DE102012018954A1

DE102012018954A1 - Method for operating internal combustion engine e.g. four-stroke diesel engine of vehicle, involves adjusting drive current of injection valve for actuating valve needle in dependence on temperature of oxidation catalyst

Info

Publication number: DE102012018954A1
Application number: DE201210018954
Authority: DE
Inventors: Thomas Koch; Alexander Massner; Frank Zimmermann; Herbert Zöller
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-03-27

Abstract

The method involves supporting regeneration of a particulate filter in an exhaust gas tract of the internal combustion engine (14). An oxidation catalyst (34) is carried out along downstream of a particulate filter (36) by post-injection of fuel into injection valve with a valve needle. The cylinder (16,18,20,22) is arranged in the internal combustion engine. The drive current of the injection valve is adjusted for actuating the valve needle in dependence on the temperature of the oxidation catalyst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei welchem zur Unterstützung einer Regeneration eines in einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine angeordneten und einem Oxidationskatalysator nachgeschalteten Partikelfilters Nacheinspritzungen von Kraftstoff mittels eines Einspritzventils mit einer Ventilnadel in wenigstens einen Zylinder der Brennkraftmaschine erfolgen.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in which carried out to support a regeneration of arranged in an exhaust tract of the internal combustion engine and an oxidation catalyst downstream particle injections of fuel by means of an injection valve with a valve needle in at least one cylinder of the internal combustion engine.

In der Fahrzeugtechnik ist es üblich, Rußpartikel aus dem Abgas insbesondere von Dieselmotoren mittels eines Partikelfilters herauszufiltern. Hierbei ist man bestrebt, eine übermäßige Ansammlung von herausgefilterten Partikeln im Partikelfilter zu vermeiden. Im Partikelfilter angesammelte Rußpartikel können bei Temperaturen oberhalb von etwa 250°C kontinuierlich durch Oxidation mit NO₂ und H₂O als Oxidationsmittel entfernt werden. Dieser Effekt ist auch als CRT-Effekt bekannt (CRT = Continuous Regeneration Trap, Filter mit kontinuierlicher Regeneration). Da die im Abgas enthaltenen Stickoxide üblicherweise fast ausschließlich aus NO bestehen, ist es üblich, die NO₂-Anteile durch Oxidation dieses NO an einem dem Partikelfilter vorgeschalteten Oxidationskatalysator zu erhöhen. Ein dementsprechendes System aus Dieseloxidationskatalysator (DOC) und Dieselpartikelfilter (DPF) ist als CRT-System^TM bekannt.In vehicle technology, it is customary to filter out soot particles from the exhaust gas, in particular from diesel engines, by means of a particle filter. Here one endeavors to avoid an excessive accumulation of filtered-out particles in the particle filter. Soot particles accumulated in the particulate filter can be removed continuously at temperatures above about 250 ° C by oxidation with NO ₂ and H ₂ O as the oxidant. This effect is also known as CRT (Continuous Regeneration Trap). Since the nitrogen oxides contained in the exhaust gas usually consist almost exclusively of NO, it is customary to increase the NO ₂ contents by oxidation of this NO at an oxidation catalytic converter arranged upstream of the particle filter. A corresponding system of diesel oxidation catalyst (DOC) and diesel particulate filter (DPF) is known as CRT system ^TM .

Die Bildung von NO₂ am Oxidationskatalysator wird durch hohe Anteile von Edelmetallen wie beispielsweise Platin und Platingruppenmetallen verbessert, wobei dies mit entsprechenden Kosten verbunden und deshalb nachteilig ist. Reicht die durch den CRT-Effekt bewirkte Rußentfernungsrate nicht aus, so wird der Partikelfilter aktiv regeneriert, indem der Ruß thermisch abgebrannt wird, und zwar mittels des im Abgas enthaltenen Sauerstoffs. Dieses thermische Regenerieren erfordert jedoch deutlich höhere Temperaturen von über 500°C. Derartig hohe Temperaturen treten beim normalen Fahrbetrieb insbesondere bei Dieselmotoren jedoch selten auf, und müssen daher häufig durch inner- und/oder außermotorische Maßnahmen bereitgestellt werden. Dies kann beispielsweise durch eine Anreicherung von Abgas mit Brennstoff, insbesondere in Form von unverbranntem oder teilverbranntem Kraftstoff, mittels einer motorischen Kraftstoff-Nacheinspritzung und einer nachfolgenden exothermen Oxidation dieses Kraftstoffes in einem dem Partikelfilter vorgeschalteten Oxidationskatalysator und/oder im Partikelfilter selbst erfolgen. Dabei kann die Aufheizung des Partikelfilters durch geeignete Einstellung der Nacheinspritz-Parameter wie Nacheinspritz-Zeitpunkt und -Menge beeinflusst werden. Eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten ist beispielsweise in der WO 2005/003537 A1 beschrieben.The formation of NO ₂ in the oxidation catalyst is improved by high levels of precious metals such as platinum and platinum group metals, this being associated with corresponding costs and therefore is disadvantageous. If the soot removal rate caused by the CRT effect is insufficient, the particulate filter is actively regenerated by thermally burning off the soot by means of the oxygen contained in the exhaust gas. However, this thermal regeneration requires significantly higher temperatures of over 500 ° C. However, such high temperatures rarely occur during normal driving, especially in diesel engines, and therefore often have to be provided by internal and / or extra-engine measures. This can be done for example by an enrichment of exhaust gas with fuel, in particular in the form of unburned or partially combusted fuel, by means of a motor fuel post-injection and a subsequent exothermic oxidation of this fuel in an oxidation catalyst upstream of the particulate filter and / or in the particulate filter itself. In this case, the heating of the particulate filter can be influenced by suitable adjustment of the post-injection parameters, such as post-injection time and quantity. A variety of possible variations is for example in the WO 2005/003537 A1 described.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine anzugeben, welches eine genaue Temperatursteuerung zur Unterstützung einer Partikelfilterregeneration ermöglicht.The object of the present invention is to provide an operating method for an internal combustion engine, which allows accurate temperature control to support a particulate filter regeneration.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen zur Unterstützung einer Regeneration eines in einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine angeordneten und einem Oxidationskatalysator nachgeschalteten Partikelfilters Nacheinspritzungen von Kraftstoff mittels eines Einspritzventils mit einer Ventilnadel in wenigstens einen Zylinder der Brennkraftmaschine. Erfindungsgemäß wird zur Durchführung der Nacheinspritzungen ein Ansteuerstrom des Einspritzventils zur Betätigung der Ventilnadel in Abhängigkeit von der Temperatur des Oxidationskatalysators eingestellt. Durch eine Veränderung des Ansteuerstroms ist eine besonders genaue Einstellung insbesondere von geringen Nacheinspritzmengen ermöglicht und eine Temperatureinstellung des Partikelfilters ist damit verbessert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere geeignet zur Unterstützung einer kontinuierlichen Partikelfilterregeneration durch Rußoxidation mit NO₂ entsprechend des CRT-Effektes.In the method according to the invention, in order to support regeneration of a particle filter arranged in an exhaust tract of the internal combustion engine and downstream of an oxidation catalytic converter, post-injections of fuel by means of an injection valve with a valve needle take place in at least one cylinder of the internal combustion engine. According to the invention, a drive current of the injection valve for actuating the valve needle is set as a function of the temperature of the oxidation catalytic converter in order to carry out the post-injections. By changing the drive current, a particularly accurate adjustment, in particular of small post-injection quantities, is made possible, and a temperature adjustment of the particle filter is thus improved. The inventive method is particularly suitable for supporting a continuous particle filter regeneration by soot oxidation with NO ₂ according to the CRT effect.

Bei dem Einspritzventil kann es sich um ein Elektromagnet- oder Piezo-Einspritzventil handeln. Im bevorzugten Fall eines Elektromagnetventils durchströmt der Ansteuerstrom eine Magnetspule, wodurch ein Anheben der Ventilnadel des Einspritzventils und somit eine Freigabe einer Ventilöffnung zur Nacheinspritzung von Kraftstoff bewirkt wird. Zeitdauer und Höhe des Nadelhubs bestimmen zusammen mit einem Kraftstoffeinspritzdruck in Verbindung mit dem Strömungsbeiwert des Einspritzventils die Menge des je Nacheinspritzung eingespritzten Kraftstoffs und damit die Menge der ins Abgas eingebrachten chemischen Energie, welche nach Umwandlung in Wärmeenergie durch exotherme Oxidation am Oxidationskatalysator oder im Partikelfilter zur Aufheizung zur Verfügung steht. Die Nacheinspritzung erfolgt bevorzugt in einem Bereich von etwa 60°KW bis etwa 170°KW, besonders bevorzugt in einem Bereich von 90°KW bis 150°KW nach dem oberen Totpunkt im Arbeitstakt des wenigstens einen Zylinders. So ergibt sich ein allenfalls vernachlässigbarer Einfluss der Nacheinspritzung auf das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment. Es wird dann im Wesentlichen unverbrannter, gegebenenfalls aber gecrackter Kraftstoff aus dem Zylinder ausgeschoben. Dieser Brennstoff besteht dann überwiegend aus kurz- bis mittelkettigen Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Werden Nacheinspritzungen vorgenommen, so erfolgt üblicherweise nach jeder drehmomentwirksamen Haupteinspritzung mindestens eine solche Nacheinspritzung.The injection valve may be an electromagnet or piezo injection valve. In the preferred case of a solenoid valve, the drive current flows through a solenoid coil, whereby a lifting of the valve needle of the injection valve and thus a release of a valve opening for the post-injection of fuel is effected. Time duration and height of the needle stroke determine, together with a fuel injection pressure in conjunction with the flow coefficient of the injection valve, the amount of fuel injected per post injection and thus the amount of introduced into the exhaust chemical energy, which after conversion into heat energy by exothermic oxidation of the oxidation catalyst or in the particulate filter for heating is available. The post-injection is preferably carried out in a range from about 60 ° CA to about 170 ° CA, more preferably in a range of 90 ° CA to 150 ° CA after top dead center in the working cycle of the at least one cylinder. This results in a possibly negligible influence of the post-injection on the torque output by the internal combustion engine. It is then ejected substantially unburned, but possibly cracked fuel from the cylinder. This fuel then consists mostly of short- to medium-chain Hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen. If post-injections are carried out, then usually at least one such post-injection takes place after each torque-effective main injection.

Es können bis zu 5 einzelne Nacheinspritzungen je Arbeitstakt der nach dem Viertakt-Verfahren arbeitenden Brennkraftmaschine in einem Zeitfenster mit einer Dauer von etwa 20 ms erfolgen. Insbesondere können über eine Dauer von 0,2 ms bis 3 ms hinweg im Arbeitstakt eine oder mehrere Einspritzungen vorgenommen werden. Diese Dauer von beispielsweise 0,2 ms bis 3 ms stellt also das drehzahlabhängige zeitliche Zeitfenster pro Arbeitstakt oder Arbeitsspiel des jeweiligen mit Nacheinspritzung betriebenen Zylinders dar. Typischerweise werden Nacheinspritzungen vorgenommen, solange der Oxidationskatalysator unterhalb einer Zieltemperatur von etwa 450°C liegt, um den Oxidationskatalysator auf oder in die Nähe der Zieltemperatur zu bringen. Bei einer solchen Temperatur erfolgt eine besonders effektive Oxidation von im Abgas enthaltenem Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) und eine besonders effektive Rußoxidation durch das erzeugte NO₂. Dies ermöglicht es, einen Oxidationskatalysator mit einer verminderten Beladung der Edelmetalle Platin und/oder Palladium zu verwenden.It can be up to 5 individual injections per power stroke of the operating according to the four-stroke cycle internal combustion engine in a time window with a duration of about 20 ms. In particular, one or more injections can be made over a period of 0.2 ms to 3 ms in the working cycle. This duration of, for example, 0.2 ms to 3 ms thus represents the speed-dependent temporal time window per power stroke or cycle of the respective operated with post-injection cylinder. Typically, post-injections are made as long as the oxidation catalyst is below a target temperature of about 450 ° C to the oxidation catalyst on or near the target temperature. At such a temperature, a particularly effective oxidation of nitrogen monoxide (NO) contained in the exhaust gas to nitrogen dioxide (NO ₂ ) and a particularly effective soot oxidation by the produced NO _{2 takes place} . This makes it possible to use an oxidation catalyst having a reduced loading of the noble metals platinum and / or palladium.

