用于加熱催化轉化器的方法與流程

1.本發明涉及一種用于在減少原始排放的同時加熱安置在外源點火式/火花點火式(fremdgez
ü
ndeten)內燃機的排氣設備中的催化轉化器的方法。


背景技術：

2.de 44 16 870 c2描述一種用于供應燃油和燃燒用空氣至內燃發動機的方法，在此，除了燃燒用空氣以外，還給內燃發動機供應作為附加燃燒用空氣的壓縮空氣。在內燃發動機的排氣管路中設置催化轉化器，其功能依據內燃發動機的燃油-空氣混合物的各自狀態被調整。在此情況下，當附加燃燒用空氣供應被接通時才分別由電子控制機構中斷催化轉化器的調整。
3.在此以下情況應被視為不利，即，接著以未經調整的方式運行的催化轉化器無法再充分履行其轉化排氣所含有害物的功能。


技術實現要素：

4.因此，本發明的任務是指出一種用于加熱催化轉化器的方法，借此可以獲得改善的有害物轉化。
5.該任務通過一種具有權利要求1的特征的方法來完成。具有合適的發明改進方案的有利設計在從屬權利要求和以下描述中被說明。
6.在根據本發明的用于加熱安置在外源點火式內燃機的排氣設備中的催化轉化器的方法中，控制裝置對電氣驅動附加壓縮機和至少一個噴射閥輸出相應的調節參數/調節變量。在此情況下，通過至少部分打開該至少一個噴射閥可以將借助附加壓縮機所壓縮的空氣在內燃機排氣閥下游送入排氣設備中。該排氣閥配屬于內燃機的相應的燃燒室。給控制裝置的調整器/控制器提供至少一個氧傳感器的信號。借助所述至少一個氧傳感器，測量輸送至催化轉化器的排氣中的含氧量。
7.該方法包括以下步驟：
8.a)接通該附加壓縮機；
9.b)至少部分打開所述至少一個噴射閥；
10.c)在內燃機燃燒室中設定燃燒用空氣-燃料之比λ《1；
11.d)借助所述至少一個氧傳感器測得排氣含氧量的實際值；
12.e)將該實際值與含氧量的目標值相比較，其中，該目標值對應于如下的排氣含氧量，其將在該催化轉化器區域內在該內燃機燃燒室內的燃燒用空氣-燃料之比約為λ＝1時設定，并且其中，當該實際值達到該目標值所處的數值范圍的兩個界限值/端點值之一時，使由該調整器基于該實際值與該目標值之差所輸出的調節參數保持不變/保持恒定，其中，界定該數值范圍的兩個端點值與該目標值相差約3％。
13.因為在步驟e)中只在實際值達到兩個端點值之一時才使由調整器輸出的調節參數保持恒定，故可以確保該調節參數只在實際值比較接近目標值時才被近似凍結。通過這
種方式，可以盡量抑制不希望的調整器波動，并且可靠地達到該目標值。尤其是兩個端點值之一比目標值高出約3％，其中，兩個端點值中的另一個比目標值小約3％。
14.還可以想到，排氣含氧量的目標值被固定至一個值，針對該值存在排氣的約為1.05的排氣λ值。按照本發明所規定的排氣含氧量與預定目標值的約為+/-3％的偏差，排氣λ值因此保持大于1，由此有利地可以造成比較少量地排放所排出的有害物至環境空氣中。當目標值被固定至1.05時排氣λ值也保持小于1.1，從而有利地不會由二次空氣對催化轉化器造成冷卻效果。
15.借助該方法可以獲得改善的有害物轉化。即，尤其可以在內燃機冷起動之后尤其盡量減少內燃機、優選機動車內燃機的原始排放。
16.此外，催化轉化器加熱持續時間可顯著縮短，從而催化轉化器很急速達到其起動溫度或起燃溫度。因此可以借助催化轉化器很早保證內燃機的排放有害物的轉化。為了該目的，借助電氣驅動附加壓縮機實現的壓縮空氣或二次空氣的吹入是一項很高效的手段。
17.由于在步驟c)中設定燃燒用空氣-燃料之比λ《1，故在富油燃燒時形成的排氣中含有大量碳氫化合物(hc)和一氧化碳(co)。這尤其適用于在步驟c)中在內燃機燃燒室內設定來自從約為λ＝0.7到λ＝0.9范圍的富油燃燒用空氣-燃料之比。內燃機的hc排放物和co排放物借助氧氣被放熱氧化，該氧氣與壓縮空氣或二次空氣一起被引入輸送至催化轉化器的排氣中。由電氣驅動附加壓縮機造成壓縮空氣被送入排氣中，其中，該至少一個噴射閥同時至少部分被打開，其因此也可以被稱為壓縮機空氣噴射閥。
18.碳氫化合物(hc排放)和一氧化碳(co排放)的放熱氧化用于提升輸送至催化轉化器的排氣的溫度。即，內燃機原始排放所含的呈碳氫化合物和一氧化碳形式的有害物與氧反應，并且通過該放熱反應很快速地加熱或加溫催化轉化器。
19.此外有利的是，在內燃機的燃燒室中設定富油燃燒用空氣比λ《1(尤其是λ＝0.7～0.9)，因為通過這種方式已經在燃燒室內保持很少的氮氧化物排放。因此，由于hc排放和co排放的放熱二次燃燒，一方面很急速地加熱所述至少一個催化轉化器。同時，通過排氣設備例如進入配備有內燃機的機動車的周圍環境的原始排放被顯著減少。
20.在催化轉化器上游發生的放熱反應造成內燃機原始排放所包含的有害物的減少，并且另外該催化轉化器被特別急速地加熱，尤其在內燃機冷起動之后。由此內燃發動機可以提早又以其理想效率工作，并且有害物在被加熱的催化轉化器中被相應提早轉換。
21.因此在內燃機或內燃發動機真正運行中可以就像在燃燒用空氣-燃料之比λ＝1時那樣很好且持久地調節所述排放。通過這種方式獲得尤其可觀的排放轉化。
