DE102014016700A1

DE102014016700A1 - Method for the regeneration of a particle-engine particle filter

Info

Publication number: DE102014016700A1
Application number: DE102014016700.3A
Authority: DE
Inventors: Jan Fritzsche
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Ein Verfahren zur Regeneration eines ottomotorischen Partikelfilters (1) wird bereitgestellt, das nachfolgende Verfahrensschritte aufweist: Deaktivierung einer Zündung wenigsten eines Zylinders (11–14) des Otto-Motors (10) unter Verminderung der Zufuhr von Otto-Kraftstoff in den betreffenden Zylinder bzw. in die betreffenden Zylinder.A method for the regeneration of a particle-engine particulate filter (1) is provided, comprising the following method steps: Deactivation of ignition of at least one cylinder (11-14) of the gasoline engine (10) while reducing the supply of gasoline in the respective cylinder or into the cylinders in question.

Description

Ein Verfahren zur Regeneration eines ottomotorischen Partikelfilters sowie eine Otto-Motor mit wenigstens einem Zylinder, mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Otto-Kraftstoff zum Zylinder, mit einer im Bereich des Zylinders angeordneten Zündfunken-Einrichtung sowie mit einem im Bereich eines Auslasses des Zylinders angeordneten Partikelfilter. Insbesondere können direkteinspritzende Otto-Motoren bei der Verbrennung im Vergleich zu saugrohreingespritzten Otto-Motoren und Vergasermotoren vermehrt Partikel bilden. Eine Möglichkeit zur Verringerung dieser Partikel ist der Einsatz eines ottomotorischen Partikelfilters im Abgasstrang des Motors. Der größte Teil dieser Partikel besteht aus Kohlenwasserstoffen. Der ottomotorische Partikelfilter kann in bestimmten Intervallen von einer Partikelanreicherung in Form von Kohlenwasserstoffansammlungen befreit werden. Dazu kann der ottomotorische Partikelfilter auf eine Regenerationstemperatur erhitzt werden und mit einem reaktiven Gas durchströmt werden. Dies führt zur Umsetzung des Rußes aus Kohlenwasserstoffen zum Beispiel in Wasser und CO₂, falls das reaktive Gas Sauerstoff enthält. Ein Problem ergibt sich unter anderem bei niedrigen Motorlasten. Dabei kann es vorkommen, dass der Motor unter normalen Betriebsbedingungen ungenügend thermische Energie insbesondere in Bezug auf eine Abgastemperatur für die Verbrennung des Rußes zur Verfügung stellt.A method for the regeneration of a particle-coupled engine and an Otto engine with at least one cylinder, with a device for supplying Otto fuel to the cylinder, with a arranged in the region of the cylinder spark device and with a arranged in the region of an outlet of the cylinder particulate filter , In particular, direct-injection spark-ignition engines can increasingly form particles during combustion in comparison with intake-pipe-injected gasoline engines and carburetor engines. One way to reduce these particles is the use of a particle-engine particulate filter in the exhaust system of the engine. The majority of these particles consists of hydrocarbons. The particulate particle filter can be freed from particle accumulation in the form of hydrocarbon accumulations at certain intervals. For this purpose, the Otto engine particulate filter can be heated to a regeneration temperature and flowed through with a reactive gas. This leads to the conversion of the carbon black from hydrocarbons, for example into water and CO ₂ , if the reactive gas contains oxygen. A problem arises among other things at low engine loads. It may happen that under normal operating conditions the engine provides insufficient thermal energy, in particular with respect to an exhaust gas temperature for the combustion of the soot.

Ein Verfahren zum Steuern der Zündung eines Ottomotors für ein Partikelfilterregenerieren ist aus der Druckschrift DE 10 2010 046 666 A1 bekannt. Dazu wird zum Oxidieren von Partikelanreicherungen in dem Partikelfilter, die von dem Ottomotor erzeugt werden, die Motorzündung so gesteuert, dass der von dem Partikelfilter gehaltene Ruß selbst während niedriger Motorlasten oxidiert werden kann, indem eine Zündzeitpunktverzögerung wenigstens eines Zylinders auf spät gestellt wird, um eine Temperatur des Partikelfilters über eine zum Oxidieren der Rußpartikelanreicherungen erforderliche Schwellentemperatur zu regeln. A method of controlling the ignition of a gasoline engine for particulate filter regeneration is disclosed in the document DE 10 2010 046 666 A1 known. To do this, to oxidize particulate accumulations in the particulate filter produced by the gasoline engine, the engine ignition is controlled so that the soot retained by the particulate filter can be oxidized even during low engine loads by retarding an ignition timing retard of at least one cylinder Temperature of the particulate filter over a threshold temperature required for oxidizing the soot particle enrichments.

