DE19502011C2 - Verfahren zum Begrenzen der Innentemperatur eines Katalysators - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, zum Ermitteln der Innentemperatur eines Ka­ talysators und zum Steuern der Kraftstoffzufuhr zu einem Ver­ brennungsmotor, um die Katalysatorinnentemperatur unter einem vorgegebenen Maximalwert zu halten.

Bei modernen Automobilmotoren werden üblicherweise Katalysa­ toren eingesetzt, um die Abgasemissionen des Motors zu redu­ zieren. Derartige Katalysatoren arbeiten derart, daß sie die Zusammensetzung des von dem Motor erzeugten Abgases chemisch verändern, um die Auspuffemissionen betreffende Umweltvor­ schriften einzuhalten. Katalysatoren arbeiten üblicherweise dann mit einem Spitzenwirkungsgrad, wenn die Temperatur des Katalysatormaterials in dem Katalysator innerhalb eines be­ stimmten spezifizierten Temperaturbereichs liegt. Ein Dauer­ betrieb des Katalysators bei einer höheren Temperatur als der spezifizierten Temperatur führt jedoch zu einer Degrada­ tion des Katalysatormaterials innerhalb des Katalysators. Eine derartige Degradation führt zu einer verringerten Kata­ lysatorbetriebslebensdauer und zu erhöhten Emissionen.

Demzufolge besteht das Erfordernis, die Betriebstemperatur eines Katalysators genau zu ermitteln und die Temperatur des Katalysators während des Fahrzeugbetriebs zu begrenzen.

So wird in der DE 41 00 397 A1 die Verwendung von Temperatur­ fühlern zur Ermittlung der Innentemperatur eines Katalysators vorgeschlagen, jedoch wird hier über die weitere Steuerung des Luft/Kraftstoff-Gemisches nichts ausgesagt.

Aus der DE 41 01 616 A1 sind Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Sensoren bekannt, die stromaufwärts bzw. stromabwärts eines Katalysators zum Erfassen der jeweiligen Luft/Kraftstoff- Verhältnisse angeordnet sind. Hierbei handelt es sich um Sau­ erstoffsensoren, wobei gemäß der DE 38 21 345 A1 einer der Sauerstoffsensoren auch im Katalysator angeordnet sein kann. Eine Ermittlung der Katalysatorinnentemperatur ist in beiden Fällen nicht vorgesehen.

Ein System und ein Verfahren zur Voraussage der Innentempera­ tur eines Katalysators ist in der US 4 656 829 beschrieben. Dabei wird ohne einen in dem Katalysator angebrachten Tempe­ ratursensor eine Katalysatorinnentemperatur nur unter Zugrun­ delegung von Motorbetriebsparametern ermittelt. Die vorausge­ sagte Innentemperatur wird verwendet, um festzustellen, ob die so berechnete Innentemperatur eine vorgegebene maximale Innentemperatur Überschreitet. Wenn festgestellt wird, daß die ermittelte Katalysatorinnentemperatur eine vorgegebene maximale Temperatur überschreitet, wird das Luft/Kraftstoff- Verhältnis verringert, um ein angereicherteres Luft/Kraft­ stoff-Gemisch zu erzeugen, wodurch die Temperatur der Motor­ abgase und somit die des katalytischen Konverters sinkt. Nachteilig ist bei diesem vorbekannten System, daß es ledig­ lich auf bereits eingetretene Temperaturüberschreitungen rea­ giert, aber nicht in der Lage ist, die Auftretenshäufigkeit von Übertemperatur-Zuständen zu verringern. Durch häufiges Überschreiten der maximalen Temperatur wird die Betriebsle­ bensdauer eines Katalysators verringert. Ferner können häufi­ ge größere Sprünge im Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem un­ ruhigen Motorverhalten im Fahrbetrieb führen.

Demgegenüber liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Betriebslebensdauer eines Katalysators in einem Fahrzeug zu erhöhen und auch das Motorverhalten während des Fahrbetriebs zu verbessern, indem die Temperatur des Kataly­ satormaterials innerhalb des Katalysators ermittelt und die Temperatur des Katalysatormaterials unterhalb einer vorgege­ benen Maximalbetriebstemperatur gehalten wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Ein Vorteil der bevorzugten Ausführungsformen besteht darin, daß die Auspuffemissionen und die Kosten für die Fahrzeug­ wartung durch den Betriebs des Katalysators unterhalb einer maximalen Betriebstemperatur verrinegert werden.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Er­ findung werden anhand der nachstehenden Beschreibung bevor­ zugter Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugmotors und einer erfindungsgemäßen elektronischen Motor­ steuerungsvorrichtung;

Fig. 2 und 3(a), (b) und (c) Flußdiagramme, welche die Be­ triebsweise einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellen.

Gemäß Fig. 1 pumpt eine Kraftstoffpumpe 12 Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 10 durch eine Kraftstoffleitung zu ei­ nem Satz Kraftstoffeinspritzdüsen 14, welche Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor 11 einspritzen. Die Kraftstoffein­ spritzdüsen 14 sind von herkömmlicher Konstruktion und so angeordnet, daß sie Kraftstoff in die ihnen zugeordneten Zy­ linder in präzisen Mengen einspritzen, wie diese von einer elektronischen Motorsteuerung (EEC, electronic engine con­ troller) 100 vorgegeben werden, die ein Kraftstoffeinspritz­ signal über eine Signalleitung 17 an die Kraftstoffein­ spritzdüsen 14 überträgt. Das Kraftstoffeinspritzsignal wird von der EEC 100 zeitabhängig verändert, um ein von der EEC 100 vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhal­ ten. Der Kraftstofftank 10 enthält vorzugsweise Flüssig­ kraftstoff, wie z. B. Benzin, Methanol oder eine Kombination hiervon. Ein Abgassystem 31, welches ein oder mehrere Abgas­ rohre und einen mit 75 bezeichneten Abgasanschlußflansch aufweist, transportiert ein aus der Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem Motor erzeugtes Abgas zu einem ersten Katalysator 32 und einem zweiten Katalysator 33. Ein in Fig. 1 in einer Querschnittsansicht dargestellter erster Katalysator 32 enthält ein mit 82 und 84 bezeichnetes Katalysatormaterial, welches das von dem Motor erzeugte Ab­ gas chemisch verändert und welches über den bei 77 zu sehen­ den Abgaseinlaß in den Katalysator 32 eintritt, um ein kata­ lytisch behandeltes Abgas zu erzeugen, welches dann weiter von dem zweiten Katalysator 33 chemisch verändert wird, wel­ cher ein mit 85 bezeichnetes Katalysatormaterial enthält.

