JP2005201261A - 排気ガス温度調節のための方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 非定常運転の際にも制御介入無しで排気ガス温度が大きく変動することのない、改善された制御精度を可能にする、排気ガス温度の制御方法及び装置を提供することである。
【解決手段】触媒装置（４４）の後方の温度に関する尺度として確定される第一の実際値と第一の目標値から形成される第一の制御偏差から、第一の操作値を形成する第一の外部制御回路（４８、２４、１０）を備えた内燃機関（１０）の排気ガスダクト内の触媒装置（４４）の後方の温度の制御方法において、触媒装置（４４）の手前の温度として確定される第二の実際値と第二の目標値から形成される第二の制御偏差から、少なくとも一つの第二の操作値を形成する第二の内部制御回路（５０、２４、１０）を含み、前記第二の操作値がエンジン内部での熱の発生に作用する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、第一の実際値と第一の目標値から形成される第一の制御偏差から、第一の操作値を形成する第一の外部制御回路を備え、その際第一の実際値として触媒装置の後方の温度のための尺度が定められる、内燃機関の排気ガスダクト内の触媒装置の後方の温度の制御方法に関している。

更に本発明は、第一の外部制御回路を備えた、内燃機関の排気ガスダクト内の触媒装置の後方の温度の制御装置であって、該制御回路で第一の制御偏差から第一の操作値が形成され、該第一の制御偏差が第一の実際値と第一の目標値から形成され、その際第一の実際値として触媒装置の後方の温度のための尺度が用いられる、制御装置に関している。

その様な制御装置は、“Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik, Nr. 49, 23. Internationales Wiener Motorensymposium, 25- 26. April 2002, Seite 171” （『VDI 進歩＝報告書、シリーズ12、交通技術／自動車技術、第49号、第23回ウィーン国際自動車シンポジウム、2002年4月25〜26日、1717頁』）から知られているが、そこには制御の詳細については何も明らかにされていない。

現代の排気ガス浄化システムは一般に、直列配置された複数の触媒装置および／またはフィルターを有している。そこで、例えばＮＯｘ吸蔵型触媒装置と粒子フィルタとが排気ガスの流れの方向に見て、三元触媒装置、酸化触媒装置、或いは反応開始触媒の後方に配置される。流れの方向に見て、後方の触媒装置の機能はしばしば、少なくとも一時的に、これ等の触媒装置へ入る際の特別な排気ガス温度を要求する。

そこで例えば、希薄排気ガスの時に酸化窒素を吸蔵するＮＯｘ吸蔵型触媒は、排気ガス中に定期的に酸素欠乏を生み出すことによって再生される。高められた排気ガス温度は再生を助長する。ディーゼルエンジンを備えた現在の自動車でますます多く採用されている粒子フィルターは、その機能を維持するために、一定の最低温度を必要とするもう一つの排気ガス浄化コンポーネントの例である。

長期間にわたってすすに対する粒子フィルターの捕捉能力を維持することができるためには、粒子フィルターの中に捕捉されたすすを、時々高められた排気ガス温度の下で燃やしてＣＯ_２にしてやらなければならない。そのためには、粒子フィルターは少なくとも一時的には５５０℃以上に加熱されなければならない。しばしば粒子フィルターの手前には、酸化触媒装置が接続されている。酸化触媒装置と粒子フィルターとの間に配置されている温度センサは、粒子フィルターの入口での温度について非常に正確な値をもたらすが、該温度センサは、その手前に配置されている酸化触媒装置の熱容量が大きいために、酸化触媒装置の手前で調節される排気ガス温度の変化に対して、非常に不活発にしか反応しない。それによって、粒子フィルターの入口での排気ガス温度の調節が非常に緩慢となり、内燃機関の定常運転状態の時にしか、排気ガス温度の変化に対して十分迅速に反応することができない。自動車の内燃機関は、一般に急速に交替する負荷や回転数で、又従って急速に交代する排気ガス温度で運転されるから、定常運転状態は一般的というよりはむしろ例外に属している。かくして、自動車の通常の運転の下での粒子フィルターの規定通りの再生は困難となる。

