(57)【要約】本発明は、排ガス処理装置（２３）における排ガス質量流量に還元剤を供給するための方法に関し、排ガス処理装置（２３）は、還元剤用の供給ポイント（２７）、還元剤の貯蔵のための吸蔵触媒コンバーター（２６）、および排ガス中の酸化窒素化合物の選択触媒還元を実行するＳＣＲ触媒コンバーター（２５）を含む。本発明では、ステップａ）で第１の分配戦略（１）が実行され、還元剤での吸蔵触媒コンバーター（２６）の担持はモニターされ、存在する担持に基いて第１の目標変換率（４）が決定される。ステップｂ）では、第１の目標変換率（４）に従って還元剤が供給される。ステップｃ）では、ＳＣＲ触媒コンバーター（２５）で達成された現在の変換率（１０）が、続いて決定される。ステップｄ）では、現在の変換率（１０）が第１の目標変換率と比較され、偏差（１３）が記録される。最後に、ステップｅ）では、偏差（１３）が第１の限界値（１４）を上回る場合に、さらなる分配戦略（２，３）が使用され、このさらなる分配戦略（２，３）は、吸蔵触媒コンバーター（２６）の担持を考慮しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス処理装置（２３）における排ガス質量流量に還元剤を供給する方法であって、前記排ガス処理装置（２３）は、還元剤用の供給ポイント（２７）と、還元剤の貯蔵のための吸蔵触媒コンバーター（２６）と、排ガス中の窒素酸化化合物の選択触媒還元を実行するＳＣＲ触媒コンバーター（２５）と、を含み、前記方法は、少なくとも以下のステップ：
ａ）第１の分配戦略（１）を実行するステップ、還元剤での前記吸蔵触媒コンバーター（２６）の担持はモニターされ、存在する担持に基いて第１の目標変換率（４）が決定される、
ｂ）第１の目標変換率（４）に従って還元剤を供給するステップ、
ｃ）前記ＳＣＲ触媒コンバーター（２５）で達成された現在存在する変換率（１０）を決定するステップ、
ｄ）現在存在する変換率（１０）を第１の目標変換率（４）と比較し、偏差（１３）を記録するステップ、
ｅ）偏差（１３）が第１の限界値（１４）を上回る場合に、さらなる分配戦略（２，３）に替えるステップ、さらなる分配戦略（２，３）では、前記吸蔵触媒コンバーター（２６）の担持は考慮されない、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、ステップｅ）は、ステップｄ）で偏差が、所定の最大持続時間よりも長い期間にわたって記録された場合に、初めて実行される、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、ステップｅ）の後に、さらなる分配戦略（２，３）が、所定の最大持続時間（１９）よりも長い、所定の期間の間、実行され、続いて、ステップａ）による元の第１の分配戦略（１）に切り替えられる、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、前記吸蔵触媒コンバーター（２６）の担持の決定のために、充填モデルが使用され、充填モデルは、所定の期間の後にリセットされる、方法。
【請求項５】
請求項１〜４の１つに記載の方法であって、さらなる分配戦略（２，３）で、減少した第２の目標変換率（５）が定められる、方法。
【請求項６】
請求項１〜５の１つに記載の方法であって、ステップａ）での分配戦略（１）の実行のために、排ガス処理装置（２３）の静的作動状態が存在する場合に、静的比例‐積分制御器（３５）が使用され、内燃機関の動的作動状態が存在する場合に、動的比例‐積分制御器（３７）が使用され、ステップｄ）で、偏差（１３）に加えて、静的比例‐積分制御器（３５）の第１の制御値（３６）と、動的比例‐積分制御器（３７）の第２の制御値（３８）と、の間の比較が行われ、考慮される、方法。
【請求項７】
請求項１〜６の１つに記載の方法であって、偏差（１３）が、一連の限界値（１４，１５，１６）と比較され、限界値に基き、さらなる分配戦略（２，３）が、以下の型：
‐第１の限界値（１４）よりも小さい偏差：第１の分配戦略（１）のままである、
‐第２の限界値（１５）よりも小さく第１の限界値（１４）よりも大きい偏差：第２の分配戦略（２）に替える、
‐第３の限界値（１６）よりも小さく第２の限界値（１５）よりも大きい偏差：第３の分配戦略（３）に替える、
に従って選び出される、方法。
【請求項８】
請求項１〜７の１つに記載の方法であって、方法ステップａ）〜ｅ）は、ループ状に規則的に繰り返して実行される、方法。
【請求項９】
自動車（３４）であって、内燃機関（２４）と、前記内燃機関（２４）の排ガスの浄化のための排ガス処理装置（２３）と、を備え、前記排ガス処理装置（２３）は、還元剤用の供給ポイント（２７）と、還元剤の貯蔵のための吸蔵触媒コンバーター（２６）と、排ガス中の窒素酸化化合物の選択触媒還元を実行するＳＣＲ触媒コンバーター（２５）と、制御装置（２８）と、を備え、前記制御装置（２８）は、請求項１〜８の１つに記載の方法の実行用に、構想され、調整される、自動車。
