[发明专利]用于对废气净化设备中的二次空气供给机构的功能进行控制和/或监控的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对内燃机的废气净化设备中的二次空气供给机构的功能进行控制和/或监控的方法，所述废气净化设备在其中心的区段中具有至少两个在排气道中先后布置的催化器，并且在这个中心的区段之前和/或之后还能够布置另外的净化废气的组件，其中沿着所述废气的流动方向在马达缸体之后并且在所述第一催化器之前布置了λ探针，并且在另外的催化器之前布置了另外的废气探针，其中在所述第一催化器与所述另外的催化器之间借助于所述二次空气供给机构来导入空气，以用于最佳地运行所述另外的催化器。

此外，本发明涉及一种用于实施所述方法的装置、尤其是马达控制单元。

背景技术

在现今的马达控制系统中，将λ探针用于检测废气中的氧气浓度并且用于对马达进行λ调节。在此使用宽带λ探针和两点式λ探针。

用宽带λ探针能够在较宽的λ范围内持续不断地调节废气λ。通过探针特性曲线的线性化，也能够用成本更为低廉的两点式λ探针来进行持续不断的λ调节，即使是在受限制的λ范围内。

相对于宽带λ探针，两点式λ探针在围绕着λ=1的较窄的范围内由于其阶跃状的探针特性曲线而具有明显更高的精度。对于富油的或者是贫油的λ（Lambda）来说，在这个围绕着λ=1的较窄的范围之外，两点式λ探针的精度通常由于公差效应和老化效应而比宽带λ探针更小。

因此，通常在马达控制系统中在下述位置上使用宽带λ探针，在所述位置上应该精确地测量富油的或者贫油的λ值，或者在下述位置上使用宽带λ探针，在所述位置上在围绕着λ=1的范围内以受限制的精度进行的测量够用。两点式λ探针在下述位置上使用，在所述位置上在围绕着λ=1的范围内应该以较高的精度来测量废气λ。

典型的应用情况对于宽带λ探针来说是在催化器之前进行λ调节并且在对催化器进行诊断时对氧气输入及氧气输出进行平衡。两点式λ探针的典型的应用情况是在催化器之后进行非常精确的λ=1调节并且在对催化器进行诊断时对富油的或者贫油的废气的穿通进行识别。

比如对于所谓的“特超低排放汽车（Super Ultra-Low Emission Vehicle：SULEV）”来说，用于现今严格的排放要求及诊断要求的汽油系统的典型的排气设备包括：宽带λ探针、第一三元催化器、两点式λ探针和未受监控的第二三元催化器。

将来的还更为严格的排放要求及诊断要求（比如大概可能的国6）要求下述排气设备，对于所述排气设备来说不仅同样对第二催化器进行监控，而且对于所述排气设备来说也要对废气中的颗粒数目进行限制。所述第二三元催化器因此必须与颗粒过滤器相组合或者被经过涂覆的、也被称为四元催化器的颗粒过滤器所取代。

为了尤其在快速达到运行温度这个方面并且在再生这个方面最佳地运行所述颗粒过滤器，在所述颗粒过滤器之前进行二次空气导入可能是必要的。这也适用于所述废气净化设备的其它组件（比如NCS-催化器或者SCR-催化器）。

这样的二次空气导入比如从DE 102009043087A1中得到了公开。该公开文献说明了一种内燃机、尤其是柴油马达，所述内燃机在其排气设备中具有催化器和颗粒过滤器，其中至少一个用于将二次空气输送到所述排气设备中的二次空气管路以下述方式构造并且布置：使得所述二次空气管路在所述催化器的下游并且在所述颗粒过滤器的上游汇入到所述排气设备中，其中至少一个二次空气管路以下述方式构造并且布置：使得其从燃烧空气设备中分支出来。为了使所述颗粒过滤器再生，以下述方式选择被导入到所述排气设备中的二次空气的量：使得用于所述颗粒过滤器中的空气-燃料-比例的λ值λ_DPF具有1＜λ_DPF＜x的数值，其中1.4≥x≥1，尤其是1.4≥x≥1.05。由此保证所述再生可靠地进行，而没有低于所述颗粒过滤器中的600℃的废气温度。

在所述颗粒过滤器的最佳的运行策略的观点之下，显得有意义的是，在所述二次空气导入机构和所述颗粒过滤器之前取代两点式λ探针而使用宽带λ探针，以用于对所导入的二次空气量进行调节。

在上下文中当前谈及的是具有以下构造的排气设备（沿着废气的流动方向在排气道中布置在马达缸体之后），所述排气设备由原理上看也从DE 102013226063 A1中得到了公开：

·第一宽带λ探针

·第一催化器（作为三元催化器来构造）

·第二宽带λ探针

·具有颗粒过滤器的第二催化器（比如作为经过涂覆的颗粒过滤器来构造）

·两点式λ探针，