DE10154974B4 - Method and device for switching an internal combustion engine from a fired operation to an unfired overrun operation - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Umschaltung einer Verbrennungskraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem nachgeschalteten Katalysator (14, 16) von einem in einer Lastphase (τL) oder einer Schubphase (τS) durchgeführten gefeuerten Betrieb (BLF, BSF) in einen ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) durch Unterbrechung einer Kraftstoffzufuhr, wobei während der Schubphase (τS) ein angefordertes Fahrwunschmoment kleiner oder gleich einem momentanen Schubmoment des Fahrzeuges ist, wobei zur Umschaltung von dem gefeuerten Betrieb (BLF, BSF) in den ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) vor Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr eine Übergangsphase (PO) durchgeführt wird, wobei während der Übergangsphase (PO) ein während des vorausgegangenen gefeuerten Betriebs (BLF, BSF) vorliegender Zündwinkel (ZW) in Richtung „spät“ verstellt wird und/oder ein während des vorausgegangenen gefeuerten Betriebs (BLF, BSF) eingestellter Lambdasollwert (λ) in Richtung „mager“ verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass
- wenn eine Katalysatortemperatur (TK) mindestens eines Katalysators (14, 15) eine erste vorgebbare Temperaturschwelle (TSF) überschreitet, die Schubabschaltung nicht zugelassen und die Schubphase (τS) gefeuert betrieben wird (BSF);
- wenn die Katalysatortemperatur (TK) mindestens eines Katalysators (14, 15) eine zweite vorgebbare Temperaturschwelle (TPO), nicht aber die erste vorgebbare Temperaturschwelle (TSF) überschreitet, eine Umschaltung vom gefeuerten Lastbetrieb (BLF) in den ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) unter Zwischenschaltung der Übergangsphase (PO) durchgeführt wird; und
- bei Katalysatortemperaturen (TK) der Katalysatoren (14, 15) unterhalb der zweiten Temperaturschwelle (TPO) weder die Übergangsphase (PO) noch der gefeuerte Schubbetrieb (BSF) zugelassen sind.

Figure DE000010154974B4_0000
Method for switching over an internal combustion engine (10) of a motor vehicle with at least one downstream catalytic converter (14, 16) from a fired operation (BLF, BSF) carried out in a load phase (τ L ) or a coasting phase (τ S ) to an unfired thrust mode (BSU) ) by interrupting a fuel supply, wherein during the overrun phase (τ S ) a requested drive torque is less than or equal to a current thrust moment of the vehicle, wherein to switch from the fired operation (BLF, BSF) to the unspurged overrun mode (BSU) before interrupting the fuel supply a transition phase (PO) is performed, during the transition phase (PO) during the previous fired operation (BLF, BSF) present ignition angle (ZW) is adjusted in the direction of "late" and / or during the previous fired operation (BLF, BSF) set lambda setpoint (λ) in the direction of "lean" is shifted, thereby g ekennzeichnet that
- When a catalyst temperature (TK) of at least one catalyst (14, 15) exceeds a first predetermined temperature threshold (TSF), the fuel cut is not permitted and the overrun phase (τ S ) is operated fired (BSF);
- When the catalyst temperature (TK) of at least one catalyst (14, 15) exceeds a second predetermined temperature threshold (TPO), but not the first predetermined temperature threshold (TSF), a switch from the fired load operation (BLF) in the unfired overrun (BSU) below Interposition of the transition phase (PO) is performed; and
- At the catalyst temperatures (TK) of the catalysts (14, 15) below the second temperature threshold (TPO) neither the transition phase (PO) nor the fired overrun operation (BSF) are allowed.
Figure DE000010154974B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Vorrichtungen zur Umschaltung einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges von einem gefeuerten Last- oder Schubbetrieb in einen ungefeuerten Schubbetrieb mit den in den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 beziehungsweise 23 genannten Merkmalen.The invention relates to a method and apparatus for switching an internal combustion engine of a motor vehicle from a fired load or overrun operation in an unfired overrun operation with the features mentioned in the preambles of the independent claims 1 and 23, respectively.

Zur Nachbehandlung von Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen ist bekannt, das Abgas über mindestens einen Katalysator zu leiten, der eine Konvertierung einer oder mehrerer Schadstoffkomponenten des Abgases vornimmt. So genannte Oxidationskatalysatoren fördern die Oxidation von unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO), während Reduktionskatalysatoren eine Reduzierung von Stickoxiden (NOX) des Abgases unterstützen. Ferner sind 3-Wege-Katalysatoren in der Lage, die Konvertierung dieser drei Komponenten (HC, CO, NOX) gleichzeitig zu katalysieren. Dabei kann ein quantitativer 3-wege-katalytischer Umsatz jedoch nur bei einem streng stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei λ = 1 erfolgen. In einem verbrauchsgünstigen Magerbetrieb, bei dem die Verbrennungskraftmaschine mit Sauerstoffüberschuss, das heißt mit λ > 1, gefahren wird, ist eine vollständige 3-wegekatalytische Umsetzung von NOx hingegen nicht möglich. Zur Abhilfe werden NOx-Speicherkatalysatoren eingesetzt, die neben einer katalytischen Komponente einen NOx-Speicher enthalten, der in den mageren Betriebsphasen NOx in Form von Nitrat speichert und in zwischengeschalteten fetten Regenerationsphasen bei λ < 1 wieder freisetzt und zu Stickstoff N2 reduziert. Häufig ist dem NOX-Speicherkatalysator noch ein Vorkatalysator, beispielsweise ein 3-Wege-Katalysator, vorgeschaltet.For the aftertreatment of exhaust gases of internal combustion engines, it is known to conduct the exhaust gas via at least one catalyst which carries out a conversion of one or more pollutant components of the exhaust gas. So-called oxidation catalysts promote the oxidation of unburned hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO), while reduction catalysts support a reduction of nitrogen oxides (NO X ) of the exhaust gas. Furthermore, 3-way catalysts are able to simultaneously catalyze the conversion of these three components (HC, CO, NO X ). However, quantitative 3-way catalytic conversion can only take place at a strictly stoichiometric air / fuel ratio at λ = 1. In a low-consumption lean operation, in which the internal combustion engine with oxygen excess, that is, with λ> 1, driven, a complete 3-way catalytic conversion of NO x, however, is not possible. As a remedy NO x storage catalytic converters are used which, in addition to a catalytic component, contain an NO x storage which stores NO x in the form of nitrate in the lean operating phases and releases it again in intermediate fat regeneration phases at λ <1 and reduces it to nitrogen N 2 , Often the NO X storage catalyst is preceded by a precatalyst, for example a 3-way catalyst.

Verglichen mit reinen 3-Wege-Katalysatorsystemen sind NOX-Katalysatorsysteme verhältnismäßig temperaturempfindlich. So kann bereits bei stromauf des NOX-Speicherkatalysators vorliegenden Abgastemperaturen oberhalb von 800 °C eine irreversible Schädigung des Katalysatorsystems erfolgen, so dass die Katalysatoraktivität über die Fahrzeuglebensdauer deutlich abnimmt. Dies betrifft sowohl die NOX-Speicherung und -Regeneration während der mageren und fetten Betriebsintervalle als auch das HC-, CO- und NOX-Konvertierungsverhalten bei stöchiometrischer Beaufschlagung. Um das Überschreiten einer kritischen Temperaturgrenze zu vermeiden, sind Abgaskühlungsmaßnahmen zur Senkung der Abgastemperatur bekannt.Compared with pure 3-way catalyst systems, NO x catalyst systems are relatively temperature sensitive. As can take place above 800 ° C irreversible damage of the catalyst system is already at upstream of the NO x storage catalytic converter the present exhaust gas temperature so that the catalyst activity over the life of the vehicle decreases significantly. This applies to both NO x storage and regeneration during lean and rich service intervals as well as HC, CO and NO X conversion behavior at stoichiometric loading. In order to avoid the exceeding of a critical temperature limit, exhaust gas cooling measures for reducing the exhaust gas temperature are known.

Ein besonderes Problem hinsichtlich der Temperaturbelastung aller Katalysatorsysteme stellen im üblichen Fahrbetrieb unvermeidbare Schubphasen dar, die beispielsweise bei Verzögerungen des Fahrzeuges oder auf Gefällestrecken auftreten können. In der Schubphase ist ein vom Fahrer vorgegebenes Fahrwunschmoment kleiner oder gleich einem aus den Fahrwiderständen resultierenden (momentanen) Schubmoment des Fahrzeuges. In üblichen Systemen wird aus Gründen der Kraftstoffeinsparung während einer Schubphase die Kraftstoffzufuhr unterbrochen, die Verbrennungskraftmaschine somit nicht gefeuert betrieben (Schubabschaltung). Dabei gelangen aber hohe Sauerstoffkonzentrationen ins Abgas und an das Katalysatorsystem, welches zu Beginn der Schubphase, insbesondere nach einem Hoch- oder Volllastbetrieb, noch hohe Massen oxidierbarer Abgaskomponenten, insbesondere HC, enthält. Infolge der exothermen Konvertierungsreaktion dieser Komponenten mit dem Sauerstoff entstehen lokale Temperaturspitzen, welche zu einer verstärkten Oxidation und/oder Sinterung der katalytischen Edelmetallbeschichtungen führen und somit die katalytische Aktivität dauerhaft schädigen können (vgl. 2). Dieses Problem ist umso gravierender, je höher die während einer der Schubphase vorausgegangenen Fahrzeugvortriebphase (Lastphase) erreichten Temperaturen des Katalysatorsystems sind, das heißt insbesondere nach einem Hochlast- oder Volllast-Fahrzeugbetrieb. Das schädigende Potential der Schubabschaltung zeigt sich in Motorprüfstandsuntersuchungen, bei denen Belastungszyklen, bestehend aus hohen Lasten und hohen Abgastemperaturen im Wechsel mit ungefeuerten Schubphasen, zu einer stärkeren Desaktivierung des NOX-Speicherkatalysatorsystems führen als entsprechende Belastungszyklen ohne zwischengeschaltete Schubphasen.A particular problem with regard to the temperature load of all catalyst systems are unavoidable overrun phases during normal driving, which can occur, for example, when the vehicle is decelerating or when it is descending. In the overrun phase, a desired driver torque given by the driver is less than or equal to a momentary torque of the vehicle resulting from the driving resistances. In conventional systems, the fuel supply is interrupted for fuel savings during a coasting phase, the internal combustion engine thus not fired operated (fuel cut). However, high oxygen concentrations reach the exhaust gas and the catalyst system which, at the beginning of the overrun phase, in particular after a high or full load operation, still contains high masses of oxidizable exhaust gas components, in particular HC. As a result of the exothermic conversion reaction of these components with the oxygen, local temperature peaks arise, which lead to increased oxidation and / or sintering of the catalytic noble metal coatings and thus can permanently damage the catalytic activity (cf. 2 ). This problem is all the more serious, the higher the temperatures of the catalyst system reached during a preceding vehicle propulsion phase (load phase) during the coasting phase, that is, in particular after a high-load or full-load vehicle operation. The damaging potential of overrun fuel cutoff is shown in engine dynamometer tests, in which load cycles consisting of high loads and high exhaust gas temperatures alternating with unfired shear phases lead to greater deactivation of the NO x storage catalytic converter system than corresponding duty cycles without intermediate overrun phases.