rung der Laufruhe des Ottomotors beim Betrieb mit Luftüberschuss während der Regeneration des Partikelfilters ermöglicht.tion of the smoothness of the gasoline engine when operating with excess air during the regeneration of the particulate filter allows.

Gelöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments emerge from the features of the dependent claims.

Eine Durchführungsform des Verfahrens weist nachfolgende Verfahrensschritte auf: Deaktivierung einer Zündung wenigsten eines Zylinders des Otto-Motors (10) und Verminderung der Zufuhr von Otto-Kraftstoff in den betreffenden Zylinder bzw. in die betreffenden Zylinder.An embodiment of the method has the following method steps: Deactivation of ignition of at least one cylinder of the Otto engine ( 10 ) and reducing the supply of gasoline in the respective cylinder or in the respective cylinder.

In diesem Zusammenhang wird unter Zylinder ein Verbrennungszylinder verstandem. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist es, dass eine Regeneration des Partikelfilters auch bei niedriger Last zuverlässig möglich ist. Außerdem wird der Motorrundlauf wenig beeinträchtigt und damit verbessert. Die Zylinder mit aktivierter Zündung fahren automatisch ohne den wenigsten einen Zylinder mit deaktivierter Zündung bei erhöhter Last, was die Abgastemperatur der aktiv gezündeten Zylinder erhöht und die Regeneration des Partikelfilters zusätzlich unterstützt. Der wenigstens eine Zylinder mit deaktivierter Zündung kann individuell mit einem abgastemperaturoptimalen Luft/Kraftstoffverhältnis betrieben werden. Dies ist besonders wirksam bei Otto-Motoren mit Direkteinspritzung, da durch die Direkteispritzung ein Verdichtungshub mit eingespritztem Kraftstoff vermieden wird, zumal da eine mögliche Selbstentzündung im Verdichterhub bei saugrohreingespritzten Otto-Motoren und Vergasermotoren vermieden wird. Darüber hinaus kann bei Otto-Motoren mit Direkteinspritzung mit direkteinspritzung jeweils während einer einzelnen Kurbelwellenumdrehung die Kraftstoffzeinspritzung und die Zündung eines einzelnen Zylinders deaktiviert werden, und somit eine präzise Steuerung einer zusätzlichen Zufuhr von Luft dem Partikelfilter zur Verbrennung der Rußpartikeln zugeführt werden kann.In this context, a cylinder is understood to mean a combustion cylinder. An advantage of this method is that a regeneration of the particulate filter is reliably possible even at low load. In addition, the engine circlet is little affected and thus improved. The cylinders with activated ignition drive automatically without the least one cylinder with deactivated ignition at elevated load, which increases the exhaust gas temperature of the actively ignited cylinder and additionally supports the regeneration of the particulate filter. The at least one cylinder with deactivated ignition can be operated individually with a exhaust temperature-optimal air / fuel ratio. This is particularly effective in gasoline engines with direct injection, since the Direktispritzung a compression stroke with injected fuel is avoided, especially since there is a possible auto-ignition in the compressor stroke is avoided in suction-injected Otto engines and carburetor engines. Moreover, in direct injection gasoline direct injection engines, fuel injection and ignition of a single cylinder may each be deactivated during a single crankshaft revolution, and thus precise control of additional air supply may be provided to the particulate filter for combustion of the soot particles.

Andererseits ist es auch möglich eine Einstellung der Verminderung der Zufuhr von Otto-Kraftstoff von der Erfassung von Betriebsparametern des Ottomotors in Bezug auf eine Motordrehzahl, eine Katalysatortemperatur, eine Partikelfiltertemperatur und einen λ-Wert des Luft/Kraftstoffverhältnisses erfasst abhängig zu machen, und die Regeneration des ottomotorischen Partikelfilters, nach Erfassen eines Schwellenwerts einer Partikelanreicherung in dem ottomotorischen Partikelfilter durchzuführen.On the other hand, it is also possible to make an adjustment of the decrease in the supply of gasoline fuel dependent on the detection of operating parameters of the gasoline engine with respect to an engine speed, a catalyst temperature, a particulate filter temperature and a λ value of the air-fuel ratio, and the regeneration of the Otto cycle particulate filter, after detecting a threshold value of particulate accumulation in the Otto engine particulate filter.