22.這同樣適用于下述情況，即，此時還發生安置在排氣設備內的微粒過濾器、尤其是汽油微粒過濾器的加熱和/或再生，并且即便為了內燃機高功率輸出而使該內燃機以富油燃燒用空氣-燃料之比、即以燃燒用空氣-燃料之比λ《1運行時仍然適用。
23.此外，當內燃機本來就已經具有電氣驅動的或能電氣驅動的附加壓縮機時，附加結構支出特別少。因為在這種情況下僅將至少一個管路從該附加壓縮機布設向借助附加壓縮機所壓縮的空氣被送入內燃機排氣的通入部位。此外，還應該將噴射閥安裝在這種管路上。它也可以結構很簡單且支出少地實現。
24.通過借助調整器調整附加壓縮機或是噴射閥，可以設定輸送到催化轉化器的排氣的最佳含氧量以用于hc排放和co排放的轉化。排氣λ可以在行駛周期的不同的工作點被相
應調整。
25.優選地，在控制裝置中實現的上級運行策略考慮發動機工作點、即內燃機的工作點和/或環境數據。在此情況下，尤其可以考慮具有內燃機的機動車的導航系統的路線規劃數據，但也可以考慮車對車信息。
26.尤其基于這樣的參數，能以與給供應給內燃機燃燒室的由燃燒用空氣和燃油構成的混合物的富油化協調組合的方式調整用于最佳排氣λ的調整策略。還能完成點火角調節、即將配屬于各自燃燒室的火花塞的點火時刻轉移至晚些時刻。
27.借助附加壓縮機被壓縮的空氣尤其可以被送入排氣設備的排氣歧管中。此時有利的是用于加入壓縮空氣或二次空氣的通入部位盡量靠近內燃機燃燒室的各自排氣閥地布置。
28.作為二次空氣泵，在此情況下采用電氣驅動附加壓縮機，它尤其可以被接入內燃機的48伏車載電源中。有利地，安置在內燃機上的附加壓縮機被設計成根據需要提升內燃機的性能或功率輸出和/或轉矩輸出，做法是借助電氣驅動附加壓縮機可以將附加的壓縮空氣送入內燃機的燃燒室。
29.電氣驅動附加壓縮機優選作為排氣渦輪增壓器的壓縮機之補充來設置，其渦輪葉輪在內燃機運行中被施以流過排氣設備的排氣。
30.該方法相比于催化轉化器加熱技術手段——原則上也可能是發動機內部的技術手段的形式——比如點火角延遲和提高內燃機空轉轉速是有利的。還可以避免牽涉到將單獨二次空氣泵安裝在內燃機缸頭上的支出。因為當借助這樣的在缸頭上的單獨二次空氣泵將二次空氣送入排氣時，對于所述單獨空氣泵尤其必須提供結構空間和管路。
31.這樣的干預尤其可能不利地影響到內燃機冷卻系統的冷卻功率，尤其當內燃機的冷卻套被干預時。這又可能導致無法提供內燃機的期望功率，因為無法保證內燃機的充分冷卻。
32.此外，這樣的結構性干預必須針對每個內燃機類型被單獨檢查和調整。因此需要在內燃機持續運行期間和檢查臺測試期間都保護缸頭的耐久性。前述缺點可以通過有利方式在具有步驟a)至e)的方法中得以避免。
33.尤其是，該方法的步驟a)、b)、c)和d)可以同時或按照與可由字母順序所假定的順序不同的順序來完成。
34.優選規定該附加壓縮機的速度/轉速被預調/先導控制(vorsteuerung)，并且噴射閥的開口尺寸被調節，從而設定排氣含氧量的預定目標值。
35.替代地或附加地規定，該至少一個噴射閥的開口尺寸被預調，并且附加壓縮機的轉速被調整，從而設定排氣含氧量的預定目標值。
36.優選規定，在內燃機冷起動之后執行所述方法的步驟a)至e)。
37.優選規定，當內燃機轉速超出約100轉/分鐘的閾值時執行所述方法的步驟a)至e)。
38.優選規定，該催化轉化器作為三元催化轉化器運行。
39.優選規定，作為調整器采用比例-積分調整器。
40.最后優選規定，除了在步驟c)中設定的內燃機燃燒室內的燃燒用空氣-燃料之比λ《1外，附加地還將各自燃燒室對應的內燃機火花塞的點火時刻轉移至比內燃機正常運行時
更晚的時刻。
附圖說明
41.從以下對優選實施例的說明中以及結合圖得到本發明的其它的優點、特征和細節。以上在說明書中提到的特征和特征組合以及以下在附圖說明中提到的和/或在圖中被單獨示出的特征和特征組合不僅在各自所指出的組合中、也在其它組合中或單獨地可采用，而沒有超出本發明的范圍，其中：
42.圖1示意性示出機動車的內燃機，在此可將借助電氣驅動附加壓縮機壓縮的空氣選擇性地送入內燃機的空氣供應管道或內燃機的排氣歧管中；
43.圖2示出用于這種通向排氣歧管的壓縮機進氣和用于附加壓縮機轉速調節的功能結構；
44.圖3示出包含根據圖2的功能結構的具有兩個調整變型的調整器結構；
45.圖4示出一種調整實施可能性，在此凍結或恒定保持調整器調節參數。
具體實施方式
46.在圖中，相同的或功能相同的零部件帶有相同的附圖標記。
47.圖1示意性示出機動車的內燃機10，其設計成外源點火式內燃機10。與之對應，內燃機10的各自燃燒室12(在圖1中出于概覽考慮僅其中幾個帶有附圖標記)配屬有各自的火花塞14。在圖1中也僅其中若干火花塞14帶有附圖標記。
48.通過空氣供應管道16，可以給內燃機10的燃燒室12供應壓縮空氣。為了壓縮該供應空氣，在此一方面設置排氣渦輪增壓器18且另一方面設置電氣驅動附加壓縮機20。排氣渦輪增壓器18的壓縮機葉輪22安置在空氣供應管道16的用于吸入待壓縮的空氣的管路分支24中。在壓縮機葉輪22的下游，另一管路分支或分支管路26從管路分支24中分出。