Aus der älteren deutschen Patentanmeldung DE 101 10 500 A1 ist eine optimierte Schubabschaltungsstrategie bekannt, bei der die Schubabschaltung während der Schubphase unter gewissen Voraussetzungen unterdrückt wird, das heißt die Verbrennungskraftmaschine weiterhin mit einem zugeführten Kraftstoff gefeuert wird, insbesondere wenn hohe Katalysatortemperaturen vorliegen. Dabei wird ein Lambdasollwert von λ ≤ 1 im gefeuerten Schubbetrieb bevorzugt. Auf diese Weise wird einer Katalysatoralterung aufgrund hoher Sauerstoffbelastung bei hohen Katalysatortemperaturen entgegengewirkt. Verschiedene Strategien der Lambdasollwertvorgabe zur Temperatursteuerung des Katalysatorsystems und zur Kompensation eines im gefeuerten Schubbetrieb erzeugten Nutzmomentes werden in dieser Anmeldung vorgeschlagen. Die ältere Anmeldung umfasst jedoch keine Strategie zur Umschaltung von einem gefeuerten Betrieb in den ungefeuerten Schubbetrieb, wenn beispielsweise eine ausreichend niedrige Katalysatortemperatur vorliegt. Wird zur Umschaltung am Ende der gefeuerten Betriebsphase die Kraftstoffzufuhr zumindest nahezu unvermittelt ausgesetzt, erfolgt ein plötzlicher Momenteneinbruch. Ferner wird das noch immer mit Reduktionsmitteln geflutete Katalysatorsystem mit hohen Sauerstoffmassenströmen beaufschlagt, so dass zumindest lokal und temporär gewisse Exothermiespitzen das Katalysatorsystem belasten. Dies macht sich insbesondere bei einem üblicherweise weniger stark ausgekühlten Vorkatalysator bemerkbar.From the older German patent application DE 101 10 500 A1 is an optimized fuel cut strategy known, in which the overrun fuel cutout is suppressed during the overrun phase under certain conditions, that is, the internal combustion engine is still fired with a supplied fuel, especially when high catalyst temperatures are present. In this case, a lambda desired value of λ ≦ 1 in the fired overrun mode is preferred. In this way, catalyst aging due to high oxygen load at high catalyst temperatures is counteracted. Various strategies of Lambda setpoint input for controlling the temperature of the catalyst system and for compensating a Nutzmomentes generated in the fired overrun operation are proposed in this application. The earlier application, however, does not include a strategy for switching from a fired operation to the asynchronous overrun mode when, for example, there is a sufficiently low catalyst temperature. If, for switching over at the end of the fired operating phase, the fuel supply is at least almost instantaneously discontinued, there is a sudden drop in torque. Furthermore, the still flooded with reducing agents catalyst system with subjected to high oxygen mass flows, so that at least locally and temporarily certain Exothermiespitzen burden the catalyst system. This is particularly noticeable in a usually less strongly cooled pre-catalyst.

Bekannt ist ferner, beim Übergang von einem gefeuerten in einen ungefeuerten Betrieb für wenige Arbeitsspiele (beispielsweise höchstens 10, insbesondere etwa 5) des Motors eine gegenüber dem gefeuerten Betrieb reduzierte Kraftstoffmenge einzuspritzen. Unter Arbeitsspiel wird hier ein einmaliges Durchlaufen der Zündfolge des Motors verstanden. Die während des gefeuerten Betriebs im Brennraum und gegebenenfalls im Saugrohr eingelagerten Kraftstoffmassen, die einen so genannten Wandfilm ausbilden, werden bei Drosselung des Motors durch Verdampfen abgetragen. Diese Massen reichen jedoch nicht aus, um ein zündfähiges Gemisch bereitzustellen; sie würden ohne weitere Kraftstoffzugabe daher unverbrannt das Katalysatorsystem beaufschlagen und dort eine zumindest lokale Temperaturerhöhung verursachen. Daher wird der Wandfilmabtrag modelliert und während des Abtrages eine Differenzmenge an Kraftstoff zur sicheren Zündung zugegeben. Diese Funktion ist üblicherweise in eine als „Dashpot“ bezeichnete Funktion integriert (Drosselklappen-Schließdämpfung).It is also known, in the transition from a fired to an unfired operation for a few working cycles (for example, at most 10, in particular about 5) of the engine to inject a reduced amount of fuel compared to the fired operation. Working cycle is understood here to be a single pass through the ignition sequence of the engine. The stored during the fired operation in the combustion chamber and optionally in the intake manifold fuel masses, which form a so-called wall film are removed by throttling the engine by evaporation. However, these compositions are insufficient to provide an ignitable mixture; they would therefore unburned apply the catalyst system without further fuel addition and cause there at least a local increase in temperature. Therefore, the Wandfilmabtrag is modeled and added during the Abtrag a difference in fuel for safe ignition. This function is usually integrated into a function called "dashpot" (throttle damper).

Die DE 39 26 096 A1 offenbart zudem ein Verfahren zur Kraftstoffabschaltung beim Übergang vom gefeuerten Betrieb in den Schubbetrieb. Die DE 44 45 462 A1 offenbart im Schubbetrieb die Kraftstoffzufuhr abzuschalten, wobei beim Übergang in diese sogenannte Schubabschaltung zur Komfortverbesserung der Zündwinkel der Brennkraftmaschine verändert wird. Ferner wird auf die DE 196 19 320 A1 , DE 197 51 928 A1 , DE 199 43 914 A1 und DE 199 58 251 A1 verwiesen.The DE 39 26 096 A1 also discloses a method of fuel cutoff in the transition from fired operation to overrun. The DE 44 45 462 A1 discloses switching off the fuel supply in overrun mode, wherein the ignition angle of the internal combustion engine is changed at the transition to this so-called fuel cut to improve comfort. Further, on the DE 196 19 320 A1 . DE 197 51 928 A1 . DE 199 43 914 A1 and DE 199 58 251 A1 directed.

DE 698 21 810 T2 und DE 196 30 944 A1 offenbaren, dass im Schubbetrieb eine Kraftstoffzufuhrabschaltung durchgeführt wird, wenn eine Katalysatortemperatur niedrig genug ist. DE 698 21 810 T2 and DE 196 30 944 A1 disclose that in overrun operation, a fuel cut is performed when a catalyst temperature is low enough.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein besonders katalysatorschonendes Verfahren zur Umschaltung einer Verbrennungskraftmaschine von einem gefeuerten Schub- oder Lastbetrieb in einen ungefeuerten Schubbetrieb zur Verfügung zu stellen, welches schädigende Temperaturspitzen weitgehend vermeidet und ohne signifikanter Änderung des Fahrverhaltens durchführbar ist. Darüber hinaus soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitgestellt werden.Object of the present invention is therefore to provide a particularly catalyst-friendly method for switching an internal combustion engine from a fired thrust or load operation in an unfired overrun operation available, which largely avoids harmful temperature peaks and without significant change in driving behavior is feasible. In addition, an apparatus for carrying out the method is to be provided.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und Vorrichtungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 beziehungsweise 23 gelöst.This object is achieved by a method and devices having the features of independent claims 1 and 23, respectively.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zur Umschaltung von dem gefeuerten Betrieb in den ungefeuerten Schubbetrieb vor Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr eine Übergangsphase durchgeführt wird, wobei während der Übergangsphase ein während des vorausgegangenen gefeuerten Betriebs vorliegender Zündwinkel in Richtung „spät“ verstellt wird und/oder ein während des vorausgegangenen gefeuerten Betriebs eingestellter Lambdasollwert in Richtung „mager“ verschoben wird.The inventive method provides that for switching from the fired operation in the unfired overrun operation before interrupting the fuel supply, a transition phase is performed, during the transition phase during the previous fired operation present ignition angle in the direction of "late" is adjusted and / or during of the previous fired operation set lambda setpoint is shifted in the direction of "lean".

Kennzeichnend ist vorgesehen, dass

  • - wenn eine Katalysatortemperatur mindestens eines Katalysators eine erste vorgebbare Temperaturschwelle überschreitet, die Schubabschaltung nicht zugelassen und die Schubphase gefeuert betrieben wird;
  • - wenn die Katalysatortemperatur mindestens eines Katalysators eine zweite vorgebbare Temperaturschwelle, nicht aber die erste vorgebbare Temperaturschwelle überschreitet, eine Umschaltung vom gefeuerten Lastbetrieb in den ungefeuerten Schubbetrieb unter Zwischenschaltung der Übergangsphase durchgeführt wird; und
  • - bei Katalysatortemperaturen der Katalysatoren unterhalb der zweiten Temperaturschwelle weder die Übergangsphase noch der gefeuerte Schubbetrieb zugelassen sind.
Characteristically, it is provided that
  • if a catalyst temperature of at least one catalyst exceeds a first predefinable temperature threshold, the fuel cut-off is not permitted and the coasting phase is fired;
  • - If the catalyst temperature of at least one catalyst exceeds a second predetermined temperature threshold, but not the first predetermined temperature threshold, a switchover from the fired load operation in the unfired overrun operation with the interposition of the transition phase is performed; and
  • - At catalyst temperatures of the catalysts below the second temperature threshold neither the transition phase nor the fired overrun operation are allowed.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann allgemein beim Übergang von einem gefeuerten (Schub- oder Last-)Betrieb in einen ungefeuerten Schubbetrieb durchgeführt werden. Insbesondere findet das Verfahren Anwendung beim Übergang von einem gefeuerten Schubbetrieb in einen ungefeuerten Schubbetrieb.The method according to the invention can generally be carried out during the transition from a fired (thrust or load) operation to an unfired overrun operation. In particular, the method finds application in the transition from a fired overrun mode to an unfired overrun mode.

