(57)【要約】  触媒（１０２）を備えた内燃機関（１００）のコントロールのための装置および方法であって、内燃機関（１００）のための少なくとも１つの制御量が、触媒（１０２）および／または内燃機関（１００）のプラントモデル（１１６、１１８）に依存して決定され、プラントモデル（１１６、１１８）、コントロールのための少なくとも１つの目標量、および／または少なくとも１つの制御量の適応が行われ、プラントモデル（１１６、１１８）により触媒（１０２）後の排ガス中のモデル化された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｏｄ）についての情報が決定され、触媒（１０２）の出口での排ガス中の捕捉された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｅａｓ）についての情報が捕捉され、モデル化された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｏｄ）についての情報が捕捉された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｅａｓ）についての情報と比較部内で比較され、比較部の結果に依存して適応必要性に関する少なくとも１つの程度（ｋ）が決定され、適応必要性に関する少なくとも１つの程度（ｋ）に依存してプラントモデル（１１６、１１８）のための少なくとも１つの値、コントロールのための少なくとも１つの目標量、および／または少なくとも１つの制御量が決定される。
2021513025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒（１０２）を備えた内燃機関（１００）のコントロールのための方法であって、前記内燃機関（１００）のための少なくとも１つの制御量が、前記触媒（１０２）および／または前記内燃機関（１００）のプラントモデル（１１６、１１８）に依存して決定され、前記プラントモデル（１１６、１１８）、前記コントロールのための少なくとも１つの目標量、および／または前記少なくとも１つの制御量の適応が行われ、前記プラントモデル（１１６、１１８）により前記触媒（１０２）後の排ガス中のモデル化された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｏｄ）についての情報が決定され、前記触媒（１０２）の出口での排ガス中の捕捉された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｅａｓ）についての情報が捕捉され、前記モデル化された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｏｄ）についての前記情報が前記捕捉された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｅａｓ）についての前記情報と比較部（２０２）内で比較され、前記比較部（２０２）の結果に依存して適応必要性に関する少なくとも１つの程度（ｋ、ｋ１、ｋ２、ｋ１２）が決定され、前記適応必要性に関する前記少なくとも１つの程度（ｋ、ｋ１、ｋ２、ｋ１２）に依存して前記プラントモデル（１１６、１１８）のための少なくとも１つの値、前記コントロールのための前記少なくとも１つの目標量、および／または前記少なくとも１つの制御量が決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記モデル化された残留酸素含有量についての前記情報の誤差が、前記捕捉された残留酸素についての前記情報によって決定され、前記誤差が閾値（λｓｉｇ）を上回る場合にたけ、前記適応必要性に関する少なくとも１つの程度（ｋ１、ｋ２）が決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記適応必要性に関する第１の程度（ｋ１）が、前記残留酸素含有量についての前記情報の差（Δλｓｉｇ）に依存して決定され、前記差（Δλｓｉｇ）が第１の時定数（Ｔ１）で積分されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記適応必要性に関する第１の程度（ｋ１）が、前記残留酸素含有量についての前記情報の差（Δλｓｉｇ）に依存して決定され、第１の比例的および積分的に働くコントローラが、前記差（Δλｓｉｇ）に依存して、第１の時定数（Ｔ１）で、前記第１の程度（ｋ１）をコントロールすることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記適応必要性に関する第２の程度（ｋ２）が、前記差（Δλｓｉｇ）に依存して決定され、前記差（Δλｓｉｇ）が前記第１の時定数（Ｔ１）より小さい第２の時定数（Ｔ２）で積分されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項６】
