VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER LAMBDASONDE WÄHREND DER AUFWÄRMPHASE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Lambdasonde in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine während einer Aufwärmphase, ein Fahrzeug mit einer zum Ausführen des Verfahrens eingerichteten Steuerungseinrichtung und ein Programmmittel zum Ausführen des Verfahrens mit den in den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche genannten Merkmalen.

[0002] Es ist bekannt, dass zur Erfüllung gesetzlicher Vorgaben an die zulässigen Abgasemissionen einer Brennkraftmaschine eine hohe Wirksamkeit von Abgasreinigungsmaßnahmen notwendig ist. Eine dieser Maßnahmen ist eine möglichst genaue Einstellung der Abgaszusammensetzung dergestalt, dass ein im Abgassystem befindlicher Katalysator möglichst wirkungsvoll arbeiten kann. Um bei heutigen Drei-Wege-Katalysatoren eine hohe Konvertierungsleistung zu erreichen, werden diese mit Abgas beaufschlagt, welches wechselnd einen leichten Kraftstoff-Überschuss (fett) oder einen leichten Sauerstoffüberschuss (mager) aufweist. Nach Stand der Technik wird diese sogenannte Lambda-Modulation mit dem Messsignal einer vor dem Katalysator eingebauten Lambdasonde geregelt. Hinter dem Katalysator wird oft eine zweite Lambdasonde zu Monitoringzwecken verbaut, deren Messsignal Aufschluss über die erreichte Wirksamkeit der geregelten Abgasanlage gibt und beispielsweise einen geschlossenen Regelkreis ermöglicht. Es kann davon ausgegangen werden, dass diese hintere Monitor-Lambdasonde aufgrund der motorferneren Lage weniger stark oder schnell altert, und aufgrund der hinter dem Katalysator bereits abreagierten Abgaszusammensetzung ein insgesamt und über die Lebensdauer gesehen deutlich genaueres Messsignal liefert. Daher wird die hintere Lambdasonde zur Korrektur der vorderen Lambda-Regelung und/oder zur Adaption von Signalabweichungen der stromaufwärtigen Lambdasonde benutzt.

[0003] Heutige Lambdasonden basieren auf dem Funktionsprinzip, dass Keramik bei hohen Temperaturen sauerstoffleitend wird. Daher weisen die bekannten Lambdasonden beispielsweise einen Keramikkörper auf, auf welchem Elektroden zur Bestimmung einer Spannung oder eines Pumpstromes aufgebracht sind, sowie ein Heizelement, welches den Keramikkörper auf Temperaturen im Bereich von 600-800°C bringt. Gelangt bei diesen Temperaturen jedoch flüssiges Wasser an den heißen Keramikkörper, so besteht die Gefahr der Beschädigung des Elementes durch die dabei auftretenden thermischen Spannungen. Aus diesem Grunde wird nach dem Stand der Technik üblicherweise mit dem Beheizen der Lambdasonden gewartet, bis sicher kein flüssiges Wasser mehr an der Einbauposition der Lambdasonde durch Kondensation oder Ablagerung vorhanden sein kann. Entsprechende Berechnungsfunktionen befinden sich üblicherweise in einem Motorsteuergerät. Problematisch hierbei ist, dass die Lambdasonden erst einige Zeit nach einem Motorstart beheizt werden können, und bis dahin der Motor nur ungeregelt betrieben sein kann, was eine Verschlechterung der Abgasemissionen zur Folge hat. Besonders kritisch ist dies für die hintere Lambdasonde, denn je motorferner die Einbauposition ist, desto länger dauert es, bis die notwendige Temperatur, bei der kein flüssiges Wasser mehr vorliegt (sogenanntes Taupunktende), erreicht ist. Es wäre daher wünschenswert, bereits zu einem frühen Zeitpunkt während der Kaltlaufphase einer Brennkraftmaschine vor dem Erreichen des Taupunktendes der Abgasvorrichtung der Abgassteuerung ein verwertbares Signal der Lambdasonde zur Verfügung stellen zu können.

[0004] DE 10 2006 011 722 B3 offenbart ein Verfahren zur Korrektur des Ausgangssignals einer Breitbandlambdasonde einer Brennkraftmaschine. Im Rahmen dieses Verfahrens wird der Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf den durch die Breitbandlambdasonde bestimmten Lambdawert erkannt und mithilfe eines Kompensationsmodells herausgerechnet. Zu diesem Zweck wird eine gemessene Luftfeuchtigkeit in die Kalibrierung der Breitbandlambdasonde während einer Schubabschaltphase der Brennkraftmaschine einbezogen.

[0005] DE10 2005 059 794 B3: Nach einem Sprung von einer Vorgabe eines fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einem Brennraum eines jeweiligen Zylinders einer Brennkraftmaschine zu einer Vorgabe eines mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird auf eine sich daraufhin einstellende Plateauphase eines Messsignals einer in einem Abgaskatalysator angeordneten Abgassonde detektiert und die Zeitdauer als Einlagerungszeitdauer ermittelt. Nach einem Sprung von einer Vorgabe eines mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in dem Brennraum des jeweiligen Zylinders zu einer Vorgabe eines fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird eine sich daraufhin einstellende Plateauphase des Messsignals detektiert und die Zeitdauer der Plateauphase als Auslagerungszeitdauer ermittelt. Abhängig von der Einlagerungszeitdauer und der Auslagerungszeitdauer wird eine Zuordnungsvorschrift zum Zuordnen des Messsignals zu einem erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnis angepasst. Zum Kalibrieren der Abgassonde wird abhängig von einem Plateauwert des Messsignals während der Plateauphase die Zuordnungsvorschrift angepasst.

[0006] Es sind folgende Patentdokumente zum technologischen Hintergrund der vorliegenden Erfindung bekannt: DE 10 2006 011 722 B3, DE 103 60 775 A1, DE 198 61 198 B4, DE 43 04 966 A1, DE 199 37 016 A1, DE 10 2004 006 875 A1, DE 103 39 062 A1, DE 199 26 139 A1 und DE 10 2005 038 492 A1.

