JP2003525378A - リーン吸気運転中の内燃機関のための排気ガス再循環装置の排気ガス再循環率を制御するための装置と方法 - Google Patents

リーン吸気運転中の内燃機関のための排気ガス再循環装置の排気ガス再循環率を制御するための装置と方法

Info

Publication number
JP2003525378A
JP2003525378A JP2001551971A JP2001551971A JP2003525378A JP 2003525378 A JP2003525378 A JP 2003525378A JP 2001551971 A JP2001551971 A JP 2001551971A JP 2001551971 A JP2001551971 A JP 2001551971A JP 2003525378 A JP2003525378 A JP 2003525378A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
agr
gas recirculation
emission
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001551971A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4544806B2 (ja
JP2003525378A5 (ja
Inventor
ポット・エッケハルト
ハーン・ヘルマン
ヒンツェ・ゼーレン
エーブス・ファイツェ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of JP2003525378A publication Critical patent/JP2003525378A/ja
Publication of JP2003525378A5 publication Critical patent/JP2003525378A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4544806B2 publication Critical patent/JP4544806B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1461Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1463Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases downstream of exhaust gas treatment apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/03Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B17/00Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、リーン吸気運転中内燃機関のための排気ガス再循環装置(AGR装置)の排気ガス再循環率(AGR率)を制御するための装置と方法に関し、その場合排気ガス再循環ラインに配置されたAGR装置の調整手段には、所望の排気ガス再循環率の調整または維持を実現する補正変数が設定される。内燃機関(10)の排気ガス路(14)の有害物質センサ(18)により測定された有害物質エミッションからの、計算された有害物質の偏差を検出しかつその偏差の高さに依存してAGR装置(12)の制御手段(28)の補正変数のための補正値を決定することを提案する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、独立請求項の上位概念に記載の特徴を有する、リーン吸気運転中の
内燃機関のための排気ガス再循環装置(AGR装置) の排気ガス再循環率( AG
R率) を制御するための装置と方法に関する。
【0002】 リーン吸気運転する内燃機関の進歩する燃焼消費量の最適化が継続している中
で、いわゆる成層吸気運転をできるだけ長く維持することが有利であることが分
かっている。成層吸気運転中、燃焼すべき混合気は点火プラグの領域でのみ点火
可能でなければならない。そのとき、燃焼室の残りの部分には、主たる新気と残
留ガスが未燃燃料なしで存在する。この全部で非常に希薄な混合物はなるほど燃
料消費量を減らすことはできるが、使用がアイドリング運転領域と部分負荷領域
に制限される。
【0003】 内燃機関の負荷の要求が全負荷の領域に近づくや否や、噴射システムを介して
均一吸気運転が行われる。均一吸気運転中、燃焼室全体に均一な混合物が存在す
る。それとともに、燃焼室全体で自由になる新気が燃焼過程に加わる。均一吸気
運転もリーン吸気条件の下で実施することができる。これには、噴射量、点火時
間および噴射圧力のような、噴射システムにより調整可能な変数と並んで、空気
- 燃料構成物の制御のために空気質量流れが影響を及ぼす。そのとき、例えば吸
気量を内燃機関の吸気管のスロットル弁により増加させるかまたは下げることが
できる。そのほか、空気質量流れとその構成物にAGR装置により影響を与える
ことが分かっている。
【0004】 AGR装置は排気ガス再循環ラインに配置された制御手段を有し、この制御手
段には、最終的に所望のAGR率の調整または維持実現する補正変数が制御装置
を経て設定される。制御手段としては、例えば調整弁またはスロットル弁が問題