前記適応必要性に関する第２の程度（ｋ２）が、前記差（Δλｓｉｇ）に依存して決定され、第２の比例的および積分的に働くコントローラが、前記差（Δλｓｉｇ）に依存して、前記第１の時定数（Ｔ１）より小さい第２の時定数（Ｔ２）で、前記第２の程度をコントロールすることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項７】
前記適応必要性に関する第３の程度（ｋ１２）が、前記第１の程度（ｋ１）と前記第２の程度（ｋ２）の和または加重和として決定されることを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の程度および／または前記第２の程度の決定を開始および／または終了するための条件が監視され、前記条件に依存して前記決定が開始および／または終了されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の程度が、定常的な作用条件中にのみ決定されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
走行サイクルの終わりに前記第１の程度が保存され、および／または走行サイクルの終わりに前記第２の程度が保存され、その次にくる走行サイクルの始めに、前記保存された第１の程度が前記第１の程度に関する開始値として使用され、および／または前記保存された第２の程度が前記第２の程度に関する開始値として使用されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の程度が、エンジン制御システム内の少なくとも１つの別の機能に出力されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
内燃機関（１００）のコントロールのための装置であって、前記装置が、前記内燃機関（１００）のための少なくとも１つの制御量を、前記触媒（１０２）および／または前記内燃機関（１００）のプラントモデル（１１６、１１８）に依存して決定するよう形成されており、適応機構（１２０）が、前記プラントモデル（１１６、１１８）、前記コントロールのための少なくとも１つの目標量、および／または前記少なくとも１つの制御量を適応するために形成されており、前記プラントモデル（１１６、１１８）により前記触媒（１０２）後の排ガス中のモデル化された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｏｄ）についての情報が決定可能であり、前記触媒（１０２）の出口での排ガス中の捕捉された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｅａｓ）についての情報が捕捉可能であり、前記モデル化された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｏｄ）についての前記情報が前記捕捉された残留酸素含有量（λｏｕｔ，ｍｅａｓ）についての前記情報と比較部内の比較機構（２０２）によって比較可能であり、前記比較部の結果に依存して適応必要性に関する少なくとも１つの程度（ｋ、ｋ１、ｋ２、ｋ１２）が決定可能であり、前記適応必要性に関する前記少なくとも１つの程度（ｋ、ｋ１、ｋ２、ｋ１２）に依存して前記プラントモデル（１１６、１１８）のための少なくとも１つの値、前記コントロールのための前記少なくとも１つの目標量、および／または前記少なくとも１つの制御量が決定可能であることを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記適応機構（１２０）が、請求項２から１１のいずれか一項に記載の方法を実行するよう形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒を備えた内燃機関のコントロールのための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オットーエンジン内で空気燃料混合物が不完全燃焼すると、窒素（Ｎ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）、および水（Ｈ２Ｏ）のほかに多数の燃焼生成物が吐出され、これらの燃焼生成物のうち炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、および窒素酸化物（ＮＯｘ）は法的に制限されている。自動車に関する現行の排ガス制限値は、今日の技術水準によれば、触媒作用による排ガスの後処理によってしか遵守できない。三元触媒の使用により、上記の有害物質成分が変換され得る。
