(57)【要約】排気ガス処理装置（２３）から還元剤のずれを判定する方法であって、前記方法は少なくとも以下のステップ：排気ガス流れ方向（３１）においてＳＣＲ触媒コンバータ（２５）の上流の窒素酸化物の量を測定するために、第２の窒素酸化物センサ（２９）と装置（４１）のセンサ信号（３、４）の差（５）を決定するステップと、差（５）および制御要素（２）の目標値（６）から制御偏差（７）を決定するステップと、積分制御成分（２０）の勾配（２１）を決定するステップと、制御偏差（７）が第１の閾値（９）を超え、勾配（２１）が第２の閾値（１０）を超える場合、還元剤のずれを識別するステップとを含む方法。ここで提案される方法および設計される装置およびそれに応じた設定により、還元剤のずれを確実に識別することができ、非常に迅速な制御要素が使用され得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス処理装置（２３）から還元剤のずれを判定する方法であって、前記排気ガス処理装置（２３）は、
ＳＣＲ触媒コンバータ（２５）と、
排気ガス流れ方向（３１）においてＳＣＲ触媒コンバータ（２５）の上流に配置される、還元剤のための注入スポット（２６）と、
排気ガス流れ方向（３１）においてＳＣＲ触媒コンバータ（２５）の上流の窒素酸化物の量を測定するための装置（４１）と、
排気ガス流れ方向（３１）においてＳＣＲ触媒コンバータ（２５）の下流の第２の窒素酸化物センサ（２９）と、
を備え、
前記装置（４１）および前記第２の窒素酸化物センサ（２９）に関して、還元剤および窒素酸化物は区別可能ではなく、排気ガス処置装置（２３）内に注入される還元剤の量は、積分制御成分（２０）を有する制御要素（２）によって調節され、前記方法は少なくとも以下のステップ：
ａ）前記第２の窒素酸化物センサ（２９）と前記装置（４１）のセンサ信号（３、４）の差（５）を決定するステップと、
ｂ）前記差（５）および前記制御要素（２）の目標値（６）から制御偏差（７）を決定するステップと、
ｄ）前記積分制御成分（２０）の勾配（２１）を決定するステップと、
ｅ）前記制御偏差（７）が第１の閾値（９）を超え、前記勾配（２１）が第２の閾値（１０）を超える場合、還元剤のずれを識別するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
還元剤を貯蔵するための貯蔵触媒コンバータが、排気ガス流れ方向（３１）において前記第２の窒素酸化物センサ（２９）の上流および前記注入スポット（２６）の下流に配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記排気ガス処理装置（２３）に接続される内燃エンジン（２４）が一定の動作状態である場合に前記方法が作動される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記積分制御成分（２０）は、第１の時間間隔について、還元剤のずれがステップｅ）において識別される場合、最大値に限定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
内燃エンジン（２４）を有し、前記内燃エンジン（２４）の排気ガスを浄化するための排気ガス処理装置（２３）を有する自動車（２２）であって、前記排気ガス処理装置（２３）は、
ＳＣＲ触媒コンバータ（２５）と、
排気ガス流れ方向（３１）においてＳＣＲ触媒コンバータ（２５）の上流に配置される、還元剤のための注入スポット（２６）と、
排気ガス流れ方向（３１）においてＳＣＲ触媒コンバータ（２５）の上流の窒素酸化物の量を測定するための装置（４１）と、
排気ガス流れ方向（３１）においてＳＣＲ触媒コンバータ（２５）の下流の第２の窒素酸化物センサ（２９）と、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法を実施するように設定される制御装置（２７）と、