になるが、そのとき補正変数は相応して調整弁の開口横断面であるかまたはスロ
ットル弁の開放角である。
【0005】 燃焼過程の間に、種々の割合で、一酸化炭素CO、未燃焼の炭化水素HCまた
は酸化窒素NOX のような有害物質が形成される。リーン吸気条件の下では、C
OとHCの割合が比較的少なくかつ適当な酸化触媒の使用によりさらに低下させ
ることができる。内燃機関のNOX 原エミッションがリーン吸気条件の下で当然
増加する。なるほど、NOX もいわゆる還元触媒についてはHCまたはCOのよ
うな還元媒体の助けでさらに分解することができるが、一般にそのために必要な
還元媒体マスがリーン吸気運転では存在しない。
【0006】 除去対策のために、一方では、リーン吸気運転中のNOX 原エミッションを低
下させようと試みることができるかまたは検出されたNOX を吸収器にリーン吸
気条件の下で収納するように試みることができる。そのとき、第一の方法は、リ
ーン雰囲気におけるNOX の形成が線状に増加しないで、λ約 1,1の空燃比のと
きに極大に延びることを利用する。もちろん、このラムダ範囲は均一吸気運転中
の燃料消費量の最適化を考慮すれば好都合である。NOX 原エミッションがAG
R率の上昇とともに低下することは知られている。しかしながら、不利なことは
、NOX 原エミッションがAGR率に非常に鋭敏に反応するので、例えば±3%
の高さの予調整の偏差が−50から+100%までの範囲のNOX 原エミッショ
ンの偏差になり得ることである。
【0007】 排気ガス路に追加して、場合によっては還元触媒でNOX 貯蔵触媒にまとめる
ことができるNOX 吸収器を配置すれば、なるほど発生するNOX 原エミッショ
ンを収納できるが、NOX 貯蔵触媒の再生の調整が妨げられる。再生のために、
NOX 貯蔵触媒が少なくとも短期間にリッチな排気ガスで作用されなければなら
ず、しかもNOX 貯蔵触媒が使い果たされる前に作用されなければならない(再
生の必要)。再生の必要は、通例NOX 貯蔵触媒のためのもしくは燃焼過程中に
発生するNOX (NOX 原エミッション)のためのモデルをもとにして決定され
る。NOX 原エミッションで高い偏差になり得る、AGR率の予調整の上記の不
正確さの故に、周知のモデルでは再生の調整のために高い公差を受け入れなけれ
ばならない。このことが原因して、再生周波数が不必要に高くなり、その結果と
して燃料消費量も不必要に高くなる。さらに、NOX 貯蔵触媒のNOX 濃度のコ
ントロールが困難になる。なぜなら、前述の大きさの規模においてモデルが不正
確である場合には、NOX 貯蔵触媒の不活性化に関して不正確に述べることしか
できないからである。
【0008】 それ故、本発明は、リーン吸気運転中AGR率のきわめて遙に正確な制御が可
能であることにより、それと平行して、内燃機関のNOX 原エミッションを検出
するためのきわめて遙に正確なモデルを準備することができる、装置と方法を自
由に使えるようにすることを課題の基礎とする。
【0009】 本発明により、この課題は、独立請求項に記載された特徴を有する内燃機関の
ためのAGR- 装置のAGR率を制御するための装置と方法により解決される。
内燃機関の排気ガス路の有害物質センサにより測定された有害物質エミッション
からの、計算された有害物質エミッションの偏差を検出しかつその偏差の高さに
依存して排気ガス再循環装置の制御手段の補正変数のための補正値を決定する手
段を設けることにより、リーン吸気運転中のAGR率の特別正確な調整を確保す
ることができる。その方法は、リーン吸気条件および均一吸気条件の下で、特に 1,001から1,6 までのラムダ範囲での内燃機関の運転に特に有利であることが分
かっている。
【0010】 そのために、その装置の手段は、AGR装置をデジタル化された形で制御する
ための手順が後置されている制御装置を有する。制御装置は独立した制御ユニッ
トとして実現することができるかまたは少なくとも既に存在するエンジン制御装
置の部分であることもできる。
【0011】 さらに、有害物質センサとして、NOX エミッションを測定するNOX センサ
を使用することが有利であることが分かっている。そのとき、NOX センサをN
X 貯蔵触媒の下流に配置しかつそこで測定されたNOX 貫通エミッションを、
計算されたNOX 貫通エミッションと比較することが有利である。そのとき、N
X センサは、NOX 貯蔵触媒に関連する他の調整概念にも利用することもでき
る。
【0012】 有利には、計算されたエミッションからの、測定されたエミッション(原エミ
ッションと貫通エミッション)の偏差を、設定可能な測定間隔で決定することが
でき、その際測定間隔の継続時間が、計算されたNOX 原エミッションおよび/
または計算されたNOX 貫通エミッションに依存して決定される。その場合、検
出された補正値の有効性を、付加的に、測定間隔の間、負荷状況に依存させるこ
とができる。このようにして、例えば、測定間隔の間負荷状況の切り換えにより
生じ得る不正確さを考慮することができかつ場合によっては補正値の検出を中断
することができる。
【0013】 有利には、NOX 貫通エミッションは、NOX 貯蔵触媒の、モデルを作った新
鮮なNOX 濃度に基づいてまたは予め決定可能な、導入された期間に検出された
NOX 触媒のNOX 濃度に基づいて計算することができる。そのとき、NOX
度の検出は内燃機関のリーン成層吸気運転中に、特にλ> 1,8を有するラムダ範