[0007] Aus DE 199 34 319 A1 ist ein Gasmessfühler bekannt, der zum Schutz des keramischen Sensorelements ein Schutzrohr aufweist. Ein weiteres Innenrohr mit Öffnungen für den Zu- und Austritt des Messgases bzw. Abgases soll das keramische Sensorelement vor einem direkten Kontakt mit Wasser schützen.

[0008] Laut DE 10 2004 020 139 A1 wird eine Lambdasonde für eine Brennkraftmaschine zur Messung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses im Abgasstrom der Brennkraftmaschine mit einem Sauerstoffsensorelement vorgeschlagen, bei welcher der in den Abgasstrom ragende Teil des Sauerstoffsensorelements von einem Schutzelement zum Auffangen von Kondenswasser umgeben ist. Die so aufgebaute Lambdasonde kann bereits vor oder unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine in Betrieb genommen werden, da die Gefahr des Auftreffens kalten Kondenswassers auf das heiße Sauerstoffsensorelement und der damit verbundenen Beschädigung der Lambdasonde vermieden sein soll.

[0009] Aus DE 10 2004 035 230 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Gasmessfühlers bekannt, bei dem Betriebszustände der Brennkraftmaschine ermittelt werden. Bei Vorliegen eines Betriebszustandes, bei dem eine niedrige Temperatur im Abgasstrang zu erwarten ist, also beispielsweise bei einem Kaltstart, wird der Sensor auf eine niedrige Temperatur geregelt oder ganz abgestellt, um so der Gefahr eines Thermoschocks durch Wassereinwirkung entgegenzuwirken. Der Sensor besitzt somit beim Start der Brennkraftmaschine keine Regelbereitschaft.

[0010] Laut DE 10 2004 054 014 A1 wird ein Keramikbauteil, insbesondere ein Sensorelement für einen Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Temperatur oder der Konzentration einer Gaskomponente im Abgas von Verbrennungsmotoren, angegeben, das einen insbesondere laminierten Keramikkörper aufweist. Zur deutlichen Verbesserung des Thermoschockverhaltens des Keramikkörpers, d. h. zur Erzielung einer deutlich gesenkten Empfindlichkeit gegen das Auftreten stark lokalisierter Temperaturgradienten, die Rissbildungen im Keramikkörper auslösen, sind zumindest die Oberflächenbereiche des Keramikkörpers, die großen Temperaturgradienten ausgesetzt sind, mit einer Schutzhaut überzogen, die mindestens zwei keramische Schichten aufweist, die zwischen sich eine Grenzfläche mit einer niedrigen Bruchenergie erzeugen.

[0011] Die DE 10 2006 012 476 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Sensors, insbesondere eines Sensors aus einem keramischen Material, wobei der Sensor auf eine Schockresistenztemperatur aufgeheizt wird, die größer ist als eine spezifizierte Betriebstemperatur des Sensors ist. Nachdem eine Zeit lang mit der Schockresistenztemperatur auch die Umgebung des Sensors aufgeheizt worden ist, wird auf die normale Betriebstemperatur eingeregelt. Ferner wird vorgeschlagen, zunächst eine niedrigere als die normale Betriebstemperatur anzufahren

[0012] Die DE 10 2004 031 083 B3 offenbart ein Verfahren zur Beheizung von Lambdasonden in einer einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs nachgeschalteten Abgasanlage, mit wenigstens einer in dem Abgasstrang der Abgasanlage angeordneten Katalysatoreinrichtung sowie mit jeweils einer dem Katalysator vor- und nachgeschalteten Sonde, wobei die Aufheizung der Sonden auf deren Betriebstemperatur zu einem Aufheizzeitpunkt gestartet wird, an dem zur Vermeidung einer Wasserschlaggefährdung der Sonden eine für die Kondensatbildung im Bereich des Abgasstrangs vorgegebene kritische Kondensatbildungstemperatur überschritten wird. Es wird bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine von den beiden Sonden zunächst lediglich die nachgeschaltete Sonde ab einem vorgegebenen Aufheizzeitpunkt auf eine vorgegebene Sondentemperatur aufgeheizt. Die auf diese Temperatur aufgeheizte Sonde wird im weiteren Verlauf der Kaltstartphase für eine Zeitdauer bis zum Überschreiten einer für die Kondensatbildung in dem stromaufwärtigen Bereich des Abgasstrangs kritischen Kondensatbildungstemperatur von einer Regeleinrichtung als Regelsonde betrieben, mit der die Regelung des Lambdawertes auf einen vorgegebenen Lambdawert vorgenommen wird. Bei einer Überschreitung der kritischen Kondensatbildungstemperatur im Vorkatalysatorbereich des Abgasstrangs wird die vorgeschaltete Sonde auf eine vorgegebene Sondentemperatur aufgeheizt. Das offenbarte Verfahren verwendet notwendigerweise eine vor- und eine dem Katalysator nachgeschaltete Lambdasonde. Das schränkt die Anwendung des Verfahrens auf Abgasanlagen mit zwei Lambdasonden ein, wodurch erhöhte Kosten und eine zusätzliche technische Anfälligkeit in Kauf genommen werden müssen.

[0013] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bereits zu einem möglichst frühen Zeitpunkt während einer Start- und Aufwärmphase einer Brennkraftmaschine mit einer lambdageregelten Abgasanlage, insbesondere vor dem Erreichen des Taupunktendes, eine zuverlässige Lambdaregelung zum Steuern des Kraftstoff-/Luftgemischs zur Verfügung zu stellen und dies besonders kostensparend und während der Lebensdauer der Abgasanlage zu gewähren.

