DE102004015129A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, die zwei Zylinderbänke (11, 12) enthält, denen jeweils wenigstens ein NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) nachgeschaltet ist. Die Brennkraftmaschine wird abwechselnd in einer Einlagerungsphase (Ph1) und in einer Regenerationsphase (Ph2) betrieben. Die Regenerationsintensität der NOx-Speicherkatalysatoren (K1, K2) hängt davon ab, welcher NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) der letzte Regenerations-Anforderer (LA) war, welcher NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) der letzte Regenerations-Beender (LB) war und welcher NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) der aktuelle Regenerations-Anforderer (AA) ist.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
  • In der DE 198 13 381 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei dem Kraftstoff entweder in einer ersten Betriebsart oder in einer zweiten Betriebsart eingespritzt wird. In der ersten Betriebsart ist ein so genannter Schichtbetrieb und in der zweiten Betriebsart ein so genannter Homogenbetrieb vorgesehen. Der Schichtbetrieb wird insbesondere bei kleineren Lasten verwendet, während der Homogenbetrieb bei größeren Lasten zur Anwendung kommt. Während des Schichtbetriebs, der einem vergleichsweise verbrauchsgünstigen Betrieb der Brennkraftmaschine entspricht, tritt eine erhöhte NOx-Emission auf.
  • Im Schichtbetrieb wird eine vorhandene Drosselklappe im Ansaugbereich der Brennkraftmaschine weit geöffnet und die Verbrennung wird im Wesentlichen nur durch die einzuspritzende Kraftstoffmasse festgelegt. Der Homogenbetrieb entspricht in etwa der Betriebsweise von Brennkraftmaschinen, bei denen herkömmlich Kraftstoff in den Ansaugbereich der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Im Homogenbetrieb wird die Drosselklappe in Abhängigkeit von dem angeforderten Drehmoment geöffnet bzw. geschlossen und die einzuspritzende Kraftstoffmasse wird in Abhängigkeit von der angesaugten Luftmasse festgelegt.
  • Die in der ersten Betriebsart auftretende erhöhte NOx-Emission kann mit einem herkömmlichen 3-Wege-Katalysator nicht mehr vollständig unschädlich gemacht werden.
  • An dieser Stelle werden NOx-Speicherkatalysatoren eingesetzt, welche das im Schichtbetrieb entstehende NOx speichern.
  • In der DE 197 39 848 A1 sind verschiedene Betriebsverfahren einer Brennkraftmaschine beschrieben, in deren Abgasbereich ein NOx-Speicherkatalysator angeordnet ist. Aufgrund der endlichen Speicherkapazität des NOx-Speicherkatalysators muss zwischendurch eine Regenerationsphase des NOx-Speicherkatalysators vorgesehen werden.
  • Die Regeneration des NOx-Speicherkatalysators erfolgt durch ein Angebot von Kohlenwasserstoffen und/oder Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff, die innermotorisch bereitgestellt werden. Die Bereitstellung von Kohlenwasserstoffen/Kohlenmonoxid/Wasserstoff wird dadurch erreicht, dass die Brennkraftmaschine in der Regenerationsphase fett betrieben wird, das heißt, dass eine Luftzahl Lambda keiner 1 oder höchstens gleich 1 vorgegeben wird.
  • Beschrieben sind mehrere Möglichkeiten zum Erkennen des Endes der Einlagerungsphase des NOx in den NOx-Speicherkatalysator. Eine Möglichkeit sieht eine Berechnung der in den NOx-Katalysator eingelagerten NOx-Masse vor, die anhand eines Modells des NOx-Speicherkatalysators und bekannter Brennkraftmaschinen-Steuerungsgrößen berechnet wird.
  • Beschrieben sind auch mehrere Möglichkeiten zum Erkennen des Endes der Regenerationsphase. Eine Möglichkeit sieht den Einsatz einer hinter dem NOx-Speicherkatalysator angeordneten Lambdasonde vor, die einen gegen Ende der Regenerationsphase auftretenden Fettdurchbruch detektiert.
  • In der DE 198 43 859 A1 ist ein Verfahren zum Regenerieren eines NOx-Speicherkatalysators beschrieben, der mit Schwefel vergiftet ist. Die Schwefelvergiftung kann dadurch beseitigt werden, dass der NOx-Speicherkatalysator bei einer hohen Betriebstemperatur mit Kohlenwasserstoffen beaufschlagt wird, die beispielsweise innermotorisch durch einen fetten Betrieb der Brennkraftmaschine bereitgestellt werden.