49.在分支管路26內設置有附加壓縮機20的能借助(未示出的)電動機驅動的壓縮機葉輪28。在附加壓縮機20的壓縮機葉輪28的下游，分支管路26又通入管路分支24中。在分支管路26通入管路分支24的部位的下游，在管路分支24中設有節流閥36。當節流閥36被打開至少一段時，壓縮空氣可以流過增壓空氣冷卻器30，其布置在空氣供應管道16的管路分支24中。
50.第一壓縮機空氣管路32和第二壓縮機空氣管路34在附加壓縮機20的壓縮機葉輪28的下游從分支管路26分出。通過壓縮機空氣管路32、34，借助電氣驅動附加壓縮機20所壓縮的空氣在內燃機10的配屬于各自燃燒室12的(未示出)排氣閥的下游被送入內燃機10的排氣中。
51.在此，在節流閥36上游從空氣供應管道16取出的且借助附加壓縮機20被壓縮的空氣被送入內燃機10的排氣歧管38中。在此情況下，如前所示例性示出地，排氣歧管38可包括第一排氣流40和第二排氣流42。
52.第一排氣流40排出來自第一組燃燒室12、例如在此示例性示出的六個燃燒室12中的前三個燃燒室的排氣。與此相比，通過第二排氣流42排走內燃機10的來自第二組燃燒室12、即在此是圖1所舉例所示的內燃機10的共六個燃燒室12中的另外三個燃燒室12的排氣。
53.當內燃機10的排氣設備44設計成單流的、即僅具有一個排氣流時，則也只需設置
在此示例性所示的壓縮機空氣管路32、34中的一個，以便將借助附加壓縮機20壓縮的空氣或二次空氣送入排氣流。
54.在當前舉例示出的內燃機10變型中，與之相比，通過第一壓縮機空氣管路32將借助附加壓縮機20所壓縮的空氣送入第一排氣流40中。通過相似方式，通過第二壓縮機空氣管路34將壓縮空氣或二次空氣送入第二排氣流42中。
55.通過排氣流40、42流動的排氣按照本身已知的方式被供應給排氣渦輪增壓器18的安置在排氣設備44中的渦輪機葉輪46。在渦輪機葉輪46的下游，在這里在排氣設備44中設置第一催化轉化器48，并且在第一催化轉化器48的下游設置第二催化轉化器50。
56.在此，第一催化轉化器48可被設計成三元催化轉化器，而第二催化轉化器50例如可被設計成氮氧化物存儲催化轉化器或者可包括氮氧化物存儲催化轉化器。但以下說明也適用于如下的排氣設備44，在此僅安置有在圖1中舉例所示的兩個催化轉化器48、50之一。
57.因為在當前示例性所示的內燃機10中設有第一壓縮機空氣管路32和第二壓縮機空氣管路34，故也可以設置兩個噴射閥52、54。在此情況下，可借助第一噴射閥52關斷或至少部分開通第一壓縮機空氣管路32。按照相似方式，可以借助第二噴射閥54關斷或至少部分開通第二壓縮機空氣管路34。噴射閥52、54也可以被稱為壓縮機空氣噴射閥。
58.具有18mm內徑的管被用于壓縮機空氣管路32、34的嘗試表明是成功的。這種管可特別簡單且低成本地就像圖1所舉例示意性示出地安裝或布設。
59.當僅設有一個壓縮機空氣管路用以將壓縮空氣或二次空氣在內燃機10的排氣閥下游送入排氣中時，也只需設置在此舉例示出的兩個噴射閥52、54中的一個。
60.按照本身已知的方式，在內燃機10運行中借助各自噴射器56給燃燒室12供應貯存在油箱58中的燃油。在相應的燃油管路60中，在此設有高壓泵62，借此提高借助各自噴射器56之一被送入其中一個相應的燃燒室12中的燃油的壓力。
61.內燃機10的其它部件比如發動機油循環、油箱通風裝置和冷卻劑循環雖然在圖1中被示出，但在這里無需對與此相關的細節詳加介紹。
62.在內燃機10運行中，尤其是在內燃機10冷起動之后在各自燃燒室12中出現燃燒用空氣-燃料之比λ《1、在λ＝0.7～0.9范圍內。由于燃油因此與通過空氣供應管道16被送入燃燒室12的空氣所含氧氣發生富油燃燒，在流出燃燒室12的排氣中出現大量的hc排放和co排放。
63.此外，在內燃機10冷啟動后，壓縮空氣或壓縮新鮮空氣在電氣驅動附加壓縮機20的下游且因此在節流閥36的上游從分支管路26中被取出并通過壓縮機空氣管路32、34被送入排氣歧管38中，即，在此是被送入第一排氣流40和第二排氣流42中。壓縮二次空氣所含的氧用于未燃的碳氫化合物(hc)以及一氧化碳(co)的放熱氧化。
64.此外，可以通過遲滯的燃燒中心(verbrennungsschwerpunkt)來升高排氣歧管38中的溫度。所述措施在此造成尤其是第一催化轉化器48被特別急速加熱且第一催化轉化器48因此很急速達到其起動溫度。
65.引入到輸送至第一催化轉化器48的排氣中的空氣量或二次空氣量通過至少一個噴射閥52、54的開口尺寸、即通過旁通閥的各自開口橫截面和/或通過電氣驅動附加壓縮機20的轉速被調節。
66.壓縮機空氣管路32、34或旁通管路或支管優選按照盡量靠近內燃機10的排氣閥的
方式通入排氣設備44。二次空氣吹入因此根據圖1在排氣歧管38區域內或在內燃機10的缸頭區域內進行，因此盡量靠近內燃機10的燃燒室12的排氣閥。
67.作為噴射閥52、54，可以例如采用具有位置反饋功能的提升閥。此外，可以在嘗試范圍內在內燃機10冷起動時改變參數，以通過燃燒重心位置獲得有利的放熱反應用活化能，放熱反應在此發生在排氣歧管38或內燃機10的排氣道內。