【請求項１０】
固定的装置であって、内燃機関（２４）と、前記内燃機関（２４）の排ガスの浄化のための排ガス処理装置（２３）と、を備え、前記排ガス処理装置（２３）は、還元剤用の供給ポイント（２７）と、還元剤の貯蔵のための吸蔵触媒コンバーター（２６）と、排ガス中の窒素酸化化合物の選択触媒還元を実行するＳＣＲ触媒コンバーター（２５）と、制御装置（２８）と、を備え、前記制御装置（２８）は、請求項１〜８の１つに記載の方法の実行用に、構想され、調整される、固定的装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に移動内燃機関用の、排ガス処理装置における排ガス質量流量に還元剤を供給する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の内燃機関、特にディーゼル機関、における燃焼による窒素酸化化合物の放出を回避するために、ＳＣＲ（選択触媒還元）法が普及するに至っている。このために、ＳＣＲ触媒コンバーターが用いられ、ＳＣＲ触媒コンバーターは、比較的低い温度での反応を可能にするコーティングを備える。選択触媒還元では、窒素酸化化合物は、アンモニアと反応させられ、窒素および水が形成されるようになっている。可能な限り高い変換率を達成するために、可能な限り多くのアンモニアが、還元のために自由に使えると望ましい。けれども、可能な限り少ないアンモニアが、ＳＣＲ触媒コンバーターまたは排ガス処理装置をまた出て行くことが、同時に必要である。アンモニアは、少ない量でも不快臭の形で知覚されるからである。アンモニアの化学量論的添加は、従って、所望の添加量を表す。噴出する排ガスに、その時々に必要な量でアンモニアを添加することは、今まで、達成できなかった、または制御技術に関し非常に大きな支出にもかかわらず非常に不正確にしか達成できなかった、課題である。それ故、吸蔵触媒コンバーターがよく用いられ、吸蔵触媒コンバーターは、過度に添加されたアンモニアを、貯蔵し、すなわち吸蔵し、アンモニアの不十分な量の分配の際には、吸蔵されたアンモニアを、排ガスとの反応のために再び自由に使えるようにする。可能な限り少ない損耗およびエネルギー消費がそこで実現され得るように、添加システム（インジェクタ、ポンプ等）の非常によく起こる作動を阻止することも求められる。
【０００３】
吸蔵触媒コンバーターの短所は、吸蔵触媒コンバーターにおけるアンモニアの吸蔵が、多くの境界条件の支配下にあることであり、境界条件は、吸蔵触媒コンバーターの、最大貯蔵量、すなわち充填レベルに影響を与える。とりわけ、最大担持は、強い温度依存性および、特に吸蔵触媒コンバーターの熱的に引き起こされた変化に基く、エージングに支配される。その上、吸蔵触媒コンバーターの担持の制御のための測定センサも、異なる外乱変数に支配される。全体として、それらによって制御の誤進行が発生し、制御の誤進行は、吸蔵触媒コンバーターの利用を、減らす、または不可能にさえする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここから出発して、本発明の課題は、先行技術から知られている問題を、少なくとも部分的に解決することである。この課題は、独立請求項の特徴による方法によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の対象である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、排ガス処理装置における排ガス質量流量に還元剤を供給する方法に関し、排ガス処理装置は、還元剤用の供給ポイント、還元剤の貯蔵のための吸蔵触媒コンバーター、および排ガス中の窒素酸化化合物の選択触媒還元を実行するＳＣＲ触媒コンバーターを含み、本方法は、少なくとも以下のステップを含む：
ａ）第１の分配戦略を実行するステップ、還元剤での吸蔵触媒コンバーターの担持はモニターされ、存在する担持に基いて第１の目標変換率が決定される、
ｂ）第１の目標変換率に従って還元剤を供給するステップ、
ｃ）ＳＣＲ触媒コンバーターで達成された現在存在する変換率を決定するステップ、
ｄ）現在存在する変換率を第１の目標変換率と比較し、偏差を記録するステップ、
ｅ）偏差が第１の限界値を上回る場合に、さらなる分配戦略に替えるステップ、さらなる分配戦略では、吸蔵触媒コンバーターの担持は考慮されない。
【０００６】