を備える、自動車（２２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に可動性の内燃エンジンのための排気ガス処理装置から還元剤のずれ（減少、遅延（ｓｌｉｐｐａｇｅ））を判定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の内燃エンジン、特にディーゼルエンジンにおける燃焼から生じる窒素酸化物の放出を防止するために、いわゆるＳＣＲ（選択的接触還元）法が確立されている。この目的のために、比較的低い温度で反応が起こることを可能にするコーティングを有するＳＣＲ触媒コンバータが使用されている。選択的接触還元の間、窒素酸化物はアンモニアとの反応を引き起こすので、窒素および水が形成される。可能な限り高い変換率を達成するために、可能な最も多い量のアンモニアが反応に利用されることが望まれる。しかしながら、アンモニアは少量でも不快な臭いの形成を知覚されるので、可能な限り少量のアンモニアがＳＣＲ触媒コンバータまたは排気ガス処理装置から出ていくことが同時に必要とされる。したがって、アンモニアの化学量論測定は最適に測定する量を表す。この最適性に近づくために、多くの方法が既に知られているが、変換される体積または消費されるアンモニアに関して遅い適応または低い効率のいずれかを示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらのことを出発点として考慮して、本発明の目的は、従来技術から知られている不都合な点および／または問題を少なくとも部分的に克服することである。前記目的は独立特許請求項の特徴によって達成される。従属特許請求項は有益な実施形態に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、少なくとも以下の構成要素：
ＳＣＲ触媒コンバータ、
排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの上流に配置される、還元剤のための注入スポット、
排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの上流の窒素酸化物の量を測定するための装置、および
排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの下流の第２の窒素酸化物センサ
を有する排気ガス処理装置から還元剤のずれを判定するための方法に関する。
【０００５】
装置および第２の窒素酸化物センサに関して、還元剤および窒素酸化物は区別可能ではない。排気ガス処理装置内に注入される還元剤の量は、積分制御成分を有する制御要素によって調節される。ここで、方法は少なくとも以下のステップを有する：
ａ）第２の窒素酸化物センサと装置のセンサ信号の差を決定するステップ、
ｂ）差および制御要素の目標値から制御偏差を決定するステップ、
ｄ）積分制御成分の勾配を決定するステップ、
ｅ）制御偏差が第１の閾値を超え、勾配が第２の閾値を超える場合、還元剤のずれを識別するステップ。
【０００６】
防がれるべき還元剤のずれは、特に、アンモニアまたは還元剤もしくは還元剤前駆体、特に、例えば、３２．５％の尿素含有量を有するＡｄ−Ｂｌｕｅ（登録商標）などの尿素水溶液の超化学量論量（ｓｕｐｅｒｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ）注入の事象において現れる。この場合、尿素水溶液は、排気ガス中で熱的（熱分解）および／または加水分解触媒コンバータにおいて加水分解的にアンモニアおよび水に変換される。この超化学量論量注入は、注入される量からの必要とされる量の逸脱の結果として、および／またはアンモニア貯蔵能力を示すＳＣＲ触媒コンバータにおける温度変化の結果として最初に起こり得る。なぜなら、貯蔵能力は温度により変化するからである。還元剤のずれはまた、単に貯蔵触媒コンバータの温度変化の結果としてのみ起こり得る。
【０００７】
ＳＣＲ触媒コンバータは、特に、（例えばセラミック）ハニカム体であり、そのハニカム体を通して排気ガスは流れることができ、最大の可能な表面積を有する。排気ガス流と接触するＳＣＲ触媒コンバータの表面上に、アンモニアと窒素酸化物との間の酸化還元反応の反応温度を下げるコーティングが提供される。さらに、消費されないアンモニア中で保存でき、したがって貯蔵能力を有するＳＣＲ触媒コンバータを提供するコーティングがＳＣＲ触媒コンバータに提供され得る。このようなコーティングはまた、構造的に別の貯蔵触媒コンバータに提供されてもよい。この用途において、ＳＣＲ触媒コンバータおよび貯蔵触媒コンバータは、構造的分離の場合でさえ、ＳＣＲ触媒コンバータとして一緒に設計される。これに関して、方法は、貯蔵能力を有する触媒コンバータの使用と共に機能するか、貯蔵能力を有する触媒コンバータを使用せずに機能することが指摘される。
