DE102009045001A1 - Method for operating internal-combustion engine of vehicle, involves reducing nitrogen oxide proportion by operation of engine, where gas component in gas is not converted or partly converted based on reduction of nitrogen oxide proportion - Google Patents

Method for operating internal-combustion engine of vehicle, involves reducing nitrogen oxide proportion by operation of engine, where gas component in gas is not converted or partly converted based on reduction of nitrogen oxide proportion Download PDF

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Abstract

The method involves operating an exhaust gas cleaning device (7) in a normal operation mode with a firing angle. Nitrogen oxide proportion is reduced by temporary operation of an internal-combustion engine (1) with another firing angle if the exhaust gas cleaning device exhibits a loading condition. An exhaust gas component i.e. nitrogen oxide, in the exhaust gas, is not converted or partly converted based on the reduction of the nitrogen oxide proportion. The loading condition of the exhaust gas cleaning device is changed by operating the engine with a lubricate fuel air mixture.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine eine Abgasreinigungseinrichtung zum Reinigen von Abgas der Brennkraftmaschine aufweist und in einem Normalbetrieb mit einem ersten Zündwinkel betrieben wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine has an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas of the internal combustion engine and is operated in a normal operation with a first ignition angle. The invention further relates to an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei wird die Brennkraftmaschine in einem Normalbetrieb mit dem ersten Zündwinkel betrieben, der von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängig ist, beispielsweise einer Momentenanforderung oder einer gewünschten Abgastemperatur. Ein durch einen Verbrennungsprozess in der Brennkraftmaschine entstehendes Abgas setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen und umfasst neben Schadstoffen auch Sauerstoff.Methods for operating an internal combustion engine are known from the prior art. In this case, the internal combustion engine is operated in a normal operation with the first ignition angle, which is dependent on various operating parameters of the internal combustion engine, for example, a torque request or a desired exhaust gas temperature. An exhaust gas produced by a combustion process in the internal combustion engine is composed of various components and, in addition to pollutants, also comprises oxygen.

Die Abgasreinigungseinrichtung der Brennkraftmaschine dient der Konvertierung verschiedener Schadstoffe, wie Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoff und Stickstoffoxid, die im Abgas der Brennkraftmaschine enthalten sind. Dabei dient einerseits der in dem Abgas bei Betreiben der Brennkraftmaschine mit einem mageren Brennstoff-Luft-Gemisch enthaltene Sauerstoff dazu, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe in der Abgasreinigungseinrichtung zu oxidieren, sodass Kohlendioxid und Wasser entstehen. Darüber hinaus reagieren Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe mit den Stickoxiden, sodass die Stickoxide zu Stickstoff reduziert werden. Es ist also stets ein bestimmtes Verhältnis von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen, Stickoxiden und Sauerstoff notwendig, damit eine vollständige Konvertierung der Schadstoffe zu Kohlendioxid, Wasser und Stickstoff möglich ist. Nachfolgend der Abgasreinigungseinrichtung liegen die Abgase in gereinigter Form vor, wobei noch gewisse Mengen an Schadstoffen in dem gereinigten Abgas enthalten sein können. Da die Anforderungen an die Zusammensetzung dieser gereinigten Abgase immer höher werden, werden weitere Anstrengungen unternommen, die Emissionen zu reduzieren. In einigen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine kann es vorkommen, dass die Abgasreinigungseinrichtung nicht die notwendigen Betriebsparameter – beispielsweise eine zu geringe Temperatur – aufweist, damit die Schadstoffe konvertiert werden können. Somit können Schadstoffe unkonvertiert in die Umgebung gelangen.The exhaust gas purification device of the internal combustion engine serves to convert various pollutants, such as carbon monoxide, hydrocarbon and nitrogen oxide, which are contained in the exhaust gas of the internal combustion engine. On the one hand, the oxygen contained in the exhaust gas during operation of the internal combustion engine with a lean fuel-air mixture serves to oxidize carbon monoxide and hydrocarbons in the exhaust gas purification device, so that carbon dioxide and water are formed. In addition, carbon monoxide and hydrocarbons react with the nitrogen oxides, reducing the nitrogen oxides to nitrogen. It is therefore always a certain ratio of carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides and oxygen necessary so that a complete conversion of pollutants to carbon dioxide, water and nitrogen is possible. Subsequent to the exhaust gas purification device, the exhaust gases are present in purified form, wherein certain amounts of pollutants may still be contained in the purified exhaust gas. As the requirements for the composition of these purified exhaust gases continue to increase, further efforts are being made to reduce emissions. In some operating states of the internal combustion engine, it may happen that the exhaust gas purification device does not have the necessary operating parameters - for example, too low a temperature - so that the pollutants can be converted. Thus pollutants can reach the environment without conversion.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Demgegenüber weist das Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass die Menge der von der Brennkraftmaschine abgegebenen Stickoxide verringert wird, insbesondere auch dann, wenn die Abgasreinigungseinrichtung nicht die erforderlichen Betriebsparameter aufweist, die zu einer vollständigen Konvertierung der Stickoxide notwendig sind. Dies wird erreicht, indem der Stickoxidanteil durch zumindest zeitweiliges Betreiben der Brennkraftmaschine mit einem zweiten, späteren Zündwinkel verringert wird. Die Brennkraftmaschine wird im Normalbetrieb mit dem ersten Zündwinkel betrieben, der von verschiedenen Betriebsparametern abhängt. Dieser wird derart gewählt, dass der Brennstoffverbrauch der Brennkraftmaschine möglichst gering gehalten wird, dabei aber gleichzeitig das angeforderte Drehmoment zur Verfügung steht. Bei dem zweiten, späteren Zündwinkel wird in Kauf genommen, dass der Verbrauch nicht optimal ist und/oder das angeforderte Drehmoment nicht vollständig zur Verfügung steht. Der zweite Zündwinkel wird nun ausgehend von dem ersten Zündwinkel gewählt, sodass die Zusammensetzung der Schadstoffe im Abgas verändert wird und dabei speziell die Stickoxide reduziert werden. Bisher war es zu diesem Zweck lediglich üblich, die Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemischs zu verändern beziehungsweise einzustellen, um eine gewünschte Schadstoffzusammensetzung im Abgas zu erhalten, während die Brennkraftmaschine mit dem ersten Zündwinkel betrieben wurde. Darüber hinaus war es bisher üblich, die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine derart zu wählen, dass die Abgasreinigungseinrichtung möglichst schnell auf ihre Betriebstemperatur erwärmt wurde. Dagegen wird in Abhängigkeit eines Beladungszustands der Abgasreinigungseinrichtung beim erfindungsgemäßen Verfahren ausgehend von dem ersten Zündwünkel ein zweiter, späterer Zündwinkel gewählt, also der Zündwinkel nach spät verstellt, um die von der Brennkraftmaschine abgegebenen Schadstoffe, insbesondere Stickoxide, zu reduzieren. Unter Beladungszustand der Abgasreinigungseinrichtung wird deren Beladung mit Abgaskomponenten – sowohl Schadstoffe als auch Sauerstoff umfassend – verstanden, der aus einem vorhergehenden Betrieb der Brennkraftmaschine resultiert. Der Betrieb der Brennkraftmaschine mit einem mageren Brennstoff-Luft-Gemisch führt insbesondere zu einem hohen Anteil an Stickoxiden im Abgas und der Betrieb mit einem fetten Brennstoff-Luft-Gemisch führt insbesondere zu einem hohen Anteil an Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen. Ein Beladungszustand, der sich durch eine hohe Beladung mit Abgaskomponenten, die aus einem mageren Brennstoff-Luft-Gemisch resultieren, und einer im Vergleich dazu deutlich niedrigeren Beladung mit Abgaskomponenten aus einem fetten Brennstoff-Luft-Gemisch auszeichnet, wird hohe Sauerstoffbeladung genannt. Bei einer solchen hohen Sauerstoffbeladung der Abgasreinigungseinrichtung kann zumindest ein im Abgas vorhandener Schadstoff, insbesondere Stickoxid, nicht oder lediglich teilweise konvertiert werden, wodurch diese Abgaskomponente stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung in dem gereinigten Abgas noch vorliegt. Durch das Betreiben der Brennkraftmaschine mit dem zweiten, späteren Zündwinkel wird die Stickoxidkonzentration des Abgases der Brennkraftmaschine verringert, wodurch auch die Konzentration der Stickoxide in dem Abgas stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung verringert wird. Dadurch wird, auch wenn nicht sämtliche Schadstoffe in der Abgasreinigungseinrichtung konvertiert werden können, der Anteil der Schadstoffe, insbesondere der Stickoxide, im gereinigten Abgas reduziert, beziehungsweise werden zumindest beispielsweise vom Gesetzgeber vorgegebene Grenzwerte eingehalten.In contrast, the method with the features mentioned in claim 1 has the advantage that the amount of nitrogen oxides emitted by the internal combustion engine is reduced, in particular even if the exhaust gas purification device does not have the required operating parameters, which