Weiterhin ist es vorgesehen, das Deaktivieren einer Zündung bei Unterschreiten eines Schwellenwerts ΔT_K der Katalysatortemperatur und gleichzeitigem Erreichen des Schwellenwerts einer Partikelanreicherung durchzuführen, so dass Zündung wenigstens eines Zylinders bei Unterschreiten des Schwellenwerts ΔT_K der Katalysatortemperatur und bei gleichzeitigem Erreichen und/oder Überschreiten des Schwellenwerts einer Partikelanreicherung in dem Partikelfilter deaktiviert wird. Solange der Schwellenwert der Partikelanreicherung nicht erreicht wird, ist eine ausreichende Aufnahmekapazität von Partikeln beim Durchströmen des Partikelfilters mit Abgas gewährleistet. Andererseits sollte die Katalysatortemperatur T_K einem optimalen Temperaturwirkungsbereich wenigstens aber über einem Schwellenwert ΔT_K liegen. Um diesen Schwellenwert ΔT_K zu erreichen, ohne dass der Schwellenwert der Partikelanreicherung vorliegt, reicht es aus, lediglich den Zündzeitpunkt wenigstens eines der Zylinder oder aller in Richtung später Zündung zu verändern.Furthermore, it is provided to perform the deactivation of an ignition when falling below a threshold value ΔT _{K of} the catalyst temperature and simultaneously reaching the threshold particle enrichment, so that ignition of at least one cylinder falls below the threshold value ΔT _{K of} the catalyst temperature and at the same time reaching and / or exceeding the threshold value Particle enrichment is deactivated in the particulate filter. As long as the threshold value of the particle enrichment is not reached, a sufficient absorption capacity of particles is ensured when flowing through the particle filter with exhaust gas. On the other hand, the catalyst temperature T _K should be at least above a threshold value ΔT _{K for} an optimum temperature action range. To this To reach threshold value ΔT _K , without the threshold value of the particle enrichment is present, it is sufficient only to change the ignition timing of at least one of the cylinders or all in the direction of later ignition.

Außerdem ist es in einer weiteren Ausführungsform für die Regeneration des Partikelfilters eines Otto-Motors mit Direkteinspritzung vorgesehen, eine geregelte Kraftstoff-Einspritzmenge zeitlich verzögert in den wenigstens einen Zylinder, dessen Zündung deaktiviert wird, einzuspritzen. Die Kraftstoff-Einspritzmenge wird dabei mittels Anpassung einer Einspritzimpulslänge unter Überwachen eines zulässigen Regenerationstemperaturbereichs ΔT_P des Partikelfilters variiert. Dieser zulässige Regenerationstemperaturbereichs ΔT_P des Partikelfilters beginnt bei einer Mindestverbrennungstemperatur der Rußpartikel und ist nach oben durch eine maximale Temperatur, bei welcher der Partikelfilter und andere Bauteile unbeschadet betrieben werden können, begrenzt.It is also provided in a further embodiment for the regeneration of the particulate filter of a gasoline engine with direct injection, a regulated fuel injection amount delayed in time in the at least one cylinder whose ignition is deactivated to inject. The fuel injection quantity is varied by adjusting an injection pulse length while monitoring an allowable regeneration temperature range .DELTA.T _{P of} the particulate filter. This permissible regeneration temperature range ΔT _{P of} the particulate filter starts at a minimum combustion temperature of the soot particles and is limited upward by a maximum temperature at which the particulate filter and other components can be operated without damage.