囲で行うのが好ましい。その期間は高くても30分であるのが好ましい。
【0014】 さらに、補正値をエミッションの偏差のための特性曲線をもとにして決定する
のが有利である。このようにして、例えば補正値のための最大値を設定すること
ができる。同様に、補正値は、それが最小値を越えるときにのみ考慮できること
とが考えられる。
【0015】 本発明のさらに好ましい構成は、従属請求項に記載された残りの特徴から得ら
れる。
【0016】 次に、本発明を実施の形態において付図により詳細に説明する。
【0017】 図1は、排気ガス再循環装置12が付設されている内燃機関10の基本的回路
を示す。燃焼過程中発生する排気ガスが排気ガス路14を経て供給されかつ浄化
のためにNOX 貯蔵触媒16を通って導かれる。NOX 貯蔵触媒16の下流に、
NOX センサ18が排気ガス路14の領域に配置されている。さらに、内燃機関
10の吸気管22に存在するスロットル弁20を経て吸気量を調整することがで
きる。そのような調整部はデジタル化した形でエンジン制御装置24に後置する
ことができる。さらに、エンジン制御装置24を介して、内燃機関10に付設さ
れたその他の構成要素の制御装置を考えることができる。それ故、例えばここに
示されていない噴射システムを介して噴射量または噴射時間を調整することがで
きる。
【0018】 排気ガス再循環装置(AGR装置)12は排気ガス再循環ライン26に配置さ
れた制御手段28を有し、この制御手段で排気ガス再循環率を調整できる。制御
手段28として、例えば調整弁またはスロットル弁が問題になる。そのために、
エンジン制御装置24を経て制御手段28には、AGR率のための目標値を調整
するために導かなければならない補正変数が設定される。さらに、NOX センサ
18により任意に処理された信号に依存した制御手段28の制御は、明細書のそ
の他の対象である。これに適した手順は、制御装置30に、デジタル化された形
で後置されている。ここでは、制御装置30はエンジン制御装置24に一体化さ
れているが、独立のユニットとしても実現することができる。
【0019】 図2と3はそれぞれ、オットーエンジンまたはディーゼルエンジンにおいて、
選び出された有害物質成分の延び具合を空気比ラムダに関して示す。明らかに、
ここに示した、エンジン検査台で検出された個々の有害物質成分のエミッション
が、使用されたエンジンの構造特有の特徴に依存しているので、最大、最小の位
置およびその延び具合が相違し得る。しかしながら、原理的には、ディーゼルエ
ンジンもしくはオットーエンジンにおける個々の有害物質成分のスケッチされた
延び具合は、示された仕方で予期することができる。成層吸気運転から均一吸気
運転に切り換えるときに−例えば増大した負荷の要求の結果として−、両方の運
転様式について原理的に同様な延び具合を予期することができる。変曲点の位置
も絶対的なエミッションももちろん互いに異なり得る。一般に、最大ほぼλ=
1,5 までの均一吸気運転中のエミッションの高さは成層吸気運転よりも明らかに
一層高いので、AGR率の小さな偏差でも、NOX 原エミッションの偏差が実質
的に一層高くなる。
【0020】 通例、空気比ラムダは、オットーエンジンの場合きわめてはるかに狭い作動範
囲で調整される。燃焼すべき気燃混合物の酸素割分の上昇とともに、一酸化炭素
COや未燃焼の炭化水素のような有害物質成分の割合が低下する。他方の面では
、窒素酸化物NOX のエミッションがラムダの増大とともに増加する。もちろん
、この増加は安定しないで、ラムダλ=1,1 の空気比のときに最大になる。正に
、この運転範囲はオットーエンジンの場合燃料消費量の最適化に関して好ましい
【0021】 一般に、ディーゼルエンジンは消費値の最適化の目的で明らかに一層高い空気
比のときに運転されるが、定められた運転状況では、明らかに一層低いラムダ値
以下の、特にλ=1,5以下の運転が必要であり得る。粒子状物質エミッション
の増加と並んで、ディーゼルエンジンのNOX 原エミッションが著しく増加し、
もちろんオットーエンジンの場合も、安定しないで延びる。
【0022】 この実施の形態のように、NOX 貯蔵触媒16は内燃機関10の排気ガス路1
4に配置されると、リーン吸気条件の下で、形成されたNOX の吸収が行われる
。吸収成分は有限の貯蔵容量しか有しないので、規則的な間隔を置いて再生をリ
ッチな雰囲気に切り換えることにより行わなければならない。そのとき、リッチ
な雰囲気の下で、再生のために必要な還元媒体質量流れ(COおよびHC質量流
れ) が自由になる。必然的に、NOX 貫通エミッション( NOX 貯蔵触媒16の
下流のNOX エミッション)をできるだけ少なく保つために、再生をできるだけ
早く調整しなければならない。その場合、費用の理由から、なるほどNOX 貯蔵
触媒16の上流の第二のNOX センサの使用を考えられるが、費用がかかりすぎ
る。それ故、内燃機関10のNOX 原エミッションを計算できるモデルが引っ張
り出される。そのようなモデルは周知でありかつこの箇所で詳細に説明する必要
がない。言えることは、入力変数として空気比ラムダを考慮することがこれらの
モデルに共通であることだけである。しかしながら、制御手段28を介して調整
されたAGR率が実際のAGR率と相違しているのが通例である。内燃機関10
をλ=1 〜1,5 までの空気比の範囲で運転すると、その結果目標基準値からの、
実際のAGR率のそれ自体少ない偏差がNOX 原エミッションの高い偏差になり