are necessary for a complete conversion of the nitrogen oxides. This is achieved by the nitrogen oxide content is reduced by at least temporarily operating the internal combustion engine with a second, later firing angle. The internal combustion engine is operated in normal operation with the first ignition angle, which depends on various operating parameters. This is chosen such that the fuel consumption of the internal combustion engine is kept as low as possible, while at the same time the requested torque is available. At the second, later ignition angle is accepted that the consumption is not optimal and / or the requested torque is not fully available. The second ignition angle is now selected starting from the first ignition angle, so that the composition of the pollutants in the exhaust gas is changed, and in particular the nitrogen oxides are reduced. So far, it was only customary for this purpose to change or adjust the composition of the fuel-air mixture in order to obtain a desired pollutant composition in the exhaust gas while the internal combustion engine was operated at the first firing angle. Moreover, it has hitherto been customary to select the operating parameters of the internal combustion engine in such a way that the exhaust gas purification device has been heated as quickly as possible to its operating temperature. In contrast, depending on a loading state of the exhaust gas purification device in the inventive method, starting from the first Zündwünkel a second, later firing selected, ie the firing angle adjusted late to reduce the emitted by the engine pollutants, especially nitrogen oxides. Under load condition of the exhaust gas purification device is the loading of exhaust gas components - both pollutants and oxygen comprising - understood, resulting from a previous operation of the internal combustion engine. The operation of the internal combustion engine with a lean fuel-air mixture leads in particular to a high proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas and the operation with a rich fuel-air mixture leads in particular to a high proportion of carbon monoxide and hydrocarbons. A loading state characterized by a high loading of exhaust components resulting from a lean fuel-air mixture and a comparatively much lower loading of exhaust gas components from a rich fuel-air mixture is called high oxygen loading. With such a high oxygen loading of the exhaust gas purification device, at least one pollutant present in the exhaust gas, in particular nitrogen oxide, can not or only partially be converted, whereby this exhaust gas component is still present downstream of the exhaust gas purification device in the purified exhaust gas. By operating the internal combustion engine with the second, later ignition angle, the nitrogen oxide concentration of the exhaust gas of the internal combustion engine is reduced, whereby the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas downstream of the exhaust gas purification device is reduced. As a result, even if not all pollutants can be converted in the exhaust-gas purification device, the proportion of pollutants, in particular nitrogen oxides, in the purified exhaust gas is reduced or, for example, limits specified by the legislator are met.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Beladungszustand der Abgasreinigungseinrichtung durch Betreiben der Brennkraftmaschine mit einem mageren beziehungsweise einem fetten Brennstoff-Luft-Gemisch verändert wird. Die gleichzeitige Veränderung des Brennstoff-Luft-Gemischs und des Zündwinkels eröffnet eine Vielzahl von Kombinationen zum Betreiben der Brennkraftmaschine, wodurch einerseits der Anteil an Stickoxiden im Abgas der Brennkraftmaschine und andererseits der Beladungszustand der Abgasreinigungseinrichtung dahingehend verändert werden kann, dass zumindest ein in dem gereinigten Abgas enthaltener Schadstoff, insbesondere Stickoxid, unter einem bestimmten Grenzwert liegt.A development of the invention provides that the loading state of the exhaust gas purification device is changed by operating the internal combustion engine with a lean or a rich fuel-air mixture. The simultaneous change of the fuel-air mixture and the ignition angle opens a variety of combinations for operating the internal combustion engine, whereby on the one hand, the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas of the internal combustion engine and on the other hand, the loading state of the exhaust gas purification device can be changed to the effect that at least one in the purified exhaust gas contained pollutant, especially nitrogen oxide, is below a certain threshold.