Im Prinzip kann von n Zylindern eines Ottomotors mit Direkteinspritzung die Zündung von bis zu n – 1 Zylindern für eine Regeneration des Partikelfilters deaktiviert werden, wobei es möglich ist, die Kraftstoff-Einspritzmenge eines einzelnen Zylinders der n – 1 Zylinder auch auf null zu reduzieren, und damit den λ-Wert bzw. das Luft/Kraftstoffverhältnis für diesen Zylinder auf ∞ einzustellen.In principle, of n cylinders of a direct-injection gasoline engine, the ignition of up to n-1 cylinders may be deactivated for regeneration of the particulate filter, it being possible to reduce the fuel injection quantity of a single cylinder of the n-1 cylinders to zero, and thus set the λ value or the air / fuel ratio for this cylinder to ∞.

Mit einer weiteren Durchführungsform wird bei einem Luft/Kraftstoffverhältnis für einen gesamten oder globalen Abgaswert λ > 1 eines Motorbetriebs mit deaktivierter Zündung wenigstens eines Zylinders die Abgastemperatur im Partikelfilter stärker erhöht im Vergleich zu einem Motorbetrieb ohne Deaktivieren der Zündungen der Zylinder bei stöchiometrischem Luft/Kraftstoffverhältnis mit einem gesamten oder globalen Abgaswert λ = 1. Andererseits ist es nicht erforderlich die Zylinder mit aktivierter Zündung auf einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis mit λ = 1 zu halten. Vielmehr können auch zylinderindividuellem Luft/Kraftstoffverhältnis für die Zylinder mit aktivierter Zündung beibehalten werden.In another embodiment, at an air / fuel ratio for a total or global exhaust gas λ> 1 of engine operation with the ignition of at least one cylinder deactivated, the exhaust gas temperature in the particulate filter is increased more than compared to engine operation without deactivating the cylinder firings at stoichiometric air / fuel ratio On the other hand, it is not necessary to keep the cylinders with activated ignition at a stoichiometric air / fuel ratio with λ = 1. Rather, cylinder-specific air / fuel ratio for the cylinder with activated ignition can be maintained.

In einer weiteren Durchführungsform wird zum Erfassen des Schwellenwerts einer Partikelanreicherung im Partikelfilter eine Druckdifferenz ΔP zwischen einem Partikelfilter-Einlassdrucksensor und einem Partikelfilter-Auslassdrucksensor erfasst, und bei Erreichen oder Überschreiten eines Druckdifferenzschwellwertes ΔP_S wird das Verfahren zur Regeneration des ottomotorischen Partikelfilters durchgeführt. Die Druckmessung hat den Vorteil, dass relativ genau der Zustand einer zunehmenden Partikelanreicherung überwacht und bei Erreichen eines Druckdifferenzschwellenwertes zuverlässig die Regeneration bei störungsfreiem Betrieb des Ottomotors mit Direkteinspritzung vorgenommen werden kann.In a further form of implementation for detecting the threshold of a particulate accumulation in the particulate filter is detected, a pressure difference AP between a particulate filter inlet pressure sensor and a particle filter outlet pressure sensor, and upon reaching or exceeding a Druckdifferenzschwellwertes .DELTA.P _S, the process for regeneration of the gasoline engine particulate filter is performed. The pressure measurement has the advantage that relatively accurately monitors the state of increasing particle enrichment and when reaching a pressure difference threshold value, the regeneration can be made with trouble-free operation of the gasoline engine with direct injection.

Für die Steuerung der Regeneration des Partikelfilters wird ein Computerprogrammprodukt eingesetzt, das, wenn es auf einer Recheneinheit (ECM) eines Ottomotors mit Direkteinspritzung ausgeführt wird, die Recheneinheit (ECM) anleitet, folgende Schritte auszuführen:
Erfassen eines Schwellenwerts einer Partikelanreicherung in dem ottomotorischen Partikelfilter;
Erfassen von Betriebsparametern des Ottomotors mit Direkteinspritzung in Bezug auf eine Motordrehzahl (n), eine Katalysatortemperatur (T_K), eine Partikelfiltertemperatur (T_P) und einen λ-Wert des Luft/Kraftstoffverhältnisses;
Deaktivieren einer Zündung wenigstens eines von Zylindern des Ottomotors mit Direkteinspritzung unter gleichzeitiger Verzögerung des Einspritzungszeitpunktes, wenn der Schwellenwert der Partikelanreicherung entweder erreicht oder auch überschritten wird.For the control of the regeneration of the particulate filter, a computer program product is used which, when executed on an arithmetic logic unit (ECM) of a direct injection gasoline engine, instructs the arithmetic logic unit (ECM) to carry out the following steps:
Detecting a threshold of particulate accumulation in the Otto engine particulate filter;
Detecting operating parameters of the direct injection gasoline engine with respect to an engine speed (n), a catalyst temperature (T _K ), a particulate filter temperature (T _P ) and a λ value of the air / fuel ratio;
Deactivating ignition of at least one of cylinders of the direct injection gasoline engine while delaying injection timing when the threshold of particulate enrichment is either met or exceeded.