[0014] Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 durch ein Verfahren zum Betreiben wenigstens einer in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine angeordneten Lambdasonde während einer Start- und Aufwärmphase mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine gelöst, wobei die Abgasanlage zumindest einen Katalysator aufweist und der Lambdasonde wenigstens ein elektrisches Heizelement zum Aufheizen der Lambdasonde auf eine Betriebstemperatur zugeordnet ist und das Aufheizen des Heizelementes durch eine Heizelementsteuerung ausgeführt wird, wobei dem Lambda-Regelsystem Regelparameter vorgegeben werden. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass

• im Wesentlichen zeitgleich mit dem Start der Brennkraftmaschine das Heizelement mit einer vordefinierten Heizleistung beaufschlagt wird;
• während des Heizens ein Signal der Lambdasonde erfasst und mit einem für ein mageres und/oder für ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnis vorgegebenen Schwellwert (U_LTF, U_LTM) verglichen wird, welcher mit einem Temperaturwert der Lambdasonde korreliert, der unterhalb einer wasserschlagkritischen Temperatur (T_k) liegt und gleichzeitig einem gültigen Lambda-Signal entspricht,
• durch ein erstmaliges Erreichen eines der für ein mageres und/oder für ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnis vorgegebenen Schwellwertes (U_LTF, U_LTM) des Lambda-Signals eine Ermittlung einer mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierenden Messgröße ausgelöst wird und das Lambda-Signal als gültig gekennzeichnet zu einer weiteren Verwendung weitergeleitet wird, und
• die ermittelte, mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierende Messgröße einem geschlossenen Heizelement-Regelkreis als ein einer Soll-Temperatur (T_soll) entsprechender Sollwert übergeben wird.

[0015] Der Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, während einer wasserschlaggefährdeten Startphase einer Brennkraftmaschine die Lambdasonde mit einer niedrigeren, unterhalb der wasserschlagkritischen Temperatur liegenden Solltemperatur zu beheizen, wobei die Tatsache ausgenutzt wird, dass die Lambdasonde bereits bei dieser Temperatur ein verwertbares Lambda-Signal liefert. Besonders vorteilhaft wird bei dem erstmaligen Erreichen des wenigstens einen vorgegebenen Schwellwerts des Lambda-Signals (oder nach Verstreichen einer gewissen vorbestimmten Dauer nach dem Erreichen des Schwellwerts) die Temperatur der Lambdasonde ermittelt und als ein begrenzender Temperatur-Sollwert für die Heizelementsteuerung zwischengehalten. Dann regelt die Heizelementsteuerung in einem vorzugsweise geschlossenen Regelkreis die Temperatur der Lambdasonde auf diese Temperatur derart, dass wenn beispielsweise die Lambdasondentemperatur unter die Soll-Temperatur fällt, die Heizelementsteuerung das Heizelement so ansteuert, dass es die Sonde wieder auf diesen ermittelten Sollwert jedoch nicht höher aufheizt, solange die wasserschlagkritische Phase nicht mit Sicherheit abgelaufen ist. Das Lambda-Signal ist bereits zu diesem frühen Zeitpunkt verwertbar und kann daher weiteren, unten erläuterten Verwendungszwecken im Umfeld einer Brennkraftmaschine bereitgestellt werden. Dabei wird - wie dem einschlägigen Fachmann bekannt - unter dem Begriff "wasserschlagkritische Temperatur" eine Temperatur der Lambdasonde (genauer: Temperatur des Keramikelementes der Sonde) verstanden, bei welcher und oberhalb welcher eine Gefahr der Zerstörung des Keramikelementes infolge des Abschlagens von Wasserkondensat, d.h. von flüssigem Wasser, und hierdurch entstehenden thermischen Spannungen im Keramikkörper der Sonde besteht. Die wasserschlagkritische Temperatur ist eine material- und bauartspezifische Größe und kann deshalb nicht allgemein angegeben werden. Sie wird in der Regel von den Herstellern der Lambdasonde spezifiziert oder kann durch geeignete Messserien ermittelt werden.

[0016] Gemäß einer im Wesentlichen analogen Formulierung der vorliegenden Erfindung geht diese von einem Verfahren zum Betreiben wenigstens einer Lambdasonde in der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine während einer Start- und Aufwärmphase aus. Die Abgasanlage weist einen Katalysator und wenigstens ein elektrisches Heizelement zum Aufheizen der Lambda-Sonde auf Betriebstemperatur auf, welches in wenigstens einem Verfahrensschritt aufgeheizt wird. Das Aufheizen dieses Heizelementes wird durch eine Heizelementsteuerung ausgeführt, wobei dem Lambda-Regelsystem Regelparameter vorgegeben sind.
Das Verfahren sieht vor, dass

• durch den Start der Brennkraftmaschine im Wesentlichen zeitgleich das Heizelement in einer ersten Verfahrensvorschrift mit einer ersten vordefinierten Heizleistung beaufschlagt wird;
• in einer zweiten Verfahrensvorschrift das Signal der Lambdasonde erfasst wird;
• in einer dritten Verfahrensvorschrift das erfasste Lambda-Signal mit jeweils einem für ein mageres und ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnis vorgegebenen Schwellwert (U_LTF, U_LTM) verglichen wird, welcher zu einem Temperaturwert der Lambdasonde korreliert ist, der unterhalb der wasserschlagkritischen Temperatur liegt und gleichzeitig einem gültigen Lambda-Signal entspricht,
• in einer vierten Verfahrensvorschrift durch ein erstmaliges Erreichen eines der vorgegebenen Schwellwerte (U_LTF, U_LTM) des Lambda-Signals eine Ermittlung einer mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierten Messgröße angestoßen und das Lambda-Signal als gültig gekennzeichnet zu einer weiteren Verwendung weitergeleitet wird,
• und die ermittelte, mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierte Messgröße einem geschlossenen Heizelement-Regelkreis als ein Temperatur-Sollwert übergeben wird.

[0017] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

[0018] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung wird die Ermittlung einer mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierenden Messgröße durch Messen des ohmschen Widerstandes des Heizelementes oder der Elektrode/n der Lambdasonde oder durch Erfassen eines Signals eines Temperatursensors, der im Bereich der Lambdasonde angeordnet ist, ausgeführt. Insbesondere wird ermittelt, bei welchem Widerstandswert R_I oder R_H der Lambdasonde oder des Heizelementes beim Aufheizen des Sensors das Sensor-Signal festgelegte Schwellwerte U_LTF oder U_LTM, welche einem Signal im Bereich mit fetter (F) und magerer (M) Gemischzusammensetzung entsprechen, erstmalig über- bzw. unterschreitet.