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Brennkraftmaschine mit dem zweiten Zündwinkel betrieben wird, nachdem die Brennkraftmaschine ohne Kraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine betrieben worden ist. Wird die Drehbewegung der Brennkraftmaschine aufrecht erhalten und dabei die Brennstoffeinspritzung unterbrochen, wie es beispielsweise beim Bergabfahren mit einem Fahrzeug der Fall sein kann, liegt die Brennkraftmaschine in einem Schubbetrieb vor. In diesem wird lediglich Luft in die Brennkraftmaschine eingebracht. Der in der Luft enthaltene Sauerstoff gelangt unverbrannt in die Abgasanlage und somit auch in die Abgasreinigungseinrichtung. Dieser unverbrannte Sauerstoff reagiert in der Abgasreinigungseinrichtung mit den Schadstoffen, die aus einem Betrieb der Brennkraftmaschine mit einem mageren Brennstoff-Luft-Gemisch resultieren, sodass diese Abgaskomponenten zu einer Reduktion der Stickoxide im Abgas in der Abgasreinigungseinrichtung nicht mehr zur Verfügung stehen. Wenn die daraus resultierende Sauerstoffbeladung in der Abgasreinigungseinrichtung zu hoch ist, können die bei einem Wiedereinsetzen des Verbrennungsprozesses in der Brennkraftmaschine nach dem Betreiben der Brennkraftmaschine ohne Kraftstoffeinspritzung entstehenden Schadstoffe, insbesondere Stickoxide, nicht oder lediglich teilweise konvertiert werden. Da diese hohe Sauerstoffbeladung bei dem Wiedereinsetzen nach dem Schubbetrieb vorhersehbar ist, wird die Brennkraftmaschine ab dem Wiedereinsetzen zeitweilig mit dem zweiten, späten Zündwinkel betrieben und somit die Konzentration der Stickoxide in der Abgasanlage und auch stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung verringert.A development of the invention provides that the internal combustion engine is operated at the second ignition angle after the internal combustion engine has been operated without fuel injection into the internal combustion engine. If the rotational movement of the internal combustion engine is maintained while the fuel injection is interrupted, as may occur, for example, when driving downhill with a vehicle, the internal combustion engine is in a pushing operation. In this only air is introduced into the internal combustion engine. The oxygen contained in the air passes unburned into the exhaust system and thus into the exhaust gas purification device. This unburned oxygen reacts in the exhaust gas purification device with the pollutants resulting from an operation of the internal combustion engine with a lean fuel-air mixture, so that these exhaust gas components are no longer available to reduce the nitrogen oxides in the exhaust gas in the exhaust gas purification device. If the resulting oxygen load in the exhaust gas purification device is too high, the pollutants, in particular nitrogen oxides, which arise when the internal combustion engine is restarted after operating the internal combustion engine without fuel injection, can not or only partially be converted. Since this high oxygen loading is predictable in the re-insertion after the overrun operation, the internal combustion engine is temporarily operated from the reinsert with the second, late ignition angle and thus reduces the concentration of nitrogen oxides in the exhaust system and also downstream of the exhaust gas purification device.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Brennkraftmaschine mit dem zweiten Zündwinkel betrieben wird, wenn das in die Brennkraftmaschine eingebrachte Brennstoff-Luft-Gemisch mager ist, also die zu der Verbrennung zur Verfügung stehende Luftmasse größer ist, als die mindestens notwendige stöchiometrische Luftmasse, die für eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs benötigt wird. Der in der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft enthaltene Sauerstoff reagiert bei einem mageren Gemisch nicht vollständig mit dem Brennstoff, sodass unverbrannter Sauerstoff im Abgas vorhanden ist. Dieser unverbrannte Sauerstoff reagiert in der Abgasreinigungseinrichtung mit den Schadstoffen, die aus einem Betrieb der Brennkraftmaschine mit einem mageren Brennstoff-Luft-Gemisch resultieren, wodurch diese Abgaskomponenten für eine Reduktion der Stickoxide zu Stickstoff nicht mehr zur Verfügung stehen. Ist der daraus resultierende Sauerstofffüllstand in der Abgasreinigungsanlage zu hoch, können nicht mehr sämtliche Schadstoffe, insbesondere Stickoxide, konvertiert werden. Damit trotz dieser vorhersehbaren geringeren Konvertierungsfähigkeit der Abgasreinigungseinrichtung die Konzentration der Stickoxide hinter der Abgasreinigungseinrichtung gering bleibt, wird im Falle eines in die Brennkraftmaschine eingebrachten mageren Brennstoff-Luft-Gemischs der Zündwinkel nach spät verstellt, also die Brennkraftmaschine mit dem zweiten, späteren Zündwinkel betrieben. Dadurch wird die Konzentration der Stickoxide im Abgas geringer und somit auch die Konzentration der Stickoxide stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung.A further development of the invention provides that the internal combustion engine is operated at the second ignition angle when the fuel-air mixture introduced into the internal