【０００３】
三元触媒の場合、ＨＣ、ＣＯ、およびＮＯｘに関する同時の高い変換率は、化学量論的な作用点λ＝１の周りの狭い範囲内、いわゆる「触媒ウィンドウ」内でしか達成されない。触媒ウィンドウ内で触媒を作用させるために、今日のエンジン制御システムでは、触媒の前および後のラムダプローブからの信号に基づくラムダコントロールを用いることが典型的である。触媒前のラムダをコントロールするため、触媒前の排ガスの酸素含有量がラムダプローブによって測定される。この測定値に依存して、プレ制御部からの燃料量をコントロール部が修正する。より正確なコントロールのために、追加的に触媒後の排ガスがさらなるラムダプローブによって分析される。この信号は、触媒前のラムダコントロールに重なるリードコントロール（Fuehrungsregelung）のために使用される。
【０００４】
触媒後のラムダプローブとして、一般的にはジャンプラムダプローブが使用され、このジャンプラムダプローブは、λ＝１の際に非常に急勾配の特性曲線を有し、したがってラムダ＝１を非常に正確に表示し得る。
【０００５】
概してλ＝１からの小さなズレのみをコントロールし、比較的ゆっくりで設計されるリードコントロールだけでなく、現在のエンジン制御システムでは一般的に、λ＝１からの大きなズレの後、例えばオーバーランカットオフを伴う段階の後、ラムダプレ制御の形態で、触媒ウィンドウに速く再び到達させる機能が存在する。
【０００６】
現在のコントロールコンセプトは、触媒ウィンドウからの逸脱を、触媒後のジャンプラムダプローブの電圧に基づいて、後になってからようやく認識するという欠点がある。
本発明の課題は、触媒ウィンドウからの逸脱が早期に認識および阻止される、触媒のさらに改善されたモデルベースコントロールである。
【発明の概要】
【０００７】
これは、独立請求項に基づく装置および方法によって達成される。
触媒を備えた内燃機関のコントロールのための本方法に関しては、内燃機関のための少なくとも１つの制御量が、触媒および／または内燃機関のプラントモデルに依存して決定され、プラントモデル、コントロールのための少なくとも１つの目標量、および／または少なくとも１つの制御量の適応が行われ、プラントモデルにより触媒後の排ガス中のモデル化された残留酸素含有量についての情報が決定され、触媒の出口での排ガス中の捕捉された残留酸素含有量についての情報が捕捉され、モデル化された残留酸素含有量についての情報が捕捉された残留酸素含有量についての情報と比較部内で比較され、比較部の結果に依存して適応必要性に関する少なくとも１つの程度が決定され、適応必要性に関する少なくとも１つの程度に依存してプラントモデルのための少なくとも１つの値、コントロールのための少なくとも１つの目標量、および／または少なくとも１つの制御量が決定される。これにより、プラントモデルに入る測定量またはモデル量の不確実性およびモデル不正確性が、適応によって補償される。
【０００８】
有利なのは、モデル化された残留酸素含有量についての情報の誤差が、捕捉された残留酸素についての情報によって決定され、誤差が閾値を上回る場合にだけ、適応必要性に関する少なくとも１つの程度が決定されることである。この両方の信号が有意には異ならない場合、適応必要性またはさらなる適応必要性は存在しない。ただし、この両方の信号の間の有意な誤差が生じる場合、これは、触媒前のラムダ信号の不確実性またはモデル自体の不正確性を示唆しており、この不確実性または不正確性は補償されなければならない。
【０００９】
適応必要性に関する第１の程度が、残留酸素含有量についての情報の差に依存して決定され、差が第１の時定数で積分されることが有利である。
適応必要性に関する第１の程度が、残留酸素含有量についての情報の差に依存して決定され、第１の比例的および積分的に働くコントローラが、差に依存して、第１の時定数で、第１の程度をコントロールすることが有利である。つまり積分器の代わりにＰＩコントローラが使用される。
【００１０】
適応必要性に関する第２の程度が、差に依存して決定され、差が第１の時定数より小さい第２の時定数で積分されることが有利である。
