用于操作内燃机的方法和控制装置制造方法及图纸

技术编号:15119420 阅读:203 留言:0更新日期:2017-04-09 17:58
本发明专利技术涉及用于操作内燃机的方法和控制装置。具体而言,本发明专利技术涉及用于操作包括排气后处理系统的内燃机的方法,该排气后处理系统包括具有碳氢化合物氧化活性的催化转化器,该方法至少包括以下步骤:借助于至少一个传感器通过测量确定催化转化器下游的排气中的氧含量和/或氮氧化物含量;借助于至少一个传感器通过测量或者可选地通过计算确定催化转化器上游的排气中的氧含量和/或氮氧化物含量;确定催化转化器上游和下游的排气中的氧含量之间的氧含量差异和/或催化转化器上游和下游的排气中的氮氧化物含量之间的氮氧化物含量差异;从氧含量差异和/或从氮氧化物含量差异确定至少一个特征变量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于操作内燃机的方法。此外,本专利技术涉及一种用于操作内燃机的控制装置。
技术介绍
从实践已知的内燃机包括排气后处理系统以便减少内燃机的污染物排放。因此从实践已知,内燃机的排气后处理系统包括催化转化器,例如用于减少内燃机的氮氧化物排放的催化转化器。这些可为例如所谓的SCR催化转化器或者氧化催化转化器。此外,从实践已知,这种催化转化器具有碳氢化合物氧化活性,以便因而可使碳氢化合物在催化转化器中氧化。碳氢化合物的氧化从一定的温度发生,该温度被称为用于碳氢化合物的氧化的点火温度。特别是当内燃机冷起动(其时间相对较长)发生时,大量尚未燃烧或未氧化的碳氢化合物可积聚在催化转化器中,随后在达到点火温度时突然在催化转化器中氧化。由于碳氢化合物的氧化构成放热反应,在此过程中可致使催化转化器中的温度强烈增加,这可导致催化转化器被热损坏。这是一个缺点。从DE102009007764A1已知一种方法,沉积在催化转化器中的碳氢化合物的量通过模型估算。从现有技术已知的方法相对地不准确。
技术实现思路
基于此,本专利技术基于该目标创造了一种用于操作内燃机的新型方法和控制装置。该目标通过根据权利要求1所述的用于操作内燃机的方法解决。根据本专利技术的方法至少包括以下步骤:借助于至少一个传感器通过测量确定具有碳氢化合物氧化活性的催化转化器下游的排气中的氧含量和/或氮氧化物含量;借助于至少一个传感器通过测量或者通过计算确定具有碳氢化合物氧化活性的催化转化器上游的排气中的氧含量和/或氮氧化物含量;确定催化转化器上游的排气中的氧含量和催化转化器下游的排气中的氧含量之间的氧含量差异和/或催化转化器排气上游的排气中的氮氧化物含量和催化转化器下游的排气中的氮氧化物含量之间的氮氧化物含量差异;从氧含量差异和/或氮氧化物含量差异确定至少一个特征变量,内燃机根据该特征变量以避免具有碳氢化合物氧化活性的催化转化器损坏的方式操作。利用根据本专利技术的方法,基于氧含量差异和/或氮氧化物含量差异可以准确地确定至少一个特征变量,该差异基于在催化转化器下游的排气上通过测量确定的氧含量和/或通过测量确定的氮氧化物含量而确定,内燃机根据该特征变量操作以便安全和可靠地避免催化转化器由于积聚在催化转化器中的碳氢化合物的放热氧化导致损坏。根据进一步有利的发展,特别是当特征变量小于下限值时,内燃机的操作并不根据该特征变量改变,但是特别是当相应的特征变量大于下限值且小于上限值时,内燃机的操作根据该特征变量以第一方式改变,且特别是当相应的特征变量大于上限值时,内燃机的操作根据该特征变量以第二方式改变。这允许内燃机尤其有利的操作,从而以独立于相应特征变量的限定方式影响内燃机的操作。根据进一步有利的发展,催化转化器下游的排气中的氮氧化物含量至少借助于NOx传感器通过测量确定,其中催化转化器上游的排气中的氮氧化物含量借助于另外的NOx传感器通过测量或通过计算确定。使用至少一个NOx传感器的优点是,催化转化器中的氮氧化物甚至在相对低温度的温度下借助于碳氢化合物来催化转化,在此温度下不可能使催化转化器中沉积的碳氢化合物借助于氧点燃。由于此原因,在碳氢化合物可经由氧在催化转化器中氧化之前能够得到关于具有碳氢化合物的催化转化器的负载程度的信息,从而可及时影响内燃机的操作。优选地,催化转化器下游的排气中的氧含量借助于拉姆达传感器(lambdasensor)通过测量确定,其中催化转化器上游的排气中的氧含量借助于另外的拉姆达传感器或借助于空气质量传感器通过测量或通过计算确定。至少一个NOx传感器与至少一个拉姆达传感器的组合使用是优选的,这是因为监测具有碳氢化合物的催化转化器的负载程度可能在较大的温度范围内。用于操作内燃机的控制装置在权利要求8中限定。附图说明本专利技术的优选的进一步发展从所附权利要求和随后的说明书获得。本专利技术的示例性实施例借助于附图更详细地描述而不限于此。其中示出了:图1:包括排气后处理系统的内燃机的示意图,用于展示根据本专利技术的用于操作内燃机的方法。参考标号列表10内燃机11汽缸12排气后处理系统13催化转化器14,14′排气15NOx传感器16拉姆达传感器17NOx传感器18拉姆达传感器。