供給される還元剤は、気体状のアンモニアおよび／または還元剤前駆体、例えば尿素水溶液、の形で、排ガス処理装置における排ガス質量流量に、添加されることができる。これは、直接排ガスに添加されて熱的にアンモニアおよび水に変換される（熱分解）、および／または、最初に（排ガス外でおよび／または排ガス内で）加水分解触媒コンバーターでアンモニアを形成するよう用意がされる（加水分解）。還元剤として、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）の商品名で知られている３２．５％尿素の尿素水溶液が、よく使用される。このために、還元剤は、通常、分配ノズル、バルブまたはインジェクタにより、排ガスと混ぜられ、還元剤との排ガスの良好な混合は、例えばミキサーにより補助される。これによって、両方の反応物‐窒素酸化化合物およびアンモニア‐が、排ガス処理装置で互いに接触して反応できることが、達成される。還元剤のこの供給は、供給ポイントを経て行われ、供給ポイントは、排ガス処理装置に設けられる。排ガス処理装置は、排ガスラインを経て内燃機関に接続される。内燃機関は、特にディーゼル内燃機関である。
【０００７】
排ガス処理装置には、供給ポイントの下流に吸蔵触媒コンバーターが設けられ、吸蔵触媒コンバーターは、還元剤またはアンモニアだけの貯蔵のために設けられる。このために、吸蔵触媒コンバーターは、対応するコーティングを備え、例えば、鉄‐ゼオライトを有するまたは銅‐ゼオライトを有するコーティングである。そのようなコーティングは、典型的に、１リットル当たり約１グラムのアンモニアの吸蔵能力を生じる。この吸蔵能力は、通常、比較的狭い温度範囲に限定され、例えば１００〜４００℃であり、吸蔵能力は、温度境界に向かって、それぞれ、急速に減少する。正確な温度境界および正確な吸蔵能力の依存性は、その時々のコーティングに依存する。
【０００８】
さらに、排ガス処理装置には、ＳＣＲ触媒コンバーターが設けられる。吸蔵触媒コンバーターおよびＳＣＲ触媒コンバーターが、１つの触媒コンバーター基体に実現されることもある。この触媒コンバーター基体は、望ましくはコーティングを備え、コーティングは、吸蔵能力を有し、その上ＳＣＲ反応に対し触媒作用をすることができる。
【０００９】
ＳＣＲ触媒コンバーターでは、窒素酸化化合物の選択触媒還元が、還元剤を用いて低い温度で可能となり、例えばすでに１３０℃〜１５０℃の温度からである。ＳＣＲ触媒コンバーターにおけるアンモニアの吸収は、（コーティングの種類に応じて）既に少し前に始まる。
【００１０】
本方法では、第１の分配戦略が実行され、第１の分配戦略で、窒素酸化化合物の目標変換率をＳＣＲ触媒コンバーターにおいて達成することが意図される。目標変換率は、内燃機関および排ガス処理装置の存在する作動状態下で、排ガス中の窒素酸化化合物の変換の理論強度を示す、パラメータである。
【００１１】
この際、吸蔵触媒コンバーターに存在している担持が、決定される。担持は、自由に使える還元剤の絶対量を表し、かかる還元剤は、コーティングにより吸蔵触媒コンバーターに貯蔵され、中を通って導かれる排ガスまたは窒素酸化化合物との反応に自由に使える。それに関し、吸蔵触媒コンバーターの最大吸収能力は公知であり、還元剤の添加および／または周囲条件を考慮して、この最大吸収能力のどの割合が現在達成されているかを決定できると、考えられる。それ故、自由に使える還元剤の絶対量も、決定できる。
【００１２】
その上、吸蔵触媒コンバーターにおける（まだ）利用できるまたは使われないままの吸蔵能力が、決定される。吸蔵触媒コンバーターの吸蔵能力は、すでに言及したように、存在する温度に依存する。例えば、温度が低すぎるまたは高すぎると、吸蔵能力は急速に低下する。さらに、吸蔵能力は、しかし追加的に、吸蔵触媒コンバーターのエージング、および／または、例えば燃料中の硫黄およびそれに応じた硫酸塩形成による、貯蔵物質の生じ得る汚染の影響も受け、硫酸塩形成は、アンモニアの貯蔵を、減少させるまたは（部分的に）妨げさえする。吸蔵能力は、エージングとともに典型的に低下する。充填量および吸蔵能力は、その際、それら自体で、例えばルックアップテーブル（特性マップ）により、モデルベースで決定され得る。これらは、しかし、添加量の、および現在の変換率の、および／または滑りの、直接測定によっても決定されることができ、滑りは、すなわち、還元剤の超化学量論的量のためにＳＣＲ触媒コンバーターを通り抜けることである。
【００１３】
ＳＣＲ触媒コンバーターにおける窒素酸化化合物の目標変換率は、モデルベースで決定される。例えば、ＳＣＲ触媒コンバーターの、吸蔵触媒コンバーターの、現在の排ガス中の窒素酸化化合物の、温度等のような、異なる測定値を、制御技術による与えられた条件の下で実際の推移をシミュレートするモデルで、考慮して、目標変換率は、望ましく決定される。それに関し、経験的データおよび／または関数が、使用され得る。さらに、モデルベースの目標変換率を決定するために、吸蔵触媒コンバーターの吸蔵能力および／または充填量が、しかし内燃機関の現在の作動状態および／または予測される作動状態も、モデルベースで取り入れられることができる。
