[發明專利]用于調節催化器的廢氣成分存儲器的填充的方法

在審

• 申請號: 201911407465.8
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111379638A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: M.法伊
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;劉茜

提出了一種用于調節內燃機（10）的催化器（26）的廢氣成分存儲器的填充水平的方法，其中，在使用路段模型（100）的情況下進行填充水平的調節，該路段模型具有催化器模型（102），并且其中，通過適配來校正影響填充水平的調節的測量或者模型參量的不確定性，該適配基于布置在催化器（26）的輸出側的廢氣探測器（34）的信號。該方法的特征在于，在多條路徑（200、210、220）上進行所述適配，其中在彼此不同的路徑上對來自布置在輸出側的廢氣探測器（34）的彼此不同的信號范圍（260、280、300）的信號進行處理。獨立權利要求涉及一種設置用于執行該方法的控制器。

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的用于調節在內燃機的廢氣中的催化器的廢氣成分存儲器的填充的方法。在其裝置方面，本發明涉及一種根據獨立裝置權利要求的前序部分所述的控制器。

背景技術

分別由本申請人的DE 196 06 652 B4公知用于作為廢氣成分的氧氣的、一種這樣的方法和一種這樣的控制器。

在該已知的方法中，在使用具有催化器模型的路段模型（Streckenmodell）的情況下進行填充水平的調節。影響填充水平的調節的測量參量或模型參量的不確定性通過適配來校正，該適配基于布置在催化器的輸出側的廢氣探測器（Abgassonde）的信號。控制器設置用于執行這樣的方法。

在汽油發動機中空氣-燃料混合物不完全燃燒的情況下，除了氮氣（N₂）、二氧化碳（CO₂）和水（H₂O）之外還排出大量燃燒產物，其中的碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_x）在法律上受到限制。根據如今的現有技術，僅通過催化的廢氣后處理才能遵守適用于機動車的廢氣極限值。通過使用三元催化器，可以轉化所提及的有害物質成分。

在三元催化器中，HC、CO和NO_x的同時高的轉化率僅在化學計量運行點（λ=1）周圍的狹窄的λ范圍中、所謂的轉化窗口中實現。

為了在轉化窗口中運行三元催化器，在當今的發動機控制系統中典型地使用λ調節裝置，該λ調節裝置基于布置在三元催化器之前和之后的λ探測器的信號。為了調節過量空氣系數（Luftzahl）λ，該過量空氣系數是內燃機的燃料/空氣比的組成的量度，在三元催化器之前用一個布置在那里的輸入側的廢氣探測器來測量廢氣的氧氣含量。根據該測量值，調節裝置校正以基礎值的形式由預控制功能預先給定的燃料量或噴射脈沖寬度。

在預控制的范圍內，根據例如內燃機的轉速和負荷來預先給定有待噴射的燃料量的基礎值。為了更精確地調節，附加地利用另一廢氣探測器來檢測三元催化器下游的廢氣的氧氣濃度。這個輸出側的廢氣探測器的信號用于引導調節，該引導調節與在三元催化器之前的基于輸入側的廢氣探測器的信號的λ調節相疊加。作為布置在三元催化器之后的廢氣探測器，通常使用階躍λ探測器，其在λ=1時具有非常陡的特性曲線并且因此可以非常精確地顯示λ=1（動力行駛技術手冊，第23版，第524頁）。

除了通常僅調整與λ＝1的小偏差并且設計得相對緩慢的引導調節之外，在當前的發動機控制系統中通常還存在一種功能，該功能在與λ＝1的大偏差之后以λ預控制的形式確保快速地再次達到轉化窗口，這例如在慣性運行關斷階段之后是重要的，在該慣性運行關斷階段中三元催化器被加載以氧氣。氧氣的加載影響NO_x轉化。

由于三元催化器的氧氣存儲能力，在三元催化器之前設定濃或稀λ之后，三元催化器之后還可能存在幾秒λ＝1。三元催化器暫時存儲氧氣的這種特性被用于平衡三元催化器之前的λ＝1的短暫的偏差。如果在三元催化器之前在較長的時間范圍內存在不等于1的λ，則一旦在λ＞1（氧氣過量）時氧氣填充水平超過氧氣存儲能力或者一旦在λ＜1時在三元催化器中不再存儲氧氣，則在三元催化器之后也設定相同的λ。