[发明专利]用于调节催化器的用于废气组分的储存器的填充度的方法

说明书

本发明涉及一种用于调节燃烧马达（10）的废气中的催化器（26）的废气组分储存器的填充度的方法，其中用第一催化器模型（100）来求取所述废气组分储存器的实际填充水平（）。所述方法的特征在于，形成λ目标值（λ_in,set），其中通过与所述第一催化器模型（100）逆反的第二系统模型（104）将预先确定的目标填充水平（）换算为基础‑λ‑目标值，其中求取所述实际填充水平（）与预先确定的目标填充水平（）的偏差并且通过填充水平调节机构（124）将所述偏差处理成λ‑目标值‑校正值，形成由所述基础‑λ‑目标值和所述λ‑目标值‑校正值构成的总和，并且将所述总和用于形成校正值，用所述校正值来影响用于所述燃烧马达（10）的至少一个燃烧室（20）的燃料配给。

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于调节燃烧马达的废气中的催化器的废气组分储存器的填充度的方法。在其装置方面，本发明涉及一种按独立的装置权利要求的前序部分所述的控制器。

背景技术

对于作为废气组分的氧气来说，这样的方法和这样的控制器相应地由DE 103 39063A1已知。对于已知的方法和控制器来说，用催化器模型从燃烧马达和排气系统的运行参数中计算催化器容积中的氧气的实际填充水平，并且对于燃料/空气比的调节根据实际填充水平与预先确定的目标填充水平的偏差来进行。此外，从本申请人的DE 196 06 652 A1中也已知这样的方法和这样的控制器。

在空气-燃料-混合物在汽油机中不完全燃烧时，除了氮气（N₂）、二氧化碳（CO₂）和水（H₂O）之外，大量的燃烧产物被排出，在所述燃烧产物中碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_x）在法律上受到限制。根据当今的现有技术，适用于机动车的废气极限值只能用催化式废气后处理来遵守。通过三元催化器的使用能够转化所提到的有害物质组分。

对于HC、CO以及NO_x同样高的转化率尤其对三元催化器而言仅仅在围绕着化学计量的运行点（λ=1）的窄小的λ范围、所谓的“转化窗口”中实现。

为了在转化窗口中运行三元催化器，在当今的马达控制系统中典型地使用基于布置在三元催化器前面和后面的λ探测器的信号的λ调节。为了调节空气系数λ，在所述三元催化器的前面用布置在那里的前面的废气探测器来测量废气的氧含量，空气系数是用于燃烧马达的燃料/空气比的组成的量度，所述燃料/空气比是废气中的、在三元催化器的前面存在的氧气浓度。根据该测量值，所述调节对以基值的形式由预控制功能来预先给定的燃料量或喷射脉冲宽度进行校正。在预控制的范围内，根据比如所述燃烧马达的转速和负载来预先给定有待喷射的燃料量的基值。为了进行还更加精确的调节，额外地用另外的废气探测器来检测三元催化器下游的废气的氧气浓度。来自这个后面的废气探测器的信号用于导向调节（Führungsregelung），所述导向调节与所述三元催化器之前的、基于前面的废气探测器的信号的λ调节叠加。作为布置在所述三元催化器后面的废气探测器，通常使用阶跃-λ探测器，它在λ=1时具有非常陡峭的特性曲线并且因此能够非常精确地显示λ=1（Kraftfahrtechnisches Taschenbuch（汽车技术手册）第23版第524页）。

除了通常仅仅调节偏离λ=1的小的偏差并且被设计得比较缓慢的导向调节之外，在当前的马达控制系统中通常还有下述功能，所述功能在偏离λ=1的大的偏差之后以λ预控制的方式负责快速地重又到达转化窗口，这比如在具有滑行运行切断的阶段之后很重要，在所述具有滑行运行切断的阶段中给所述三元催化器装载氧气。这对NO_x转化产生不好的影响。