本発明の課題は、非定常運転の際にも制御介入無しで排気ガス温度が大きく変動することのない、改善された制御精度を可能にする、排気ガス温度の制御方法及び装置を提供することである。

本発明によれば、触媒装置の後方の温度に関する尺度として確定される第一の実際値と第一の目標値から形成される第一の制御偏差から、第一の操作値を形成する第一の外部制御回路を備えた内燃機関の排気ガスダクト内の触媒装置の後方の温度の制御方法において、触媒装置の手前の温度として確定される第二の実際値と第二の目標値から形成される第二の制御偏差から、少なくとも一つの第二の操作値を形成する第二の内部制御回路を含み、前記第二の操作値がエンジン内部での熱の発生に作用する。

また、本発明によれば、第一の実際値と第一の目標値とから形成される第一の制御偏差から、第一の操作値を形成する第一の外部制御回路を備えた内燃機関の排気ガスダクトの中の触媒の後方の温度を制御するための制御装置であって、前記第一の実際値として触媒装置の後方での温度に関する尺度が用いられる制御装置は、第二の制御回路において、第二の実際値と第二の目標値とから形成される第二の制御偏差から第二の操作値を形成し、前記第二の実際値として触媒装置の手前の温度が用いられ、前記第二の操作値がエンジン内での熱の発生に影響を与える。

上述の本発明によって、非定常運転状態の下でも排気ガス温度の変化に対して十分に迅速に且つ十分な精度で反応する排気ガス制御がもたらされる。その際、排気ガス温度調節の精度は、その手前に配置されている触媒装置の後方の温度の実際値を入力値として処理する、第一の外部制御回路によって保証される。これによって後方に接続されている粒子フィルター或いは触媒装置の温度要求を定常状態の下でも十分に精確に満たすことができる。制御の十分な反応速度は、手前に接続されている触媒装置の手前の温度のための尺度として用いられる第二の実際値の並行処理によってもたらされる。この第二の実際値の時間的変化は手前に接続されている触媒装置の熱容量によって影響されない。該触媒装置は或る程度排気ガス温度の変化のための低域フィルターとして働く。これ等の諸メルクマールの総和によって、排気ガス温度が大きく変動することのある非定常運転の下でも、十分に精確で且つ十分に迅速な制御介入を行うことのできる排気ガス制御がもたらされる。

触媒装置の後方の温度のための尺度として、触媒装置後方の温度の実際値が測定されるか、或いは触媒装置後方で測定された温度と触媒装置の手前の温度との差が確定されることが好ましい。

上述の手法によって、手前に接続された触媒装置を通って生じた温度降下を制御の際に考慮することができる。これによって、手前に接続された触媒装置（該装置は、一般に酸化触媒装置であるか少なくとも酸化触媒装置の作用を持っている）を過熱から保護することができる。過熱は、例えば、排気ガス内の未燃焼の炭化水素が排気ガス中の残留酸素と発熱的に反応することによって生じることがあり、このこと自体は、後方に接続された触媒の加熱のために望ましいことがあるが、それでも過度に行われるべきではない。

更に、外部制御回路からの第一の操作値が第二の目標値、それ故、内部制御回路の目標値に影響を与えることが好ましい。
上記の手法によって、第二の内部制御回路は、第一の外部制御回路によって、両方の制御回路が同期的に働いて、対立的には働かない様にリードされる。