Erfindungsgemäß setzt also die Schubabschaltung nicht schlagartig ein, sondern es wird eine Übergangsphase (oder ein „Phase Out“) durchgeführt, indem zwei Maßnahmen, nämlich Zündwinkelspätverstellung und „Ausmagerung“, alternativ oder bevorzugt in Kombination miteinander, ausgeführt werden. Die Übergangsphase umfasst mindestens zwanzig, vorzugsweise wenigstens fünfzig Arbeitsspiele und ist somit gegenüber dem eingangs erläuterten Verfahren zum Wandfilmabtrag deutlich verlängert.Thus, according to the invention, fuel cutoff does not start abruptly, but a transition phase (or a "phase out") is carried out by carrying out two measures, namely ignition retard and "leaning out", alternatively or preferably in combination with one another. The transition phase comprises at least twenty, preferably at least fifty, cycles of work and is thus significantly prolonged compared with the wall-film removal method explained in the introduction.

Durch die Zündwinkelspätverstellung wird ein Motorwirkungsgrad zunehmend verschlechtert und somit ein Momentenabbau während der Übergangsphase bewirkt. Auf diese Weise liegt zum Zeitpunkt der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr ein sehr später Zündwinkel und somit ein nur noch geringes Motordrehmoment der Verbrennungskraftmaschine vor, so dass die Schubabschaltung mit einem relativ geringen Momenteneinbruch einhergeht. Somit ist gegenüber bekannten Strategien zur Einleitung einer Schubabschaltung eine allenfalls geringe Auswirkung auf ein Fahrverhalten zu erwarten.Due to the Zündwinkelspätverstellung a motor efficiency is increasingly deteriorated, thus causing a torque reduction during the transition phase. In this way, at the time of interruption of the fuel supply is a very late firing angle and thus only a small engine torque of the internal combustion engine, so that the fuel cut is associated with a relatively small torque dip. Thus is to expect at best a slight effect on driving behavior compared to known strategies for initiating a fuel cut.

Die zweite erfindungsgemäße Übergangsmaßnahme besteht in der Lambdasollwertverschiebung während der Übergangsphase in Richtung „mager“. Diese „Ausmagerung“ kann zeitlich vor, während und/oder nach der Zündwinkelverstellung durchgeführt werden. Mit dieser Maßnahme wird eine nahezu schlagartige Flutung des Katalysatorsystems mit Sauerstoff bei Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr vermieden. Somit wird eine an den Katalysatoren befindliche Reduktionsmittelmasse, insbesondere von unverbrannten Kohlenwasserstoffen HC, durch allmähliche Steigerung der beaufschlagenden Sauerstoffkonzentration kontrolliert zumindest weitgehend abreagiert. Dies ist bei der bekannten Dashpot-Funktion aufgrund der kurzen Zeitdauer und der nicht kontrolliert erfolgenden Lambdasollwertverschiebung nicht oder nur in einem sehr eingeschränkten Maß der Fall. Eine bei unvermittelter Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr sonst erfolgende extrem schnelle Verbrennung von HC mit entsprechend hohen lokalen Temperaturspitzen wird auf diese Weise verhindert. Die Umschaltung erfolgt daher besonders katalysatorschonend, insbesondere für einen möglichen Vorkatalysator.The second transitional measure according to the invention consists in the lambda desired value shift during the transition phase in the direction "lean". This "emaciation" can be carried out before, during and / or after the ignition angle adjustment. With this measure, an almost sudden flooding of the catalyst system with oxygen at interruption of the fuel supply is avoided. Thus, a reducing agent mass present on the catalysts, in particular of unburned hydrocarbons HC, is at least largely reacted off in a controlled manner by gradually increasing the oxygen concentration acting on it. This is not or only to a very limited extent with the known dashpot function due to the short duration of time and the uncontrolled lambda setpoint shift. An extremely rapid combustion of HC with correspondingly high local temperature peaks, which otherwise occurs when the fuel supply is interrupted immediately, is prevented in this way. The switchover is therefore particularly gentle on the catalyst, in particular for a possible pre-catalyst.

Grundsätzlich wird aus Verbrauchsgründen angestrebt, Schubphasen über möglichst weite Bereiche ungefeuert, das heißt mit unterbrochener Kraftstoffzufuhr (Schubabschaltung), zu betreiben. Die Schubschaltung wird daher vorzugsweise nur unterdrückt, die Schubphase also zumindest zeitweise gefeuert betrieben, wenn besonders hohe Katalysatortemperaturen und/oder keine starken Gefällestrecken vorliegen. In entsprechender Weise ist gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt vorgesehen, dass die Umschaltung vom gefeuerten Schubbetrieb in den ungefeuerten Schubbetrieb in Abhängigkeit der Katalysatortemperatur erfolgt, insbesondere wenn die Temperatur mindestens eines der Verbrennungskraftmaschine nachgeschalteten Katalysators eine erste vorgebbare Temperaturschwelle unterschreitet. In diesem Fall kann die Temperaturerhöhung des Katalysators, die durch die Sauerstoffbeaufschlagung bei Abschaltung der Kraftstoffzufuhr bewirkt wird, toleriert werden, da aufgrund des genügend ausgekühlten Katalysators eine schädigende, maximal zulässige Katalysatortemperatur nicht erreicht wird.Basically, it is desirable for fuel consumption reasons to operate overrun phases over as wide a range as possible, that is to say with interrupted fuel supply (overrun fuel cutoff). The thrust circuit is therefore preferably only suppressed, the thrust phase thus operated at least temporarily fired when particularly high catalyst temperatures and / or no strong downward slopes are present. Correspondingly, according to the present invention, it is preferably provided that the switchover from the fired overrun mode to the unfired overrun mode is effected as a function of the catalyst temperature, in particular if the temperature of at least one downstream of the internal combustion engine catalyst falls below a first predefinable temperature threshold. In this case, the temperature increase of the catalyst, which is caused by the oxygen supply at shutdown of the fuel supply, can be tolerated because due to the sufficiently cooled catalyst, a damaging, maximum allowable catalyst temperature is not reached.

Ebenfalls aus Gründen des Kraftstoffverbrauchs erfolgt in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine Umschaltung von einem gefeuerten Lastbetrieb in einen ungefeuerten Schubbetrieb nur dann mit der erfindungsgemäß zwischengeschalteten Übergangsphase, wenn die Katalysatortemperatur eine vorgebbare zweite Temperaturschwelle, die 20 bis 200 K, vorzugsweise 30 bis 70 K unterhalb der ersten Temperaturschwelle liegt, überschreitet.Also for reasons of fuel consumption takes place in an advantageous embodiment of the invention, switching from a fired load operation in an unfired overrun operation only with the inventively intermediate transition phase, when the catalyst temperature a predetermined second temperature threshold, the 20 to 200 K, preferably 30 to 70 K below the first temperature threshold is exceeded.

Die Umschaltung von dem gefeuerten Schubbetrieb in den ungefeuerten Schubbetrieb kann ferner in Abhängigkeit eines Gefälles eines Fahrzeugweges erfolgen, insbesondere wenn ein vorgebbares kritisches Gefälle überschritten wird. Auf der anderen Seite kann vorteilhaft vorgesehen sein, aus einer gefeuerten Schub- oder Lastphase nur dann unter Zwischenschaltung der Übergangsphase umzuschalten, wenn das Gefälle ein vorgebbares Gefälle unterschreitet. Auf diese Weise wird ein im gefeuerten Schubbetrieb beziehungsweise in der Übergangsphase erzeugtes Nutzmoment unterdrückt, das sich andernfalls ungünstig hinsichtlich einer gewünschten Fahrzeugverzögerung beziehungsweise eines Bremsweges auswirken kann und zu gefährlichen Fahrsituationen führen kann. Wird in solchen Situationen - auch bei hohen Katalysatortemperaturen - die Schubabschaltung sofort oder spätestens nach Ablauf der Dashpot-Funktion zugelassen, werden Gefährdungen aufgrund unerwünschter Nutzmomente ausgeschlossen.The switchover from the fired overrun mode to the unfired overrun mode can also take place as a function of a gradient of a vehicle path, in particular if a predefinable critical gradient is exceeded. On the other hand, it can be advantageously provided to switch over from a fired thrust or load phase only with the interposition of the transition phase, when the gradient falls below a specifiable gradient. In this way, a useful torque generated in the fired overrun operation or in the transitional phase is suppressed, which may otherwise have an unfavorable effect with regard to a desired vehicle deceleration or a braking distance and can lead to dangerous driving situations. If, in such situations - even at high catalyst temperatures - the fuel cut is allowed immediately or at the latest after expiry of the dashpot function, hazards due to undesired useful moments are excluded.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird während des gefeuerten Schubbetriebs vor Beginn der Übergangsphase der Zündwinkel auf einen maximal späten Ansteuerwert angesteuert. Dieser wird so gewählt, dass unter annähernd stationären Bedingungen eine maximal zulässige Katalysatortemperatur des mindestens einen Katalysators, vorzugsweise aller Katalysatoren, nicht überschritten wird. Beispielsweise kann hier ein Zündwinkel von 18 °KWW vor dem oberen Zündpunkt (ZOT) bei einer Motordrehzahl von 6000 min-1 angesteuert werden. Diese Maßnahme bewirkt ein maximal niedriges, im gefeuerten Schubbetrieb erzeugtes Nutzmoment unter gleichzeitiger Gewährleistung unschädlicher Katalysatortemperaturen. Auf der anderen Seite folgt hieraus jedoch, dass bei der nachfolgend während der Übergangsphase durchgeführten Zündwinkelspätverstellung noch spätere Zündwinkel angesteuert werden, die unter stationären Bedingungen zu Katalysatortemperaturen führen würden, bei denen mit signifikanten Katalysatorschädigungen zu rechnen wäre. Daher sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass eine Dauer der Übergangsphase verhältnismäßig kurz gewählt wird, nämlich mindestens 0,5 s und höchstens 5 s beträgt, insbesondere 1 bis 3,5 s, vorzugsweise etwa 2 s. Dabei wird vorteilhaft die Dauer der Übergangsphase in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl der Verbrennungskraftmaschine und/oder einer gemessenen oder modellierten Abgastemperatur und/oder einer gemessenen oder modellierten Katalysatortemperatur festgelegt. Unter diesen Bedingungen können extrem späte Zündwinkel, beispielsweise 10 °KWW vor ZOT bei einer Motordrehzahl von 6000 min-1, im Laufe der Übergangsphase ohne signifikante Katalysatorschädigung erreicht werden.According to an advantageous embodiment of the method, the ignition angle is controlled to a maximum late control value during the fired overrun operation before the beginning of the transition phase. This is chosen so that under approximately stationary conditions, a maximum allowable catalyst temperature of the at least one catalyst, preferably of all catalysts, is not exceeded. For example, here an ignition angle of 18 ° KWW can be controlled before the upper ignition point (ZOT) at an engine speed of 6000 min -1 . This measure causes a maximum low, generated in the fired overrun useful torque while ensuring harmless catalyst temperatures. On the other hand, it follows, however, that in the subsequently carried out during the transition phase Zündwinkelspätverstellung even later firing angles are driven, which would lead to steady-state catalyst temperatures, which would be expected to significant catalyst damage. Therefore, a further embodiment of the invention provides that a duration of the transition phase is chosen to be relatively short, namely at least 0.5 s and at most 5 s, in particular 1 to 3.5 s, preferably about 2 s. In this case, advantageously, the duration of the transition phase is defined as a function of an engine speed of the internal combustion engine and / or a measured or modeled exhaust gas temperature and / or a measured or modeled catalyst temperature. Under these conditions, extremely late firing angles, for example, 10 ° KWW before ZOT at an engine speed of 6000 min -1 , can be achieved during the transition phase without significant catalyst damage.