68.為了測知輸送至催化轉化器48的排氣的含氧量，可采用至少一個氧傳感器，其比如具有在催化轉化器48上游設于排氣設備44中的第一λ探頭64的形式。在這里，第一λ探頭64被設計成寬帶λ探頭。此外，根據圖1，作為另一氧傳感器將另一λ探頭66在催化轉化器48高度處安置在排氣設備44中。也可以借助另一或第二λ探頭66來測知流過催化轉化器48的排氣中的含氧量。
69.尤其可以借助設于催化轉化器48上游的第一λ探頭64來確定排氣含氧量以及排氣λ。在此情況下，電氣驅動附加壓縮機20的轉速可被如此調節或者調整，即，在二次空氣進風期間且因此在催化轉化器48的加熱階段中出現合適的排氣λ。
70.借助至少一個氧傳感器——在此呈λ探頭64、66之一的形式——測量的排氣中的含氧量的調整在催化轉化器48的加熱階段中選擇性地通過至少一個噴射閥52、54的預調結合電氣驅動附加壓縮機20的轉速調整或者通過電氣驅動附加壓縮機20的轉速預調結合至少一個噴射閥52、54或壓縮機空氣噴射閥的開口尺寸的調整來進行。
71.在這里，總體性創建關于附加加入的用于預調和調整呈至少一個噴射閥52、54的開口尺寸和電氣驅動附加壓縮機20的轉速形式的調節參數的調功能性的有意義的運行策略和啟用策略。
72.通過有利的方式，在該方法中可以使用如下構件，它們已經通過批量試驗且因此已經證明其功能可靠性。此外只需要少量的附加構件。這與重量和成本減少以及所占的結構空間相關地是有利的。對于后者尤其有利的是在此將電氣驅動附加壓縮機20用作二次空氣泵，附加壓縮機本來就設置用于提升內燃機10的行駛動力學。
73.在此通過如圖1僅示例性示出的控制裝置68完成的發動機控制的為了實現用于加熱至少一個催化轉化器48、50的方法所預設的功能擴展除了關于填充模型的考量以外以有利的方式呈模塊形式被基本脫離關聯。因此不需要深入調整或干預發動機控制的基本功能結構。
74.控制裝置68在此設計用于控制和/或調整至少一個噴射閥52、56和控制和/或調整電氣驅動附加壓縮機20。與此相應，控制裝置68可以向至少一個噴射閥52、54和附加壓縮機20輸出各自調節參數90、106。這應該參照圖2來解釋。
75.圖2示出多個運行狀況的功能區塊，它們能在催化轉化器48加熱時通過壓縮機進風和此時完成的電氣驅動附加壓縮機20的轉速調整來實現。
76.在圖2通過第一區塊表示的運行策略70中，提出不同的調整器變型，它們可以視應用場合或視內燃機10的運行方式的不同來使用。
77.一方面，壓縮機進氣可被調整，做法是借助控制裝置68的調整器72(見圖1)來調整至少一個噴射閥52、54的開口尺寸，其中，電氣驅動附加壓縮機20的轉速被預調。
78.在另一個調整器變型中，壓縮機進氣、即至少一個噴射閥52、54的開口尺寸被預調，并且電氣驅動附加壓縮機20的轉速被調整。
79.還可以規定，不僅調整壓縮機進氣和進而噴射閥52、54的開口尺寸，也調整電氣驅動附加壓縮機20的轉速。
80.這樣的用于加熱催化轉化器48的附加功能可以依據相關的發動機參數被啟用。在運行策略70中所考慮的相應參數可以包含由控制裝置68作出的要求，即，應加熱催化轉化器48。
81.此外，可以在運行策略70中應用用于設定最長持續時間的啟用時間，在此期間內應該加熱催化轉化器48。此外，運行策略70能選擇性地包含排氣設備44的溫度閾值。這尤其在合適的溫度傳感器74(見圖1)可供使用時是有利的，借助該溫度傳感器可以測知流過催化轉化器48的排氣的溫度。也可以想到確定用于從計算模型中確定溫度閾值的溫度。另外，也可設定作為用于催化轉化器48加熱的中止標準的溫度，或者催化轉化器48加熱的持續時間或啟用時間可依據所確定和/或所測的溫度來確定。
82.此外，可以在運行策略70范圍內規定，內燃機10轉速應高于約100轉/分鐘的閾值，因此在內燃機10被起動時才發生可運用的功能許可，而不是在具有內燃機10的機動車的點火接通時就已發生。
83.在此情況下能運用用于重置調整器72的時間段，從而用于電氣驅動附加壓縮機20的轉速和壓縮機進氣、即至少一個噴射閥52、54的開口尺寸的預調值雖然馬上起效，但調整器72被延時啟動。或者，調整器只能在寬波段λ探頭64測量準備就緒時被啟動。
84.在運行策略70內可被調整的其它發動機控制參數可以包含在催化轉化器48加熱時的λ目標值和/或用于經由空氣供應管道16被供給內燃機10的空氣質量的基本預調因數。
85.此外可以實現通過應用軟件或計算模型的各自啟用的延遲。例如可以規定等待測量值的有效性或者只在故障診斷之后準予啟用。對此可以規定尤其在內燃機10起動之后，其中，尤其首先能完成至少一個λ探頭64、66的故障診斷。
86.在圖2中，第一箭頭76表明啟用所述至少一個噴射閥52、54的預調78。另一箭頭80表明啟用調整器72。與此相應，可以在啟用調整器72之后完成至少一個噴射閥52、54的調整82，即，至少一個噴射閥52、54的開口尺寸被調整。在此情況下可以完成開口尺寸的λ調整。
87.調整器72尤其可以設計成比例-積分調整器72(pi調整器)。在此情況下，優選可以根據控制偏差來調整比例調整器放大率(kp)和積分調整器放大率(ki)。
