性曲
线的至少一个区域与至少一个参考值的偏差的方法。
此外，本发明涉及用于分析处理布置在内燃机废气通道中的废气传感器的特性曲
线的至少一个区域与参考值的偏差的设备，其中，设置有控制装置，并且其中，在所述控制
装置中设置有程序流程或者转换回路(Schaltkreis)。
背景技术
为了优化当今内燃机中的有害物质排放，使用废气传感器用于调节燃烧过程和废
气后处理，如例如两点式λ探测器和/或宽带λ探测器和/或NOx传感器。所述优化假定，通过
传感器可靠和准确地求取测量变量。在这里，决定性的因素是物理测量的变量和要求取的
测量变量之间的单义的相互关系，该相互关系通常通过特性曲线而存在。例如由于老化引
起的、特性曲线相对于参考特性曲线的移动可能导致提高多倍的有害物质排放。
这尤其适用于两点式λ探测器、也称作跳跃式探测器或者能斯特探测器，当它们要
使用于持续的λ调节时。其电压-λ特性曲线(以下简短地称作λ特性曲线)在油脂区域和少油
脂的区域之间的过渡(λ＝1)中具有跳跃并且在其他区域中相对平地延伸。因此，两点式λ探
测器通常基本上在内燃机以过量燃料运行时含油脂多的废气(λ<1)和在以过量空气运行时
少油脂的废气(λ>1)之间进行区分。然而，由于λ特性曲线的线性化，借助于比宽带λ探测器
成本便宜的两点式λ探测器也能够至少在受限制的λ区域内在催化器之前进行持续的λ调
节。由于特性曲线在右边平的走向，这假定在探测器的整个使用寿命上与参考λ特性曲线良
好地一致。否则，调节的准确性不是足够的并且可能出现不可靠地高的排放。
这种假定通常不满足。取而代之地，实际的λ特性曲线可以由于多种叠加的作用而
相对于参考λ特性曲线移动。因此，催化器之前的两点式λ探测器大多数情况下以两点式调
节的方式使用，其中，调节到λ＝1。但是，这具有缺点，在一些运行模式(少油脂的和含油脂
多的空气-燃料混合物对于所述运行模式是必不可少的，例如催化器诊断或者构件保护)
下，仅仅能够预先控制地设置但是不能够调节目标λ。
从DE 10 2010 211 687 A1已知一种用于识别偏差的方法，并且从DE 10 2012
211 683 A1已知一种用于相对于相应的参考λ特性曲线修正布置在内燃机废气通道中的两
点式λ探测器的λ特性曲线的方法。在那里尤其说明，可以识别和补偿催化器之前的两点式
探测器的实际λ特性曲线与参考λ特性曲线的恒定特性曲线偏移或者由温度决定的偏差。因
此，能够用两点式λ探测器进行持续的λ调节。
固然，可能发生，求取到不可信地高的修正需求，所述修正需求例如暗示有缺陷的
探测器或者其它的功能性故障。如果在这种情况下执行修正，则这可能会导致耽误对所优
化的有害物质排放的力求的可靠调节。
发明内容
因此，本发明以这样的任务为基础，提供一种用于修正特性曲线的鲁棒的方法，以
确保可靠的有害物质优化，以及提供一种用于执行这样的方法的设备。
本发明的涉及这种方法的任务由此解决：为了评定偏差，预先给定至少一个阈，该
阈构成用于可容忍的修正需求和不可容忍的修正需求之间的差的判断标准。这种判断标准
的使用允许通过不同的措施引起有差别的反应。在此，所述至少一个阈可以位于所述至少
一个参考值以上和/或以下。也可以绝对地或者相对地说明所述至少一个阈。
被证明特别有利的是，废气传感器为λ探测器、尤其两点式λ探测器，所述特性曲线
为λ特性曲线，并且，从参考λ特性曲线得出参考值。根据本发明的、关于λ探测器、尤其两点
式λ探测器的方法的使用允许可靠地使用这样的探测器用于对发动机燃烧过程进行排放优
化的调节。
在使用具有两点式λ探测器的、根据本发明的方法时，合乎目的的是，为了求取偏
差，从参考λ特性曲线上的一个值对出发，朝λ＝1改变供给内燃机的空气/燃料混合物的组
