用于操作內(nèi)燃機(jī)的方法和控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于操作內(nèi)燃機(jī)的方法。此外，本發(fā)明涉及一種用于操作內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]從實(shí)踐已知的內(nèi)燃機(jī)包括排氣后處理系統(tǒng)以便減少內(nèi)燃機(jī)的污染物排放。因此從實(shí)踐已知，內(nèi)燃機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)包括催化轉(zhuǎn)化器，例如用于減少內(nèi)燃機(jī)的氮氧化物排放的催化轉(zhuǎn)化器。這些可為例如所謂的SCR催化轉(zhuǎn)化器或者氧化催化轉(zhuǎn)化器。此外，從實(shí)踐已知，這種催化轉(zhuǎn)化器具有碳?xì)浠衔镅趸钚?，以便因而可使碳?xì)浠衔镌诖呋D(zhuǎn)化器中氧化。碳?xì)浠衔锏难趸瘡囊欢ǖ臏囟劝l(fā)生，該溫度被稱為用于碳?xì)浠衔锏难趸狞c(diǎn)火溫度。特別是當(dāng)內(nèi)燃機(jī)冷起動(dòng)(其時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng))發(fā)生時(shí)，大量尚未燃燒或未氧化的碳?xì)浠衔锟煞e聚在催化轉(zhuǎn)化器中，隨后在達(dá)到點(diǎn)火溫度時(shí)突然在催化轉(zhuǎn)化器中氧化。由于碳?xì)浠衔锏难趸瘶?gòu)成放熱反應(yīng)，在此過(guò)程中可致使催化轉(zhuǎn)化器中的溫度強(qiáng)烈增加，這可導(dǎo)致催化轉(zhuǎn)化器被熱損壞。這是一個(gè)缺點(diǎn)。
[0003]從DE102009007764 Al已知一種方法，沉積在催化轉(zhuǎn)化器中的碳?xì)浠衔锏牧客ㄟ^(guò)模型估算。從現(xiàn)有技術(shù)已知的方法相對(duì)地不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，本發(fā)明基于該目標(biāo)創(chuàng)造了一種用于操作內(nèi)燃機(jī)的新型方法和控制裝置。
[0005]該目標(biāo)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于操作內(nèi)燃機(jī)的方法解決。根據(jù)本發(fā)明的方法至少包括以下步驟:借助于至少一個(gè)傳感器通過(guò)測(cè)量確定具有碳?xì)浠衔镅趸钚缘拇呋D(zhuǎn)化器下游的排氣中的氧含量和/或氮氧化物含量;借助于至少一個(gè)傳感器通過(guò)測(cè)量或者通過(guò)計(jì)算確定具有碳?xì)浠衔镅趸钚缘拇呋D(zhuǎn)化器上游的排氣中的氧含量和/或氮氧化物含量;確定催化轉(zhuǎn)化器上游的排氣中的氧含量和催化轉(zhuǎn)化器下游的排氣中的氧含量之間的氧含量差異和/或催化轉(zhuǎn)化器排氣上游的排氣中的氮氧化物含量和催化轉(zhuǎn)化器下游的排氣中的氮氧化物含量之間的氮氧化物含量差異;從氧含量差異和/或氮氧化物含量差異確定至少一個(gè)特征變量，內(nèi)燃機(jī)根據(jù)該特征變量以避免具有碳?xì)浠衔镅趸钚缘拇呋D(zhuǎn)化器損壞的方式操作。
[0006]利用根據(jù)本發(fā)明的方法，基于氧含量差異和/或氮氧化物含量差異可以準(zhǔn)確地確定至少一個(gè)特征變量，該差異基于在催化轉(zhuǎn)化器下游的排氣上通過(guò)測(cè)量確定的氧含量和/或通過(guò)測(cè)量確定的氮氧化物含量而確定，內(nèi)燃機(jī)根據(jù)該特征變量操作以便安全和可靠地避免催化轉(zhuǎn)化器由于積聚在催化轉(zhuǎn)化器中的碳?xì)浠衔锏姆艧嵫趸瘜?dǎo)致?lián)p壞。
[0007]根據(jù)進(jìn)一步有利的發(fā)展，特別是當(dāng)特征變量小于下限值時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的操作并不根據(jù)該特征變量改變，但是特別是當(dāng)相應(yīng)的特征變量大于下限值且小于上限值時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的操作根據(jù)該特征變量以第一方式改變，且特別是當(dāng)相應(yīng)的特征變量大于上限值時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的操作根據(jù)該特征變量以第二方式改變。這允許內(nèi)燃機(jī)尤其有利的操作，從而以獨(dú)立于相應(yīng)特征變量的限定方式影響內(nèi)燃機(jī)的操作。
[0008]根據(jù)進(jìn)一步有利的發(fā)展，催化轉(zhuǎn)化器下游的排氣中的氮氧化物含量至少借助于NOx傳感器通過(guò)測(cè)量確定，其中催化轉(zhuǎn)化器上游的排氣中的氮氧化物含量借助于另外的NOx傳感器通過(guò)測(cè)量或通過(guò)計(jì)算確定。使用至少一個(gè)NOx傳感器的優(yōu)點(diǎn)是，催化轉(zhuǎn)化器中的氮氧化物甚至在相對(duì)低溫度的溫度下借助于碳?xì)浠衔飦?lái)催化轉(zhuǎn)化，在此溫度下不可能使催化轉(zhuǎn)化器中沉積的碳?xì)浠衔锝柚谘觞c(diǎn)燃。由于此原因，在碳?xì)浠衔锟山?jīng)由氧在催化轉(zhuǎn)化器中氧化之前能夠得到關(guān)于具有碳?xì)浠衔锏拇呋D(zhuǎn)化器的負(fù)載程度的信息，從而可及時(shí)影響內(nèi)燃機(jī)的操作。