[0019] Es werden erfindungsgemäß zwei, jeweils mit der wasserschlagunkritischen Temperatur korrespondierende Schwellwerte für das Lambdasignal vorgegeben, wobei einer der Schwellwerte dem Lambdasignal bei einem mageren und der andere Schwellwert dem Lambdasignal bei einem fetten Kraftstoff/Luft-Gemisch entspricht. Je nachdem, ob die Brennkraftmaschine gerade mager oder fett betrieben wird, d.h. ob ein mageres oder fettes Abgas die Sonde erreicht, kann immer nur einer der beiden Schwellwerte durch das Sensorsignal erreicht werden.

[0020] In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung korreliert der für ein mageres und/oder für ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnis vorgegebene Schwellwert U_LTF bzw. U_LTM jeweils mit einem wasserschlagunkritischen Temperaturwert der Lambdasonde im Bereich von 150 bis 450°C, vorzugsweise zwischen 300 und 450°C. Mit anderen Worten wird der wasserschlagunbedenkliche Temperatursollwert in diesem Temperaturbereich vorgegeben. Dieser Temperaturwert hängt von der Art des verwendeten Lambda-Sensors ab, beispielsweise einem keramischen Element wie Titandioxidkeramik im Falle einer Breitband-Lambdasonde und eine Zirkoniumdioxid-Keramik im Falle einer Nernst-Lambdasonde.

[0021] Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das Beheizen des Heizelementes während eines ersten vorgebbaren Zeitabschnitts der Start- und Aufwärmphase durch einen offenen Regelkreis ausgeführt und nach dem Ablauf dieses ersten Zeitabschnitts der Start- und Aufwärmphase durch einen geschlossenen Regelkreis ausgeführt.

[0022] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung wird der ermittelte Temperaturwert bzw. die mit dem Temperaturwert korrelierende Messgröße als ein Istwert für die Heizelementsteuerung herangezogen und der Temperatursollwert wenigstens zeitweise gleich diesem gemessenen Istwert gesetzt. Damit ist es unerheblich, welchen Absolutwert der ermittelte Widerstandswert besitzt. Serienstreuungen des Widerstandes oder Veränderungen durch Alterung der Sonde führen somit nicht zu einer Verschiebung des Temperaturniveaus, im Gegensatz zu Verfahren, welche einen fest vordefinierten Widerstandswert verwenden. Auch unter Berücksichtigung der Streuung der Widerstandswerte kann ein Temperaturbereich zwischen beispielsweise 300 und 400°C als wasserschlagunbedenklicher Temperatursollwert abgegrenzt sein.

[0023] In einer bevorzugten alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird, nachdem einer der vorgegebenen Schwellwerte des Lambda-Signals erreicht ist, eine vorgebbare Zeitspanne abgewartet, bevor das Lambda-Signal als gültig gekennzeichnet zu einer weiteren Verwendung weitergeleitet wird, wobei die Zeitspanne in Form eines vorgebbaren Zeitzählers oder einer vorbestimmten Energiemenge vorgegeben wird.

[0024] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die durch ein erstmaliges Erreichen eines der vorgegebenen Schwellwerte (U_LTF, U_LTM) des Lambda-Signals auszuführende Ermittlung einer mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierenden Messgröße erst nach Verstreichen einer vorgebbaren Zeitspanne ausgelöst, wobei diese Zeitspanne ebenso in Form eines vorgebbaren Zeitzählers oder einer vorbestimmten Energiemenge vorgegeben wird.

[0025] Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf eine bezüglich der Abgasflussrichtung vor und/oder nach dem Katalysator angeordnete Lambdasonde angewendet werden.

[0026] Die Heizelementsteuerung zieht in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Temperaturmodell zum Berechnen von (tatsächlichen) Temperaturverhältnissen an verschiedenen Stellen innerhalb der Abgasanlage heran, in welches wenigstens ein erfasster Temperaturwert einfließt.

[0027] Während der Start- und Aufwärmphase wird die Lambda-Regelung vorzugsweise durch das Lambda-Regelsystem mit angepassten Regelparametern ausgeführt.

[0028] Das als gültig gekennzeichnete Lambda-Signal kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung einem Diagnoseverfahren zur Ermittlung des Alterungszustandes des Katalysators zur Verfügung gestellt werden.

[0029] Ferner kann das als gültig gekennzeichnete Signal in einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung einer dem Katalysator nachgeschalteten Lambdasonde einem Diagnoseverfahren zur Ermittlung des Alterungszustandes einer dem Katalysator vorgeschalteten Lambdasonde zur Verfügung gestellt sein.

[0030] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das als gültig gekennzeichnete Signal einer erfindungsgemäß betriebenen Lambdasonde dem Lambda-Regelsystem zum Regeln des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff/Luft-Gemischs zugeleitet. Insbesondere kann das Signal in diesem Zusammenhang verwendet werden, um einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit fettem Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnis zu beenden, welcher im Anschluss einer Phase mit abgeschalteter Kraftstoffzugabe (Schubabschaltung) eingestellt worden war.

[0031] Der für den geschlossenen Heizelement-Regelkreis ermittelte Temperatur-Sollwert wird in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung einer zusätzlichen Anpassung in Abhängigkeit von zumindest einem zusätzlichen Parameter unterworfen, wobei dieser zusätzliche Parameter mit wenigstens einer dem Durchwärmungsgrad des gesamten Abgassystems korrespondierenden Größe korreliert. Vorzugsweise ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung die dem Durchwärmungsgrad des gesamten Abgassystems korrespondierende Größe mit der Abgastemperatur an der Position der Lambdasonde korreliert. Mit diesen zusätzlichen Maßnahmen kann der Einfluss der zunehmenden Durchwärmung des Sensorelementes auf den Heizerwiderstand kompensiert werden.