【００１４】
目標変換率を達成するために、還元剤の添加、すなわち還元剤供給量が、相応に適合される。これは、例えば吸蔵触媒コンバーターが空である（または所定の最小担持に達しない）場合に、還元剤の超化学量論的量が添加されることを、意味する。それに対して、吸蔵能力の低下が今にも起こりそうである、および吸蔵触媒コンバーターに所定の最大担持がある場合に、還元剤の準化学量論的量が添加され、吸蔵触媒コンバーターが、アンモニア滑りが起こる前に、時宜を得て空にされるようになっている。
【００１５】
第１の分配戦略の結果は、現在の変換率をモニターすることによって得られる。例えば、現在の変換率は、窒素酸化物センサにより決定され、目標変換率からの偏差が検出されることができるようになっている。本方法を実行するように設定された制御器では、現在の変換率と定められた目標変換率との間の偏差が、記録される。
【００１６】
現在の変換率が、目標変換率と非常に異なる場合、さらなる、別の分配戦略が、開始される。これは、記録された偏差の、第１の限界値との比較により、決定される。偏差が大きすぎる場合、第１の分配戦略に誤りがあり得る。
【００１７】
この誤りに対処するために、さらなる分配戦略が選ばれ、さらなる分配戦略は、吸蔵触媒コンバーターを考慮することなく、行われる。すなわち、目標変換率が、吸蔵触媒コンバーターの考慮された担持で達成されることができない場合、さらなる分配戦略により、直接に分配が決定されることができる。この分配戦略は、窒素酸化化合物の変換用の、自由に使える還元剤がないことを、想定しており、還元剤は、時間的にすぐの、還元剤の直接の供給によって提供されない。従って、特に、吸蔵触媒コンバーターが、使用できる状態でない、またはブロックされていることを、想定している。
【００１８】
本方法の有利な実施形態では、ステップｅ）は、ステップｄ）で偏差が、所定の最大持続時間よりも長い期間にわたって記録された場合に、初めて実行される。
【００１９】
本方法のこの実施形態では、別の分配戦略への切り替えは、第１の限界値の第１の超過の際にすぐに行われず、これが、最大持続時間の所定の期間にわたって起きて初めて行われる。このようにして、通常の不規則性および／または測定誤差により引き起こされ得る、急激な制御挙動が阻止される。有利な点は、この場合、第１の限界値が、目標変換率に非常に近く定められ得ることである。これは、すでに少ない偏差が、分配戦略切り替えを引き起こし得ることを、意味する。それに関し、目標変換率の非常に正確な順守が達成されることができる。なぜならば、所定の最大持続時間よりも長い期間にわたって、第１の限界値の超過が起きる場合、第１の分配戦略が、今のところ誤りのあるモデルに基いている、または誤りのある結果を導くことが、確かに想定され得るからである。
【００２０】
さらに、本方法は、期間の検出のための手段が、偏差がもはや現れないとすぐ、リセットされ、偏差の第１の再発生の際に初めて、再びスタートされるように、構成され得る。しかし、偏差が、互いに対し比較的長い時間的間隔にわたって、検出されることもできる、すなわち、時間的に見て、第１の限界値を上回る偏差の出現の間に、変換率が目標変換率に対応し得る、および／または、第１の限界値を上回らない（小さい）偏差が現れ得る。この場合、必要に応じて、分配戦略切り替えが行われないように、所定の最大期間に起きてよい、偏差の数が検出される。
【００２１】
分配戦略の切り替えの際に、期間の検出のための手段は、望ましくリセットされる。切り替えの後に、さらなる分配戦略で、還元剤が今度は適切に分配できることが、最初に想定される。
【００２２】
本方法のさらなる実施形態では、期間の検出のための手段は、分配戦略の切り替えの際にリセットされず、必要に応じて、その上さらなる分配戦略（例えば第３の分配戦略）への切り替えのための基準として使用され得るように、第１の限界値の超過は、第２の限界値の超過との平均の形で考慮される。
【００２３】
本方法の有利な実施形態の１つでは、ステップｅ）の後に、所定の最大持続時間よりも長い、所定の期間の、さらなる分配戦略が実行され、続いて、元のステップａ）による第１の分配戦略に切り替えられる。
【００２４】
さらなる分配戦略をもたらすよう導いた所定の最大持続時間よりも長い、所定の期間にわたって、ステップｅ）の後にさらなる分配戦略を実行することにより、さらなる分配戦略が実際の変換に対し妥当な推定を示している限り、第１の分配戦略の実行により生じた排ガス処理装置における誤りのある状態が、補正されるように、十分な期間が保証されることが、確実にされることができる。例えば、さらなる分配戦略は、排ガス温度が上げられることによる、吸蔵触媒コンバーターの汚染除去を含む（第２の分配戦略＝汚染除去戦略）。そのような汚染除去プロセスでは、温度は、吸蔵触媒コンバーターの吸蔵能力がなくなるまで非常に低くなるほど、高く上げられる。従って、第２の分配戦略は、吸蔵触媒コンバーターがない、および変換が高い排ガス温度で行われているかのように、吸蔵触媒コンバーターを空にした後および／または吸蔵触媒コンバーターの加熱中に、実行されなければならない。さらに、本方法のそのような実行は、分配戦略間の不必要な速い切り替えが、行われないことを可能にし、システムが保護される。その上、このようにして、貯蔵にあるアンモニアの（未知の）量が、激減される。このアンモニア量は、「滑り」を引き起こし、アンモニアが排ガスシステムから流れ出るようになっている。