combustion engine is lean, that is, the air mass available for combustion is greater than the at least necessary stoichiometric air mass. which is needed for complete combustion of the fuel. The oxygen contained in the air supplied to the internal combustion engine does not completely react with the fuel in the case of a lean mixture, so that unburned oxygen is present in the exhaust gas. This unburned oxygen reacts in the exhaust gas purification device with the pollutants resulting from an operation of the internal combustion engine with a lean fuel-air mixture, whereby these exhaust gas components are no longer available for a reduction of nitrogen oxides to nitrogen. If the resulting oxygen level in the exhaust gas purification system is too high, it is no longer possible to convert all the pollutants, in particular nitrogen oxides. Thus, despite this predictable lower conversion capability of the exhaust gas purification device, the concentration of nitrogen oxides downstream of the exhaust gas cleaning device remains low, the ignition angle is retarded in the case of introduced into the engine lean fuel-air mixture, so the internal combustion engine operated at the second, later firing angle. As a result, the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas is lower and thus also the concentration of nitrogen oxides downstream of the exhaust gas purification device.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Beladungszustand, der Abgasreinigungseinrichtung, insbesondere auf Grundlage der Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemisches, berechnet und/oder mittels mindestens eines, insbesondere stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung angeordneten Sensors bestimmt wird. Der Beladungszustand kann eine Sauerstoffbeladung sein. So ist es auch in Betriebszuständen möglich, in denen eine hohe Sauerstoffbeladung in der Abgasreinigungseinrichtung nicht vorhersehbar vorhanden, die hohe Sauerstoffbeladung zu bestimmen. Somit ist es möglich, den Schadstoffausstoß auch bei einer nicht vorhersehbaren, hohen Sauerstoffbeladung der Abgasreinigungseinrichtung unter bestimmten Grenzwerten zu halten. A development of the invention provides that the loading state, the exhaust gas purification device, in particular based on the composition of the fuel-air mixture, calculated and / or determined by at least one, in particular downstream of the exhaust gas purification device arranged sensor. The loading condition may be an oxygen loading. So it is also possible in operating conditions in which a high oxygen loading in the exhaust gas purification device is not foreseeable to determine the high oxygen loading. Thus, it is possible to keep the pollutant emissions below certain limits even with an unpredictable, high oxygen loading of the exhaust gas purification device.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Brennkraftmaschine mit einem mageren Brennstoff-Luft-Gemisch zum Durchführen einer Diagnose der Abgasreinigungseinrichtung und/oder eines oder mehreren einer Abgasanlage zugeordneten Sensoren betrieben wird. Durch das Betreiben der Brennkraftmaschine mit dem mageren Brennstoff-Luft-Gemisch, wobei erfindungsgemäß die Brennkraftmaschine mit dem zweiten, späteren Zündwinkel betrieben wird, können Diagnosen der Abgasreinigungseinrichtung, beispielsweise hinsichtlich der Konvertierungseigenschaft, und/oder eines oder mehrerer der Abgasanlage zugeordneten Sensoren, beispielsweise hinsichtlich einer Sauerstoffmessung, durchgeführt werden.A development of the invention provides that the internal combustion engine is operated with a lean fuel-air mixture for performing a diagnosis of the exhaust gas purification device and / or one or more sensors associated with an exhaust system. By operating the internal combustion engine with the lean fuel-air mixture, according to the invention, the internal combustion engine is operated at the second, later firing angle diagnoses of the exhaust gas purification device, for example, in terms of the conversion property, and / or one or more of the exhaust system associated sensors, for example an oxygen measurement, are performed.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Brennkraftmaschine für eine bestimmte Zeitspanne mit dem zweiten Zündwinkel betrieben wird. Da der zweite, späte Zündwinkel dazu führen kann, dass beispielsweise der Verbrauch an Brennstoff erhöht wird und/oder das maximal erzeugbare Drehmoment verringert wird, wird die Brennkraftmaschine nur für eine bestimmte Zeitspanne mit dem zweiten, späteren Zündwinkel betrieben. Diese Zeitspanne hängt von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine und/oder den Betriebsparametern der Abgasreinigungseinrichtung ab und wird vorzugsweise so kurz wie möglich gewählt. Ist es aufgrund des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine und/oder den Betriebsparametern der Abgasreinigungseinrichtung