88.根據圖2，可以給節點84提供壓縮機進氣的預調部分和壓縮機進氣的調整器部分。從節點84出發的箭頭86表明觸發在故障診斷區塊88中的故障診斷，在故障診斷區塊中可完成調節參數限制。
89.該功能結構的如圖2所示的第一分支的結果是被輸出給至少一個噴射閥52、54(見圖1)的調節參數90。即，因為輸出該調節參數90，各自噴射閥52、54的開口尺寸被調節。
90.在圖2所示的功能結構的第二分支中，另一箭頭92表示啟用預調94，其中，在預調94設計時預調電氣驅動附加壓縮機20的轉速。對于各自的預調78、94可以使用能考慮內燃機10的負荷和轉速的靜態特性曲線族。
91.通過與針對至少一個噴射閥52、54所述的相似的方式，在圖2內的第二分支中，另一箭頭96表明啟用調整器72，用于調整98電氣驅動附加壓縮機20的轉速。在此情況下也可以完成λ調整，在此采用優選設計成pi調整器的調整器72(見圖1)。在這里，也可以優選依據控制偏差來調整呈比例放大率(kp)和積分放大率(ki)形式的調整器放大率。
92.相應的箭頭從在圖2中表示附加壓縮機20的預調94和調整98的區塊引出并通向節點100，就像在功能結構的第一分支中一樣。因此可以給節點100提供附加壓縮機20的轉速的預調部分或者附加壓縮機20的轉速的調整器部分。
93.從節點100出發的箭頭102通向故障診斷區塊104，在此可以完成調節參數限制。功能結構或功能策略的如圖2所示的第二分支的結果是可由控制裝置68輸出至電氣驅動附加壓縮機20(見圖1)的調節參數106。即，因為輸出該調節參數106，電氣驅動附加壓縮機20的轉速被調節。
94.圖2中另外的箭頭107表明在控制裝置68中實現的發動機控制中參數的可能調整。所述參數可以如所解釋的那樣包含在催化轉化器48加熱時的λ目標值和通過空氣供應管道16被提供給內燃機10的空氣量的基本預調因數。
95.在這里采取措施以減小調節參數λ的波動。所述措施包含在目標值附近凍結或恒定保持各自調整器調節參數、在此是其中一個調節參數90、106。
96.用于有效壓縮機進氣以加熱這個催化轉化器48或這些催化轉化器48、50的可能調節手段尤其包含壓縮機空氣釋放和延遲壓縮機空氣釋放。此外可以規定相應的調整器變型。
97.因此尤其可以規定，一旦調節參數90位于目標值附近，則將作為由調整器72(見圖1)輸出的調節參數90的至少一個噴射閥52、54的開口尺寸保持恒定。在此調整器變型中，借助調整器72來預調附加壓縮機20的轉速。即，持續實現附加壓縮機20的預調94和至少一個噴射閥52、54(見圖2)的開口尺寸的調整82，直到通過調節參數90的輸出而使得輸送至該催化轉化器48的排氣的含氧量實際值以足夠程度接近含氧量的目標值114(見圖4)。含氧量實際值例如可以借助第一λ探頭64被測知。
98.在一個替代調整器變型中，一旦調節參數106位于目標值附近，就將作為由調整器72輸出的調節參數106的附加壓縮機20的轉速保持恒定。在此替代調整器變型中，借助調整器72預調至少一個噴射閥52、54的開口尺寸。即，持續實現至少一個噴射閥52、54的開口尺寸的預調78和附加壓縮機20(見圖2)的調整98，直到通過輸出該調節參數106而使得催化轉化器48被施以的排氣的含氧量實際值以足夠程度接近含氧量的目標值114(見圖4)。在這里，含氧量的實際值也可以例如借助第一λ探頭64來測知。
99.換言之，當實際值足夠接近目標值114時，可以使由調整器72基于排氣含氧量實際值與含氧量目標值114之差所輸出的調節參數90、106保持恒定，即，調整器72被近似凍結。
100.相應的調節手段可以依據一系列輸入參數按照不同組合來使用，以保證至少一個催化轉化器48、50的有效加熱。例如可以考慮內燃機10的工作點，比如內燃機10的負荷和/或轉速和/或溫度和/或動態等。
101.此外可以考慮由具有內燃機10的機動車的導航系統的路線規劃和/或車對車信息組成的環境信息。
102.尤其是事實表明，在檢查臺上靜態檢查內燃機10時，至少一個旁通閥或噴射閥52、54的開口尺寸的預調78與電氣驅動附加壓縮機20的轉速的調整98的結合使用良好適用于達成離開排氣設備44進入環境的排氣中的低排放。但在內燃機10的動態運行中，一個不同的變型可能是特別好地適用的，故在運行策略70(見圖2)中能存儲相應的變型。
103.例如可以規定，從至少一個噴射閥52、54的開口尺寸在初始調整82之后保持恒定
而附加壓縮機20的轉速被預調的調整器變型切換到在初始調整98之后附加壓縮機20的轉速保持恒定而至少一個噴射閥52、54的開口尺寸被預調的調整器變型。這種切換尤其可以在與內燃機10的負荷和/或轉速相關地識別動態增強時完成。這兩個調整器變型也可以組合使用并且根據需要也可以作為多參數調整系統使用。
104.在圖3中，多個箭頭108表示被提供給調整器72的輸入參數。輸入參數可以包含工作點信息比如內燃機10的負荷和/或轉速和/或溫度。
105.此外，這個或這些輸入參數可以包含輸送至催化轉化器48的排氣中的含氧量實際值。表明可能的含氧量實際值的曲線110、128、134在圖4中被示出。實際值可以尤其由第一λ探頭64和/或第二λ探頭66提供。