【００２５】
本方法の有利な実施形態の１つでは、吸蔵触媒コンバーターの担持の決定のために、充填モデルが使用され、充填モデルは、所定の期間の後にリセットされる。
【００２６】
充填モデルは、第１の分配戦略における還元剤の添加の基礎を提供する。ところで、所望の充填レベルと、最大充填レベルとが、非常に異なると、つまり、最大充填レベルが、通常の状態にある通例の吸蔵触媒コンバーターの吸蔵能力より低くなると、例えば、オフセットが、充填モデルに存在する。従って、充填モデルがリセットされると、このオフセットが、変換に再び利用可能にされることが、可能である。特に、成功した汚染除去戦略の後に、吸蔵触媒コンバーターの吸蔵能力が高められ、担持のより良い利用のための充填モデルのリセットが、可能になる。制御により、充填モデルは、再び吸蔵触媒コンバーターの実際の状況に適応され、さらなる分配戦略の前の測定値によって制限されない。
【００２７】
本方法の有利な実施形態の１つでは、さらなる分配戦略で、減少した第２の目標変換率が定められる。望ましくは、さらなる分配戦略は、その他の点では、第１の分配戦略のように実行される。
【００２８】
第１の目標変換率に対して下げられた第２の目標変換率により、添加される還元剤の量、つまり還元剤供給量が、減少する。このようにして、機能を十分に発揮し得る吸蔵触媒コンバーターでは、充填量または担持が減少し、吸蔵触媒コンバーターは空にされる。しかし少なくとも、排ガス中の窒素酸化化合物の対応する量が、正しく決定される、および／または、還元剤供給量が、不正確な決定された値にもかかわらず適応される、場合には、吸蔵触媒コンバーターはさらに補充されない。第１の目標変換率は、例えば、６０パーセント〜１００パーセントの窒素酸化化合物の還元を、要求することができる。第２の目標変換率は、排ガスシステムの実際の機能不良および／または制御上のエラー通知を、確かに回避するために、０．５〜０．９５の因数で、より低くあることができる。
【００２９】
本方法の有利な実施形態の１つでは、ステップａ）での分配戦略（１）の実行のために、排ガス処理装置（２３）の作動状態が存在する場合に、静的比例制御器（３５）が使用され、内燃機関の動的作動状態が存在する場合に、動的比例‐積分制御器（３７）が使用され、ステップｄ）で、偏差に加えて、静的比例‐積分制御器の第１の制御値と、動的比例‐積分制御器の第２の制御値と、の間の比較が行われ、考慮される。分配戦略（１）の実行は、ステップｂ）で、ステップａ）からの目標変換率に応じて、供給される還元剤量を定めることを言う。第１の制御値および第２の制御値は、それぞれ、制御器によってステップａ）からの目標変換率に従属して決定されたまたは定められた、供給される還元剤量に、対応する。
【００３０】
排ガス処理装置の静的作動状態は、変化しない、またはゆっくりとしか変化しない、排ガス処理装置の作動パラメータにより特徴付けられ、例えば、排ガス処理装置に接続された内燃機関が、一定の負荷および回転数で作動される場合に、現れる。排ガス処理装置の動的作動状態は、排ガス処理装置の速く変化する作動パラメータにより特徴付けられ、特に、内燃機関の頻繁で速い負荷および回転数変化の際に、現れる。動的または静的作動状態が存在するかは、例えば、排ガス処理装置の作動パラメータの勾配に基いて、識別されることができる。一定の作動パラメータの勾配が、所定の限界値を上回る場合、動的作動状態が存在する。そうでない場合には、静的作動状態が存在する。
【００３１】
異なる作動状態の場合に２つの異なる制御器で作動することにより、特に正確で同時に特に確実な、分配量の制御が、分配戦略内で、可能である。例えば、静的比例‐積分制御器は、分配量を特に正確に調節するのに、適合し得る。動的比例‐積分制御器は、そのために、排ガス処理装置における入れ替わる作動状態に関するエラーに左右されない。
【００３２】
説明された方法を実行するように設定された制御ユニットは、この実施形態に従って本方法を実行するために、静的比例‐積分制御器（ＰＩ制御器）の手段による第１の制御値と、動的比例‐積分制御器（ＰＩ制御器）の手段による第２の制御値と、を決定するように、設定される。
【００３３】