【０００８】
排気ガス流れ方向におけるＳＣＲ触媒コンバータの上流に、還元剤のための注入スポット（バルブ、注入器など）が設けられ、アンモニアガスがＳＣＲ触媒コンバータにおいてＳＣＲ反応に利用可能になる。多くの場合、還元剤前駆体は排気ガス内に注入され、排気ガス中で最初、完全に蒸発し、それにより最初にアンモニアに変換される。
【０００９】
さらに、排気ガス処理装置は、排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの下流に第２の窒素酸化物センサを有する。排気ガスのパルス流れの場合、「排気ガス流れ方向」という表現は、排気ガス処理装置において、内燃エンジンから環境への排気ライン出口に対する方向を指す。
【００１０】
さらに、排気ガス処理装置は、排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの上流に窒素酸化物の量を測定するための装置を備える。前記装置は、例えば、第２の窒素酸化物センサと実質的に同じ構造であり、ＳＣＲ触媒コンバータに対する位置に関してのみそれとは異なる第１の窒素酸化物センサであってもよい。しかしながら、測定装置はまた、実験的な試験データに基づいて、または「ルックアップ」テーブルに基づいて算出される排気ガスモデルであってもよく、それぞれ、記憶された入力値に対して対応する記憶された出力値を提供する。
【００１１】
説明のために、窒素酸化物の量を測定するための装置は、排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの上流に第１の窒素酸化物センサを含んでもよいことが指摘される。「第１」および「第２」の窒素酸化物センサの指定は、流れ方向に基づいて選択され、排気ガスは最初に第１の窒素酸化物センサ（ＳＣＲ触媒コンバータの上流）に到達し、次に第２の窒素酸化物センサ（ＳＣＲ触媒コンバータの下流）に到達する。窒素酸化物の量を測定するための装置が窒素酸化物センサを有さない場合、排気ガス処理装置はまた、１つのみの窒素酸化物センサ（この場合、「第２」と称される）を有してもよい。
【００１２】
少なくとも第２の窒素酸化物センサに関して、また、第１の窒素酸化物センサが使用される場合、還元剤は窒素酸化物と区別可能ではない。すなわち、窒素酸化物センサは、それが窒素酸化物を検出する場合と同様に還元剤（すなわち特にアンモニアガス）を検出する場合、同じ測定信号を出力する。第１の窒素酸化物センサが還元剤のための注入スポットの上流に配置される場合、測定結果は、原則として、還元剤はここにまだ存在しないので、ＳＣＲ触媒コンバータの上流の窒素酸化物の量のモデルに基づいた計算と同一である。
【００１３】
注入される還元剤の量は、原則として、将来注入される還元剤の量で変換率を調整する制御要素によって調節される。前記制御要素において、メモリの機能を実施する積分制御成分が提供される：制御装置の入力値の積分の結果として、制御装置の出力値は平均入力値によって補正され、それにより弱める制御装置の作用が制御装置作動の期間にわたって実現され、入力値の平均に関連する過度の偏差を許容しない。異なる成分が制御要素において省略される場合、迅速および正確な制御装置が実現され、特に、迅速に所望の出力値に到達し、作動の期間にわたって安定なプロファイルを有する。
【００１４】
制御要素の能力を完全に利用できるようにするために、以下の方法のステップが提案される：最初に、第１の差分演算子によって、ＳＣＲ触媒コンバータの上流の窒素酸化物の量およびＳＣＲ触媒コンバータの下流の窒素酸化物の量のセンサ信号またはモデルの出力値の差が算出される。続いて、制御偏差が、（化学量論最適を達成するために）制御装置の（記憶および／または算出された）目標値の差から、さらなる差分演算子によって算出される。この場合、制御装置の目標値はまた、化学量論最適未満または化学量論最適超にあり、これがモデルに組み込まれる程度、および／または一般的に使用される障壁触媒コンバータ（ＳＣＲ触媒コンバータの下流に配置される酸化触媒コンバータ）によって達成され得る変換の程度まで貯蔵触媒コンバータが提供されるかどうかの考慮が与えられるべきである。
【００１５】