In Ausgestaltung des Verfahrens wird oberhalb einer vorgebbaren Temperatur für den Oxidationskatalysator eine Nacheinspritzmenge dadurch begrenzt, dass bei den Nacheinspritzungen eine gegenüber einer maximalen Nadelhubamplitude verringerte Nadelhubamplitude der Ventilnadel des Einspritzventils eingestellt wird. Die Ventilnadel wird in diesem Fall nicht vollständig in ihre Endstellung in geöffnetem Zustand des Einspritzventils gebracht, wodurch geringe Nacheinspritzmengen auf genaue Weise einstellbar sind. Hierzu kann es in einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass ein auf einen Wert unterhalb eines Ansteuerstrom-Nennwerts verminderter Ansteuerstrom eingestellt wird. Die zur Öffnungsbewegung der Ventilnadel erzeugte Magnetkraft ist in diesem Fall im Vergleich zu einer Ansteuerung mit dem Nennstrom verringert und die Öffnung des Einspritzventils erfolgt etwas langsamer und verzögert. Typischerweise fällt die Ventilnadel unmittelbar nach Erreichen der verminderten Hubamplitude zur Absetzung der Nacheinspritzung wieder ab. Die Dauer einer Nacheinspritzung innerhalb eines Arbeitstakts ist damit vergleichsweise gering. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn die Temperatur bereits hoch ist. So wird nämlich die hohe Temperatur auf einfache Weise aufrechterhalten, und gleichzeitig ist aufgrund der kurzen Dauer eine Wandbenetzung des wenigstens einen mit Nacheinspritzung betriebenen Zylinders mit nacheingespritztem Kraftstoff weitgehend unterbunden.In an embodiment of the method, a post-injection quantity is limited above a predeterminable temperature for the oxidation catalytic converter in that, in the case of post-injections, a needle lift amplitude of the valve needle of the injection valve which is reduced compared with a maximum needle stroke amplitude is set. The valve needle is not completely brought in this case in its end position in the open state of the injection valve, whereby low Nacheinspritzmengen are adjustable in an accurate manner in this case. For this purpose, it may be provided in an advantageous further embodiment of the invention that a drive current reduced to a value below a drive current nominal value is set. The magnetic force generated for the opening movement of the valve needle is reduced in this case compared to a control with the rated current and the opening of the injection valve is slightly slower and delayed. Typically, the valve needle drops again immediately after reaching the reduced stroke amplitude for settling the post-injection. The duration of a post-injection within a working cycle is thus comparatively low. This is particularly favorable when the temperature is already high. Thus, namely, the high temperature is maintained in a simple manner, and at the same time a wall wetting of the at least one operated with post-injection cylinder with nacheingespritztem fuel is largely prevented due to the short duration.

Ein ähnliches Verhalten ergibt sich in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, wenn zur Einstellung der verringerten Nadelhubamplitude eine Ansteuerdauer des Einspritzventils mit dem Ansteuerstrom vermindert wird. Unterhalb einer unteren Grenz-Ansteuerdauer erreicht bei einem mit dem Nennwert des Ansteuerstroms oder auch mit einem demgegenüber verminderten Ansteuerstrom angesteuerten Einspritzventil die Ventilnadel nicht mehr den maximal möglichen Hub, sondern nur einen demgegenüber verminderten Hub und fällt nach Erreichen dieser verminderten Hubamplitudenposition rasch wieder auf den Schließzustand zurück.A similar behavior results in a further advantageous embodiment of the invention, if a drive duration of the injection valve is reduced with the drive current to set the reduced needle stroke amplitude. Below a lower limit activation duration, the valve needle no longer reaches the maximum possible stroke, but rather only a diminished lift at a nominal value of the drive current or else with a reduced drive current, and rapidly falls back to the closed state after reaching this reduced stroke amplitude position back.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt in einem eine Anspringtemperatur des Oxidationskatalysators einschließenden Temperaturbereich für den Oxidationskatalysator eine Frühverschiebung für einen Schließzeitpunkt eines Auslassventils eines Zylinders, wobei die Frühverschiebung mit zunehmender Temperatur des Oxidationskatalysators vermindert wird und parallel eine Nacheinspritzmenge erhöht wird. Bei gegenüber einem Normalbetrieb nach früh verstelltem Schließzeitpunkt des Auslassventils schließt dieses, bevor ein Ausstoßtakt des jeweiligen Zylinders beendet ist. Dabei kommt es zu einer Zwischenkompression des Abgases im Zylinder. Bei dieser Zwischenkompression wird Kompressionsarbeit geleistet, welche zu einer Erhöhung der Temperatur des Abgases führt. So lässt sich auf besonders aufwandsarme Art und Weise der Oxidationskatalysator aufheizen und insbesondere auf seine Anspringtemperatur bringen. Unter der auch als Light-Off-Temperatur bezeichneten Anspringtemperatur eines Katalysators wird üblicherweise diejenige Temperatur verstanden, ab welcher ca. 50% der zu behandelnden Abgasbestandteile umgesetzt werden. Ein typischer Wert für die Anspringtemperatur liegt bei etwa 230°C bis 250°C. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine Frühverstellung des Schließzeitpunkts des wenigstens einen Auslassventils bei allen Zylindern der Brennkraftmaschine vorgenommen wird.In a further refinement of the method, in a temperature range for the oxidation catalytic converter which includes a light-off temperature of the oxidation catalytic converter, an early shift occurs for a closing time of an exhaust valve of a cylinder, wherein the early displacement is reduced with increasing temperature of the oxidation catalytic converter and a post-injection quantity is increased in parallel. When compared to a normal operation after early adjusted closing time of the exhaust valve closes this, before an exhaust stroke of the respective cylinder is completed. This results in an intermediate compression of the exhaust gas in the cylinder. In this intermediate compression compression work is performed, which leads to an increase in the temperature of the exhaust gas. Thus, the oxidation catalyst can be heated up in a particularly low-effort manner and, in particular, brought to its light-off temperature. The light-off temperature of a catalyst, which is also referred to as the light-off temperature, is usually understood to mean the temperature at which about 50% of the exhaust gas constituents to be treated are reacted. A typical value for the light-off temperature is about 230 ° C to 250 ° C. It is particularly preferred if an advanced adjustment of the closing time of the at least one exhaust valve is carried out in all cylinders of the internal combustion engine.

Die Frühverstellung des Auslassventil-Schließzeitpunkts kann insbesondere mittels eines sogenannten Phasenstellers, also einer variablen Nockenwellenverstellung, erfolgen. Der Phasensteller sorgt also dafür, dass das wenigstens eine Auslassventil früher schließt und damit auch früher öffnet. Wenn jedoch einhergehend mit dem frühen Schließen des Auslassventils dieses auch vergleichsweise früh geöffnet wird, so sinkt während des Arbeitstakts des jeweiligen Zylinders der Druck im Brennraum. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Nacheinspritzung erfolgt, besteht die Gefahr einer Benetzung der Zylinderwand mit Kraftstoff. Dies liegt daran, dass bei verringertem Druck im Brennraum der Kraftstoffstrahl während der Nacheinspritzung eine besonders große Reichweite hat. Eine Benetzung der Zylinderwand kann wiederum zu einer unerwünschten Verdünnung des Motorschmieröls führen. Um dies zu verhindern, kann auch vorgesehen sein, dass beim Vornehmen von Nacheinspritzungen keine Verschiebung der Steuerzeiten des Auslassventils in Richtung früh erfolgt und umgekehrt der Schließ- bzw. Öffnungszeitpunkt des Auslassventils lediglich dann in Richtung früh verschoben wird, wenn (noch) keine Nacheinspritzung vorgenommen wird.The advance adjustment of the exhaust valve closing time can be effected, in particular, by means of a so-called phase adjuster, that is to say a variable camshaft adjustment. The phaser therefore ensures that the at least one exhaust valve closes earlier and therefore opens sooner. However, if this is also opened comparatively early in conjunction with the early closing of the exhaust valve, the pressure in the combustion chamber drops during the working cycle of the respective cylinder. If a post-injection occurs at this time, there is a risk of wetting the cylinder wall with fuel. This is because with reduced pressure in the combustion chamber, the fuel jet during the post-injection has a particularly large range. A wetting of the Cylinder wall can in turn lead to an undesirable dilution of engine lubricating oil. In order to prevent this, it can also be provided that, when making post-injections, there is no shift in the timing of the exhaust valve in the direction of early, and vice versa, the closing or opening time of the exhaust valve is only shifted in the direction of early, if (still) no post-injection is made becomes.

Bevorzugt wird jedoch ein gleitender Übergang zwischen dem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine mit nach früh verschobener Steuerzeit des Auslassventils und dem Betrieb vorgesehen, in welchem Nacheinspritzungen vorgenommen werden. So kann beispielsweise insbesondere im Bereich der Anspringtemperatur des Oxidationskatalysators mit zunehmender Temperatur eine Kraftstoff-Nacheinspritzmenge erhöht werden, während parallel eine Frühverstellung des Schließzeitpunkts des wenigstens einen Auslassventils, insbesondere im Vergleich zum reinen Aufheizbetriebs des Oxidationskatalysators, vermindert wird. So kann zu Beginn, wenn das Auslassventil noch vergleichsweise früh öffnet, nur eine geringe Menge an Kraftstoff über die Nacheinspritzung in den oder die entsprechenden Zylinder eingebracht werden. Je weiter das Verschieben des Schließ- bzw. Öffnungszeitpunkts des Auslassventils in Richtung früh zurückgenommen wird, desto größer kann dann die Menge an in den oder die Zylinder per Nacheinspritzung eingebrachtem Kraftstoff sein. So wird eine Wandbenetzung mit Kraftstoff besonders weitgehend vermieden.Preferably, however, a smooth transition is provided between the operation of the internal combustion engine with the exhaust valve timing shifted early and the operation in which post-injections are made. Thus, for example, in particular in the region of the light-off temperature of the oxidation catalyst with increasing temperature, a fuel Nacheinspritzmenge be increased, while an advance of the closing time of the at least one exhaust valve, in particular compared to the pure Aufheizbetriebs of the oxidation catalyst is reduced in parallel. Thus, at the beginning, when the exhaust valve still opens comparatively early, only a small amount of fuel can be introduced via the post-injection into the cylinder (s). The further the shift of the closing timing of the exhaust valve toward early is retracted, the greater the amount of fuel introduced into the cylinder (s) by post-injection can be. So a wall wetting with fuel is largely avoided.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgen die Nacheinspritzungen während einer ersten Zeitspanne vorgebbarer Dauer und während einer sich an die erste Zeitspanne direkt anschließenden zweiten Zeitspanne mit vorgebbarer Dauer werden Nacheinspritzungen unterbunden, wobei sich erste Zeitspannen und zweite Zeitspannen in direkter Folge abwechseln. Je nach Aufheizbedarf sind eine mehr oder weniger große Anzahl von sich abwechselnden, direkt aufeinander folgenden ersten Zeitspannen mit Abgasanreicherung bzw. Kraftstoff-Nacheinspritzung in wenigstens einen zweiten Zylinder, und zweiten Zeitspannen ohne Abgasanreicherung bzw. Kraftstoff-Nacheinspritzung vorgesehen. Durch diese gepulste Brennstoff-Anreicherung des Abgases, bzw. durch das lediglich phasenweise Durchführen einer Nacheinspritzung in den wenigstens einen Zylinder, lässt sich eine besonders hohe NO₂-Bildung am Oxidationskatalysator und ein besonders hohe Oxidationsrate von im Partikelfilter abgelagertem Ruß durch NO₂ und H₂O erreichen. Der CRT-Effekt ist also besonders stark ausgebildet. Dies liegt unter anderem daran, dass bei Brennstoff-Anreicherung des Abgases, also während der ersten Zeitspanne, der Oxidationskatalysator auf eine Temperatur gebracht wird, welche eine möglichst hohe Aktivität desselben in Bezug auf eine Oxidation von im Abgas enthaltenem NO zu NO₂ ermöglicht, die dann in der zweiten Zeitspanne auch ungehindert erfolgen kann.In a further embodiment of the invention, the post-injections are carried out during a first time period of predeterminable duration and during a first time period directly adjoining second time period with a predefinable duration post-injections are suppressed, alternating first time spans and second time spans in a direct sequence. Depending on the Aufheizbedarf are a more or less large number of alternating, directly successive first periods with exhaust enrichment or fuel post-injection in at least one second cylinder, and second periods provided without exhaust gas enrichment or post-fuel injection. By this pulsed fuel enrichment of the exhaust gas, or by only phasing a post-injection into the at least one cylinder, a particularly high NO ₂ formation at the oxidation catalyst and a particularly high oxidation rate of soot deposited in the particulate filter can be determined by NO ₂ and H Reach ₂ o. The CRT effect is therefore particularly strong. This is due, inter alia, to the fact that in fuel enrichment of the exhaust gas, ie during the first period, the oxidation catalyst is brought to a temperature which allows the highest possible activity of the same with respect to an oxidation of NO contained in the exhaust gas to NO ₂ , the then in the second period can also be done without hindrance.

In vorteilhafter Weise wird hierbei durch Wärmeübertragung auch der nachgeschaltete Partikelfilter aufgeheizt. Beim Aufheizen des Oxidationskatalysators durch die gepulste Abgasanreicherung mit Brennstoff insbesondere mittels innermotorischer Nacheinspritzung kann auch eine Abgastemperatur stromabwärts des Oxidationskatalysators von mehr als 330°C und damit eine Partikelfiltertemperatur von ebenfalls mehr als 330°C eingestellt werden. Typischerweise wird jedoch eine Abgastemperatur von 480°C stromabwärts des Oxidationskatalysators möglichst nicht überschritten, um den Aufwand so niedrig wie möglich zu halten.Advantageously, the downstream particle filter is heated by heat transfer. When heating the oxidation catalyst by the pulsed exhaust gas enrichment with fuel in particular by internal engine post-injection also an exhaust gas temperature downstream of the oxidation catalyst of more than 330 ° C and thus a particle filter temperature of more than 330 ° C can be set. Typically, however, an exhaust gas temperature of 480 ° C downstream of the oxidation catalyst is preferably not exceeded in order to keep the cost as low as possible.