Ein vor dem ersten Katalysator 32 des Abgassystems 31 des Motors 11 angeordneter beheizter Vor-Abgassauerstoffsensor 60 (HEGO, heated exhaust gas oyxgen) erfaßt den Sauerstoff­ gehalt des von dem Motor 11 erzeugten Abgases und überträgt ein entsprechendes Signal 61 an die EEC 100. Ein Nach-HEGO- Sensor 70, welcher hinter dem Katalysator 32 angeordnet ist, erfaßt den Sauerstoffgehalt des katalytisch behandelten Ab­ gases und überträgt ein entsprechendes Signal 71 an die EEC 100. Weitere Sensoren, allgemein mit 101 bezeichnet, liefern zusätzliche Information über den Motorzustand an die EEC 100, wie z. B. Kurbelwellenstellung, Winkelgeschwindigkeit, Drosselklappenstellung, Lufttemperatur usw. Die aus diesen Sensoren stammende Information wird von der EEC 100 zur Steuerung des Motorbetriebs verwendet.

Ein am Lufteinlaß des Motors 11 angeordneter Luftmassen­ stromsensor 15 erfaßt die Menge der in ein Einlaßsystem des Motors eingesaugten Luft und liefert ein Luftmassenstromsi­ gnal 16 an die EEC 100. Das Luftmassenstromsignal 16 wird von der EEC 100 dazu verwendet, um einen als Luftmasse (AM, air mass) bezeichneten Wert zu berechnen, welcher eine in das Ansaugsystem strömende Luftmasse in kg/Minute (1bs/min.) angibt. Das Luftmassenstromsignal 16 wird ebenfalls zum Be­ rechnen eines als Ladeluft (AIRCHG, air charge) bezeichneten Wertes verwendet, welcher die Luftmasse pro Zylinderfüllung in der Dimension kg/Zylinderfüllung (1bs. per cylinder fil­ ling) angibt, wobei eine Zylinderfüllung für jeden Zylinder des Motors einmal pro zwei Motorumdrehungen bei einem Vier­ taktmotor auftritt. Bei einer für einen Zweitaktmotor vorge­ sehenen Ausführungsform erfolgt eine Zylinderfüllung pro Mo­ torzylinder bei jeder Motorumdrehung.

Die EEC 100 umfaßt einen Microcomputer mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 41, Eingangs- und Ausgangsports 40 (I/O-Ports), einem Nur-Lese-Speicher (ROM) 42 zum Spei­ chern von Steuerprogrammen, einem Speicher für wahlfreien Zugriff (RAM) 43 zum kurzzeitigen Datenspeichern, welcher auch für Zähler und Zeitgeber verwendet werden kann, einem Datenerhaltungsspeicher (KAM, keep alive memory) 44 zum Speichern erlernter Werte und einem herkömmlichen Datenbus. Die EEC 100 enthält auch einen Zeitgeber für den Auszustand des Motors, welcher ein Signal erzeugt, das die Zeitdauer angibt, in welcher der Motor ausgeschaltet war. Die in dem Signal enthaltene Information wird in einer mit ENG OFF TMR bezeichneten Variablen gespeichert, welche die Zeitdauer an­ gibt, in welcher der Motor ausgeschaltet war.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfahren das Katalysa­ tormaterial 82 und 84 im ersten Katalysator 32 und das Kata­ lysatormaterial 85 im zweiten Katalysator 33 eine Degradati­ on, wenn sie bei einer höheren Temperatur als etwa 843°C (1550°F) betrieben werden. Eine Temperatur an einem mit 76 bezeichneten Innenpunkt des Katalysatormaterials ist reprä­ sentativ für die Temperatur des Katalysatormaterials im Ka­ talysator 32. Der Innenpunkt ist bevorzugt in einer Entfer­ nung von 2,54 cm (1 inch) vom Anfangskontaktpunkt mit dem Abgas im ersten Katalysatormaterial 82 an der axialen Mit­ tellinie des ersten Katalysatormaterials 82 angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Temperatur des Innenpunktes während des Motorbetriebs ermittelt und eine von den Einspritzdüsen gelieferte Kraftstoffmenge geändert, um die Innentemperatur unter einen Maximaltemperaturwert zu halten, welche in einer bevorzugten Ausführungsform etwa 843°C (1550°F) beträgt. Eine bevorzugte Ausführungsform er­ mittelt eine für die Temperatur der Katalysatormasse im er­ sten Katalysator 32 indikative Temperatur und verändert die Rate, mit welcher der Kraftstoff von den Einspritzdüsen 14 geliefert wird, um die Zusammensetzung des von dem ersten Katalysator 32 verarbeiteten Abgases zu verändern. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Rate der Kraft­ stoffzufuhr erhöht, um ein - im Vergleich zu einem stöchio­ metrischen Verhältnis - angereichertes Luft/Kraftstoff-Ver­ hältnis zu erzeugen, welches zu einer niedrigeren Abgastem­ peratur führt. In einer anderen Ausführungsform wird die Ra­ te des Kraftstoffzufuhr verringert, um ein im Vergleich zu einem stöchiometrischen Verhältnis abgemagertes Luft/Kraft­ stoff-Verhältnis zu erzeugen, welches ebenfalls zu einer niedrigeren Abgastemperatur führt. Auf diese Weise wird die Temperatur des ersten Katalysators gesteuert.

Die Fig. 2 und 3(a), (b) und (c) sind Flußdiagramme, welche die von der EEC 100 in einer Routine ausgeführten Schritte darstellen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die in Fig. 2 und 3(a), (b) und (c) dargestellten Schritte einen Teil einer größeren Routine, die andere Motorsteuer­ funktionen ausführt. Fig. 2 zeigt die von der EEC 100 in ei­ ner Temperaturermittlungsroutine ausgeführten Schritte, um die Innentemperatur des ersten Katalysator 32 während des Motorbetriebs zu ermitteln.