106.包含箭頭108的輸入區塊如圖3所示與計算區塊112分開，計算區塊基本上包括包含各自故障診斷區塊88、104在內的功能結構的兩個如圖2所示的分支。如前所解釋地，比如當含氧量實際值接近在圖4中由水平線表示的目標值114時，可以在調整82至少一個噴射閥52、54的開口尺寸時出現調節參數90的凍結以實現調整器72的穩定運行。
107.通過相似方式，當至少一個噴射閥52、54的預調78被啟用并且電氣驅動附加壓縮機20的轉速被首先調整、即調整98起效(見圖2)時，可以完成調節參數106的凍結。調節參數106的凍結或恒定保持也優選在輸送至催化轉化器48的排氣中的含氧量實際值接近在圖4中由水平線表示的目標值114時進行。
108.因此按照內燃機10的運行狀態進行用于壓縮機進氣的至少一個噴射閥52、54的預調78或電氣驅動附加壓縮機20的轉速的預調94。預調值可以視具體應用作為固定值被存儲。或者預調值可以源自基于物理的模型方法。
109.除了預調壓縮機進風或調整電氣驅動附加壓縮機20的轉速外，經過調整的燃燒λ值的調整82、98對于在有利的原始排放下獲得盡量快速的催化轉化器48加熱是有意義的。
110.作為用于調整壓縮機進氣、即至少一個噴射閥52、54的開口尺寸或電氣驅動附加壓縮機20的轉速的調整器72的工作原理，優選設置比例-積分調整器72(pi調整器)。在此情況下，優選可以分別依據控制偏差來調整調整器放大率，并且這能視具體應用或根據來自運行策略70(見圖2)的設定條件進行。
111.另外，實現調整器72的各自調節參數90、106在目標值附近的凍結或恒定保持。各自調節參數90、106的凍結或恒定保持可以由運行策略70要求。
112.圖4示意性示出由調整器72輸出的調節參數90、106的凍結或恒定保持在實際值接近目標值114時可以如何達成。
113.在圖4所示的曲線圖的第一區段116中，通過曲線110表明可能出現輸送到至少一個催化轉化器48、50的排氣中的含氧量實際值的波動。含氧量可以借助至少一個呈λ探頭64、66之一形式的氧傳感器來測知。
114.圖4中的另一曲線118表明由調整器72在噴射閥52、54的開口尺寸的調整82(見圖2)中所輸出的調節參數90的相應波動，其中，附加壓縮機20的轉速被預調。按照相似方式，當至少一個噴射閥52、54的開口尺寸被預調并由調整器72完成附加壓縮機20的轉速的調整98(見圖2)時可能出現調節參數106的這種由曲線118表明的波動。
115.由曲線118表示的各自調節參數90、106的變化可以是如此引起的，即，因為用于壓縮機進氣的空氣路程的設計、即因為壓縮機空氣管路32、34(見圖1)的設計而在各自調節參
數90、106的輸出與由此得到的在排氣中應該出現的含氧量之間出現延遲。但含氧量原本應通過應該由附加壓縮機20提供的壓縮機空氣量來盡量準確地調節。
116.為了應對調節參數90、106的起伏或波動，一旦實際值進入目標值114所處的數值范圍120(見圖4)，就在此恒定保持或凍結由調整器72基于實際值與目標值114的偏差所輸出的調節參數90、106。
117.如圖4所示，數值范圍120由上端點值122和下端點值124界定。上端點值122在此情況下在圖4中由水平點劃線表示，下端點值124也由水平點劃線表示。一旦實際值達到兩個端點值122、124之一，就使由調整器72輸出的調節參數90、106保持恒定，從而不再進行噴射閥52、54的開口尺寸的進一步調整82(見圖2)，或者不再進行附加壓縮機20的轉速的進一步調整98(見圖2)。
118.在圖4中在另一區段126中由曲線128表示如下情況，在此，含氧量的實際值達到下端點值124。輸送至催化轉化器48的排氣中的含氧量的實際值因此在區段126中由曲線128表示。
119.另一曲線130在圖4中表示由調整器72在調整82中或在調整98(見圖2)中所輸出的調節參數90、106的時間曲線。即，如果調整82首先起效，則隨著達到下端點值124而將調節參數90保持恒定。而如果調整98首先起效，則隨著達到下端點值124而將調節參數106保持恒定。
120.恒定的調節參數90、106的輸出在圖4內在區段126中由曲線130的水平走向表示。水平走向在曲線128與表明下端點值124的線相交時開始。
121.按照相似方式，在圖4中在另一區段132中通過另一曲線134表示含氧量實際值的可能時間曲線，含氧量實際值在開口尺寸調整82時或在轉速調整98時(見圖2)借助至少一個λ探頭64、66在排氣設備44中被測知。
122.但在另一區段132中，曲線134達到上端點值122。當實際值達到上端點值122時，由調整器輸出的調節參數90、106也保持恒定。但當調整82在先已起效時，因而在這里也將調節參數90保持恒定，而當調整98在先已起效時，將該調節參數106保持恒定(見圖2)。
123.恒定保持由調整器輸出的調節參數90、106在圖4內的另一區段132中由另一曲線136表示。一旦曲線134與在圖4中表示上端點值122的線相交，在區段132中所示的另一曲線136就也示出水平時間曲線。