[0009]優(yōu)選地，催化轉(zhuǎn)化器下游的排氣中的氧含量借助于拉姆達(dá)傳感器(lambdasensor)通過(guò)測(cè)量確定，其中催化轉(zhuǎn)化器上游的排氣中的氧含量借助于另外的拉姆達(dá)傳感器或借助于空氣質(zhì)量傳感器通過(guò)測(cè)量或通過(guò)計(jì)算確定。至少一個(gè)NOx傳感器與至少一個(gè)拉姆達(dá)傳感器的組合使用是優(yōu)選的，這是因?yàn)楸O(jiān)測(cè)具有碳?xì)浠衔锏拇呋D(zhuǎn)化器的負(fù)載程度可能在較大的溫度范圍內(nèi)。
[0010]用于操作內(nèi)燃機(jī)的控制裝置在權(quán)利要求8中限定。
【附圖說(shuō)明】
[0011]本發(fā)明的優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展從所附權(quán)利要求和隨后的說(shuō)明書獲得。本發(fā)明的示例性實(shí)施例借助于附圖更詳細(xì)地描述而不限于此。其中示出了:
[0012]圖1:包括排氣后處理系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的示意圖，用于展示根據(jù)本發(fā)明的用于操作內(nèi)燃機(jī)的方法。
[0013]參考標(biāo)號(hào)列表
[0014]10內(nèi)燃機(jī)
[0015]11 汽缸
[0016]12排氣后處理系統(tǒng)
[0017]13催化轉(zhuǎn)化器
[0018]14，14'排氣
[0019]15 NOx傳感器
[0020]16拉姆達(dá)傳感器
[0021]17 NOx傳感器
[0022]18拉姆達(dá)傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明涉及用于操作包括排氣后處理系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的方法，特別是操作內(nèi)燃機(jī)的方法，其利用過(guò)量的氧操作以用于燃料的燃燒。此外，本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行該方法的控制裝置。
[0024]圖1高度示意性地示出了內(nèi)燃機(jī)10，其具有多個(gè)汽缸11且具有內(nèi)燃機(jī)10的排氣后處理系統(tǒng)12，其中，在圖1中示例性地示出排氣后處理系統(tǒng)12的催化轉(zhuǎn)化器13，其可進(jìn)給有離開(kāi)內(nèi)燃機(jī)10的排氣14，其中，清潔的排氣14'離開(kāi)催化轉(zhuǎn)化器13。催化轉(zhuǎn)化器13是具有碳?xì)浠衔镅趸钚缘拇呋D(zhuǎn)化器，其中碳?xì)浠衔锟赏ㄟ^(guò)其氧化被轉(zhuǎn)化或燃燒，其中這種催化轉(zhuǎn)化器可為例如V2O5基的SCR催化轉(zhuǎn)化器以用于減少氮氧化物排放，或包含貴金屬的氧化催化轉(zhuǎn)化器以用于氮氧化物的氧化。
[0025]催化轉(zhuǎn)化器13的區(qū)域中積聚的碳?xì)浠衔锏难趸瘍H特別在催化轉(zhuǎn)化器13中達(dá)到限定的點(diǎn)火溫度時(shí)發(fā)生。
[0026]特別是當(dāng)內(nèi)燃機(jī)10的冷起動(dòng)失敗或耗時(shí)長(zhǎng)的時(shí)候，相對(duì)大量的未燃燒或未氧化的碳?xì)浠衔锟稍趦?nèi)燃機(jī)10的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間積聚在催化轉(zhuǎn)化器13中，其隨后在達(dá)到點(diǎn)火溫度時(shí)突然地氧化且導(dǎo)致催化轉(zhuǎn)化器13中的溫度的急劇增加。然而，這是不利的，因?yàn)檫@造成使催化轉(zhuǎn)化器13熱損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明提出，借助于至少一個(gè)傳感器通過(guò)測(cè)量確定催化轉(zhuǎn)化器13下游的排氣147中的氧含量和/或氮氧化物含量。在圖1的示例性實(shí)施例中，一方面NOx傳感器15且另一方面拉姆達(dá)傳感器16設(shè)在具有碳?xì)浠衔镅趸钚缘拇呋D(zhuǎn)化器13的直接下游，以便通過(guò)測(cè)量同時(shí)確定催化轉(zhuǎn)化器13下游的排氣14'中的氧含量以及氮氧化物含量。此外，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置為，確定催化轉(zhuǎn)化器13上游的排氣14中的氧含量和/或氮氧化物含量，也即借助于至少一個(gè)傳感器通過(guò)測(cè)量或者作為備選通過(guò)計(jì)算確定。在圖1的示例性實(shí)施例中，具有碳?xì)浠衔镅趸钚缘拇呋D(zhuǎn)化器13的直接上游設(shè)有傳感器，S卩，另外的NOx傳感器17和另外的拉姆達(dá)傳感器18，以便通過(guò)測(cè)量確定催化轉(zhuǎn)化器13上游的排氣14中的氧含量和氮氧化物含量。此處的直接意味著，沒(méi)有另外的催化活化組件和/或沒(méi)有顆粒過(guò)濾器或排氣后處理系統(tǒng)的類似物定位在各個(gè)傳感器15、16、17、18和被保護(hù)免于損壞的具有碳?xì)浠衔镅趸钚缘拇呋D(zhuǎn)化器13之間。
[0028]催化轉(zhuǎn)化器13上游的排氣14中的氧含量還可另外地借助于氣體質(zhì)量