[0032] Die Erfindung betrifft ferner ein auf einem Datenträger gespeichertes oder speicherbares Programmmittel zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben wenigstens einer Lambdasonde während einer Start- und Aufwärmphase.

[0033] Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt geht die Erfindung von einem Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einer dieser zugeordneten Abgasanlage mit wenigstens einer Lambdasonde und einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine während einer Start- und Aufwärmphase aus. Dabei ist der Lambdasonde wie schon erwähnt wenigstens ein elektrisches Heizelement zum Aufheizen der Lambdasonde auf eine Betriebstemperatur zugeordnet, welches in wenigstens einem Verfahrensschritt aufgeheizt wird. Das Aufheizen dieses Heizelementes wird durch eine Heizelementsteuerung ausgeführt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nach diesem Aspekt der Erfindung dadurch verwirklicht, dass das Fahrzeug eine zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtete Steuerungseinrichtung aufweist. Dabei kann die Steuerungseinrichtung in einer üblichen Motorsteuerung integriert sein und insbesondere als ein gespeichertes oder speicherbares Programmmittel zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt sein.

[0034] Das Fahrzeug kann bevorzugt ein Land, Wasser- oder ein Luftfahrzeug sein.

[0035] Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der Figur 1 erläutert, die das Funktionsprinzip der vorliegenden Erfindung am Beispiel einer Lambdasprungsonde, d.h. einer Nernstsonde darstellt.

[0036] Figur 1 zeigt im unteren Teil typische Verläufe eines Signals (z.B. eine Spannung U) einer neuen sowie einer gealterten Lambdasonde mit zunehmender Sondentemperatur bzw. mit der Zeit. Im oberen Teil der Figur 1 sind die Verläufe des Innenwiderstandes der neuen sowie der gealterten Lambdasonde wiederum in Abhängigkeit der Sondentemperatur gezeigt.

[0037] Zum Startzeitpunkt der Brennkraftmaschine und kurz danach weist die Lambdasonde eine nur geringe Temperatur auf. Bis zu einer gewissen unteren Temperaturgrenze stellt die Sonde kein Signal zur Verfügung bzw. dieses verharrt bei einem konstanten Wert (Figur 1, linker Bereich des unteren Teils). Anschließend beginnt das Sondensignal mit zunehmender Temperatur zu steigen (im Fall eines fetten Abgases mit λ < 1) oder zu fallen (im Falle eines mageren Abgases mit λ > 1). Erfindungsgemäß ist nun sowohl für das magere Gemisch als auch für das fette Gemisch jeweils ein Schwellwert U_LTM bzw. U_LTF vorgegeben, der einer bestimmten Sondentemperatur entspricht, welche unterhalb der wasserschlagkritischen Temperatur T_k (angedeutet durch die rechte gestrichelte vertikale Linie) liegt. Neben dem Kriterium der Wasserschlagunbedenklichkeit muss die den Schwellwerten entsprechende Temperatur auch in einem Temperaturbereich liegen, bei dem ein gültiges (verwertbares) Sondensignal vorliegt, d.h. die Sonde muss bereits ansprechen. Mit anderen Worten muss die den Schwellwerten entsprechende Temperatur oberhalb einer Anspringtemperatur der Sonde liegen, die wiederum von der Bauart der Sonde abhängt. Dieser zulässige Temperaturbereich, innerhalb dem einerseits ein gültiges Sondensignal (Lambda-Signal) vorliegt und gleichzeitig noch keine Wasserschlaggefahr besteht ist im unteren Teil der Figur 1 grau hinterlegt dargestellt. Es ist erkennbar, dass das Sondensignal der neuen Sonde den jeweiligen Schwellwert U_LTM bzw. U_LTF etwas früher erreicht als die bereits gealterte Sonde.

[0038] Mit Erreichen eines der beiden Schwellwerte U_LTM oder U_LTF wird eine aktuelle Messgröße der Lambdasonde ermittelt, welche mit der (wasserschlagunkritischen) Sondentemperatur korreliert. Dies ist vorzugsweise der Innenwiderstand der Sonde, wie im oberen Teil der Figur 1 angedeutet. Dieser Wert wird anschließend der Heizelementsteuerung als ein der Soll-Temperatur entsprechender Sollwert übergeben. Die Heizelementsteuerung steuert dann das Heizelement der Lambdasonde in einem geschlossenen Regelkreis (closed loop control) so an, dass sich der Sollwert des Innenwiderstandes der Sonde einstellt, d.h. eine Differenz zwischen dem Ist-Widerstand und dem Soll-Widerstand minimiert wird. Somit wird die Sondentemperatur gleichfalls auf die mit den Schwellwerten korrelierende Temperatur als Soll-Temperatur T_soll eingeregelt. In alternativer Ausführung kann nach dem Erreichen eines der beiden Schwellwerte U_LTM oder U_LTF durch das Sensorsignal noch eine vorbestimmte Dauer, die als Zeitzähler oder als vorbestimmte integrale Energiemenge der Heizelementsteuerung vorgegeben werden kann, abgewartet werden, ehe das Ablesen der aktuellen Messgröße der Lambdasonde (insbesondere ihres Innenwiderstandes) erfolgt.

[0039] Gleichzeitig mit Erreichen eines der beiden Schwellwerte U_LTM oder U_LTF wird das Sensorsignal als gültig gekennzeichnet und zur weiteren Verwendung weitergeleitet. Insbesondere wird es zur Lambdaregelung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff/Luft-Gemischs verwendet.