ＰＩ制御器は、Ｐ制御器およびＩ制御器の特性を、一つにまとめる。Ｐ部により、すぐに、制御偏差に比例する補正措置がループにおいて達成される。Ｉ部は、先行の制御値も考慮され、従って、稀に現れる偏差に対する激しい反応が緩和されることを、もたらす。ＰＩ制御器は、制御変数を、速く、永続的な偏差なしに、参照変数にするのに、適する。静的比例‐積分制御器は、それに関し、制御器の積分部用の記憶値が、変わらないままであるように、望ましくは、入力変数が、一定のままであるように、設定される。動的比例‐積分制御器は、これに反して、それに供給される異なった入力変数を有し得るが、特に、積分部（記憶部も）は、所定の条件の下でリセットされる。
【００３４】
積分部のリセットのための条件は、例えば分配戦略の切り替えであり得る。リセットにより、それ以前に達成された制御値に基き、上で説明したように、調整されることなく、比例‐積分制御器は、現在の入力変数に適応する。簡単に言うと、静的比例‐積分制御器は、それの記憶を保持し、制御値の現在の算定において先行入力変数を処理し、一方、ちょうどリセットされた動的比例‐積分制御器は、現在の値のみに反応する。動的比例‐積分制御器は、例えば、分配戦略内のみで、現在の入力変数に減衰作用を有して反応するように、そして、先行の分配戦略からの減衰作用が入り込まないように、設定される。従って、２つの制御値の間の偏差が大きすぎると、今のところ、所望の変換率が、現在の変換率と違っていると、想定される。
【００３５】
本方法の有利な実施形態の１つでは、偏差が、多数の限界値と比較され、限界値に基き、さらなる分配戦略が、以下の型に従って選び出される：
‐第１の限界値よりも小さい偏差：第１の分配戦略がさらに実行される、
‐第１の限界値よりも大きく第２の限界値よりも小さい偏差：第２の分配戦略が実行される、
‐第２の限界値よりも大きく第３の限界値よりも小さい偏差：第３の分配戦略が実行される、
‐第３の限界値よりも大きい偏差：第４の分配戦略が実行される。
【００３６】
連続する分配戦略（第１の、第２の、第３の、第４の分配戦略）では、排ガス処理装置が、第１の目標変換率が再び達成されることができる状態にリセットされるように、異なる目標値が実行され得る。このために、例えば、吸蔵触媒コンバーターを汚染除去するために、排ガスの温度が上げられることができ、吸蔵触媒コンバーターのまたはＳＣＲ触媒コンバーターの機能性を再び高めるために、吸蔵触媒コンバーターが空にされ得る、および／または他の措置が取られ得る。必要に応じて、しかし、分配戦略は、吸蔵触媒コンバーターが必要とされないように、目標変換率がリセットされることも含む。このようにして、吸蔵触媒コンバーターがもはや十分に機能しない場合でも、十分に正確な制御が達成可能である。
【００３７】
分配戦略は、それに関し、段階がつけられ得る、または開始の順序に関し予め定められ得る。第１の分配戦略は、最良の変換が、十分機能するシステムにおいて存在する場合に、行われる（基礎戦略）。第２の分配戦略は、吸蔵触媒コンバーターを空にすることによる負荷への適応を実現しようとする、すなわち、減少した還元剤供給量が設定される場合に、実行される（負荷減少戦略またはオフセット補正戦略）。第３の分配戦略は、空にされるおよび硫酸塩のバーンオフによる汚染除去の際に、減少した変換のために、予め定められ得る（汚染除去戦略）。第４の分配戦略は、吸蔵触媒コンバーターがもはや（十分に）機能を発揮しないおよび／または再生志向に反応しないので、吸蔵触媒コンバーターなしの永続的な作動に定められ得る（非常戦略）。しかし、他の順序および戦略も可能である。
【００３８】
本方法の有利な実施形態の１つでは、ＰＩ制御器の積分制御部は、分配戦略の１つの実行のために、分配戦略の切り替えの際にリセットされる。ＰＩ制御器の積分制御部は、存在する作動条件に対する、分配量の、長期のおよび正確な適応を可能にする。積分制御部により、排ガス処理装置の静的作動状態が存在する場合に、成功したそのような適応が可能である。排ガス処理装置の動的作動状態が存在する場合は、そのような適応は、大抵可能でない。積分制御器は、作動パラメータの短期間の変化に、速く十分に反応できないからである。従って、積分制御部が、動的作動状態の際にリセットされると、有利である。
【００３９】
分配戦略の交換は、説明された方法では、動的作動状態が存在することを、強く示唆する。通常、本方法のステップｄ）で決定される、現在の変換率と目標変換率との間の偏差は、動的作動状態と関連する。従って、積分制御部が、分配戦略の切り替えの際にリセットされると、有利である。
【００４０】
この目標値の設定により、特に正確な変換率または還元剤供給量が、達成される。出力は、窒素酸化化合物の生成に比例する。出力に基いた絶対目標値の設定は、その際、直接の測定値が必要とされることなく、特に正確な目標値決定を実現する。窒素酸化化合物の質量流量用の絶対目標値は、例えば、法律で定められた排ガス基準に合わせられる。排ガス基準は、例えば、浄化された排ガスにおける、窒素酸化化合物の許容質量の上限を示す。窒素酸化化合物を還元するための百分率の目標値の設定は、特に、排ガス浄化プロセスにおける窒素酸化化合物を変換する能力に合わせられ、従って特に信頼性がある。