nicht notwendig, Schadstoffe in dem Abgas der Brennkraftmaschine zu verringern, um bestimmte Schadstoffwerte beziehungsweise Grenzwerte hinter der Abgasreinigungseinrichtung zu erreichen, wird die Brennkraftmaschine wieder mit dem ersten, früheren Zündwinkel betrieben.A development of the invention provides that the internal combustion engine is operated for a certain period of time with the second ignition angle. Since the second, late ignition angle can lead to, for example, the consumption of fuel is increased and / or the maximum torque can be reduced, the internal combustion engine is operated only for a certain period of time with the second, later firing angle. This period of time depends on the operating state of the internal combustion engine and / or the operating parameters of the exhaust gas purification device and is preferably chosen as short as possible. If, due to the operating state of the internal combustion engine and / or the operating parameters of the exhaust gas purification device, it is not necessary to reduce pollutants in the exhaust gas of the internal combustion engine in order to reach certain pollutant values or limits behind the exhaust gas purification device, the internal combustion engine is operated again with the first, earlier ignition angle.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zum Verringern des Stickoxidanteils in dem Abgas zusätzlich die Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemischs eingestellt wird. Wenn das Brennstoff-Luft-Gemisch fett eingestellt ist, also weniger Sauerstoff zur Verfügung steht, um den gesamten Brennstoff zu verbrennen, verändert sich die Schadstoffzusammensetzung in dem Abgas, insbesondere verringert sich der Anteil an Stickoxiden im Abgas, wodurch sich auch der Anteil an Stickoxiden stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung verringert. In dem Fall nimmt die Konzentration an Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen im Abgas zu, die aber unter Umständen durch die Abgasreinigungseinrichtung auch dann konvertiert werden können, wenn Stickoxide nicht konvertiert werden können.A development of the invention provides that for reducing the nitrogen oxide content in the exhaust gas additionally the composition of the fuel-air mixture is adjusted. If the fuel-air mixture is set rich, so less oxygen is available to burn the entire fuel, the pollutant composition changes in the exhaust gas, in particular, reduces the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas, which also increases the proportion of nitrogen oxides downstream of the exhaust gas purification device reduced. In that case, the concentration of carbon monoxide and hydrocarbons in the exhaust gas increases, but which may be converted by the exhaust gas purifier even if nitrogen oxides can not be converted.

Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine, insbesondere zur Umsetzung des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Brennkraftmaschine eine Abgasreinigungseinrichtung zum Reinigen von Abgas der Brennkraftmaschine aufweist und in einem Normalbetrieb mit einem ersten Zündwinkel betrieben wird. Die Brennkraftmaschine zeichnet sich durch eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung aus, welche zum Verringern des Stickoxidanteils in dem Abgas zumindest zeitweilig einen zweiten, späteren Zündwinkel einstellt, wenn die Abgasreinigungseinrichtung einen Beladungszustand aufweist, aufgrund dessen zumindest eine im Abgas vorhandene Abgaskomponente, insbesondere Stickoxid, nicht oder lediglich teilweise konvertiert werden kann. Durch die Einstellung des zweiten, späteren Zündwinkels können die hinsichtlich des Verfahrens genannten Vorteile umgesetzt werden.The invention further relates to an internal combustion engine, in particular for implementing the method according to the preceding embodiments, wherein the internal combustion engine has an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas of the internal combustion engine and is operated in a normal operation with a first ignition angle. The internal combustion engine is characterized by a control and / or regulating device, which at least temporarily sets a second, later ignition angle for reducing the nitrogen oxide content in the exhaust gas when the exhaust gas purification device has a loading state, due to which at least one exhaust gas component present in the exhaust gas, in particular nitrogen oxide, can not or only partially be converted. By setting the second, later ignition angle, the advantages mentioned in terms of the method can be implemented.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dazu zeigt dieThe invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the figure, without any limitation of the invention. This shows the

Figur eine Prinzipskizze der vorgenannten Erfindung.Figure is a schematic diagram of the aforementioned invention.

