JP2000220438A - 排ガス後処理システムの制御のための方法および装置 - Google Patents

排ガス後処理システムの制御のための方法および装置

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JP2000220438A JP2000022046A JP2000022046A JP2000220438A JP 2000220438 A JP2000220438 A JP 2000220438A JP 2000022046 A JP2000022046 A JP 2000022046A JP 2000022046 A JP2000022046 A JP 2000022046A JP 2000220438 A JP2000220438 A JP 2000220438A
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catalyst
signal
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Weier Klaus
ヴァイヤー クラウス
Mahr Bernd
マール ベルント
Bernd Hupfeld
フープフェルト ベルント
Unger Stefan
ウンガー シュテファン
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮＯＸの排出が効果的に抑えられる、排ガス
後処理システムの制御方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 負荷量と、少なくとも１つの作動パラメ
ータに基づいて、供給すべき還元剤の量を定める特性量
を設定し、供給すべき還元剤の量を定める特性量を少な
くとも１つのさらなる第２の作動パラメータに依存して
補正するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、触媒の前に還元剤
が供給される、触媒を備えた内燃機関の制御のための方
法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特に内燃機関のための排ガス後処理シス
テムの制御のための方法および装置は、例えば欧州特許
出願 EP-A 0 621 400 明細書から公知である。そこには
内燃機関において燃料が調量される、内燃機関の制御の
ための方法と装置が記載されている。さらに排ガス管路
には触媒が設けられている。内燃機関には燃料が次のよ
うに調量されている。すなわち燃料の一部が不燃のまま
排ガス管路を介して触媒に到達しそこで窒素酸化物と反
応するように調量されている。
【０００３】さらに、内燃機関と触媒の間に還元剤が供
給される、触媒システムも公知である。この還元剤とし
ては頻繁にアンモニアが用いられる。その際尿素水溶液
が調量され、これが加水分解触媒においてアンモニアに
変換される。本来の触媒では、アンモニアを用いて窒素
酸化物ＮＯＸが窒素に還元される。
【０００４】還元剤の調量は、非常に困難である。なぜ
なら多数の温度センサが必要とされるからである。さら
にこの調量は、動的なエンジン動作モード、すなわち加
速や減速のもとで非常に手間がかかる。さらに尿素水溶
液の過調量の際にはいわゆるアンモニアが生じ得る。こ
のことは還元剤の過度に多くの調量を意味し、ひいては
還元剤および/または不完全に変換された還元剤が排ガ
スと一緒に周囲に排出され得る。しかしながらアンモニ
アセンサを用いた閉ループ制御回路は非常に高価であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＮＯ
Ｘの排出が効果的に抑えられる、排ガス後処理システム
の制御方法及び装置を提供することである。このＮＯＸ
の低減は、還元剤の正確な調量によって達成される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、負荷量と、少なくとも１つの作動パラメータに基づ
いて、供給すべき還元剤の量を定める特性量を設定し、
供給すべき還元剤の量を定める特性量を少なくとも１つ
のさらなる第２の作動パラメータに依存して補正するよ
うにして解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の方法によれば、触媒に対
する還元剤の正確な調量が可能となる。それによって、
還元剤の僅かな中断や定常的または非定常的な動作モー