得る。それとともに、同様にNOX 原エミッションを計算するためのモデルがひ
どく誤差にとりつかれており、かつ実際の再生周波数と、モデルを作ったNOX 原エミッションに基づいて予期すべき再生周波数との間に大きな偏差が生じる。
【0023】 図4は、AGR率の制御を明らかに正確に行うことができるフローチャートを
示す。まず、ステップS1で内燃機関10の仮のNOX 原エミッションが計算さ
れ、次にNOX 貫通エミッションがNOX 貯蔵触媒16の下流で検出される。上
記の計算のために、新鮮なNOX 貯蔵触媒16のNOX 濃度のために、知られた
モデルを引き出すことができる。しかしながら、同様に、NOX 貯蔵触媒16の
現在の実際の状況に基づいてNOX 貫通を検出することができる。NOX センサ
18を用いて、NOX 貫通がNOX 貯蔵触媒16の下流で測定される。例えばλ
>2を有しかつ小さいエンジン負荷(<3バール)を有する成層リーン吸気運転
中の、少ないNOX 原エミッションを有する内燃機関10の運転状況では、実際
のエミッションからの、NOX 貯蔵触媒16の前の計算されたNOX エミッショ
ンの絶対偏差が非常にわずかであるので、NOX 貯蔵触媒16の実際の状況を充
分正確につかむことができる。予め決定可能な、次の時間で例えば30分の時間
で、内燃機関10がリーン吸気運転中高いNOX 原エミッションで運転されると
、NOX 濃度がこの時間でいずれにせよ微々たる変化をし、それ故NOX 貯蔵触
媒16の下流のNOX 貫通エミッションの計算のために実際のNOX 濃度に基づ
くことができる。この方法で、予期すべきNOX 貫通エミッションを上記の高温
負荷または硫黄の害による触媒損傷に適合させること、ならびに触媒製造におけ
る一連の制御に適合させることが可能になる。それ故、この方法はNOX 濃度の
純粋なモデルを作ることよりも実質的に一層正確である。
【0024】 引き続くステップS2では、下流でNOX センサ18により検知された実際の
NOX 貫通エミッションからの、計算されたNOX 貫通エミッションの偏差が決
定される。測定は設定可能な測定間隔で行われ、その継続時間は例えばNOX
エミッションおよび/または計算されたNOX 貫通エミッションをもとにして確
定することができる。偏差が設定されたしきい値を越えるかどうかが検査される
。これが当てはまらない場合には、その方法がこの位置で中断される。
【0025】 ステップ3では、エミッションの偏差に依存して、AGR率のための補正値が
検出される。このことは、例えば、補正値をエミッションの偏差のための特性曲
線から読みとるように行うことができる。そのような特性曲線を確定するために
、少なくとも追加して荷重状況を考慮することができる。このようにして、例え
ば均一吸気運転または成層吸気運転について種々の特性曲線を選択することがで
きる。その上、場合によっては、例えば測定間隔内で夥しい負荷の切り換えが検
出される場合に、これにより基礎になっているモデルに著しい不正確さが生じる
ので、既存の方法による制御を中断することができる。
【0026】 取り分け、検出されたAGR率のための補正値は、次のステップS4でなお最
大値により制限することができる。また、補正値が設定可能な最小値を越えると
きにのみ、AGR率の制御が確定されることも考えられる。最小値或いは最大値
は走行挙動または走行状況に依存して決定することができる。場合によっては制
限された補正値は、ステップS5で排気ガス再循環装置12の制御手段28のた
めの補正変数を確定するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図1】 排気ガス路に排気ガス再循環装置およびNOX 貯蔵触媒ならびにNOX センサ
を有する内燃機関の基礎的回路図である。
【図2】 オットーエンジン或いはディーゼルエンジンにおける空気比に関しての選び出
された有害物質成分の延び具合を示す図である。
【図3】 図2と同様な図である。
【図4】 排気ガス再循環装置の排気ガス再循環率を制御するためのフローチャートであ
る。
【符号の説明】
10 内燃機関 12 AGR装置 14 排気ガス路 16 貯蔵触媒 18 NOX センサ 28 制御手段 30 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/02 380 F02D 41/02 380E 3G301 41/04 360 41/04 360C 45/00 368 45/00 368G F02M 25/07 550 F02M 25/07 550F 550M 550R 570 570J (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),AE,A G,AL,AM,AU,AZ,BA,BB,BG,BR ,BY,BZ,CA,CN,CR,CU,CZ,DM, DZ,EE,GD,GE,GH,GM,HR,HU,I D,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LV,MA, MD,MG,MK,MN,MW,MX,MZ,NO,N Z,PL,RO,RU,SD,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US, UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ヒンツェ・ゼーレン ドイツ連邦共和国、ブラウンシュヴァイ ク、アイヒタールストラーセ、4アー (72)発明者 エーブス・ファイツェ ドイツ連邦共和国、ヴォルフスブルク、ア ム・ライスリンガー・ブルフ、8 Fターム(参考) 3G062 AA01 AA06 BA04 BA06 CA06 DA01 DA02 DA09 EA10 ED01 ED04 ED10 FA02 FA05 FA12 FA23 GA04 GA17 3G065 AA01 CA12 DA04 FA06 FA07 FA09 3G084 AA01 AA04 BA05 BA13 BA20 DA10 EA11 EC04 FA10 FA28 3G091 AA11 AA12 AA17 AA18 AA28 AB05 BA14 CA13 CB02 CB03 CB07 DA01 DA02 EA33 FB10 HA37 HB05 3G092 AA02 AA09 AA17 BB01 DC03 EA07 EA08 EA09 EA10 EA16 EC06 FA17 HA06Z HD04Z 3G301 HA02 HA13 HA16 JA25 LA03 MA11 NA08 ND45 NE15 NE17 NE19 NE22 PA11Z PD01Z

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リーン吸気運転中の内燃機関のための排気ガス再循環装置(
    AGR装置) の排気ガス再循環率( AGR率) を制御するための方法であって、
    排気ガス再循環ラインに配置されたAGR装置の制御手段に、所望の排気ガス再
    循環率の調整または維持を実現する補正変数が設定される方法において、 有害物質センサにより内燃機関(10)の排気ガス路(14)に測定された有害物質エミ
    ッションからの、計算された有害物質エミッションの偏差が検出されかつ偏差の
    高さに依存してAGR装置(12)の制御手段(28)の補正変数のための補正値が決定
    されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 有害物質センサとして、NOX エミッションを測定するNO X センサ(18)が使用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 NOX センサ(18)がNOX 貯蔵触媒(16)の下流に配置されか
    つそこで測定されたNOX 貫通エミッションが計算されたNOX 貫通エミッショ
    ンと比較されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 NOX 貫通エミッションの計算が、NOX 貯蔵触媒(16)
    の、モデルを作った新鮮なNOX 濃度に基づいて行われることを特徴とする請求
    項1から3までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  5. 【請求項5】 NOX 貫通エミッションの計算が、予め決定可能な、前に延
    ばされた時間で検出されたNOX 貯蔵触媒(16)のNOX 濃度に基づいて行われる
    ことを特徴とする請求項1から3までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  6. 【請求項6】 NOX 貯蔵触媒(16)のNOX 濃度の検出が内燃機関(10)の成
    層リーン吸気運転で、特にλ>1,8 を有するラムダ範囲で行われることを特徴と
    する請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 予め決定可能な、前に延ばされた時間が最大30分になるこ
    とを特徴とする請求項5または6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 内燃機関(10)の均一吸気運転の間AGR率の制御がリーン吸
    気条件の下で、特に1,001 から1,6 までのラムダ範囲で行われることを特徴とす
    る請求項1から7までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  9. 【請求項9】 AGR率の制御が行われる前に、エミッションの偏差が、設
    定されたしきい値を越えなければならないことを特徴とする請求項1から8 まで
    のうちのいずれか一つに記載の方法。
  10. 【請求項10】 エミッションの偏差が設定可能な測定間隔で決定され、そ
    の際測定間隔の継続時間が内燃機関(10)のNOX 原エミッションに依存しておよ
    び/または計算されたNOX 貫通エミッションに依存して決定されることを特徴
    とする請求項1から9までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  11. 【請求項11】 補正値がエミッションの偏差のための特性曲線をもとにし
    て決定されることを特徴とする請求項1から10までのうちのいずれか一つに記
    載の方法。
  12. 【請求項12】 補正値が追加して負荷状況に依存して確定されることを特
    徴とする請求項1から11までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  13. 【請求項13】 補正値は、それが最小値を越えるときにのみ考慮されるこ
