[发明专利]调节机动车辆排气系统中的再处理部件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调节机动车辆排气系统中的再处理部件的方法，本发明尤其涉及一种这样的基于氧传感器的方法。

背景技术

在再处理部件，如尾气处理器上游的一个位置中对废气气流中的λ(氧气)进行测量，这提供了一项用来监控燃烧过程并将其安排得更稳定。这样就可以监测喷入的发动机燃料的最小量及最大量，并使它们与质量流相匹配。

在废气循环的情况下，对输入气流中的剩余气体成份的评价可用类似的方式通过使用测得的废气λ值来进行估计。对于在废气再处理部件的上游测量λ的情况，可应用不同的调节算法，以便监控、调整及诊断再处理元件的催化活性。

发明内容

本发明的目的是，改善机动车辆排气系统中的再处理部件的调节方式。

根据本发明，此目的是利用权利要求1的特征得以实现的。在各从属权利要求中限定了本发明的其他有利改进方案。

根据本发明的第一方面，调节机动车辆排气系统中的再处理部件的方法包含以下步骤：

测量再处理部件下游的下游-λ值；

对预估的再处理部件下游的下游-λ值以及发动机燃料的总质量流量进行评估；

在测得的下游-λ值和发动机燃料的总质量流量的基础上，计算λ-评估的极限函数(Grenzfunktion)；

计算极限函数与预估的下游-λ值之间的差信号(Differenzsignal)；

在应用发动机燃料的总质量流量以及测量出的下游-λ值的情况下，通过把差信号转换成相应的还原剂偏差(Differenz von Reduktionsmitteln)，来产生调节信号；

利用调节信号调节再处理部件下游的还原剂浓度；

利用剩余的调节信号调节氧气存储器模块的氧气质量流量；

利用剩余的调节信号调节还原剂存储器模块的还原剂-质量流量；

利用剩余的调节信号调节NOx存储器模块中的NOx-浓度；

利用剩余的调节信号调节碳黑-氧化模块中的碳黑-废气质量流；

本发明提出了一种算法，它以再处理部件下游的λ测量为基础，规定对还原剂(非燃烧的发动机燃料)和氧气浓度实施分级调节。然后应用调节信号来改善对各存储器模块中存储的还原剂、氧气、NOx的评估，并改善碳黑的燃烧率。最后，可以应用监测催化器元件效率的方法。此方法能够实施实时控制。通过分级传递(Kaskadierung)，即指重复地传递调节信号的余数，该调节信号在一定程度上可被用于多个方面，这样就可对反应实施特别好的调节。

预估的下游温度可在时间上延迟和/或利用低通滤波器进行过滤。时间上的延迟可将到达下游传感器位置所用的时间考虑在内，而低通滤波器则可顾及传感器模块的时间常数。

极限函数可有最小极限和最大极限。利用这两个极限，可以简单且精确地使极限函数与各种情况相匹配。

如果预估的下游-λ值处于极限函数之外，则可计算出差信号，而如果预估的下游-λ值处于极限函数之内，则差信号可设为零。借助这个预先规定，可简化此方法，因为，只有在真有必要时才需计算差信号。

差信号可根据墙壁温度和/或差信号的大、小数值来修正。这样就能够使该方法具有更高的精度和稳定度。

用来调整氧气-质量流量的因子可作为上游-λ值、存储的氧气相对于总氧气-存储器能力的标准化质量(该标准化质量是基座的墙壁温度的函数)的函数来计算。对于小于1的λ值来说，此因子是起主导作用的成份。

长期调节率可用来修正总氧气-存储能力。对于墙壁温度的时间梯度较小的情况，此调节率可被激活。因此，总存储能力可得到修正，然后用作监测和诊断存储器状态的标准，所述存储器状态允许超过从排气管排出的有害物质的预定诊断阀值。这提高了再处理部件的运行安全性。

用来调整还原剂-质量流量的因子可作为上游-λ值、墙壁温度、还原剂的输入浓度以及存储的还原剂相对于总还原剂-存储器能力的标准化质量(该标准化量是基座的墙壁温度以及废气气流的空间速度的函数)的函数来计算，作为。对于大于1的λ值来说，此因子是起主导作用的成份。通过与λ值相应的方式精确地分配因子和数量，此方法能够精确且有效地工作。

长期调节率可用来修正总还原剂-存储能力。对于墙壁温度的时间梯度较小的情况，此调节率可激活。因此，总存储能力可得以修正，然后用作监测和诊断存储状态的标准，此存储状态允许超过从排气管排出的有害物质的预定诊断阀值。这提高了再处理部件的运行安全性。