ドにおいてエンジンのＮＯＸ排出が最小となり得る。さ
らに制御機器の適用が著しく簡単となる。特に有利に
は、極僅かなセンサが必要となるだけである。本発明の
別の有利な構成例及び改善例は従属請求項に記載されて
いる。
【０００８】
【実施例】図１には内燃機関が符号１００で示されてい
る。この内燃機関は、排ガス管路１１５を介して触媒１
１０と接続されている。この触媒１１０に達した排ガス
は排気管１２０を介して排出される。排気管１１５には
調量ユニット１３０が配設されている。さらに少なくと
もセンサ１７０が内燃機関に設けられ、センサ１８０が
排気管１２０に設けられている。
【０００９】さらに内燃機関を制御する調整器１６０が
設けられていてもよい。センサの出力信号は、制御ユニ
ット１５５に供給され、この制御ユニット１５５は、調
量ユニット１３０と調整器１６０に制御信号を送出す
る。
【００１０】図１に示されている実施形態では、内燃機
関も排ガス後処理システム（特に調量ユニット１３０）
も制御する１つの制御ユニット１５５のみが設けられて
いるだけである。しかしながら少なくとも２つの別個の
制御ユニットを設け、一方の制御ユニットが排ガス後処
理システムを制御してもよい。内燃機関の制御のための
制御ユニットは、データ線路を介して種々の特性量を排
ガス後処理システムの制御のための制御ユニットに伝送
する。
【００１１】制御ユニット１５５は、センサ１７０，１
８０および図には示していないさらなるセンサから検出
された種々異なる信号に基づいて制御信号を算出する。
この制御信号は調整器１３０，１６０、および/または
図示されていないさらなる調整器に印加される。調整器
１６０を用いて内燃機関は制御される。この場合例え
ば、調整器１６０が内燃機関に噴射される燃料量及び/
又は燃料噴射開始時点を制御する。
【００１２】制御ユニット１５５は、さらにシステム全
体の種々の動作パラメータに依存して還元剤の量を算出
する。この量は、内燃機関の燃焼過程で生じた窒素酸化
物（ＮＯＸ）を触媒１１０内で低減させるのに必要とさ
れる量である。それによって、排気管１２０を介して周
囲に排出される窒素酸化物ＮＯＸの量が著しく低減され
得る。
【００１３】触媒は、内燃機関の排気ガスにさらされ
る。この触媒の前では調量ユニット１３０によって還元
剤が作動点に依存して調量される。この調量すべき還元
剤は、調量ユニット１３０によって次のように設定され
る。すなわち各動作状態において最小のＮＯＸ放出が達
成されると同時にアンモニアの中断も避けられるように
設定される。
【００１４】本発明によれば、触媒の前に還元剤が供給
される。負荷量ＱＫと少なくとも１つのさらなる第１の
作動パラメータに基づいて、供給すべき還元剤の量を定
める特性量が設定される。この第１のさらなる作動パラ
メータとは例えば回転数である。また負荷量ＱＫとは有
利には燃料量信号である。この燃料量信号として例えば
制御ユニット１５５の内部特性量が用いられてもよい。
これは調整器１６０に対する制御信号に基づいて定めら
れてもよい。さらに負荷量ＱＫとして、内燃機関のトル
クに相応する特性量が用いられてもよい。以下では負荷
量を燃料量信号ＱＫとも称する。
【００１５】供給すべき還元剤の量を定める特性量は、
少なくとも１つのさらなる第２の作動パラメータに依存
して補正可能である。その際燃料量信号と第１のさらな
る特性量、例えば内燃機関の回転数に基づいて、供給す
べき還元剤の基本量が設定される。この基本量は、最終
的に種々異なる特性量に依存して補正される。
【００１６】図２には、排ガス後処理システムを制御し
ている制御ユニット１５５の一部が詳細に示されてい
る。この部分は、特に調量ユニット１３０に送出される
制御信号を提供する。エンジンブロック２００は、セン
サ１７０と、図示されていないさらなるセンサと制御ユ
ニット１５５のその他の構成要素１７１に接続されてい
る。これらのセンサは、内燃機関の作動状態、例えば内
燃機関の回転数Ｎ、冷却水温度、ブースト圧、空気温度
および/または空気湿度などに関する種々の信号を供給
する。その他の構成要素１７１は、負荷量ＱＫ、例えば
内燃機関に噴射される燃料量をあらわす負荷量を供給す
る。この負荷量としては噴射すべき燃料量を特徴付ける
全ての信号が適用可能である。この場合有利には、制御
ユニット１５５の内部に存在する特性量が利用される。
例えば調整器１６０に対する制御信号は燃料量ＱＫとし
ておよび/またはトルク信号として利用される。
【００１７】エンジンブロック２００は、種々の信号Ｍ