また、第一の操作値がエンジン後方での熱の発生に対して影響を与えるということも好ましい。
原則として、排気ガス浄化システムの加熱のために必要な熱は、エンジン内で或いはエンジン後方で生み出される。その際エンジン内での熱の発生という用語は、内燃機関の燃焼室内での燃焼プロセスによる熱の発生と理解される。それに対して、エンジン後方での熱の発生という用語は、上記の燃焼プロセスからの排気ガスの発熱反応による熱の発生を意味しており、この発熱反応は、最早或いは少なくとも極僅かしか内燃機関の燃焼室内でのトルク発生のために寄与していない。エンジン内での熱の発生は、排気ガスを、又それと共に排気ガス後処理システムを、ある程度全体的に暖めるのに対して、エンジン後方での熱の発生は、選択的に排気ガス後処理システムの触媒コンポーネントに対して作用する。排気ガス後処理システムの特定の部分、例えば排気ガスターボチャージャーを加熱から保護するために、エンジン内部での熱の発生は、内燃機関の全ての動作ポイントで利用されることはできない。エンジン内部での熱の一つの利点は、例えばスロットルを絞ることによって、従って内燃機関の燃焼室への吸気の供給を絞ることによって、生み出すことができるということである。エンジン内に熱の発生を強めるためのもう一つの選択肢に、内燃機関の燃焼室内へのプレ後噴射がある。その際プレ後噴射という用語は、噴射された燃料が、少なくとも部分的に、更に燃焼室内でのトルク発生燃焼に参加するという燃料の噴射を意味している。

それに対して、エンジン後方での熱の発生のためには内燃機関の燃焼室内への燃料のポスト後噴射か或いは直接内燃機関の排気ガス後処理システムの中への燃料の注入が用いられる。その際、後噴射は、噴射された燃料が最早或いは極僅かしか燃焼室内でのトルク発生燃焼に参加していない時に、ポスト後噴射となる。エンジン後方での熱の発生によって急速に大量の熱量を生み出すことができ、また非定常運転状態へ直ぐに変化する第二の実際値から第二の操作値が形成されるから、この実施例は、非定常運転状態の下でも排気ガス温度の変化の平滑化のために要求に応じた迅速な熱の発生を可能にする。

もう一つの好ましい拡張例は、第一の目標値に対する作用とエンジン後方での熱の発生に対する補足的作用との間で、或いは第一の目標値に対する作用とエンジン後方での熱の発生に対する作用との間で、切り替えられることを特徴としている。

この拡張例も、要求に応じた熱発生措置の選択に有利である。その際、大きな熱流要求の場合にはエンジン後方での熱の発生へ切り替え、また熱流要求が比較的少ない場合には第一の目標値に対する作用による制御回路の完全な同期化が用いられる。

エンジン後方での熱の発生が内燃機関の少なくとも一つの燃焼室の排気ガスに対する燃料の注入によって影響を受けるということも好ましい。
既に説明された様に、この手法によって大きな熱流を生み出すことができ、該熱流は選択的に排気ガス処理システム触媒コンポーネントに対して作用する。

更に、排気ガスに対する注入が、燃焼室充填気の燃焼の後で行われる内燃機関の少なくとも一つの燃焼室の中への少なくとも一回の燃料のポスト後噴射によって行われるということが好ましい。

この拡張例によって、場合によっては排気ガス後処理システム内の独立の注入弁を不要とすることができる。その場合、少なくとも一つの燃焼室の排気ガスに対する燃料の注入は、この燃焼室に割り当てられている燃料噴射弁をトルク発生のための噴射と排気ガス温度を上昇させるための噴射とのために、多重利用することによって行われる。

もう一つの好ましい拡張例は、排気ガスに対する注入が触媒装置手前の排気ガスダクトの中への少なくとも一回の燃料の注入によって行われることを特徴としている。
この拡張例は、追加として噴射された燃料からの熱の解放が排気ガス後処理システム自体の中で行われ、又これによって内燃機関の、例えば内燃機関の排気弁の熱負荷を生じさせないという利点を持っている。

更に、第二の操作値の作用が、第二の実際値が前もって定められている閾値の上方にある時にのみ行われるということが好ましい。
上記の前もって定められている閾値は、手前に接続された触媒装置の中の変換開始の温度に対応しているか或いは変換開始の温度の上方にあることが好ましい。これによって、とりわけエンジン後方での熱の発生によって、追加として噴射された燃料が排気ガス後処理システムの中で発熱に変換されて熱が発生されるということが保証される。これに対して第二の実際値が前もって定められている閾値の下側にあると、追加として噴射された燃料の不完全な変換が行われ、又これによって排気ガス後処理システムからの望ましくない炭化水素の排出をもたらすことがある。