[0040] Mit den erfindungsgemäßen Lösungen lässt sich somit ein geregelter Betrieb wenigstens einer Lambdasonde zu einem gegenüber dem Stand der Technik früheren Zeitpunkt während einer Start- und Warmlaufphase ausführen, wodurch Kraftstoff eingespart wird und die vorgeschriebenen Abgasemissionswerte früher nach einem Start der Brennkraftmaschine eingehalten werden. Zugleich ist gewährleistet, dass die Lambdasonde während der Start- und Warmlaufphase nicht durch Wasserniederschlag zerstört werden kann. Insbesondere beim Einsatz von Zweipunkt-Lambdasonden, den Nernst-Lambdasonden, ergeben sich die erfindungsgemäßen Vorteile dadurch, dass die Erfassung der vorgebbaren Schwellwerte des Lambdasignals in einem dafür günstig verlaufenden Kennlinienbereich mit hoher Auflösung stattfinden kann. Ein ganz besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch eine auf einer Messung basierende Ermittlung statt einer Vorgabe eines Temperatur-Sollwertes für jede individuelle Brennkraftmaschine die immer vorhandenen herstellungs-, witterungs- und verschleißbedingten Streuabweichungen der Messparameter der zum Messen der Temperatur der Lambdasonde verwendeten Bauteile weniger ins Gewicht fallen, sodass auch das Ergebnis der Beheizung und der frühzeitigen Bereitstellung des Lambda-Signals bereits während einer wasserschlaggefährdeten Phase deutlich genauer sein kann. Hierdurch lassen sich folglich die erfindungsgemäßen Ziele, Kraftstoff einzusparen und die Umwelt zu schonen, noch effektiver umsetzen.

[0041] Die vorangehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind lediglich beispielhaft und nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend auszulegen. Die vorliegende Erfindungslehre kann leicht auf andere Anwendungen übertragen werden. Die Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist zur Veranschaulichung vorgesehen und nicht, um den Schutzbereich der Patentansprüche einzuschränken. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist in den nachfolgenden Ansprüchen definiert.

Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben wenigstens einer in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine angeordneten Lambdasonde während einer Start- und Aufwärmphase mit einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine, wobei die Abgasanlage zumindest einen Katalysator aufweist und der Lambdasonde wenigstens ein elektrisches Heizelement zum Aufheizen der Lambdasonde auf eine Betriebstemperatur zugeordnet ist und das Aufheizen des Heizelementes durch eine Heizelementsteuerung ausgeführt wird, wobei dem Lambda-Regelsystem Regelparameter vorgegeben sind und dass

- im Wesentlichen zeitgleich mit dem Start der Brennkraftmaschine das Heizelement mit einer vordefinierten Heizleistung beaufschlagt wird;

- während des Heizens ein Signal der Lambdasonde erfasst und mit einem für ein mageres und/oder für ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnis vorgegebenen Schwellwert (U_LTF, U_LTM) verglichen wird, welcher mit einem Temperaturwert der Lambdasonde korreliert, der unterhalb einer wasserschlagkritischen Temperatur liegt und gleichzeitig einem gültigen Lambda-Signal entspricht,

- durch ein erstmaliges Erreichen eines der für ein mageres und/oder für ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnis vorgegebenen Schwellwertes (U_LTF, U_LTM) des Lambda-Signals eine Ermittlung einer mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierenden Messgröße ausgelöst wird und das Lambda-Signal als gültig gekennzeichnet zu einer weiteren Verwendung weitergeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass

- die ermittelte, mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierende Messgröße einem geschlossenen Heizelement-Regelkreis als ein einer Soll-Temperatur entsprechender Sollwert übergeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ermittlung der mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierenden Messgröße durch Messen des ohmschen Widerstandes des Heizelementes oder von Elektrode/n der Lambdasonde oder durch Erfassen eines Signals eines Temperatursensors ausgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der für ein mageres und/oder für ein fettes Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnis vorgegebene Schwellwert (U_LTF, U_LTM) mit einem Temperaturwert der Lambdasonde mit einem Bereich von 150 bis 500 °C, bevorzugt zwischen 300 und 450 °C, korreliert.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Beheizen des Heizelementes während eines ersten vorgebbaren Zeitabschnitts der Start- und Aufwärmphase durch einen offenen Regelkreis und nach dem Ablauf des ersten Zeitabschnitts durch einen geschlossenen Regelkreis ausgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
nachdem einer der vorgegebenen Schwellwerte des Lambda-Signals erreicht ist, eine vorgebbare Zeitspanne abgewartet wird, bevor das Lambda-Signal als gültig gekennzeichnet zu einer weiteren Verwendung weitergeleitet wird, wobei die Zeitspanne in Form eines vorgebbaren Zeitzählers oder einer vorbestimmten Energiemenge vorgegeben wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die durch das erstmalige Erreichen eines der vorgegebenen Schwellwerte (U_LTF, U_LTM) des Lambda-Signals ausgelöste Ermittlung der mit der Temperatur der Lambdasonde korrelierenden Messgröße durch Verstreichenlassen einer vorgebbaren Zeitspanne erfolgt, wobei diese Zeitspanne in Form eines vorgebbaren Zeitzählers oder einer vorbestimmten Energiemenge vorgegeben wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren zum Betreiben einer bezüglich der Abgasflussrichtung vor und/oder nach dem Katalysator angeordneten Lambdasonde angewendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Heizelementsteuerung ein Temperaturmodell zum Berechnen der Temperatur an verschiedenen Stellen innerhalb der Abgasanlage heranzieht, in welches wenigstens ein erfasster Temperaturwert einfließt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
während der Start- und Aufwärmphase die Lambda-Regelung der Brennkraftmaschine durch das Lambda-Regelsystem mit angepassten Regelparametern ausgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das als gültig gekennzeichnete Lambda-Signal einem Diagnoseverfahren zur Ermittlung des Alterungszustandes des Katalysators zur Verfügung gestellt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das als gültig gekennzeichnete Lambda-Signal einer dem Katalysator nachgeschalteten Lambdasonde einem Diagnoseverfahren zur Ermittlung des Alterungszustandes einer dem Katalysator vorgeschalteten Lambdasonde zur Verfügung gestellt wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das als gültig gekennzeichnete Lambda-Signal dem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses der Brennkraftmaschine zugeführt wird, insbesondere um einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit fettem Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnis zu beenden, welcher folgend auf eine Phase mit abgeschalteter Kraftstoffzufuhr eingestellt worden war.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der für den geschlossenen Heizelement-Regelkreis ermittelte Temperatur-Sollwert einer zusätzlichen Anpassung in Abhängigkeit von zumindest einem zusätzlichen Parameter unterworfen wird, wobei der zumindest eine zusätzliche Parameter mit wenigstens einer dem Durchwärmungsgrad des gesamten Abgassystems korrespondierenden Größe korreliert.