124.在如在圖4中在第二區段126中所示的情況下以及在如在圖4中在第三區段132中所示的情況下，表明實際值的曲線128、134最終都達到目標值114。
125.可能地可以在準確考慮在發動機控制充填模型中的壓縮機空氣量情況下改善或避免在第一區段116中所示的波動作用。但尤其在內燃機10的動態運行中，由調整器72輸出的調節參數90、106的凍結或恒定保持是有幫助的。因此一旦實際值達到目標值114處于其間的兩個端點值122、124之一，則優選完成調節參數90、106的恒定保持。
126.界定數值范圍120的兩個端點值122、124例如可以相對于目標值114偏離約3％。通過這種方式可保證：只有當實際值相應足夠接近目標值114時才凍結或恒定保持調節參數90、106。
127.附圖標記列表
128.10
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內燃機
129.12
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燃燒室
130.14
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火花塞
131.16
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空氣供應管道
132.18
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排氣渦輪增壓器
133.20
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附加壓縮機
134.22
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壓縮機葉輪
135.24
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管路分支
136.26
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分支管路
137.28
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壓縮機葉輪
138.30
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增壓空氣冷卻器
139.32
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壓縮機空氣管路
140.34
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壓縮機空氣管路
141.36
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節流閥
142.38
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排氣歧管
143.40
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排氣流
144.42
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排氣流
145.44
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排氣設備
146.46
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渦輪葉輪
147.48
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催化轉化器
148.50
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催化轉化器
149.52
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噴射閥
150.54
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噴射閥
151.56
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噴射器
152.58
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油箱
153.60
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燃油管路
154.62
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高壓泵
155.64
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λ探頭
156.66
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λ探頭
157.68
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控制裝置
158.70
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運行策略
159.72
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調整器
160.74
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溫度傳感器
161.76
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箭頭
162.78
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預調
163.80
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箭頭
164.82
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調整
165.84
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節點
166.86
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箭頭
167.88
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故障診斷區塊
168.90
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調節參數
169.92
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箭頭
170.94
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預調
171.96
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箭頭
172.98
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調整
173.100
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節點
174.102
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箭頭
175.104
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故障診斷區塊
176.106
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調節參數
177.107
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箭頭
178.108
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箭頭
179.110
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曲線
180.112
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計算區塊
181.114
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目標值
182.116
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區段
183.118
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曲線
184.120
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數值范圍
185.122
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端點值
186.124
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端點值
187.126
??????????????????
區段
188.128
??????????????????
曲線
189.130
??????????????????
曲線
190.132
??????????????????
區段
191.134
??????????????????
曲線
192.136
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曲線