ステップａ）およびｂ）と並行に実施され得るさらなるステップにおいて、積分制御成分の勾配が決定される。勾配は積分制御成分の時間にわたる変換率を表す。勾配の大きさが大きい場合、これは、積分制御成分において大きな変化を示すと仮定されなければならない。対照的に、勾配が小さい場合、制御装置は安定な範囲または所定の目標値に近い範囲で作動する。所定の目標値は例えば関連する法的要求事項から現れる。前記要求事項は使用分野およびエンジンの未処理の排出（有意な排気ガス処理を有さない排出）に合わせて調整される。法的要求事項はまた、所定の目標値（パーセント）を規定し得る。例えば、目標値は未処理の排出に関連して排気ガス中の窒素酸化物の８０％の減少であってもよい。例えば、記載される方法の実施の範囲内で（排気ガス質量流および注入される液体添加物の量に応じて）、５〜１８０秒の時間で６５パーセントまでの減少（および１．３〜１．４倍までの液体添加剤の注入される量の増加）が許容され得る。
【００１６】
規定の制御偏差は、ここで、第１の閾知を超える（および／または到達する）場合、およびまた、積分制御成分の勾配が第２の閾知を超える場合、このことから、還元剤のずれ（ＳＣＲ触媒コンバータを通るアンモニアガスの通過）が発生することが推測される。したがって、投与の量は制御装置によって減少される。この仮定は以下の間係に基づく：少なくとも第２の窒素酸化物センサは還元剤を区別せず、還元剤は、超化学量論量で窒素酸化物が存在する結果として、ＳＣＲ触媒コンバータから出ていく。還元剤が過小化学量論的（ｓｕｂｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃａｌｌｙ）に加えられ、各場合、完全に変換されると仮定される場合、すなわちずれが発生しない場合、特に化学量論的注入の量に関する相違の大きさによって第２の窒素酸化物センサは窒素酸化物のみを検出する。このような状況において、制御要素は、制御装置の目標値、例えば化学量論最適まで注入の量を増加させる。
【００１７】
しかしながら、変換され得るよりも多くの還元剤が注入される場合、第２の窒素酸化物センサが部分的に還元剤および可能な場合、部分的に窒素酸化物を検出する。閾知が観察されない場合、入力信号が過剰の窒素酸化物を示唆するので、注入される還元剤の量はさらに増加する。しかしながら、ここで、ずれが発生する事象において、還元剤の量は、目標値へのゆっくりとしたアプローチの後に急に顕著に増加する、第２の窒素酸化物センサによる測定の偏差が生じ得るので、制御装置の誤った解釈が、閾値、およびそれに応じて制御要素によって減少され得る注入される還元剤の量の組み合わせによって検出される。提案された方法に基づいた前記種類の制御装置の速度は非常に速く、アルゴリズムは驚くべき程に簡単である。このように、発生する還元剤のずれが確実に検出され、それにより確実に防がれ得る確実な方法が実現される。
【００１８】
この方法の有益な実施形態において、還元剤を貯蔵するための貯蔵触媒コンバータが、排気ガス流れ方向から見て第２の窒素酸化物センサの上流および注入スポットの下流に配置される。ここで、ＳＣＲ触媒コンバータが貯蔵触媒コンバータの形態であること、すなわちそれ自体（断続的に）還元剤を貯蔵することが非常に特に好ましい。これは、多孔質の基礎材料（例えばセラミック）および／または特別に適合されるコーティング（多孔質、量、層の厚さなど）よって達成され得る。
【００１９】
貯蔵触媒コンバータは、超化学量論的に加えられるアンモニアを貯蔵でき、必要とされる場合（後で、または異なる周囲条件の存在下で）、前記アンモニアを再び放出できる。貯蔵触媒コンバータは、多くの場合、顕著に温度依存性の貯蔵能力を示す。貯蔵触媒コンバータが冷却される場合、それは少量のアンモニアのみ貯蔵できる。貯蔵触媒コンバータが非常に高温である場合、貯蔵能力は同様に減少する。貯蔵触媒コンバータが安定な温度範囲で作動する場合、したがって、化学量論量のアンモニアがＳＣＲ反応に利用可能であることが適切に確実にされ得る。特に、可動性内燃エンジンの場合、しかしながら、温度変動は非常に激しい。このことは貯蔵触媒コンバータの利用性を損なう。貯蔵触媒コンバータのこの変化しやすい特性を扱うための１つの可能性は、貯蔵触媒コンバータを、十分な温度範囲でその最大貯蔵に到達しないような程度でのみ満たすことであり、それによりまた、温度により誘導されるずれが生じない。しかしながら、このような調節は、貯蔵触媒コンバータの緩衝能力をほぼ完全に利用しないので非効率である。
【００２０】