ＮＯＸ、および/またはＶを触媒ブロック２１０に供給
する。さらにこの触媒ブロック２１０には種々異なるセ
ンサ１８０からの出力信号が供給されており、それらは
例えば排気温に関する１つ又は複数の信号Ｔを含んでい
る。
【００１８】触媒ブロック２１０は、信号ＭＨＷＬを補
正ブロック２２０に送出する。この補正ブロック２２０
は調量ブロック２３０に補正信号を供給する。
【００１９】調量ブロック２３０にはさらにセンサ１７
２の出力信号が供給される。調量ブロック２３０は、こ
の信号を調量ユニット１３０のための制御信号に変換す
る。この制御信号は実質的に制御期間ｔｉと周波数ｆに
よって定められている。それらの２つの特性量は監視ユ
ニット２４０によって検査され、調量ユニット１３０に
転送される。
【００２０】エンジンブロック２００では、内燃機関の
種々の作動パラメータに基づいて、特性量ＭＮＯＸと特
性量Ｖが算出される。この特性量ＭＮＯＸは窒素酸化物
の目下の質量流量を特徴付け、特性量Ｖは排ガス体積流
量に相応する特性量を特徴付けている。この特性量Ｖ
は、時間単位で触媒を通って流動する排ガス体積に相応
する。特性量ＭＮＯＸは還元すべき物質の質量流量を特
徴付ける。
【００２１】これらの特性量ＭＮＯＸとＶの算出は、有
利には特性マップを用いて行われる。回転数Ｎと負荷量
ＱＫの他にも、さらにその他の内燃機関の特性を特徴付
ける特性量が考慮されてもよい。これらは例えば雰囲気
や内燃機関に供給される空気を特徴付けている温度や圧
力値である。
【００２２】内燃機関の燃料量や回転数に基づいて、信
号ＭＮＯＸ（これは還元すべき物質例えば窒素酸化物Ｎ
ＯＸの質量流量を特徴付けている）が定められ、および
/またはエンジン制御に取り入れられる。
【００２３】触媒ブロック２１０は、還元剤の所要量に
相応する特性量ＭＨＷＬを、目下の窒素酸化物ＮＯＸの
質量流量ＭＮＯＸと、排ガス体積流量Ｖ、および/また
は温度センサ１８０によって検出された少なくとも１つ
の温度信号Ｔに基づいて算出する。触媒ブロック２１０
は、触媒１１０の効率Ｗを、内燃機関および/または触
媒の目下の作動状態に依存して定める。この触媒の効率
Ｗと、信号ＭＮＯＸに相応する窒素酸化物の質量流量に
基づいて、還元剤の所要の質量流量ＭＨＷＬが定められ
る。この触媒ブロックは図３にさらに詳細に示されてい
る。
【００２４】補正ブロック２２０は、内燃機関と燃料噴
射システム、触媒からなるシステム全体に対する種々の
影響量を考慮する。特にシステム全体の経年劣化を考慮
する。
【００２５】これに対しては例えば、システムおよび/
または排ガス後処理システムの経時期間を特徴付ける特
性量が求められてもよい。例えば還元剤の消費が相応の
特性量として用いられてもよい。この特性量に基づい
て、システムの経年劣化を考慮する補正値が検出され
る。その際この補正値は、システム効率の変化、特に低
下を補償するように選択される。システムの効率が低下
している場合には、還元剤の量を低減する補正値が選択
される。本発明によれば補正がシステム及び/又は内燃
機関の経時期間および/または経年劣化を考慮する特性
量に依存して行われる。
【００２６】還元剤の所要の質量流量ＭＨＷＬに基づい
て、調量ブロック２３０は、センサ１７２を用いて検出
されるさらなる作動パラメータの利用下で、調量ユニッ
ト１３０の制御のための信号を算出する。図示の実施例
では、調量ユニット１３０に、クロック制御された信号
が印加されている。信号の周波数ｆおよび/または周期
期間ｔｉは還元剤の調量すべき量を定める。
【００２７】前記調量ブロック２３０に接続された監視
ブロック２４０は、２つの特性量ｔｉとｆを、還元剤の
噴射に関する全ての条件が充されているか否かに関して
検査する。有利には、いわゆるシグナルレンジチェック
が実施されてもよい。これに対しては、２つの信号のｔ
ｉおよび/またはｆが下方の閾値よりも大きいか否か、
および/または上方の閾値よりも小さいか否かが検査さ
れる。さらに還元剤の調量が可能である作動状態の有無
が検査されてもよい。それにより例えば温度センサを用
いて触媒の温度が検出されてもよい。この場合の調量
は、温度が閾値よりも高い場合にのみ行われる。特に有
利には、貯蔵容器内に存在する還元剤の量を示す信号を
送出するセンサが設けられる。
【００２８】図３には触媒ブロック２１０が詳細に示さ
れている。既に図１及び図２で説明した構成要素には同
じ符号が付されている。この触媒ブロック２１０の主要
な構成部分は、種々の特性マップ段３００であり、ここ