適応必要性に関する第２の程度が、差に依存して決定され、第２の比例的および積分的に働くコントローラが、差に依存して、第１の時定数より小さい第２の時定数で、第２の程度をコントロールすることが有利である。
【００１１】
適応必要性に関するこれらの程度を決定するために、積分器または比例的および積分的に働くコントローラは、異なるダイナミクスで用いられる。これにより、比較的長期にわたってほぼ一定である不確実性は、第１の時定数でゆっくり適応され、その一方で一時的にしか生じないモデル不正確性は、第２の時定数で速く補償される。例えば、触媒前のラムダ信号の適応は、触媒前のラムダプローブのもしかしたら存在するかもしれないオフセットが一般的にはプローブの寿命にわたってゆっくりとしか変化しないので、比較的ゆっくり行われ得る。これに対し、プラントモデルの不正確性は、走行条件に依存して様々な強さで影響される可能性があり、比較的速く補償されなければならない。
【００１２】
適応必要性に関する第３の程度が、第１の程度と第２の程度の和または加重和として決定されることが有利である。多くの不確実性にとっては、両方の積分器またはＰＩコントローラで修正することが有意義である。この場合には、両方の積分器の出力信号を合計し、場合によっては予め加重する。
【００１３】
第１の程度および／または第２の程度の決定を開始および／または終了するための条件が監視され、条件に依存して決定が開始および／または終了されることが有利である。適応必要性に関する程度を学習するためのオン条件および／またはオフ条件は、必ずしも適応自体のアクティブ化および／または非アクティブ化のためのオン条件および／またはオフ条件と同じではない。この場合には、両方の積分器またはＰＩコントローラの学習は、適切なオン条件および／またはオフ条件に依存して行われる。
【００１４】
第１の程度が、定常的な作用条件中にのみ決定されることが有利である。したがって学習が始まる前に、触媒の定常的な作用状態が認識される。
走行サイクルの終わりに第１の程度が保存され、および／または走行サイクルの終わりに第２の程度が保存され、その次にくる走行サイクルの始めに、保存された第１の程度が第１の程度に関する開始値として使用され、および／または保存された第２の程度が第２の程度に関する開始値として使用されることが有利である。これらの程度は、保存された値で初期化される。よって適応必要性が、各走行サイクル内で改めて学習される必要はない。
【００１５】
第１の程度が、エンジン制御システム内の少なくとも１つの別の機能に出力されることが有利である。こうして例えば、触媒前のラムダプローブのオフセットに関する診断の機能または目標ラムダの修正のためのラムダコントロールの機能が、これにより改善可能になる。
【００１６】
さらなる有利な形態は以下の説明および図面から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】内燃機関のためのコントロールの部分の概略図である。
【図２】適応の部分の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では本発明を三元触媒の例に関して説明するが、そのほかの触媒タイプにも意味に即して転用可能である。
図１は、触媒１０２を備えた内燃機関１００のためのコントロールの部分を概略的に示している。内燃機関１００から出ていく排ガスは、残留酸素含有量λｉｎで触媒１０２に入る。触媒１０２の出口では、排ガスが残留酸素含有量λｏｕｔで出ていく。
【００１９】
第１のラムダセンサ１０４は、残留酸素含有量λｉｎを捕捉し、触媒１０２前の捕捉された残留酸素含有量λｉｎ，ｍｅａｓについての情報を出力する。
第２のラムダセンサ１０６は、残留酸素含有量λｏｕｔを捕捉し、触媒１０２後の捕捉された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｅａｓについての情報を出力する。
【００２０】
内燃機関１００はコントロールのために、この例では噴射時間ｔｉｎｊで制御されている。そのほかの、例えば絞り弁の制御または内燃機関１００の弁の制御のための量が規定され得る。これらの量は、見やすくするために図１では示されていない。
【００２１】
λコントローラ１０８は、内燃機関１００に組み込まれた噴射システムのための噴射時間ｔｉｎｊを予め設定する。λコントローラ１０８は、捕捉された残留酸素含有量λｉｎについての情報およびラムダ目標値λｉｎ，Ｓｅｔから生成されるコントロール誤差Δλｉｎに依存して、噴射時間ｔｉｎｊを決定する。