Der Einsprung in die Temperaturermittlungsroutine erfolgt bei 200, und bei 201 wird ein Initalisierungs-Flag EXT INIT geprüft, um zu ermitteln, ob bestimmte Temperaturvariablen initialisiert wurden. Eine bevorzugte Ausführungsform ini­ tialisiert vorteilhaft bestimmte Temperaturvariablen derart, daß beispielsweise berücksichtigt wird, ob ein Motor für ei­ ne kurze Zeitdauer abgeschaltet war, in der sich der Kataly­ sator nicht auf Umgebungstemperatur abkühlen konnte. Das Auftreten von Übertemperaturzuständen des Katalysators wird demzufolge durch Abschätzen der Katalysatortemperatur nach dem Motorstart als Funktion der Katalysatortemperatur nach einem Motorstop, der Umgebungstemperatur, einer für die Ka­ talysatorabkühlung indikativen Zeitkonstante und der seit dem Motorstop bis zum nächsten Motorbetrieb verstrichenen Zeit reduziert. EXT INIT wird auf einen Wert von 1 gesetzt, wenn die Motorstromversorgung eingeschaltet wird, so daß die Temperaturvariablen bei 202 initialisiert werden können. So­ bald die Variablen initialisiert sind, wird EXT INIT auf ei­ nen Wert 0 gesetzt und verbleibt bei einem solchen Wert, bis der Motorbetrieb beendet wird. Bei 202 werden mehrere in der Temperaturermittlungsroutine zu verwendende Variablen gemäß nachstehender Darstellung initialisiert:

EXT FL KAM = (EXT FL KAM - INFAMB-KAM) . FNEXP(-ENG OFF TMR / TC SOAK FL) + INFAMB KAM (1)

EXT CMD KAM = (EXT CMD KAM - INFAMB KAM) . FNEXP(-ENG OFF TMR / TC SOAK CMD) + INFAMB KAM (2)

EXT SS FLN = EXT FL KAM (3)

EXIT INIT = 1 (4)

wobei:
EXT FL KAM ein Wert ist, welcher im Datenerhaltungs­ speicher 44 gespeichert wird und eine Momentantemperatur des Abgases am Abgasanschlußflansch 75 angibt,
ENG OFF TMR eine Variable ist, welche die Zeit in Sekun­ den angibt, in welcher der Motor abgeschaltet war,
TC SOAK FL eine in Sekunden kalibrierbare Zeitkonstante ist, welche der Abkühlung des Abgases am Abgasanschluß­ flansch 75 zugeordnet ist, wenn der Motor abgeschaltet ist,
FNEXP () eine im ROM 42 gespeicherte Nachschlagetabelle ist, welche eine Exponentialfunktion für die Verwendung durch einen Festkommaprozessor in der EEC 100 annähert,
EXT CMD KAM ein Momentantemperaturwert des Abgases am Innenpunkt 76 des Katalysators 32 ist,
ENG OFF TMR eine Variable wie vorstehend beschrieben ist,
TC SOAK CMD eine empirisch abgeleitete Zeitkonstante in Sekunden für die Abkühlung des Abgases am Katalysatorinnen­ punkt ist, und
INFAMB KAM ein Wert ist, der eine Schätzung der Umge­ bungslufttemperatur z. B. in °F angibt.

Wie aus den vorstehenden Gleichungen (1) und (2) zu ersehen ist, enthält die Variable ENG OFF TMR, wenn der Motor für längere Zeitdauer abgeschaltet war, einen großen wert, und die Exponentialfunktion in dem ersten additiven Term auf der rechten Seite der Gleichung ergibt dann einen wert gleich Null, und die Temperatur des Katalysatorinnenpunktes und am Abgasanschlußflansch wird gleich der Umgebungstemperatur. Für kürzere Zeitdauern stellt die Exponentialfunktion FNEXP eine Näherung für die Abkühlung des Katalysatorinnenpunktes dar. Da EXT FL KAM im Datenerhaltungsspeicher 44 gespeichert wird, enthält EXT FL KAM nach der Initialisierung vorteil­ hafterweise die Temperatur des Abgases am Abgasanschluß­ flansch 75, bei der der Motor zum letzten Mal abgeschaltet wurde.

Bei 203 wird ein Gleichgewichtszustands-Temperaturwert, der eine Gleichgewichtszustands-Temperatur des Abgasanschluß­ flansches 75 bei einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff- Verhältnis angibt, gemäß der nachstehenden Beziehung berech­ net:

EXT SS FL ST = [FN4441(N,AIRCHG) . FN441B(SPKMBT - SAF) . FN441C(EGRACT)] + FN441I(ACT) + FN441T(AM) . (ECT - 200) (5)

wobei:
FN4441(N,AIRCHG) ein empirisch abgeleiteter Wert ist, der in einer von der Motordrehzahl N und Ladeluft AIRCHG, indexierten Tabelle enthalten ist, welcher eine Grundgleich­ wichtszustands-Temperatur am Abgasanschlußflansch in °C (°F) bei einer spezifischen Motordrehzahl und Ladeluft bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis von 14,6, 0% Abgasrückführung (EGR), MBT-Zündung und 93°C (200°F) Motorkühlmitteltempera­ tur angibt,
FN441B(SPKMBT - SAF) ein Wert ist, der in einer von ei­ nem Zündzeitpunkts-Delta in Grad indexierten Tabelle enthal­ ten ist, welcher einen Effekt des Zündzeitpunktes auf die Temperatur am Abgasanschlußflansch angibt, SPKMBT ein Zündzeitpunkt für maximalen thermischen Wir­ kungsgrad, bekannt als Maximalzündung für bestes Drehmoment (MBT, maximum spark for best torque) ist,
SAF ein geplanter Zündzeitpunkt ist, welcher gegenüber dem SPKMBT zur Reduzierung einer geregelten Emission oder zur Verhinderung von Motorklopfen verzögert sein kann, und die Differenz zwischen SPKMBT und SAF gleich einem Zündzeit­ punkts-Delta in Grad ist, welches zum Indexieren der Index­ tabelle FN441B verwendet wird,
FN441I(ACT) ein dimensionsloser Wert ist, der den Effekt der Temperatur des Luftstroms in den Motor (Ladelufttem­ peratur oder ACT) auf die Temperatur am Abgasanschlußflansch angibt,
FN441C(EGRACT) ein Wert ist, der in einer von dem Pegel der Abgasrückführung indexierten Tabelle enthalten ist, wel­ cher den Effekt der Abgasrückführung auf die Temperatur am Abgasanschlußflansch angibt,
FN441T(AM) ein von AM indexierter Wert ist, welcher eine Reduzierung der Temperatur am Abgasanschlußflansch pro Grad Kühlmitteltemperatur unter 93°C (200°F) angibt.