14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die dem Durchwärmungsgrad des gesamten Abgassystems korrespondierende Größe mit der Abgastemperatur an der Position der Lambdasonde korreliert.

15. Auf einem Datenträger gespeichertes Programmmittel zum Ausführen eines Verfahrens zum Betreiben wenigstens einer Lambdasonde während einer Start- und Aufwärmphase nach einem der Ansprüche 1 bis 14.

16. Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einer der Brennkraftmaschine zugeordneten Abgasanlage mit wenigstens einer Lambdasonde und einem Lambda-Regelsystem zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemischverhältnisses eines Verbrennungsprozesses der Brennkraftmaschine, wobei der Lambdasonde wenigstens ein elektrisches Heizelement zum Aufheizen der Lambdasonde auf Betriebstemperatur und eine Heizelementsteuerung zur Ausführung des Aufheizens des Heizelementes zugeordnet ist,
gekennzeichnet durch eine
Steuerungseinrichtung, die zur Ausführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 während einer Start- und Aufwärmphase eingerichtet ist.

Claims

1. Method for operating at least one lambda probe, which is arranged in an exhaust system of an internal combustion engine, during a starting and warm-up phase with a lambda regulating system for regulating the fuel/air mixture ratio of a combustion process of the internal combustion engine, wherein the exhaust system has at least one catalytic converter and the lambda probe is assigned at least one electric heating element for heating the lambda probe to an operating temperature, and the heating of the heating element is carried out by means of a heating element controller, wherein regulating parameters are predefined for the lambda regulating system, and wherein

- substantially at the same time as the starting of the internal combustion engine, the heating element is acted on with a predefined heating power;

- during the heating, a signal of the lambda probe is detected and compared with a threshold value (U_LTF, U_LTM) which is predefined for a lean and/or for a rich fuel/air mixture ratio, said threshold value correlating with a temperature value of the lambda probe which lies below a water-hammer-critical temperature value and which simultaneously corresponds to a valid lambda signal,

- when one of the threshold values (U_LTF, U_LTM), which is predefined for a lean and/or for a rich fuel/air mixture ratio, of the lambda signal is attained for the first time, a determination of a measurement variable which correlates with the temperature of the lambda probe is initiated, and the lambda signal, identified as valid, is transmitted for further use, characterized in that

- the determined measurement variable which correlates with the temperature of the lambda probe is transmitted to a closed heating element regulating circuit as a setpoint value corresponding to a setpoint temperature.

2. Method according to Claim 1,
characterized in that
the determination of the measurement variable which correlates with the temperature of the lambda probe is carried out by measuring the ohmic resistance of the heating element or of electrode(s) of the lambda probe or by detecting a signal of a temperature sensor.

3. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the threshold value (U_LTF, U_LTM) which is predefined for a lean and/or for a rich fuel/air mixture ratio correlates with a temperature value of the lambda probe with a range from 150 to 500°C, preferably between 300 and 450°C.

4. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the heating of the heating element is carried out by means of an open regulating loop during a first predefinable time segment of the starting and warm-up phase, and is carried out by means of a closed regulating loop after the expiry of the first time segment.

5. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that,
after one of the predefined threshold values of the lambda signal has been attained, there is a pause for a predefinable time period before the lambda signal, identified as valid, is transmitted for further use, wherein the time period is predefined in the form of a predefinable time counter or a predetermined energy quantity.

6. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the determination, initiated as a result of the first attainment of one of the predefined threshold values (U_LTF, U_LTM) of the lambda signal, of the measurement variable which correlates with the temperature of the lambda probe takes place by allowing a predefined time period to elapse, wherein said time period is predefined in the form of a predefinable time counter or a predetermined energy quantity.

7. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the method is used for operating a lambda probe arranged upstream and/or downstream of the catalytic converter with respect to the exhaust-gas flow direction.

8. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the heating element controller takes into consideration a temperature model for calculating the temperature at various locations within the exhaust system, which temperature model incorporates at least one detected temperature value.

9. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that,
during the starting and warm-up phase, the lambda regulation of the internal combustion engine is carried out by means of the lambda regulating system with adapted regulating parameters.

10. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the lambda signal, identified as valid, is provided to a diagnostic process for determining the aging state of the catalytic converter.

11. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the lambda signal, identified as valid, of a lambda probe positioned downstream of the catalytic converter is provided to a diagnostic process for determining the aging state of a lambda probe positioned upstream of the catalytic converter.

12. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the lambda signal, identified as valid, is supplied to the lambda regulating system for regulating the fuel/air mixture ratio of the internal combustion engine, in particular in order to end an internal combustion engine operating mode with a rich fuel/air mixture ratio which was initiated following a phase in which the fuel supply was shut off.

13. Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the temperature setpoint value determined for the closed heating element regulating circuit is subjected to an additional adaptation as a function of at least one additional parameter, wherein the at least one additional parameter correlates with at least one variable which corresponds to the level of heating-through of the entire exhaust system.

14. Method according to Claim 13,
characterized in that
the variable which corresponds to the level of heating-through of the entire exhaust system correlates with the exhaust-gas temperature at the position of the lambda probe.

15. Program means, which is stored on a data carrier, for carrying out a method for operating at least one lambda probe during a starting and warm-sup phase according to one of Claims 1 to 14.

16. Vehicle having an internal combustion engine, having an exhaust system which is assigned to the internal combustion engine and which has at least one lambda probe, and having a lambda regulating system for regulating the fuel/air mixture ratio of a combustion process of the internal combustion engine, wherein the lambda probe is assigned at least one electric heating element for heating the lambda probe to an operating temperature and is assigned a heating element controller for carrying out the heating of the heating element,
characterized by
a control device which is set up for carrying out the method according to one of Claims 1 to 14 during a starting and warm-up phase.