In diesem Zusammenhang ist die Recheneinheit des Computerprogrammprodukts Bestandteil eines Motorsteuerungsmoduls (ECM, Engine Control Module). Derartige funktionale Einheiten, die in dieser Spezifikation beschrieben werden, sind als Module bezeichnet, um besonders ihre Ausführungsunabhängigkeit hervorzuheben. Module können Hardware-Schaltkreise mit einem oder mehreren Prozessoren mit Speicher, Höchst-Integrations-Schaltkreise (VLSI), Gate Arrays, programmierbare Logik- und/oder diskrete Komponenten einschließen. Die Hardware-Schaltungen können Logikfunktionen durchführen, computerlesbare Programme, die auf fassbaren Speichergeräten gespeichert sind, durchführen und/oder programmierte Funktionen ausführen. Module können auch ein computerlesbares Speichermedium einschließen, das ein computerlesbares Programm umfasst, welches auf einem fassbaren Speichergerät gespeichert ist, das eine Funktion durchführt, wenn es durch eine Hardware-Schaltung wie einem Prozessor, Mikroprozessor oder dergleichen ausgeführt wird.In this context, the computing unit of the computer program product is part of an engine control module (ECM). Such functional units described in this specification are referred to as modules, particularly to emphasize their execution independence. Modules may include hardware circuits having one or more processors with memory, high-integration circuits (VLSI), gate arrays, programmable logic and / or discrete components. The hardware circuits may perform logic functions, perform computer-readable programs stored on tangible storage devices, and / or perform programmed functions. Modules may also include a computer readable storage medium comprising a computer readable program stored on a tangible storage device that performs a function when executed by a hardware circuit such as a processor, microprocessor, or the like.

Mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird auch eine Vorrichtung angegeben, die geeignet ist, ein oben beschriebenes Verfahren durchzuführen. Die Vorrichtung weist dabei Mittel, die geeignet sind, ein Deaktivieren einer Zündung wenigstens eines Zylinders des Otto-Motors auszuführen, sowie Mittel, die geeignet sind, ein Vermindern der Zufuhr von Otto-Kraftstoff in den betreffenden Zylinder bzw.. in die betreffenden Zylinder auszuführen, auf.A further embodiment of the invention also provides a device which is suitable for carrying out a method described above. In this case, the device has means which are suitable for effecting deactivation of ignition of at least one cylinder of the gasoline engine, and means which are suitable for carrying out a reduction in the supply of gasoline fuel into the relevant cylinder or into the respective cylinders , on.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann weiter nachfolgende Mittel aufweisen, nämlich Mittel die geeignet sind, einen Schwellenwert einer Partikelanreicherung in einem Partikelfilter zu erfassen und Mittel, die geeignet sind, Betriebsparameter eines Ottomotors in Bezug auf eine Motordrehzahl n, eine Katalysatortemperatur T_K, eine Partikelfiltertemperatur T_P und einen λ-Wert des Luft/Kraftstoffverhältnisses zu erfassen.The device for carrying out the method may further comprise the following means, namely means which are suitable, a threshold value to detect a particulate accumulation in a particulate filter and means adapted to detect operating parameters of a gasoline engine with respect to an engine speed n, a catalyst temperature T _K , a particulate filter temperature T _P and a λ value of the air / fuel ratio.

Zudem kann die Vorrichtung ausgebildet sein, die Regeneration des ottomotrischen Partikelfilters durchzuführen, falls durch die Mittel, die geeignet sind, einen Schwellenwert einer Partikelanreicherung in einem Partikelfilter zu erfassen, ein Schwellenwert einer Partikelanreicherung in dem Partikelfilter erfasst wurde.In addition, the device may be configured to perform the regeneration of the ottomotrischen particle filter, if by the means which are suitable to detect a threshold value of a particle enrichment in a particulate filter, a threshold value of a particulate accumulation was detected in the particulate filter.