エンジン内での熱の発生が、内燃機関の少なくとも一つの燃焼室内への燃料のプレ後噴射によって、或いはポストメイン噴射によって影響を受けるということも好ましい。
この手法によって、追加として噴射された燃料が少なくとも部分的になお燃焼室内でのトルク発生燃焼の際に燃焼される。追加として噴射された燃料が内燃機関のトルク発生に対して寄与することによって、この手法は、燃焼室内への非常に遅いポスト噴射や排気ガス後処理システム内への直接噴射よりも全体として燃費的に有利である。

更に、エンジン内での熱の発生が内燃機関内へ流れ込むエアマスによって影響されることが好ましい。
この拡張例の特別な利点は、トルク発生のために噴射された燃料が比較的少ない空気を暖めれば良いという点にある。その結果として、排気ガス温度は、燃料消費をほとんど悪化させること無しに、高められることができる。

もう一つの好ましい拡張例は、ポストメイン噴射とエアマスに対する介入との間で切り替えられることを特徴としている。
ポストメイン噴射は、スロットルを絞るやり方と比べると、より多い熱流を生み出すことができるという利点を持っている。これに対して、スロットルを絞る手法は燃費的に有利である。切り替えによって、必要に応じてこれ等の二つ手法の間で選択が行われる。熱流要求が少ない場合には、スロットルを絞る手法が選ばれ、また熱流要求が高い場合には、ポストメイン噴射が選ばれる。

更に、第一の制御回路のための目標値が、内燃機関の動作ポイントと排気ガス中に含まれているすすの量とに依存するものとして設定されることが好ましい。
内燃機関の動作ポイントは排気ガス温度の基本レベルに影響を与える。排気ガス中に含まれているすすの量は、後方に接続された粒子フィルターがすすで負荷される速度を決定する。これ等の二つのパラメータに依存して、第一の制御回路のための目標値を設定することによって、排気ガス温度を必要にあわせて高い値に調節することができる。

もう一つの拡張例は、エンジン後方での熱の発生の際に、第二の実際値からの第一の実際値の偏差が追加として噴射された燃料量と関連付けられ且つこの偏差が触媒装置の機能に関する診断目標として利用されることを特徴としている。

能力のある触媒装置の場合には、追加として噴射された燃料が排気ガス内に含まれている酸素と発熱的に反応して触媒装置内の温度上昇をもたらし、これが上述の二つの実際値の間の差に反映される。追加として噴射された燃料量に対して、小さ過ぎる温度差は触媒装置の触媒活性の低下、従って触媒装置の不十分な能力を示している。

制御装置の拡張例に関して言えば、この制御装置は、上述の方法の諸拡張例のうちの少なくとも一つを実施する。
その他の利点は以下の説明と添付の図面から明らかとなる。

上述され、以下に更に説明される諸メルクマールは、単にそれぞれ上述の組合わせによってだけではなく、本発明の範囲を越えること無しに、別の組合わせ或いは単独でも利用可能であるということは明らかである。

図１は、燃焼室１２、１４、１６、１８、吸入管２０、排気ガス後処理システム２２を備えた内燃機関１０を示している。内燃機関１０は、制御装置２４によって制御される。制御装置１０は更に、とりわけドライバーの意図の検出器２６の信号を受け取るが、それ等だけに限られる訳ではない。制御装置２４は、入力信号から内燃機関１０の操作要素のための制御信号を形成する。例えば、制御装置２４は、噴射弁２８、３０、３２、３４を開く噴射パルス幅を形成するが、その際噴射弁２８、３０、３２、３４は、それぞれ燃料を定められた燃焼室１２、１４、１６、１８へ噴射する。内燃機関１０へ流入する吸気の量は、制御装置２４によって、場合によっては、吸入管２０に配置されているスロットルバルブ３８の開度を調節するスロットルバルブアクチュエータ３６の制御によって影響を受ける。吸気の質量流量は、エアマス計４０で測定され、制御装置２４に対して伝達される。回転数センサ４２は、内燃機関１０の回転数に関する信号を制御装置２４に伝達する。