上記の方法によれば、このような温度変化および／または誤った投与に対して非常に急速に応答することができるので、貯蔵触媒コンバータの緩衝特性はかなり高い効率で利用できる。貯蔵触媒コンバータの温度の検出は、ほとんどの状況に関して、熱容量を有して提供される成分のために十分に速くない；提案される方法はこれを改善し、還元剤のずれの直接的な判定をさらに与えるので、貯蔵触媒コンバータの故障および劣化もまた、適切に調節される。
【００２１】
この方法のさらに有益な実施形態において、この方法は、排気ガス処理装置に接続される内燃エンジンが一定の動作状態にある場合に作動される。
【００２２】
特に、貯蔵触媒コンバータを有さないまたは少しの貯蔵効果のみを有するＳＣＲ触媒コンバータを有する排気ガス処理装置の場合、内燃エンジンの一定の動作状態（処理装置の後の排気ガスの周囲条件の少しの変化のみで検出可能または予測可能な動作段階）のみで作動される方法が有益である。
【００２３】
「一定」の動作状態が存在するか否かに関わらず、相違は自動車の特定の動作パラメータについての閾値に基づいて作成され得る。例えば、エンジン回転速度の勾配および／またはエンジン負荷の勾配が相違のために利用されてもよい。勾配は動作パラメータの時間に対する変化を考慮に入れる。前記勾配が所定の閾値未満である場合、「一定」の動作状態が存在する。窒素酸化物の質量流量の勾配はまた、「一定」の動作状態を識別するためのパラメータとして使用されてもよい。「一定」の動作状態は、前記勾配が設定閾値未満である場合のみ存在する。
【００２４】
次いで従来の方法が他の状態のために使用され、内燃エンジンの負荷の変化ならびにそれによる温度および排気ガス組成の変動が生じる。特に、一定の動作状態において、注入する量の最適な化学量論的状態が、提案された方法によって迅速に達成される。還元剤の超化学量論的注入による還元剤のずれの発生は、小量の場合でさえも効果的に検出される。還元剤のずれの上限の過剰なオーバーシュートがしたがって達成される。特に、提案される方法は、ＳＣＲ触媒コンバータに経時的に起こる劣化、毒性または他の変化に起因するＳＣＲ触媒コンバータの変換率の減少を補償するのに適している。
【００２５】
この方法のさらなる有益な実施形態において、積分制御成分は、最初の時間間隔について、還元剤のずれがステップｅ）において識別される場合、最大値に限定される。
【００２６】
最大値への積分制御成分の設定の結果として、積分制御成分の「メモリ機能」は制御要素に比例して目標値生成に変換される。最大値は、この場合、実験的データに基づいて、還元剤のずれが正常な条件下で防がれる固定値に設定され得る。同様に、最大値は、例えば「ルックアップ」テーブルに基づいて、特に例えば第１の閾値および／または第２の閾値からの偏差の範囲で入力変数に依存した形式で適合されてもよい。一般に、積分制御成分は積分制御成分未満である最大値に減少する。したがって、ステップｅ）の後、これは特に最大値が（新しく）導入されるおよび／または既に存在する限界値が所定の最大値に減少するいずれかの場合である。積分制御成分についての最大値を設定する際に、記載される方法の後、制御装置によって必要とされる緩和時間が実施され、窒素酸化物排出の正確な減少が起こらない最大の許容時間を考慮すべきである。前記時間はそれぞれの排気ガス規制に依存する。正確な減少は典型的に緩和時間の間、起こらない。最大値を低くすると、記載される方法はより容易に開始する。
【００２７】
本発明は特に、内燃エンジンおよび内燃エンジンの排気ガスを浄化するための排気ガス処理装置を有する自動車に使用され得る。排気ガス処理装置は少なくとも以下の構成要素を有する：
ＳＣＲ触媒コンバータ、
排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの上流に配置される、還元剤のための注入スポット、
排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの上流の窒素酸化物の量を測定するための装置、
排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの下流の第２の窒素酸化物センサ、
およびまた、上記に係る方法を実施するように設定される制御ユニット。
【００２８】