には温度計算段３１０からは少なくとも１つの温度信号
Ｔが、そして空間速度計算段３２０からは信号ＲＧが、
さらにエンジンブロック２００からは信号ＭＮＯＸが供
給される。
【００２９】特性マップ段３００の出力側からは触媒の
効率を表す信号Ｗが送出される。エンジンブロック２０
０から空間速度計算段３２０には排ガス中の体積流量を
特徴付ける信号Ｖが供給される。
【００３０】温度計算段３１０は、触媒１１０前方の排
ガス管路１１５に配置されている温度センサ１８０ａの
出力信号ＴＶと、触媒後方の排気管１２０に配置されて
いる温度センサ１８０ｂの出力信号ＴＮを処理する。
【００３１】信号ＭＮＯＸは結合点３３５にも供給さ
れ、そこで設定ブロック３３０からの出力信号に結合さ
れる。結合点３３５の出力信号ＭＨＷＬＷは第２の結合
点３４０に送出され、そこでは特性マップ段３００の出
力信号Ｗと結合される。この結合点３４０の出力信号Ｍ
ＨＷＬＳは、結合点３５５の入力側に送出され、その第
２の入力側には非定常性補正段３５０の出力信号が供給
される。この非定常性補正段３５０には一方で、温度計
算段３１０の出力信号Ｔが供給され、さらに温度計算段
３１０の２つの入力信号ＴＶとＴＮの差分が結合点３５
２を介して信号ＴＤとして供給される。結合点３５５の
出力信号ＭＨＷＬＩは結合点３６５に送出され、そこ
で、状態補正段３６０の出力信号ＳＦと結合される。こ
の結合点３６５の出力側からは信号ＭＨＷＬが送出され
この信号は補正ブロック２２０に供給される。前記結合
点３３５では窒素酸化物質量流量ＭＮＯＸが一定の係数
を用いて還元剤の所望の質量流量ＭＨＷＬＷに換算され
る。この場合には以下の式が有効である。
【００３２】ＭＨＷＬＷ＝ＭＮＯＸ＊Ｋこの場合の質量
流量は時間単位のグラム数で表される。特性量Ｋは、定
数であり、例えば３２.５％の尿素水溶液のもとではほ
ぼ２の値をとる。また異なる濃度の尿素水溶液や他の還
元剤のもとでは、この定数Ｋにも相応の値が選択され
る。定数Ｋに対する値は、設定段３３０にファイルされ
る。
【００３３】還元剤に対する所望質量流量ＭＨＷＬＷ
は、触媒１１０が、全ての窒素酸化物を全ての還元剤の
窒化物への変換のもとで還元する場合に調量される。変
換効率は、種々の作動パラメータに依存するので、触媒
１１０と噴射システム１３０からなるシステムの総効率
Ｗが特性マップ段３００にファイルされる。有利には、
特性マップ段３００は、四次元特性マップないしはそれ
以上の多次元特性マップである。特性マップ段３００の
効率は、窒素酸化物質量流量ＭＮＯＸ、特徴付けられた
触媒温度Ｔ、排ガスの空間速度ＲＧに依存してファイル
されている。少なくとも、還元すべき物質の量を特徴付
けている信号ＭＮＯＸ、および/または特徴付けられた
触媒温度Ｔに基づいて、システム効率を特徴付ける信号
ｗが定められる。
【００３４】空間速度ＲＧは、エンジンブロック２１０
によって求められた排ガス体積流量Ｖと、実質的に触媒
の容積によって定められる定数に基づいて、空間速度計
算段３２０によって設定される。空間速度の代わりに、
排ガス体積流量Ｖが入力パラメータとして利用可能であ
る。
【００３５】第１の排ガス温度ＴＶ（これは触媒前方の
排ガス管路内の温度を表す）と、第２の排ガス温度ＴＮ
（これは触媒後方の排気管内の温度を表す）に基づい
て、特徴的な触媒温度が定められる。
【００３６】特徴付けらる触媒温度Ｔは、触媒前の温度
ＴＶと触媒後の温度ＴＮに基づいて温度計算段３１０に
よって求められる。この温度値は、定常的なエンジン動
作モードにおいても非定常的なエンジン動作モードにお
いても、実際の触媒特性を温度に依存して反映させてい
る。
【００３７】有利には、算術的な平均値形成および/ま
たは定数値ないし作動パラメータに依存した値による重
み付けが実施される。また有利にはこの重み付けが体積
流量Ｖに依存して行われる。特に有利には、種々異なる
作動パラメータの時間経過がこの重み付けに関与付けら
れる。そのため、この重み付けが負荷特性量の時間変化
に依存して行われてもよい。
【００３８】さらに、前記値Ｔが特性量ＴＶ,ＴＮに依
存して、あるいは場合によってさらなる作動パラメータ
に依存して相応の特性マップにファイルされてもよい。
【００３９】窒素酸化物質量流量を特徴付ける特性量Ｍ
ＮＯＸに対して代替的に、窒素酸化物濃度が入力パラメ
ータとして用いられてもよい。
【００４０】結合点３４０では、所望質量流量ＭＨＷＬ
Ｗと効率Ｗに基づいて、還元剤の基本量ＭＨＷＬＯが定
められる。有利にはこの結合点３４０においては２つの