Die Nacheinspritzung während der ersten Zeitspanne erfolgt generell bevorzugt in einem Temperaturbereich des Oxidationskatalysators von 250°C bis 450°C. Somit ist sichergestellt, dass der Oxidationskatalysator zwar seine Anspringtemperatur erreicht hat, jedoch die Temperatur in einem Bereich bleibt, bei welcher sich thermische Schädigungen des Oxidationskatalysators besonders weitgehend vermeiden lassen.The post-injection during the first time period is generally carried out preferably in a temperature range of the oxidation catalyst of 250 ° C to 450 ° C. This ensures that the oxidation catalyst has indeed reached its light-off temperature, but the temperature remains within a range in which thermal damage to the oxidation catalyst can be largely avoided.

Bevorzugt werden mittels Edelmetallen des Oxidationskatalysators Abgasbestandteile oxidiert, wobei die Edelmetalle bezogen auf ein Volumen des Oxidationskatalysators in einem Gehalt von 170 g/m³ bis 700 g/m³, insbesondere in einem Gehalt von etwa 350 g/m³, in diesem vorliegen. Edelmetallbeladungen von Oxidationskatalysatoren werden auch in g/ft³ angegeben; in dieser Einheit entsprechen die zuvor genannten Größen Werten von 5 g/ft³ bis 20 g/ft³ bzw. bevorzugt von 10 g/ft³. Derartige Edelmetallbeladungen sind vergleichsweise niedrig gegenüber typischen Werten, welche im Bereich von etwa 40 g/ft³ bis 70 g/ft³ liegen. Die Edelmetalle können insbesondere Platin und/oder Palladium umfassen.Exhaust constituents are preferably oxidized by means of noble metals of the oxidation catalyst, the noble metals being present in a content of 170 g / m ³ to 700 g / m ³ , in particular in a content of about 350 g / m ³ , based on a volume of the oxidation catalyst. Precious metal loadings of oxidation catalysts are also given in g / ft ^3; in this unit, the aforesaid sizes correspond to values of 5 g / ft ³ to 20 g / ft ³ and preferably 10 g / ft ³ . Such noble metal loadings are comparatively low over typical values which range from about 40 g / ft ³ to 70 g / ft ³ . The precious metals may in particular comprise platinum and / or palladium.

Selbst mit einer solchen im Vergleich zu üblichen Werten geringen Edelmetallbeladung des Oxidationskatalysators lässt sich vorliegend eine signifikante Oxidations-Aktivität von NO zu NO₂ erreichen. Dies liegt einerseits daran, dass aufgrund der pulsierenden Abgas-Anreicherung eine besonders hohe Aktivität des Oxidationskatalysators erzielbar ist. Andererseits ist aufgrund der besonders schonenden Aufheizung des Oxidationskatalysators eine geringere thermische Alterung desselben gegeben, weswegen weniger Edelmetall für einen alterungsbedingten Aktivitätsrückgang vorgehalten werden muss und deswegen eine verringerte Edelmetallbeladung ausreichend ist. Mit einem Oxidationskatalysator, welcher den vorliegend beschriebenen vergleichsweise niedrigen Edelmetallgehalt aufweist, lässt sich eine signifikante Rußumsatzrate auf Basis der CRT-Reaktion bereits ab einer Temperatur von mehr als ca. 230°C erreichen.Even with such a low precious metal loading of the oxidation catalyst compared to conventional values, a significant oxidation activity of NO to NO ₂ can be achieved in the present case. On the one hand, this is due to the fact that due to the pulsating enrichment of the exhaust gas, a particularly high activity of the oxidation catalytic converter can be achieved. On the other hand, due to the particularly gentle heating of the oxidation catalyst, a lower thermal aging of the same is given, which is why less precious metal must be kept for an aging-related decline in activity and therefore a reduced noble metal loading is sufficient. With an oxidation catalyst, which has the comparatively low noble metal content described herein, can be a achieve significant carbon black conversion rate based on the CRT reaction already at a temperature of more than about 230 ° C.

Die gepulste Abgasanreicherung mit Brennstoff durch innermotorische Kraftstoff-Nacheinspritzung, bei welcher sich Phasen oder erste Zeitspannen mit Abgasanreicherung mit Phasen oder zweiten Zeitspannen ohne Abgasanreicherung abwechseln, führt zu einer effektiven, passiven Rußoxidation des Partikelfilters, also zu einem effektiven passiven Regenerieren desselben.The pulsed exhaust gas enrichment with fuel by in-engine fuel post-injection, in which alternate phases or first periods with exhaust gas enrichment with phases or second periods without exhaust gas enrichment, leads to an effective, passive soot oxidation of the particulate filter, so to an effective passive regeneration of the same.

In den ersten Zeitspannen mit Abgasanreicherung bzw. Kraftstoff-Nacheinspritzung werden der Oxidationskatalysator, das Abgas und der dem Oxidationskatalysator nachgeschaltete Partikelfilter in Folge der exothermen Oxidation von unverbranntem und/oder teilverbranntem Kraftstoff im Oxidationskatalysator aufgeheizt. In Phasen ohne Abgasanreicherung bzw. Nacheinspritzung erfolgen eine Bildung von NO₂ und eine Rußoxidation durch den CRT-Effekt. Hierbei kühlen sich der Oxidationskatalysator und der Partikelfilter aufgrund ihrer Wärmekapazität nur wenig ab. Die zum Regenerieren des Partikelfilters vorzusehende Temperatur lässt sich also im Vergleich zu einer aktiven Regeneration mit thermischem Rußabbrand durch Oxidation mit Sauerstoff erheblich absenken. Damit geht eine Verringerung der thermischen Belastung des Oxidationskatalysators und des Partikelfilters einher, bei welchem es sich insbesondere um einen beschichteten, also katalytisch aktiven Partikelfilter handeln kann.In the first time periods with exhaust gas enrichment or fuel post-injection, the oxidation catalytic converter, the exhaust gas and the particle filter downstream of the oxidation catalytic converter are heated as a result of the exothermic oxidation of unburnt and / or partially combusted fuel in the oxidation catalytic converter. In phases without exhaust-gas enrichment or post injection carried out a formation of NO ₂ and a soot oxidation by the CRT effect. In this case, the oxidation catalyst and the particulate filter cool only slightly due to their heat capacity. The temperature to be regenerated for the particulate filter can thus be lowered significantly by oxidation with oxygen in comparison to an active regeneration with thermal Rußabbrand. This is accompanied by a reduction in the thermal load of the oxidation catalyst and the particulate filter, which may be, in particular, a coated, ie catalytically active particulate filter.

Infolge der geringen Temperaturbelastung ist eine Alterung von in der Abgasanlage verbauten Katalysatoren, also etwa den Oxidationskatalysator und den Partikelfilter sowie gegebenenfalls einen SCR-Katalysator (SCR = Selective Catalytic Reduktion, selektive katalytische Reduktion) oder einen Ammoniak-Schlupf-Katalysator vermindert. Dies ermöglicht es insbesondere, eine Edelmetallbeladung des Oxidationskatalysators und/oder des Partikelfilters deutlich zu reduzieren. Der SCR-Katalysator und/oder der Ammoniak-Schlupf-Katalysator, welcher aus dem SCR gegebenenfalls austretenden Ammoniak oxidiert, können entsprechend klein dimensioniert werden. Des Weiteren können besonders kostengünstige Materialien für den SCR-Katalysator verwendet werden.As a result of the low temperature load, aging of catalysts installed in the exhaust system, ie, for example, the oxidation catalyst and the particulate filter and optionally an SCR catalyst (SCR = Selective Catalytic Reduction, Selective Catalytic Reduction) or an ammonia slip catalyst is reduced. This makes it possible, in particular, to significantly reduce a noble metal loading of the oxidation catalytic converter and / or of the particulate filter. The SCR catalyst and / or the ammonia slip catalyst, which oxidises any ammonia which may escape from the SCR, can be dimensioned correspondingly small. Furthermore, particularly inexpensive materials can be used for the SCR catalyst.

In der zweiten Zeitspanne, in welcher das Abgas typischerweise frei von unverbranntem Kraftstoff und demgegenüber vergleichsweise sauerstoffreich ist, erfolgt eine Reinigung der Katalysatoroberfläche des Oxidationskatalysators von absorbierten und inhibierenden Kraftstoffmolekülen. Es vergrößern sich dadurch die Verfügbarkeit und die katalytisch wirksame Oberfläche des Oxidationskatalysators.In the second period of time, during which the exhaust gas is typically free of unburned fuel and comparatively high in oxygen, the catalyst surface of the oxidation catalyst is cleaned of absorbed and inhibiting fuel molecules. This increases the availability and the catalytically active surface of the oxidation catalyst.

So wird insgesamt eine Reinigung aller Motorkomponenten oder Komponenten der Abgasanlage durch intermittierende Beaufschlagung mit an Brennstoff angereichertem Abgas erreicht. Durch die Reinigung und Entgiftung des Oxidationskatalysators wird auch eine Absenkung der Anspringtemperatur des Oxidationskatalysators erreicht. Des Weiteren bringt die zeitliche Trennung des Aufheizens, also des Anreicherns von Abgas bzw. des Nacheinspritzens von Kraftstoff während der ersten Zeitspanne, von der passiven Regeneration während der zweiten Zeitspanne eine besonders gute passive Rußabbrandrate mit sich.Thus, a total cleaning of all engine components or components of the exhaust system is achieved by intermittent exposure to fuel-enriched exhaust gas. By cleaning and detoxification of the oxidation catalyst, a lowering of the light-off temperature of the oxidation catalyst is achieved. Furthermore, the temporal separation of the heating, that is, the enrichment of exhaust gas or the post-injection of fuel during the first period, of the passive regeneration during the second period brings a particularly good passive Rußabbrandrate with it.

Dabei ist es in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine Dauer der ersten Zeitspanne und/oder eine Dauer der zweiten Zeitspanne in Abhängigkeit von der Temperatur des Oxidationskatalysators eingestellt werden. Die Temperatur kann hierbei insbesondere stromabwärts des Oxidationskatalysators gemessen werden.It is provided in a particularly advantageous embodiment of the invention that a duration of the first time period and / or a duration of the second time period are set in dependence on the temperature of the oxidation catalyst. The temperature can be measured in particular downstream of the oxidation catalyst.

Bei vergleichsweise kaltem Oxidationskatalysator kann über eine längere erste Zeitspanne hinweg Kraftstoff in den wenigstens einen Zylinder eingebracht werden als bei schon vergleichsweise heißem Oxidationskatalysator. Die erste Zeitspanne selber, also die Zeitspanne, in welcher überhaupt eine Abgasanreicherung erfolgt bzw. Nacheinspritzungen vorgenommen werden, liegt bevorzugt in einer Größenordnung von 1 s bis 300 s, insbesondere von 3 s bis 30 s. Die Dauer der zweiten Zeitspanne, während welcher das Anreichern mit Brennstoff bzw. Nacheinspritzen von Kraftstoff in einen zweiten Zylinder unterbunden wird, kann im Bereich von 0,5 s bis 200 s liegen, insbesondere in einem Bereich von 10 s bis 60 s. Diese zweite Zeitspanne oder Nacheinspritzpause ist hierbei variabel, und ihre Dauer ist prinzipiell auch unabhängig von der Dauer der ersten Zeitspanne. Es geht also mit einem Verkürzen oder Verlängern der ersten Zeitspanne nicht zwangsläufig eine Verkürzung oder Verlängerung der zweiten Zeitspanne einher. Mit den vorliegend beschriebenen Dauern der Zeitspannen lässt sich ein besonders weitgehendes passives Regenerieren des Partikelfilters mittels des CRT-Effekts erreichen.In the case of a comparatively cold oxidation catalytic converter, fuel can be introduced into the at least one cylinder over a longer first period of time than with an already comparatively hot oxidation catalytic converter. The first period of time itself, that is to say the period of time in which exhaust gas enrichment takes place or post-injections are carried out, is preferably of the order of magnitude of 1 s to 300 s, in particular of 3 s to 30 s. The duration of the second period during which fuel enrichment in a second cylinder is inhibited may be in the range of 0.5 seconds to 200 seconds, more preferably in the range of 10 seconds to 60 seconds. This second period of time or post-injection interval is variable, and its duration is in principle also independent of the duration of the first time period. It is therefore not necessarily accompanied by a shortening or lengthening of the first period, a shortening or lengthening of the second period of time. With the durations of the time periods described here, a particularly extensive passive regeneration of the particle filter can be achieved by means of the CRT effect.