排気ガス処理装置は排気ガスから汚染物質を除去するように設計され、排気ラインの出口で環境に放出される非常に高い割合の物質はもっぱら二酸化炭素、窒素および水である。特に、排気ガス処理装置において、有害でない排気ガス中で低温でディーゼル燃料の燃焼生成物が変換されることが好ましい。排気ガス中の窒素酸化物の還元に関して、貯蔵特性を有するか、または例えば反応温度を低下させることによってもっぱら反応を開始するように設計されるＳＣＲ触媒コンバータが使用される。
【００２９】
排気ガス流れ方向から見て、ＳＣＲ触媒コンバータの上流に、還元剤のための注入スポット、例えば、内燃エンジンの燃焼チャンバ内への燃料の注入のために知られているような注入器が配置される。これによって、還元剤または還元剤前駆体が導入され、還元剤前駆体は、例えば、排気ガス温度および排気ガスの化学組成によってアンモニアに変換される。
【００３０】
さらに、装置は、排気ガス流れ方向においてＳＣＲ触媒コンバータの上流の窒素酸化物の量を測定するために提供される。前記装置は、窒素酸化物センサまたは例えば、一般に上流に配置される酸化触媒コンバータに基づいた窒素酸化物モデルのいずれかであってもよい。さらに、排気ガス流れ方向から見てＳＣＲ触媒コンバータの下流に、ＳＣＲ反応が起こる排気ガスの下流の窒素酸化物の量を測定できる第２の窒素酸化物センサが設けられる。還元剤の注入は本明細書に記載される方法を実施できる制御ユニットによって制御される。前記制御ユニットは、この場合、この方法に加えて、従来の方法が代替としてまたは並行して実施できるように設計および／または設定され得る。
【００３１】
請求項において個々に特定された特徴は、任意の所望の技術的に有意な方法で互いに組み合わされてもよく、本発明のさらなる実施形態が特定されている詳細な説明および図面の詳細からの説明的事実によって補足されてもよい。
【００３２】
本発明および技術分野は図面に基づいて以下により詳細に説明される。図面は特定の好ましい例示的な実施形態を示すが、本発明はそれらに限定されない。特に、図面および例示した比率は単に概略であることが留意されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】排気ガス処理装置から還元剤のずれを判定する方法の実施形態の概略図を示す。
【図２】制御の図を示す。
【図３】排気ガス処理装置を備える自動車を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、排気ガス処理装置から還元剤のずれを判定する方法の例示的な実施形態の概略図を示す。ＳＣＲ触媒コンバータ２５のモデル１（図２に例示した）は変換率を測定する。モデル１の入力変数は第１のセンサ信号３および投与信号８である。第１のセンサ信号３は、装置および／または第１の窒素酸化物センサを用いて得られ得、ＳＣＲ触媒コンバータ２５の上流の流入排気ガス中の測定された窒素酸化物の量を表す。投与信号８は、ＳＣＲ触媒コンバータ２５の上流の注入スポット２６により測定された還元剤の量を表す（図２に例示した）。窒素酸化物の量が、還元剤の注入の下流の第１の窒素酸化物センサ２８によって検出される場合（図２に例示した）、誤った注入が、第１のセンサ信号３を与えるために投与信号８によって補正され得る。
【００３５】
ＳＣＲ触媒コンバータ２５において（および／または同様にＳＣＲ触媒コンバータ２５のモデル１において）、窒素酸化物およびアンモニアは酸化還元反応において変換される。その結果はＳＣＲ触媒コンバータ２５の下流の第２のセンサ信号４によって検出され、第２のセンサ信号４は窒素酸化物と還元剤とを区別しない。続いて、差５が、入力信号として第２のセンサ信号４および第１のセンサ信号３から第１の差分演算子１５によって生成される。この場合、第１のセンサ信号３は、可能な場合、第１の遅延時間要素１１により導かれ得るので、センサ信号はＳＣＲ触媒コンバータ２５のモデル１で処理された同じ排気ガス部分に関連する。この場合、遅延時間要素１１は、ＳＣＲ触媒コンバータ２５における排気ガスの空間速度に関する（規定の）実験的試験データに基づいて設定され得るか、またはモデルおよび／もしくは注入に基づいてそれぞれ広がっている空間速度に適合され得る。続いて、第２の差分演算子１６によって、制御偏差７が、差５および入力変数として目標値６から生成される。目標値６は、この場合、所望の還元剤注入量、例えば、（現在の）化学量論的注入量である。この場合、目標値６は、一定値であってもよいか、または破線の機能ブロック１２および矢印によってここで示される、さらなるモデルによってＳＣＲ触媒コンバータ２５における変換に適合されてもよい。続いて、制御偏差７は制御要素２に供給され、この制御要素２は、積分制御成分２０を有し、投与信号８によって還元剤の注入量を決定する。同時に、制御偏差７は、選択され、第１の比較演算子１７によって第１の閾値９と比較される。