成成分，并且，从空气/燃料混合物的组成成分的改变推断出λ的实际值。在此，可以快速和
准确地识别例如由公差决定的、由温度决定的和由老化决定的偏差或者由至少两种这样的
作用的叠加引起的偏差。同时可以补偿可能会使识别出错的动态作用。除此之外，也考虑其
它的方法，所述方法用于求取λ的实际值并且因此可以推断出实际值和参考值之间的偏差，
例如在包括λ探测器的发热功率和/或其它的、尤其电阻温度特性曲线的情况下的方法。这
样的方法可以具有其它的优点，例如所述方法可以部分地与λ特性曲线(在这里，所述λ特性
曲线称作电压λ特性曲线)无关地执行。可以多次地使用所选择的方法或者多种方法的组
合，并且分别求取所述偏差和/或由一个或者多个平均值求取所述偏差。以此方式可以使所
述结果可信。
也有利的是，在修正λ＝1时与参考λ特性曲线的特性曲线偏差之后，确定与参考λ
特性曲线的至少一个参考值的偏差。因此，基于引起横坐标中的附加移动的作用，可以排除
偏差确定中的错误，这使得偏差的分析处理更可靠。
当至少一个阈使可信度区域相对于可信度区域之外的区域分界时，可以简化地分
析处理偏差。
对于偏差的简化的分析处理也有利的是，灵活地确定所述至少一个阈进而可信度
区域。例如，与无错误的废气传感器的公差相应的确定是有意义的。
符合目的的是，比较所述偏差与阈值，其中，偏差在可信度区域之内评估为可容忍
的修正需求，并且偏差在可信度区域之外评估为不可容忍的修正需求。在现有情况下要有
利地使用不同的反应中哪个反应——就该选择而言，这种评估可以作为决定程序的一部分
考虑。在偏差在可信度区域之外的情况下，从尤其废气传感器的功能性故障、废气传感器在
所属的控制仪中的电布线或者用于运行废气传感器的控制仪软件出发，从而不同于偏差的
完全修正的反应可能是有意义的。
与需求情形相匹配的反应可以由此实现：在修正需求可容忍的情况下进行偏差的
修正，并且，在确定修正需求不可容忍的情况下触发其它反应。通过在修正需求可容忍的情
况下修正偏差，可以确保废气传感器的所需要的准确性。有利的是，这种修正通过消除偏差
的原因来进行，如例如在开篇所提到的DE 10 2012 211 683 A1中说明。在修正需求不可容
忍的情况下的其它反应有助于提高整个方法的用于故障识别和补偿的鲁棒性。因此，与其
说具有积极作用不如说具有消极作用的、无意义的修正措施可以被截住并且被相应更有意
义的措施取代。在其必需的区域内会不能够执行的修正措施也可以由其它反应取代。
在所述方法的一种优选的变型中，设置，根据被诊断出的原因触发其它反应。尤其
当温度偏移识别表明两点式λ探测器的温度明显过冷，或者所述温度偏移识别表明两点式λ
探测器的温度明显过高，或者识别出不可信地高的正的电压偏移，或者识别出不可信地高
的负的电压偏移时，触发所述其它反应。在这样的情况下，其它反应是特别有意义的，因为
可能不可以执行必需的修正，或者以高的概率存在着其它已知的、但是不可直接地修正的
偏差原因。在探测器温度明显太低或者太高的情况下，例如作为修正措施，探测器元件温度
必须不可信地提高，对此，热功率也许不可供使用或者说所述热功率必须下降，这也许是不
可能的。例如当温度相对于探测器的名义温度(所述名义温度可能是例如730℃)必须改变
多于-50K至+0K，以修正所求取的偏差时，出现不可容忍的修正需求。就电压偏移而言，例如
当电压偏移例如多于±15mV时，存在着不可容忍的修正需求。不可信地高的正的电压偏移
例如可以暗示着探测器信号导线和电池电压之间的支路，不可信的负的电压偏移例如暗示
着探测器的氧参考的污染。
有利的是，其它反应包括以下措施中的至少一种：
-将偏差的修正限制为所述阈值，
-将修正限制为替代值，