【００２２】
ラムダ目標値λｉｎ，Ｓｅｔは、この例では、ラムダプレ制御目標値λＶおよびラムダコントローラ目標値λＲからの和として決定される。
プレ制御機構１１０は、フィルタリングされた平均の充填レベル目標値θＳｅｔ，Ｆｉｌに依存して、ラムダプレ制御目標値λＶを決定する。充填レベルコントローラ１１２は、フィルタリングされた平均の充填レベル目標値θＳｅｔ，Ｆｉｌと、平均のモデル化された充填レベルθｍｏｄとのコントロール誤差Δθに依存して、ラムダコントローラ目標値λＲを決定する。
【００２３】
充填レベル目標値θＳｅｔは、この例では、予め設定されており、フィルタリングされた平均の充填レベル目標値θＳｅｔ，Ｆｉｌを決定するためにフィルタ１１４によってフィルタリングされる。
【００２４】
内燃機関１００のための少なくとも１つの制御量は、プラントモデル１１６に依存して決定される。この例では、プラントモデル１１６により、平均のモデル化された充填レベルθｍｏｔが決定される。
【００２５】
プラントモデル１１６は、三元触媒、つまり触媒１０２のモデル１１８を含んでいる。
適応機構１２０は、例えば、プラントモデル１１６および／またはモデル１１８を適応するために形成されている。その代わりにまたはそれに加えて適応機構１２０は、内燃機関１００のコントロールのための目標量の少なくとも１つを適応するために、および／または制御量の少なくとも１つを適応するために形成されている。
【００２６】
目標量として、例えば平均の充填レベル目標値θＳｅｔまたは平均のフィルタリングされた充填レベル目標値θＳｅｔ，Ｆｉｌが適応され得る。制御量として、例えばラムダ目標値λｉｎ，Ｓｅｔ、ラムダプレ制御目標値λＶ、またはラムダコントローラ目標値λＲが適応され得る。
【００２７】
この例では、適応必要性に関する程度ｋは適応機構１２０によって決定され、プラントモデル１１６およびプレ制御部１１０、例えばラムダプレ制御目標値λＶが適応される。
プラントモデル１１６により、触媒１０２後の排ガス中のモデル化された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｏｄについての情報が決定される。
【００２８】
プラントモデル１１６の入力量は、第１のラムダプローブ１０４によって捕捉された、触媒１０２の入口での排ガスの残留酸素含有量λｉｎ，ｍｅａｓである。これに依存して、排出Ｒａｗ値モデル１２２により、触媒１０２前のモデル化された濃度ωｉｎ，ｍｏｄが決定される。
【００２９】
触媒１０２前のモデル化された濃度ωｉｎ，ｍｏｄに依存して、充填レベルモデルおよび排出モデル１２４により、触媒１０２後のモデル化された濃度ωｏｕｔ，ｍｏｄが決定される。触媒１０２前のモデル化された濃度ωｉｎ，ｍｏｄに依存して、充填レベルモデルおよび排出モデル１２４により、触媒１０２のすべてのゾーンのモデル化された充填レベルθｍが決定される。
【００３０】
触媒１０２のすべてのゾーンのモデル化された充填レベルθｍに依存して、充填レベル平均値生成部１２６により、平均のモデル化された充填レベルθｍｏｄが決定される。
触媒１０２後のモデル化された濃度ωｏｕｔ，ｍｏｄに依存して、λ出力値用モデル１２８により、触媒１０２後の排ガス中のモデル化された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｏｄが決定される。モデル化された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｏｄについての情報および捕捉された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｅａｓについての情報に依存して、適応必要性に関する少なくとも１つの程度ｋが決定される。
【００３１】
適応必要性に関する少なくとも１つの程度ｋに依存して、プラントモデル１１８のための少なくとも１つの値、コントロールのための少なくとも１つの目標量、および／または少なくとも１つの制御量が決定される。
【００３２】
プラントモデル１１６の入力量が不確実性を抱えている可能性があるので、およびプラントモデル１１６自体も例えば特定の効果を考慮していないが故に不正確であり得るので、この例では、プラントモデル１１６が適応される。プレ制御部１１０および場合によってはコントローラ１１２のコントローラパラメータも適応することが有利である。
【００３３】
以下では例として、触媒１０２前のラムダ信号、つまり触媒１０２前の捕捉された残留酸素含有量λｉｎ，ｍｅａｓについての情報の不確実性を出発点とする。