Bei vergleichsweise kaltem Oxidationskatalysator, wenn dieser lediglich geringfügig über seine Anspringtemperatur aufgeheizt ist, ist auch vorteilhaft, keine oder nur eine sehr kurze Nacheinspritzpause vorzusehen, während bei bereits vergleichsweise heißem Oxidationskatalysator eine entsprechend lange Nacheinspritzpause vorgesehen sein kann. Insbesondere kann in einem Temperaturfenster von 300°C bis 350°C der Temperatur des Oxidationskatalysators oder stromab davon keine oder allenfalls eine sehr kurze Nacheinspritzpause vorgesehen sein.In the case of a comparatively cold oxidation catalyst, if it is only slightly heated above its light-off temperature, it is also advantageous to provide no or only a very short afterinjection break, whereas a comparatively long post-injection break may be provided for an already comparatively hot oxidation catalyst. In particular, in a temperature window of 300 ° C to 350 ° C, the temperature of the oxidation catalyst or downstream therefrom no or at most a very short Nacheinspritzpause be provided.

Des Weiteren kann eine Dauer, über welche je Arbeitstakt einzelne Kraftstoff-Nacheinspritzungen in den wenigstens einen Zylinder vorgenommen werden, in Abhängigkeit von der Temperatur eingestellt werden. Eine kurze solche Dauer je Arbeitstakt ist insbesondere dann günstig, wenn die Temperatur bereits hoch ist. So wird nämlich die hohe Temperatur auf einfache Weise aufrechterhalten, und dennoch ist aufgrund der kurzen Dauer eine Wandbenetzung des wenigstens einen zweiten Zylinders mit Kraftstoff besonders weitgehend unterbunden. Demgegenüber kann zum vergleichsweise starken Anheben der Temperatur des Oxidationskatalysators eine längere Dauer der Nacheinspritzungen insgesamt je Arbeitstakt vorgesehen sein, über welche hinweg in den wenigstens einen Zylinder wenigstens eine Nacheinspritzung vorgenommen wird. Dadurch ergeben sich große Einspritzmengen, welche zu einer entsprechend raschen Anhebung der Temperatur führen. Furthermore, a duration over which individual fuel post-injections are carried out per operating stroke in the at least one cylinder can be set as a function of the temperature. A short such duration per power stroke is particularly favorable when the temperature is already high. Thus, namely, the high temperature is maintained in a simple manner, and yet wall wetting of the at least one second cylinder with fuel is still largely prevented due to the short duration. In contrast, for a relatively high increase in the temperature of the oxidation catalyst, a longer duration of the post-injections can be provided in total per power stroke, via which at least one post-injection is made in the at least one cylinder. This results in large injection quantities, which lead to a correspondingly rapid increase in temperature.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine Nacheinspritzung lediglich bei Zylindern der Brennkraftmaschine, deren Abgas nicht oder allenfalls in einem vernachlässigbaren Anteil in einen Zulufttrakt der Brennkraftmaschine rückgeführt wird. Hingegen wird vorzugsweise Abgas von einem oder mehreren Zylindern in den Zulufttrakt zurückgeführt, deren Abgas nicht durch eine Nacheinspritzung mit unverbrannten bzw. teilverbrannten Bestandteilen angereichert wird.In a further embodiment of the invention, a post-injection takes place only in cylinders of the internal combustion engine, the exhaust gas is not returned or at most in a negligible proportion in a supply air tract of the internal combustion engine. On the other hand, exhaust gas is preferably recirculated from one or more cylinders into the supply air tract whose exhaust gas is not enriched by a post-injection with unburned or partially burned components.

Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es bei einer Brennstoffanreicherung des Abgases mit unverbranntem und/oder teilverbranntem Kraftstoff zu einer unerwünschten so genannten Versottung des Zulufttrakts kommen kann, wenn dieses Abgas rückgeführt wird. Dies wird vorliegend vermieden, da die Anreicherung von Abgas lediglich bei dem wenigstens einen Zylinder vorgenommen wird, dessen Abgas nicht oder allenfalls in vernachlässigbarem Ausmaß in eine Abgasrückführungsleitung gelangen kann. Durch die Vermeidung eines Beaufschlagens des Zulufttrakts und insbesondere eines in dem Zulufttrakt oder Ansaugluftpfad angeordneten Ladeluftkühlers mit unverbranntem Kraftstoff lässt sich auf besonders einfache Weise ein funktionssicherer Betrieb der Brennkraftmaschine sicherstellen.This is based on the finding that when fuel enrichment of the exhaust gas with unburned and / or partially combusted fuel leads to an undesired so-called sooting of the supply air tract, when this exhaust gas is recirculated. This is avoided in the present case, since the enrichment of exhaust gas is carried out only in the at least one cylinder, the exhaust gas can not reach or at most to a negligible extent in an exhaust gas recirculation line. By avoiding acting on the Zulufttrakts and in particular a arranged in the supply air or intake air charge air cooler with unburned fuel can be a particularly simple way to ensure a reliable operation of the internal combustion engine.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. Showing:

1 eine Anordnung einer Abgasanlage an einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei lediglich in zwei Zylinder der Brennkraftmaschine Kraftstoff nacheingespritzt wird, aus welchen kein Abgas rückgeführt wird; 1 an arrangement of an exhaust system to an internal combustion engine of a vehicle, wherein only in two cylinders of the internal combustion engine nachinspritzitz fuel from which no exhaust gas is recycled;

2 einen Graphen, welcher einen vorteilhaften Verlauf der Abhängigkeit einer Ansteuerdauer eines Einspritzventils der Brennkraftmaschine von der Temperatur eines der Brennkraftmaschine zugeordneten Oxidationskatalysators; 2 a graph showing an advantageous course of the dependence of a drive duration of an injection valve of the internal combustion engine on the temperature of an oxidation catalyst associated with the internal combustion engine;

3 Kurven, welche das gepulste Nacheinspritzen von Kraftstoff, das damit verbundene Aufheizen eines Oxidationskatalysators der Abgasanlage und die mit dem gepulsten Nacheinspritzen einhergehenden Veränderungen des Gehalts an NO₂ im Abgas veranschaulichen; 3 Graphs illustrating the pulsed post-injection of fuel, the associated heating of an oxidation catalyst of the exhaust system and the changes in the content of NO ₂ in the exhaust gas associated with the pulsed post-injection;

4 einen Graphen, welcher den zeitlichen Verlauf eines Ansteuerstroms und einer Nadelöffnung bei der Durchführung von Nacheinspritzungen veranschaulicht; 4 a graph illustrating the timing of a drive current and a needle opening in the implementation of post-injection;

5 einen weiteren Graphen, bei welcher der volle Ansteuerstrom über eine kürzere Zeitdauer aufgebracht wird als bei dem Graphen gemäß 4; 5 another graph in which the full drive current is applied over a shorter period of time than in the graph according to 4 ;

6 einen Graphen gemäß 5, bei welchem jedoch zusätzlich eine Amplitude des Ansteuerstroms gegenüber dem Graphen gemäß 5 verringert ist; 6 a graph according to 5 in which, however, in addition an amplitude of the drive current relative to the graph according to 5 is reduced;

7 einen Graphen gemäß 5, jedoch mit einer weiter verringerten Dauer über welche der Ansteuerstrom aufgebracht wird; 7 a graph according to 5 but with a further reduced duration over which the drive current is applied;

8 das Vergrößern der Nacheinspritzpause zwischen Zeitspannen, während welchen Nacheinspritzungen vorgenommen werden, in Abhängigkeit von der Temperatur des Oxidationskatalysators; 8th increasing the post-injection interval between periods during which post-injections are made as a function of the temperature of the oxidation catalyst;

9 ein Diagramm zur Veranschaulichung einer vorteilhaften Abhängigkeit der Einspritzventil-Ansteuerdauer und der Nacheinspritzpause von der Temperatur des Oxidationskatalysators; 9 a diagram illustrating an advantageous dependence of the injection valve drive duration and the Nacheinspritzpause of the temperature of the oxidation catalyst;

10 das Verschieben eines Öffnungszeitpunkts und eines Schließzeitpunkts eines Auslassventils eines der Zylinder der Brennkraftmaschine sowie die mit diesem Verschieben einhergehende Veränderung des Drucks im Brennraum; und 10 the shifting of an opening time and a closing time of an exhaust valve of one of the cylinders of the internal combustion engine as well as the change in the pressure in the combustion chamber associated with this shifting; and

11 einen Graphen zur Veranschaulichung der Vorgehensweise bei einer Frühverstellung von Auslassventil-Steuerzeiten in Verbindung mit einer Einstellung von Nacheinspritzmengen. 11 a graph illustrating the procedure for an advance of exhaust valve timing in conjunction with an adjustment of Nacheinspritzmengen.

1 zeigt eine Anordnung 10 einer Abgasanlage 12 an einer als direkt einspritzender 4-Takt-Dieselmotor ausgebildeten Brennkraftmaschine 14 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs. Der Dieselmotor 14 weist vorliegend vier Zylinder 16, 18, 20, 22 auf. Eine Gruppe von vorliegend zwei ersten Zylindern 16, 18 ist über eine Abgasleitung 24 mit einer Turbine 26 eines Abgasturboladers fluidisch gekoppelt. Von der Abgasleitung 24, in welche das Abgas der beiden ersten Zylinder 16, 18 gelangt, zweigt eine Abgasrückführleitung 28 ab. Die Abgasrückführleitung 28 ist vorliegend als Hochdruck-Abgasrückführleitung ausgebildet, es kann jedoch zusätzlich auch eine Niederdruck-Abgasrückführung vorgesehen sein. Über ein lediglich schematisch gezeigtes Abgasrückführungsventil 30 kann die Menge an in einen (nicht gezeigten) Zulufttrakt des Verbrennungsmotors 14 rückgeführtem Abgas eingestellt werden. 1 shows an arrangement 10 an exhaust system 12 on an internal combustion engine designed as a directly injecting 4-stroke diesel engine 14 a vehicle, in particular a commercial vehicle. The diesel engine 14 in the present case has four cylinders 16 . 18 . 20 . 22 on. A group of present two first cylinders 16 . 18 is via an exhaust pipe 24 with a turbine 26 fluidly coupled to an exhaust gas turbocharger. From the exhaust pipe 24 into which the exhaust gas of the first two cylinders 16 . 18 passes, branches an exhaust gas recirculation line 28 from. The exhaust gas recirculation line 28 is presently designed as a high-pressure exhaust gas recirculation line, but it can also be provided in addition a low-pressure exhaust gas recirculation. About an only schematically shown exhaust gas recirculation valve 30 can the amount of in a (not shown) Zulufttrakt the internal combustion engine 14 recirculated exhaust gas can be adjusted.

Die beiden weiteren, zweiten Zylinder 20, 22 des Verbrennungsmotors 14 sind über eine weitere Abgasleitung 32 fluidisch mit der Turbine 26 gekoppelt. Von dieser zweiten Abgasleitung 32 zweigt jedoch keine Abgasrückführleitung ab. Von den zweiten Zylindern 20, 22 abgegebenes Abgas kann daher nicht oder allenfalls zu einem vernachlässigbaren Anteil in die Abgasrückführleitung 28 gelangen und zur Einlassseite des Verbrennungsmotors 14 gelangen. Die Abgasleitungen 24 und 32 können Bestandteile eines zweiteilig ausgebildeten Abgaskrümmers sein.The other two, second cylinder 20 . 22 of the internal combustion engine 14 are over another exhaust pipe 32 fluidly with the turbine 26 coupled. From this second exhaust pipe 32 However, no exhaust gas recirculation line branches off. From the second cylinders 20 . 22 discharged exhaust gas can therefore not or at most to a negligible proportion in the exhaust gas recirculation line 28 arrive and to the inlet side of the internal combustion engine 14 reach. The exhaust pipes 24 and 32 may be components of a two-part exhaust manifold.

Die Abgasanlage 12 umfasst einen stromabwärts der Turbine 26 angeordneten Oxidationskatalysator 34, insbesondere Dieseloxidationskatalysator, welchem ein Partikelfilter 36, insbesondere Dieselpartikelfilter, nachgeschaltet ist. Bei dem Partikelfilter 36 kann es sich insbesondere um einen oxidationskatalytisch beschichteten Partikelfilter handeln. Stromabwärts des Partikelfilters 36 kann in der Abgasanlage 12 ein SCR-Katalysator 44 vorgesehen sein, welchem ein (optionaler) Katalysator zum Oxidieren von Ammoniak, also ein sogenannter Ammoniak-Schlupf-Katalysator 46, nachgeschaltet sein kann. Wenn ein SCR-Katalysator 44 vorgesehen ist, so erfolgt stromaufwärts desselben über ein Dosiergerät 48 eine Zudosierung von einer Reduktionsmittellösung zur selektiven Stickoxidreduktion, vorzugsweise einer wässrigen Harnstofflösung, aus welcher sich im heißen Abgas Ammoniak bildet. Dieser wird dann im SCR-Katalysator 44 (SCR = Selective Catalytic Reduction, selektive katalytische Reduktion) in einer selektiven katalytischen Reduktionsreaktion mit im Abgas enthaltenen Stickoxiden zu Stickstoff und Wasser umgesetzt.The exhaust system 12 includes a downstream of the turbine 26 arranged oxidation catalyst 34 , in particular Dieseloxidationskatalysator, which a particulate filter 36 , in particular diesel particulate filter, downstream. At the particle filter 36 it may in particular be an oxidation-catalyzed particle filter. Downstream of the particulate filter 36 can in the exhaust system 12 an SCR catalyst 44 be provided, which is an (optional) catalyst for oxidizing ammonia, ie a so-called ammonia slip catalyst 46 , can be downstream. If an SCR catalyst 44 is provided, it is upstream of the same via a metering device 48 a metered addition of a reducing agent solution for selective nitrogen oxide reduction, preferably an aqueous urea solution, from which ammonia is formed in the hot exhaust gas. This will then be in the SCR catalyst 44 (SCR = Selective Catalytic Reduction, selective catalytic reduction) in a selective catalytic reduction reaction reacted with nitrogen oxides contained in the exhaust gas to nitrogen and water.