具体实施方式本专利技术涉及用于操作包括排气后处理系统的内燃机的方法,特别是操作内燃机的方法,其利用过量的氧操作以用于燃料的燃烧。此外,本专利技术涉及一种用于执行该方法的控制装置。图1高度示意性地示出了内燃机10,其具有多个汽缸11且具有内燃机10的排气后处理系统12,其中,在图1中示例性地示出排气后处理系统12的催化转化器13,其可进给有离开内燃机10的排气14,其中,清洁的排气14′离开催化转化器13。催化转化器13是具有碳氢化合物氧化活性的催化转化器,其中碳氢化合物可通过其氧化被转化或燃烧,其中这种催化转化器可为例如V2O5基的SCR催化转化器以用于减少氮氧化物排放,或包含贵金属的氧化催化转化器以用于氮氧化物的氧化。催化转化器13的区域中积聚的碳氢化合物的氧化仅特别在催化转化器13中达到限定的点火温度时发生。特别是当内燃机10的冷起动失败或耗时长的时候,相对大量的未燃烧或未氧化的碳氢化合物可在内燃机10的发动机起动期间积聚在催化转化器13中,其随后在达到点火温度时突然地氧化且导致催化转化器13中的温度的急剧增加。然而,这是不利的,因为这造成使催化转化器13热损坏的风险。根据本专利技术提出,借助于至少一个传感器通过测量确定催化转化器13下游的排气14′中的氧含量和/或氮氧化物含量。在图1的示例性实施例中,一方面NOx传感器15且另一方面拉姆达传感器16设在具有碳氢化合物氧化活性的催化转化器13的直接下游,以便通过测量同时确定催化转化器13下游的排气14′中的氧含量以及氮氧化物含量。此外,根据本专利技术设置为,确定催化转化器13上游的排气14中的氧含量和/或氮氧化物含量,也即借助于至少一个传感器通过测量或者作为备选通过计算确定。在图1的示例性实施例中,具有碳氢化合物氧化活性的催化转化器13的直接上游设有传感器,即,另外的NOx传感器17和另外的拉姆达传感器18,以便通过测量确定催化转化器13上游的排气14中的氧含量和氮氧化物含量。此处的直接意味着,没有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作包括排气后处理系统的内燃机的方法,其中,所述排气后处理系统包括具有碳氢化合物氧化活性的催化转化器,其特征在于,借助于至少一个传感器通过测量确定具有碳氢化合物氧化活性的所述催化转化器下游的排气中的氧含量和/或氮氧化物含量,借助于至少一个传感器通过测量或者可选地通过计算确定具有碳氢化合物氧化活性的所述催化转化器上游的排气的氧含量和/或氮氧化物含量,确定所述催化转化器上游的排气中的氧含量和所述催化转化器下游的排气中的氧含量之间的氧含量差异和/或确定所述催化转化器上游的排气中的氮氧化物含量和所述催化转化器下游的排气中的氮氧化物含量之间的氮氧化物含量差异,从所述氧含量差异和/或从所述氮氧化物含量差异确定至少一个特征变量,所述内燃机根据所述特征变量以避免具有碳氢化合物氧化活性的所述催化转化器损坏的方式操作。

【技术特征摘要】
2014.11.06 DE 102014016447.01.一种用于操作包括排气后处理系统的内燃机的方法,其中,所
述排气后处理系统包括具有碳氢化合物氧化活性的催化转化器,其特
征在于,
借助于至少一个传感器通过测量确定具有碳氢化合物氧化活性
的所述催化转化器下游的排气中的氧含量和/或氮氧化物含量,
借助于至少一个传感器通过测量或者可选地通过计算确定具有
碳氢化合物氧化活性的所述催化转化器上游的排气的氧含量和/或氮
氧化物含量,
确定所述催化转化器上游的排气中的氧含量和所述催化转化器
下游的排气中的氧含量之间的氧含量差异和/或确定所述催化转化器
上游的排气中的氮氧化物含量和所述催化转化器下游的排气中的氮
氧化物含量之间的氮氧化物含量差异,
从所述氧含量差异和/或从所述氮氧化物含量差异确定至少一个
特征变量,所述内燃机根据所述特征变量以避免具有碳氢化合物氧化
活性的所述催化转化器损坏的方式操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,从所述氧含量差异
和/或从所述氮氧化物含量差异确定所述催化转化器的碳氢化合物负
载和/或所述催化转化器在所述碳氢化合物的氧化期间发生的温度升
高和/或所述碳氢化合物的燃烧率作为特征变量。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,特别是当特征
变量小于极限值时,所述内燃机的操作并不根据所述特征变量改变,
且特别...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·德林
申请(专利权)人:曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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