排気ガス後処理システム２２は、触媒装置４４と、排気ガスの流れの方向に見て触媒装置４４の後方に配置されているもう一つの排気ガス浄化コンポーネントとを備えている。内燃機関１０がディーゼルエンジンである場合には、第一の触媒装置４４は、例えば参加触媒装置であり、排気ガス浄化コンポーネントは粒子フィルター４６である。排気ガス後処理システム２２は更に、必須のものとして、触媒装置４４の後方に配置された第一の温度センサ４８と、オプションとして、第二の温度センサ５０とを備えている。第二の温度センサ５０は、触媒装置４４の手前に配置されている。排気ガス後処理システム２２内でのエンジン後方での熱の発生のためにはまた、オプションとして注入弁５２が備えられるが、注入弁５２は制御装置２４によって操作され、この弁によって、燃料を直接排気ガス後処理システム２２へ送り込むことができる。内燃機関１０が排気ガスターボチャージャー５４を装備している場合には、この注入弁５２は、好ましくは排気ガスの流れの方向に見て、排気ガスターボチャージャー５４のタービン５６の手前に配置される。排気ガスターボチャージャー５４のタービン５６は内燃機関１０の吸入管２０の中に配置されて、空気を内燃機関１０の燃焼室２８、３０、３２、３４へ送り込む圧縮機５８を駆動する。

第一の排気ガス温度センサ４８は、制御装置２４、注入弁５２、および／または少なくとも一つの噴射弁２８，３０、３２，３４と共に、第一の外部制御回路を形成している。その際第一の温度センサ４８は、触媒装置４４の後方の温度のための尺度としての第一の実際値の信号発生器として用いられている。制御装置２４は、調節器としての機能を引き受け、また注入弁および／または少なくとも一つの噴射弁２８、３０、３２、３４は、排気ガス温度調節のための操作要素の機能を引き受ける。代わりの手法として或いは補足として第一の外部制御回路は、第二の内部制御回路をリードする。

第二の温度センサ５０は、制御装置２４、スロットルバルブアクチュエータ３６、および／または少なくとも一つの噴射弁２８、３０、３２、３４と共に、第二の内部制御回路を形成し、その際、第二の温度センサ５０は、第二の実際値を触媒の手前の温度として送り出し、制御装置２４は調節器の機能を引き受け、またスロットルバルブアクチュエータ３６、および／または少なくとも一つの噴射弁２８、３０、３２、３４は、排気ガス温度調節のための操作要素の機能を引き受ける。

図２を参照しながら、図１における粒子フィルター４６の手前の温度が調節される、本発明に基づく方法の一つの実施例が、以下に説明される。図２には、ステップ６０は、制御装置２４で処理される、内燃機関１０の制御のための、上位に配置されたメインプログラムを示している。このメインプログラムから、前もって定められた手法で、例えば定期的に、ステップ６２へ分岐され、該ステップでは、第一の外部制御回路で、第一の実際値、従って触媒装置４４の後方の温度に関する値が確定される。この確定は、好ましくは第一の温度センサ４８の信号の評価によって行われる。

第一の温度センサ４８も第二の温度センサ５０も、独立の温度感知器として実現されることもできれば或いは排気ガスセンサに組込まれることもできる。従って、例えば従来からのラムダゾンデのセラミックスの内部抵抗の確定から、ラムダゾンデの温度について、従ってラムダゾンデの組み込み場所での排気ガスの温度について、逆推理をすることが可能となる。