Zum Betrieb des Dieselmotors 14 wird über nicht dargestellte Einspritzventile Kraftstoff in die Zylinder 16, 18, 20, 22 eingespritzt, wozu die Einspritzventile von einem Steuergerät 50 mit einem Ansteuerstrom entsprechend angesteuert werden. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit wird nachfolgend davon ausgegangen, dass es sich bei den Einspritzventilen um solche mit elektromagnetisch betätigter Ventilnadel handelt. Dabei können je Arbeitszyklus eine Mehrzahl von einzelnen Kraftstoff-Einspritzungen vorgenommen werden. Vorliegend wird mit Hilfe einer innermotorische Kraftstoff-Nacheinspritzung eine Temperaturanhebung des Oxidationskatalysators 34 erreicht, damit dieser besonders effizient im Abgas vorliegendes NO zu NO₂ oxidieren kann. Dabei kann eine Kraftstoff-Nacheinspritzung mehrere, insbesondere bis zu 5 einzelne Nacheinspritzvorgänge innerhalb eines Arbeitstaktes eines mit Nacheinspritzung betriebenen Zylinders beinhalten. Nachfolgend wird vereinfachend von einer Nacheinspritzung gesprochen. Rußpartikel, welche sich am Partikelfilter 36 angesammelt haben, können durch das am Oxidationskatalysator 34 gebildete NO₂ und durch H₂O oxidiert werden. Diese passive Regeneration des Partikelfilters 36 mit Rußoxidation mit NO₂ läuft bevorzugt in einem Temperaturbereich oberhalb von etwa 300°C ab, also in einem Temperaturbereich, in welchem eine thermische Alterung des Oxidationskatalysators 34 auf ein vergleichsweise geringes Maß begrenzt ist. Ideal und besonders bevorzugt ist eine Temperatur von etwa 450°C.To operate the diesel engine 14 is fuel injectors not shown in the cylinder 16 . 18 . 20 . 22 injected, including the injectors of a control unit 50 be driven accordingly with a drive current. Without limiting the generality, it is assumed below that the injection valves are those with an electromagnetically actuated valve needle. In this case, each working cycle a plurality of individual fuel injections can be made. In the present case, with the aid of an internal engine fuel post-injection, a temperature increase of the oxidation catalyst 34 achieved, so that it can oxidize particularly efficiently NO present in the exhaust gas to NO ₂ . In this case, a post-injection of fuel may include a plurality, in particular up to 5, individual post-injection events within a working cycle of a cylinder operated with post-injection. The following is a simplified discussion of a post-injection. Soot particles, which are on the particle filter 36 may have accumulated by the on the oxidation catalyst 34 formed NO ₂ and oxidized by H ₂ O. This passive regeneration of the particulate filter 36 with soot oxidation with NO ₂ preferably proceeds in a temperature range above about 300 ° C, ie in a temperature range in which a thermal aging of the oxidation catalyst 34 is limited to a comparatively low level. Ideal and most preferred is a temperature of about 450 ° C.

Es ist vorgesehen, dass bei den innermotorischen Kraftstoff-Nacheinspritzungen in einen jeweils mit Nacheinspritzung betriebenen Zylinder der Ansteuerstrom des jeweiligen Einspritzventils in Abhängigkeit von der Temperatur des Oxidationskatalysators 34 eingestellt wird. Dieser Sachverhalt ist beispielhaft durch ein in 2 dargestelltes Diagramm dargestellt. In diesem Diagramm gibt eine Kurve 80 den Verlauf des auf der Ordinate 76 abgetragenen Ansteuerstroms I_V in Abhängigkeit von der auf der Abszisse 78 abgetragenen Temperatur ϑ des Oxidationskatalysators 34 wieder. Vorliegend wird mit Erreichen der Anspringtemperatur ϑ_A des Oxidationskatalysators 34 in Bezug auf eine Oxidation von Kohlenwasserstoffen ein jeweiliges Einspritzventil mit dem Nennwert des Ansteuerstroms I_V angesteuert. Um den Oxidationskatalysator 34 möglichst rasch aufzuheizen, wird vorzugsweise zunächst eine vergleichsweise große Nacheinspritzmenge abgesetzt und eine Ansteuerdauer des Einspritzventils ist ebenfalls entsprechend lang, sodass die Ventilnadel des Einspritzventils bei einem Nacheinspritzvorgang voll öffnet.It is envisaged that in the in-engine fuel post-injection into each operated with post-injection cylinder, the drive current of the respective injection valve in dependence on the temperature of the oxidation catalyst 34 is set. This fact is exemplified by an in 2 illustrated diagram shown. In this diagram gives a curve 80 the course of the ordinate 76 ablated drive current I _V as a function of the abscissa 78 ablated temperature θ of the oxidation catalyst 34 again. In the present case, upon reaching the light-off temperature θ _{A of} the oxidation catalyst 34 with respect to an oxidation of hydrocarbons, a respective injection valve with the nominal value of the drive current I _V driven. To the oxidation catalyst 34 As soon as possible, a comparatively large amount of post-injection is first discontinued and a control duration of the injection valve is also correspondingly long, so that the valve needle of the injection valve fully opens during a post-injection process.

Mit zunehmender Temperatur ϑ des Oxidationskatalysators 34 wird der Heizbedarf zunehmend geringer und deshalb die Nacheinspritzmenge verringert. Ab Erreichen einer vorgebbaren Grenztemperatur ϑ_G von etwa 380°C bis 420°C wird vorliegend die Nacheinspritzmenge dadurch verringert, dass der Ansteuerstrom I_V mit weiter zunehmender Temperatur ϑ zunehmend verringert wird. Dies führt zunächst dazu, dass die Ventilnadel etwas verzögert und weniger rasch öffnet, weshalb bei gleicher Ansteuerdauer eine verringerte Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Je nach Ansteuerdauer erreicht bei weiterer Verringerung des Ansteuerstroms I_V die Ventilnadel nicht mehr ihre maximal mögliche Hubamplitude. Auf diese Weise ist eine besonders genaue Einstellung geringer Nacheinspritzmengen ermöglicht. Der Oxidationskatalysator 34 kann daher besonders effektiv auf einer erhöhten Temperatur gehalten werden bzw. ohne Gefahr einer zu starken Aufheizung auf eine angestrebte Zieltemperatur aufgeheizt werden. Dabei ist vorgesehen, den Ansteuerstrom I_V bis höchstens zu einem Minimalwert I_V,min zu vermindern, um auch bei einem verminderten Ansteuerstrom I_V ein Öffnen der Ventilnadel zu gewährleisten. Bei weiter zunehmender Temperatur ϑ des Oxidationskatalysators 34 ist ab Erreichen einer vorgebbaren Grenztemperatur ϑ_max von etwa 450°C bis 480°C kein weiteres Aufheizen mehr erforderlich und die Nacheinspritzungen werden beendet. Um bei Verminderung des Ansteuerstroms I_V einen unerwünschten Einfluss auf die drehmomentwirksame Haupteinspritzung und auf eine gegebenenfalls vorgesehene Voreinspritzung zu vermeiden, ist es vorzugsweise vorgesehen, Zeitpunkt und Dauer dieser Kraftstoffeinspritzungen diesbezüglich kompensierend anzupassen.With increasing temperature θ of the oxidation catalyst 34 the heating demand is increasingly lower and therefore reduces the Nacheinspritzmenge. From reaching a predefinable Limit temperature θ _G of about 380 ° C to 420 ° C in the present case, the post-injection amount is reduced by the fact that the drive current I _V with increasing temperature θ is increasingly reduced. This initially leads to the valve needle being delayed somewhat and opening less rapidly, which is why a reduced quantity of fuel is injected at the same activation duration. Depending on the activation duration, upon further reduction of the drive current I _V, the valve needle no longer reaches its maximum possible stroke amplitude. In this way, a particularly accurate adjustment of low Nacheinspritzmengen allows. The oxidation catalyst 34 can therefore be kept particularly effective at an elevated temperature or be heated without risk of overheating to a desired target temperature. It is provided in the drive current I to a maximum of _V to a minimum value I _V, to reduce _min in order to ensure opening of the valve needle and at a reduced driving current I _V. With further increasing temperature θ of the oxidation catalyst 34 is from reaching a predetermined limit temperature θ _max of about 450 ° C to 480 ° C no further heating more required and the post-injection is terminated. In order to avoid an undesirable influence on the torque-effective main injection and on a possibly provided pilot injection when the drive current I _{V is} reduced, it is preferably provided that the time and duration of these fuel injections are compensated in this regard.

Die mit einer Nacheinspritzung bewirkte Anreicherung des Abgases mit unverbranntem oder teilverbranntem Kraftstoff kann allerdings eine unerwünschte Inhibierung oder Passivierung des Oxidationskatalysators 34 in Bezug auf seine NO₂-Bildungsaktivität zur Folge haben. Um dennoch in möglichst hohem Umfang im Abgas enthaltenes NO zu NO₂ zu oxidieren, ist es vorzugsweise vorgesehen, die Nacheinspritzung immer wieder zu unterbrechen. Dadurch wird die Inhibierung beseitigt und der Oxidationskatalysator 34 kann wieder in verstärktem Maße NO zu NO₂ oxidieren. Um gleichzeitig eine Heizfunktion zu gewährleisten, ist es vorgesehen, den Dieselmotor 14 abwechselnd phasenweise mit und ohne Nacheinspritzung zu betreiben. Mit anderen Worten sind in dieser Betriebsart erste Zeitspannen vorgesehen, in denen eine Nacheinspritzung erfolgt, wobei diese erste Zeitspannen sich in direkter Folge mit zweiten Zeitspannen, in denen eine Nacheinspritzung unterbunden wird, abwechseln. Diese Vorgehensweise wird nachfolgend anhand von 3 näher erläutert.However, the enrichment of the exhaust gas with unburned or partially combusted fuel, which is effected with post-injection, can result in undesired inhibition or passivation of the oxidation catalytic converter 34 with respect to its NO ₂ formation activity. In order nevertheless to oxidize NO to NO ₂ contained to the greatest possible extent in the exhaust gas, it is preferably provided to interrupt the post-injection over and over again. This eliminates the inhibition and the oxidation catalyst 34 can again oxidize NO to NO ₂ to a greater extent. To ensure a heating function at the same time, it is planned to use the diesel engine 14 alternately phased with and without post injection to operate. In other words, in this operating mode, first time periods are provided in which a post-injection takes place, these first time periods alternating in direct succession with second time periods in which post-injection is suppressed. This procedure is described below with reference to 3 explained in more detail.

In 3 ist ein Ausschnitt einer Mehrzahl von sich abwechselnden und unmittelbar aufeinander folgenden Zeitspannen dargestellt, in welchen eine Nacheinspritzung erfolgt und unterbunden ist. In einer ersten Phase oder Zeitspanne 38 werden Nacheinspritzungen in den Dieselmotor 14 vorgenommen, um die Temperatur des Oxidationskatalysators 34 zu erhöhen. In einer anschließenden zweiten Phase oder zweiten Zeitspanne 40 wird keine Nacheinspritzung vorgenommen, die Durchführung von Nacheinspritzungen also unterbunden. Die Nacheinspritzungen erfolgen vorliegend also gepulst oder getaktet, sodass sich die erste Zeitspanne 38 mit Nacheinspritzungen und die zweite Zeitspanne 40 ohne Nacheinspritzungen abwechseln.In 3 is a section of a plurality of alternating and immediately successive periods represented in which a post-injection takes place and is prevented. In a first phase or period of time 38 Be post injections in the diesel engine 14 made to the temperature of the oxidation catalyst 34 to increase. In a subsequent second phase or second period 40 If no post-injection is carried out, the execution of post-injections is thus prevented. The post-injections are in the present case pulsed or clocked so that the first time period 38 with post-injections and the second time span 40 alternate without post injections.