  • In der DE 100 40 010 A1 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem das Ende der Schwefelentgiftung aus dein zeitlichen Signalverlauf des Signals einer nach dem NOx-Speicherkatalysator angeordneten Lambdasonde ermittelt werden kann.
  • In der DE 100 38 974 A1 ist eine Lambdaregelung einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderbänken beschrieben, wobei jeder Bank eine Lambdasonde zugeordnet ist.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine anzugeben, die zwei Zylinderbänke enthält, denen jeweils wenigstens ein NOx-Speicherkatalysator nachgeschaltet ist.
  • Die Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.
  • Vorteile der Erfindung
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass derjenige NOx-Speicherkatalysator, dessen eingelagerte NOx-Masse oder SOx-Masse zuerst einen Schwellenwert erreicht, eine Regenerationsphase auslöst. Anschließend werden die NOx-Speicherkatalysatoren gleichzeitig mit einer für beide Zylinderbänke getrennt vorgegebenen Regenerationsstärke regeneriert. Derjenige NOx-Speicherkatalysator, der zuerst regeneriert ist, beendet die Regenerationsphase. Daraufhin wird gleichzeitig bei beiden Zylinderbänken in die Einlagerungsphase gewechselt. Die Regenerationsstärke in den beiden Zylinderbänken hängt davon ab, welcher NOx-Speicherkatalysator der letzte Regenerations-Anforderung war, welcher NOx-Speicherkatalysator der letzte Regenerations-Beender war und welcher NOx-Speicherkatalysator der aktuelle Regenerations-Anforderer ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass die NOx-Speicherkatalysatoren beider Zylinderbänke in den Einlagerungs- und Regenerationsphasen möglichst vollständig ihre Speicherkapazitäten ausnutzen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Verwendung bei Brennkraftmaschinen, in deren Ansaugbereich nur eine Drosselklappe angeordnet ist. Vorgesehen ist deshalb, dass die NOx-Speicherkatalysatoren beider Zylinderbänke sowohl gleichzeitig in der Einlagerungsphase als auch in der Regenerationsphase betrieben werden.
  • Die erfindungsgemäße Maßnahme eignet sich gleichermaßen zur Regeneration der NOx-Speicherkatalysatoren von eingelagerten Stickoxiden (NOx) und Schwefeloxiden (SOx).
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die eingelagerte NOx-Masse und/oder SOx-Masse anhand eines Modells des NOx-Speicherkatalysators und anhand von bekannten Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine berechnet wird.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Ende der Regenerationsphase anhand der im NOx-Speicherkatalysator eingelagerten NOx-Masse und/oder SOx-Masse ermittelt wird. Die eingelagerte NOx-Masse und/oder SOx-Masse kann ebenfalls anhand eines Modells des NOx-Speicherkatalysators und bekannter Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine ermittelt werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann zum Ermitteln des Endes der Regenerationsphase das Signal eines hinter dein NOx-Speicherkatalysator angeordneten Abgassensors herangezogen werden, das ein Maß für die nach dem NOx-Speicherkatalysator auftretende NOx-und/oder SOx-Konzentration im Abgas ist.
    •
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
  • Zeichnung
  • 1 zeigt ein technisches Umfeld, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft, 2a–2c zeigen Signalverläufe in Abhängigkeit von der Zeit und 3 zeigt eine Tabelle.
  • 1 zeigt eine erste und zweite Zylinderbank 11, 12 einer Brennkraftmaschine, in deren Ansaugbereich eine Drosselklappe 13 sowie ein Luftsensor 14 angeordnet sind.
  • Im Abgasbereich der ersten Zylinderbank 11 sind ein erster NOx-Speicherkatalysator K1 sowie ein erster Abgassensor 20 angeordnet. Im Abgasbereich der zweiten Zylinderbank 12 sind ein zweiter NOx-Speicherkatalysator K2 sowie ein zweiter Abgassensor 21 angeordnet.
  • Der erste Abgassensor 20 gibt ein erstes Abgassignal 30 und der zweite Abgassensor 21 ein zweites Abgassignal 31 an eine Steuerung 32 ab.
  • Weiterhin erhält die Steuerung 32 ein vom Luftsensor 14 bereitgestelltes Luftsignal mL, ein von der Brennkraftmaschine bereitgestelltes Drehzahlsignal N sowie ein von einem nicht näher gezeigten Fahrpedal bereitgestelltes Sollsignal mifa zugeführt.
  • Die Steuerung 32 gibt an die Drosselklappe 13 ein Drosselklappensignal dr, an die erste Zylinderbank 11 ein erstes Kraftstoffsignal mK1 und an die zweite Zylinderbank 12 ein zweites Kraftstoffsignal mK2 ab.
  • Die 2a–2c zeigen Signalverläufe in Abhängigkeit von der Zeit t.
  • Zwischen einem Startzeitpunkt zum Zeitpunkt T0 und einem ersten Zeitpunkt T1 liegt eine Einlagerungsphase Ph1. Zwischen dem ersten Zeitpunkt T1 und einem zweiten Zeitpunkt T2 liegt eine Regenerationsphase Ph2. Zwischen dem zweiten Zeitpunkt T2 und einem dritten Zeitpunkt T3 liegt wieder eine Einlagerungsphase Ph1. Nach dem dritten Zeitpunkt T3 folgt wieder eine Regenerationsphase Ph2.
  • 2a zeigt die im ersten NOx-Speicherkatalysator K1 und im zweiten NOx-Speicherkatalysator K2 eingelagerte NOx-Masse mno und/oder SOx-Masse mso. Die NOx-Masse mno oder die SOx-Masse mso des ersten NOx-Speicherkatalysators K1 erreicht zum ersten Zeitpunkt T1 einen NOx-Schwellenwert SWNO bzw. einen SOx-Schwellenwert SWSO und zum zweiten Zeitpunkt T2 den Wert null. Die NOx-Masse mno oder die SOx-Masse mso des zweiten NOx-Speicherkatalysators K2 erreicht zum dritten Zeitpunkt T3 den NOx-Schwellenwert SWNO bzw. den SOx-Schwellenwert SWSO.
  • Der erste NOx-Speicherkatalysator K1 wird zum ersten Zeitpunkt T1 zum letzten Regenerations-Anforderer LA und zum zweiten Zeitpunkt T2 zum letzten Regenerations-Beender LB. Der zweite NOx-Speicherkatalysator K2 wird zum dritten Zeitpunkt T3 zum aktuellen Regenerations-Anforderer AA. Zum dritten Zeitpunkt T3 findet ein neuer Wechsel zwischen der Regenerationsphase Ph2 und der Einlagerungsphase Ph1 statt. Der zweite NOx-Speicherkatalysator K2 wird deshalb zum dritten Zeitpunkt T3 gleichzeitig zum letzten Regenerations-Anforderer LA.
  • 2b zeigt eine erste Regenerationsintensität R1, mit welcher der erste NOx-Speicherkatalysator K1 regeneriert wird. Die erste Regenerationsintensität R1 kann eine ersten Regenerationsstärke 50 sowie eine zweite Regenerationsstärke 51 aufweisen.
  • 2c zeigt eine zweite Regenerationsintensität R2, mit welcher der zweite NOx-Speicherkatalysator K2 regeneriert wird. Die zweite Regenerationsintensität R2 kann eine dritte Regenerationsstärke 60 sowie eine vierte Regenerationsstärke 61 aufweisen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet folgendermaßen:
    Während des Betriebs der in 1 schematisch gezeigten Brennkraftmaschine tritt abwechselnd in zeitlicher Folge die Einlagerungsphase Ph1 und die Regenerationsphase Ph2 auf. In der Einlagerungsphase Ph1 ist ein magerer Betrieb der Brennkraftmaschine vorgesehen, bei dem die Zylinder der beiden Zylinderbänke 11, 12 mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben werden. Die Luftzahl Lambda beträgt beispielsweise 1,5. In der Einlagerungsphase Ph1 ist ein so genannter Schichtbetrieb vorgesehen, dessen Vorteil in einem geringen Kraftstoffverbrauch liegt. Im Schichtbetrieb tritt allerdings eine erhöhte NOx-Emission hinter den Zylinderbänken 11, 12 auf. Im Schichtbetrieb wird die Drosselklappe 13 weit geöffnet und die Verbrennung wird im Wesentlichen nur durch die von der Steuerung 32 vorgegebenen Kraftstoffsignale mK1, mK2 festgelegt. Die beiden Kraftstoffsignale mK1, mK sind an nicht näher gezeigte Einspritzventile herangeführt, die den Kraftstoff unmittelbar in die Brennräume der einzelnen Zylinder der Zylinderbänke 11, 12 einspritzen. Die Einhaltung der Luftzahl Lambda auf einen Wert größer 1 wird vorzugsweise von nicht näher gezeigten Lambdasensoren überwacht, die unmittelbar hinter den beiden Zylinderbänken 11,12 angeordnet sind.