【００４１】
本方法の有利な実施形態の１つでは、少なくとも第１の分配戦略（第１の分配戦略および／またはさらなる分配戦略の少なくとも１つ）で、目標変換率が、以下の目標変換率のグルーブから選びだされる：
‐第１の目標変換率、第１の目標変換率は、排ガス処理装置に接続された内燃機関の出力に関連する、
‐第２の目標変換率、第２の目標変換率は、浄化された（排ガス処理装置を出て行く）排ガスにおける窒素酸化化合物の質量流量に関連する、
‐第３の目標変換率、第３の目標変換率は、ＳＣＲ触媒コンバーターの上流の窒素酸化化合物の量と、ＳＣＲ触媒コンバーターの下流の窒素酸化化合物の量と、の間の比を予め定める。
【００４２】
目標変換率は、浄化されていない排ガスに存在する窒素酸化化合物全体で、ＳＣＲ触媒コンバーターで変換される窒素酸化化合物の割合が、どれくらいであるべきかを示す、計算された値である。
【００４３】
本方法の有利な実施形態の１つでは、異なる目標変換率が算定される分配戦略で、窒素酸化化合物の最も低い変換が予め定められる目標変換率が、選び出される。この目標変換率を選び出すことにより、高い確率で目標変換率が達成される、および同時に滑りが確実に回避されることが、達成される。
【００４４】
本方法のさらに有利な実施形態では、説明された方法の作動の前（ステップａ）の前）に、開始時点の設定のために、吸蔵触媒コンバーターに担持が存在しなくなるまで分配量が減少し、それから開始時点が設定される。本方法は、従って、空の吸蔵触媒コンバーターで開始される。開始時点の設定により、担持がもはや存在しない場合に、モデル固有の計算エラーが、分配戦略の誤った経過をもたらすのを、回避することができる。特に、実際に存在する充填量のオフセットが、回避される、または再び除去される。内燃機関の作動の間に、説明された方法の新たな作動を有する再始動が、規則的に生じることがあり、吸蔵触媒コンバーターに担持が存在しないことが、その都度保証される。
【００４５】
本方法のさらに有利な実施形態では、方法ステップａ）〜ｅ）は、ループ状に規則的に繰り返して実行される。
【００４６】
本発明のさらなる観点では、自動車も提案され、自動車は、内燃機関と、内燃機関の排ガスの浄化のための排ガス処理装置と、を備え、排ガス処理装置は、還元剤用の供給ポイントと、還元剤の貯蔵のための吸蔵触媒コンバーターと、排ガス中の窒素酸化化合物の選択触媒還元を実行するＳＣＲ触媒コンバーターと、制御装置と、を備え、制御装置は、ここで説明された方法の実行用に、構想され、調整される。
【００４７】
本発明のさらなる観点によると、固定的装置も提案され、固定的装置は、内燃機関と、内燃機関の排ガスの浄化のための排ガス処理装置と、を備え、排ガス処理装置は、還元剤用の供給ポイントと、還元剤の貯蔵のための吸蔵触媒コンバーターと、排ガス中の窒素酸化化合物の選択触媒還元を実行するＳＣＲ触媒コンバーターと、制御装置と、を備え、制御装置は、ここで説明された方法の実行用に、構想され、調整される。そのような固定的装置は、例えば発電機であり得る。
【００４８】
請求項に個々に挙げられた特徴は、任意の技術的に有意な方法で、組み合わせ可能であり、本発明のさらなる設計変形が示される、明細書中からの実情および図からの詳細によって補足されることもある。
【００４９】
本発明および技術周辺は、以下で図に基いてより詳細に説明される。図は特に好ましい実施形態を示すが、本発明はそれに限定されない。特に、図および特に示された大きさの割合は単に概略であることが、指摘される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】上で説明された方法の配線図を示す。
【図２】方法の実行のための代替的制御器を示す。
【図３】充填レベルリセットを有する分配戦略を示す。
【図４】自動車における排ガス処理装置の配置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１は、上の説明による、排ガス処理装置における排ガス質量流量に還元剤を供給する方法の実行のための可能な配線図を、示す。これに関し、第１の分配戦略１、第２の分配戦略２、および第３の分配戦略３が、中心に示され、これらの分配戦略は、それぞれ、第１の目標変換率４および第１の限界値１４、第２の目標変換率５および第２の限界値１５、第３の目標変換率６および第３の限界値１６、を生成する。スイッチオペレータ７は、決定オペレータ１１からの制御信号２０に基き、どの目標変換率およびどの限界値（この例では第１の目標変換率４および第１の限界値１４）が、使用されるかを決定する。