【００３６】
積分制御成分２０は、差異要素１４によって勾配２１に変換される。勾配２１は第２の比較演算子１８によって第２の閾値１０と比較される。両方の閾値が上回っている場合のみ、それらは基数演算子１９によって積分制御成分２０に影響を与える。
【００３７】
同じ調節順序の比較結果を互いに比較するために、第２の遅延時間要素１３が基数演算子１９と比較演算子１７との間に挿入される。
【００３８】
図２は調節の図を示し、還元剤のずれ３６の形態で、中断されたまたは望ましくない変換率３７に対する制御装置２７の応答を例示する。この場合、横軸３４は時間軸である。ここで、縦軸３５は、縮尺通りに示されていない、還元剤のずれ３６および変換率３７の値を規定する。変換率が目標変換率３８と一致する限り、縦軸３５から読み取られ得るように、ずれはゼロである。中断の事象において、変換率３７は低下し、ＰＩ制御曲線３３は上昇する。なぜなら、それは変換率３７が低下していることを識別しないからである。代わりに、増加した変換が可能であり、多くの還元剤を加えようとすることが想定される。ここで提案された方法を実施する制御装置２７は、しかしながら、低下した変換率３７に応答し、平均３９で、ゼロからわずかにだけ逸れるずれ３６を設定する。
【００３９】
図３は、排気ガス処理装置２３および内燃エンジン２４を有する自動車２２を示す。排気ガス処理装置２３において、ＳＣＲ触媒コンバータ２５およびこの場合、注入ノズルとして例として示される還元剤のための注入スポット２６が設けられる。この例において、制御装置２７は、第１の窒素酸化物センサ２８および第２の窒素酸化物センサ２９からの入力値に基づいて投与信号８（図１を参照のこと）を注入スポット２６に送信する。注入スポット２６は、そこに、還元剤タンク３２から、排気ガス流れ方向３１において見てＳＣＲ触媒コンバータ２５の上流の排気ガス処理装置２３内に還元剤を導入する。示した例において、ＳＣＲ触媒コンバータ２５は貯蔵触媒コンバータ４０（それと共に１つの部材および／またはそれに一体化される）の形態で設けられる。しかしながら、貯蔵触媒コンバータはまた、（別個の）コンポーネントとして設けられ、（ハニカム体のサブ領域としておよび／または注入スポット２６とＳＣＲ触媒コンバータ２５との間の別個の貯蔵体として（不織、ハニカム体など））ＳＣＲ触媒コンバータ２５の入口側の直接上流に配置されてもよい。この例において、酸化触媒コンバータ３０は同様に、注入スポット２６および第１の窒素酸化物センサ２８の上流に設けられ、この場合、第１の窒素酸化物センサ２８は、二酸化窒素化合物の量を測定するための装置４１の構成部分である。さらなる酸化触媒コンバータ３０が第２の窒素酸化物センサ２９の下流に設けられる。
【００４０】
ここで提案された方法に関して、還元剤のずれは、還元剤に対して交差感度を有する窒素酸化物センサを使用した場合でさえ確実に検出でき、非常に迅速に制御要素が使用され得る。
【符号の説明】
【００４１】
１  ＳＣＲ触媒コンバータのモデル
２  制御要素
３  第１のセンサ信号
４  第２のセンサ信号
５  差
６  目標値
７  制御偏差
８  投与信号
９  第１の閾値
１０  第２の閾値
１１  第１の遅延時間要素
１２  機能ブロック
１３  第２の遅延時間要素
１４  差異要素
１５  第１の差分演算子
１６  第２の差分演算子
１７  第１の比較演算子
１８  第２の比較演算子
１９  基数演算子
２０  積分制御成分
２１  勾配
２２  自動車
２３  排気ガス処理装置
２４  内燃エンジン
２５  ＳＣＲ触媒コンバータ
２６  注入スポット
２７  制御装置
２８  第１の窒素酸化物センサ
２９  第２の窒素酸化物センサ
３０  酸化触媒コンバータ
３１  排気ガス流れ方向
３２  還元剤タンク
３３  ＰＩ制御曲線
３４  横軸
３５  縦軸
３６  ずれ
３７  変換率
３８  目標変換率
３９  平均
４０  貯蔵触媒コンバータ
４１  装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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