    とを特徴とする請求項1から12までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  14. 【請求項14】 補正値が最大値により制限されることを特徴とする請求項
    1から13までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  15. 【請求項15】 最小値および/または最大値が走行状況および/または走
    行挙動に依存して確定されることを特徴とする請求項13または14に記載の方
    法。
  16. 【請求項16】 リーン吸気運転中の内燃機関のための排気ガス再循環装置
    (AGR装置) の排気ガス再循環率( AGR率) を制御するための装置であって
    、排気ガス再循環ラインに配置されたAGR装置の制御手段に、所望の排気ガス
    再循環率の調整または維持を実現する補正変数が設定される装置において、 内燃機関(10)の排気ガス路(14)の有害物質センサにより測定された有害物質エミ
    ッションからの、計算された有害物質エミッションの偏差を検出しかつ偏差の高
    さに依存して、AGR装置(12)の制御手段(28)の補正変数のための補正値を決定
    する手段が設けられていることを特徴とする装置。
  17. 【請求項17】 有害物質センサは、NOX エミッションを検知するNOX センサ(18)であることを特徴とする請求項16に記載の装置。
  18. 【請求項18】 この手段は、デジタル化された形でAGR装置(12)を制御
    するための手順が後置されている制御装置(30)を有することを特徴とする請求項
    16または17に記載の装置。
  19. 【請求項19】 制御装置(30)はエンジン制御装置(24)の部分であることを
    特徴とする請求項18に記載の装置。
  20. 【請求項20】 制御手段(28)が調整弁でありかつ補正変数は調整弁の開口
    横断面であるかまたは調整道程であることを特徴とする請求項16から19まで
    のうちのいずれか一つに記載の装置。
  21. 【請求項21】 制御手段(28)としてはスロットル弁でありかつ補正変数が
    スロットル弁の開放角であることを特徴とする請求項16から19までのうちの
    いずれか一つに記載の装置。
JP2001551971A 2000-01-07 2000-12-20 リーン吸気運転中の内燃機関のための排気ガス再循環装置の排気ガス再循環率を制御するための装置と方法 Expired - Fee Related JP4544806B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10000339.7 2000-01-07
DE10000339A DE10000339A1 (de) 2000-01-07 2000-01-07 Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Abgasrückführrate einer Abgasrückführeinrichtung für Verbrennungskraftmaschinen während eines Magerbetriebs
PCT/EP2000/013008 WO2001051792A1 (de) 2000-01-07 2000-12-20 Vorrichtung und verfahren zur steuerung einer abgasrückführrate einer abgasrückführeinrichtung für verbrennungskraftmaschinen während eines magerbetriebs

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003525378A true JP2003525378A (ja) 2003-08-26
JP2003525378A5 JP2003525378A5 (ja) 2008-02-07
JP4544806B2 JP4544806B2 (ja) 2010-09-15

Family

ID=7626869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001551971A Expired - Fee Related JP4544806B2 (ja) 2000-01-07 2000-12-20 リーン吸気運転中の内燃機関のための排気ガス再循環装置の排気ガス再循環率を制御するための装置と方法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1244871B1 (ja)
JP (1) JP4544806B2 (ja)
AU (1) AU2169101A (ja)
DE (2) DE10000339A1 (ja)
WO (1) WO2001051792A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101792293B1 (ko) * 2009-12-17 2017-10-31 도이츠 악티엔게젤샤프트 배기가스 재순환 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10256241A1 (de) * 2002-12-02 2004-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer eine Abgasrückführung aufweisenden Brennkraftmaschine