スイッチオペレータ７は、しかし分配戦略にも接続され、処理能力の節約のために、分配戦略の１つだけが実行されるようになっている。制御器８は、ＳＣＲ触媒コンバーター２５において現在の変換率１０をもたらす、還元剤供給量９を算定する。現在の変換率１０は、減算演算子１２により、選び出された目標変換率（この場合では第１の目標変換率４）と比較される。それから偏差１３が生じ、偏差１３は、選び出された限界値（この場合では第１の限界値１４）と、比較演算子１７で比較される。偏差１３が限界値１４を上回る場合、記憶オペレータ１８に登録が行われる。記憶オペレータ１８は、例えばカウンタとして構成される。記憶オペレータ１８では、偏差１３が第１の限界値１４を上回る時間の、全持続時間が数えられる。全持続時間が、所定の最大持続時間１９を上回る場合、変化が、決定オペレータ１１で引き起こされる。還元剤供給量９は、この例では、分配戦略１〜３のそれぞれのための入力変数を示す。さらに、純粋に図的に、それぞれの分配戦略で、異なる入力変数が、異なった数で示される。その上、決定オペレータ１１では、制御器８の積分部２１用のリセット信号２２が可能であり、制御器８は、例えば分配戦略の入れ替わりの際に、リセットされる。この例では、所定の最大持続時間１９は、決定オペレータ１１が作動されるべきときに、リセットされる。
【００５２】
図２では、代替的制御器８が示され、代替的制御器８は、静的比例‐積分制御器３５と、動的比例‐積分制御器３７と、を含む。静的比例‐積分制御器３５は、第１の制御値３６を出力し、動的比例‐積分制御器３７は、第２の制御器３８を出力する。第１の制御値３６および第２の制御器３８は、それぞれ、提案される還元剤供給量に対応する。選択プロセッサ３９により、動的作動状態または定常作動状態があるかに応じて、第１の制御値３６または第２の制御器３８が、選び出され、還元剤供給量９として用いられる。この制御器８は、代替的に、図１による配線図で対応して使用可能である。
【００５３】
図３では、第１の分配戦略１が示され、第１の分配戦略１で、充填レベル調節が行われることができる。所望の担持４１は、この場合、微分演算子４４によって、最大担持４２と比にされる。この割合は、担持比較オペレータ４５で、閾値４３と比較され、それに基いて担持値４０がリセットされる。図３は、図１（上左）でも示されて使用されているような、第１の分配戦略１を詳細に示したものである。
【００５４】
図４では、自動車３４が示され、自動車３４では、内燃機関２４が排ガス処理装置２３に接続される。排ガス処理装置２３では、流れ方向３２に、例えば、酸化触媒コンバーター３１および後続のＳＣＲ触媒コンバーター２５が、配置される。ＳＣＲ触媒コンバーター２５の上流に、吸蔵触媒コンバーター２６が設けられ、吸蔵触媒コンバーター２６は、還元剤貯蔵３３に接続された供給ポイント２７を経由した還元剤を、蓄えることができる。第１センサ２９および第２センサ３０により、それぞれの分配戦略用の値が決定される。この値は、制御装置２８用の入力変数を示し、制御装置２８は、供給ポイント２７用の還元剤供給量９を、説明された方法によって制御する。
【００５５】
ここで提案された方法により、排ガス処理装置において、非常に狭い境界範囲で非常に正確に分配すること、並びに同時に、故障および他の変化に適切に反応することが、可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  第１の分配戦略
２  第２の分配戦略
３  第３の分配戦略
４  第１の目標変換率
５  第２の目標変換率
６  第３の目標変換率
７  スイッチオペレータ
８  制御器
９  還元剤供給量
１０  現在の変換率
１１  決定オペレータ
１２  減算演算子
１３  偏差
１４  第１の限界値
１５  第２の限界値
１６  第３の限界値
１７  比較演算子
１８  記憶オペレータ
１９  所定の最大持続時間
２０  制御信号
２１  積分部
２２  リセット信号
２３  排ガス処理装置
２４  内燃機関
２５  ＳＣＲ触媒コンバーター
２６  吸蔵触媒コンバーター
２７  供給ポイント
２８  制御装置
２９  第１センサ
３０  第２センサ
３１  酸化触媒コンバーター
３２  流れ方向
３３  還元剤貯蔵
３４  自動車
３５  静的比例‐積分制御器
３６  第１の制御値
３７  動的比例‐積分制御器
３８  第２の制御値
３９  選択プロセッサ
４０  担持値
４１  所望の担持
４２  最大担持
４３  閾値
４４  微分演算子
４５  担持比較オペレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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