Bei 204 wird der Gleichgewichtszustand-Temperaturwert EXT SS FL ST durch einen Wert angepaßt, welcher eine Funkti­ on einer Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen LAMBSE ist, um eine Veränderung der Abgastemperatur aufgrund einer Änderung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durch die nachstehende Be­ ziehung zu berücksichtigen, wodurch ein Wert EXT SS FLN er­ zeugt wird, der eine Gleichgewichtszustands-Temperatur am Abgasanschlußflansch angibt:

EXT SS FLN = EXT SS FL ST . FN441A(LAMBSE) (6)

wobei:
EXT SS FL ST ein Wert wie vorstehend beschrieben ist, und
FN441A(LAMBSE) ein in einer Tabelle enthaltener und von einer Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen LAMBSE indexier­ ter Wert ist, der den Effekt der Variablen LAMBSE auf die Temperatur am Abgasanschlußflansch angibt.

Bei 205 wird eine Zeitkonstante TC-EXT-FLANGE, welche einen Temperaturanstieg am Abgasanschlußflansch 75 angibt, als Funktion der in das Einlaßsystem einströmenden Luftmasse AM gemäß der nachstehenden Beziehung berechnet:

TC EXT FLANGE = FN442(AM) (7)

wobei FN442(AM) ein aus einer von AM indexierten Tabel­ le, wie vorstehend beschrieben, erhaltener Wert ist und eine Zeitkonstante in Sekunden für den Anstieg der Temperatur am Abgasanschlußflansch aufgrund einer stufenartigen Verände­ rung in der momentan vorhergesagten Temperatur am Abgas­ anschlußflansch in Abhängigkeit der Luftmasse angibt. Diese Zeitkonstante ist von der Wärmekapazität des Metalls - aus­ gehend vom Verbrennungsraum bis zum Abgasanschlußflansch - abhängig.

Ein Momentanwert der Temperatur am Abgasanschlußflansch EXT FL KAM wird dann als eine Funktion der Gleichgewichts­ zustands-Temperatur am Abgasanschlußflansch EXT SS FL, der Zeitkonstante für den Temperaturanstieg TC EXT FLANGE und der benötigten Zeit für die Ausführung der Hintergrund­ schleife BG TMR gemäß den nachstehenden Beziehungen berech­ net:

EXT FL KAM = (1 - FK) . EXT FL KAM . FK . EXT SS FLN (8)

wobei FK eine Exponentialglättungsfunktion gemäß der nachstehenden Beziehung ausführt:

FK = 1 / (1 + TC EXT FLANGE / BG TMR).

Bei 206 wird ein Gleichgewichtszustands-Temperaturabfall EXT-SS-PLOSS zwischen dem Abgasanschlußflansch 75 und dem Abgaseinlaß 77 des ersten Katalysators 32 vorteilhaft gemäß der nachstehenden Beziehung berechnet:

EXT SS PLOSS = FN445L(AM) . DELTA T (9)

wobei:
FN445L(AM) ein dimensionsloser in einer von der Luftmas­ senstromrate AM indexierten Tabelle enthaltener Wert ist, welcher einen Temperaturabfall zwischen dem Abgasanschluß­ flansch und dem Einlaß am Katalysator als Funktion von AM angibt, und
DELTA T ein Wert ist, welcher eine Temperaturdifferenz in °C (°F) zwischen der Abgastemperatur am Abgasanschluß­ flansch und der Umgebungstemperatur angibt.

DELTA T wird bevorzugt gemäß der nachstehenden Beziehung berechnet:

DELTA T = AVG T - INFAMB KAM (10)

wobei:
INFAMB KAMB ein Wert gemäß vorstehender Beschreibung ist, und
AVG T ein Wert ist, der einen gemittelten Wert der Ab­ gastemperatur aus dem Abgasanschlußflansch 75 zum Abgasein­ laß 77 des ersten Katalysators hin angibt.

AVG T wird bevorzugt gemäß der nachstehenden Beziehung be­ rechnet:

AVG T = (EXT FL KAM + EXT CATIN) / 2 (11)

wobei:
EXT FL KAM wie vorstehend beschrieben ist, und
EXT CATIN ein Wert ist, der die Temperatur des Abgases am Abgaseinlaß 77 des ersten Katalysators angibt.

Der in EXT CATIN enthaltene Wert wird in der nachstehend be­ schriebenen Weise berechnet. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, wird in einer bevorzugten Ausführungsform ein Wert von EXT CATIN, welcher vor Ausführung der Schritte in Fig. 2 be­ rechnet worden war, in die vorstehende Gleichung (11) einge­ setzt.

Der Temperaturwert EXT CATIN wird bei 207 als eine Funktion der Momentantemperatur am Abgasanschlußflansch 75, EXT FL KAM und des Gleichgewichtszustands-Temperaturabfalls zwischen dem Abgasanschlußflansch 75 und dem Abgaseinlaß 77, EXT SS PLOSS wie folgt berechnet:

EXT CATIN = EXT FL KAM - EXT SS PLOSS (12)

Bei 208 wird ein Wert EXT SS EXOT, welcher einen Anstieg der Temperatur des Abgases im ersten Katalysator 32 aufgrund der exothermen Reaktion des Abgases mit dem Katalysatormaterial 82 und 84 angibt, gemäß der folgenden Beziehung berechnet:

EXT SS EXOT = FN448(AM) . FN448A(LAMBSE) (13)

wobei:
FN448(AM) ein in einer von der Luftmassenstromrate AM indexierten Tabelle enthaltener Wert ist, welcher eine Be­ ziehung zwischen einem Temperaturanstieg des Abgases in dem Katalysator als eine Funktion des Luftstroms durch den Kata­ lysator angibt und welcher vorzugsweise gleich 1,0 ist, und
FN448A(LAMBSE) ein vorgegebener Wert in °C (°F) ist, der einen Gleichgewichtszustands-Anstieg der Abgastemperatur in dem Katalysator angibt, und als eine Funktion von LAMBSE ge­ speichert ist.

Ein Gleichgewichtszustands-Temperaturwert EXT SS MID, wel­ cher eine Gleichgewichtszustands-Temperatur am Innenpunkt 76 des ersten Katalysators 32 angibt, wird dann bei 209 ermit­ telt, indem der Wert EXT SS EXOT zum Wert EXT CATIN wie folgt addiert wird:

EXT SS MID = EXT CATIN + EXT SS EXOT (14)

Bei 210 wird ein Momentanwert für den Innenpunkt 76 be­ stimmt, indem zuerst ein Zeitkonstantenwert TC EXT CATMID, der einen Temperaturanstieg des Abgases im ersten Katalysa­ tor 32 in Sekunden angibt, gemäß der folgenden Beziehung be­ rechnet wird

TC EXT CATMID = FN449(AM) (15)

wobei: FN449(AM) ein aus einer von der Luftmassenstromrate AM indexierten Tabelle erhaltener Wert ist, und eine Zeit­ konstante in Sekunden für den Anstieg der Katalysatorinnen­ temperatur aufgrund einer stufenartigen Veränderung in der momentan vorhergesagten Temperatur am Abgasanschlußflansch in Abhängigkeit von der Luftmasse (AM) angibt.