Die Verstellung des Zündwinkels während der Übergangsphase kann schrittweise oder kontinuierlich erfolgen. Im letzten Fall hat sich eine vorgebbare Verstellgeschwindigkeit von 1 bis 20° Kurbelwellenwinkel pro Sekunde, vorzugsweise von etwa 5° KWW/s, als besonders vorteilhaft in Hinblick auf einen möglichst ruhigen Momentenübergang erwiesen. Nach Durchführung der Zündwinkelverstellung kann ein am Ende der Übergangsphase vorliegender spätester Zündwinkel noch für maximal zwei Sekunden gehalten werden, ehe die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird.The adjustment of the ignition angle during the transition phase can be gradual or continuous. In the latter case, a specifiable adjustment speed of 1 to 20 ° crankshaft angle per second, preferably of about 5 ° KWW / s, has proven to be particularly advantageous in terms of a smooth transition as possible. After performing the Zündwinkelverstellung present at the end of the transition phase latest ignition angle can be held for a maximum of two seconds before the fuel supply is interrupted.

Wegen der Kürze der Einwirkdauer eines am Ende der Lambdasollwertverschiebung während der Übergangsphase vorliegenden Lambdaendwertes kann im Zuge der „Ausmagerung“ eine Sauerstoffrohemission der Verbrennungskraftmaschine von 1 Vol.-% überschritten werden, welche bei einer Dauerbeaufschlagung bereits kritisch für das Katalysatorsystem wäre. Vorzugsweise erfolgt die Ausmagerung bis zu einem Endwert des Lambdasollwertes von mindestens 0,97 und höchstens 1,08, wobei der Endwert bevorzugt in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, der Katalysatortemperatur des mindestens einen Katalysators und/oder einer lambdabezogenen Abgaszusammensetzung hinsichtlich einer Rohemission von O2, HC und CO festgelegt wird.Because of the short duration of the exposure time of a lambda end value present at the end of the lambda desired value shift during the transition phase, in the course of the "leaning out" an oxygen raw emission of the internal combustion engine of 1% by volume can be exceeded, which would already be critical for the catalyst system in the case of continuous loading. Preferably, the emptying takes place up to a final value of the desired lambda value of at least 0.97 and at most 1.08, the final value preferably in dependence on the engine speed, the catalyst temperature of the at least one catalyst and / or a lambdaabased exhaust gas composition with respect to a raw emission of O 2 , HC and CO is set.

Ferner hat sich die Durchführung der Verschiebung des Lambdasollwertes mit einer Ausmagerungsgeschwindigkeit von 0,01 bis 0,3 s-1, insbesondere von etwa 0,1 s-1, als vorteilhaft erwiesen. Die Ausmagerungsgeschwindigkeit wird bevorzugt in Abhängigkeit von einem Abgasmassenstrom, der Katalysatortemperatur des mindestens einen Katalysators und/oder der lambdabezogenen Abgaszusammensetzung festgelegt.Furthermore, the implementation of the shift of the Lambda setpoint with a Ausmagerungsgeschwindigkeit of 0.01 to 0.3 s -1 , in particular of about 0.1 s -1 , has proven to be advantageous. The Ausmagerungsgeschwindigkeit is preferably determined depending on an exhaust gas mass flow, the catalyst temperature of the at least one catalyst and / or the lambdaabezogenen exhaust gas composition.

Die Lambdasollwertvorgabe während des gefeuerten Schubbetriebes vor der Übergangsphase kann nach verschiedenen Strategien erfolgen, die beispielsweise in der erwähnten früheren Patentanmeldung DE 100 10 500 A1 näher beschrieben sind. Vorzugsweise wird die Verbrennungskraftmaschine in dieser Phase mit einem Lambdasollwert von höchstens 0,95 betrieben. Dabei kann besonders vorteilhaft der Lambdasollwert in Abhängigkeit von der gemessenen oder berechneten Abgastemperatur und/oder der Katalysatortemperatur/en vorgegeben werden. Gemäß einer alternativen Strategie wird der Lambdasollwert derart eingeregelt, dass eine vorgegebene maximal zulässige Temperatur des Abgases und/oder des mindestens einen Katalysators eingehalten wird, wodurch der durch die Feuerung der Schubphase hervorgerufene Kraftstoffmehrverbrauch gering gehalten wird.The lambda setpoint specification during the fired overrun operation prior to the transient phase may be accomplished by various strategies, such as those described in the earlier patent application DE 100 10 500 A1 are described in more detail. Preferably, the internal combustion engine is operated in this phase with a lambda setpoint of at most 0.95. In this case, the lambda desired value can be preset in a particularly advantageous manner as a function of the measured or calculated exhaust-gas temperature and / or the catalyst temperature (s). According to an alternative strategy, the desired lambda value is adjusted in such a way that a predetermined maximum permissible temperature of the exhaust gas and / or of the at least one catalytic converter is maintained, as a result of which the additional fuel consumption caused by the firing of the overrun phase is kept low.

Ferner kann besonders vorteilhaft eine in Nicht-Schubphasen (Vortriebsphasen) vorgegebene zulässige Maximaltemperatur für die Katalysatoren um 5 bis 100 K, insbesondere um 10 bis 50 K, vorzugsweise um 20 bis 30 K, angehoben werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch verringert wird. Diese Maximaltemperaturanhebung kann toleriert werden, weil durch die erfindungsgemäße Steuerung der Schubphase das Auftreten schubabschaltungsbedingter Temperaturspitzen in den Katalysatoren in sicherer Weise zumindest weitgehend unterbunden wird.Furthermore, it is particularly advantageous to raise a permissible maximum temperature for the catalysts given by non-shear phases (advancing phases) by 5 to 100 K, in particular by 10 to 50 K, preferably by 20 to 30 K, thereby reducing fuel consumption. This maximum temperature increase can be tolerated because, due to the inventive control of the overrun phase, the occurrence of stoppage-related temperature peaks in the catalysts is reliably prevented, at least to a large extent.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung gelöst, die durch Mittel gekennzeichnet ist, welche eingerichtet sind, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.The object according to the invention is furthermore achieved by a device which is characterized by means which are set up to carry out the method according to the invention.

Die Mittel umfassen insbesondere einen Algorithmus zur Durchführung der Verfahrensschritte in digitaler Form, der in einer Steuereinheit, vorzugsweise in einem vorhandenen Motorsteuergerät, hinterlegt ist.In particular, the means comprise an algorithm for carrying out the method steps in digital form, which is stored in a control unit, preferably in an existing engine control unit.

Es ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass der oder die verwendete/n Katalysator/en in Abgasanlagen direkteinspritzender schichtladefähiger Ottomotoren, die in im Neuen Europäischen Fahrzyklus NEFZ betriebenen Fahrzeugen im thermisch ungeschädigten Zustand für mindestens 250 s im Schichtlademodus betrieben werden und weniger als 0,07 g/km HC-Emission und weniger als 0,05 g/km NOX-Emission aufweisen, einen Edelmetallgehalt der Edelmetalle Platin, Palladium und/oder Rhodium von maximal 3,74 g/l Katalysatorvolumen (entsprechend 104 g/ft3), insbesondere von höchstens 2,87 g/l (80 g/ft3) aufweisen. Dies bedeutet eine Absenkung des Edelmetallgehaltes um mindestens 20 % gegenüber gemäß dem Stand der Technik eingesetzten Katalysatoren, die üblicherweise einen Edelmetallgehalt von etwa 4,67 g/l (130 g/ft3) aufweisen. Diese kostengünstige Edelmetallbeladung der Katalysatoren ist deshalb möglich, weil durch die erfindungsgemäß optimierte Schubabschaltung eine Katalysatoralterung gegenüber herkömmlichen Verfahren verzögert wird und die sonst übliche Alterung nicht durch entsprechend hohe Edelmetallanteil kompensiert werden muss.It is further preferred that the catalyst (s) used in exhaust systems of direct injection stratified gasoline engines operated in the non-thermally-damaged state of the New European Driving Cycle NEDC be operated for at least 250 seconds in stratified mode and less than 0.07 g / km HC emission and less than 0.05 g / km NO x emission, a noble metal content of the noble metals platinum, palladium and / or rhodium of a maximum of 3.74 g / l catalyst volume (corresponding to 104 g / ft 3 ), in particular of not more than 2.87 g / l (80 g / ft 3 ). This means a decrease in precious metal content of at least 20% over prior art catalysts, which typically have a precious metal content of about 4.67 g / l (130 g / ft 3 ). This cost-effective precious metal loading of the catalysts is possible because the inventively optimized overrun cutoff catalyst aging is delayed compared to conventional methods and the usual aging does not have to be compensated by a correspondingly high proportion of noble metal.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 schematisch einen Aufbau einer Verbrennungskraftmaschine mit nachgeschaltetem Abgastrakt;
  • 2 zeitliche Verläufe eines Lambdasollwertes, einer Katalysatortemperatur eines Vor- und eines Hauptkatalysators, eines Zündwinkels sowie einer Sauerstoffrohemission einer Verbrennungskraftmaschine bei einer Schubphase mit Schubabschaltung gemäß Stand der Technik;
  • 3 zeitliche Verläufe der Größen gemäß 2 nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäß optimierten Schubphasensteuerung; und
  • 4 schematisch die erfindungsgemäße Strategie zur Umschaltung eines gefeuerten Betriebs in einen ungefeuerten Schubbetrieb in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur.
The invention will be explained in more detail in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 schematically a structure of an internal combustion engine with downstream exhaust tract;
  • 2 time profiles of a Lambda setpoint, a catalyst temperature of a pilot and a main catalyst, an ignition angle and a raw oxygen emission of an internal combustion engine at a coasting phase with fuel cut in accordance with the prior art;
  • 3 Timing of the quantities according to 2 according to an advantageous embodiment of the inventively optimized overrun phase control; and
  • 4 schematically the inventive strategy for switching a fired operation in an unfired overrun operation as a function of the catalyst temperature.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Verbrennungskraftmaschine 10 mit einem ihr nachgeschalteten Abgaskanal 12. Bei der Verbrennungskraftmaschine 10 handelt es sich bevorzugt um einen mit einer nicht dargestellten Kraftstoffdirekteinspritzung ausgestatteten Ottomotor, der im Niedrig- und Teillastbereich zu einem mageren Schichtladebetrieb befähigt ist. In dem verbrauchsgünstigen mageren Schichtladebetrieb wird eine zündfähige Kraftstoffwolke lediglich im Bereich einer Zündkerze erzeugt, während im übrigen Brennraum annähernd reine Luft vorliegt. Die Erzeugung und Stabilisierung der Kraftstoffwolke wird durch einen späten Einspritzzeitpunkt bewirkt und kann in bekannter Weise ferner durch bauliche Maßnahmen, etwa einer in einem Lufteinlasskanal angeordneten Ladungsbewegungsklappe und/oder einer muldenartigen Ausgestaltung eines Kolbenbodens, unterstützt werden. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 10 with a downstream exhaust duct 12 , In the internal combustion engine 10 it is preferably a gasoline engine equipped with a fuel direct injection, not shown, which is capable of a lean stratified operation in the low and partial load range. In the fuel-efficient lean stratified charge mode, an ignitable fuel cloud is generated only in the region of a spark plug, while in the remaining combustion chamber there is approximately pure air. The generation and stabilization of the fuel cloud is effected by a late injection time and can be supported in a known manner further by structural measures, such as arranged in an air inlet duct charge motion flap and / or a trough-like configuration of a piston crown.