特性量が乗算される。このことは、還元剤の基本量ＭＨ
ＷＬＯが、還元剤の所望量と、システム効率を特徴付け
る信号Ｗに基づいて定められることを意味する。
【００４１】特性マップ３００は、定常的なエンジン動
作モードに対しても非定常的なエンジン動作モードに対
しても効率Ｗを示している。非定常的な動作モードにお
いて触媒入力側と触媒出力側の間の温度差が大きい場合
には、付加的な補正係数が適用される。この補正係数
は、非定常性補正段３５０から提供される。このこと
は、第１の排ガス温度ＴＶと第２の排ガス温度ＴＮに基
づいて補正量ＳＦが設定されることを意味する。この係
数は次のように選定される。すなわち非定常的エンジン
動作モードにおける過調量が回避されるように選定され
る。状態計算段３６０によって設定される特性量ＳＦを
用いて、還元剤の量がもう一度さらなる回数だけ還元さ
れる。それに伴って保証されるべきことは、アンモニア
の中断が生じないようにすることである。この値ＳＦ
は、システムの許容偏差を考慮している。これは、最大
許容偏差のもとでもアンモニアの中断が生じないように
設定される。
【００４２】有利な実施形態のもとでは、触媒１１０の
前後に配設される２つの温度センサが適用される。これ
によって有効な触媒温度Ｔが非常に正確に算出可能とな
る。窒素酸化物の変換効率Ｗは触媒の特性と有効な触媒
温度によって定まるので、非常に正確な還元剤の調量が
可能となる。変換特性を特徴付ける有効な触媒温度Ｔの
算出が正確であればあるほど、アンモニア中断なしの窒
素酸化物の変換に対する高効率のための安全間隔ＳＦを
小さく選択できる。
【００４３】さらに有利には、制御ユニット１５５が、
実質的にエンジンブロックと触媒ブロックと調量ブロッ
クを含んだ機能ブロックに分割される。それにより、適
用の際のコスト、例えば組込みモーター、触媒器、調量
ユニット１３０などの変更の際のコストが低減できる。
少ない制御機器の個数のもとで、改善と適用の際のコス
トを著しく低減させることができる。
【００４４】調量ユニット１３０に対する制御信号の確
定のためのさらなる実施態様は図４にフローチャートで
示されている。ステップ４００では作動パラメータに基
づいて還元剤の基本量ＭＨＷＬＯが特性マップから読出
される。有利には還元剤における基本量ＭＨＷＬＯは負
荷量ＱＫと内燃機関の回転数Ｎに依存して設定される。
【００４５】それに続くステップ４１０では、還元剤の
基本量ＭＨＷＬＯの補正が、目下の内燃機関の動作状態
に依存して行われる。この補正ではさらなる作動パラメ
ータが考慮される。これはステップ４００の特性マップ
には含まれない。これらは湿度、雰囲気ないしは内燃機
関に供給される空気の温度および/または圧力値を特徴
付ける種々異なる温度値、内燃機関の温度を特徴付ける
温度値である。これについては第１の補正値Ｋ１が作動
パラメータに依存して求められる。これにより、特に始
動時の還元剤の量の補正が行われる。
【００４６】負荷の跳躍的変化の発生のもとでは、窒素
酸化物放出に時間遅延を伴った変化が生じ、遅れを伴っ
て初めて新たな定常値が達成される。噴射される燃料量
が非常に大きな値でもって新たな値に上昇した場合に
は、窒素酸化物の放出も所期の遅延時間の後に新たな値
（これは高まった燃料量に相応する）まで上昇する。さ
らに窒素酸化物の変換効率にも時間遅延を伴った変化が
生じる。ステップ４００で特性マップから読出された還
元剤量ＭＨＷＬ（これは新たな定常的作動状態に有効で
ある）は、短時間だけ誤って受け取られる。すなわち燃
料量の上昇のもとでは還元剤量が過大値をとり、燃料量
の低下のもとでは過小値をとる。
【００４７】本発明によれば、還元剤の量が、窒素酸化
物放出および/または変換効率の動的な特性に適合化さ
れる。それにより、排ガス温度と触媒効率および/また
は窒素酸化物の遅延変化が考慮される。
【００４８】補正はステップ４２０で行われる。このス
テップ４２０では第２の補正値Ｋ２が求められる。これ
は内燃機関と触媒システムの動特性を考慮する。この動
特性は温度差を用いて考慮される。この温度差は、測定
された温度と排ガス温度の目標値ＴＳとの間の偏差であ
る。この排ガス温度に対するこの目標値ＴＳは、動的作
動状態の排ガス温度に相応する。この値は、ステップ４
２５において種々の作動パラメータ、例えば噴射すべき
燃料量ＱＫや内燃機関の回転数Ｎ等に依存して設定され
る。実際の排ガス温度は、温度センサを用いて触媒１１
０の前後ないし中において測定される。
【００４９】温度差ΔＴ、噴射した燃料量ＱＫおよび/