Der Figur ist eine Brennkraftmaschine 1, beispielsweise eines hier nicht dargestellten Fahrzeugs, zu entnehmen, auf die eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 3 steuernd und/oder regelnd einwirkt. Hierdurch kann die Brennkraftmaschine gesteuert und oder geregelt werden beziehungsweise können die verschiedenen Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 1 eingestellt werden. Der Brennkraftmaschine 1 ist eine Abgasanlage 5 und mindestens eine stromabwärts angeordnete Abgasreinigungseinrichtung 7 zugeordnet. Es ist ebenso möglich, mehrere Abgasreinigungseinrichtungen 7 in der Abgasanlage 5 vorzusehen, die vorzugsweise verschiedene im Abgas vorhandene Schadstoffe konvertieren oder herausfiltern. Die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 3 erhält Signale von Sensoren 9 und 11, beispielsweise eine Momentenanforderung eines Fahrers durch das Gaspedal oder den Sauerstoffgehalt des Abgases. In diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Sensor 11 stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung 7 vorgesehen. Diese Anordnung ist rein beispielhaft und stellt keine Beschränkung dar. Mittels der Signale der Sensoren 9 und 11 kann die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 3 die Brennkraftmaschine 1, beispielsweise hinsichtlich des Zündwinkels und/oder des Brennstoff-Luft-Gemischs, steuern und/oder regeln.The figure is an internal combustion engine 1 To take, for example, a vehicle, not shown here, to which a control and / or regulating device 3 controlling and / or regulating acts. As a result, the internal combustion engine can be controlled and / or regulated or the various operating parameters of the internal combustion engine 1 be set. The internal combustion engine 1 is an exhaust system 5 and at least one downstream exhaust purification device 7 assigned. It is also possible to have multiple emission control devices 7 in the exhaust system 5 provide that preferably convert or filter out various pollutants present in the exhaust gas. The control and / or regulating device 3 receives signals from sensors 9 and 11 For example, a torque request of a driver by the accelerator pedal or the oxygen content of the exhaust gas. In this embodiment, only one sensor 11 downstream of the exhaust gas purification device 7 intended. This arrangement is purely exemplary and does not constitute a restriction. By means of the signals of the sensors 9 and 11 may be the control and / or regulating device 3 the internal combustion engine 1 , for example with regard to the ignition angle and / or the fuel-air mixture, control and / or regulate.

Dabei ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine 1 in Abhängigkeit Ihres Betriebszustandes zumindest zeitweise mit einem zweiten, späteren Zündwinkel betrieben wird. In den Betriebszuständen, in denen die Brennkraftmaschine 1 mit dem zweiten, späteren Zündwinkel betrieben wird, soll der Anteil an Stickoxiden im Abgas der Brennkraftmaschine 1 verringert werden. Dies ist beabsichtigt, wenn aufgrund der Signale der Sensoren 9 und 11 Betriebszustände der Brennkraftmaschine ermittelt werden, in denen die Abgasreinigungseinrichtung 7 nur geringe Konvertierungsfähigkeiten hat, die beispielsweise durch eine hohe Sauerstoffbeladung verursacht sind. Dazu wirkt die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 3 nach Auswertung der Signale der Sensoren 9 und 11 auf die Brennkraftmaschine 1 ein, sodass die Brennkraftmaschine 1 mit dem zweiten, späteren Zündwinkel betrieben wird. Dadurch kann der im in die Abgasanlage 5 eingeleiteten Abgas der Brennkraftmaschine 1 vorhandene Anteil an Stickoxiden verringert werden. Somit wird auch der Anteil an Stickoxiden stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung 7 verringert, obwohl die Konvertierungsfähigkeit der Abgasreinigungseinrichtung 7 eingeschränkt ist.It is envisaged that the internal combustion engine 1 is operated at least temporarily with a second, later ignition angle depending on your operating condition. In the operating conditions in which the internal combustion engine 1 is operated with the second, later ignition angle, the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas of the internal combustion engine 1 be reduced. This is intentional when due to the signals from the sensors 9 and 11 Operating conditions of the internal combustion engine are determined, in which the exhaust gas purification device 7 has only low conversion capabilities, which are caused for example by a high oxygen loading. For this purpose, the control and / or regulating device acts 3 after evaluation of the signals of the sensors 9 and 11 on the internal combustion engine 1 one, so that the internal combustion engine 1 is operated with the second, later ignition angle. This allows the im in the exhaust system 5 introduced exhaust gas of the internal combustion engine 1 existing proportion of nitrogen oxides can be reduced. Thus, the proportion of nitrogen oxides downstream of the exhaust gas purification device 7 decreased, although the conversion capability of the exhaust gas purification device 7 is restricted.