Zur Reinigung eines von der Verbrennungskraftmaschine 10 kommenden Abgases beherbergt der Abgaskanal 12 einen motornahen, kleinvolumigen Vorkatalysator 14, typischerweise einen 3-Wege-Katalysator, sowie einen diesem nachgeschalteten großvolumigen NOX-Speicherkatalysator 16. Der NOX-Speicherkatalysator 16 wird diskontinuierlich mit mageren und fetten Abgasatmosphären beaufschlagt, wobei in den mageren Betriebsphasen eine Einlagerung von Stickoxiden NOX stattfindet und in den kurzen zwischengeschalteten fetten Betriebsphasen eine NOX-Regeneration und -Konvertierung.For cleaning one of the internal combustion engine 10 coming exhaust gas houses the exhaust duct 12 a near-engine, small volume precatalyst 14 , typically a 3-way catalyst, as well as a large volume NO x storage catalytic converter 16 connected downstream of this. The NO x storage catalytic converter 16 is charged discontinuously with lean and rich exhaust gas atmospheres, with nitrogen oxides NO x being incorporated in the lean operating phases short intermediate fat operating phases a NO x regeneration and conversion.

Die Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (des Lambdasollwertes) der Verbrennungskraftmaschine 10 erfolgt typischerweise mit Hilfe einer stromauf des Vorkatalysators 14 angeordneten Lambdasonde 18, insbesondere einer Breitband-Lambdasonde, die eine Sauerstoffkonzentration des Abgases misst. Ein weiterer Gassensor 20 ist stromab des NOX-Speicherkatalysators 16 installiert und dient der Überwachung der Konvertierungsaktivität des Speicherkatalysators 16. Der Gassensor 20 kann ebenfalls eine Lambdasonde oder vorzugsweise ein NOX-Sensor sein. Ein optionaler Temperatursensor 22 ermittelt eine Abgastemperatur vor dem NOX-Speicherkatalysator 16, woraus seine Katalysatortemperatur ermittelt werden kann. Alternativ kann die Katalysatortemperatur des NOX-Speicherkatalysators 16 sowie auch des Vorkatalysators 14 auch mittels last- und drehzahlabhängiger Kennfelder in bekannter Weise modelliert werden.The regulation of the air-fuel ratio (lambda setpoint) of the internal combustion engine 10 typically occurs with the aid of an upstream of the precatalyst 14 arranged lambda probe 18 , in particular a broadband lambda probe, which measures an oxygen concentration of the exhaust gas. Another gas sensor 20 is installed downstream of the NO x storage catalyst 16 and serves to monitor the conversion activity of the storage catalyst 16 , The gas sensor 20 may also be a lambda probe or preferably a NO x sensor. An optional temperature sensor 22 determines an exhaust gas temperature upstream of the NO X storage catalytic converter 16 from which its catalyst temperature can be determined. Alternatively, the catalyst temperature of the NO x storage catalytic converter 16 as well as the pre-catalyst 14 be modeled by means of load and speed-dependent maps in a known manner.

Die von den Sensoren 18, 20, 22 bereitgestellten Signale sowie verschiedene Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine 10 finden Eingang in ein Motorsteuergerät 24, welches anhand gespeicherter Algorithmen und Kennfelder den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 steuert. Insbesondere ist hier ein Algorithmus 26 zur Steuerung der erfindungsgemäßen, nachfolgend näher ausgeführten Umschaltung der Verbrennungskraftmaschine 10 von einem gefeuerten Schub- oder Lastbetrieb in einen ungefeuerten Schubbetrieb eines von der Verbrennungskraftmaschine 10 angetriebenen Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) hinterlegt.The ones from the sensors 18 . 20 . 22 provided signals and various operating parameters of the internal combustion engine 10 find input into an engine control unit 24 , which uses stored algorithms and maps the operation of the internal combustion engine 10 controls. In particular, here is an algorithm 26 to control the switching of the internal combustion engine according to the invention, explained in more detail below 10 from a fired push or load operation to an unfired push operation of one of the internal combustion engine 10 driven motor vehicle (not shown) deposited.

Zunächst verdeutlicht 2 anhand des Verlaufes verschiedener Kenngrößen die katalysatorschädigende Temperaturbelastung während einer herkömmlich gesteuerten Schubphase. Zunächst befindet sich die Verbrennungskraftmaschine 10 beispielsweise aufgrund einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit in einer weitgehend konstanten Hochlastphase τL , bei der die Verbrennungskraftmaschine 10 in einem gefeuerten Lastbetrieb BLF mit einem fetten Lambdasollwert mit λ < 1 und einem last- und drehzahlabhängigen Zündwinkel ZW von beispielsweise 15 bis 20 °KWW vor ZOT betrieben wird. Entsprechend einem bei dem fetten Lambdasollwert λ vorherrschenden Luftunterschuss liegt eine nur sehr geringe Sauerstoffrohemission O2-RE der Verbrennungskraftmaschine 10 vor, so dass das Abgas vor dem Vorkatalysator 14 weit weniger als 1 % Sauerstoff enthält. Die Katalysatortemperaturen TKV und TKH des Vorkatalysators 14 beziehungsweise des NOX-Speicherkatalysators 16 befinden sich aufgrund einer betriebspunktbedingt hohen Abgastemperatur und einem hohen Reduktionsmittelanteil des fetten Abgases, welcher begrenzt durch die Sauerstoffrohemission O2-RE exotherm an den Katalysatoren 14, 16 umgesetzt wird, auf relativ hohem Niveau oberhalb von 750 °C. (Dargestellt sind die lokalen Temperatur in einer Beschichtung (Washcoat) in einer Reaktionszone der Katalysatoren 14, 16.) Dabei liegt die Temperatur TKV des Vorkatalysators 14 noch oberhalb der des Hauptkatalysators 16, da einerseits zumindest ein Teil der Konvertierungsleistung der Reduktionsmittel (HC, CO) durch den Vorkatalysator 14 erbracht wird und anderseits ein Wärmeverlust über die Abgaslaufstrecke bis zum NOX-Speicherkatalysator 16 stattfindet.First clarified 2 based on the course of various parameters, the catalyst-damaging temperature load during a conventionally controlled overrun phase. First, there is the internal combustion engine 10 for example, due to a high vehicle speed in a largely constant high-load phase τ L in which the internal combustion engine 10 in a fired load operation BLF with a rich lambda setpoint with λ <1 and a load and speed-dependent ignition angle ZW from 15 to 20 ° KWW before ZOT is operated. Corresponding to one at the rich lambda setpoint λ predominant air deficit is a very low oxygen emissions O 2 -RE the internal combustion engine 10 before, so the exhaust gas before the pre-catalyst 14 far less than 1% oxygen. The catalyst temperatures TK V and TK H of the precatalyst 14 or of the NO x storage catalytic converter 16 are due to an operating point-related high exhaust gas temperature and a high proportion of reducing agent of the rich exhaust gas, which is limited by the Sauerstoffrohemission O 2 -RE exothermic to the catalysts 14 . 16 is implemented at a relatively high level above 750 ° C. (Shown are the local temperature in a washcoat in a reaction zone of the catalysts 14 . 16 .) This is the temperature TK V of the precatalyst 14 still above that of the main catalyst 16 , on the one hand at least part of the conversion power of the reducing agent (HC, CO) through the precatalyst 14 is provided and on the other hand, a loss of heat on the exhaust run until the NO X storage 16 takes place.

Zu einem durch die vertikale Doppellinie in 2 gekennzeichneten Zeitpunkt setzt eine Schubphase τS ein, beispielsweise weil der Fahrer eine Gasanforderung zurücknimmt, etwa um eine Verzögerung herbeizuführen. Während der Schubphase τS ist ein angefordertes Fahrwunschmoment kleiner oder gleich einem momentanen durch die Fahrwiderstände erzeugten Schubmoment. Gemäß üblicher Verfahren erfolgt während der Schubphase τS eine Schubabschaltung, indem gegebenenfalls nach Ablauf einer oben erläuterten Dashpot-Funktion eine Kraftstoffzufuhr der Verbrennungskraftmaschine 10 unterbrochen wird. Infolgedessen nimmt der Lambdasollwert λ einen praktisch gegen unendlich gehenden positiven Wert an und die Sauerstoff-Rohemission O2-RE erreicht - entsprechend einem Sauerstoffanteil der Luft - einen Wert von etwa 20 %. Wegen dieser nunmehr hohen Sauerstoffkonzentration des Abgases kommt es zu intensiven, sehr schnell verlaufenden Konvertierungsreaktionen der zunächst noch hohen HC-Mengen an den Katalysatoren 14, 16. Infolgedessen treten zu Beginn der ungefeuerten Schubphase τS intensive Temperaturspitzen in den Katalysatoren 14, 16 auf. In Abhängigkeit von dem vor der Schubabschaltung vorliegenden Ausgangstemperaturniveau können die Katalysatortemperaturen TKV , TKH dabei einen kritischen Temperaturbereich erreichen, in welchem die Katalysatoren 14, 16 irreversibel geschädigt werden können. So finden etwa in NOX-Speicherkatalysatoren Sinterungsprozesse statt, die zu einer permanenten Entmischung der NOX-Speicher- und Katalysatorkomponenten führen können. To one through the vertical double line in 2 marked point sets a push phase τ S a, for example, because the driver takes back a gas request, such as to bring about a delay. During the push phase τ S is a requested driving torque is less than or equal to a momentary thrust torque generated by the driving resistances. According to usual procedure takes place during the pushing phase τ S an overrun fuel cutoff by, optionally, after expiration of a dashpot function explained above, a fuel supply of the internal combustion engine 10 is interrupted. As a result, the lambda setpoint decreases λ a virtually infinite positive value and the raw oxygen emission O 2 -RE reached - corresponding to an oxygen content of the air - a value of about 20%. Because of this now high oxygen concentration of the exhaust gas, there are intensive, very fast conversion reactions of the initially still high HC amounts of the catalysts 14 . 16 , As a result, at the beginning of the unfired shear phase occur τ S intense temperature peaks in the catalysts 14 . 16 on. Depending on the initial temperature level present before the fuel cut, the catalyst temperatures may increase TK V . TK H thereby reach a critical temperature range in which the catalysts 14 . 16 irreversibly damaged. So find some place in NOx storage catalysts sintering processes that can lead to a permanent separation of the NOx storage-and catalyst components.