Vorliegend wird jedoch lediglich in die zweiten Zylinder 20, 22 eine Nacheinspritzung von Kraftstoff 42 vorgenommen (vgl. 1), deren Abgas nicht rückgeführt wird, welche also an die zweite Abgasleitung 32 angeschlossen sind. In den beiden ersten Zylindern 16, 18 des Dieselmotors 14 findet demgegenüber keine Nacheinspritzung statt, sie werden also während der ersten Zeitspanne 38 nicht mit nacheingespritztem Kraftstoff 42 beaufschlagt.In the present case, however, only in the second cylinder 20 . 22 a post-injection of fuel 42 made (cf. 1 ), whose exhaust gas is not returned, which therefore to the second exhaust pipe 32 are connected. In the first two cylinders 16 . 18 of the diesel engine 14 In contrast, no post-injection takes place, so they are during the first period 38 not with nacheingespritztem fuel 42 applied.

Die Nacheinspritzung des Kraftstoffs 42 erfolgt also ausschließlich in die beiden zweiten Zylinder 20, 22 und nicht in die beiden ersten Zylinder 16, 18, deren Abgas zu einem mehr oder weniger großen Anteil in den Zulufttrakt rückgeführt wird bzw. rückgeführt werden kann. Dadurch wird eine Beaufschlagung der Abgasrückführleitung 28, eines (nicht gezeigten) Abgasrückführungskühlers sowie des Zulufttrakts mit nacheingespritztem, also unverbranntem Kraftstoff und somit eine so genannte Versottung vermieden.The post-injection of the fuel 42 thus takes place exclusively in the two second cylinder 20 . 22 and not in the first two cylinders 16 . 18 whose exhaust gas is recycled to a more or less large proportion in the supply air tract or can be recycled. As a result, an admission of the exhaust gas recirculation line 28 , one (not shown) exhaust gas recirculation cooler and the Zulufttrakts with nacheingespritztem, so unburned fuel and thus a so-called sooting avoided.

Die Nacheinspritzung erfolgt bevorzugt im Bereich von 60°KW bis 170°KW nach dem oberen Totpunkt im Arbeitstakt der beiden zweiten Zylinder 20, 22. Besonders bevorzugt ist ein Bereich von 90°KW bis 150°KW nach dem oberen Totpunkt. Je einzelner Nacheinspritzung und je nach Temperatur des Oxidationskatalysators 34 kann eine Menge von 0 mg bis 60 mg Kraftstoff 42 pro Zylinder 20, 22 und Liter Hubraum des jeweiligen Zylinders 20, 22 frei eingestellt werden.The post-injection is preferably carried out in the range of 60 ° CA to 170 ° CA after top dead center in the working cycle of the two second cylinders 20 . 22 , Particularly preferred is a range of 90 ° CA to 150 ° CA after top dead center. Depending on individual post-injection and depending on the temperature of the oxidation catalyst 34 can fuel a lot from 0 mg to 60 mg 42 per cylinder 20 . 22 and liter displacement of the respective cylinder 20 . 22 be set freely.

Vorzugsweise sorgt das Steuergerät 50 dafür, dass während der ersten Zeitspanne 38 in die vorliegend zwei ersten Zylinder 16, 18 kein Kraftstoff nacheingespritzt wird, während lediglich Abgas der beiden zweiten Zylinder 20, 22 über die Nacheinspritzung mit unverbrannte Kohlenwasserstoffen angereichert wird.Preferably, the controller provides 50 for that during the first period of time 38 in the present two first cylinder 16 . 18 no fuel is nacheingespritzt while only exhaust gas of the two second cylinder 20 . 22 is enriched via the post-injection with unburned hydrocarbons.

In 3 veranschaulichen in einer ersten Kurve 52 Balken 54 die Menge an Kraftstoff 42, welche über die innermotorische Nacheinspritzung während der ersten Zeitspanne 38 in die beiden zweiten Zylinder 20, 22 eingebracht wird.In 3 illustrate in a first curve 52 bar 54 the amount of fuel 42 , which about the internal engine post-injection during the first period 38 in the two second cylinders 20 . 22 is introduced.

Eine zweite Kurve 56 in 3 veranschaulicht das Verhältnis von NO₂ zu NO_x stromabwärts des Oxidationskatalysators 34 infolge dieses intermittierenden oder gepulsten Betriebs, also des Beaufschlagens der beiden zweiten Zylinder 20, 22 mit dem nacheingespritzten Kraftstoff 42 und der daran anschließenden zweiten Zeitspanne 40, während welcher hauptsächlich das passive Regenerieren des Partikelfilters 36 stattfindet. In der Heizphase, also während der ersten Zeitspanne 38, liegt demnach so gut wie kein NO₂ im Abgas vor. Viel NO₂ wird jedoch dann gebildet, wenn während der zweiten Zeitspanne 40 kein Kraftstoff mehr in die zweiten Zylinder 20, 22 des Dieselmotors 14 nacheingespritzt wird. Während der zweiten Zeitspanne 40, also im Regenerationsmodus, steht somit eine vergleichsweise große Menge an NO₂ im Abgas zur Verfügung.A second turn 56 in 3 illustrates the ratio of NO ₂ to NO _x downstream of the oxidation catalyst 34 as a result of this intermittent or pulsed operation, so the loading of the two second cylinder 20 . 22 with the post-injected fuel 42 and the subsequent second period of time 40 , during which mainly passive regeneration of the particulate filter 36 takes place. In the heating phase, ie during the first period 38 , is therefore as good as no NO ₂ in the exhaust gas. However, much NO ₂ is formed when during the second time period 40 no more fuel in the second cylinder 20 . 22 of the diesel engine 14 nacheingespritzt is. During the second period 40 , So in regeneration mode, thus a comparatively large amount of NO ₂ in the exhaust gas is available.

Eine weitere Kurve 58 veranschaulicht die Temperatur des Abgases stromabwärts des Oxidationskatalysators 34. Diese schwankt entsprechend der Beaufschlagung des Abgases mit Brennstoff im Heizmodus, ist also während der ersten Zeitspanne 38 höher als in der sich daran anschließenden Regenerationsphase oder zweiten Zeitspanne 40. Infolge der vergleichsweise hohen Wärmekapazität des Oxidationskatalysators 34 sind jedoch diese Schwankungen der Temperatur gedämpft. Noch stärker gedämpft ist die zeitlich verzögernd einsetzende Schwankung der Temperatur auslassseitig des Partikelfilters 36, welche in 3 durch eine weitere Kurve 60 veranschaulicht ist.Another curve 58 illustrates the temperature of the exhaust gas downstream of the oxidation catalyst 34 , This varies according to the admission of the exhaust gas with fuel in the heating mode, that is, during the first period 38 higher than in the subsequent regeneration phase or second time span 40 , Due to the comparatively high heat capacity of the oxidation catalyst 34 However, these variations in temperature are muted. Even more attenuated is the temporally delayed onset of fluctuation of the temperature on the outlet side of the particulate filter 36 , what a 3 through another curve 60 is illustrated.

4 zeigt detailliert, wie während der ersten Zeitspanne 38 ein jeweiliges Einspritzventil angesteuert wird, um den Kraftstoff 42 in die beiden zweiten Zylinder 20, 22 in einem einzelnen Nacheinspritzvorgang einzuspritzen. Hierbei bezeichnet T₁ die Ansteuerdauer des Einspritzventils zur Durchführung eines einzelnen Nacheinspritzvorgangs pro Arbeitstakt des zweiten Zylinders 20, 22, wobei die Ansteuerdauer T₁ insbesondere 0,2 ms bis 20 ms betragen kann. Während dieser Dauer können jedoch auch mehrere, typischerweise bis zu vier einzelne Nacheinspritzungen vorgenommen werden. 4 shows in detail how during the first period 38 a respective injection valve is driven to the fuel 42 in the two second cylinders 20 . 22 to inject in a single post-injection process. In this case, T ₁ denotes the activation duration of the injection valve for carrying out a single post-injection process per working cycle of the second cylinder 20 . 22 In particular, the drive duration T ₁ can be 0.2 ms to 20 ms. During this period, however, several, typically up to four individual post-injections can be made.

In 4 entspricht T₂ der ersten Zeitspanne 38, also einem Zeitraum, über welchen hinweg bei jedem Arbeitstakt in einen jeweiligen zweiten Zylinder 20, 22 Kraftstoff 42 nacheingespritzt wird. Dieser Zeitraum liegt in einer Größenordnung von 1 s bis 300 s Eine Nacheinspritzpause entspricht der zweiten Zeitspanne 40, und sie ergibt sich gemäß 4 aus der Differenz von T₃–T₂, wobei T₃ der Zeitraum vom Beginn einer ersten Nacheinspritzung bis zum Ende der Nacheinspritzpause ist.In 4 T ₂ corresponds to the first period 38 , that is, a period of time over which at each power stroke into a respective second cylinder 20 . 22 fuel 42 nacheingespritzt is. This period is on the order of 1 s to 300 s. A post-injection pause corresponds to the second time span 40 , and it follows according to 4 from the difference of T ₃ -T ₂ , where T _{3 is} the period from the beginning of a first post-injection to the end of the post-injection interval.

Eine Kurve 62 gibt in 4 den Ansteuerstrom I_V an, welcher das Öffnen des Einspritzventils bewirkt, und die Ventilnadel des Einspritzventils anhebt und somit eine Freigabe einer Ventilöffnung zur Nacheinspritzung von Kraftstoff bewirkt. Ein Wert des Ansteuerstroms I_V ist auf einer linken Ordinate 65 des Graphen in 4 angegeben. Der Ansteuerstrom I_V liegt während der Ansteuerdauer T₁ eines einzelnen Nacheinspritzvorgangs am Einspritzventil eines jeweiligen zweiten Zylinders 20, 22 an. In 4 ist eine weitere Zeitspanne 64 veranschaulicht, welche die Zeit zwischen zwei Arbeitstakten der zweiten Zylinder 20, 22 also die Zeit zwischen zwei Ansteuerdauern T₁ angibt. Diese Zeitspanne 64 ist entsprechend kurz bei hoher Drehzahl des Dieselmotors 14.A curve 62 gives in 4 the drive current I _V , which causes the opening of the injection valve, and the valve needle of the injection valve lifts and thus causes a release of a valve opening for the post-injection of fuel. A value of the drive current I _V is on a left ordinate 65 of the graph in 4 specified. The drive current I _V is during the activation period T _{1 of} a single post-injection operation at the injection valve of a respective second cylinder 20 . 22 at. In 4 is another time span 64 illustrates the time between two power strokes of the second cylinder 20 . 22 Thus, the time between two actuation periods T ₁ indicates. This time span 64 is correspondingly short at high speed of the diesel engine 14 ,

Bei der Betriebsweise gemäß 4 wird das jeweilige Einspritzventil mit einem vergleichsweise großen Ansteuerstrom I_V beaufschlagt und dies mit einer vergleichsweise langen Ansteuerdauer T₁ hinweg. Entsprechend wird über einen vergleichsweise langen Zeitraum hinweg eine Nadelöffnung oder ein Ventilnadelhub H von 100% entsprechend der maximalen Nadelhubamplitude erreicht, was durch eine Kurve 63 veranschaulicht ist, wobei ein Wert der Nadelöffnung H auf einer Ordinate 66 des Graphen in 4 angegeben ist. Eine solche Einstellung ist bei einer angestrebten raschen Aufheizung des Oxidationskatalysators 34 vorteilhaft. Insbesondere bei vergleichsweise hoher Last von mehr als etwa 60% der Nennlast des Dieselmotors 14 und/oder bei stark wechselnder Last ist bei gleichzeitig verhältnismäßig langer Nacheinspritzpause von mehr als etwa dem Doppelten der ersten Zeitspanne T₂ eine Kraftstoff sparende Temperatureinstellung des Oxidationskatalysators 34 zur Erzielung eines hohen NO₂-Anteils im Abgas ermöglicht.In the operation according to 4 is the respective injection valve with a comparatively large drive current I _V applied and this with a comparatively long drive time T ₁ away. Accordingly, over a comparatively long period of time, a needle opening or a valve needle stroke H of 100% corresponding to the maximum needle lift amplitude is achieved, which is indicated by a curve 63 wherein a value of the needle opening H is on an ordinate 66 of the graph in 4 is specified. Such a setting is at a desired rapid heating of the oxidation catalyst 34 advantageous. Especially at a comparatively high load of more than about 60% of the rated load of the diesel engine 14 and / or with strongly changing load is at a relatively long Nacheinspritzpause of more than about twice the first time period T _2, a fuel-saving temperature setting of the oxidation catalyst 34 to achieve a high NO ₂ -Anteils in the exhaust gas allows.