または内燃機関の回転数Ｎに基づいて、ステップ４２０
では第２の補正値Ｋ２が設定される。これについては有
利には１つまたはそれ以上の特性マップが利用される。
【００５０】触媒の効率Ｗ、並びにエンジンの窒素酸化
物放出は、排ガス温度に大きく依存する。本発明によれ
ば、目下の排ガス温度（これはセンサを用いて測定され
る）と、そのつどの作動点毎に有効な温度値ＴＳの間の
差分に基づいて、還元剤の量の適合化が図られる、すな
わち補正値Ｋ２が定められる。
【００５１】それに続くステップ４３０では、第３の補
正値Ｋ３が定められる。これはシステムの動作時間全体
に亘る触媒システムの経年変化を考慮する。それによ
り、効率の変化、特に触媒及び/又は調量ユニット１３
０の効率低下が考慮される。このステップは、実質的に
図２のブロック２２０に相応する。
【００５２】特に有利には、さらなるステップ４４０に
おいて診断機能が設けられる。この診断機能は、窒素酸
化物センサおよび/またはアンモニアセンサを必要とす
る。窒素酸化物センサは、システムの作動性を監視し、
窒素酸化物変換の実施の有無を検出する。例えば還元剤
の濃度が過度に薄いまま混合された場合には、窒素酸化
物の放出が高くなる。これは窒素酸化物センサを用いて
識別される。このことは例えば還元剤のための貯蔵容器
が空である場合に当てはまる。相応にアンモニアセンサ
を用いてアンモニアの中断が可能である。すなわち還元
剤の過度に高い濃度が確実に識別できる。この診断に基
づいて第４の補正係数Ｋ４が定められる。簡素な実施形
態ではこれらのステップは省かれてもよい。それにより
所要センサの数が低減できる。
【００５３】図３のブロック３６０に相応するように、
ステップ４５０では第５の補正係数Ｋ５が定められる。
これは図３の値ＳＦに相応する。
【００５４】続いてステップ４６０では、還元剤の量Ｍ
ＨＷＬが特性マップ４００にファイルされている基本量
ＭＨＷＬＯ並びに補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ
５に基づいて算出される。有利には、これらの特性量が
加算される。代替的には個々の特性量の乗算的結合も可
能であるし、個々の特性量の混合的結合がなされてもよ
い。このことは個々の補正量が加算的にそして他方で乗
算的に作用することを意味する。
【００５５】続いてステップ４７０では図２のステップ
２３０に相応して、制御期間ｔｉと、調量ユニット１３
０に対する制御周波数ｆのデータの算出が行われる。ス
テップ４８０では、ステップ２４０のように相応のシス
テムの診断が行われる。
【００５６】この実施態様では、所要の還元剤量ＭＨＷ
Ｌが直接特性マップにファイルされる。種々の正及び負
の温度差のための複数の特性マップには、還元剤量の補
正のための補正値がファイルされている。この場合有利
には複数の特性マップが設けられ、その中に補正値が回
転数や噴射された燃料量ＱＫに依存してファイルされて
いる。目標温度ＴＳと測定された温度の間の異なる温度
差のために、種々の特性マップが設けられ、これらの特
性マップ間で補間が行われる。
【００５７】図５にはさらなる実施形態が示されてい
る。第１のステップ５００では目標温度ＴＳが、内燃機
関の作動状態に依存して設定される。これに対しては特
に目標温度ＴＳが噴射すべき燃料量ＱＫと内燃機関の回
転数Ｎに依存してファイルされている。本発明によれば
さらに別の作動パラメータが考慮されてもよい。
【００５８】これらは湿度、雰囲気ないしは内燃機関に
供給される空気の温度および/または圧力値を特徴付け
る種々異なる温度値、内燃機関の温度を特徴付ける温度
値である。
【００５９】これに対してはステップ５００において噴
射すべき燃料量ＱＫと回転数Ｎが処理される。目標温度
ＴＳと、測定された温度値、触媒の温度に基づいて、温
度差ΔＴが求められる。この値ΔＴは目下の温度と、定
常的動作状態において有効な温度との間のずれを示して
いる。
【００６０】次のステップ５１０では、還元剤の基本量
ＭＨＷＬＯが、噴射すべき燃料量ＱＫと回転数Ｎに依存
して種々異なる特性マップから読出される。その際、異
なる温度差分ΔＴ、異なる特性マップが利用されてもよ
い。温度差分の中間値（これに対してファイルされてい
る特性マップはない）に対しては、ステップ５２０にお
いて還元剤の量ＭＨＷＬＯ毎の値が補間を用いて求めら
れる。
【００６１】続いてステップ５３０では、第２の補正値
Ｋ２が求められる。この値はさらなる周辺条件の影響、