ステップ６４では、第一の外部制御回路での制御のための第一の目標値が確定される。この第一の目標値は、ステップ６４では、好ましくは内燃機関１０の作動ポイントの関数、また排気ガス中のすす粒子濃度の瞬間値或いは積分値の関数として確定される。内燃機関１０の作動ポイントは、本質的にその回転数と該回転数から生成されたトルクとによって定義され、ディーゼルエンジンの場合には、本質的に、トルクは、燃焼室１２、１４、１６、１８へ噴射された燃料マスによって決定される。作動ポイントに応じて、排気ガス後処理システム２２で制御介入無しに一定の熱流が調節され、該熱流が同時に排気ガス後処理システム２２の温度をほとんど決定する。

すす粒子濃度を考慮することによって、とりわけ目標値形成の際の粒子フィルター４６の負荷状態を考慮することができる。再生は、場合によっては、粒子フィルター４６の負荷状態が閾値に達して再生が必要となった時に、目標値引き上げの結果として開始される。

ステップ６４での第一の目標値の決定の後に、ステップ６６において、第一の目標値と第一の実際値との差としての制御偏差の形成が続いている。この制御偏差を用いて、ステップ６８で第一の操作値が形成される。ステップ６８で形成された第一の操作値は、好ましくはステップ７０での、第二の内部制御回路のための第二の目標値の確定に対して影響を与える。ステップ７２では、第二の実際値が第二の温度センサ５０の信号から形成され、ステップ７４では第二の制御偏差の形成が行われ、それに伴ってステップ７６では排気ガス温度調節のための第二の操作値が形成される。第二の操作値によって、好ましくはエンジン内部での熱の発生が、例えばステップ７８で行われるスロットルバルブ３８の絞り制御による吸気質量流の絞込みによって、影響を受ける。ステップ７８から、プログラムはステップ６０の内燃機関制御のためのメインプログラムへ戻る。

排気ガス温度調節の枠組みの中では、ステップ６０から７８までの上述のステップ系列が繰り返し実行される。ここまで説明されてきた限りでは、ステップ６８で形成された第一の操作値が、ステップ７０での第二の内部制御回路のための第二の目標値の形成に影響を与える。第二の目標値に対するその様な介入に対する代わりの手法として、或いは補足として、ステップ６８からの第一の操作値はまた、ステップ８０でのエンジン後方での熱の発生に対する介入のために用いられることもできる。エンジン後方での熱は、例えば注入弁５２を開いたことによる結果として生成され、この開弁によって、燃料が直接排気ガス後処理システム２２へ送り込まれ、そこで酸素と発熱的に反応する。代わりの手法として或いは補足として、エンジン後方での熱はまた、内燃機関１０の少なくとも一つの燃焼室１２、１４、１６、１８へのポスト後噴射によっても生成することができる。

触媒装置４４の後方での温度の実際値の測定の代わりに、触媒装置４４の後方で測定された温度と触媒装置４４の手前の温度との差を、触媒装置４４の後方での温度に関する尺度として確定することができる。その様な差は、触媒装置４４の手前の温度に関連させた、相対的な、触媒装置４４の後方での温度に関する尺度をもたらす。

図３は、それぞれ単独でも或いは互いに組合わせても利用することのできる、図２に基づく方法の幾つかの拡張例を示している。例えば、触媒装置４４の手前の温度に関する尺度としての第二の実際値の確定の後に実行されるステップ８２は、第一の外部制御回路の起動と作動停止との間の、要求に応じた切り替えのために用いられる。そのために、ステップ８２では、第一の実際値が閾値Ｔ＿Ｓをオーバーしているか否かがチェックされる。この問合せの答えが肯定（ｙ）である場合には、第一の目標値が形成されるステップ６４へ分岐することによって、第一の外部制御回路の起動が行われる。これに対して、ステップ８２での上記の問合せの答えが否定（ｎ）である場合には、第二の内部制御回路での制御のための第二の目標値が形成されるステップ７０へ分岐することによって、第一の外部制御回路の作動停止が行われる。この拡張例の場合、第一の操作値の介入は、第一の実際値が前もって定められている閾値の上方にある時にのみ行われる。第一の制御回路の作動停止の際には、特に、ステップ８０でのエンジン後方での熱の発生は行われない。