Revendications

1. Procédé d'utilisation d'au moins une sonde lambda disposée dans un équipement d'échappement d'un moteur à combustion interne pendant une phase de démarrage et de montée en température avec un système de régulation lambda pour réguler le rapport de mélange carburant/air d'un processus de combustion du moteur à combustion interne, l'équipement d'échappement présentant au moins un catalyseur et au moins un élément chauffant électrique étant associé à la sonde lambda pour réchauffer la sonde lambda à une température de service et la montée en température de l'élément chauffant étant exécutée par une commande d'élément chauffant, des paramètres de régulation étant prédéfinis pour le système de régulation lambda et

- l'élément chauffant est alimenté avec une puissance de chauffe prédéfinie pour l'essentiel simultanément avec le démarrage du moteur à combustion interne ;

- pendant le chauffage, un signal de la sonde lambda est capté et comparé avec une valeur de seuil (U_LTF, U_LTM) prédéfinie pour un rapport de mélange carburant/air pauvre et/ou riche, laquelle est en corrélation avec une valeur de température de la sonde lambda qui est inférieure à une température critique de coup de bélier et qui correspond en même temps à un signal lambda valide,

- une détermination d'une grandeur mesurée en corrélation avec la température de la sonde lambda est déclenchée lorsqu'une des valeurs de seuil (U_LTF, U_LTM) du signal lambda prédéfinie pour le rapport de mélange carburant/air pauvre et/ou riche est atteinte pour la première fois et le signal lambda marqué comme étant valide est transmis en vue d'être réutilisé,

caractérisé en ce que
la grandeur mesurée déterminée, en corrélation avec la température de la sonde lambda, est transférée à un circuit de régulation fermé de l'élément chauffant sous la forme d'une valeur de consigne correspondant à une température de consigne.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la détermination de la grandeur mesurée en corrélation avec la température de la sonde lambda est réalisée en mesurant la résistance ohmique de l'élément chauffant ou de la / des électrode(s) de la sonde lambda ou en captant un signal d'une sonde de température.

3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de seuil (U_LTF, U_LTM) prédéfinie pour un rapport de mélange carburant/air pauvre et/ou riche est en corrélation avec une valeur de température de la sonde lambda dans une plage de 150 à 500 °C, de préférence entre 300 et 450 °C.

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'échauffement de l'élément chauffant pendant une première portion de temps à prédéfinir de la phase de démarrage et de montée en température est réalisé par un circuit de régulation ouvert et, après écoulement de la première portion de temps, par un circuit de régulation fermé.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après avoir atteint l'une des valeurs de seuil prédéfinies du signal lambda, un intervalle de temps à prédéfinir s'écoule avant que le signal lambda marqué comme étant valide soit transmis en vue d'être réutilisé, l'intervalle de temps étant prédéfini sous la forme d'un compteur de temps à prédéfinir ou d'une quantité d'énergie prédéfinie.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la détermination de la grandeur mesurée en corrélation avec la température de la sonde lambda, déclenchée lorsque l'une des valeurs de seuil (U_LTF, U_LTM) du signal lambda prédéfinies est atteinte pour la première fois, est réalisée en laissant s'écouler un intervalle de temps à prédéfinir, cet intervalle de temps étant prédéfini sous la forme d'un compteur de temps à prédéfinir ou d'une quantité d'énergie prédéfinie.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé est appliqué pour faire fonctionner une sonde lambda disposée avant et/ou après le catalyseur par rapport au sens d'écoulement des gaz d'échappement.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la commande de l'élément chauffant fait appel à un modèle de température pour calculer la température en différents endroits à l'intérieur de l'équipement d'échappement, dans lequel intervient au moins une valeur de température captée.

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pendant la phase de démarrage et de montée en température, la régulation lambda du moteur à combustion interne est réalisée par le système de régulation lambda avec des paramètres de régulation adaptés.

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal lambda marqué comme étant valide est mis à disposition d'un procédé de diagnostic pour déterminer l'état de vieillissement du catalyseur.

11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal lambda marqué comme étant valide d'une sonde lambda branchée après le catalyseur est mis à disposition d'un procédé de diagnostic pour déterminer l'état de vieillissement d'une sonde lambda branchée avant le catalyseur.

12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal lambda marqué comme étant valide du système de régulation lambda est acheminé au moteur à combustion interne pour réguler le rapport de mélange carburant/air, notamment pour mettre fin à un fonctionnement du moteur à combustion interne avec un rapport de mélange carburant/air riche qui avait été établi suite à une phase où l'arrivée de carburant est coupée.

13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de consigne de température déterminée pour le circuit de régulation fermé de l'élément chauffant est soumise à une adaptation supplémentaire en fonction d'au moins un paramètre supplémentaire, l'au moins un paramètre supplémentaire étant en corrélation avec au moins une grandeur correspondant au degré de réchauffage à coeur de l'ensemble du système d'échappement.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la grandeur correspondant au degré de réchauffage à coeur de l'ensemble du système d'échappement est en corrélation avec la température des gaz d'échappement à l'endroit de la sonde lambda.

15. Moyens de programme enregistrés sur un support de données pour mettre en oeuvre un procédé d'utilisation d'au moins une sonde lambda pendant une phase de démarrage et de montée en température selon l'une des revendications 1 à 14.

16. Véhicule équipé d'un moteur à combustion interne, un équipement d'échappement associé au moteur à combustion interne comprenant au moins une sonde lambda et un système de régulation lambda pour réguler le rapport de mélange carburant/air d'un processus de combustion du moteur à combustion interne, au moins un élément chauffant électrique étant associé à la sonde lambda pour réchauffer la sonde lambda à une température de service et à une commande d'élément chauffant pour réaliser le réchauffage de l'élément chauffant,
caractérisé par un
dispositif de commande qui est arrangé pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications 1 à 14 pendant une phase de démarrage et de montée en température.

Zeichnung