-设置用于使可信度区域之外的偏差可识别的状态信息，
-登记到控制装置中的错误存储器中。
通过将修正限制为阈值应避免功能性故障，例如由于过度加热引起的废气传感器
损坏。尤其对于以下的情况设置将修正限制为替代值：完全的修正是不可能的并且修正为
阈值会掩盖可信度区域之外的偏差，尤其对于其它的诊断单元，从而废气传感器例如会不
被显示为有缺陷的，尽管这可能是必需的。在此，替代值也可能意味着，不进行修正。替代地
或者除了修正之外，可以设置，设置状态信息，所述状态信息使废气传感器的受限的功能可
识别。通过登记到控制仪的错误存储器中，可以例如使λ调节不起作用并且转换到λ预先控
制，从而避免由于不可容忍的偏差引起的过度高的排放或者提高的燃料消耗。
特别针对目的地，可以使用根据本发明的方法，当根据偏差位于可信度区域之外
多远来触发不同的其它反应时和/或当根据从可信度区域偏差出来的原因而触发不同的其
它反应时。
在使用两点式λ探测器时得出优选的使用区域，所述两点式λ探测器位于催化器之
前或者之后。因此，根据本发明的方法可以灵活地用于不同地定位的两点式λ探测器并且不
限于确定的探测器安装地点。
本发明的涉及设备的任务由此解决，在程序流程中或者在转换回路中预先给定至
少一个参考值和比较等级，在所述比较等级中将所求取的偏差与至少一个参考值比较，并
且，控制装置根据比较结果或者进行偏差的修正或者触发其它反应。
所述设备的符合目的的使用领域是，当废气传感器为λ探测器、尤其两点式λ探测
器时，特性曲线为λ特性曲线，并且参考值由所存储的参考λ特性曲线构成，并且在与参考值
比较之前已经修正λ＝1时相对于参考λ特性曲线的特性曲线偏差。这运行可靠地使用λ探测
器、尤其两点式λ探测器用于对燃烧过程的排放优化的调节。
附图说明
以下参照在附图中所示出的实施例详细地解释本发明。附图示出：
图1两点式λ探测器的电压-λ曲线图
具体实施方式
图1示出两点式λ探测器的电压-λ曲线图10，其具有电压轴11和λ轴12。对于新出厂
的在标准条件下(即没有公差)的两点式λ探测器，所测量的电压170和相应的空气系数λ之
间的相互关系单义地通过参考λ特性曲线15确定。参考λ特性曲线15具有油脂区域13(λ<1)
和少油脂区域14(λ>1),在其之间，在λ＝1时得出变化曲线中几乎跳跃式的改变。在所测量
的电压170处，借助于所采用的参考λ特性曲线15推断出参考λ171。
除了参考λ特性曲线15之外，在图1中示出λ特性曲线16，该λ特性曲线在油脂区域
13内相对于参考λ特性曲线15向上移动。这样的移动可能由于例如公差、老化或者温度效应
或者由于多种作用的叠加而出现。如果发生这样的移动(所述移动未被修正)，则电压170实
际上相当于实际的λ172而不是参考λ171，所述参考λ与实际的λ相差偏差18。
通过根据本发明的方法，可以通过与至少一个阈比较来评估，偏差18是否位于可
信度区域之内。然后，有意义的是，优选通过消除原因来修正所述偏差。因为例如探测器的
电布线的公差可能导致在油脂区域和少油脂的区域(13，14)内具有相应偏差的恒定偏移，
而由于有错误的探测器温度通常在油脂区域和少油脂的区域(13，14)内出现不同偏差。典
型地，所述偏差在少油脂区域14内为油脂区域13内的移动的大约1/6，从而通过仅仅的偏移
移动不能实现完整的修正。
在移动不可容忍、在可信度区域之外的情况下，那么，有意义地促使其它反应、尤
其之前被描述为有利的、单个的或者适当的组合。在考虑不可容忍地高的修正需求的情况
下，对废气探测器错误的识别允许，更快速地和具有改进的区分敏锐度地识别相应的错误。
以此方式可以提供一种用于特性曲线修正的鲁棒的方法，和提供一种用于执行所述方法的
设备，以便提供可靠的有害物质优化以供使用。