Um das Auftreten von Temperaturspitzen in Schubphasen wirkungsvoll zu unterdrücken, wird erfindungsgemäß die Schubabschaltung in Schubphasen unter bestimmten Voraussetzungen, insbesondere bei hohen Katalysatortemperaturen TKV , TKH , unterdrückt, indem die Verbrennungskraftmaschine 10 auch während der Schubphase τS gefeuert betrieben wird. Dieses Prinzip ist in einer einfachen Ausführung in 3 dargestellt, ausgehend von dem gleichen Betriebspunkt wie in 2. Nach Beginn der Schubphase τS wird die Verbrennungskraftmaschine 10 in einem gefeuerten Schubbetrieb BSF auf einen gegenüber der vorausgegangenen Lastphase angehobenen (magereren) Lambdasollwert λ eingeregelt, der so gewählt wird, dass ein kritischer Sauerstoffgehalt des Rohabgases, insbesondere von 1 %, noch unterschritten wird, um ein unkontrolliertes Abbrennen von HC an den Katalysatoren 14, 16 zu verhindern. Vorzugsweise wird ein Lambdasollwert von λ ≤ 1,00, vorzugsweise von λ ≤ 0,95, eingeregelt. Alternativ kann auch eine maximal zulässige Katalysatortemperatur für einen oder beide Katalysatoren 14, 16 vorgegeben werden und der Lambdawert λ so eingeregelt werden, dass sich diese Temperaturen an den Katalysatoren einstellen, aber nicht überschritten werden.In order to effectively suppress the occurrence of temperature peaks in overrun phases, according to the invention, the overrun cutoff is in overrun conditions under certain conditions, in particular at high catalyst temperatures TK V . TK H , suppressed by the internal combustion engine 10 even during the push phase τ S is operated fired. This principle is in a simple design in 3 represented starting from the same operating point as in 2 , After the beginning of the push phase τ S becomes the internal combustion engine 10 in a fired push operation BSF to a (leaner) lambda setpoint raised compared to the previous load phase λ adjusted, which is chosen so that a critical oxygen content of the raw exhaust gas, in particular of 1%, is still below, to an uncontrolled burning of HC to the catalysts 14 . 16 to prevent. Preferably, a lambda setpoint of λ ≤ 1.00, preferably λ ≤ 0.95. Alternatively, a maximum allowable catalyst temperature for one or both catalysts 14 . 16 are specified and the lambda value λ be adjusted so that these temperatures adjust to the catalysts, but are not exceeded.

Gleichzeitig wird die Verbrennungskraftmaschine 10 während des gefeuerten Schubbetriebs BSF mit einem maximal späten Zündwinkel ZW betrieben, um ein möglichst geringes Nutzmoment zu erzeugen. Dabei wird der Zündwinkel ZW vorzugsweise so gewählt, dass sich eine annähernd konstante Temperatur TKV des Vorkatalysators 14 einstellt, die jedoch die kritische Katalysatortemperatur nicht überschreitet. Beispielsweise wird bei einer aktuellen Motordrehzahl von 6000 min-1 ein Zündwinkel von 12 °KWW vor ZOT angesteuert.At the same time, the internal combustion engine 10 during the fired push operation BSF with a maximum late ignition angle ZW operated in order to generate the lowest possible moment of use. This is the ignition angle ZW preferably chosen so that an approximately constant temperature TK V of the precatalyst 14 but does not exceed the critical catalyst temperature. For example, in a current engine speed of 6000 min -1, an ignition angle of 12 ° KWW is driven before ZOT.

Infolge der in der Schubphase τS nur sehr geringen Motorlast erfolgt während des gefeuerten Schubbetriebs BSF eine mehr oder weniger starke Abkühlung zumindest an einem der Katalysatoren 14, 16. Erreicht der temperaturempfindlichste Katalysator, hier der NOX-Speicherkatalysator 16, eine für diesen vorgegebene untere Temperaturschwelle TSF, hier beispielsweise bei 750 °C, wird die Unterdrückung der Schubabschaltung aufgehoben und die Kraftstoffzufuhr unterbrochen, um den Kraftstoffverbrauch im Schubbetrieb möglichst gering zu halten. Ein anderer Grund zur Umschaltung vom gefeuerten in den ungefeuerten Schubbetrieb kann ein festgestelltes starkes Gefälle sein, bei dem das im gefeuerten Schubbetrieb BSF erzeugte Nutzmoment sich kontraproduktiv auf die gewünschte Verzögerung auswirkt.As a result of in the push phase τ S Only very low engine load occurs during the fired overrun operation BSF a more or less strong cooling at least on one of the catalysts 14 . 16 , Reaches the temperature-sensitive catalyst, here the NO x storage catalytic converter 16, a predetermined for this lower temperature threshold TSF Here, for example, at 750 ° C, the suppression of the fuel cut is canceled and the fuel supply is interrupted to keep the fuel consumption in overrun as low as possible. Another reason for switching from the fired to the unfired overrun operation can be a noted steep gradient, in which the fired overrun operation BSF generated moment of use has a counterproductive effect on the desired delay.

Würde an dieser Stelle die Kraftstoffzufuhr unvermittelt ausgesetzt, käme es zu einem zwar geringen aber für den Fahrer möglicherweise dennoch spürbaren Momenteneinbruch durch den abrupten Wegfall des in der gefeuerten Schubphase BSF erzeugten Nutzmomentes. Solche Momentenschwankungen werden üblicherweise von Fahrern als störend und irritierend empfunden. Ferner würde das noch immer mit Reduktionsmitteln, insbesondere mit HC, geflutete Katalysatorsystem 14, 16 mit hohen Abgasmassenströmen und hohen Sauerstoffkonzentrationen (20 %) beaufschlagt, was zu einem heftigen Abbrennen an den Katalysatoren 14, 16 führen würde. Hierdurch kann es zumindest lokal und kurzzeitig zu katalysatorschädigenden Temperaturspitzen der Katalysatortemperaturen TKV , TKH kommen.If the fuel supply were suddenly discontinued at this point, there would be a brief but nevertheless noticeable torque drop for the driver due to the abrupt elimination of the in the fired overrun phase BSF generated Nutzmomentes. Such torque fluctuations are usually perceived by drivers as disturbing and irritating. Furthermore, this would still be flooded with reducing agents, especially with HC, catalyst system 14 . 16 subjected to high exhaust gas mass flows and high oxygen concentrations (20%), resulting in a vigorous burning off of the catalysts 14 . 16 would lead. This makes it possible, at least locally and for a short time, for catalyst-damaging temperature peaks of the catalyst temperatures TK V . TK H come.

Um diese Nachteile zu überwinden, wird erfindungsgemäß vor der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr eine Übergangsphase PO („Phase Off“) durchgeführt, deren Dauer in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und/oder der Abgastemperatur und/oder der Katalysatortemperatur/en TKV , TKH festgelegt wird, und hier etwa 2 s beträgt. Während der Übergangsphase PO wird der ohnehin bereits sehr späte Zündwinkel ZW der gefeuerten Schubphase BSF (hier 12 °KWW vor ZOT) noch weiter in Richtung spät mit einer vorgebbaren Verstellgeschwindigkeit vorzugsweise von etwa 5 °KWW/s verschoben. Anschließend kann abweichend von der Darstellung der letzte Zündwinkel ZW noch für maximal 2 s gehalten werden. Der am Ende der Übergangsphase PO vorliegende, extrem späte Zündwinkel ZW von beispielsweise 8 °KWW vor ZOT bei 6000 min-1 würde unter dauerhafter Anwendung zu katalysatorschädigenden Temperaturen führen und ist hier nur aufgrund der Kürze seiner Anwendung tolerierbar. Die Zündwinkelspätverstellung während der Übergangsphase PO führt zu einem kontinuierlichen Abbau des Nutzmomentes des gefeuerten Schubbetriebs BSF, so dass bei der anschließenden Schubabschaltung (ungefeuerter Schubbetrieb BSU) kaum noch ein Momenteneinbruch wahrnehmbar ist.To overcome these disadvantages, according to the invention before the interruption of the fuel supply, a transitional phase PO ("Phase Off") carried out, the duration of which depends on the engine speed and / or the exhaust gas temperature and / or the catalyst temperature / s TK V . TK H is set, and here is about 2 s. During the transition phase PO is the already very late ignition angle anyway ZW the fired thrust phase BSF (here 12 ° KWW before ZOT) even further towards late with a predeterminable adjustment speed preferably of about 5 ° KWW / s shifted. Then, deviating from the representation of the last ignition angle ZW to be held for a maximum of 2 s. The one at the end of the transitional phase PO present, extremely late ignition angle ZW for example, 8 ° KWW before ZOT at 6000 min -1 would lead to catalyst damaging temperatures under permanent use and is here tolerable only because of the shortness of its application. The ignition retardation during the transition phase PO leads to a continuous reduction of the useful torque of the fired overrun operation BSF , so that in the subsequent overrun cutoff (unfired overrun BSU ) barely a momentum is perceptible.

Ferner wird während der Übergangsphase PO eine Ausmagerung durchgeführt, indem der Lambdasollwert λ mit einer vorgebbaren Ausmagerungsgeschwindigkeit von beispielsweise etwa 0,1 s-1 in Richtung „mager“, das heißt zu einem sauerstoffreicheren Gemisch, angehoben wird. Dabei wird vorzugsweise ein Endwert von mindestens 0,97 und höchstens 1,08 erreicht, wobei sogar die kritische Sauerstoffkonzentration von 1 % im Rohabgas überschritten werden kann. Durch die Ausmagerung wird eine kontinuierliche Sauerstoffanreicherung im Abgas und an den Katalysatoren 14, 16 und somit ein kontrolliertes Abbrennen der hier vorliegenden Reduktionsmittel bewirkt. Hierdurch kommt es zwar zu einer gewissen Erwärmung der Katalysatoren 14, 16, ausgeprägte Exothermiespitzen werden jedoch nicht beobachtet.Further, during the transitional phase PO performed a Ausmagerung by the lambda setpoint λ with a predeterminable Ausmagerungsgeschwindigkeit of, for example, about 0.1 s -1 in the direction of "lean", that is, to an oxygen-rich mixture is raised. In this case, preferably a final value of at least 0.97 and at most 1.08 is reached, whereby even the critical oxygen concentration of 1% in the raw exhaust gas can be exceeded. By the Ausmagerung is a continuous oxygen enrichment in the exhaust gas and on the catalysts 14 . 16 and thus causes a controlled burning of the reducing agent present here. Although this leads to a certain warming of the catalysts 14 . 16 However, pronounced exothermic peaks are not observed.