Der Momentantemperaturwert EXT CMD KAM wird dann bei 210 als eine Funktion des Gleichgewichtszustands-Innentemperatur­ wertes EXT SS MID, der Zeitkonstante des Temperaturanstiegs der Innentemperatur TC EXT CATMID 10 und von BG TMR gemäß der nachstehenden Beziehung berechnet:

EXT CMD KAM = (1 - FK) . EXT CMD KAM . FK . EXT SS MID (16)

wobei:
FK eine Exponentialglättungsfunktion gemäß der folgenden Beziehung ausführt:

FK = 1 / (1 + TC EXT CATMID / BG TMR) (17)

Die Fig. 3(a), (b) und (c) zeigen die von der EEC 100 in ei­ ner Luft/Kraftstoff-Steuerungsroutine ausgeführten Schritte, um die Innentemperatur des ersten Katalysators 32 durch Ver­ ändern der Zusammensetzung des von dem Katalysator 32 verar­ beiteten Abgases zu steuern. Eine bevorzugte Ausführungsform verändert die Zusammensetzung des Abgases vorteilhaft durch Steuern der Kraftstoffzufuhr über die Einspritzdüsen 14, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu erzeugen, das ein bestimmtes Verhältnis von Luft und Kraftstoff aufweist, welches eine bestimmte Zusammensetzung des Abgases nach der Verbrennung ergibt. Der Einsprung in die Routine erfolgt bei 301, und bei den Schritten 302 und 304 wird die Innentemperatur EXT CMD KAM geprüft, um zu ermitteln, ob sie höher als eine vorgegebene Maximalinnentemperatur CAT MAX ist. Bei 302 wird der Momentantemperaturwert EXT CMD KAM mit CAT MAX, einem Maximaltemperaturwert eines Temperaturbereichs, der nachste­ hend als Maximalinnentemperaturbereich bezeichnet wird, ver­ glichen, innerhalb welchem das Luft/Kraftstoff-Gemisch ver­ ändert wird, um die Innentemperatur zu verringern. Wenn die Innentemperatur kleiner als CAT MAX ist, wird kein versuch unternommen, die Innentemperatur zu verringern. Durch die Verringerung der Innentemperatur dann, wenn sie innerhalb eines bestimmten Bereiches anstatt oberhalb eines einzelnen Temperaturwertes liegt, werden Veränderungen in der Luft/Kraftstoff-Steuerung in einer das Fahrverhalten begün­ stigenden Weise minimiert. Wenn EXT CMD KAM größer als CAT MAX ist, wird ein Temperatur-Flag EXT-FLG bei 303 auf einen Wert 1 gesetzt, um einen Übertemperaturzustand anzu­ zeigen. Wenn die Innentemperatur EXT CMD KAM kleiner als CAT MAX ist, wird bei 304 die Innentemperatur EXT-CMD-KAM mit einem zweiten Temperaturwert CAT-MAX-CL verglichen, wel­ cher einen Minimaltemperaturwert für den Maximalinnentempe­ raturbereich definiert. Wenn die Innentemperatur EXT CMD KAM kleiner als CAT MAX CL ist, wird bei 305 das Temperatur-Flag EXT FLG auf den Wert 0 gesetzt, um anzuzeigen, daß die In­ nentemperatur niedriger als der Maximalinnentemperaturbe­ reich ist.

Bei 306 wird das Temperatur-Flag EXT FLG geprüft, und wenn EXT FLG = 0 ist, dann wird bei 307 eine Luft/Kraftstoff- Modulationsvariable LAM-EXT auf einen vorgegebenen Wert LAM-EXT-MAX gesetzt, und die Routine fährt mit der Ausfüh­ rung der in Fig. 3(c) dargestellten Schritte fort. In einer bevorzugten Ausführungsform weist LAM EXT MAX den Wert 0,9 auf. Wenn das Temperatur-Flag einen Übertemperaturzustand anzeigt, dann wird bei 308 ein Steuer-Flag für einen offenen Regelkreis OL DESIRED auf einen Wert 1 gesetzt, um anderen, von der EEC 100 ausgeführten Routinen anzuzeigen, daß der Motor in einer Form eines offenen Regelkreises der Luft/Kraftstoff-Steuerung zu betreiben ist. Dieses Merkmal erlaubt vorteilhafterweise den Betrieb des Motors im ge­ schlossenen Regelkreis nur dann, wenn die Katalysatorinnen­ temperatur unterhalb der zulässigen Maximaltemperatur liegt, und verringert so die Möglichkeit, daß der Katalysator Tem­ peraturen über der zulässigen Maximaltemperatur ausgesetzt wird.

Bei 309 wird ein Gleichgewichtszustands-Wert EXT CATMID SS der Innentemperatur gemäß der folgenden Beziehung ermittelt, und die Routinesteuerung fährt mit den in Fig. 3(b) darge­ stellten Schritten fort:

EXT CADMID SS = EXT SS FLN + EXT SS EXOT - EXT SS PLOSS (18)

wobei EXT CADMID-SS, EXT SS FLN, EXT SS EXOT und EXT SS PLOSS wie vorstehend beschrieben sind.

Die Gleichgewichtszustands-Temperatur des Katalysatorinnen­ punktes EXT CADMID-SS wird mit dem maximalen Katalysator­ innentemperaturwert CAT MAX bei 332 verglichen, und wenn die Innentemperatur die vorgegebene maximale Katalysatorinnen­ temperatur überschreitet, wird bei 323 die Rate der Kraft­ stoffzufuhr zum Motor erhöht, um ein angereicherteres Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch Verringerung der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen LAMBSE EXT um einen vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Änderungswert LAM EXT STEP ge­ mäß nachstehender Beziehung zu erreichen:

LAMBSE EXT = LAMBSE EXT - LAM EXT STEP . BG TMR (19)

wobei LAMBSE-EXT und LAM EXT STEP wie nachstehend be­ schrieben sind, und BG TMR wie vorstehend beschrieben ist. Wie für den Fachmann ersichtlich, erlaubt LAM EXT STEP eine Änderung im Luft/Kraftstoff-Verhältnis in inkrementalen Schritten, um Schwankungen im Motordrehmoment zu reduzieren. LAM EXT STEP wird vorteilhaft mit BG TMR zwecks Modifizie rens der Schrittgröße LAM EXT STEP multipliziert, um variie rende Ausführungszeiten der Hintergrundschleife zu berück sichtigen. Gemäß Darstellung bei 324 und 325 wird der Wert der erstem Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen LAMBSE EXT vorteilhaft auf einen vorgegebenen Minimalwert LAMBSE EXT MIN begrenzt, um die Menge des zugeführten Kraft­ stoffs zu begrenzen. Dieses vorteilhafte Merkmal verhindert ein kontinuierliches Ansteigen der Kraftstoffzufuhrrate, um die Temperatur des Katalysators abzusenken, welche aufgrund von Faktoren ansteigen kann, welche nicht durch eine Verän­ derung der Zusammensetzung des von dem Katalysator verarbei­ teten Abgases gesteuert werden können. Bei 324 wird LAMBSE EXT gegen LAMBSE EXT MIN geprüft, und wenn LAMBSE EXT kleiner als LAMBSE EXT MIN ist, dann wird bei 325 LAMBSE EXT dem zulässigen Minimalwert LAMBSE EXT MIN gleichgesetzt. Wenn anderenfalls LAMBSE EXT, nicht kleiner als das minimal zulässige Minimum ist, fährt die Routine mit den in Fig. 3(c) dargestellten Schritten fort.

Wenn bei 322 die Gleichgewichtszustands-Temperatur des Innen­ punktes des Katalysators EXT CATMID SS nicht größer als der vorgegebene maximale Katalysatorinnentemperaturwert CAT MAX ist, wird bei Schritt 326 eine Luft/Kraftstoff-Zwischenmodu­ lationsvariable LAMBSE TRY durch Inkrementieren von LAMBSE EXT um einen vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Änderungs­ wert LAM EXT STEP wie folgt erzeugt:

LAMBSE TRY = LAMBSE EXT + LAMBSE EXT STEP . BG TMR (20)

wobei LAMBSE TRY, LAMBSE EXT, LAMBSE EXT STEP und BG TMR wie vorstehend beschrieben sind.

Gemäß vorstehender Darstellung wird der vorgegebene Luft/­ Kraftstoff-Änderungswert LAMBSE EXT-STEP mit BG TMR multi­ pliziert, um variierende Ausführungszeiten der Hintergrund­ schleife zu berücksichtigen. Bei 327 wird LAMBSE TRY mit ei­ nem vorgeqebenen Maximalwert LAM EXT MAX verglichen, und bei 328 wird LAMBSE EXT dem Wert LAM EXT MAX gleichgesetzt, wenn der bei 326 für LAMBSE TRY erzeugte Wert einem Wert ent­ spricht, welcher größer als der vorgegebene Maximalwert LAM EXT MAX ist. Wenn andererseits der bei 326 erzeugte Wert für die Luft/Kraftstoff-Zwischenmodulationsvariable LAMBSE TRY einen Wert ergibt, der innerhalb des von LAM EXT MAX gesetzten Bereiches liegt, dann wird bei 329 eine Katalysatorinnentemperatur, welche einem Abgas entspricht, das ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist, das dem erzeug­ ten Wert der Luft/Kraftstoff-Zwischenmodulationsvariablen LAMBSE TRY entspricht, abgeschätzt und bei 330 mit der zuläs­ sigen Maximalinnentemperatur CAT MAX verglichen. Dieses vor­ teilhafte Merkmal ergibt eine stabile Luft/Kraftstoff- Steuerungsvorrichtung, welche durch minimale Luft/Kraftstoff- Schwankungen gekennzeichnet ist, indem zugelassen wird, daß die Temperatur des Katalysators erhöht wird, wenn sie unter­ halb der zulässigen Maximaltemperatur CAT MAX liegt, aber die Wahrscheinlichkeit für die Erzeugung eines Abgasgemisches re­ duziert wird, das zu einer Katalysatortemperatur größer als die zulässige Maximaltemperatur führt.

Bei 329 wird EXT MID TRY, die Innentemperatur, welche einem Abgasgemisch entspricht, das sich aus der Luft/Kraftstoff- Zwischenmodulationsvariablen LAMBSE TRY ergibt, gemäß der nachstehenden Beziehung bestimmt:

EXT MID TRX = (EXT SS FL ST . FN441A(LAMBSE TRY) + FN448(AM) . FN448A(LAMBSE TRY)) - EXT SS PLOSS (21)

wobei EXT MID TRX, EXT SS FL ST, FN441A(LAMBSE TRY), FN448(AM), EXT SS PLOSS und FN448A(LAMBSE-TRY) wie vorstehend beschrieben sind.

Bei dem Schritt 330 wird die geschätzte Innentemperatur EXT MID TRY mit der zulässigen Maximalinnentemperatur CAT MAX und bei 331 die erste Luft/Kraftstoff-Modulationsvariable LAMBSE EXT der Luft/Kraftstoff-Zwischenmodulationsvariablen LAMBSE TRY gleichgesetzt, wenn die geschätzte aus LAMBSE TRY sich ergebende Innentemperatur niedriger als die zulässige Maximalinnentemperatur ist. Wenn bei 330 ermittelt wird, daß die geschätzte aus LAMBSE TRY sich ergebende Temperatur höher als die zulässige Maximalinnentemperatur ist, dann wird der bestehende Wert von LAMBSE EXT beibehalten, d. h., auf dem Wert, der in der vorhergehenden Ausführung der Luft/Kraft­ stoff-Steuerungsroutine ermittelt wurde.