Weiter kann die Vorrichtung einen Vergleicher aufweisen, um eine durch die Mittel, die geeignet sind, Betriebsparameter eines Ottomotors in Bezug auf eine Motordrehzahl n, eine Katalysatortemperatur TK, eine Partikelfiltertemperatur TP und einen λ-Wert des Luft/Kraftstoffverhältnisses zu erfassen, erfasste Katalysatortemperatur mit einem Schwellenwert für die Katalysatortemperatur zu vergleichen und die Mittel, die geeignet sind, ein Deaktivieren einer Zündung wenigstens eines Zylinders eines Otto-Motors auszuführen, ausgebildet sein, das Deaktivieren einer Zündung durchzuführen, falls die Katalysatortemperatur den Schwellenwert für die Katalysatortemperatur unterschreitet und gleichzeitig die Mittel die geeignet sind, einen Schwellenwert einer Partikelanreicherung in einem Partikelfilter zu erfassen, einen Schwellwert einer Partikelanreichung erfassen.Further, the apparatus may include a comparator for acquiring a detected catalyst temperature by the means capable of detecting operating parameters of a gasoline engine with respect to an engine speed n, a catalyst temperature TK, a particulate filter temperature TP and a λ value of the air-fuel ratio to compare a threshold for the catalyst temperature and the means adapted to perform a deactivation of ignition of at least one cylinder of a gasoline engine, be configured to perform the deactivation of an ignition, if the catalyst temperature falls below the threshold for the catalyst temperature and simultaneously the means which are suitable for detecting a threshold value of particle enrichment in a particulate filter, detect a threshold value of particulate accumulation.

Die Mittel, die geeignet sind, ein Vermindern der Zufuhr von Otto-Kraftstoff in den betreffenden Zylinder bzw. in die betreffenden Zylinder auszuführen, können weiter ein Mittel zum Variieren einer verminderten Kraftstoffmenge für einen Otto-Motor mit Direkteinspritzung, welche zeitlich verzögert in den wenigstens einen Zylinder mit deaktivierter Zündung eingespritzt wird, mittels Anpassung einer Einspritzimpulslänge unter Überwachen eines zulässigen Regenerationstemperaturbereichs des Partikelfilters, aufweisen.The means adapted to carry out a reduction in the supply of gasoline fuel in the respective cylinder or in the respective cylinders, may further comprise a means for varying a reduced amount of fuel for a gasoline engine with direct injection, which is delayed in the at least a cylinder is injected with the ignition off, by adjusting an injection pulse length while monitoring an allowable regeneration temperature range of the particulate filter having.

Die Mittel, die geeignet sind, ein Deaktivieren einer Zündung wenigstens eines Zylinders eines Otto-Motors auszuführen, können weiter ausgebildet sein, von n Zylindern eines Otto-Motors mit Direkteinspritzung die Zündung von bis zu n – 1 Zylindern zu deaktivieren.The means adapted to effect deactivation of ignition of at least one cylinder of an Otto engine may be further configured to deactivate ignition of up to n-1 cylinders of n cylinders of a direct-injection gasoline engine.

Auch können die Mittel, die geeignet sind, ein Vermindern der Zufuhr von Otto-Kraftstooff in den betreffenden Zylinder bzw. in die betreffenden Zylinder auszuführen, Mittel zum Abschalten des Einspritzens bei Otto-Motoren mit Direkteinspritzung aufweisen.Also, the means capable of effecting a decrease in the supply of gasoline fuel into the respective cylinder or cylinders may include means for switching off injection in direct injection gasoline engines.

Die Vorrichtung kann zudem ein Mittel zum Erhöhen der Abgastemperatur in einem Partikelfilter bei einem Luft/Kraftstoffverhältnis für einen Abgaswert λ > 1 eines Verbrennungsmotors mit deaktivierter Zündung wenigstens eines Zylinders im Vergleich zu einem Verbrennungsmotorbetrieb ohne Deaktivierung der Zündungen der Zylinder bei stöchiometrischem Luft/Kraftstoffverhältnis mit einem Abgaswert λ = 1, aufweisen.The apparatus may further include means for increasing the exhaust gas temperature in a particulate filter at an air / fuel ratio for an exhaust gas λ> 1 of an internal combustion engine with the ignition of at least one cylinder deactivated compared to an engine operation without deactivating the cylinder firings at stoichiometric air / fuel ratio Exhaust value λ = 1, have.