Eine an einen jeweiligen Heizbedarf für den Oxidationskatalysator 34 angepasste Nacheinspritzmenge lässt sich in vorteilhafter Weise beispielsweise nicht nur durch Verändern bzw. Vermindern des Ansteuerstroms I_V, sondern auch durch Verändern der Ansteuerdauer T₁ erzielen. Bei einer in dem Graphen gemäß 5 veranschaulichten Betriebsweise des Dieselmotors 14 ist die Ansteuerdauer T₁ des Ansteuerstroms I_V verkürzt und die Zeitspanne 64 entsprechend größer. Hierbei wird zwar auch eine Nadelöffnung H von 100% erreicht, jedoch nur noch kurzzeitig. Es wird also eine geringere Menge an Kraftstoff 42 in die beiden zweiten Zylinder 20, 22 nacheingespritzt. Eine solche Betriebsweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn lediglich ein vergleichsweise geringer Temperaturanstieg des Oxidationskatalysators 34 angestrebt ist, beispielsweise wenn der Oxidationskatalysator 34 bereits eine vergleichsweise hohe Temperatur ϑ von etwa 400°C oder darüber aufweist. Ist dabei eine Motordrehzahl vergleichsweise niedrig, beispielsweise niedriger als 1500 1/min, so ist die Zeitspanne 64 entsprechend verlängert und es können je Zeiteinheit nur eine vergleichsweise niedrige Zahl von Nacheinspritzungen durchgeführt werden. In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, die Einspritzpause T₃–T₂ zu verkürzen und die erste Zeitspanne T₂ entsprechend, beispielsweise auf einen größeren Wert als die Nacheinspritzpause zu verlängern.One to a respective heating demand for the oxidation catalyst 34 adapted Nacheinspritzmenge can be achieved in an advantageous manner, for example, not only by changing or reducing the drive current I _V , but also by changing the drive time T ₁ . In one in the graph according to 5 illustrated operation of the diesel engine 14 the drive time T _{1 of} the drive current I _{V is} shortened and the time period 64 correspondingly larger. Although this also a needle opening H of 100% is achieved, but only for a short time. So it will be a smaller amount of fuel 42 in the two second cylinders 20 . 22 post-injected. Such an operation is particularly advantageous if only a comparatively low increase in temperature of the oxidation catalyst 34 is desired, for example when the oxidation catalyst 34 already has a comparatively high temperature θ of about 400 ° C or above. If an engine speed is comparatively low, for example lower than 1500 rpm, the time span is 64 extended accordingly and it can be performed per unit time only a relatively low number of post-injections. In such a case, it is advantageous to shorten the injection interval T ₃ -T ₂ and corresponding to the first time period T ₂ , for example, to extend to a greater value than the post-injection interval.

Wird bei verminderter Ansteuerdauer T₁ gemäß 5 zusätzlich der Ansteuerstrom I_V verringert, so kann die Nacheinspritzmenge noch feiner eingestellt, insbesondere noch weiter vermindert werden. In einem solchen, in 6 veranschaulichten Fall erreicht der Nadelhub H nicht mehr den Wert der maximal möglichen Nadelhubamplitude sondern lediglich eine demgegenüber mehr oder weniger verminderte Nadelhubamplitude entsprechend der verminderten Höhe oder Amplitude 68 des Ansteuerstroms I_V. Entsprechend wird selbst eine geringere Nadelöffnung H als die Nadelöffnung H von 100% lediglich während einer sehr kurzen Dauer erreicht.Is at reduced drive time T ₁ according to 5 In addition, the drive current I _{V is} reduced, the Nacheinspritzmenge can be set even finer, in particular be further reduced. In such, in 6 illustrated case, the needle stroke H no longer reaches the value of the maximum possible Nadelhubamplitude but only a contrast more or less reduced Nadelhubamplitude corresponding to the reduced height or amplitude 68 the drive current I _V. Accordingly, even a smaller needle opening H than the needle opening H of 100% is achieved only for a very short duration.

Bei der Betriebsweise des Verbrennungsmotors 14 gemäß 7 wird der verminderte Nadelhub H von weniger als 100% durch Beaufschlagen des Einspritzventils mit dem Nenn-Ansteuerstrom I_V analog 5 erreicht, jedoch bei weiter verminderter Ansteuerdauer T₁.In the operation of the internal combustion engine 14 according to 7 the reduced needle lift H is less than 100% by applying the injection valve with the nominal drive current I _V analog 5 achieved, but at further reduced drive time T ₁ .

Somit kann sowohl durch eine Verminderung des Ansteuerstroms I_V, als auch durch eine Verminderung der Ansteuerdauer T₁ eine gegenüber einer maximalen Nadelhubamplitude verringerte Nadelhubamplitude der Ventilnadel des Einspritzventils eingestellt und damit die Nacheinspritzmenge begrenzt werden. Dabei ist eine unvollständige Öffnung der Ventilnadel auf deren ballistische Eigenschaften zurückzuführen und der entsprechende Zustand kann auch als ballistischer Nadelhub bezeichnet werden.Thus, by a reduction of the drive current I _V , as well as by reducing the drive time T _{1 is} reduced compared to a maximum Nadelhubamplitude Nadelhubamplitude the valve needle of the injector adjusted and thus the Nacheinspritzmenge be limited. In this case, an incomplete opening of the valve needle is due to their ballistic properties and the corresponding state can also be referred to as a ballistic needle stroke.

Eine dadurch verringerte Menge an nacheingespritztem Kraftstoff 42 ist insbesondere dann vorgesehen, wenn der Oxidationskatalysator 34 eine vergleichsweise hohe Temperatur erreicht hat. Dann wird zwar die Temperatur des Oxidationskatalysators 34 besonders weitgehend aufrechterhalten, jedoch kommt es nicht zu einer unerwünschten Benetzung der Wände der zweiten Zylinder 20, 22 mit dem nacheingespritzten Kraftstoff 42.This reduces the amount of post-injected fuel 42 is particularly provided when the oxidation catalyst 34 has reached a comparatively high temperature. Then, although the temperature of the oxidation catalyst 34 maintained to a large extent, but there is no unwanted wetting of the walls of the second cylinder 20 . 22 with the post-injected fuel 42 ,

Innerhalb der ersten Zeitspanne 38 ist eine volle Variabilität des Ansteuerdauer T₁ und der Amplitude 68 des Ansteuerstroms I_V gegeben, wodurch flexibel und nahezu unabhängig vom Motorbetriebszustand, jedoch unter dessen Berücksichtigung, die Nacheinspritzmenge an einen Heizbedarf für den Oxidationskatalysator 34 bzw. den Partikelfilter 36 angepasst und gleichzeitig ein stark ausgeprägter CRT-Effekt erzielt werden kann.Within the first period 38 is a full variability of the drive time T ₁ and the amplitude 68 the drive current I _V given flexible and almost independent of the engine operating condition, but taking into account, the Nacheinspritzmenge to a heating demand for the oxidation catalyst 34 or the particle filter 36 adjusted and at the same time a strong CRT effect can be achieved.

Ein Beispiel hierfür ist in einem in 8 gezeigten Diagramm veranschaulicht, bei welchem eine bevorzugt in Abhängigkeit von der Temperatur ϑ des Oxidationskatalysators 34 eingestellte Dauer der Nacheinspritzpause exemplarisch dargestellt ist. Dabei ist auf einer Abszisse 70 die Dauer der Nacheinspritzpause T₃–T₂ angegeben und auf einer Ordinate 72 die Temperatur ϑ auslassseitig des Oxidationskatalysators 34. Entsprechend der im Diagramm gezeigten Kurve 74 wird vorzugsweise und insbesondere in einem Temperaturbereich nahe einer Zieltemperatur von etwa 450°C eine sich zunehmend verlängernde Nacheinspritzpause oder Zeitspanne 40 bei zunehmender Temperatur ϑ des Oxidationskatalysators 34 eingestellt. Bei weniger stark erwärmtem Oxidationskatalysator 34 wird je nach Aufheizbedarf keine oder nur eine sehr kurze Nacheinspritzpause eingestellt, während bei vergleichsweise heißem Oxidationskatalysator 34 eine längere zweite Zeitspanne 40 vorliegt.An example of this is in an in 8th in which one is preferred depending on the temperature θ of the oxidation catalyst 34 set duration of Nacheinspritzpause is shown as an example. It is on an abscissa 70 the duration of Nacheinspritzpause T ₃ -T ₂ indicated and on an ordinate 72 the temperature θ outlet side of the oxidation catalyst 34 , According to the curve shown in the diagram 74 is preferably and in particular in a temperature range near a target temperature of about 450 ° C, an increasingly prolonged Nacheinspritzpause or period of time 40 with increasing temperature θ of the oxidation catalyst 34 set. For less heated oxidation catalyst 34 is set depending on Aufheizbedarf no or only a very short Nacheinspritzpause, while comparatively hot oxidation catalyst 34 a longer second period of time 40 is present.

Ein weiteres Beispiel für eine bevorzugte Vorgehensweise bei der Einstellung der gepulsten Nacheinspritzung ist in einem in 9 gezeigten Diagramm veranschaulicht, in welchem die Einstellung der Ansteuerdauer T₁ (Kurve 112) und der Nacheinspritzpause T₃–T₂ (Kurve 114) in Abhängigkeit von der auf einer Abszisse 120 abgetragenen Temperatur ϑ des Oxidationskatalysators 34 dargestellt sind. Dabei ist die Ansteuerdauer T₁ einer linken Ordinate 116 und die Nacheinspritzpause T₃–T₂ einer rechten Ordinate 118 zugeordnet. Analog zur Kurve 74 in 8 wird eine mit zunehmender Temperatur des Oxidationskatalysators 34 zunehmende Dauer der Einspritzpause eingestellt. Parallel hierzu wird mit Überschreiten der Anspringtemperatur ϑ_A des Oxidationskatalysators 34 eine zunächst rasch ansteigende Ansteuerdauer T₁ eingestellt. Dadurch wird eine vergleichsweise hohe Nacheinspritzmenge realisiert, welche ein rasches Aufheizen des Oxidationskatalysators 34 ermöglicht. Mit zunehmender Temperatur ϑ des Oxidationskatalysators 34 vermindert sich der Heizbedarf und die Ansteuerdauer T₁ wird verringert, bis bei Erreichen einer vorgebbaren Grenztemperatur ϑ_max von etwa 450°C der Nacheinspritzbetrieb beendet wird. Dabei stellt sich unterhalb einer Ansteuerdauer T_B das weiter oben beschriebene ballistische Verhalten der Ventilnadel mit einer gegenüber der maximalen Hubamplitude verminderten Hubamplitude ein.Another example of a preferred approach to adjusting the post pulsed injection is in an in 9 illustrated in which the setting of the driving time T ₁ (curve 112 ) and the post-injection interval T ₃ -T ₂ (curve 114 ) depending on the on an abscissa 120 ablated temperature θ of the oxidation catalyst 34 are shown. The drive time T _{1 is} a left ordinate 116 and the post injection interval T ₃ -T _{2 of} a right ordinate 118 assigned. Analogous to the curve 74 in 8th becomes one with increasing temperature of the oxidation catalyst 34 increasing duration of injection break set. Parallel to this, when the light-off temperature θ _{A of} the oxidation catalyst is exceeded 34 set an initially rapidly increasing drive time T ₁ . As a result, a comparatively high amount of post-injection is realized, which is a rapid heating of the oxidation catalyst 34 allows. With increasing temperature θ of the oxidation catalyst 34 reduces the heating demand and the control period T ₁ is reduced until the post-injection operation is terminated when reaching a predetermined limit temperature θ _max of about 450 ° C. In this case, the ballistic behavior of the valve needle described above, with a reduced stroke amplitude in relation to the maximum stroke amplitude, occurs below a control duration T _B.

Liegt die Temperatur ϑ des Oxidationskatalysators 34 unterhalb der Anspringtemperatur ϑ_A, so ist eine Nacheinspritzung zur Aufheizung nicht zweckmäßig und vorzugsweise auch nicht oder nur in einem sehr geringen Umfang vorgesehen. In einem solchen Fall erfolgt eine Aufheizung des Oxidationskatalysators 34 bevorzugt durch eine Verschiebung der Steuerzeiten wenigstens eines Auslassventils bei wenigstens einem der Zylinder 16, 18, 20, 22 des Dieselmotors 14. Hierzu wird vorliegend bevorzugt ein Phasensteller eingesetzt. Durch eine solche variable Nockenwellensteuerung werden ein Öffnungszeitpunkt 82 und ein Schließzeitpunkt 84 eines Auslassventils (vgl. 10) insbesondere des jeweiligen zweiten Zylinders 20, 22 in Richtung früh verschoben. Es kann eine Frühverschiebung von bis zu etwa 60°KW vorgesehen sein.If the temperature θ of the oxidation catalyst 34 below the light-off temperature θ _A , a post-injection for heating is not appropriate and preferably not provided or only to a very small extent. In such a case, the oxidation catalytic converter is heated up 34 preferably by a shift in the timing of at least one exhaust valve in at least one of the cylinders 16 . 18 . 20 . 22 of the diesel engine 14 , For this purpose, a phaser is preferably used in the present case. Such a variable camshaft control becomes an opening timing 82 and a closing time 84 one Exhaust valve (see. 10 ) in particular of the respective second cylinder 20 . 22 moved towards early. It can be provided an early shift of up to about 60 ° KW.

Dies ist in 10 veranschaulicht, in welcher eine Kurve 86 den Hub eines Auslassventils im Normalbetrieb des Dieselmotors 14 zeigt. Entsprechend schließt das Auslassventil, wenn ein Einlassventil öffnet, dessen Hub durch eine weitere Kurve 88 veranschaulicht ist. Durch den Phasensteller werden nun der Öffnungszeitpunkt 82 und der Schließzeitpunkt 84 des Auslassventils in Richtung früh verschoben, wie dies in 10 durch eine weitere Kurve 90 veranschaulicht ist.This is in 10 illustrates in which a curve 86 the stroke of an exhaust valve during normal operation of the diesel engine 14 shows. Accordingly, when an inlet valve opens, the exhaust valve closes its stroke through another curve 88 is illustrated. By the phaser now the opening time 82 and the closing time 84 the exhaust valve moved towards early, as in 10 through another curve 90 is illustrated.