In Fig. 3(c) wird bei 335 eine zweite Luft/Kraftstoff-Modu­ lationsvariable LAMBSE DRV zur Ermittlung eines Luft/Kraft- Stoff-Verhältnisses erzeugt, um das Verhalten des Motors im Fahrbetrieb zu verbessern. Die zweite Luft/Kraftstoff-Modula­ tionsvariable LAMBSE DRV wird bevorzugt dazu erzeugt, einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu entsprechen, welches eine vor­ gegebene Motorreaktion auf einen vorgegebenen Satz von Motor­ parametern erzeugt, welcher ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei teilweise geöffneter Drossel­ klappe oder ein angereichertes Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei voller Drosselklappenöffnung für maximale Leistung ein­ schließt. LAMBSE DRV wird bevorzugt als eine Funktion mehre­ rer Motorbetriebsparameter erzeugt, die eine Drosselklappen­ stellung, Motordrehzahl, Luftmassenstromrate, Motorkühlmit­ teltemperatur und Lufttemperatur einschließen. Wie bei den Schritten 337, 338 und 339 zu sehen ist, werden die zweite mit der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen vergli­ chen und die Luft/Kraftstoff-Modulationsvariable LAMBSE bei 338 oder 339 auf den kleineren Wert der ersten oder der zwei­ ten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen gesetzt. Auf diese Weise wird die Temperatur des Katalysators effektiv gesteuert und das Verhalten des Motors im Fahrbetrieb verbessert, indem ein Wert für die Luft/Kraftstoff-Modulationsvariable LAMBSE ausgewählt wird, welcher dem angereicherteren von zwei mögli­ chen Luft/Kraftstoff-Verhältnissen entspricht. Bei 340 er­ folgt der Aussprung aus der Luft/Kraftstoff- Steuerungsroutine, und die EEC 100 führt andere Motor­ steuerungsfunktionen aus.

Claims (12)