以下では図２に基づいて適応機構１２０の例示的な構造を説明する。
【００３４】
適応機構１２０は、モデル化された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｏｄについての情報を捕捉された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｅａｓについての情報と比較部内で比較するよう形成された比較機構２０２を含んでいる。この例では、モデル化された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｏｄについての情報と捕捉された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｅａｓについての情報との差Δλｏｕｔが生成される。
【００３５】
任意選択で、閾値機構２０４内で、差Δλｏｕｔが閾値λｓｉｇを上回っているかどうかがチェックされる。この例では、λｓｉｇ＜Δλｏｕｔ＜λｓｉｇであるかどうかがチェックされる。差Δλｏｕｔの負の値に関しては、例えば負の符号が無視される。差Δλｏｕｔが閾値λｓｉｇを上回る場合、残留酸素含有量についての情報の有意な差Δλｓｉｇが存在する。そうでない場合は、この差はこの例では０である。これは、残留酸素含有量の誤差が有意である場合にだけ、適応必要性に関する程度が決定されることを意味する。この両方の信号の間に有意な誤差が生じる場合、これは、触媒前のラムダ信号の不確実性またはモデル自体の不正確性を示唆しており、この不確実性または不正確性は補償されなければならない。
【００３６】
適応機構１２０は、この例では、比較部の結果に依存して、適応必要性に関する少なくとも１つの程度を決定するよう形成されている。この例では適応機構１２０は、第１の程度ｋ１、第２の程度ｋ２、および第３の程度ｋ１２を決定するよう形成されている。程度の１つだけを決定することもできる。
【００３７】
比較的長期にわたってほぼ一定である不確実性は、以下に説明される措置により、ゆっくり適応されるべきであり、その一方で一時的にしか生じないモデル不正確性は速く補償される。例えば、触媒１０２前のラムダ信号、つまり捕捉された残留酸素含有量λｉｎ，ｍｅａｓについての情報の適応は、第１のラムダプローブ１０４のもしかしたら存在するかもしれないオフセットが一般的にはラムダプローブ１０４の寿命にわたってゆっくりとしか変化しないので、比較的ゆっくり行われ得る。これに対し、プラントモデル１１８の不正確性は、内燃機関１００によって駆動される車両の走行条件に依存して様々な強さで影響される可能性があり、比較的速く補償されなければならない。
【００３８】
この区別は、積分挙動を有し、少なくとも２つの異なる速さで学習する部分機能によって実現され、これらの部分機能にはそれぞれ、触媒１０２後のモデル化されたラムダ信号および測定されたラムダ信号からの差、つまり捕捉された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｅａｓについての情報とモデル化された残留酸素含有量λｏｕｔ，ｍｏｄについての情報との差Δλｓｉｇが供給される。
【００３９】
残留酸素含有量についての情報の差Δλｓｉｇは、例えば第１の積分器２０６内で、第１の時定数Ｔ１で積分される。第１の程度ｋ１は、この例では第１の積分器２０６による積分の結果である。
【００４０】
残留酸素含有量についての情報の差Δλｓｉｇは、例えば第２の積分器２０８内で、第２の時定数Ｔ２で積分される。第２の程度ｋ２は、この例では第２の積分器２０８による積分の結果である。
【００４１】
第１の積分器２０６の代わりに、第１の比例的および積分的に働くコントローラも、差Δλｓｉｇに依存して、第１の時定数Ｔ１で、第１の程度ｋ１をコントロールし得る。
第２の積分器２０８の代わりに、第２の比例的および積分的に働くコントローラも、差Δλｓｉｇに依存して、第２の時定数Ｔ２で、第２の程度ｋ２をコントロールし得る。
【００４２】
この例では、第２の時定数Ｔ２は第１の時定数Ｔ１より小さい。したがって、第１の積分器２０６は比較的ゆっくりとしか学習しない。この遅い積分器は、例によれば、触媒１０２前のラムダ信号の不確実性、つまり捕捉された残留酸素含有量λｉｎ，ｍｅａｓについての情報の適応に用いられる。さらに、第２の積分器２０８は比較的速く学習する。この速い積分器は、モデル不正確性の補償に用いられる。積分器の出力信号はそれぞれ、適応必要性または補償必要性に関する程度である。