ステップ６８での第一の操作値の形成の後に、問合せのステップ８４を挿入することによって、ステップ８０でのエンジン後方での熱の発生に対する第一の操作値の介入から、第二の目標値に対する介入へと切り替えることができる。このためにステップ８４では、第一の操作値が前もって定められている閾値Ｓ＿Ｓをオーバーしているか否かがチェックされる。閾値のオーバーは迅速に準備されるべき高い熱流と関連しており、この熱流は、ステップ８０でのエンジン後方での熱の発生によってカバーされることができる。それに対して、閾値を割り込んでいる場合にはステップ７０へ分岐され、該ステップで第二の目標値が形成される。

同様に、もう一つの拡張例では、ステップ８６によってスロットルバルブ３８の位置への介入による絞りの絞込みと、エンジン内での熱の発生のための操作としての少なくとも一つの噴射弁２８、３０、３２、３４を介したプレ後噴射或いはポストメイン噴射の開始との間で切り替えを行うことができる。選択は、ステップ７６で形成された第二の操作値と閾値Ｓ＿Ｓ１との比較によって行われることができる。操作値が小さい場合には、ステップ７８内でのスロットルバルブ位置に対する介入がむしろ好ましく、また操作値が大きい場合には、ステップ８８での燃料分配に対する介入が好まれる。何れにせよステップ８６では、スロットルバルブの絞込みを通じて、要求されている熱流を調節できる条件が満たされているか否かのチェックが行われる。

ステップ９０は、もう一つの拡張例の枠組みの中で診断の開始のために用いられる。ステップ８０でのエンジン後方での熱の発生と組合わせてのみ到達されるステップ９０で、診断を可能にする条件が検出されると、診断ステップ経路９２、９４、９６／９８への分岐が行われる。診断を可能にする条件は、例えば、エンジン後方での熱の発生が既に、触媒装置４４を通した温度降下の調節のために十分な時間にわたって長く行われている場合に満たされている。この条件が満たされている場合には、ステップ９２で、触媒装置４４の手前の温度と後方の温度との実際値の差が形成される。

その際、触媒装置４４の手前の温度は、第二の温度センサ５０によって測定する代わりに、制御装置２４で内燃機関１０の運転パラメータから温度モデルを用いて計算することもできる。

ステップ９４では、上記の差が、例えばエンジン後方で発生された熱の関数として確定することのできる閾値Ｔ＿Ｄをオーバーしているか否かがチェックされる。該閾値をオーバーしている場合には、触媒装置は機能を維持していると見なされ、このことがステップ９６で記憶される。これに対して、閾値を割り込んでいる場合には、触媒装置４４は機能を果たすことができないと見なされ、ステップ９８でエラーメッセージが出され、該エラーメッセージは、例えば制御装置２４のエラー記憶装置への書き込みが行われる。

本発明がその効果を発揮する技術的分野の例を示す。 本発明に基づく方法の第一の実施例としての流れ図を示す。 図２に基づく方法の別の拡張例による別の流れ図を示す。

符号の説明

１０…内燃機関
１２、１４、１６、１８…燃焼室
２０…吸入管
２２…排気ガス後処理システム
２４…制御装置
２６…検出器
２８、３０、３２、３４…噴射弁
３６…スロットルバルブアクチュエータ
３８…スロットルバルブ
４０…エアマス計
４２…回転数センサ
４４…触媒装置
４６…粒子フィルター
４８、５０…温度センサ
５２…注入弁
５４…ターボチャージャー
５６…タービン
５８…圧縮機

Claims (16)