Der Effekt des heftigen Abbrennens des in den Katalysatoren 14, 16 noch verbleibenden Reduktionsmittels liegt im Allgemeinen beim Übergang vom gefeuerten (Last- oder Schub-) Betrieb in den ungefeuerten Schubbetrieb vor. Ein Zwischenschalten der Übergangsphase PO kann aber auch ohne vorhergehenden gefeuerten Schubbetrieb sinnvoll sein, insbesondere bei Überschreiten einer zweiten vorgebbaren Katalysatortemperaturschwelle TPO, wobei diese Schwelle 20 bis 200 K, besonders vorteilhaft 30 bis 70 K unterhalb der für die Anforderung des gefeuerten Schubbetriebs BSF geltenden Temperaturschwelle TSF (vgl. 3) liegt.The effect of violent burning off in the catalysts 14 . 16 Remaining reducing agent is generally present at the transition from fired (load or thrust) operation to unfired overrun operation. An interposition of the transition phase PO but may also be useful without previous fired overrun operation, especially when exceeding a second predetermined catalyst temperature threshold TPO , this threshold 20 to 200 K, particularly advantageous 30 to 70 K below that for the request of the fired overrun operation BSF applicable temperature threshold TSF (see. 3 ) lies.

Die Gesamtstrategie verdeutlicht abschließend 4. Bei niedrigen Temperaturen TK der Katalysatoren 14, 16 unterhalb der Temperaturschwelle TPO ist weder die Übergangsphase PO noch der gefeuerte Schubbetrieb BSF zugelassen. Tritt in diesem unteren Temperaturbereich ein Betriebspunktwechsel aus einer Last- in eine Schubphase ein (τL τS ), so wird unter Unterdrückung der Übergangsphase PO von dem gefeuerten Lastbetrieb BLF in den ungefeuerten Schubbetrieb BSU umgeschaltet. Ferner wird in diesem Temperaturbereich eine Schubphase τS grundsätzlich ungefeuert betrieben (BSU).The overall strategy clarifies conclusively 4 , At low temperatures TK the catalysts 14 . 16 below the temperature threshold TPO is neither the transitional phase PO nor the fired push operation BSF authorized. Occurs in this lower temperature range, an operating point change from a load into a push phase ( τ L τ S ), so suppression of the transitional phase PO from the fired load operation BLF in the unfired overrun mode BSU switched. Furthermore, in this temperature range, a shift phase τ S basically unfurled ( BSU ).

Überschreitet die Katalysatortemperatur TK mindestens eines Katalysators 14, 16, insbesondere des Vorkatalysators 14, die Temperaturschwelle TPO zur Zulassung der Übergangsphase PO, so wird die Umschaltung vom gefeuerten Lastbetrieb BLF in den ungefeuerten Schubbetrieb BSU unter Zwischenschaltung der erfindungsgemäßen Übergangsphase PO (jedoch ohne vorgeschalteten gefeuerten Schubbetrieb BSF) durchgeführt. Ferner wird auch in diesem Temperaturbereich unterhalb TSF eine Schubphase τS grundsätzlich ungefeuert betrieben BSU.Exceeds the catalyst temperature TK at least one catalyst 14 . 16 , in particular the precatalyst 14 , the temperature threshold TPO for the approval of the transitional phase PO , so the switch is from the fired load operation BLF in the unfired overrun mode BSU with the interposition of the transition phase according to the invention PO (but without upstream fired overrun BSF ) carried out. Furthermore, also in this temperature range below TSF a push phase τ S basically unfired operated BSU ,

Überschreitet die Katalysatortemperatur TK mindestens eines Katalysators 14, 16 sogar die Temperaturschwelle TSF zur Anforderung der gefeuerten Schubphase BSF, wird die Schubabschaltung nicht mehr zugelassen und die Schubphase τS gefeuert betreiben (BSF). Eine Umschaltung der Verbrennungskraftmaschine 10 aus einer Lastphase τL in eine Schubphase τS erfolgt, wie anhand 3 erläutert, zunächst durch Übergang in den gefeuerten Schubbetrieb BSF. Erst nach Vorliegen einer vorgebbaren Umschaltbedingung, beispielsweise einer die Temperaturschwelle TSF unterschreitenden Temperatur TK der Katalysatoren 14, 16, schließt sich die erfindungsgemäße Übergangsphase PO an, gefolgt von der ungefeuerten Schubabschaltung BSU.Exceeds the catalyst temperature TK at least one catalyst 14 . 16 even the temperature threshold TSF to request the fired overrun phase BSF , the fuel cut is no longer permitted and the overrun phase τ S operate fired ( BSF ). A changeover of the internal combustion engine 10 from a load phase τ L in a push phase τ S takes place as based on 3 explained, first by transition into the fired overrun operation BSF , Only after the presence of a predefinable switching condition, for example, the temperature threshold TSF lower temperature TK the catalysts 14 . 16 , the transition phase according to the invention closes PO followed by the unfired fuel cutoff BSU ,

Mit diesem Maßnahmenpaket kann ein optimaler Katalysatorschutz bei geringst möglichen Nachteilen hinsichtlich Verbrauch und Fahrverhalten erzielt werden.With this package of measures, an optimal catalyst protection can be achieved with the least possible disadvantages in terms of consumption and handling.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1212
Abgaskanalexhaust duct
1414
Vorkatalysatorprecatalyzer
1616
Hauptkatalysator / NOX-SpeicherkatalysatorMain catalyst / NO X storage catalyst
1818
Lambdasondelambda probe
2020
NOX-SensorNO x sensor
2222
Temperatursensortemperature sensor
2424
Motorsteuergerät Engine control unit
λλ
Lambdasollwert (Luft-Kraftstoff-Verhältnis)Lambda setpoint (air-fuel ratio)
τL τ L
LastphaseLast phase
τS τ S
Schubphaseoverrun phase
BLFBLF
gefeuerter Lastbetriebfired load operation
BSFBSF
gefeuerter Schubbetrieb (Schubabschaltung)fired overrun operation (fuel cutoff)
BSUBSU
ungefeuerter Schubbetriebunfired overrun operation
KWWKWW
Kurbelwellenwinkelcrankshaft angle
O2-REO 2 -RE
SauerstoffrohemissionOxygen raw emission
POPO
Übergangsphase (Phase Out)Transition phase (phase out)
tt
ZeitTime
TSFTSF
Temperaturschwelle zur Anforderung des gefeuerten SchubbetriebsTemperature threshold for the request of the fired overrun operation
TKTK
Katalysatortemperaturcatalyst temperature
TKH TK H
Katalysatortemperatur NOX-SpeicherkatalysatorCatalyst temperature NO X storage catalyst
TKV TK V
Katalysatortemperatur VorkatalysatorCatalyst temperature precatalyst
TPOTPO
Temperaturschwelle zur Zulassung der ÜbergangsphaseTemperature threshold for approval of the transition phase
ZWZW
Zündwinkelfiring angle

Claims (27)