【００４３】
例えば、プラントモデル１１６の少なくとも１つの入力信号を、この必要性に相応して修正する。例えば、適応必要性が、触媒１０２前の第１のラムダプローブ１０４のオフセットを示唆する場合、捕捉された残留酸素含有量λｉｎ，ｍｅａｓについての情報を修正することが有意義である。
【００４４】
それだけでなく、補償必要性がプラントモデル１１６の不正確性を示唆する場合、例えば、プラントモデル１１６のモデル化された平均の充填レベルθｍｏｄまたは充填レベルコントロール部１１２の平均の充填レベル目標値θＳｅｔを適合することが有意義である。しかしこの場合にはその代わりに、プラントモデル１１６に入る捕捉された残留酸素含有量λｉｎ，ｍｅａｓの修正も可能であろう。
【００４５】
１つの同じ信号を、両方の積分器を使って修正することが有意義であり得る。適応必要性に関する第３の程度ｋ１２は、第１の程度ｋ１と第２の程度ｋ２の和として、またはこの例でのように第１の程度ｋ１に対する重みｇｋ１および第２の程度ｋ２に対する重みｇｋ２で加重された、第１の程度ｋ１と第２の程度ｋ２の和として決定され得る。加重は、この例では作用条件に依存しており、つまり動的に変化し得る。積分器の１つまたは両方を０％で考慮することもできる。このために任意選択で、オン条件またはオフ条件に依存して重みが決定される。積分器の一方を１００％およびもう一方を０％で考慮することもできる。これは、積分器出口の間の切替に相応する。
【００４６】
この例では、閾値λｓｉｇ、重みｇｋ１、ｇｋ２、および時定数Ｔ１、Ｔ２が制御機構２１０によって予め設定される。
制御機構２１０は、第１の程度および／または第２の程度の決定を開始および／または終了するための条件も監視し得る。この場合には、条件に依存して決定が開始および／または終了される。このために任意選択で、閾値機構２０４と第１の積分器２０６の間に第１のスイッチング機構２１２が配置されており、第１のスイッチング機構２１２は、差Δλｓｉｇから、第１のスイッチング信号ｓ１に依存して、第２の程度ｋ２の決定を開始および終了し得る。このために任意選択で、閾値機構２０４と第１の積分器２０８の間に第２のスイッチング機構２１４が配置されており、第２のスイッチング機構２１４は、差Δλｓｉｇから、第２のスイッチング信号ｓ２に依存して、第２の程度ｋ２の決定を開始および終了し得る。
【００４７】
両方の積分器の学習は、適切なオン条件に依存してなされる。とりわけ、両方の積分器のために異なるオン条件を使用することができる。例えば、定常的な条件が既に、予め設定された時間にわたって存在する場合にのみ、遅い積分器を学習させることが有利であり、これにより、触媒１０２が定常状態にあることを、および触媒１０２の入口での残留酸素含有量λｉｎが、触媒１０２の出口で、残留酸素含有量λｏｕｔとして生じることを前提とすることができる。このために任意選択で、例えば第１の程度ｋ１は定常的な作用条件中にのみ決定される。
【００４８】
これに対し、モデル不正確性を速く補償し得るために、速い積分器をあまり制限的でない条件下で、例えば化学量論的混合物が要求される場合には常に学習させることが有利である。
【００４９】
これに加えて、触媒１０２後の第２のラムダプローブ１０６の信号が信頼できる場合にのみ、つまり例えばこのプローブがすぐ使える状態である場合にのみ、両方の積分器が学習するようにできる。
【００５０】
任意選択で、内燃機関１００によって駆動される自動車の走行サイクルの終わりに第１の程度ｋ１が保存され得る。この場合には、その次にくる走行サイクルの始めに、保存された第１の程度ｋ１が第１の程度ｋ１に関する開始値として使用され得る。走行サイクルの終わりに第２の程度ｋ２も保存され得る。この場合には、その次にくる走行サイクルの始めに、保存された第２の程度ｋ２が第２の程度ｋ２に関する開始値として使用され得る。次の走行サイクルの始めに、保存された値によって初期化が行われる。
【００５１】
第１の程度が、エンジン制御システム内の少なくとも１つの別の機能に出力されるようにしてもよい。例えば、遅い積分器の内容が、エンジン制御システム内のそのほかの機能に提供され、例えば触媒１０２前の第１のラムダプローブ１０４のオフセットに関する診断に、またはラムダコントローラ目標値λＲの修正のためのラムダコントロール部１１２に提供される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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