例えば冷却水温度ＴＷを考慮するものである。続いてさ
らなる補正量Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５が図４の説明で記載した
ように定められる。本発明によれば、この補正は、冷間
始動の存在を示す特性量に依存して考慮される。
【００６２】図４による実施形態のもとでは、少なくと
も負荷量ＱＫ、内燃機関の回転数Ｎおよび/または排気
温度によって定まる温度信号に基づいて、供給すべき還
元剤の基本量ＭＨＷＬＯが設定される。図５及び図６に
よる実施形態のもとでは、温度信号が、噴射された燃料
量、内燃機関の回転数、測定された排ガス温度に基づい
て設定される。その際温度信号は、測定された温度と目
標温度ＴＳとの偏差を示す。この目標温度は所期の温度
でもある。
【００６３】測定された温度と目標温度ＴＳとの偏差を
特徴付ける温度信号と、少なくとも噴射された燃料量に
基づいて、供給すべき還元剤の基本量ＭＨＷＬＯが設定
される。
【００６４】図６にはさらなる実施形態が示されてい
る。この実施形態では、触媒の効率Ｗが種々異なる作動
パラメータに基づいて設定されており、この効率Ｗと放
出された窒素酸化物の量ＭＮＯＸの適用のもとに所要の
還元剤の量ＭＨＷＬＯが算出されている。
【００６５】触媒の効率Ｗは、実質的に排ガス温度と、
内燃機関の動作点（これは燃料量ＱＫと回転数Ｎによっ
て定まる）と、エンジンからの窒素酸化物の放出に依存
している。そのつどの動作点毎の目下の温度Ｔと、その
つどの動作点の特性マップにファイルされている定常値
ＴＳとの間の差分ΔＴを用いることにより、システムの
効率Ｗが特性マップから求められる。この効率Ｗと、放
出された窒素酸化物の量ＭＮＯＸに基づいて、還元剤に
対する基本量ＭＨＷＬＯが算出される。この値ＭＨＷＬ
Ｏは、図４及び図５において説明したように相応に補正
される。
【００６６】この実施形態は図６に詳細に示されてい
る。第１のステップ６００では目標温度ＴＳが求められ
る。その際この目標温度ＴＳ（これは所定の作動状態の
際に定常的に存在する）は、噴射された燃料量ＱＫ、内
燃機関の回転数に基づいて特性マップから読出される。
さらにセンサによって測定された温度Ｔに基づいて温度
差分ΔＴが求められる。
【００６７】それに続くステップ６１０では、システム
全体の効率が求められる。有利には、この効率は温度差
分ΔＴと、噴射された燃料量ＱＫおよび/または内燃機
関の回転数Ｎに依存して設定される。この場合複数の特
性マップが設けられており、それらのマップ内には固定
の温度差分ΔＴに対する効率Ｗが、噴射された燃料量Ｑ
Ｋと回転数Ｎに依存してファイルされている。続く補間
ステップ６２０では、それぞれの効率が補間を用いて算
出される。
【００６８】ステップ６３０では、種々異なる作動パラ
メータ、特に噴射すべき燃料量ＱＫと内燃機関の回転数
Ｎに基づいて、窒素酸化物の量ＭＮＯＸが求められる。
この窒素酸化物の量ＭＮＯＸと効率Ｗに基づいて、ステ
ップ６４０では還元剤の量ＭＨＷＬＯが定められる。そ
れに続くステップ５３０，４３０，４４０，４５０，４
６０，４７０，４８０は前述した実施例のように相応の
補正が行われる。
【００６９】この実施形態の場合には、温度信号と、少
なくとも燃料量ＱＫに基づいて、システム効率を特徴付
ける信号Ｗが設定される。このシステム効率を特徴付け
る信号Ｗと、還元すべき物質の量を特徴付ける信号ＭＮ
ＯＸに基づいて、供給すべき還元剤の基本量ＭＨＷＬＯ
が設定される。還元すべき物質の量を特徴付ける信号
は、噴射された燃料量と内燃機関の回転数に基づいて設
定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の制御のための装置のブロック回路図
である。
【図２】還元剤供給の制御のための装置のブロック回路
図である。
【図３】図２の一部のブロック回路図である。
【図４】本発明による手法の各フローチャートである。
【図５】本発明による手法の各フローチャートである。
【図６】本発明による手法の各フローチャートである。
【符号の説明】
１００ 内燃機関 １１０ 触媒 １１５ 排ガス管路 １２０ 排気管 １３０ 調量ユニット １５５ 制御ユニット １６０ 調整器 １８０ センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルント マール ドイツ連邦共和国 プロヒンゲン パノラ マシュトラーセ 83 (72)発明者 ベルント フープフェルト ドイツ連邦共和国 ギフホルン クルト− シューマッハー−シュトラーセ 33 (72)発明者 シュテファン ウンガー ドイツ連邦共和国 シユツツガルト レー テシュトラーセ 45

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 触媒を備えた内燃機関の制御のための方
    法であって、触媒の前に還元剤が供給される形式のもの
    において、 負荷量と、少なくとも１つの作動パラメータに基づい
    て、供給すべき還元剤の量を定める特性量を設定し、 供給すべき還元剤の量を定める特性量を少なくとも１つ
    のさらなる第２の作動パラメータに依存して補正するこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 負荷量と内燃機関の回転数に基づいて、
    供給すべき還元剤の基本量を設定する、請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 供給すべき還元剤の基本量を、少なくと
    も排ガス温度信号、負荷量、触媒効率を特徴付ける信号
    および/または診断信号に依存して補正する、請求項１
    又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 少なくとも負荷量、内燃機関の回転数お
    よび/または排ガス温度によって定まる温度信号に依存
    して、供給すべき還元剤の基本量を設定する、請求項１
    〜３いずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 負荷量、内燃機関の回転数、測定された
    排ガス温度に基づいて、測定された温度データと所期の
    温度データとの偏差を表す温度信号を設定する、請求項
    ４記載の方法。
  6. 【請求項６】 温度信号と少なくとも負荷量に基づい
    て、供給すべき還元剤の基本量を設定する、請求項４又
    は５記載の方法。
  7. 【請求項７】 負荷量と内燃機関の回転数に基づいて、
    低減すべき物質の量を特徴付ける信号が設定される、請
    求項１〜３いずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 温度信号と少なくとも負荷量に基づい
    て、システム効率を特徴付ける信号を設定し、システム
    効率を特徴付ける信号と低減すべき物質の量を特徴付け
    る信号に基づいて、供給すべき還元剤の基本量を設定す
    る、請求項４〜７いずれか１項記載の方法。
  9. 【請求項９】 触媒前の温度を表す第１の排ガス温度
    と、触媒後の温度を表す第２の排ガス温度に基づいて、
    特徴付けられる触媒温度を設定する、請求項１〜３いず
    れか１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 少なくとも、低減すべき物質の量を特
    徴付ける信号および/または特徴付けられた触媒温度に
    基づいて、システム効率を特徴付ける信号が設定される
    請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記還元剤の所望量と、システム効率
    を特徴付ける信号に基づいて、還元剤の基本量を定め
    る、請求項７〜１０いずれか１項記載の方法。
  12. 【請求項１２】 第１の排ガス温度と第２の排ガス温度
    に基づいて、供給すべき還元剤の基本量の補正のための
    補正量を設定する、請求項９〜１１いずれか１項記載の
    方法。
  13. 【請求項１３】 供給すべき還元剤の基本量が、少なく
    とも１つのエンジン温度と、触媒のシステム効率を特徴
    付ける信号および/または診断信号に依存して補正可能
    である、請求項１〜１２いずれか１項記載の方法。
  14. 【請求項１４】 触媒を備えた内燃機関の制御のための
    装置であって、触媒の前に還元剤が供給される形式のも
    のにおいて、 負荷量と、少なくとも１つの作動パラメータに基づい
    て、供給すべき還元剤の量を定める特性量を設定する手
    段が設けられており、 供給すべき還元剤の量を定める特性量が少なくとも１つ
    のさらなる第２の作動パラメータに依存して補正される
    ことを特徴とする装置。
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