DE102006061686A1 - Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Verbrennungsmotors - Google Patents

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Abstract

Vorgestellt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (10), der eine erste Gruppe (12) von Zylindern (1, 2, 3) und eine zweite Gruppe (14) von Zylindern (4, 5, 6) sowie einen ersten Katalysator (26) und einen zweiten Katalysator (30) aufweist, wobei der erste Katalysator (26) vom Abgas der ersten Gruppe (12), nicht aber vom Abgas der zweiten Gruppe (14) durchströmt wird, und der zweite Katalysator (30) vom Abgas der zweiten Gruppe (14), nicht aber vom Abgas der ersten Gruppe (12) durchströmt wird, und wobei der erste (26) und der zweite Katalysator (30) durch periodisch abwechselnden Betrieb des Verbrennungsmotors (10) mit Luftzahlen größer als 1 und kleiner als 1 aufgeheizt werden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Periodendauer des periodisch abwechselnden Betriebs in einer ersten Aufheizphase auf eine Eigenschaft des ersten Katalysators (26) und in einer zweiten Aufheizphase auf eine Eigenschaft des zweiten Katalysators (30) abgestimmt ist. Ferner wird ein Steuergerät vorgestellt, das zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors, der eine erste Gruppe von Zylindern und eine zweite Gruppe von Zylindern sowie einen ersten Katalysator und einen zweiten Katalysator aufweist, wobei der erste Katalysator vom Abgas der ersten Gruppe, nicht aber vom Abgas der zweiten Gruppe durchströmt wird, und der zweite Katalysator vom Abgas der zweiten Gruppe, nicht aber vom Abgas der ersten Gruppe durchströmt wird, und wobei der erste und der zweite Katalysator durch periodisch abwechselnden Betrieb des Verbrennungsmotors mit Luftzahlen größer als 1 und kleiner als 1 aufgeheizt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
  • Bei dem ersten und/oder dem zweiten Katalysator handelt es sich jeweils um einen Katalysator, der eine Sauerstoffspeicherfähigkeit aufweist. Dies ist sowohl bei sogenannten Speicherkatalysatoren als auch bei Drei-Wege-Katalysatoren der Fall.
  • Ein solches Verfahren und ein solches Steuergerät ist jeweils aus der DE 103 12 587 A1 für Anordnungen mit NOx-Speicherkatalysatoren bekannt. Das bekannte Verfahren unterscheidet Betriebsphasen Ph1 und Ph2 beim Betreiben des Verbrennungsmotors. In der Betriebsphase Ph1 wird der Verbrennungsmotor im Schichtbetrieb und in der Betriebsphase Ph2 im Homogenbetrieb betrieben. Der Schichtbetrieb zeichnet sich dadurch aus, dass der Verbrennungsmotor mit weit geöffneter Drosselklappe betrieben wird, wobei die Drehmomententwicklung im Wesentlichen durch die Kraftstoffmenge gesteuert wird, die zu einer Brennraumfüllung mit Luft eingespritzt wird. Im Homogenbetrieb wird die Drehmomententwicklung dagegen durch die Stellung der Drosselklappe und damit durch die Luftmasse der Brennraumfüllungen bestimmt. Die Kraftstoffmasse wird passend zur Luftmasse dosiert, so dass sich eine gewünschte Luftzahl Lambda ergibt.
  • Um die Speicherkatalysatoren von eingelagerten Schwefeloxiden zu regenerieren, schlägt die DE 103 12 587 vor, sowohl die Luftzahl Lambda, mit der die erste Gruppe von Zylindern betrieben wird, als auch die Luftzahl Lambda, mit der die zweite Gruppe von Zylindern betrieben wird, innerhalb der zweiten Betriebsphase, also innerhalb des Homogenbetriebs, zumindest zeitweise einen periodischen Wechsel um den Wert 1 ausführen zu lassen. Durch die resultierenden exothermen Reaktionen sollen die Speicherkatalysatoren auf eine Temperatur aufgeheizt werden, bei der eingelagerte Schwefeloxide zerfallen und damit eine Regeneration der Speicherkatalysatoren eintritt. Beide Speicherkatalysatoren werden dabei zeitlich parallel regeneriert. Während der Regeneration wird die aktuelle Beladung der Speicherkatalysatoren mit SOx mit einem Rechenmodell individuell für jeden der beiden Speicherkatalysatoren geschätzt. Wenn die Regeneration von einem der beiden Speicherkatalysatoren früher abgeschlossen ist als die Regeneration des anderen, wird der andere Speicherkatalysator weiter geheizt, während die Zylindergruppe des bereits fertig regenerierten Speicherkatalysators mit einer vergleichsweise konstanten Luftzahl Lambda in der Nähe von 1 betrieben wird. Dadurch wird die Aufheizung des fertig regenerierten Speicherkatalysators beendet oder zumindest verringert.
  • Das bekannte Verfahren stellt eine Ausgestaltung des sogenannten chemischen Katalysatorheizens dar. Dabei speichert der Speicherkatalysator beim Betrieb mit Luftzahlen größer als 1 Sauerstoff ein, der beim anschließenden Betrieb mit Luftzahlen kleiner als 1 an katalytisch wirksamen Flächen mit CO und HC im Abgas exotherm reagiert. Diese Art der Wärmefreisetzung, die direkt im aufzuheizenden Speicherkatalysator erfolgt, stellt einen großen Vorteil des chemischen Katalysatorheizens gegenüber anderen Verfahren dar, bei denen auch an anderen Stellen Wärme freigesetzt wird.
  • Bei konstantem Abgasmassenstrom und konstanten Abweichungen der Luftzahl vom Wert 1 nach oben und unten legt die Periodendauer der periodischen Veränderung der Luftzahlen in Verbindung mit den Sauerstoffspeicherfähigkeiten der Sauerstoff speichernden Katalysatoren im Abgassystem die Heizleistung fest.
  • Bei Anordnungen mit getrennten Katalysatoren für verschiedene Gruppen von Zylindern kann die Sauerstoffspeicherfähigkeit auf Grund von Alterungseffekten der Katalysatoren von Gruppe zu Gruppe unterschiedlich sein. Die periodische Veränderung der Luftzahlen kann dann nicht für beide Speicherkatalysatoren gleichzeitig optimal sein.
  • Ist sie zum Beispiel optimal für den Speicherkatalysator mit der kleineren Speicherkapazität, wird das Heizleistungspotenzial des Speicherkatalysators mit der größeren Speicherkapazität nicht optimal ausgenutzt. Ist vor dem Speicherkatalysator oder vor dem NOx-speichernden katalytischen Volumen noch ein Dreiwege-Katalysatorvolumen angeordnet, verschiebt sich die Wärmefreisetzung dann in den Dreiwege-Katalysator. Grundsätzlich werden die Dreiwege-Katalysatorvolumina immer mitgeheizt, da sie die Fett-Mager-Wechsel mitmachen und ebenfalls eine Sauerstoffspeicherfähigkeit besitzen. Da diese Sauerstoffspeicherfähigkeit kleiner ist als die Sauerstoffspeicherfähigkeit der Speicherkatalysatoren, wird in den Dreiwege-Katalysatoren auch entsprechend weniger Wärme freigesetzt. Dabei wird der dahinter angeordnete Speicherkatalysator unter Umständen nur unzureichend aufgeheizt. Die unzureichende Aufheizung führt dazu, dass die Regenerationsphase für eine vollständige Regeneration verlängert werden muss, was den Kraftstoffverbrauch unerwünscht erhöht. Wegen der Verschiebung der Wärmefreisetzung in das Dreiwege-Katalysatorvolumen kann sich darüber hinaus die Gefahr einer thermischen Schädigung des Dreiwege-Katalysatorvolumens ergeben.
  • Ist die periodische Veränderung der Luftzahlen dagegen optimal für den Speicherkatalysator mit der größeren Speicherkapazität, wird der Speicherkatalysator mit der kleineren Speicherkapazität regelmäßig zuviel Sauerstoff und zuviel Reduktionsmittel wie HC und CO erhalten, was sowohl die Abgasemissionen als auch den Kraftstoffverbrauch unerwünscht ansteigen lässt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in einer Verbesserung der Aufheizung eines ersten und eines zweiten Katalysators in der eingangs genannten Anordnung, mit dem die genannten Nachteile vermieden oder zumindest verringert werden.
  • Diese Aufgabe wird für ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und für ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
  • Die Erfindung zeichnet sich demnach sowohl in ihren Verfahrensaspekten als auch in ihren Vorrichtungsaspekten dadurch aus, dass eine Periodendauer des periodisch abwechselnden Betriebs in einer ersten Aufheizphase auf eine Eigenschaft des ersten Katalysators und in einer zweiten Aufheizphase auf eine Eigenschaft des zweiten Katalysators abgestimmt ist.
  • Dadurch kann jeder der beiden Speicherkatalysatoren in der ihm jeweils zugeordneten Aufheizphase mit optimalem Wirkungsgrad beheizt werden, was in der Summe zu einer Minimierung des Mehrbedarfs an Kraftstoffs führt, der für eine Schwefel-Regeneration der NOx-Speicherkatalysatoren erforderlich ist.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
  • 1 einen Verbrennungsmotor mit einer ersten Gruppe von Zylindern und einem ersten Speicherkatalysator und mit einer zweiten Gruppe von Zylindern und einem zweiten Speicherkatalysator;
  • 2 ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
  • 3 zeitliche Verläufe verschiedener Größen, wie sie bei Ausgestaltungen des Verfahrens auftreten.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • Im einzelnen zeigt die 1 einen Verbrennungsmotor 10 mit einer ersten Gruppe 12 von Zylindern 1, 2, 3 und einer zweiten Gruppe 14 von Zylindern 4, 5, 6. Sämtliche Zylinder 1 bis 6 werden über ein gemeinsames Ansaugsystem 16 mit Luft gefüllt, wobei die Füllmengen mit Luft über ein für alle Zylinder 1 bis 6 gemeinsames Luftmassenstellglied 18 eingestellt werden. Das Luftmassenstellglied 18 ist in der Regel eine Drosselklappe 18, die mit einem Drosselklappensteller 20 verstellt wird. Die gesamte, in den Verbrennungsmotor 10 strömende Luftmasse mL wird von einem Luftmassenmesser 22 erfasst.
  • Jeder Zylinder 1 bis 6 weist einen zugeordneten Injektor 20.1 bis 20.6 auf, der zur Zumessung von Kraftstoff zu seiner Füllung mit Luft dient. Dabei wird der Kraftstoff direkt in die Zylinder 1 bis 6 dosiert. Das als Folge der Dosierung des Kraftstoffs in die Luftfüllung der Zylinder 1 bis 6 entstandene Kraftstoff/Luft-Gemisch wird in den Zylindern 1 bis 6 gezündet und verbrannt. Dabei kann die Zündung durch eine Fremdzündung, wie bei Otto-Motoren, oder auch durch eine Selbstzündung, wie bei Diesel-Motoren, erfolgen.
  • Das aus der Verbrennung der Zylinderfüllungen resultierende Abgas wird durch Abgasstränge 22 und 24 gesammelt und abgeleitet. Die Abgase der ersten Gruppe 12 von Zylindern 1 bis 3 werden durch einen ersten Abgasstrang 22 gesammelt und abgeleitet, während die Abgase der zweiten Gruppe 14 von Zylindern 3 bis 6 durch den zweiten Abgasstrahl 24 gesammelt und abgeleitet werden. Der erste Abgasstrang 22 weist einen ersten Speicherkatalysator 26 und, optional, einen ersten Drei-Wege-Katalysator 28 oder ein Drei-Wege-Katalysatorvolumen 28 im Strömungsweg der Abgase vor dem ersten Speicherkatalysator 26 auf. Analog weist der zweite Abgasstrang 24 einen zweiten Speicherkatalysator 30 und, ebenfalls optional, einen im Strömungsweg der Abgase vor dem zweiten Speicherkatalysator 30 angeordneten Drei-Wege-Katalysator 32 oder ein entsprechendes Drei-Wege-Katalysatorvolumen 32 auf. In einer solchen Anordnung wird der erste Speicherkatalysator 26 vom Abgas der ersten Gruppe 12, nicht aber vom Abgas der zweiten Gruppe 14 durchströmt und der zweite Speicherkatalysator 30 wird vom Abgas der zweiten Gruppe 14, nicht aber vom Abgas der ersten Gruppe 12 durchströmt. Der erste Abgasstrang weist wenigstens einen ersten Abgassensor 34 auf. Analog weist der zweite Abgasstrang wenigstens einen zweiten Abgassensor 36 auf. Bei den Abgassensoren 34, 36 handelt es sich bevorzugt um Lambda-Sensoren, die ein Maß für die Luftzahl Lambda des Kraftstoff/Luft-Gemisches liefern, mit dem die jeweilige Zylindergruppe 12 oder 14 betrieben wird. In einer Ausgestaltung weist der erste Abgasstrang 22 ferner einen Temperatursensor 38 auf, der eine Temperatur T_26 des ersten Speicherkatalysators 26 erfasst. Alternativ oder ergänzend weist der zweite Speicherkatalysator 30 einen zweiten Temperatursensor 40 auf, der die Temperatur T_30 des zweiten Speicherkatalysators 30 erfasst. In einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Temperaturen T_26 und T_30 jedoch aus Betriebsparametern des Verbrennungsmotors 10 und der Abgasstränge 22 und 24 durch Rechenmodelle alternativ oder ergänzend zu einer Messung mit wenigstens einem der Sensoren 38, 40 nachgebildet. Zu den Betriebsparametern des Verbrennungsmotors 10 zählen insbesondere Werte der Zylinderfüllungen mit Luft, und/oder der angesaugten Luftmasse mL, der zugemessenen Kraftstoffmassen, und der Zündzeitpunkte. Zu den Betriebsparametern der Abgasstränge zählen insbesondere Werte von Sauerstoffspeicherkapazitäten der Speicherkatalysatoren 26 und 30 in den Abgassträngen 22 und 24. Selbstverständlich stellen auch die Sauerstoffspeicherkapazitäten der Drei-Wege-Katalysatoren 28 und 32 Betriebsparameter der Abgasstränge 22 und 24 dar, die bei einer Temperaturmodellierung ergänzend berücksichtigt werden können.
  • Die Steuerung des Verbrennungsmotors 10 erfolgt durch ein Steuergerät 42, das dazu Signale verschiedener Sensoren zu Stellsignalen zur Ansteuerung verschiedener Stellglieder verarbeitet und die Stellglieder entsprechend ansteuert. Das Steuergerät 42 ist im übrigen dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, das erfindungsgemäße Verfahren und/oder eine seiner hier vorgestellten Ausgestaltungen durchzuführen. Dabei wird unter der Durchführung die Steuerung des Ablaufs eines Verfahrens verstanden. In der Ausgestaltung der 1 verarbeitet das Steuergerät 42 insbesondere das Signal mL des Luftmassenmessers 22, das Signal n eines Drehzahlmessers 4, das Signal FW eines Fahrerwunschgebers 44 und die Signale L_12, L_14 der beiden Abgassensoren 34 und 36. Dabei stellt das Signal L_12 ein Maß für die Luftzahl Lambda des Kraftstoff/Luft-Gemisches dar, mit dem die Zylinder 1 bis 3 der ersten Zylindergruppe 12 betrieben werden. Entsprechend repräsentiert das Signal L_14 die Luftzahl Lambda für das Kraftstoff/Luft-Gemisch der Zylinder 4 bis 6 der zweiten Gruppe 14. Ferner verarbeitet das Steuergerät 42 die Temperatursignale T_26 und T_30 und/oder bildet entsprechende Temperaturen T_26 und T_30 durch Rechenmodelle nach.
  • Es versteht sich, dass moderne Verbrennungsmotoren eine Vielzahl weiterer Sensoren aufweisen, deren Signale ebenfalls vom Steuergerät 42 verarbeitet werden. Die Angabe der in der 1 dargestellten Sensoren ist daher nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen.
  • Als Stellglieder dienen in der Ausgestaltung der 1 die Drosselklappe 18 und die Injektoren 20.1 bis 20.6. Um ein dem Fahrerwunsch FW entsprechendes Drehmoment vom Verbrennungsmotor 10 erzeugen zu lassen, gibt das Steuergerät 42 ein Stellsignal S_L zur Einstellung der Luftfüllung der Zylinder und Stellsignale S_K zur Steuerung der Kraftstoffzumessung zu den Zylindern aus. Moderne Verbrennungsmotoren können darüber hinaus weitere Stellglieder wie Tankentlüftungs-Ventile, Sekundärluft-Ventile, Abgasrückführ-Ventile, Stellglieder für variable Steuerungen von Gaswechselventilen, etc. aufweisen. Daher ist auch die Angabe der in der 1 dargestellten Stellglieder nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen.
  • In weiten Betriebsbereichen des Verbrennungsmotors 10 kann ein gefordertes Drehmoment entweder in einem sogenannten Schichtbetrieb mit geschichteten Brennraumfüllungen oder in einem sogenannten Homogen-Betrieb mit homogenen Brennraumfüllungen erzeugt werden. Im Schichtbetrieb erfolgt die Kraftstoffeinspritzung vergleichsweise spät vor einer Zündung, so dass sich ein kraftstoffreicher Bereich im Brennraum ausbildet, der von Luft oder einem kraftstoffärmeren Bereich umgeben ist. In dieser Betriebsart wird der Verbrennungsmotor weitgehend entdrosselt betrieben, was in der Ausgestaltung der 1 durch eine weitgehend offene Drosselklappe 18 erzielt wird. Dabei werden die Zylinder 1 bis 6 mit einer vom Fahrerwunsch FW weitgehend unabhängigen und großen Luftfüllung betrieben. Das gewünschte Drehmoment wird im Schichtbetrieb nicht über die Quantität der Zylinderfüllung, sondern über die Luftzahl und damit über die Qualität der Zylinderfüllung eingestellt. Die Luftzahl wird dabei bei weitgehend maximaler Luftfüllung über die Menge an eingespritztem Kraftstoff eingestellt. Kleine Lambda-Werte ergeben sich bei großen Drehmomentwerten und umgekehrt.
  • Durch die Entdrosselung ergibt sich ein guter Wirkungsgrad und damit ein Kraftstoff sparender Motorbetrieb. Daher wird der Verbrennungsmotor 10 bevorzugt im Teillastbereich in dieser Betriebsart mit geschichteten Brennraumfüllungen betrieben.
  • Zur Bereitstellung großer Drehmomentwerte und/oder zur Realisierung bestimmter Lambda-Werte, die für eine Abgasnachbehandlung oder einen Schutz von Bauteilen vor zu hohen Temperaturen erforderlich sind, wird der Verbrennungsmotor dagegen mit homogenen Brennraumfüllungen betrieben, die jeweils durch eine vergleichsweise früh im Arbeitstakt erfolgende Einspritzung erzeugt werden. Durch die frühe Einspritzung steht bis zur Zündung vergleichsweise viel Zeit zur Verfügung, in der sich der eingespritzte Kraftstoff homogen im Zylinder verteilen kann. In dieser Betriebsart wird das vom Verbrennungsmotor 10 erzeugte Drehmoment durch eine Variation der Luftfüllung der Zylinder durch Ansteuern der Drosselklappe 18, also durch eine Variation der Quantität der Zylinderfüllung, eingestellt. Verschiedene Drehmomentwerte können mit dem gleichen Lambda-Wert realisiert werden.
  • Im aus ökonomischen Gründen bevorzugten Schichtbetrieb mit großen Luftzahlen Lambda stehen im Abgas nicht genügend reduzierende Abgasbestandteile wie CO und HC zur Verfügung, um die emittierten Stickoxide (NOx) in ausreichendem Umfang zu molekularem Stickstoff zu reduzieren. Die Stickoxide werden in dieser Betriebsart in den Speicherkatalysatoren 26, 30 gespeichert. Wenn die Speicherkatalysatoren 26, 30 gefüllt sind, was im normalen Betrieb des Verbrennungsmotors 10 nach einer Zeit in der Größenordnung einer Minute der Fall ist, müssen sie durch eine reduzierende Abgasatmosphäre regeneriert werden. Die reduzierende Abgasatmosphäre wird in der Regel durch ein vorübergehendes kurzzeitiges Betreiben des Verbrennungsmotors 10 mit homogenen Zylinderfüllungen und Luftzahlen kleiner als 1 erzeugt. Für eine NOx-Regeneration reicht eine Dauer des Homogen-Betriebs in der Größenordnung einer Sekunde aus, so dass sich in der Summe vieler Einspeicherphasen mit großen Luftzahlen und Regenerationsphasen mit kleinen Luftzahlen ein im Vergleich zum durchgehenden Betrieb mit Lambda = 1 ökonomischerer Betrieb des Verbrennungsmotors 10 ergibt.
  • Parallel zur Speicherung von Stickoxiden werden auch Schwefeloxide (SOx) in den Speicherkatalysatoren 26 und 30 gespeichert. Dies ist unerwünscht, weil es die Fähigkeit zur Speicherung der Stickoxide verringert. Um den eingelagerten Schwefel wieder zu beseitigen, werden die Speicherkatalysatoren von Zeit zu Zeit auf eine Temperatur aufgeheizt, bei der die eingelagerten Schwefelverbindungen verfallen und der eingelagerte Schwefel wieder freigesetzt wird. Diese Aufheizung ist relativ selten erforderlich. Die für eine solche SOx-Regeneration erforderliche Temperatur ist jedoch vergleichsweise hoch und wird zum Beispiel bei der regulären Stickoxid-Regeneration nicht erreicht.
  • Im Folgenden wird unter Bezug auf die 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Im Einzelnen zeigt die 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10, wie es im Steuergerät 42 ausgeführt wird. Dabei repräsentiert der Schritt 45 ein übergeordnetes Hauptprogramm HP zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10 in einem Normalbetrieb. Dabei wird hier unter einem Normalbetrieb jede Betriebsart mit der Ausnahme der im Folgenden erläuterten Betriebsart zur Schwefelregeneration verstanden.
  • Aus dem Hauptprogramm im Schritt 45 wird von Zeit zu Zeit zu einem Schritt 46 gesprungen, in dem ein Maß m_S für die Masse an Schwefel gebildet wird, die in einen der beiden Speicherkatalysatoren 26 und 30 oder in beide Speicherkatalysatoren 26, 30 seit der letzten Schwefelregeneration eingelagert worden ist. Die Größe m_S wird im Folgenden auch als Schwefelbeladung bezeichnet. Im Schritt 48 erfolgt ein Vergleich der Schwefelbeladung m_S mit einem Schwellenwert S1, der einen weitgehend mit Schwefel beladenen Speicherkatalysator charakterisiert. Solange der Schwellenwert S1 im Schritt 48 nicht überschritten wird, verzweigt das Programm zurück in das Hauptprogramm des Schrittes 45, in dem der Normalbetrieb des Verbrennungsmotors fortgesetzt wird. Bei einer Überschreitung des Schwellenwertes S1 im Schritt 48 schließt sich dagegen die im Folgenden erläuterte Regeneration der Speicherkatalysatoren 26 und 30 an.
  • Dazu wird in einem Schritt 50 ein Soll-Wert T_soll_26 für eine Temperatur gebildet, auf die der erste Speicherkatalysator 26 zum Zweck der Schwefelregeneration aufgeheizt werden soll. Anschließend wird im Schritt 52 ein Wert der Ist-Temperatur T_ist_26 des ersten Speicherkatalysators 26 gebildet. Wie bereits erwähnt worden ist, kann die Bildung des Ist-Wertes T_ist_26 durch Messungen mit einem Temperatursensor 38 und/oder durch Modellierung der Temperatur T_ist_26 auf der Basis von Betriebsparametern des Verbrennungsmotors 10 und des Abgasstrangs 22 im Steuergerät 42 erfolgen. Die Art der Ermittlung der Ist-Temperatur T_ist_26 ist daher für die Erfindung nicht wesentlich.
  • Anschließend wird im Schritt 54 eine Regelabweichung dT = T_soll_26 minus T_ist_26 gebildet. Mit dieser Regelabweichung dT bildet das Steuergerät 42 im Schritt 56 durch einen Regelalgorithmus die Stellgrößen S_L zur Steuerung der Luftzufuhr zum Verbrennungsmotor 10 und S_K_12 zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr zu der ersten Zylindergruppe 12, deren Abgas den ersten Speicherkatalysator 26 aufheizen soll. Da der Verbrennungsmotor 10 mit der Drosselklappe 18 nur ein Stellglied zur Einstellung der Luftzufuhr besitzt, kann die Luftzufuhr nur gleichzeitig für beide Gruppen 12 und 14 der Zylinder 1 bis 6 des Verbrennungsmotors 10 verstellt werden. Die Kraftstoffzufuhr kann dagegen individuell für jede der Gruppen 12 und 14 von Zylindern 1 bis 3 und 4 bis 6 vorgegeben werden. Dadurch, dass der Regelalgorithmus im Schritt 56 Stellsignale S_K_12 als Funktion der Regelabweichung dT individuell für die erste Gruppe 12 bildet, kann die Bildung dieser Stellgrößen für eine optimale Aufheizung des Speicherkatalysators 26 optimiert werden. Durch eine wiederholte Abarbeitung der Schritte 52 bis 56, die sich beim Durchlaufen der Schleife aus den Schritten 52 bis 60 ergibt, realisiert das Steuergerät 42 einen auf die Eigenschaften des ersten Speicherkatalysators 26 abgestimmten Temperaturregler.
  • Zur Aufheizung des ersten Speicherkatalysators 26 werden die Stellgrößen S_L und S_K_12 insbesondere so gebildet, dass der Speicherkatalysator 26 abwechselnd einer reduzierenden und einer oxidierenden Abgasatmosphäre ausgesetzt ist, wobei die wechselnden Abgasatmosphären durch periodisch abwechselnden Betrieb der Zylindergruppe 12 mit Luftzahlen Lambda größer als 1 und kleiner als 1 erzeugt werden. Die Luftzahlen größer als 1 und kleiner als 1 werden dabei durch Vergrößern und Verringern der Luftzufuhr oder Verringern und Vergrößern der Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor 10 erzeugt. Dabei wird der Verbrennungsmotor 10 bei einem Betrieb mit Luftzahlen Lambda größer als 1 weitgehend entdrosselt im Schichtbetrieb betrieben, während er im Betrieb mit Luftzahlen Lambda kleiner als 1 im Homogen-Betrieb betrieben wird, so dass der Verbrennungsmotor bei vergrößerter Luftzufuhr im Schichtbetrieb und bei verringerter Luftzufuhr im Homogenbetrieb betrieben wird. Die Realisierung der großen Luftzahlen im Schichtbetrieb ist deshalb vorteilhaft, weil die Magerlauffähigkeit im Homogenbetrieb begrenzt ist. Bei der Erzeugung der oxidierenden Abgasatmosphäre im Schichtbetrieb ergibt sich der Lambdawert aus dem Lastpunkt, also aus dem Drehmomentbedarf des Motors. Beide Gruppen von Zylindern müssen bei Systemen mit einem gemeinsamen Luftsteller im Schichtbetrieb mit gleichem Lambda betrieben werden, sonst gibt es unterschiedliche Drehmomentbeiträge beider Bänke.
  • Die bei reduzierender Abgasatmosphäre kleinen Luftzahlen werden dagegen im Homogenbetrieb eingestellt, da die Forderung nach einer Konstanz des Drehmoments größere Schwankungen der eingespritzten Kraftstoffmengen im Schichtbetrieb nicht zulässt. Beim Betrieb mit Luftzahlen kleiner als 1 wird die Luftzahl für die erste Zylindergruppe 12 durch Ausgabe entsprechender Kraftstoffstellgrößen S_K_12 so betrieben, dass sich vor den ersten Speicherkatalysator 26 eine reduzierende Abgasatmosphäre ergibt. Durch die Reaktionswärme, die bei der chemischen Reaktion der reduzierenden Abgasatmosphäre mit dem vorher bei oxidierender Abgasatmosphäre im Speicherkatalysator 26 gespeicherten Sauerstoff frei wird, wird der erste Speicherkatalysator 26 auf seine Soll-Temperatur T_soll_26 aufgeheizt. Im Gegensatz zum Schichtbetrieb können beide Gruppen von Zylindern im Homogenbetrieb zumindest zeitweise mit unterschiedlicher Luftzahl Lambda betrieben werden.
  • Dabei erfolgt der Wechsel zwischen reduzierender und oxidierender Abgasatmosphäre so, dass sich eine optimale Aufheizung des ersten Speicherkatalysators 26 ergibt. Die zweite Gruppe 14 der Zylinder kann während der Temperaturregelung für den ersten Speicherkatalysator 26 in Phasen mit Homogen-Betrieb (Fettphasen) ebenfalls Fett betrieben werden, oder in den Fettphasen der Temperaturregelung für den ersten Speicherkatalysator 26 mit einer Luftzahl Lambda = 1 betrieben werden. Im letzteren Fall findet keine Aufheizung des zweiten Speicherkatalysators 30 statt.
  • Im Schritt 58 wird eine Schwefelbeladung m_S_26 des ersten Speicherkatalysator 26 gebildet und in einem Schritt 60 mit einem zweiten Schwellenwert S2 verglichen, der kleiner als der erste Schwellenwert S1 ist und der einen von Schwefel weitgehend regenerierten Speicherkatalysator repräsentiert. Solange der Schwellenwert S2 im Schritt 60 nicht unterschritten wird, verzweigt das Programm zurück in den Schritt 52, so dass die Regelschleife aus den Schritten 52 bis 60 wiederholt durchlaufen wird. Erst wenn die Schwefelbeladung m_S_26 des ersten Speicherkatalysator 26 durch die mit der Aufheizung verbundene Regeneration so weit verringert wurde, dass sie den zweiten Schwellenwert S2 im Schritt 60 unterschreitet, wird die genannte Schleife aus den Schritten 52 bis 60 verlassen und die Temperaturregelung für den ersten Speicherkatalysator 26 beendet. Im Flussdiagramm der 2 wird dies dadurch verdeutlicht, dass die Bildung des Kraftstoff-Stellsignals S_K_12 für die erste Gruppe von Zylindern 12 im Schritt 62 nicht mehr als Funktion der Regelabweichung dT erfolgt (S_K_12 ≠ f(dT)).
  • Nach der Beendigung der Schwefelregeneration des ersten Speicherkatalysators 26 wird im Schritt 64 eine Soll-Temperatur T_soll_30 nur für den zweiten Speicherkatalysator 30 vorgegeben. In den folgenden Schritten 66 bis 76 findet dann eine Temperaturregelung für den zweiten Speicherkatalysator 30 statt, die vom Ablauf her der bereits beschriebenen Temperaturregelung der Schritte 52 bis 62 für den ersten Speicherkatalysator 26 entspricht. Die Schritte 64 bis 66 entsprechen insofern, mutadis mutandis, den Schritten 50 bis 62. Während der Regelung der Temperatur des zweiten Speicherkatalysators 30 wird die erste Gruppe 12 von Zylindern 1 bis 3 in den Phasen, in denen die Zylinder 4 bis 6 der zweiten Gruppe 14 von Zylindern fett betrieben werden, bevorzugt mit einer Luftzahl Lambda = 1 betrieben, so dass der erste Speicherkatalysator 26, der ja bereits vollständig regeneriert wurde, nicht weiter geheizt wird.
  • Insgesamt werden die beiden Speicherkatalysatoren 26 und 30 damit nicht parallel, sondern sequentiell aufgeheizt und regeneriert. Die Temperaturregelung kann daher jeweils für die Aufheizung des einen oder des anderen Speicherkatalysators in optimierter Weise erfolgen. Die Zylindergruppe des Speicherkatalysators, dessen Temperatur dabei gerade nicht geregelt wird, kann dabei so betrieben werden, dass in ihm auch keine Heizleistung frei wird. Als Folge ergibt sich ein verminderter Kraftstoffverbrauch. Vorteilhaft ist auch, dass dadurch unerwünscht hohe und möglicherweise kritische Bauteiltemperaturen vermieden werden. Insgesamt ergibt sich dadurch eine schnelle, vollständige, kraftstoffsparende und temperatur-unkritische Regeneration beider Speicherkatalysatoren 26 und 30.
  • Die Temperaturregelungen können zum Beispiel dadurch für jeden Speicherkatalysator 26 oder 30 optimiert werden, dass die Länge der Phasen mit oxidierender Abgasatmosphäre und/oder die Abweichung der Luftzahl Lambda vom Wert 1 auf die individuelle Sauerstoffspeicherkapazität des jeweiligen Speicherkatalysators 26 oder 30 abgestimmt wird. Die Werte der Sauerstoffspeicherkapazität werden bei modernen Verbrennungsmotoren durch On Board-Diagnoseroutinen zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit der Katalysatoren ohnehin ermittelt und sind daher im Steuergerät 42 bekannt.
  • Mit dem hier vorgestellten Verfahren wird also jeweils ein Temperatur-Soll-Wert für einen von zwei Speicherkatalysatoren vorgegeben, wobei für den jeweils anderen Speicherkatalysator keine Soll-Temperatur angefordert wird. Anschließend stellt eine in das Steuergerät 42 integrierte Funktion zur Regelung der Temperatur eines Speicherkatalysators 16 oder 30 die gewünschte Temperatur in dem jeweils aufzuheizenden Katalysator 16 oder 30 durch das sogenannte chemische Katalysatorheizen mit einem Wechsel zwischen einem Homogen-Betrieb und reduzierender Abgasatmosphäre und Schichtbetrieb mit oxidierender Abgasatmosphäre ein. In den Phasen mit Homogen-Betrieb wird die andere Zylindergruppe entweder mit einer Luftzahl Lambda = 1 oder ebenfalls mit Luftzahlen kleiner als 1 betrieben. Beim Betrieb mit Lambda = 1 wird der Speicherkatalysator der anderen Zylindergruppe nicht geheizt, während er beim Betrieb mit Luftzahlen Lambda kleiner 1 gewissermaßen mitgeheizt wird, ohne dass eine spezielle Temperaturanforderung für ihn gebildet und ausgegeben worden ist.
  • Wenn die Schwefelbeladung des Katalysators, der gerade bei einer für ihn bestimmten Soll-Temperatur regeneriert wird, auf Null abgenommen hat oder zumindest den Schwellenwert S2 unterschritten hat, wird die Temperaturanforderung für diesen Speicherkatalysator zurückgenommen und eine Temperaturanforderung für den anderen Speicherkatalysator ausgegeben. Die Temperaturregelfunktion stellt dann ebenfalls durch chemisches Katalysatorheizen die entsprechende Temperatur in dem anderen Speicherkatalysator ein. Auch hier kann die Zylindergruppe, für deren Speicherkatalysator gerade keine eigene Temperatur gefordert wird, in den Phasen mit Homogen-Betrieb entweder mit Luftzahlen Lambda = 1 (keine Heizleistung) der Luftzahlen kleiner als 1 (Heizwirkung tritt auf) betrieben werden.
  • Es versteht sich, dass die Reihenfolge der Regenerationen der Speicherkatalysatoren 26 und 30 im Prinzip frei wählbar ist, so dass auch der Speicherkatalysator 30 vor dem Speicherkatalysator 26 regeneriert werden kann. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, gerade den Speicherkatalysator zuerst zu regenerieren, der die größere Schwefelbeladung aufweist.
  • Alternativ kann auch der Speicherkatalysator mit der kleineren Sauerstoffspeicherfähigkeit zuerst regeneriert werden. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass Sauerstoffspeicherfähigkeit beider Katalysatoren 26, 30 ermittelt wird und dass der Katalysator 26 mit der größeren Sauerstoffspeicherfähigkeit als erster Katalysator 26 ausgewählt wird. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass zunächst ein erster Speicherkatalysator ausschließlich, also ohne Mitheizen des anderen Speicherkatalysators, geheizt wird. Wenn dann seine Schwefelbeladung so weit abgenommen hat, dass das Ende seiner Regenerationsphase absehbar ist, wird mit dem Heizen des zweiten Speicherkatalysators begonnen, wobei der zweite Speicherkatalysator zunächst ohne eigene Temperaturanforderung mitgeheizt wird. Auf diese Weise kann die zur Entschwefelung des zweiten Speicherkatalysators notwendige Aufheizzeit reduziert werden, was ebenfalls zu einer Reduzierung der für die Regeneration benötigten Kraftstoffmenge beiträgt.
  • 3 zeigt zeitliche Verläufe von Temperaturanforderungen und Schwefelbeladungen der Speicherkatalysatoren 26 und 30 bei Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Verfahren. Dabei repräsentiert der hohe Signalpegel in der 3a, dass ein Temperatur-Soll-Wert T_soll_26 für den ersten Speicherkatalysator 26 vorgegeben wird, während ein hoher Signalpegel in der 3b entsprechend die Vorgabe eines Temperatur-Soll-Wertes T_soll_30 für den zweiten Speicherkatalysator 30 repräsentiert. Wie aus der 3 ersichtlich ist, erfolgen die Temperaturanforderungen nicht parallel, sondern sequentiell. Die Kurve 78 in der 3c gibt den zeitlichen Verlauf der Schwefelbeladung m_S_26 des ersten Speicherkatalysators 26 in Korrelation zu der Temperaturanforderung aus der 3a an. Wie man sieht, wird zum Zeitpunkt t_0 mit der Aufheizung des Speicherkatalysators 26 durch Anfordern der erhöhten Temperatur begonnen. Mit der Aufheizung beginnt die Regeneration des Speicherkatalysators 26, was zu einer Abnahme seiner Beladung m_S_26 mit Schwefel führt. Zum Zeitpunkt t_1 ist die Schwefelbeladung m_S_26 des ersten Speicherkatalysators 26 auf den Wert Null abgesunken und die Temperaturanforderung für den ersten Speicherkatalysator 26 wird zurückgenommen. Folglich ändert sich für Zeiten t > t_1 zunächst nichts mehr an der Schwefelbeladung des ersten Speicherkatalysators 26.
  • In der Ausgestaltung der 3 wird gleichzeitig mit der Zurücknahme der Temperaturanforderung für den ersten Speicherkatalysator 26 eine erhöhte Temperatur für den zweiten Speicherkatalysator 30 angefordert. Es versteht sich aber, dass der Übergang zwischen diesen beiden Temperaturanforderungen nicht gleichzeitig erfolgen muss, sondern dass zwischen beiden Temperaturanforderungen auch eine Pause liegen kann oder dass es zu einer Überlappung der Anforderungen kommen kann. Wie bereits erwähnt wurde, kann der zweite Speicherkatalysator 30 beim Aufheizen des ersten Speicherkatalysators 26 entweder ohne eigene Temperaturanforderungen mitgeheizt werden oder ohne Heizleistung betrieben werden, was durch Luftzahlen = 1 in den Homogen-Betriebsphasen erreicht werden kann.
  • Die Kurve 80 repräsentiert den zeitlichen Verlauf der Schwefelbeladung des zweiten Speicherkatalysators 30 bei der Ausgestaltung, in der er nicht mit beheizt wird. Dadurch, dass der zweite Speicherkatalysator 30 zwischen den Zeiten t_0 und t_1 nicht beheizt wird, verändert sich seine Schwefelbeladung in dieser Zeitspanne nicht. Sie geht daher erst ab dem Zeitpunkt t_1 zurück, ab dem der zweite Speicherkatalysator 30 durch eine eigene Temperaturanforderung und eine dadurch ausgelöste Temperaturregelung aufgeheizt wird.
  • Im Gegensatz dazu repräsentiert die Linie 82 einen Fall, bei dem der zweite Speicherkatalysator 30 bereits während der Temperaturregelung für den ersten Speicherkatalysator 26 mit beheizt wurde. Das Mitheizen erfolgt in einer Ausgestaltung dadurch, dass der zweite Speicherkatalysator 30 in den Phasen mit Homogen-Betrieb ebenfalls mit Luftzahlen Lambda kleiner 1 betrieben wird. Da die Regelung der Temperatur in dem Zeitabschnitt zwischen den Zeitpunkten t_0 und t_1 jedoch für den ersten Speicherkatalysator 26 optimiert ist, wird sich im Normalfall keine optimale Regeneration des zweiten Speicherkatalysators 30 ergeben, weil dieser in der Regel eine andere Sauerstoffspeicherfähigkeit aufweist als der erste Speicherkatalysator 26. Daher wird die Kurve 82 zwischen den Zeitpunkten t_0 und t_1 in der Regel flacher verlaufen als die Kurve 78, die die Abnahme der Schwefelbeladung des ersten Speicherkatalysators 26 in dieser Zeitspanne angibt. Erst wenn ab dem Zeitpunkt t_1 eine für die Eigenschaften des zweiten Speicherkatalysators 30 optimierte Temperaturregelung folgt, nimmt die Schwefelbeladung des zweiten Speicherkatalysators 30 ähnlich schnell ab. Durch einen Vergleich der Kurven 80 und 82 ergibt sich jedoch, dass die Regeneration beider Speicherkatalysatoren 26 und 30 in der Summe früher beendet werden kann, wenn der zweite Speicherkatalysator 26 beim Regenerieren des ersten Speicherkatalysators 30 mitgeheizt wird.
  • 3 verdeutlicht damit insbesondere, dass in der ersten Aufheizphase die Temperatur des ersten Speicherkatalysators geregelt wird und in der zweiten Aufheizphase die Temperatur des zweiten Speicherkatalysators geregelt wird.
  • In einer Ausgestaltung wird die zweite Gruppe von Zylindern zu Beginn der ersten Phase im Homogenbetrieb mit einer größeren Luftzahl (das heißt: weniger fett oder stöchiometrisch oder sogar mager) betrieben als die erste Gruppe. Dadurch wird die Heizleistung der zweiten Gruppe dann beschränkt, wenn die Temperaturregelung für den ersten Speicherkatalysator erfolgt. Analog kann die erste Gruppe in der zweiten Phase im Homogenbetrieb mit einer größeren Luftzahl betrieben werden als die zweite Gruppe, was die Heizleistung der ersten Gruppe dann beschränkt, wenn die Temperaturregelung für den zweiten Speicherkatalysator erfolgt. Dadurch wird eine Überhitzung des jeweils nur mitgeheizten Speicherkatalysators wirksam verhindert.
  • Die Vorteile der Erfindung werden noch klarer, wenn man als Gegenbeispiel einen Fall betrachtet, bei dem beide Speicherkatalysatoren zeitlich parallel mit gleichen Luftzahlen beheizt werden. Der Wechsel zwischen Schicht- und Homogenbetrieb erfolgt mit einer Periodendauer in der Größenordnung einer oder weniger Sekunden. Wenn die Temperatur-Regelung für beide Gruppen und Speicherkatalysatoren parallel erfolgen würde, wäre die Periodendauer durch den Kälteren der beiden Speicherkatalysatoren bestimmt.
  • Dies liegt daran, dass jeder Speicherkatalysator ein Potenzial für die exotherme Generation von Wärme besitzt, das mit seiner Fähigkeit zur Speicherung der oxidierenden Abgaskomponenten korreliert. Der Kältere der beiden Speicherkatalysatoren ist kälter, weil er weniger Wärme generiert. Er nutzt das angebotene Potenzial an oxidierenden und reduzierenden Abgasbestandteilen daher nicht aus. Mit Blick auf den für die Aufheizung aufgewendeten Kraftstoff würde sich dann ein schlechter Wirkungsgrad der Aufheizung, als Folge eine an sich unnötige Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs und eine Erhöhung von Emissionen ergeben.
  • Ferner könnte eine durch den kälteren Speicherkatalysator bestimmte hohe Frequenz bei einem System mit Vorkatalysator und Speicherkatalysator dazu führen, dass der Schwerpunkt der Wärmefreisetzung im anderen Strang auf den Vorkatalysator verschoben wird. Als Folge könnte der Vorkatalysator des anderen Strangs überhitzt werden während der Speicherkatalysator des anderen Strangs unter Umständen nur unzureichend geheizt würde.
  • Die Erfindung wurde zwar im Zusammenhang mit Anordnungen beschrieben, die einen ersten Speicherkatalysator als ersten Katalysator 26 und einem zweiten Speicherkatalysator als zweiten Katalysator 30 aufweisen, sie ist aber nicht auf Anordnungen mit solchen Speicherkatalysatoren beschränkt. Es sind auch Anordnungen mit gleicher Topologie bekannt, bei denen statt Speicherkatalysatoren Drei-Wege-Katalysatoren als Hauptkatalysatoren als erster Katalysator 26 und zweiter Katalysator 30 verwendet werden. Die Schadstoffkonvertierungs-Fähigkeiten solcher Drei-Wege-Katalysatoren korreliert mit ihrer Sauerstoffspeicherfähigkeit, die ebenfalls durch eine Einlagerung von Schwefeloxiden beeinträchtigt werden kann. Um solche Drei-Wege-Katalysatoren von eingelagertem Schwefel oder Schwefeloxiden zu regenerieren, ist ebenfalls eine Aufheizung der Katalysatoren erforderlich. Diese Aufheizung kann mit der gleichen Strategie erfolgen, wie sie weiter oben in Verbindung mit Speicherkatalysatoren als Katalysatoren 26 und 30 erläutert worden ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10312587 A1 [0003]
    • - DE 10312587 [0004]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (10), der eine erste Gruppe (12) von Zylindern (1, 2, 3) und eine zweite Gruppe (14) von Zylindern (4, 5, 6) sowie einen ersten Katalysator (26) und einen zweiten Katalysator (30) aufweist, wobei der erste Katalysator (26) vom Abgas der ersten Gruppe (12), nicht aber vom Abgas der zweiten Gruppe (14) durchströmt wird, und der zweite Katalysator (30) vom Abgas der zweiten Gruppe (14), nicht aber vom Abgas der ersten Gruppe (12) durchströmt wird, und wobei der erste (26) und der zweite Katalysator (30) durch periodisch abwechselnden Betrieb des Verbrennungsmotors (10) mit Luftzahlen größer als 1 und kleiner als 1 aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Periodendauer des periodisch abwechselnden Betriebs in einer ersten Aufheizphase auf eine Eigenschaft des ersten Katalysators (26) und in einer zweiten Aufheizphase auf eine Eigenschaft des zweiten Katalysators (30) abgestimmt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Aufheizphase die Temperatur (T_26) des ersten Katalysators (26) geregelt wird und in der zweiten Aufheizphase die Temperatur (T_30) des zweiten Katalysators (30) geregelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaft eine Sauerstoffspeicherfähigkeit des betreffenden Katalysators (26, 30) ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauerstoffspeicherfähigkeit beider Katalysatoren (26, 30) ermittelt wird und dass der Katalysator (26) mit der kleineren Sauerstoffspeicherfähigkeit als erster Katalysator (26) ausgewählt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauerstoffspeicherfähigkeit beider Katalysatoren (26, 30) ermittelt wird und dass der Katalysator (26) mit der größeren Sauerstoffspeicherfähigkeit als erster Katalysator (26) ausgewählt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abwechselnde Betrieb mit Luftzahlen größer als 1 und kleiner als 1 durch Vergrößern und Verringern der Luftzufuhr und/oder Verringern und Vergrößern der Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor (10) erfolgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (10) bei vergrößerter Luftzufuhr im Schichtbetrieb und bei verringerter Luftzufuhr im Homogenbetrieb betrieben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gruppen (12, 14) von Zylindern im Schichtbetrieb mit gleicher Luftzahl Lambda betrieben werden und im Homogenbetrieb zumindest zeitweise mit unterschiedlicher Luftzahl Lambda betrieben werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gruppe (14) zu Beginn der ersten Phase im Homogenbetrieb mit einer größeren Luftzahl betrieben wird als die erste Gruppe (12) und dass die erste Gruppe (12) in der zweiten Phase im Homogenbetrieb mit einer größeren Luftzahl betrieben wird als die zweite Gruppe (14).
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoren (26, 30) Speicherkatalysatoren sind.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoren (26, 30) Drei-Wege-Katalysatoren sind.
  12. Steuergerät (42) eines Verbrennungsmotors (10), der eine erste Gruppe (12) von Zylindern (1, 2, 3) und eine zweite Gruppe (14) von Zylindern (4, 5, 6) sowie einen ersten Katalysator (26) und einen zweiten Katalysator (30) aufweist, wobei der erste Katalysator (26) vom Abgas der ersten Gruppe (12), nicht aber vom Abgas der zweiten Gruppe (14) durchströmt wird, und der zweite Katalysator (30) vom Abgas der zweiten Gruppe (14), nicht aber vom Abgas der ersten Gruppe (12) durchströmt wird, und wobei das Steuergerät (42) dazu eingerichtet ist, eine Aufheizung des ersten Katalysators (26) und des zweiten Katalysators (30) durch Eingriffe in den Betrieb des Verbrennungsmotors (10) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (42) dazu eingerichtet ist, die Eingriffe in einer ersten Aufheizphase auf den ersten Katalysator (26) und in einer zweiten Aufheizphase auf den zweiten Katalysator (30) abzustimmen.
  13. Steuergerät (42) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9 durchzuführen.
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