Entsprechend ist ein Schließzeitpunkt 92 des Auslassventils erreicht, bevor der Ausstoßtakt des jeweiligen Zylinders beendet ist. Dadurch ergibt sich im Brennraum des Zylinders eine Zwischenkompression, welche als Maximum 94 oder Peak einer weiteren, den Druck im Brennraum angebenden Kurve 96 in 10 veranschaulicht ist.Accordingly, a closing time 92 of the exhaust valve reached before the exhaust stroke of each cylinder is completed. This results in the combustion chamber of the cylinder an intermediate compression, which as a maximum 94 or peak of another, the pressure in the combustion chamber indicating curve 96 in 10 is illustrated.

Ebenso wie der Schließzeitpunkt 92 ist auch ein Öffnungszeitpunkt 98 des Auslassventils in Richtung früh verschoben. Dies bewirkt, dass der Brennraumdruck absinkt, und zwar vorliegend im Bereich von etwa 140°KW. Zur Veranschaulichung dieses Absinkens des Drucks im Brennraum gibt in 10 eine weitere Kurve 100 die Druckverhältnisse im Brennraum beim normalen, der Kurve 86 entsprechenden Ansteuern des Auslassventils an.As well as the closing time 92 is also an opening time 98 of the exhaust valve shifted toward early. This causes the combustion chamber pressure to drop, in the present case in the range of approximately 140 ° CA. To illustrate this drop in pressure in the combustion chamber is in 10 another curve 100 the pressure conditions in the combustion chamber at normal, the curve 86 corresponding activation of the exhaust valve.

Durch die mit der Zwischenkompression einhergehende Temperaturerhöhung, welche dadurch zustande kommt, dass das Restgas bei jetzt früher schließendem Auslassventil noch verdichtet wird, lässt sich der Oxidationskatalysator 34 besonders einfach und aufwandsarm auf seine Anspringtemperatur bringen. Vorzugsweise wirkt der Phasensteller auf alle Zylinder 16, 18, 20, 22 des Dieselmotors 14 in gleicher Weise.As a result of the temperature increase associated with the intermediate compression, which is due to the fact that the residual gas is still compressed when the exhaust valve now closes earlier, the oxidation catalytic converter can be used 34 bring it to its light-off temperature with particular ease and with little effort. Preferably, the phaser acts on all cylinders 16 . 18 . 20 . 22 of the diesel engine 14 in the same way.

Wenn jedoch bei aufgrund des frühen Öffnens des Auslassventils abgesenktem Druck im Brennraum eine Nacheinspritzung in denselben vorgenommen wird, so kann aufgrund des geringeren Gegendrucks im Zylinder der Kraftstoffstrahl mit höherem Impuls und größerem Masseanteil gegen die Zylinderwand spritzen. Dies führt zu einem unerwünschten Eintrag von Kraftstoff ins Motoröl.However, if post-injection is made in the combustion chamber due to the pressure being released in the combustion chamber due to the early opening of the exhaust valve, the higher momentum and mass flow fuel jet may splash against the cylinder wall because of the lower back pressure in the cylinder. This leads to an undesirable entry of fuel into the engine oil.

Vorliegend werden daher bei aktiver Nacheinspritzung der Öffnungszeitpunkt 82 und der Schließzeitpunkt 84 des Auslassventils bevorzugt nicht oder nur wenig in Richtung früh verschoben, wenn Nacheinspritzungen stattfinden. Umgekehrt werden Nacheinspritzungen überhaupt und insbesondere mit größerer Menge an Kraftstoff 42 erst dann vorgenommen, wenn der nach früh verschobene Öffnungszeitpunkt 98 und der nach früh verschobene Schließzeitpunkt 92 wieder in Richtung normal verschoben sind.In the present case, therefore, with active post-injection, the opening time 82 and the closing time 84 the exhaust valve preferably not or only slightly shifted in the early direction when post-injections take place. Conversely, post-injections are made at all times, and in particular with a larger amount of fuel 42 only then made when the postponed opening time 98 and the early postponed closing time 92 moved back towards normal.

Hierbei kann speziell im Bereich der Anspringtemperatur ϑ_A des Oxidationskatalysators 34 eine Überlappung derart vorgesehen sein, dass eine zunehmende Menge an Kraftstoff 42 mittels der Nacheinspritzung eingespritzt wird, während die nach früh verschobenen Zeitpunkte wieder zunehmend zu dem normalen Öffnungszeitpunkt 82 und dem normalen Schließzeitpunkt 84 hin verschoben werden. So wird die Benetzung der Zylinderwand mit während einer Nacheinspritzung eingebrachtem Kraftstoff 42 auf ein Minimum begrenzt.In this case, especially in the area of the light-off temperature θ _{A of} the oxidation catalyst 34 an overlap may be provided such that an increasing amount of fuel 42 is injected by means of the post-injection, while the postponed times again increasingly to the normal opening time 82 and the normal closing time 84 to be postponed. Thus, the wetting of the cylinder wall with introduced during a post-injection fuel 42 kept to a minimum.

Eine beispielhafte Vorgehensweise ist in 11 lediglich grob schematisch veranschaulicht. Im Graphen von 11 ist eine Kurve 102 einer auf einer linken Ordinate 106 abgetragenen Frühverstellung V des Öffnungs- und Schließzeitpunkts 82, 92 eines jeweiligen Auslassventils zugeordnet. Ausgehend von niedrigen Temperaturen ϑ unterhalb der mit ϑ_A bezeichneten Anspringtemperatur des Oxidationskatalysators 34 wird die Frühverstellung V von 100%, entsprechend etwa 60°KW, bis auf die Normalbetriebseinstellung mit auf einer Abszisse 110 abgetragener steigender Temperatur ϑ verringert. Insbesondere wird sie im Bereich der Anspringtemperatur ϑ_A zunehmend stark verringert. Mit Erreichen der Anspringtemperatur ϑ_A vermag der Oxidationskatalysator 34 unverbrannte bzw. teilverbrannte Kraftstoffbestandteile umzusetzen, weshalb eine weitere Aufheizung mit Hilfe der oben beschriebenen Nacheinspritzung von Kraftstoff in wenigstens einen der zweiten Zylinder 20, 22 bewirkt werden kann. Eine in 11 als Kurve 104 dargestellte und auf der Ordinate 108 abgetragene Gesamt-Nacheinspritzmenge m_NE je Arbeitstakt wird daher so eingestellt, dass sie beginnend bei der Anspringtemperatur ϑ_A mit zunehmender Temperatur ϑ zunächst zunehmend rasch ansteigt. Mit abnehmendem Aufheizbedarf und zunehmender Annäherung der Temperatur ϑ des Oxidationskatalysator 34 an die Zieltemperatur von etwa 450°C nimmt die Gesamt-Nacheinspritzmenge m_NE dann wieder ab. So kann auf effektive und Kraftstoff sparende Weise eine Aufheizung des Oxidationskatalysators 34 und somit eine NO₂-Bildung erzielt werden, welche eine effektive Rußoxidation im Partikelfilter 36 ermöglicht und daher thermische Partikelfilterregenerationen durch Sauerstoff induzierten Rußabbrand weitgehend vermeidet.An exemplary procedure is in 11 only roughly schematically illustrated. In the graph of 11 is a curve 102 one on a left ordinate 106 worn advance V of the opening and closing time 82 . 92 associated with a respective exhaust valve. Starting from low temperatures θ below the light-off temperature of the oxidation catalyst designated with θ _A 34 is the advance V from 100%, corresponding to about 60 ° CA, to the normal operating setting with on an abscissa 110 ablated rising temperature θ reduced. In particular, it is increasingly greatly reduced in the area of the light-off temperature θ _A. Upon reaching the light-off temperature θ _A, the oxidation catalyst can 34 to convert unburned or partially burned fuel components, which is why a further heating by means of the above-described post-injection of fuel in at least one of the second cylinder 20 . 22 can be effected. An in 11 as a curve 104 shown and on the ordinate 108 ablated total Nacheinspritzmenge m _NE per power stroke is therefore set so that it begins to rise increasingly rapidly starting with the light-off temperature θ _A with increasing temperature θ. With decreasing Aufheizbedarf and increasing approximation of the temperature θ of the oxidation catalyst 34 to the target temperature of about 450 ° C, the total post-injection quantity m _NE then decreases again. Thus, in an effective and fuel-efficient manner, heating of the oxidation catalyst 34 and thus a NO ₂ formation can be achieved, which is an effective soot oxidation in the particulate filter 36 allows and therefore thermal particle filter regeneration by oxygen induced Rußabbrand largely avoids.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Anordnungarrangement
1212: Abgasanlageexhaust system
1414: BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1616: Zylindercylinder
18 18: Zylindercylinder
2020: Zylindercylinder
2222: Zylindercylinder
2424: Abgasleitungexhaust pipe
2626: Turbineturbine
2828: AbgasrückführleitungExhaust gas recirculation line
3030: AbgasrückführungsventilExhaust gas recirculation valve
3232: Abgasleitungexhaust pipe
3434: Oxidationskatalysatoroxidation catalyst
3636: Partikelfilterparticulate Filter
3838: ZeitspannePeriod of time
4040: ZeitspannePeriod of time
4242: Kraftstofffuel
4444: SCR-KatalysatorSCR catalyst
4646: Ammoniak-Schlupf-KatalysatorAmmonia slip catalyst
4848: Dosiergerätdosing
5050: Steuergerätcontrol unit
5252: KurveCurve
5454: Balkenbar
5656: KurveCurve
5858: KurveCurve
6060: KurveCurve
6262: KurveCurve
6363: KurveCurve
6464: ZeitspannePeriod of time
6565: Ordinateordinate
6666: Ordinateordinate
6868: Amplitudeamplitude
7070: Abszisseabscissa
7272: Ordinateordinate
7474: KurveCurve
7676: Ordinateordinate
7878: Abszisseabscissa
8080: KurveCurve
8282: ÖffnungszeitpunktOpening time
8484: SchließzeitpunktClosing time
8686: KurveCurve
8888: KurveCurve
9090: KurveCurve
9292: SchließzeitpunktClosing time
9494: Maximummaximum
9696: KurveCurve
9898: ÖffnungszeitpunktOpening time
100100: KurveCurve
102102: KurveCurve
104104: KurveCurve
106106: Ordinateordinate
108108: Ordinateordinate
110110: Abszisseabscissa
112112: KurveCurve
114114: KurveCurve
116116: Ordinateordinate
118118: OrdninateOrdninate
120120: Abszisseabscissa

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2005/003537 A1 [0003]

Claims

Method for operating an internal combustion engine ( 14 ), in which in order to support a regeneration in an exhaust tract of the internal combustion engine ( 14 ) and an oxidation catalyst ( 34 ) downstream particle filter ( 36 ) Post-injections of fuel by means of an injection valve with a valve needle into at least one cylinder ( 16 . 18 . 20 . 22 ) of the internal combustion engine ( 14 ), wherein for carrying out the post-injection a drive current (I _V ) of the injection valve for actuating the valve needle as a function of the temperature (θ) of the oxidation catalyst ( 34 ) is set.

A method according to claim 1, characterized in that above a predetermined temperature for the oxidation catalyst ( 34 ) a Nacheinspritzmenge (m _NE ) is limited by the fact that in the post-injections with respect to a maximum Nadelhubamplitude reduced Nadelhubamplitude (H) of the valve needle of the injection valve is adjusted.

A method according to claim 2, characterized in that for setting the reduced Nadelhubamplitude (H) is set to a value below a Ansteuerstrom nominal value reduced drive current (I _V ) is set.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that for adjusting the reduced Nadelhubamplitude a drive time (T ₁ ) of the injection valve with the drive current (I _V ) is reduced.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a light-off temperature (θ _A ) of the oxidation catalyst ( 34 ) Including temperature range for the oxidation catalyst ( 34 ) an early shift for a closing time of an exhaust valve of a cylinder ( 16 . 18 . 20 . 22 ), wherein the early shift with increasing temperature (θ _A ) of the oxidation catalyst ( 34 ) and a post-injection amount (m _NE ) is increased in parallel.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the post-injections during a first period ( 38 ) of a predefinable duration and during a period of time ( 38 ) immediately after the second period ( 40 ) are prevented with a predefinable duration and first time periods ( 38 ) and second time periods ( 40 ) alternating in direct succession.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a duration of the first period ( 38 ) and / or a duration of the second period ( 40 ) as a function of the temperature (θ _A ) of the oxidation catalyst ( 34 ) is set.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a post-injection only for cylinders ( 20 . 22 ) of the internal combustion engine ( 14 ) whose exhaust gas is not or at most in a negligible proportion in a supply air tract of the internal combustion engine ( 14 ) is returned.