EP2339152B1 (en) * 2009-12-23 2013-06-19 FPT Motorenforschung AG Method and device for controlling an EGR system in a combustion engines
DE102012001477A1 (de) 2012-01-26 2013-08-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102015209649A1 (de) * 2015-05-27 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Optimierung von Motoremissionen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05113157A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気ガス浄化装置
JPH07305644A (ja) * 1994-05-10 1995-11-21 Mitsubishi Motors Corp 内燃エンジンの空燃比制御装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4924840A (en) * 1988-10-05 1990-05-15 Ford Motor Company Fast response exhaust gas recirculation (EGR) system
US5426934A (en) * 1993-02-10 1995-06-27 Hitachi America, Ltd. Engine and emission monitoring and control system utilizing gas sensors
JPH0797957A (ja) * 1993-09-30 1995-04-11 Honda Motor Co Ltd 内燃機関における排ガス浄化装置
KR0150432B1 (ko) * 1994-05-10 1998-10-01 나까무라 유이찌 내연엔진의 제어장치 및 제어방법
JPH08114157A (ja) * 1994-10-14 1996-05-07 Nippondenso Co Ltd 排気ガス還流弁制御装置
DE19640161A1 (de) * 1996-09-28 1998-04-02 Volkswagen Ag NOx-Abgasreinigungsverfahren
DE19643053C1 (de) * 1996-10-18 1997-07-10 Daimler Benz Ag Verfahren zur Reduzierung von Stickstoffoxid-Emissionen einer direkteinspritzenden Otto-Brennkraftmaschine
US5894725A (en) * 1997-03-27 1999-04-20 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for maintaining catalyst efficiency of a NOx trap
DE19739848A1 (de) * 1997-09-11 1999-03-18 Bosch Gmbh Robert Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug
KR19990083414A (ko) * 1998-04-27 1999-11-25 카와무라 히데오 배출가스정화장치및그제어방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05113157A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気ガス浄化装置
JPH07305644A (ja) * 1994-05-10 1995-11-21 Mitsubishi Motors Corp 内燃エンジンの空燃比制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101792293B1 (ko) * 2009-12-17 2017-10-31 도이츠 악티엔게젤샤프트 배기가스 재순환 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE10000339A1 (de) 2001-08-16
JP4544806B2 (ja) 2010-09-15
DE50010847D1 (de) 2005-09-01
EP1244871A1 (de) 2002-10-02
AU2169101A (en) 2001-07-24
WO2001051792A1 (de) 2001-07-19
EP1244871B1 (de) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6438944B1 (en) Method and apparatus for optimizing purge fuel for purging emissions control device