Claims (9)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), wobei die Brennkraftmaschine (1) eine Abgasreinigungseinrichtung (7) zum Reinigen von Abgas der Brennkraftmaschine (1) aufweist und in einem Normalbetrieb mit einem ersten Zündwinkel betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickoxidanteil durch zumindest zeitweiliges Betreiben der Brennkraftmaschine (1) mit einem zweiten, späteren Zündwinkel verringert wird, wenn die Abgasreinigungseinrichtung (7) einen Beladungszustand aufweist, aufgrund dessen zumindest eine im Abgas vorhandene Abgaskomponente, insbesondere Stickoxid, nicht oder lediglich teilweise konvertiert werden kann.Method for operating an internal combustion engine ( 1 ), wherein the internal combustion engine ( 1 ) an exhaust gas purification device ( 7 ) for purifying exhaust gas of the internal combustion engine ( 1 ) and is operated in a normal operation with a first ignition angle, characterized in that the nitrogen oxide content by at least temporary operation of the internal combustion engine ( 1 ) is reduced with a second, later firing angle when the exhaust gas purification device ( 7 ) has a loading state, due to which at least one exhaust gas component present in the exhaust gas, in particular nitrogen oxide, can not or only partially be converted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beladungszustand der Abgasreinigungseinrichtung (7) durch Betreiben der Brennkraftmaschine (1) mit einem mageren beziehungsweise einem fetten Brennstoff-Luft-Gemisch verändert wird.A method according to claim 1, characterized in that the loading state of the exhaust gas purification device ( 7 ) by operating the internal combustion engine ( 1 ) is changed with a lean or a rich fuel-air mixture. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Betreiben der Brennkraftmaschine (1) ohne Kraftstoffeinspritzung die Brennkraftmaschine (1) mit dem zweiten Zündwinkel betrieben wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that after an operation of the internal combustion engine ( 1 ) without fuel injection, the internal combustion engine ( 1 ) is operated at the second ignition angle. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Betreiben der Brennkraftmaschine (1) mit einem mageren Brennstoff-Luft-Gemisch die Brennkraftmaschine (1) mit dem zweiten Zündwinkel betrieben wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that after an operation of the internal combustion engine ( 1 ) with a lean fuel-air mixture, the internal combustion engine ( 1 ) is operated at the second ignition angle. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beladungszustand der Abgasreinigungseinrichtung (7), insbesondere auf Grundlage der Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemischs, berechnet und/oder mittels mindestens eines, insbesondere stromabwärts der Abgasreinigungseinrichtung (7) angeordneten Sensors (11) bestimmt wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the loading state of the exhaust gas purification device ( 7 ), in particular based on the composition of the fuel-air mixture, calculated and / or by means of at least one, in particular downstream of the exhaust gas purification device ( 7 ) arranged sensor ( 11 ) is determined. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) mit einem mageren Brennstoff-Luft-Gemisch zum Durchführen einer Diagnose der Abgasreinigungseinrichtung (7) und/oder des Sensors (11) betrieben wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine ( 1 ) with a lean fuel-air mixture for performing a diagnosis of the exhaust gas purification device ( 7 ) and / or the sensor ( 11 ) is operated. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) für eine bestimmte Zeitspanne mit dem zweiten Zündwinkel betrieben wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine ( 1 ) is operated at the second firing angle for a certain period of time. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verringern des Stickoxidanteils in dem Abgas zusätzlich die Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemischs eingestellt wird.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that for reducing the nitrogen oxide content in the exhaust gas additionally the composition of the fuel-air mixture is adjusted. Brennkraftmaschine (1), insbesondere zur Umsetzung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennkraftmaschine (1) eine Abgasreinigungseinrichtung (7) zum Reinigen von Abgas der Brennkraftmaschine (1) aufweist und in einem Normalbetrieb mit einem ersten Zündwinkel betrieben wird, gekennzeichnet durch eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung (3), welche den Stickoxidanteil des Abgases durch zumindest zeitweiliges Einstellen eines zweiten, späteren Zündwinkels verringert, wenn die Abgasreinigungseinrichtung (7) einen Beladungszustand aufweist, aufgrund dessen zumindest eine im Abgas vorhandene Abgaskomponente, insbesondere Stickoxid, nicht oder lediglich teilweise konvertiert werden kann.Internal combustion engine ( 1 ), in particular for implementing the method according to one or more of the preceding claims, wherein the internal combustion engine ( 1 ) an exhaust gas purification device ( 7 ) for purifying exhaust gas of the internal combustion engine ( 1 ) and is operated in a normal operation with a first ignition angle, characterized by a control and / or regulating device ( 3 ), which reduces the nitrogen oxide content of the exhaust gas by at least temporarily setting a second, later ignition angle when the exhaust gas purification device ( 7 ) has a loading state, due to which at least one exhaust gas component present in the exhaust gas, in particular nitrogen oxide, can not or only partially be converted.
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