1. 触媒装置（４４）の後方の温度に関する尺度として確定される第一の実際値と第一の目標値から形成される第一の制御偏差から、第一の操作値を形成する第一の外部制御回路（４８、２４、１０）を備えた内燃機関（１０）の排気ガスダクト内の触媒装置（４４）の後方の温度の制御方法において、
   触媒装置（４４）の手前の温度として確定される第二の実際値と第二の目標値から形成される第二の制御偏差から、少なくとも一つの第二の操作値を形成する第二の内部制御回路（５０、２４、１０）を含み、前記第二の操作値がエンジン内部での熱の発生に作用すること、
   を特徴とする制御方法。
2. 触媒装置（４４）の後方の温度に関する尺度として、触媒装置（４４）の後方の温度の実際値が測定され、或いは触媒装置（４４）の後方で測定された温度と触媒装置（４４）の手前の温度との差が確定されることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
3. 前記第一の操作値が、前記第二の目標値に対して作用することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御方法。
4. 前記第一の操作値が、エンジン後方での熱の発生に対して作用することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御方法。
5. 前記第一の目標値に対する作用とエンジン後方での熱の発生に対する補足的な作用との間で、或いは前記第一の目標値に対する作用とエンジン後方での熱の発生に対する作用との間で、切り替えられることを特徴とする請求項３又は４に記載の制御方法。
6. エンジン後方での熱の発生が、内燃機関（１０）の少なくとも一つの燃焼室（１２、１４、１６、１８）の排気ガスに対する燃料の注入によって影響を受けることを特徴とする請求項４又は５に記載の制御方法。
7. 排気ガスに対する注入が、内燃機関（１０）の少なくとも一つの燃焼室（１２、１４、１６、１８）に対して、燃焼室充填気の燃焼の後で行われる少なくとも一回の燃料のポスト後噴射によって行われることを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
8. 排気ガスに対する注入が、触媒装置（４４）の手前の排気ガスダクトに対して、少なくとも一回の燃料の注入によって行われることを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
9. 前記第二の実際値が前もって定められている閾値の上方にある時にのみ、前記第二の操作値による作用が行われることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の制御方法。
10. エンジン内での熱の発生が、内燃機関（１０）の少なくとも一つの燃焼室（１２、１４、１６、１８）に対して、燃料のプレ後噴射によって或いはポストメイン噴射によって影響されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の制御方法。
11. エンジン内での熱の発生が、内燃機関（１０）の中へ流入するエアマスに対する介入によって影響されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の制御方法。
12. エンジン内での熱の発生が、内燃機関（１０）の少なくとも一つの燃焼室（１２、１４、１６、１８）に対して、燃料のプレ後噴射によって或いはポストメイン噴射によって影響されることと、エンジン内での熱の発生が、内燃機関（１０）の中へ流入するエアマスに対する介入によって影響されることの間で、切り替えが行われるということを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の制御方法。
13. 第一の制御回路（４８、２４、１０）のための目標値が、内燃機関（１０）の動作ポイントと、排気ガス中に含まれているすすの質量とに依存するものとして、予め設定されることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の制御方法。
14. エンジン後方での熱の発生の際に、前記第二の実際値からの前記第一の実際値の偏差が、追加として噴射される燃料量と関係付けられ、且つ前記偏差が、触媒装置（４４）の能力に関する診断目標として利用されることを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
15. 第一の実際値と第一の目標値とから形成される第一の制御偏差から、第一の操作値を形成する第一の外部制御回路（４８、２４、１０）を備えた内燃機関の排気ガスダクトの中の触媒の後方の温度を制御するための制御装置（２４）であって、前記第一の実際値として触媒装置（４４）の後方での温度に関する尺度が用いられる制御装置において、
    第二の制御回路（５０、２４、１０）において、第二の実際値と第二の目標値とから形成される第二の制御偏差から第二の操作値を形成し、前記第二の実際値として触媒装置（４４）の手前の温度が用いられ、前記第二の操作値がエンジン内での熱の発生に影響を与えること、
    を特徴とする制御装置。
16. 請求項２ないし１３のいずれかに記載の制御方法を実施することを特徴とする請求項１５に記載の制御装置。

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