US6871492B2 (en) Process and system for controlling the mixture composition for a spark ignition Otto engine with an NOx storage catalyst during a regeneration phase
KR19990037048A (ko) 산화질소 촉매를 지닌 엔진배출가스 제어시스템
JP3693855B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
US6907862B2 (en) Combustion control apparatus for internal combustion engine
US6487849B1 (en) Method and apparatus for controlling lean-burn engine based upon predicted performance impact and trap efficiency
JPH07305644A (ja) 内燃エンジンの空燃比制御装置
US7334398B2 (en) Combustion control apparatus and method for internal combustion engine
US6308515B1 (en) Method and apparatus for accessing ability of lean NOx trap to store exhaust gas constituent
JP2005002854A (ja) エンジンの排気ガス浄化装置
JP3033449B2 (ja) 火花点火式内燃エンジンの燃焼制御装置
JP2979956B2 (ja) 内燃エンジンの燃焼制御装置
US6374597B1 (en) Method and apparatus for accessing ability of lean NOx trap to store exhaust gas constituent
US6629453B1 (en) Method and apparatus for measuring the performance of an emissions control device
US6539706B2 (en) Method and system for preconditioning an emission control device for operation about stoichiometry
US7036304B2 (en) Exhaust gas purifying apparatus and method for internal combustion engine
JP2003525378A (ja) リーン吸気運転中の内燃機関のための排気ガス再循環装置の排気ガス再循環率を制御するための装置と方法
US6434930B1 (en) Method and apparatus for controlling lean operation of an internal combustion engine
US6453666B1 (en) Method and system for reducing vehicle tailpipe emissions when operating lean
US6708483B1 (en) Method and apparatus for controlling lean-burn engine based upon predicted performance impact
US6360529B1 (en) Method and apparatus for enabling lean engine operation upon engine start-up
US6843051B1 (en) Method and apparatus for controlling lean-burn engine to purge trap of stored NOx
EP1496223B1 (en) Combustion control apparatus for internal combustion engine
KR101467190B1 (ko) 스토리지 촉매 변환기의 재생 방법
JP3818100B2 (ja) 筒内直接噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071211

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090728

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091027

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091112

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100519

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100615

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100629

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees