DE102006061687A1

DE102006061687A1 - Catalyzer i.e. precatalytic converter, heating method for control device, involves determining measure for temperature at input of converter, and carrying out additional injection, if temperature exceeds preset threshold value

Info

Publication number: DE102006061687A1
Application number: DE102006061687A
Authority: DE
Inventors: Norbert Farmington Hills Mueller; Klaus Winkler; Juergen Raimann; Guido Porten
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-07-03

Abstract

The method involves operating an internal combustion engine (10) with sub-optimal injection angle efficiency and partition of fuel amount to partial injections before beginning of combustion. Torque loss resulting from the efficiency and/or partition is compensated. The amount and filling are coordinated so that an air rate of chamber fillings is larger than 1. A measure for temperature is determined at an input of a precatalytic converter (28), and an additional injection is carried out after beginning, if the temperature exceeds a preset threshold value. An independent claim is also included for a control device of an internal combustion engine working with direct injection of fuel in its combustion chambers.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufheizen eines Katalysators im Abgas eines mit direkter Einspritzung von Kraftstoff in seine Brennräume arbeitenden Verbrennungsmotors nach einem Start im Leerlauf, wobei der Verbrennungsmotor mit suboptimalem Zündwinkelwirkungsgrad und einer Aufteilung einer vor einem Beginn einer Verbrennung einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf wenigstens zwei Teileinspritzungen betrieben wird, und wobei eine Drehmomenteinbuße, die aus dem suboptimalen Zündwinkelwirkungsgrad und/oder der Aufteilung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge resultiert, durch eine vergrößerte Füllung der Brennräume kompensiert wird, wobei Kraftstoffmenge und Füllung so aufeinander abgestimmt sind, dass die Luftzahl Lambda der Brennraumfüllungen größer als 1 ist.The The invention relates to a method for heating a catalyst in the exhaust one with direct injection of fuel into his combustion chambers working internal combustion engine after a start in idle, wherein the internal combustion engine with suboptimal Zündwinkelwirkungsgrad and a Division of a to be injected before starting a combustion Fuel quantity operated on at least two partial injections is, and being a loss of torque that from the suboptimal ignition angle and / or the distribution of the amount of fuel to be injected results, by an enlarged filling of combustion chambers is compensated, with fuel quantity and filling coordinated are that the air ratio lambda of the combustion chamber fillings is greater than 1.

Ein solches Verfahren und ein solches Steuergerät wird bereits heute bei Verbrennungsmotoren mit Benzindirekteinspritzung in Serie verwendet. Mit dem bekannten Verfahren wird die Strategie verfolgt, in einer Nachstartphase des Verbrennungsmotors eine möglichst große Wärmemenge im Abgas zu erzeugen, ohne die im Leerlauf des Verbrennungsmotors aufgebrachte Leistung und die in der Nachstartphase angehobene Leerlaufdrehzahl von etwa 1.200 min^–1 zu verändern. Dies wird bei dem bekannten Verfahren dadurch erreicht, dass ein erster Teil der Kraftstoffmenge im Ansaugtakt und ein zweiter Teil der Kraftstoffmenge im Verdichtungstakt eingespritzt wird. Als Folge ergibt sich eine geschichtete Kraftstoffverteilung im Brennraum mit einer aus der Einspritzung des zweiten Teils resultierenden Zone mit vergleichsweise fettem und daher gut zündfähigem Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Nähe der Zündkerze. Dieser Betrieb des Verbrennungsmotors wird auch als Homogen-Split-Betrieb bezeichnet, wobei sich „split" auf die Aufteilung der Einspritzung bezieht.Such a method and such a control device is already being used in internal combustion engines with gasoline direct injection in series. With the known method, the strategy is followed to produce the greatest possible amount of heat in the exhaust gas in a post-startup of the engine without changing the applied power and the elevated in the post-idle speed of about 1200 min ^-1 during idling of the internal combustion engine. In the known method, this is achieved by injecting a first part of the fuel quantity in the intake stroke and a second part of the fuel quantity in the compression stroke. As a result, there is a stratified fuel distribution in the combustion chamber with a resulting from the injection of the second part zone with comparatively rich and therefore easily ignitable fuel-air mixture in the vicinity of the spark plug. This operation of the internal combustion engine is also referred to as homogeneous-split operation, where "split" refers to the distribution of the injection.

Diese Ladungsschichtung ermöglicht einen sehr späten Zündzeitpunkt im Bereich von 10–30° Kurbelwellenwinkel nach dem Zündungs-OT (OT = oberer Totpunkt) bei stabilem Drehzahlverhalten und beherrschbaren Rohemissionen. Der späte Zündzeitpunkt führt zu einem vergleichsweise schlechten Zündwinkelwirkungsgrad, unter dem hier das Verhältnis der Drehmomente bei dem späten Zündzeitpunkt und einem optimalen Zündzeitpunkt verstanden wird. Die aus dem schlechten Zündwinkelwirkungsgrad resultierende Drehmomenteinbuße wird durch eine Vergrößerung der Brennraumfüllungen des Verbrennungsmotors kompensiert. Bei den angegebenen Zündwinkelwerten ergeben sich Vergrößerungen der Brennraumfüllungen bis zu Werten, die etwa 75% der unter Normbedingungen möglichen maximalen Füllung betragen. In der Summe ergibt sich damit eine vergleichsweise große Abgasmenge, deren Temperatur wegen des schlechten Zündwinkelwirkungsgrades vergleichsweise hoch ist, so dass sich ein maximaler Wärmestrom (Enthalpiestrom) in der Abgasanlage einstellt.These Charge stratification allows a very late one ignition timing in the range of 10-30 ° crankshaft angle after the ignition TDC (OT = top dead center) with stable speed behavior and manageable Raw emissions. The late one ignition timing leads to a comparatively poor ignition angle efficiency, below here's the relationship the torques at the late ignition timing and an optimal ignition timing is understood. The resulting from the bad Zündwinkelwirkungsgrad torque loss is by an enlargement of the Combustion chamber fillings of the Combustion engine compensated. At the specified ignition angle values Magnifications result the combustion chamber fillings to values that are about 75% of the maximum possible under standard conditions filling be. In sum, this results in a comparatively large amount of exhaust gas whose Temperature comparatively due to the poor Zündwinkelwirkungsgrades is high, so that a maximum heat flow (enthalpy) in the Exhaust system adjusts.

Bei einer Aufheizung mit dieser Maximierung der Abgasenthalpie muss die Abgasanlage vom Auslassventil an bis zum Katalysator komplett erwärmt werden. Die Wärmekapazität dieser Bauteile führt insbesondere bei Verbrennungsmotoren mit Abgasturboladern zu hohen Wärmeverlusten vor dem Katalysator, die eine effektive Aufheizung des Katalysators erschweren. Bei Motoren mit Abgasturboladern ist zusätzlich problematisch, dass der im Strömungsweg der Abgase vor dem Turbolader liegende Abgaskrümmer bei der Maximierung der Abgasenthalpie sehr schnell auf Temperaturen aufgeheizt wird, bei denen eine weitere Aufheizung zu seiner Zerstörung führen kann. Dies beschränkt die zur Katalysatoraufheizung gewünschte Maximierung der Abgasenthalpie.at a heating with this maximization of exhaust enthalpy must the exhaust system from the exhaust valve to the catalyst completely to be heated. The heat capacity of this Components leads in particular In combustion engines with turbochargers to high heat losses in front of the catalyst, which effectively heats the catalyst difficult. In engines with turbochargers is also problematic that in the flow path the exhaust gases in front of the turbocharger exhaust manifold while maximizing the Exhaust enthalpy is heated very quickly to temperatures at which a further heating up can lead to its destruction. This restricts the desired for catalyst heating Maximization of exhaust enthalpy.

Bekannt ist ferner, eine im Verdichtungstakt erfolgende Einspritzung zur Erzeugung einer geschichteten, insgesamt mageren Brennraumfüllung und eine zweite Einspritzung als Nacheinspritzung nach erfolgter Zündung der Brennraumfüllung zur Aufheizung des Katalysators zu verwenden. Dieses sogenannte Schicht-Kat-Heizen hat jedoch den Nachteil, dass das Brennverfahren diesen geschichteten Magerbetrieb erlauben muss. Nachteilig ist auch die niedrige Abgastemperatur und starke Verdünnung des Abgases, weil dies eine Aufbereitung, insbesondere eine Verdampfung, der mit der Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffmenge stark erschwert. In der Praxis führt dies dazu, dass Kraftstoff in Form flüssiger Tröpfchen mit dem Abgasstrom bis in den Katalysator transportiert wird. Dort, wo die Tröpfchen auftreffen, steht eine vergleichsweise hohe Energiedichte zur Verfügung, die zu lokalen Überhitzungen des Katalysatormaterials und damit zu einem starken Verschleiss des Katalysators führt.Known is further, a compression stroke taking place in the injection Generation of a layered, generally lean combustion chamber filling and a second injection as a post-injection after ignition of the Combustion chamber charge to use for heating the catalyst. This so-called However, layer-Kat heating has the disadvantage that the combustion process this stratified lean operation must allow. Another disadvantage is the low exhaust gas temperature and strong dilution of the exhaust because this a treatment, in particular an evaporation, with the post-injection injected fuel much harder. In practice, this leads to make fuel in the form of liquid droplet is transported with the exhaust gas flow into the catalyst. There, where the droplets impinge, a comparatively high energy density is available, the to local overheating the catalyst material and thus a heavy wear of the catalyst leads.

Die als Homogen-Split-Betrieb bekannte Strategie wird in einer Nachstartphase mit einem konstanten Timing der Einspritzzeitpunkte und Zündzeitpunkte gefahren. Bei herkömmlichen Motorsteuerungen beginnt die Nachstartphase nach einer Starterbetätigung dann, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors einen zwischen der Starterdrehzahl und der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors liegenden Schwellenwert überschreitet und dauert dann über einen vorbestimmten Zeitraum von üblicherweise 20 bis 30 Sekunden an. Innerhalb dieses Zeitraums erreicht ein nahe am Verbrennungsmotor angeordneter Vorkatalysator in der Regel seine Betriebstemperatur (Light-off temperature), bei der die Schadstoffkonvertierung, insbesondere die Konvertierung von Kohlenwasserstoffen spürbar einsetzt. Nach einer üblichen Definition entspricht die Light-off Temperatur derjenigen Temperatur, bei der 50% der vor dem Katalysator auftretenden unerwünschten Abgasbestandteile wie Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HC) in unschädliche Abgasbestandteile wie Wasser und Kohlendioxid konvertiert werden.The strategy known as homogeneous split operation is run in a post-start phase with a constant timing of the injection times and ignition times. In conventional engine controls, the post-startup phase begins after a starter operation when the engine speed exceeds a threshold between the starter speed and the engine idle speed and then continues for a predetermined period of typically 20 to 30 seconds. Within this period, a pre-catalyst arranged close to the internal combustion engine usually reaches its operating temperature (light-off temperature), at which the pollutant conversion, in particular the conversion of hydrocarbons, noticeably starts. According to a common definition, the light-off temperature corresponds to the temperature at which 50% of the unwanted exhaust gas constituents occurring before the catalyst, such as carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC), are converted into harmless exhaust gas constituents such as water and carbon dioxide.

In der Realität steigt der Prozentsatz der Schadstoffkonvertierung nicht schlagartig auf 50% und/oder größere Werte an, sondern steigt vielmehr allmählich an. Nach dem Beginn der Schadstoffkonvertierung im Vorkatalysator sinkt die hinter dem Vorkatalysator messbare Konzentration an Kohlenwasserstoffen schnell auf Werte nahe bei null ab. Wie sich bei Versuchen gezeigt hat, korreliert das Absinken der Kohlenwasserstoff-Konzentration hinter dem Vorkatalysator mit dem Erreichen der Light-off temperature in einem zentralen Bereich des Vorkatalysators. Die Menge der nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors in die Umgebung emittierten Kohlenwasserstoffe ist daher stark von der Zeitspanne abhängig, die zum Erreichen der Betriebstemperatur in dem zentralen Bereich des Katalysators notwendig ist.In the reality the percentage of pollutant conversion does not rise suddenly to 50% and / or larger values but rather rises gradually at. After the beginning of the pollutant conversion in the precatalyst the concentration of hydrocarbons measurable downstream of the pre-catalyst decreases quickly down to values close to zero. As shown in experiments has, correlates to the decrease in hydrocarbon concentration behind the precatalyst with the achievement of the light-off temperature in a central region of the precatalyst. The amount of after emitted a cold start of the internal combustion engine in the environment Hydrocarbons is therefore heavily dependent on the period of time to reach the operating temperature in the central area of the Catalyst is necessary.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines Verfahrens und eines Steuergeräts, mit dem diese Zeitspanne verkürzt werden kann, ohne dass lokale Überhitzungen des Katalysatormaterials wie beim Schicht-Kat-Heizen auftreten und das auch bei Verbrennungsmotoren mit Abgasturboladern zu einer schnellen Aufheizung des Katalysators verwendet werden kann, ohne dabei den Krümmer zu überhitzen.In front In this background, the object of the invention in the specification of a method and a controller with which this period of time be shortened can, without causing local overheating the catalyst material as in the layer-Kat heating occur and even with internal combustion engines with turbochargers to a fast Heating of the catalyst can be used without losing the elbow to overheat.

Diese Aufgabe wird jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Erfindung zeichnet sich demnach sowohl in ihren Verfahrensaspekten als auch in ihren Vorrichtungsaspekten dadurch aus, dass ein Maß für eine Temperatur am Eingang des Katalysators ermittelt wird und eine weitere Einspritzung nach dem Beginn der Verbrennung erfolgt, wenn die Temperatur einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.These The object is achieved in each case with the features of the independent claims. The Accordingly, the invention is characterized both in its method aspects as well as in their device aspects characterized by being a measure of a temperature is determined at the entrance of the catalyst and another injection after the start of combustion occurs when the temperature is one exceeds the predetermined threshold.

Es hat sich gezeigt, dass sich die Zeit bis zum Erreichen der Light-off Temperatur und damit die Menge der in die Umgebung emittierten Kohlenwasserstoffe durch diese Maßnahmen verringern lässt. Dieser vorteilhafte Effekt ergibt sich daraus, dass erste katalytisch beschichtete Flächenelemente am Eingang des Vorkatalysators dann, wenn die Temperatur am Eingang des Katalysators den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, bereits zu konvertieren beginnen, obwohl die Temperatur im zentralen Bereich des Katalysators noch wesentlich niedriger ist und noch weit unterhalb der Betriebstemperaturschwelle des Katalysators liegt.It It has been shown that the time to reach the light-off Temperature and thus the amount of hydrocarbons emitted into the environment through these measures reduce. This advantageous effect results from the fact that first catalytically coated surface elements at the entrance of the precatalyst then when the temperature at the entrance the catalyst exceeds the predetermined threshold, already begin to convert, although the temperature in the central Range of the catalyst is still much lower and still far below the operating temperature threshold of the catalyst.

Durch das erhöhte Angebot reduzierender Abgasbestandteile in Verbindung mit einem Sauerstoffangebot, das sich aus der Luftzahl Lambda der Brennraumfüllungen mit einem Wert größer als eins ergibt, ergeben sich bereits exotherme Reaktionen an diesen Flächenelementen, die zu einer direkten, unmittelbaren und damit beschleunigten Aufheizung des Katalysators beitragen. Mit der dann kontinuierlich erfolgenden Erhöhung der Menge reduzierender Abgasbestandteile erfolgt eine kontinuierliche Zunahme der im Katalysator freigesetzten Wärme. Die dadurch beschleunigte Aufheizung der ersten Zentimeter des Katalysators ist wesentlich effektiver als die Aufheizung durch einen konstanten Enthalpiestrom aus der intermotorischen Verbrennung, wie er beim Stand der Technik (und bei der Erfindung vor der Überschreitung des Temperaturschwellenwertes) genutzt wird. Dies liegt unter anderem daran, dass der Enthalpiestrom, bevor er in den Katalysator eintritt, Verluste durch die Erwärmung anderer Bauteile erfährt. Beispiele solcher anderer Bauteile sind Abgaskrümmer, Turbolader etc.By that increased Offer reducing exhaust components in conjunction with a Oxygen supply resulting from the air ratio lambda of the combustion chamber fillings with a value greater than One results, already exothermic reactions arise at this Surface elements, which leads to a direct, immediate and thus accelerated heating of the Contribute catalyst. With the then continuous increase The amount of reducing exhaust gas components is a continuous Increase in the heat released in the catalyst. The accelerated by Heating the first centimeter of the catalyst is essential more effective than heating through a constant enthalpy current from the intermotor combustion, as in the prior art (and in the invention before exceeding the temperature threshold) is used. This is among other things because the enthalpy stream, before entering the catalyst, Losses from the warming learns other components. Examples of such other components are exhaust manifold, turbocharger, etc.

Neben der schnelleren Aufheizung des Katalysators und der damit verbundenen Verringerung von Emissionen unverbrannter reduzierender Abgasbestandteile in die Umgebung ergibt sich als weiterer Vorteil auch eine Verringerung der Stickoxid-Emissionen, die bei weiterer Optimierung der aus dem Stand der Technik bekannten Strategien mit konstantem Timing der Einspritzzeitpunkte und der Zündzeitpunkte und mit Luftzahlen Lambda größer als eins in der Nachstartphase vorgegebene Grenzwerte überschreiten könnten.Next the faster heating of the catalyst and the associated Reduction of emissions of unburned reducing exhaust gas constituents in the environment results in a further advantage also a reduction the nitrogen oxide emissions, which, while further optimizing the off The technique known strategies with constant timing of injection timing and the ignition timing and with air data lambda greater than exceed one in the post-start phase preset limits could.

Durch die Maximierung der Abgasenthalpie wird die Aufbereitung und Verdampfung der mit den weiteren Einspritzungen dosierten Kraftstoffmenge wesentlich verbessert, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass Kraftstoff in Tröpfchenform in den Katalysator gelangt, verringert wird. Die durch späte Zündungen und vergrößerte Brennraumfüllungen vergrößerte Abgasenthalpie wird zwar durch die Verdampfung der zusätzlich dosierten Kraftstoffmenge wieder verringert. Mit Blick auf die erwünschte Aufheizung des Katalysators wird diese Verringerung jedoch durch die effektivere Aufheizung des Katalysators durch die exothermen Reaktionen mehr als kompensiert. Bei Verbrennungsmotoren mit Abgasturboladern ergibt sich der zusätzliche Vorteil eines Schutzes des Krümmers vor einer Überhitzung, die bei der Maximierung der Abgasenthalpie ohne Dosierung zusätzlichen Kraftstoffs auftreten kann. Die zusätzliche, an eine Mindesttemperatur vor dem Katalysator geknüpfte zusätzliche Einspritzung entfaltet hier den doppelten Nutzen, dass die Temperatur vor dem Turbolader sinkt, was den Krümmer schützt, und trotzdem mehr Energie zum Aufheizen des Katalysators bereitgestellt wird als ohne die weitere Einspritzung.By maximizing the exhaust gas enthalpy, the treatment and vaporization of the amount of fuel metered with the further injections is substantially improved, so that the likelihood that the fuel will enter the catalyst in droplet form is reduced. The increased by late ignitions and increased combustion chamber fillings exhaust enthalpy is indeed reduced by the evaporation of additional metered amount of fuel again. However, in view of the desired heating of the catalyst, this reduction is more than compensated for by the more effective heating of the catalyst by the exothermic reactions. In internal combustion engines with turbochargers, there is the additional benefit of protecting the manifold from overheating, which may occur in maximizing exhaust enthalpy without metering additional fuel. The additional additional injection attached to a minimum temperature upstream of the catalyst provides twice the benefit of lowering the temperature in front of the turbocharger, protecting the manifold, yet providing more energy to heat the catalyst is set as without the further injection.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Gegenständen der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further Advantages result from the subjects of the dependent claims, the Description and attached Characters.

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.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained. In each case, in schematic form:

1 einen Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung und einem Steuergerät; 1 an internal combustion engine with gasoline direct injection and a control unit;

2 zeitlich korrelierte Verläufe von Drehzahlen, Temperaturen und Kohlenwasserstoffkonzentrationen im Abgas wie sie sich bei der bekannten Strategie und dem Gegenstand der Erfindung einstellen; 2 time-correlated courses of speeds, temperatures and hydrocarbon concentrations in the exhaust gas as they occur in the known strategy and the subject of the invention;

3 verschiedene Einspritzmuster, und 3 different injection patterns, and

4 ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 a flowchart as an embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention

Im Einzelnen zeigt die 1 einen Verbrennungsmotor 10 mit wenigstens einem Brennraum 12, der von einem Kolben 14 beweglich abgedichtet wird. Füllungen des Brennraums 12 mit einem Gemisch aus Kraftstoff und Luft werden von einer Zündkerze 16 gezündet und anschließend verbrannt. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Verbrennungsmotor 10 für ein strahlgeführtes Brennverfahren optimiert. Als Brennverfahren bezeichnet man die Art und Weise der Gemischbildung und Energieumsetzung im Brennraum. Das strahlgeführte Brennverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Kraftstoff in unmittelbarer Umgebung der Zündkerze eingespritzt wird und dort verdampft. Das erfordert eine exakte Positionierung von Zündkerze 16 und Kraftstoff-Injektor und eine präzise Strahlausrichtung, um das Gemisch zum richtigen Zeitpunkt entzünden zu können. Ein Wechsel der Füllung des Brennraums 12 wird mit Gaswechselventilen 18 und 20 gesteuert, die phasensynchron zur Bewegung des Kolbens 14 geöffnet und geschlossen werden. Die verschiedenen Möglichkeiten zur Betätigung der Gaswechselventile 18 und 20 sind dem Fachmann vertraut und sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in der 1 nicht im Detail dargestellt. Bei geöffnetem Einlassventil 18 und abwärts laufendem Kolben 14, also im Ansaugtakt, strömt Luft aus einem Ansaugsystem 22 in den Brennraum 12. Über einen Injektor 24 wird Kraftstoff zu der Luft im Brennraum 12 dosiert. Aus einer Verbrennung der Brennraumfüllungen resultierendes Abgas wird bei geöffnetem Auslassventil 20 in ein Abgassystem 26 ausgestoßen, das wenigstens einen 3-Wege-Katalysator 28 aufweist. Im Allgemeinen wird das Abgassystem 26 mehrere Katalysatoren enthalten, zum Beispiel einen motornah eingebauten Vorkatalysator 28 und einen motorferner eingebauten Hauptkatalysator 30, der ein 3-Wege-Katalysator oder ein NOx-Speicherkatalysator sein kann.In detail, the shows 1 an internal combustion engine 10 with at least one combustion chamber 12 that of a piston 14 is sealed movable. Fillings of the combustion chamber 12 with a mixture of fuel and air are from a spark plug 16 detonated and then burned. In a preferred embodiment, the internal combustion engine 10 optimized for a spray-guided combustion process. As a combustion process refers to the way the mixture formation and energy conversion in the combustion chamber. The spray-guided combustion process is characterized in that the fuel is injected in the immediate vicinity of the spark plug and evaporates there. This requires an exact positioning of spark plug 16 and fuel injector and precise beam alignment to ignite the mixture at the right time. A change of filling of the combustion chamber 12 comes with gas exchange valves 18 and 20 controlled in phase with the movement of the piston 14 be opened and closed. The various options for operating the gas exchange valves 18 and 20 are familiar to the expert and are for reasons of clarity in the 1 not shown in detail. When the inlet valve is open 18 and down-going piston 14 , ie in the intake stroke, air flows from an intake system 22 in the combustion chamber 12 , About an injector 24 fuel becomes the air in the combustion chamber 12 dosed. Exhaust gas resulting from combustion of the combustion chamber fillings becomes with the exhaust valve open 20 in an exhaust system 26 ejected, the at least one 3-way catalyst 28 having. In general, the exhaust system 26 contain several catalysts, for example a pre-catalyst installed close to the engine 28 and a main engine installed remotely from the engine 30 which may be a 3-way catalyst or a NOx storage catalyst.

In der Ausgestaltung der 1 weist der Verbrennungsmotor 10 einen Turbolader 29 auf, der zwischen einem Krummer 31 und dem Vorkatalysator 28 im Strömungsweg der Abgase angeordnet ist. Wie bereits erwähnt wurde, ergeben sich bei einen solchen Verbrennungsmotor besondere Vorteile durch die Verbindung eines Schutzes des Krümmers mit der beschleunigten Aufheizung des Vorkatalysators. Es versteht sich aber, dass die Erfindung nicht auf eine Verwendung bei Verbrennungsmotoren mit Turboladern beschränkt ist, da sich der Vorteil der beschleunigten Aufheizung des Vorkatalysators auch bei Verbrennungsmotoren ohne Abgasturbolader einstellt.In the embodiment of 1 points the internal combustion engine 10 a turbocharger 29 up, between a turmoil 31 and the precatalyst 28 is arranged in the flow path of the exhaust gases. As already mentioned, in such an internal combustion engine particular advantages result from the connection of a protection of the manifold with the accelerated heating of the precatalyst. It is understood, however, that the invention is not limited to use in internal combustion engines with turbochargers, since the advantage of the accelerated heating of the primary catalytic converter is also established in internal combustion engines without exhaust gas turbochargers.

Der Verbrennungsmotor 10 wird von einem Steuergerät 32 gesteuert, das dazu Signale verschiedener Sensoren verarbeitet, in denen sich Betriebsparameter des Verbrennungsmotors 10 abbilden. In der nicht abschließenden Darstellung der 1 sind dies ein Drehwinkelsensor 34, der eine Winkelposition °KW einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 und damit eine Stellung des Kolbens 14 erfasst, ein Luftmassenmesser 36, der eine in den Verbrennungsmotor 10 strömende Luftmasse mL erfasst, und, optional, ein oder mehrere Abgassensoren 38, 40, die eine Konzentration eines Abgasbestandteils und/oder eine Temperatur des Abgases erfassen.The internal combustion engine 10 is from a control unit 32 controlled, which processes signals from various sensors, in which the operating parameters of the internal combustion engine 10 depict. In the non-exhaustive presentation of 1 These are a rotation angle sensor 34 , which is an angular position ° KW of a crankshaft of the internal combustion engine 10 and thus a position of the piston 14 captured, an air mass meter 36 , one in the internal combustion engine 10 flowing air mass mL and, optionally, one or more exhaust gas sensors 38 . 40 that detect a concentration of an exhaust gas constituent and / or a temperature of the exhaust gas.

In der Ausgestaltung der 1 ist der Abgassensor 38 ein Lambdasensor, der eine Sauerstoffkonzentration im Abgas als Maß einer Luftzahl L (L = Lambda) erfasst, während der Sensor 40 eine Abgastemperatur T am Eingang des Vorkatalysators 28 erfasst. Die Luftzahl Lambda ist bekanntlich als Quotient einer tatsächlich zur Verfügung stehenden Luftmasse im Zähler und einer für eine stöchiometrische Verbrennung einer bestimmten Kraftstoffmasse erforderlichen Luftmasse im Nenner definiert. Luftzahlen Lambda größer eins repräsentieren daher einen Luftüberschuss, während Luftzahlen Lambda kleiner eins einen Kraftstoffüberschuss repräsentieren. Sofern das Abgassystem 26 einen Abgastemperatursensor 40 aufweist, kann dieser auch an anderer Stelle des Abgassystems 26 angeordnet sein, beispielsweise am Eingang des Hauptkatalysators 30. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass der Hauptkatalysator 30 ein NOx-Speicherkatalysator ist.In the embodiment of 1 is the exhaust gas sensor 38 a lambda sensor that detects an oxygen concentration in the exhaust gas as a measure of air ratio L (L = lambda) while the sensor 40 an exhaust gas temperature T at the inlet of the precatalyst 28 detected. The air ratio lambda is known to be defined as the quotient of an actual air mass available in the meter and a required air mass in the denominator for a stoichiometric combustion of a specific fuel mass. Thus, air ratios lambda greater than one represent excess air, while air ratios lambda less than one represent excess fuel. Unless the exhaust system 26 an exhaust gas temperature sensor 40 This may also be elsewhere in the exhaust system 26 be arranged at For example, at the entrance of the main catalyst 30 , This is especially true in the event that the main catalyst 30 is a NOx storage catalyst.

Wesentlich für die Erfindung ist, dass das Steuergerät 32 die Temperatur T am Eingang des Vorkatalysators 28 oder, allgemeiner, am Eingang des ersten 3-Wege-Katalysators im Strömungsweg des Abgases hinter dem Auslassventil 20, ermittelt. Die Ermittlung kann bei einer Ausgestaltung, wie sie in der 1 dargestellt ist, durch Messung mit dem Temperatursensor 40 erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann die Abgastemperatur T am Eingang des Vorkatalysators 28 auch aus Betriebsparametern des Verbrennungsmotors 10 durch ein Rechenmodell im Steuergerät 32 unter Verwendung auf im Steuergerät 32 abgelegte Zusammenhänge ermittelt werden. Wenn der Abgastemperatursensor 40 an anderer Stelle im Abgassystem 26 angeordnet ist, kann die Abgastemperatur am Eingang des Vorkatalysators 28 aus einem Rechenmodell ermittelt werden, das an die an anderer Stelle im Abgassystem 26 gemessene Temperatur adaptiert wird. Analog kann ein Rechenmodell auch dazu dienen, das Signal eines Abgastemperatursensors 40, der am Eingang des Vorkatalysators 28 angeordnet ist, zu korrigieren. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei schnellen Abgastemperaturänderungen sinnvoll, die wegen einer Trägheit des Abgastemperatursensors 40 besser durch ein Rechenmodell berücksichtigt werden können.Essential to the invention is that the control unit 32 the temperature T at the inlet of the primary catalytic converter 28 or, more generally, at the entrance of the first 3-way catalyst in the flow path of the exhaust gas downstream of the exhaust valve 20 , determined. The determination can be made in an embodiment as described in the 1 is shown by measurement with the temperature sensor 40 respectively. Alternatively or additionally, the exhaust gas temperature T at the entrance of the precatalyst 28 also from operating parameters of the internal combustion engine 10 through a calculation model in the control unit 32 using on in the controller 32 stored relationships are determined. When the exhaust temperature sensor 40 elsewhere in the exhaust system 26 is arranged, the exhaust gas temperature at the inlet of the precatalyst 28 be determined from a computer model to those elsewhere in the exhaust system 26 measured temperature is adapted. Analogously, a computer model can also serve the signal of an exhaust gas temperature sensor 40 , at the entrance of the precatalyst 28 is arranged to correct. This embodiment is particularly useful for rapid exhaust gas temperature changes due to inertia of the exhaust gas temperature sensor 40 can be better taken into account by a computational model.

Aus den Signalen dieser und gegebenenfalls weiterer Sensoren bildet das Steuergerät 32 Stellsignale zur Ansteuerung von Stellgliedern zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10. In der Ausgestaltung der 1 sind dies insbesondere ein Stellsignal S_L zur Ansteuerung eines Drosselklappenstellers 42, der die Winkelstellung einer Drosselklappe 44 im Ansaugsystem 22 verstellt, ein Signal S_K, mit dem das Steuergerät 32 den Injektor 24 ansteuert und ein Stellsignal S_Z, mit dem das Steuergerät 32 die Zündkerze 16 beziehungsweise eine Zündvorrichtung 16 ansteuert, die auch Spulen und/oder Kondensatoren zur Erzeugung der Zündspannung aufweist. Analog zu der Darstellung der Sensoren gilt auch für die dargestellten Stellglieder, dass die Darstellung in der 1 nicht abschließend gemeint ist und dass moderne Verbrennungsmotoren 10 weitere Stellglieder wie Abgasrückführventile, Tankentlüftungsventile, Bypassventile für Abgas-Turbolader, Stellglieder für variable Steuerungen der Gaswechselventile 18, 20 etc., aufweisen können.From the signals of these and possibly other sensors forms the control unit 32 Control signals for controlling actuators for controlling the internal combustion engine 10 , In the embodiment of 1 These are in particular a control signal S_L for controlling a throttle valve actuator 42 , the angular position of a throttle 44 in the intake system 22 adjusted, a signal S_K, with which the control unit 32 the injector 24 controls and a control signal S_Z, with which the control unit 32 the spark plug 16 or an ignition device 16 which also has coils and / or capacitors for generating the ignition voltage. Analogous to the representation of the sensors applies to the illustrated actuators that the representation in the 1 not meant conclusively and that modern internal combustion engines 10 other actuators such as exhaust gas recirculation valves, tank ventilation valves, exhaust gas turbocharger bypass valves, variable valve actuators of the gas exchange valves 18 . 20 etc., may have.

Im Übrigen ist das Steuergerät 32 dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, das hier vorgestellte Verfahren und/oder eine seiner Ausgestaltungen durchzuführen und/oder einen entsprechenden Verfahrensablauf zu steuern.Incidentally, the controller 32 set up, in particular programmed to perform the method presented here and / or one of its embodiments and / or to control a corresponding procedure.

In einer bevorzugten Ausgestaltung rechnet das Steuergerät 32 Leistungsanforderungen an den Verbrennungsmotor 10 in einen Soll-Wert für das vom Verbrennungsmotor 10 insgesamt zu erzeugende Drehmoment um und teilt dieses Drehmoment auf Drehmomentanteile auf, die durch die Stellsignale S_L für die Füllungssteuerung, S_K für die Kraftstoffzumessung und S_Z für die Zündungssteuerung beeinflusst werden. Der Füllungsanteil wird durch eine entsprechende Einstellung der Drosselklappe 42 mit dem Stellsignal S_L eingestellt. Der Kraftstoffanteil wird mit der Stellgröße S_K im Wesentlichen durch die eingespritzte Kraftstoffmasse und die Art und Weise der Aufteilung der einzuspritzenden Kraftstoffmasse auf eine oder mehrere Teileinspritzungen sowie die relative Lage der Teileinspritzungen zueinander und zu der Bewegung des Kolbens 14, also durch ein Einspritz-Timing, eingestellt. Das bei gegebener Luftfüllung maximal mögliche Drehmoment ergibt sich bei optimaler Luftzahl Lambda, optimalem Einspritz-Timing und optimalem Zündwinkel.In a preferred embodiment, the controller expects 32 Performance requirements for the internal combustion engine 10 in a target value for that of the internal combustion engine 10 total torque to be generated and divides this torque on torque components, which are influenced by the control signals S_L for the filling control, S_K for the fuel metering and S_Z for the ignition control. The filling proportion is determined by a corresponding setting of the throttle 42 set with the control signal S_L. The fuel component is with the manipulated variable S_K substantially by the injected fuel mass and the manner of dividing the fuel mass to be injected to one or more partial injections and the relative position of the partial injections to each other and to the movement of the piston 14 , ie by an injection timing, set. The maximum possible torque for a given air filling results with optimum air ratio lambda, optimum injection timing and optimum ignition angle.

Vor der weiter unten erfolgenden Vorstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst unter Bezug auf die 2 die Situation bei dem bekannten Verfahren dargestellt. Im Einzelnen zeigt die 2a unter anderem zeitlich korrelierte Verläufe 46, 48 und 50 der Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10 (Verlauf 46) der Abgastemperatur T am Eingang des Vorkatalysators 28 (Verlauf 48) und der Temperatur in einem zentralen Bereich des Vorkatalysators 28 (Verlauf 50) nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 10 in einer Nachstartphase. Dabei sind die in der 2a dargestellten zeitlichen Verläufe 48, 50 bei der Durchführung des bekannten Verfahrens, das auf einer Vergrößerung des Wärmestroms im Abgas basiert, aufgenommen worden.Before the presentation of an exemplary embodiment of a method according to the invention, which will be made below, reference will first be made to FIG 2 the situation shown in the known method. In detail, the shows 2a among other things temporally correlated courses 46 . 48 and 50 the speed n of the internal combustion engine 10 (Course 46 ) of the exhaust gas temperature T at the inlet of the primary catalyst 28 (Course 48 ) and the temperature in a central region of the precatalyst 28 (Course 50 ) after a cold start of the internal combustion engine 10 in a post-start phase. The are in the 2a illustrated temporal courses 48 . 50 in the implementation of the known method, which is based on an increase in the heat flow in the exhaust gas has been added.

Zum Zeitpunkt t0 beschleunigt ein Starter den Verbrennungsmotor auf eine Starterdrehzahl von knapp über 200 min^–1. Mit einsetzenden Verbrennungen in den Brennräumen 12 steigt die Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10 weiter an und überschreitet zum Zeitpunkt 11 einen Startende-Drehzahlschwellenwert von ca. 400 min^–1. Anschließend pendelt sie sich rasch auf eine erhöhte Leerlaufdrehzahl von ca. 1.200 min^–1 ein. Mit dem Überschreiten des Startende-Drehzahlschwellenwerts zum Zeitpunkt t1 beginnt die Nachstartphase. Um in dieser Nachstartphase einen großen Wärmestrom im Abgas bereitzustellen, gibt das Steuergerät 30 über die Stellgröße S_Z suboptimale Zündwinkel aus, die über den damit verringerten Zündwinkelwirkungsgrad zu einer Drehmomenteinbuße führen, die durch eine vergrößerte Füllung der Brennräume 12 durch Stellsignale S_L erzeugt wird, kompensiert wird. Durch ergänzende Beeinflussung der Kraftstoff-Stellsignale S_K wird insgesamt eine Luftzahl Lambda im überstöchiometrischen Bereich, beispielsweise eine Luftzahl Lambda = 1,1 eingestellt.At time t0, a starter accelerates the engine to a starting speed of just over 200 min ^-1. With incipient burns in the combustion chambers 12 increases the speed n of the internal combustion engine 10 continue and exceed at the time 11 a starting end speed threshold of about 400 min ^-1. Then it settles quickly to an increased idle speed of about 1,200 min ^-1 . When the start-end speed threshold is exceeded at time t1, the post-start phase begins. In order to provide a large heat flow in the exhaust gas in this Nachstartphase, gives the controller 30 via the manipulated variable S_Z suboptimal ignition angle, which lead to a reduced torque over the thus reduced Zündwinkelwirkungsgrad, by an increased filling of the combustion chambers 12 is generated by control signals S_L is compensated. By additionally influencing the fuel control signals S_K, a total air ratio lambda in the superstoichiometric range, for example an air ratio lambda = 1.1, is set.

Dies ist besonders in der ersten Phase nach einem Startende wichtig, in der der Vorkatalysator 28 noch keine Kohlenwasserstoffe reduzieren kann, so dass die einzige Möglichkeit zur Beschränkung der in die Umgebung gelangenden Kohlenwasserstoffemissionen darin besteht, die Roh-Emissionen des Verbrennungsmotors 10 zu beschränken. Diese Beschränkung ergibt sich als erwünschte Folge des Betriebs mit einer Luftzahl Lambda größer als eins.This is particularly important in the first phase after a start end, in which the precatalyst 28 can not reduce hydrocarbons so that the only way to limit the emissions of hydrocarbons into the environment is to burn the raw emissions of the internal combustion engine 10 to restrict. This restriction results as a desired consequence of the operation with an air ratio lambda greater than one.

Durch die vergrößerte Füllung wird eine hohe Abgasmenge erzeugt, die überdies wegen des suboptimalen Zündwinkelwirkungsgrades eine vergleichsweise hohe Temperatur besitzt und einen Sauerstoffüberschuss aufweist. Insgesamt wird damit ein großer Wärme- oder Enthalpiestrom erzeugt. Dadurch steigt die Abgastemperatur T vor dem Vorkatalysator 28 relativ schnell an, was sich im vergleichsweise steilen Anstieg des Verlaufs 48 abbildet. Im Ergebnis wird bereits zum Zeitpunkt t2 eine Abgastemperatur von etwa 400°Celsius vor dem Vorkatalysator 28 erreicht. Bei Verbrennungsmotoren mit einem Abgasturbolader 29 steigt die Temperatur im Krümmer 31 vor der Turbine des Abgasturboladers 29 noch steiler und auf höhere Werte an, da die Turbine dem Abgas Energie entzieht und da der Turbolader selbst eine gewisse Wärmekapazität besitzt. Die Temperatur des zentralen Bereichs des Vorkatalysators 28, die sich im Verlauf 50 abbildet, erreicht den Temperaturwert von 400°Celsius dagegen erst zu einem späteren Zeitpunkt t3, was durch den wesentlichen flacheren Anstieg des Verlaufs 50 im Vergleich zum Verlauf 48 bedingt ist. Der flachere Verlauf 50 ergibt sich durch die Wärmekapazität der vor dem zentralen Bereich des Katalysators liegenden Bereiche des Vorkatalysators 28, die bei der Durchströmung mit dem Abgas vor dem zentralen Bereich aufgeheizt werden und dem Abgas Wärme eniziehen. Ein typischer Zeitabstand zwischen t2 und t3 liegt in der Größenordnung von 10 Sekunden.Due to the increased filling a high amount of exhaust gas is generated, which also has a comparatively high temperature due to the suboptimal Zündwinkelwirkungsgrades and has an excess of oxygen. Overall, this creates a large heat or enthalpy current. As a result, the exhaust gas temperature T increases before the pre-catalyst 28 relatively quickly, resulting in the relatively steep increase in the course 48 maps. As a result, an exhaust gas temperature of about 400 ° Celsius before the pre-catalyst is already at time t2 28 reached. In internal combustion engines with an exhaust gas turbocharger 29 the temperature rises in the manifold 31 in front of the turbine of the turbocharger 29 even steeper and to higher values, because the turbine extracts energy from the exhaust and because the turbocharger itself has a certain heat capacity. The temperature of the central area of the precatalyst 28 that are in the course 50 On the other hand, the temperature value of 400 ° Celsius only reaches a later time t3, which is due to the substantially flatter increase in the course 50 compared to the course 48 is conditional. The flatter course 50 results from the heat capacity of lying in front of the central region of the catalyst areas of the precatalyst 28 , Which are heated in the flow with the exhaust gas in front of the central area and the exhaust heat eniziehen. A typical time interval between t2 and t3 is on the order of 10 seconds.

2b zeigt zeitlich korrelierende Verläufe der Kohlenwasserstoffkonzentration vor und nach dem Vorkatalysator 28. Der Verlauf 52 der Kohlenwasserstoffkonzentration vor dem Vorkatalysator 28 weist anfangs ein scharfes Maximum 54 auf, das unmittelbar mit dem Starten des Verbrennungsmotors 10 und dem ersten Hochlaufen der Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10 auf den Wert der angehobenen Leerlaufdrehzahl (1.200 min^–1) zusammenhängt. Anschließend fällt die Kohlenwasserstoffkonzentration vor dem Vorkatalysator 28 schnell auf einen vergleichsweise konstanten Wert ab. 2 B shows time-correlated courses of the hydrocarbon concentration before and after the precatalyst 28 , The history 52 the hydrocarbon concentration before the precatalyst 28 initially has a sharp maximum 54 on, immediately after starting the internal combustion engine 10 and the first run-up of the speed n of the internal combustion engine 10 to the value of the raised idle speed (1200 min ^-1) related. Subsequently, the hydrocarbon concentration falls before the precatalyst 28 quickly to a relatively constant value.

In dem Verlauf 56 der Kohlenwasserstoffkonzentration nach dem Vorkatalysator 28 bildet sich das scharfe Maximum 54 des Verlaufs 52 in gestauchter und zeitlich gestreckter Form ab. Diese Stauchung und Streckung hängt weniger mit einer Konvertierung, als vielmehr mit einer gewissen Speicherwirkung des Vorkatalysators 28 zusammen. Anschließend nimmt die Kohlenwasserstoffkonzentration hinter dem Vorkatalysator 28 zunächst ähnliche Werte an, wie sie sich vor dem Vorkatalysator 28 einstellen, bevor sie allmählich mit einsetzender und allmählich zunehmender Konvertierungsfähigkeit des Vorkatalysators 28 auf einen Wert nahe bei null absinkt, was etwa zum Zeitpunkt t4 kurz nach dem Zeitpunkt t3 der Fall ist. Das heißt, dass die nahezu konstanten Kohlenwasserstoff-Rohemissionen des Verbrennungsmotors 10 ab dem Zeitpunkt t4 so gut wie vollständig durch den dann betriebsbereiten Vorkatalysator 28 konvertiert werden.In the course 56 the hydrocarbon concentration after the precatalyst 28 the sharp maximum forms 54 of the course 52 in a compressed and temporally stretched form. This compression and extension is less dependent on conversion than on the storage capacity of the precatalyst 28 together. Subsequently, the hydrocarbon concentration behind the precatalyst takes 28 initially similar values, as they are before the pre-catalyst 28 before gradually changing with the onset and gradually increasing convertibility of the precatalyst 28 decreases to a value close to zero, which is the case at time t4 shortly after time t3. This means that the almost constant hydrocarbon raw emissions of the internal combustion engine 10 from the time t4 as well as completely by the then ready to use pre-catalyst 28 be converted.

Die Menge der in die Umgebung emittierten Kohlenwasserstoffe ist zum Integral der Kohlenwasserstoffkonzentrationen nach dem Vorkatalysator 28 proportional. Da nach dem Zeitpunkt t4 kaum noch Kohlenwasserstoffemissionen hinter dem Vorkatalysator 28 auftreten, dominiert der Wert des Integrals zum Zeitpunkt t4 auch Ergebnisse von Abgastests. Um die Ergebnisse solcher Tests zu verbessern und damit die Emissionen von Kohlenwasserstoffen in die Umgebung zu verringern, sieht die Erfindung vor, bereits vor dem Zeitpunkt t3, zu dem der zentrale Bereich des Vorkatalysators 28 seine Betriebstemperatur erreicht, die bereits am Eingang des Vorkatalysators 28 wegen der dort höheren Abgastemperaturen früher einsetzende Konvertierung zur schnelleren Aufheizung des Vorkatalysators 28 auszunutzen.The amount of hydrocarbons emitted into the environment is integral to the hydrocarbon concentrations after the precatalyst 28 proportional. Since after the time t4 hardly any hydrocarbon emissions behind the precatalyst 28 occur, the value of the integral at time t4 also dominates results of exhaust gas tests. In order to improve the results of such tests and thus reduce the emissions of hydrocarbons into the environment, the invention provides, even before the time t3, to the central area of the precatalyst 28 reached its operating temperature, already at the entrance of the precatalyst 28 because of the higher exhaust gas temperatures there, earlier onset of conversion for faster heating of the precatalyst 28 exploit.

Die 3 zeigt verschiedene Einspritzmuster, wie sie bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens auftreten. Dabei sind Einspritzimpulsbreiten ti_1, ti_2 und ti_3 jeweils als hohe Pegel über dem Kurbelwellenwinkel °KW eines Arbeitszyklusses aus einem Ansaugtakt Takt_1, einem Verdichtungstakt Takt_2, einem Arbeitstakt Takt_3 und einem Auslasstakt Takt_4 aufgetragen. Obere Totpunkte sind mit OT bezeichnet.The 3 shows different injection patterns, as they occur in an embodiment of the method according to the invention. In this case, injection pulse widths ti_1, ti_2 and ti_3 are in each case plotted as high levels above the crankshaft angle ° KW of a work cycle from an intake stroke Takt_1, a compression stroke Takt_2, a power stroke Takt_3 and an exhaust stroke Takt_4. Upper dead centers are labeled OT.

3a zeigt ein erstes Einspritzmuster M_1 für einen Homogen-Split-Betrieb für maximierte Abgasenthalpie mit einer ersten Teileinspritzung ti_1, die im Ansaugtakt Takt_1 erfolgt und einer zweiten Teileinspritzung ti_2, die später erfolgt. Die zweite Teileinspritzung ti_2 erfolgt auf jeden Fall vor der Zündung, die beim Kurbelwellenwinkel KW_Z ausgelöst wird. Wie bereits erwähnt wurde, liegt KW_Z unter Umständen sehr spät im Bereich von 10° bis 30° KW nach ZOT, so dass die zweite Teileinspritzung auch ganz oder teilweise im Arbeitstakt Takt_3 liegen kann. Sie liegt aber auf jeden Fall vor der Zündung. Statt einer Aufteilung auf zwei Teileinspritzungen kann die mit dem ersten Einspritzmuster M_1 eingespritzte Kraftstoffmenge auch auf mehr als zwei Teileinspritzungen aufgeteilt sein. Die Möglichkeit der Aufteilung wird durch die Kleinmengen-Dosierfähigkeit des Injektors 24 begrenzt. Wesentlich für das Muster 1 M_1 ist die Aufteilung auf wenigstens zwei Teileinspritzungen, von denen die frühere bevorzugt im Ansaugtakt Takt_1 liegt und die letzte auf jeden Fall in demselben Arbeitszyklus vor der Zündung liegt, wobei sich in der Summe eine Luftzahl Lambda größer als 1 ergibt. 3a shows a first injection pattern M_1 for a homogeneous split operation for maximized exhaust enthalpy with a first partial injection ti_1, which takes place in the intake stroke Takt_1 and a second partial injection ti_2, which takes place later. The second partial injection ti_2 takes place in any case before the ignition, which is triggered at the crankshaft angle KW_Z. As already mentioned, KW_Z may be very late in the range of 10 ° to 30 ° CA after ZOT, so that the second partial injection may also lie wholly or partly in the working cycle Takt_3. But it is definitely before the ignition. Instead of a division into two partial injections, the fuel quantity injected with the first injection pattern M_1 can also be divided into more than two partial injections. The possibility of division is due to the small-volume metering capability of the injector 24 limited. Essential for the pattern 1 M_1 is the division into at least two Partial injections, of which the former is preferably in the intake stroke Takt_1 and the last in any case in the same cycle before the ignition is, resulting in the sum of an air ratio lambda greater than 1.

3b zeigt ein zweites Einspritzmuster M_2, das sich von dem ersten Einspritzmuster M_1 durch die weitere Einspritzung ti_3 unterscheidet, die nach der Zündung erfolgt. Die mit der weiteren Einspritzung ti_3 eingespritzte Kraftstoffmenge wird daher zumindest nicht mehr vollständig im Brennraum 12 verbrannt und gelangt daher als unverbrannte Kraftstoffmenge in den maximierten Abgasenthalpiestrom. Ihre Verdampfungsenthalpie reduziert die Abgasenthalpie etwas, was den Krümmer 31 vor einer Überhitzung schützt. Die verdampfte Kraftstoffmenge wird mit dem Abgasstrom in den Katalysator 28 transportiert und führt dort zu der dort erwünschten Wärmefreisetzung durch exotherme Reaktion mit Sauerstoff aus dem im Übrigen überstöchiometrisch zusammengesetzten Abgas. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die gesamte, mit dem Einspritzmuster M_2 eingespritzte Kraftstoffmenge so bemessen, dass sich vor dem Katalysator eine Luftzahl Lambda ergibt die um 1 bis 3% geringer ist als die Luftzahl Lambda bei dem Einspritzmuster M_1. 3b shows a second injection pattern M_2, which differs from the first injection pattern M_1 by the further injection ti_3, which takes place after the ignition. The amount of fuel injected with the further injection ti_3 is therefore no longer completely in the combustion chamber 12 burned and therefore passes as unburned fuel amount in the maximized Abgasenthalpiestrom. Their enthalpy of evaporation reduces the exhaust enthalpy something, which is the manifold 31 protects against overheating. The vaporized amount of fuel is in the catalyst with the exhaust gas flow 28 transported there and leads there to the desired heat release there by exothermic reaction with oxygen from the rest of the stoichiometric composite exhaust gas. In a preferred embodiment, the total quantity of fuel injected with the injection pattern M_2 is dimensioned such that an air ratio lambda results before the catalytic converter which is 1 to 3% less than the air ratio lambda in the injection pattern M_1.

Die 4 zeigt ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem Schritt 58 wird bei einer Betätigung eines Starters ein Startprogramm SP ausgeführt, in dem Stellgrößen S_L, S_K und S_Z ausgegeben werden, mit denen der Verbrennungsmotor 10 bei aktiviertem Starter gestartet werden kann. In einem Schritt 60 wird überprüft, ob die Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10 die Startende-Drehzahl n1 überschreitet. Solange das nicht der Fall ist, verzweigt das Programm zurück zum Schritt 58, in dem das Startprogramm SP weiter ausgeführt wird.The 4 shows a flowchart as an embodiment of a method according to the invention. In one step 58 When a starter is actuated, a start program SP is executed in which manipulated variables S_L, S_K and S_Z are output, with which the internal combustion engine 10 can be started with activated starter. In one step 60 it is checked whether the speed n of the internal combustion engine 10 exceeds the starting end speed n1. As long as this is not the case, the program branches back to the step 58 in which the start program SP continues to be executed.

Sobald die Startende-Drehzahl n1 überschritten wird, verzweigt das Programm in einen Schritt 62, in dem der Ablauf eines Nachstartprogramms NP zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10 im Leerlauf ausgelöst wird und in dem eine Zeitvariable t auf den Wert t1 gesetzt wird, bei dem der Startende-Drehzahlschwellenwert n1 überschritten worden ist. Der Betrieb mit dem Nachstartprogramm NP ist dabei insbesondere dadurch charakterisiert, dass zunächst ein großer Enthalpiestrom im Abgas in Verbindung mit möglichst geringen Rohemissionen von unverbrannten, reduzierenden Abgasbestandteilen wie HC und CO erzeugt wird. Der Enthalpiestrom wird bevorzugt durch einen Betrieb mit reduziertem Zündwinkelwirkungsgrad und einer Aufteilung einer pro Brennraumfüllung einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf eine erste Einspritzung im Ansaugtakt und eine zweite Einspritzung im Verdichtungstakt in Verbindung mit einer vergrößerten Luftfüllung der Brennräume 12 vergrößert. Mit anderen Worten: Im Schritt 62 wird ein Ablauf des Nachstartprogramms mit einem Einspritzmuster M_1 ausgelöst, wie es im Zusammenhang mit der 3 beschrieben wurde.As soon as the start-end speed n1 is exceeded, the program branches to a step 62 in which the sequence of a Nachstartprogramms NP for controlling the internal combustion engine 10 is released at idle and in which a time variable t is set to the value t1 at which the start-end speed threshold n1 has been exceeded. The operation with the Nachstartprogramm NP is characterized in particular by the fact that initially a large Enthalpiestrom in the exhaust gas in conjunction with the lowest possible raw emissions of unburned, reducing exhaust gas components such as HC and CO is generated. The Enthalpiestrom is preferably by an operation with reduced Zündwinkelwirkungsgrad and a division of an amount of fuel to be injected per combustion chamber filling to a first injection in the intake stroke and a second injection in the compression stroke in conjunction with an increased air filling of the combustion chambers 12 increased. In other words: in the step 62 a sequence of the post-start program is triggered with an injection pattern M_1, as described in connection with FIG 3 has been described.

Dabei liefert die Aufteilung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf zwei Einspritzungen die Möglichkeit, den Zündwinkelwirkungsgrad vergleichsweise stark zu verringern, indem die Zündung bis in Bereiche von 10° bis 30° Kurbelwellenwinkel nach dem Zündungs-OT verschoben wird, was eine entsprechende Vergrößerung der Luftfüllung zur Kompensation der Drehmomenteinbuße ermöglicht. Um die Rohemissionen unverbrannter und reduzierender Abgasbestandteile möglichst gering zu halten, wird die Luftzahl Lambda zu Beginn des Nachstartbetriebs NP auf Lambda-Werte größer als eins, zum Beispiel Lambda = 1,1, eingestellt. Dieser Betrieb stellt den bereits weiter oben erwähnten Homogen-Split-Betrieb dar.there provides the distribution of the amount of fuel to be injected two injections the possibility the ignition angle efficiency To reduce comparatively strong, by the ignition down to ranges of 10 ° to 30 ° crankshaft angle moved to the ignition TDC What is a corresponding increase in the air charge for compensation the torque loss allows. Around the raw emissions of unburned and reducing exhaust components preferably To keep low, the air ratio lambda at the beginning of Nachstartbetriebs NP to lambda values greater than one, for example lambda = 1.1, is set. This operation presents already mentioned above Homogeneous split operation.

Im weiteren Verlauf der Abarbeitung des Nachstartprogramms NP wird in einem Schritt 64 eine Temperatur T am Eingang des Vorkatalysators 28 ermittelt. Wie bereits erwähnt wurde, kann die Ermittlung durch Messung und/oder Modellierung erfolgen.In the further course of the execution of the restart program NP is in one step 64 a temperature T at the inlet of the precatalyst 28 determined. As already mentioned, the determination can be made by measurement and / or modeling.

Im Schritt 66 findet eine Erhöhung der Zeitvariablen t um ein Inkrement dt statt. Im Schritt 68 wird die im Schritt 64 ermittelte Temperatur T mit einem Schwellenwert T_S verglichen. Solange die Temperatur T kleiner als der Schwellenwert T_S ist, wird davon ausgegangen, dass auch die ersten katalytischen Flächenelemente am Eingang des Vorkatalysators 28 noch keine reduzierenden Abgasbestandteile konvertieren können. Die Abfrage im Schritt 68 wird entsprechend verneint und das Programm verzweigt dann zu einem Schritt 70, in dem überprüft wird, ob eine Maximaldauer t_max der Nachstartphase erreicht ist. Ein typischer Wert der Maximaldauer t_max liegt etwa zwischen 20 s und 30 s.In step 66 an increase of the time variable t takes place by an increment dt. In step 68 will be in the step 64 determined temperature T compared to a threshold T_S. As long as the temperature T is smaller than the threshold T_S, it is assumed that the first catalytic surface elements at the inlet of the precatalyst 28 can not convert any reducing exhaust gas components. The query in step 68 is denied accordingly and the program then branches to a step 70 in which it is checked whether a maximum duration t_max of the post-start phase has been reached. A typical value of the maximum duration t_max is approximately between 20 s and 30 s.

Wenn die Abfrage im Schritt 70 bejaht wird, verzweigt das Programm zu einem Schritt 72, in dem ein Hauptprogramm HP zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10 durchgeführt wird. Das Hauptprogramm HP unterscheidet sich vom Nachstartprogramm NP insbesondere dadurch, dass der Verbrennungsmotor 10 nicht mehr mit dem maximierten Enthalpiestrom im Abgas betrieben wird.If the query in step 70 If yes, the program branches to one step 72 , in which a main program HP for controlling the internal combustion engine 10 is carried out. The main program HP differs from the post-start program NP in particular in that the internal combustion engine 10 is no longer operated with the maximized Enthalpiestrom in the exhaust gas.

Zu Beginn der Nachstartphase wird die Abfrage im Schritt 70 jedoch verneint werden und das Programm verzweigt zurück vor die Schritte 64 und 66, in denen die Temperatur T erneut ermittelt wird und die Zeitvariable t um ein weiteres Inkrement dt erhöht wird. Auf diese Weise wird die Schleife aus den Schritten 64 bis 70 wiederholt durchlaufen, bis entweder die Abbruchbedingung im Schritt 68 oder die Abbruchbedingung im Schritt 70 erfüllt ist. Das bedeutet insbesondere, dass der Verbrennungsmotor 10 nach einem normalen Kaltstart im Nachstartprogramm NP so lange mit einem großen Enthalpiestrom und gleichzeitig möglichst geringen Kohlenwasserstoffemissionen betrieben wird, bis die Abfrage im Schritt 68 bejaht wird. Als Maß für die Temperatur kann auch die mit dem Startende verstrichene Zeit verwendet werden. In einer weiteren Ausgestaltung kann als Maß für die Temperatur diese Zeit nach einer Gewichtung mit einer Temperatur des Verbrennungsmotors 10 kurz vor, während oder kurz nach dem Start verwendet werden. Je geringer diese Temperatur ist, desto kleiner ist der Gewichtungsfaktor zu wählen.At the beginning of the post-start phase, the query in step 70 however, they are denied and the program branches back before the steps 64 and 66 in which the temperature T is again determined and the time variable t is increased by a further increment dt. That way, the loop will be out of the steps 64 to 70 go through repeatedly until either the termination condition in step 68 or the termination condition in step 70 is satisfied. This means in particular that the internal combustion engine 10 After a normal cold start in Nachstartprogramm NP so long with a large Enthalpiestrom and at the same time the lowest possible hydrocarbon emissions is operated until the query in step 68 is affirmed. As a measure of the temperature, the time elapsed at the start can also be used. In a further embodiment, as a measure of the temperature, this time after a weighting with a temperature of the internal combustion engine 10 used shortly before, during or shortly after takeoff. The lower this temperature, the smaller the weighting factor to choose.

Die Abfrage im Schritt 68 wird bejaht, wenn die Abgastemperatur T am Eingang des Vorkatalysators 28 den Schwellenwert T_S überschreitet. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Schwellenwert T_S so vorbestimmt, dass er einer Temperatur entspricht, bei der die ersten Flächenelemente des Katalysators in spürbarem Umfang mit der Konvertierung reduzierender Abgasbestandteile durch katalytisches Auslösen exothermer Reaktionen mit dem Sauerstoffangebot im Abgas beginnen. Um die durch diese exothermen Reaktionen frei werdende Reaktionswärme zur beschleunigten Aufheizung des Vorkatalysators 28 verstärkt auszunutzen, wird in einem Schritt 74 ein Betrieb des Verbrennungsmotors aktiviert, in dem eine weitere Einspritzung nach dem Beginn der Verbrennung erfolgt. Das Nachstartprogramm NP erfolgt daher mit einem Einspritzmuster M_2, wie es in Verbindung mit der 3 erläutert wurde.The query in step 68 is affirmative if the exhaust gas temperature T at the inlet of the pre-catalyst 28 exceeds the threshold T_S. In a preferred embodiment, the threshold value T_S is predetermined so that it corresponds to a temperature at which the first surface elements of the catalyst begin to a considerable extent with the conversion of reducing exhaust gas components by catalytic release of exothermic reactions with the oxygen in the exhaust gas. To the released by these exothermic reactions heat of reaction for accelerated heating of the precatalyst 28 to take advantage of increased, becomes in one step 74 an operation of the internal combustion engine is activated, in which a further injection takes place after the start of the combustion. The Nachstartprogramm NP therefore takes place with an injection pattern M_2, as in connection with the 3 was explained.

An den Schritt 74 schließt sich ein Schritt 76 an, in dem die Zeitvariable t um das Inkrement dt erhöht wird. Im Schritt 78 wird analog zur Abfrage im Schritt 70 überprüft, ob die Zeitvariable t nach einigen Erhöhungen um das Inkrement dt den Schwellenwert t_max überschreitet. Solange das nicht der Fall ist, wird die Abfrage im Schritt 78 verneint und das Programm kehrt zum Schritt 74 zurück, in dem der Betrieb mit dem zweiten Einspritzmuster M_2 fortgesetzt wird. In einer Ausgestaltung wird die mit der weiteren Teileinspritzung ti_3 eingespritzte Kraftstoffmenge dabei sukzessive erhöht und damit an die mit zunehmender Aufheizung in die Tiefe des Vorkatalysators fortschreitende Fähigkeit zur Konvertierung angepasst. In einer Ausgestaltung wird die durch die weitere Einspritzung ti_3 erfolgte Erhöhung der Emission unverbrannter Abgasbestandteile beendet, wenn der Zeitschwellenwert t_max im Schritt 78 überschritten wird. In diesem Fall wird die Nachstartphase beendet und das Programm verzweigt in den Schritt 72, in dem das bereits erläuterte Hauptprogramm zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10 ohne vergrößerten Enthalpiestrom im Abgas durchgeführt wird.At the step 74 closes a step 76 in which the time variable t is increased by the increment dt. In step 78 is analogous to the query in step 70 checks whether the time variable t exceeds the threshold value t_max after a few increments around the increment dt. As long as this is not the case, the query in step 78 denied and the program returns to the step 74 back, in which the operation is continued with the second injection pattern M_2. In one embodiment, the amount of fuel injected with the further partial injection ti_3 is thereby increased successively and thus adapted to the progressing with increasing heating in the depth of the precatalyst ability to convert. In one refinement, the increase in the emission of unburnt exhaust gas constituents due to the further injection ti_3 is ended when the time threshold value t_max in step 78 is exceeded. In this case, the post-start phase is ended and the program branches to the step 72 , in which the already explained main program for controlling the internal combustion engine 10 is carried out without enlarged Enthalpiestrom in the exhaust gas.

Der gestrichelte Verlauf 80 in der 2a bildet die Wirkung der Erfindung qualitativ ab. Der gestrichelte Verlauf 80 zeigt, wie auch der Verlauf 50, den zeitlichen Verlauf der Temperatur in einem zentralen Bereich des Vorkatalysators 28 in der Nachstartphase. Wie man sieht, verlaufen die Kurven 50 und 80 bis zum Zeitpunkt t2 parallel beziehungsweise identisch. Dies liegt daran, dass bis zum Zeitpunkt t2 kein Unterschied zu dem bekannten Verfahren besteht. Das heißt insbesondere, dass auch bei der Erfindung zu Beginn der Nachstartphase der Verbrennungsmotor 10 mit einem vergrößerten Enthalpiestrom bei gleichzeitig möglichst weitgehend reduzierten Rohemissionen unverbrannter Abgasbestandteile betrieben wird. Ein Unterschied zwischen dem Verlauf 50, der sich bei dem bekannten Verfahren ergibt, und dem Verlauf 80, der sich gemäß der Erfindung ergibt, entsteht ab dem Zeitpunkt t2, zu dem die Abgastemperatur T vor dem Vorkatalysator 28 den Schwellenwert T_S erreicht. In einer Ausgestaltung liegt dieser Schwellenwert zwischen 380°Celsius und 420°Celsius. Der genaue Wert kann von dem verwendeten Katalysator abhängig sein. Für Zeiten t > t2 bewirkt die im Rahmen der Erfindung erhöhte Emission unverbrannter Kohlenwasserstoffe in Verbindung mit der einsetzenden Konvertierungsfähigkeit am Eingang des Vorkatalysators 28 eine exotherme Reaktion mit dem Sauerstoffangebot im Abgas, die den Vorkatalysator 28 effektiver aufheizt als dies allein mit dem vergrößerten Enthalpiestrom möglich ist. Als Folge steigt der gestrichelte Verlauf 80, der sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt, schneller an als der Verlauf 50, der sich bei dem bekannten Verfahren ergibt.The dashed course 80 in the 2a forms the effect of the invention qualitatively. The dashed course 80 shows, as well as the course 50 , the time course of the temperature in a central region of the precatalyst 28 in the post-start phase. As you can see, the curves are lost 50 and 80 until the time t2 parallel or identical. This is because until the time t2, there is no difference to the known method. This means in particular that also in the invention at the beginning of the Nachstartphase the internal combustion engine 10 is operated with an increased Enthalpiestrom at the same time as far as possible reduced raw emissions of unburned exhaust gas constituents. A difference between the course 50 which results in the known method, and the course 80 , which results according to the invention, arises from the time t2, at which the exhaust gas temperature T before the pre-catalyst 28 reached the threshold T_S. In one embodiment, this threshold is between 380 ° Celsius and 420 ° Celsius. The exact value may depend on the catalyst used. For times t> t2 causes in the context of the invention increased emission of unburned hydrocarbons in conjunction with the onset of conversion capacity at the entrance of the precatalyst 28 an exothermic reaction with the oxygen supply in the exhaust gas, the precatalyst 28 heats up more effectively than is possible with the increased enthalpy current alone. As a result, the dashed curve increases 80 , Which results in the inventive method, faster than the course 50 which results in the known method.

Wie man sieht, besteht eine relativ große Differenz zwischen dem Verlauf 48 der Abgastemperatur vor dem Vorkatalysator 28 und dem mit dem bekannten Verfahren erzielten Verlauf 50 der Temperatur im zentralen Bereich des Vorkatalysators 28. Wie bereits erwähnt wurde, ist diese Differenz, beziehungsweise der zeitliche Abstand zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Abgastemperatur vor dem Vorkatalysator 28 eine bestimmte Schwellen-Temperatur erreicht, und dem Zeitpunkt, zu dem die Temperatur im zentralen Bereich des Vorkatalysators 28 diese Temperatur erreicht, für den größten Teil der nach einem Kaltstart in die Umgebung emittierten Kohlenwasserstoffemissionen verantwortlich. Ein Vergleich der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten gestrichelten Kurve 80 mit der Kurve 48, die den Verlauf der Abgastemperatur vor dem Vorkatalysator 28 angibt, zeigt, dass diese Differenz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich geringer ausfällt als bei dem bekannten Verfahren. Dies wirkt sich direkt verringernd auf die Kohlenwasserstoffemissionen in die Umgebung nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors aus.As you can see, there is a relatively large difference between the course 48 the exhaust gas temperature before the pre-catalyst 28 and the course obtained by the known method 50 the temperature in the central region of the precatalyst 28 , As already mentioned, this difference, or the time interval between a time at which the exhaust gas temperature before the pre-catalyst 28 reaches a certain threshold temperature, and the time at which the temperature in the central area of the precatalyst 28 this temperature is responsible for most of the hydrocarbon emissions emitted into the environment after a cold start. A comparison of the dashed curve obtained with the method according to the invention 80 with the curve 48 , which shows the course of the exhaust gas temperature before the pre-catalyst 28 indicates that this difference in the inventive method is much lower than in the known method. This has a direct reducing effect on the hydrocarbon emissions into the environment after a cold start of the internal combustion engine.

Claims

Method for heating a catalyst ( 28 ) in the exhaust gas of a direct injection of fuel into its combustion chambers ( 12 ) working internal combustion engine ( 10 ) after starting at idle, the internal combustion engine ( 10 ) is operated with at least two partial injections (ti_1, ti_2) with suboptimal ignition angle efficiency and an apportionment of an amount of fuel to be injected before commencement of combustion, and with an increased torque resulting from the suboptimal ignition angle efficiency and / or the distribution of the fuel quantity to be injected Filling of the combustion chambers ( 12 ), and wherein fuel quantity and charge are coordinated so that the air ratio lambda of the combustion chamber fillings is greater than 1, characterized in that a measure of a temperature (T) at the inlet of the catalyst ( 28 ) and another injection (ti_3) is made after the start of combustion when the temperature exceeds a predetermined threshold (T_S).

A method according to claim 1, characterized in that an exhaust gas temperature upstream of the catalyst ( 28 ) as the temperature (T) at the inlet of the catalyst ( 28 ) is determined.

A method according to claim 2, characterized in that the temperature (T) with an exhaust gas temperature model from operating parameters of the internal combustion engine ( 10 ) is determined.

Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the temperature (T) alternatively or in addition to a determination by an exhaust gas temperature model from a signal of a temperature sensor ( 40 ), which is exposed to the exhaust gas.

Method according to claim 1, characterized in that that as a measure of the temperature (T) a time elapsed since a start is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is only for a period of time of less than 30 seconds after an end of the start of the internal combustion engine ( 10 ) is carried out.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the air ratio lambda in the exhaust gas before the catalyst ( 28 ) is set to values greater than 1 during the execution of the method and that the further injection (ti_3) is dimensioned such that the air ratio lambda is reduced by 1 to 3%.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the threshold value (T_S) is predetermined so that the catalyst ( 28 ) At this temperature begins to allow reducing exhaust gas constituents to react catalytically with oxidizing exhaust gas constituents.

Method according to claim 5, characterized in that that the predetermined threshold is between 380 ° C and 420 ° Celsius.

Control unit ( 32 ) one with direct injection of fuel into its combustion chambers ( 12 ) working internal combustion engine ( 10 ), which is adapted to the internal combustion engine ( 10 ) after starting at idle to heat a catalyst ( 28 ) with suboptimal Zündwinkelwirkungsgrad and a division of an amount of fuel to be injected for a power stroke on at least two partial injections (ti_1, ti-2) to operate, and thereby a loss of torque resulting from the suboptimal Zündwinkelwirkungsgrad and / or the distribution of the fuel quantity to be injected by adjusting a enlarged filling of the combustion chambers ( 12 ) and thereby match fuel quantity and charge to one another such that the air ratio lambda of the combustion chamber fillings is greater than 1, characterized in that the control unit ( 32 ) is adapted to provide a measure of a temperature (T) at the inlet of the catalyst ( 32 ), compare with a predetermined threshold (T_S), and control further injection (ti_3) of fuel occurring after commencement of combustion when the temperature (T) exceeds a predetermined threshold (T_S).

Control unit ( 32 ) according to claim 10, characterized in that it is adapted to control a sequence of a method according to one of claims 2 to 9.