Verfahren zur Umschaltung einer Verbrennungskraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem nachgeschalteten Katalysator (14, 16) von einem in einer Lastphase (τL) oder einer Schubphase (τS) durchgeführten gefeuerten Betrieb (BLF, BSF) in einen ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) durch Unterbrechung einer Kraftstoffzufuhr, wobei während der Schubphase (τS) ein angefordertes Fahrwunschmoment kleiner oder gleich einem momentanen Schubmoment des Fahrzeuges ist, wobei zur Umschaltung von dem gefeuerten Betrieb (BLF, BSF) in den ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) vor Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr eine Übergangsphase (PO) durchgeführt wird, wobei während der Übergangsphase (PO) ein während des vorausgegangenen gefeuerten Betriebs (BLF, BSF) vorliegender Zündwinkel (ZW) in Richtung „spät“ verstellt wird und/oder ein während des vorausgegangenen gefeuerten Betriebs (BLF, BSF) eingestellter Lambdasollwert (λ) in Richtung „mager“ verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass - wenn eine Katalysatortemperatur (TK) mindestens eines Katalysators (14, 15) eine erste vorgebbare Temperaturschwelle (TSF) überschreitet, die Schubabschaltung nicht zugelassen und die Schubphase (τS) gefeuert betrieben wird (BSF); - wenn die Katalysatortemperatur (TK) mindestens eines Katalysators (14, 15) eine zweite vorgebbare Temperaturschwelle (TPO), nicht aber die erste vorgebbare Temperaturschwelle (TSF) überschreitet, eine Umschaltung vom gefeuerten Lastbetrieb (BLF) in den ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) unter Zwischenschaltung der Übergangsphase (PO) durchgeführt wird; und - bei Katalysatortemperaturen (TK) der Katalysatoren (14, 15) unterhalb der zweiten Temperaturschwelle (TPO) weder die Übergangsphase (PO) noch der gefeuerte Schubbetrieb (BSF) zugelassen sind.Method for switching over an internal combustion engine (10) of a motor vehicle with at least one downstream catalytic converter (14, 16) from a fired operation (BLF, BSF) carried out in a load phase (τ L ) or a coasting phase (τ S ) to an unfired thrust mode (BSU) ) by interrupting a fuel supply, wherein during the overrun phase (τ S ) a requested drive torque is less than or equal to a current thrust moment of the vehicle, wherein to switch from the fired operation (BLF, BSF) to the unspurged overrun mode (BSU) before interrupting the fuel supply a transition phase (PO) is performed, during the transition phase (PO) during the previous fired operation (BLF, BSF) present ignition angle (ZW) is adjusted in the direction of "late" and / or during the previous fired operation (BLF, BSF) set lambda setpoint (λ) in the direction of "lean" is shifted, thereby g ekennzeichnet that - when a catalyst temperature (TK) of at least one catalyst (14, 15) exceeds a first predetermined temperature threshold (TSF), the fuel cut is not permitted and the coasting phase (τ S ) is operated fired (BSF); - When the catalyst temperature (TK) of at least one catalyst (14, 15) exceeds a second predetermined temperature threshold (TPO), but not the first predetermined temperature threshold (TSF), a switch from the fired load operation (BLF) in the unfired overrun (BSU) below Interposition of the transition phase (PO) is performed; and - at the catalyst temperatures (TK) of the catalysts (14, 15) below the second temperature threshold (TPO), neither the transition phase (PO) nor the fired overrun mode (BSF) are permitted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsphase (PO) über eine Dauer von mindestens zwanzig Arbeitsspielen der Verbrennungskraftmaschine (10), insbesondere von mindestens fünfzig Arbeitsspielen, durchgeführt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the transition phase (PO) over a period of at least twenty cycles of the internal combustion engine (10), in particular of at least fifty cycles, is performed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltung von dem gefeuerten Schubbetrieb (BSF) in den ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) erfolgt, wenn ein vorgebbares kritisches Gefälle eines Fahrzeugweges überschritten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a switchover from the fired overrun mode (BSF) into the unfired overrun mode (BSU) takes place when a predefinable critical gradient of a vehicle path is exceeded. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite vorgebbare Temperaturschwelle (TPO) um 20 bis 200 K, insbesondere um 30 bis 70 K, kleiner als die erste vorgebbare Temperaturschwelle (TSF) zur Umschaltung vom gefeuerten Schubbetrieb (BSF) in den ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) vorgegeben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second predefinable temperature threshold (TPO) by 20 to 200 K, in particular by 30 to 70 K, smaller than the first predetermined temperature threshold (TSF) for switching from the fired overrun operation (BSF) in the unfired overrun mode (BSU) is specified. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltung von dem gefeuerten Schubbetrieb (BSF) oder Lastbetrieb (BLF) in den ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) nur dann mit zwischengeschalteter Übergangsphase (PO) erfolgt, wenn ein festgestelltes Gefälle eines Fahrzeugweges ein vorgebbares Gefälle unterschreitet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a switchover from the fired overrun mode (BSF) or load mode (BLF) into the unfired overrun mode (BSU) only takes place with interposed transition phase (PO) if a determined gradient of a vehicle path is a predefinable Gradient falls below. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des gefeuerten Schubbetriebs (BSF) vor Beginn der Übergangsphase (PO) der Zündwinkel (ZW) auf einen maximal späten Ansteuerwert angesteuert wird, bei dem unter annähernd stationären Bedingungen eine maximal zulässige Katalysatortemperatur (TK) des mindestens einen Katalysators (14, 16) nicht überschritten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the fired overrun operation (BSF) before the beginning of the transition phase (PO) of the ignition angle (ZW) is driven to a maximum late control value at which under approximately stationary conditions, a maximum allowable catalyst temperature (TK ) of the at least one catalyst (14, 16) is not exceeded. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des gefeuerten Schubbetriebs (BSF) vor Beginn der Übergangsphase (PO) der Zündwinkel (ZW) derart vorgegeben wird, dass ein Vorkatalysator (14) eine wenigstens annähernd konstante Katalysatortemperatur (TKV) aufweist.Method according to Claim 6 , characterized in that during the fired overrun operation (BSF) before the beginning of the transition phase (PO) of the ignition angle (ZW) is set such that a precatalyst (14) has an at least approximately constant catalyst temperature (TK V ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des Zündwinkels (ZW) während der Übergangsphase (PO) schrittweise oder kontinuierlich mit einer vorgebbaren Verstellgeschwindigkeit, insbesondere mit einer Verstellgeschwindigkeit von 1 bis 20 °KWW /s, insbesondere von etwa 5 °KWW /s, erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment of the ignition angle (ZW) during the transition phase (PO) stepwise or continuously with a predetermined adjustment speed, in particular with an adjustment of 1 to 20 ° KWW / s, in particular of about 5 ° KWW / s. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dauer der Zündwinkelverstellung mindestens 0,5 s und höchstens 5 s, insbesondere mindestens 1 s und höchstens 3,5 s, insbesondere etwa 2 s beträgt.Method according to Claim 8 , characterized in that a duration of the ignition angle adjustment at least 0.5 s and at most 5 s, in particular at least 1 s and at most 3.5 s, in particular about 2 s. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Zündwinkelverstellung in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl und/oder einer Abgastemperatur und/oder der Katalysatortemperatur (TK) des mindestens einen Katalysators (14, 16) festgelegt wird.Method according to Claim 9 , characterized in that the duration of the ignition angle adjustment in dependence on an engine speed and / or an exhaust gas temperature and / or the catalyst temperature (TK) of the at least one catalyst (14, 16) is set. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Durchführung der Zündwinkelverstellung ein am Ende der Übergangsphase (PO) vorliegender Zündwinkel (ZW) noch für 0 bis höchstens 2 s gehalten wird, ehe die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after performing the Zündwinkelverstellung a present at the end of the transition phase (PO) ignition angle (ZW) is held for 0 to a maximum of 2 s before the fuel supply is interrupted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung des Lambdasollwertes (λ) in Richtung „mager“ zeitlich vor, während und/oder nach der Zündwinkelverstellung durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement of the lambda desired value (λ) in the direction "lean" is carried out before, during and / or after the ignition angle adjustment. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lambdasollwert (λ) während der Übergangsphase (PO) bis zu einem Endwert von mindestens 0,97 und höchstens 1,08 verschoben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lambda desired value (λ) during the transition phase (PO) is shifted to a final value of at least 0.97 and at most 1.08. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Endwert des Lambdasollwertes (λ) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, der Katalysatortemperatur (TK) des mindestens einen Katalysators (14, 16) und/oder einer lambdabezogenen Abgaszusammensetzung festgelegt wird.Method according to Claim 13 , characterized in that the final value of the lambda desired value (λ) is determined as a function of the engine speed, the catalyst temperature (TK) of the at least one catalytic converter (14, 16) and / or a lambda-related exhaust gas composition. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung des Lambdawertes mit einer Ausmagerungsgeschwindigkeit von 0,01 bis 0,3 s-1, insbesondere von etwa 0,1 s-1, durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement of the lambda value with a Ausmagerungsgeschwindigkeit of 0.01 to 0.3 s -1 , in particular of about 0.1 s -1 , is performed. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausmagerungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einem Abgasmassenstrom, der Katalysatortemperatur (TK) des mindestens einen Katalysators (14, 16) und/oder der lambdabezogenen Abgaszusammensetzung festgelegt wird.Method according to Claim 15 , characterized in that the Ausmagerungsgeschwindigkeit depending on an exhaust gas mass flow, the catalyst temperature (TK) of the at least one catalyst (14, 16) and / or the lambdaabezogenen exhaust gas composition is set. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des gefeuerten Schubbetriebs (BSF) vor der Übergangsphase (PO) die Verbrennungskraftmaschine (10) mit einem Lambdasollwert (λ) von höchstens 1,00, insbesondere höchstens 0,95, betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the fired overrun operation (BSF) before the transition phase (PO), the internal combustion engine (10) with a lambda setpoint (λ) of at most 1.00, in particular at most 0.95 operated. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Lambdasollwert (λ) während des gefeuerten Schubbetriebs (BSF) vor der Übergangsphase (PO) in Abhängigkeit von einer gemessenen oder berechneten Abgastemperatur und/oder Katalysatortemperatur (TK) des mindestens einen Katalysators (14, 16) vorgebbar ist.Method according to Claim 17 , characterized in that the lambda desired value (λ) during the fired overrun operation (BSF) before the transition phase (PO) depending on a measured or calculated exhaust gas temperature and / or catalyst temperature (TK) of the at least one catalyst (14, 16) can be predetermined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Lambdasollwert (λ) während des gefeuerten Schubbetriebs (BSF) vor der Übergangsphase (PO) derart eingeregelt wird, dass eine vorgegebene maximal zulässige Temperatur (Tmax) des Abgases und/oder des mindestens einen Katalysators (14, 16) sich einstellt.Method according to one of Claims 1 to 16 , characterized in that the lambda desired value (λ) during the fired overrun operation (BSF) before the transition phase (PO) is adjusted such that a predetermined maximum allowable temperature (T max ) of the exhaust gas and / or the at least one catalyst (14, 16 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzufuhr durch Direkteinspritzung des Kraftstoffes in Zylinder der Verbrennungskraftmaschine (10) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel supply by direct injection of the fuel into cylinders of the internal combustion engine (10). Verfahren nach Anspruch 20 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (10) ein schichtladefähiger Ottomotor ist.Method according to Claim 20 characterized in that the internal combustion engine (10) is a stratified charge gasoline engine. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein NOX-Speicherkatalysator(16) als Hauptkatalysator eingesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a NO x storage catalyst (16) is used as the main catalyst. Vorrichtung zur Umschaltung einer Verbrennungskraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem nachgeschalteten Katalysator (14, 16) von einem in einer Lastphase (τL) oder einer Schubphase (τS) durchgeführten gefeuerten Betrieb (BLF, BSF) in einen ungefeuerten Schubbetrieb (BSU) durch Unterbrechung einer Kraftstoffzufuhr, wobei während der Schubphase (τS) ein angefordertes Fahrwunschmoment kleiner oder gleich einem momentanen Schubmoment des Fahrzeuges ist, gekennzeichnet durch Mittel, die eingerichtet sind, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 auszuführen.Device for switching over an internal combustion engine (10) of a motor vehicle with at least one downstream catalytic converter (14, 16) from a fired operation (BLF, BSF) carried out in a load phase (τ L ) or a coasting phase (τ S ) to an unfired thrust mode (BSU) ) by interrupting a fuel supply, wherein during the overrun phase (τ S ) a requested driving torque is less than or equal to a momentary thrust torque of the vehicle, characterized by means that are arranged, the method according to one of Claims 1 to 22 perform. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen Algorithmus (26) zur Durchführung der Verfahrensschritte in digitaler Form umfassen.Device after Claim 23 , characterized in that the means comprise an algorithm (26) for performing the method steps in digital form. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus (26) in einer Steuereinheit, insbesondere in einem Motorsteuergerät (24), hinterlegt ist.Device after Claim 24 , characterized in that the algorithm (26) in a control unit, in particular in an engine control unit (24), is deposited. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, gekennzeichnet durch einen Edelmetallgehalt zumindest eines Katalysators (14, 16) von höchstens 3,74 g/l (104 g/ft3) Katalysatorvolumen.Device according to one of Claims 23 to 25 , characterized by a noble metal content of at least one catalyst (14, 16) of at most 3.74 g / l (104 g / ft 3 ) catalyst volume. Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch einen Edelmetallgehalt zumindest eines Katalysators (14, 16) von höchstens 2,87 g/l (80 g/ft3). Device after Claim 26 , characterized by a noble metal content of at least one catalyst (14, 16) of at most 2.87 g / l (80 g / ft 3 ).
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