1, Verfahren zum Begrenzen der Maximaltemperatur eines Ka­ talysators, der durch Verbrennung eines Luft/Kraftstoff- Gemisches in einem Verbrennungsmotor erzeugtes Abgas che­ misch verändert, mit den folgenden Schritten:
Ermitteln der Katalysatorinnentemperatur;
Vergleichen der ermittelten Katalysatorinnentemperatur mit einer vorgegebenen maximalen Katalysatorinnentemperatur;
falls die ermittelte Katalysatorinnentemperatur größer als die vorgegebene maximale Katalysatorinnentemperatur ist, Erzeugen einer ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvaria­ blen, welche ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einem Luft/Kraftstoff-Gemisch angibt, das zur Verringerung der Katalysatorinnentemperatur um einen vorgegebenen Betrag erforderlich ist;
Erzeugen einer zweiten Luft/Kraftstoff-Modulationsvaria­ blen, welche ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einem Luft/Kraftstoff-Gemisch angibt, das zur Erzeugung einer vorgegebenen Motorreaktion auf einen vorgegebenen Satz von Motorbetriebsparametern erforderlich ist;
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner die fol­ genden Schritte aufweist:
falls die ermittelte Katalysatorinnentemperatur kleiner als die vorgegebene maximale Katalysatorinnentemperatur ist, Erzeugen einer Luft/Kraftstoff-Zwischenmodulati­ onsvariablen, welche ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis in ei­ nem Luft/Kraftstoff-Gemisch angibt, das zur Erhöhung der Katalysatorinnentemperatur um einen vorgegebenen Betrag erforderlich ist; Ermitteln eines Schätzwertes für die Katalysatorinnentem­ peratur auf der Basis der Luft/Kraftstoff-Zwischen­ modulationsvariablen;
Vergleichen des Schätzwertes für die Katalysatorinnentem­ peratur mit der vorgegebenen maximalen Katalysatorinnen­ temperatur und Gleichsetzen der ersten Luft/Kraftstoff-Mo­ dulationsvariablen mit der Luft/Kraftstoff-Zwischenmo­ dulationsvariablen, wenn die geschätzte Katalysator­ innentemperatur kleiner oder gleich der maximalen Kataly­ satorinnentemperatur ist, und Beibehalten der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen aus dem vorherigen Steuerungsdurchlauf, wenn die geschätzte Katalysatorinnen­ temperatur größer als die maximale Katalysatorinnentempe­ ratur ist;
Vergleichen der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvaria­ blen mit der zweiten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen und Einspritzen einer Kraftstoffmenge zum Erzeugen eines der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen entspre­ chenden Luft/Kraftstoff-Gemisches, wenn die erste Luft/Kraftstoff-Modulationsvariable einem geringeren An­ teil von Luft im Verhältnis zum Kraftstoff in dem Luft/Kraftstoff-Gemisch als die zweite Luft/Kraftstoff-Mo­ dulationsvariable entspricht, und Einspritzen einer Kraft­ stoffmenge zum Erzeugen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches, das der zweiten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen ent­ spricht, wenn die erste Luft/Kraftstoff-Modulationsva­ riable einem größeren Anteil von Luft im Verhältnis zum Kraftstoff als die zweite Luft/Kraftstoff-Modulationsva­ riable entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Bestimmen einer Temperatur innerhalb des Katalysators die Schritte aufweist:
Ermitteln einer Momentantemperatur des Abgases an einem ersten Punkt an einem Abgasrort, welches das Abgas von dem Motor zu dem Katalysator transportiert, als eine Funktion eines ersten Wertes, welcher eine Gleichgewichtszustands-Temperatur an dem ersten Punkt angibt, und als eine Funktion eines zweiten Wertes, welcher eine vorgegebene Temperaturveränderungsrate an dem ersten Punkt angibt;
Messen einer Luftmassenstromrate in ein Einlaßsystem des Motors;
Ermitteln einer Abgasmomentantemperatur an einem Abgaseinlaß des Katalysators als Funktion der Momentantemperatur an dem ersten Punkt und eines dritten Wertes, welcher einen Gleichgewichtszu­ stands-Temperaturabfall des Abgases von dem ersten Punkt aus zu dem Abgaseinlaß hin angibt; Ermitteln einer Gleichgewichtszustands-Temperatur an einem Katalysatorinnenpunkt als Funktion der Momentantemperatur an dem Abgaseinlaß und eines vierten Wertes, welcher einen Temperaturanstieg des Abgases im Katalysator angibt; und
Ermitteln der Momentantemperatur am Innenpunkt als Funktion der Gleichgewichtszustands-Temperatur an dem Innenpunkt und einer vorgegebenen Temperaturänderungsrate an dem Innenpunkt welche sich als eine Funktion der Luftmassenstromrate ändert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Ermitteln einer Temperatur des Innenpunktes innerhalb des Katalysators einen Anfangsschritt zur Initialisierung der ersten Luft/Kraft­ stoff-Modulationsvariablen nach dem Motorstart als Funktion eines Temperaturwertes, welcher die Innen­ temperatur angibt, bei welcher der Motor zum letzten Male abgeschaltet wurde, aufweist, sowie eine Zeitkonstante beinhaltet, die eine Abkühlrate des Katalysatorinneren angibt und eine Funktion eines Zeitwertes, ist welcher die verstrichene Zeit seit dem Abschalten des Motors angibt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Erzeugen der ersten Luft/­ Kraftstoff-Modulationsvariablen ferner die Schritte aufweist:
Vergleichen der Temperatur des Innenpunktes mit einem vorgegebenen Maximaltemperaturbereich, wel­ cher einen Maximaltemperaturwert und einen Minimaltemperaturwert aufweist und Setzen eines Tempe­ ratur-Flags, um einen Übertemperaturzustand anzuzeigen, wenn die Temperatur des Innenpunktes höher als der Maximaltemperaturwert ist, und Setzen des Temperatur-Flags, um einen Untertemperaturzustand anzuzeigen, wenn die Temperatur des Innenpunktes niedriger als der Minimaltemperaturwert ist;
Gleichsetzen der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen mit einem vorgegebenen Luft/­ Kraftstoff-Modulationswert, wenn das Temaperatur-Flag den Untertemperaturzustand anzeigt; und
Ändern der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen mittels eines Luft/Kraftstoff-Modula­ tionsänderungswertes, wenn das Temperatur-Flag den Obertemperaturzustand anzeigt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Ändern der ersten Luft/Kraft­ stoff-Modulationsvariablen durch einen Luft/Kraftstoff-Modulationsänderungswert die Schritte aufweist:
Berechnen eines Gleichgewichtszustands-Temperaturwertes, welcher eine Gleichgewichtszustands-Tem­ peratur an dem Innenpunkt in dem Katalysttor angibt;
Vergleichen des Gleichgewichtszustands-Temperaturwertes mit dem Maximaltemperaturwert, und, wenn der Gleichgewichtszustands-Temperaturwert höher als der Maximalinnentemperaturwert ist, Dekremen­ tieren der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen um den Luft/Kraftstoff-Änderungswert, und, wenn der Gleichgewichtszustands-Temperaturwert niedriger oder dem Maximaltemperaturwert gleich ist, dann
Erzeugen der Luft/Kraftstoff-Zwischenmodulationsvariablen durch Inkrementieren der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen um den Luft/Kraftstoff-Änderungswert;
Berechnen eines Schätztemperaturwertes an dem Innenpunkt in dem Katalysator, welcher einem von der Luft/Kraftstoff-Zwischenmodulationsvariablen erzeugten Luft/Kraftstoff-Verhältnis entspricht;
und
Vergleichen des Schätztemperaturwertes mit dem Maximaltemperaturwert und Gleichsetzen der ersten Luft/Kraftstoff-Modulationsvariablen mit der Luft/Kraftstoff-Zwischenmodulationsvari­ ablen, wenn der Schätztemperaturwert kleiner oder gleich dem Maximaltemperaturwert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Bestimmen einer Momentan­ temperatur des Abgases an einem ersten Punkt des Abgasrohres den Schritt der Erzeugung des ersten Wertes, welcher eine Gleichgewichtszustands-Temperatur des Abgases an dem ersten Punkt anzeigt, als eine Funktion eines Wertes, welcher eine Grundgleichgewichtszustands-Temperatur an dem ersten Punkt bei einer spezifischen Motordrehzahl und Ladeluft angibt, eines Wertes, welcher einen Effekt des Motor­ zündzeitpunktes auf die Temperatur des Abgases an dem ersten Punkt angibt, eines Wertes, welcher einen Effekt der Abgasrückführung auf die Temperatur des Abgases an dem ersten Punkt angibt, eines Wertes, welcher einen Effekt der Ladelufttemperatur auf die Temperatur des Abgases an dem ersten Punkt angibt, und eines Wertes, welcher den Effekt der Motorkühlmitteltemperatur auf die Temperatur des Abgas es an dem ersten Punkt angibt, aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Ermitteln des dritten Wertes, welcher einen Gleichgewichtszustands-Temperaturabfall des Abgases von dem ersten Punkt zu dem Ab­ gaseinlaß hin angibt, die Teilschritte aufweist:
Ermitteln eines fünften Wertes, welcher einen gemittelten Wert der Abgastemperatur von dem ersten Punkt zu dem Abgaseinlaß des Katalysators hin, angibt;
Ermitteln eines sechsten Wertes als Funktion des fünften Wertes und eines Wertes, welcher die Umge­ bungstemperatur angibt, welcher eine Temperaturdifferenz zwischen der Abgastemperatur an dem ersten Punkt und der Umgebungstemperatur angibt;
Holen eines siebenten vorgegebenen Wertes, welcher einen Temperaturabfall zwischen dem ersten Punkt und dem Abgaseinlaß des Katalysators angibt; und
Ermitteln des dritten Wertes als Funktion des sechsten Wertes und des siebenten vorgegebenen Wertes. Ermitteln des dritten Wertes als Funktion des sechsten Wertes und des siebenten vorgegeben Wertes.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Verbrennungsmotor ein Abgasrohr für den Transport durch den Motor erzeugter Abgase in einen Katalysator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte aufweist:
Ermitteln einer Momentantemperatur des Abgases an einem Abgaseinlaß des Katalysators als eine Funk­ tion der Gleichgewichtszustands-Temperatur an dem ersten Punkt, und eines dritten Wertes, welcher einen Gleichgewichtszustands-Temperaturabfall des Abgases von dem ersten Punkt zu dem Abgaseinlaß hin angibt;
Steuern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses als Antwort auf die Momentaninnentemperatur, um die Moment­ aninnentemperatur innerhalb eines vorgegebenen Innentemperaturbereichs zu halten.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wert eine Funktion der Luftmassen­ stromrate in das Einlaßsystem ist und in einen nichtflüchtigen Speicher gespeichert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß der dritte Wert eine Funktion eines vorgege­ benen Wertes ist, welcher eine Temperaturdifferenz zwischen dem ersten Punkt und dem Abgaseinlaß des Katalysators angibt und sich als eine Funktion der Luftmassenstromrate des Einlaßsystems ändert, und daß der dritte Wert zusätzlich eine Funktion eines Wertes ist welcher eine Temperaturdifferenz zwischen dem Abgas an dem ersten Punkt und einer Umgebungstemperatur angibt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Wert, welcher eine Temperaturdif­ ferenz zwischen dem Abgas an dem ersten Punkt und einer Umgebungstemperatur angibt, Funktion eines Wertes ist, welcher einen gemittelten Wert der Abgastemperatur von dem ersten Punkt zu den Abgaseinlaß des Katalysators hin angibt, sowie Funktion eines Wertes ist, welcher die Umgebungstemperatur angibt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Wert als Funktion der Luftmassen­ stromrate in das Einlaßsystem des Motors und als Funktion eines in dem Motor verbrannten Luft/Kraft­ stoff-Gemisches ermittelt wird.