  • Die Last der Brennkraftmaschine wird im Wesentlichen vom Sollsignal mifa vorgegeben, das beispielsweise von der Position eines nicht näher gezeigten Fahrpedals abgeleitet ist.
  • Das während der Einlagerungsphase Ph1 entstehende NOx bzw. SOx wird in den NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 eingelagert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erreicht beispielsweise der erste NOx-Speicherkatalysator K1 zum ersten Zeitpunkt T1 den vorgegebenen NOx-Schwellenwert SWNO oder SOx-Schwellenwert SWSO. Die NOx-Masse mno oder die SOx-Masse mso kann beispielsweise anhand des vor den NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 auftretenden NOx-Rohmassenstroms, der anhand von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine wie beispielsweise dem Luftsignal ml und/oder dem Drosselklappensignal dr und/oder dem Drehzahlsignal N und/oder dem ersten Kraftstoffsignal mK1 und/oder dem zweiten Kraftstoffsignal mK2 sowie und eines Modells des NOx-Speicherkatalysators K1, K2 ermittelt werden, wie es im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben ist.
  • Bei der Ermittlung der SOx-Masse auf diesem Weg muss zusätzlich der Schwefelgehalt des Kraftstoffs wenigstens näherungsweise bekannt sein. Unter der Annahme eines mittleren Schwefelgehalts des Kraftstoffs von beispielweise 150 ppm kann der SOx-Masseneintrag berechnet werden. Bei der Ermittlung der SOx-Masse wird vorzugsweise weiterhin die Abgastemperatur berücksichtigt, die anhand eines Modells oder anhand einer Messung ermittelt werden kann.
  • Zusätzlich oder alternativ sind die Abgassensoren 20, 21 vorgesehen, die jeweils hinter dem NOx-Speicherkatalysator K1, K2 anzuordnen sind. Die Abgassensoren 20, 21 sind beispielsweise NOx-Sensoren, deren Sensorsignale 30, 31 ein Maß für die NOx-Konzentrationen in den Abgasströmen widerspiegeln. Mit zunehmendem Füllstand der NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 steigt auch entsprechend die NOx-Konzentration im Abgas hinter den NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 an. Die Sensorsignale 30, 31 können zur Plausibilisierung des berechneten NOx- oder SOx-Füllstands herangezogen werden. Die Ermittlung des NOx- oder SOx-Füllstands kann auch allein auf die Sensorsignale 30, 31 gestützt werden.
  • Wenn einer der NOx-Katalysatoren K1, K2 den NOx-Schwellenwert SWNO oder den SOx-Schwellenwert SWSO erreicht, im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies zunächst der erste NOx-Speicherkatalysator K1, wird zum ersten Zeitpunkt T1 übergegangen zur Regenerationsphase Ph2, in welcher die NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 vom eingelagerten NOx oder SOx regeneriert werden.
  • Zum Regenerieren der NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 wird eine reduzierende Atmosphäre benötigt, die beispielsweise durch eine entsprechende Vorgabe des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses der Brennkraftmaschine erreicht werden kann. Die Luftzahl Lambda wird hierzu auf einen Wert von kleiner 1 oder 1 eingestellt, bei welchem reduzierend wirkende Abgaskomponenten wie Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid sowei Wasserstoff auftreten. Die erste Regenerationsintensität R1 für den ersten NOx-Speicherkatalysator K1 wird auf die erste Regenerationsstärke 50 festgelegt, der im gezeigten Ausführungsbeispiel höher ist als die vierte Regenerationsstärke 6l für den zweiten NOx-Speicherkatalysator K2. Eine höhere Regenerationsstärke entspricht hierbei einer kleineren Luftzahl Lambda.
  • Zum zweiten Zeitpunkt T2 ist der erste NOx-Speicherkatalysator K1 vollständig regeneriert, sodass die Regenerationsphase Ph2 zum zweiten Zeitpunkt T2 beendet ist. Das Ende der Regeneration kann wieder anhand eines Modells der NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 und bekannter Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine ermittelt werden.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die NOx-Masse mno oder die SOx-Masse mso im zweiten Speicherkatalysator K2 zum ersten Zeitpunkt T1 unterhalb des NOx-Schwellenwerts SWNO bzw. SOx-Schwellenwerts SWSO und zum zweiten Zeitpunkt T2 oberhalb des Werts null.
  • Zum zweiten Zeitpunkt T2 wird wieder zur Einlagerungsphase Ph1 übergegangen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel soll in dieser Einlagerungsphase Ph 1 der zweite NOx-Speicherkatalysator K2 zum dritten Zeitpunkt T3 den NOx-Schwellenwert SWNO oder den SOx-Schwellenwert SWSO erreichen. Mit dem Erreichen des NOx-Schwellenwerts SWNO oder des SOx-Schwellenwerts SWSO zum dritten Zeitpunkt T3 wird wieder in die Regenerationsphase Ph2 übergegangen, in welcher die NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 regeneriert werden.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist, bezogen auf den dritten Zeitpunkt T3, zu dem eine nachfolgende Regenerationsphase Ph2 beginnt, der erste NOx-Speicherkatalysator K1 zum ersten Zeitpunkt T1 der letzte Regenerations-Anforderer LA und zum zweiten Zeitpunkt T2 der letzte Regenerations-Beender LB. Der zweite NOx-Speicherkatalysator K2 ist zum dritten Zeitpunkt T3 der aktuelle Regenerations-Anforderer AA. Im Hinblick auf die übernächste Regenerationsphase Ph2 wird der zweite NOx-Speicherkatalysator K2 zum dritten Zeitpunkt T3, rückschauend betrachtet, gleichzeitig zum letzten Regenerations-Anforderer LA.
  • Erfindungsgemäß hängt die Regenerationsintenstät R1, R2 im nachfolgenden Regenerationsvorgang Ph2 davon ab, welcher NOx-Speicherkatalysator K1, K2 der letzte Regenerations-Anforderer LA war, welcher NOx-Speicherkatalysator K1, K2 der letzte Regenerations-Beender LB war und welcher NOx-Speicherkatalysator K1, K2 der aktuelle Regenerations-Anforderer LA ist.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird in der ab dem dritten Zeitpunkt T3 stattfindenden Regenerationsphase Ph2 die erste Regenerationsintenstät R1 für den ersten NOx-Speicherkatalysator K1 zweckmäßigerweise auf die zweite Regenerationsstärke 51 abgesenkt und/oder die zweite Regenerationsintensität R2 für den zweiten NOx-Speicherkatalysator K2 von der vierten Regenerationsstärke 61 auf die dritte Regenerationsstärke 60 erhöht.
  • Die wesentlichen Möglichkeiten sind in der in 3 wiedergegebenen Tabelle gezeigt. Im linken Teil der Tabelle ist angegeben, welcher NOx-Speicherkatalysator K1, K2 der letzte Regenerations-Anforderer LA, der letzte Regenerations-Beender LB und der aktuelle Regenerations-Anforderer AA ist. Im rechten Teil der Tabelle sind die Änderungen der Regenerationsintensität R1, R2 angegeben, die auf die NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 anzuwenden sind. Ein "Minus" bedeutet, dass die Regenerationsintensität R1, R2 abgesenkt werden soll. Ein "Plus" bedeutet, dass die Regenerationsintensität R1, R2 erhöht werden soll. Eine "Null" bedeutet, dass die Regenerationsintensität R1, R2 bei beiden NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 beibehalten werden soll. Die in den ersten beiden Spalten des rechten Teils der Tabelle mit einem "Minus" oder einem "Plus" eingetragenen Maßnahmen können gleichzeitig oder alternativ vorgesehen werden. Die in der dritten Spalte des rechten Teils der Tabelle eingetragene "Null", entsprechend keiner Änderung der Regenerationsintensität R1, R2, kann alternativ zu den beiden in den vorangegangenen beiden Spalten eingetragenen Maßnahmen ergriffen werden.
  • Das Erreichen des regenerierten Zustands der NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 kann beispielsweise mit dein ersten und zweiten Abgassensor 20, 21 erfasst werden. Die beiden Abgassensoren 20, 21 müssen hierzu empfindlich gegenüber einem Fettdurchbruch im Abgas hinter den NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 sein, sodass sich der Fettdurchbruch in den Sensorsignalen 30, 31 widerspiegelt.
  • Eine andere Möglichkeit, das Ende der Regenerationsphase Ph2 zu erkennen, ist wieder über ein Modell der NOx-Speicherkatalysatoren unter Einbeziehung bekannter Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine ermittelbar.
  • Zur Entfernung des SOx aus den NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 reicht es im Allgemeinen nicht aus, eine reduzierende Atmosphäre in den NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 herzustellen. Zusätzlich zur reduzierenden Atmosphäre ist im Allgemeinen eine erhöhte Temperatur der NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 erforderlich.
  • Die zusätzliche Heizung kann dadurch erreicht werden, dass die Luftzahl Lambda in den Zylinderbänken 11, 12 während der Regenerationsphase Ph2 zumindest zeitweise einen periodischen Wechsel um den Wert 1 aufweist. Die Maßnahme ermöglicht die Erhöhung der Katalysatortemperaturen auf Werte, bei denen eine Regeneration von eingelagerten Schwefelverbindungen, insbesondere von SOx stattfinden kann. Die entsprechenden Reaktionen treten insbesondere in einem Temperaturbereich von 500°C bis 700°C auf. Das Ende der SOx-Regenerationsphase Ph2 kann anhand des Modells der NOx-Speicherkatalysatoren K1, K2 und der bekannten Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine berechnet werden.
  • Während der Regenerationsphase Ph2 kann die Brennkraftmaschine nicht mehr im Schichtbetrieb mit einem Luftüberschuss betrieben werden. In der Regenerationsphase Ph2 ist ein Homogenbetrieb vorgesehen, bei dein die Drosselklappe 13 in Abhängigkeit vom Sollsignal mifa geöffnet bzw. geschlossen und die Kraftstoffsignale mK1, mK2 in Abhängigkeit von der angesaugten, vom Luftsensor 14 erfassten Luftmasse festgelegt wird.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die zwei Zylinderbänke (11, 12) enthält, denen jeweils wenigstens ein NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) nachgeschaltet ist, bei dem die Brennkraftmaschine in einer Einlagerungsphase (Ph1) betrieben wird, in welcher NOx und/oder SOx in die NOx-Speicherkatalysatoren (K1, K2) eingelagert wird und bei dem die Brennkraftmaschine in einer Regenerationsphase (Ph2) betrieben wird, in welcher die NOx-Speicherkatalysatoren (K1, K2) regeneriert werden, dadurch gekennzeichnet, – dass derjenige NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) eine Regenerationsphase (Ph2) auslöst, der zuerst einen NOx- Schwellenwert (SWNO) oder SOx-Schwellenwert (SWSO) erreicht, – dass die NOx-Speicherkatalysatoren (K1, K2) anschließend gleichzeitig mit einer für beide Zylinderbänke (11, 12) getrennt vorgegebenen Regenerationsintensität (R1, R2) regeneriert werden, – dass derjenige NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) die Regenerationsphase (Ph2) beendet, der zuerst regeneriert ist, – dass anschließend gleichzeitig bei beiden Zylinderbänken (11, 12) zur Einlagerungsphase (Ph1) gewechselt wird und – dass die Regenerationsintensität (R1, R2) in den beiden Zylinderbänken (11, 12) davon abhängt, welcher NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) der letzte Regenerations-Anforderer (LA) war, welcher NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) der letzte Regenerations-Beender (LB) war und welcher NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) der aktuelle Regenerations-Anforderer (AA) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eingelagerte NOx-Masse (mno) anhand eines Modells des NOx-Speicherkatalysators (K1, K2) und anhand von Betriebskenngrößen (ml, mifa, N, mK1, mK2) berechnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Regenerationsphase (Ph2) anhand der im NOx-Speicherkatalysator (K1, K2) eingelagerten NOx-Masse (mno) oder SOx-Masse (mso) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Regenerationsphase (Ph2) anhand von Sensorsignalen (30, 31) ermittelt wird, welche Abgassensoren (20, 21) bereitstellen, die hinter den NOx-Speicherkatalysatoren (K1, K2) angeordnet sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einlagerungsphase (Ph1) eine Luftzahl Lambda größer 1 und in der Regenerationsphase (Ph2) eine Luftzahl Lambda kleiner 1 oder gleich 1 vorgegeben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regenerationsphase (Ph2) zumindest zeitweise ein um den Wert 1 wechselndes Lambda vorgegeben wird.
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