Die Mittel die geeignet sind, einen Schwellenwert einer Partikelanreicherung in einem Partikelfilter zu erfassen, können weiter Mittel zum Erfassen einer Druckdifferenz zwischen einem Partikelfilter-Einlassdrucksensor und einem Partikelfilter-Auslassdrucksensor aufweisen und die Vorrichtung ausgebildet sein, die Regeneration des ottomotorischen Partikelfilters bei Erreichen oder Überschreiten eines Druckdifferenzschwellenwertes durchzuführen.The means adapted to detect a threshold value of particle accumulation in a particulate filter may further comprise means for detecting a pressure difference between a particulate filter inlet pressure sensor and a particulate filter outlet pressure sensor, and the apparatus may be configured to regenerate the particulate particulate filter upon reaching or exceeding one Pressure differential threshold.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein Otto-Motor vorgesehen, von dem wenigstens ein Zylinder, mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Otto-Kraftstoff zum Zylinder und mit einer im Bereich des Zylinders angeordneten Zündfunken-Einrichtung sowie mit einem im Bereich eines Auslasses des Zylinders angeordneten Partikelfilter, wobei der Otto-Motor so ausgebildet ist, daß beim Erreichen eines vorbestimmten Schwellwerts die Zündfunken-Einrichtung für einen vorbestimmten Zeitraum deaktivierbar ist, wobei während des vorbestimmten Zeitraums eine verminderte Menge des Otto-Kraftstoff über den Zylinder zum Partikelfilter zuführbar ist. des weiteren ist vorgesehen, daß eine Kurbelwelle des Otto-Motors mit einer Getriebeeingangswelle des Antriebsstrangs verbunden ist.In a further embodiment, an Otto engine is provided, of which at least one cylinder, with a device for supplying Otto fuel to the cylinder and with an arranged in the region of the cylinder spark device and with a arranged in the region of an outlet of the cylinder particulate filter wherein the gasoline engine is designed so that upon reaching a predetermined threshold, the spark device can be deactivated for a predetermined period, wherein during the predetermined period, a reduced amount of gasoline fuel via the cylinder to the particulate filter can be fed. Furthermore, it is provided that a crankshaft of the gasoline engine is connected to a transmission input shaft of the drive train.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures.

1 zeigt schematisch ein Motorsystem eines Ottomotors mit Direkteinspritzung und Partikelfilter; 1 schematically shows an engine system of a gasoline engine with direct injection and particulate filter;

2 zeigt eine schematische Darstellung von vier Zylindern eines Ottomotors mit Direkteinspritzung bei normalem Fahrbetriebszustand; 2 shows a schematic representation of four cylinders of a gasoline engine with direct injection in normal driving condition;

3 zeigt eine schematische Darstellung von vier Zylindern eines Ottomotors mit Direkteinspritzung beim Regenerieren des Partikelfilters unter Deaktivieren der Zündung von zwei Zylindern; 3 shows a schematic representation of four cylinders of a gasoline engine with direct injection when regenerating the particulate filter while deactivating the ignition of two cylinders;

4 zeigt ein Diagramm eines Vergleichs bei einem Betrieb mit Zündaktivierung aller Zylinder und bei einem Betrieb mit Deaktivieren der Zündung einzelner Zylinder. 4 shows a diagram of a comparison in an operation with ignition activation of all cylinders and in an operation with deactivation of the ignition of individual cylinders.

5 zeigt eine Prinzipskizze eines Kraftfahrzeugs mit Otto-Motor. 5 shows a schematic diagram of a motor vehicle with gasoline engine.

1 zeigt schematisch ein Motorsystem 20 eines Ottomotors 10 mit Direkteinspritzung und Partikelfilter 1 im Abgaskanal 4. Das Motorsystem 20 umfasst den Motor 10, ein Abgassystem 15 sowie ein Regenerationsmodul 16. Das Regenerationsmodul 16 kann in ein Motorsteuerungsmodul integriert sein. Das Regenerationsmodul 16 ermöglicht eine geregelte Regeneration des Partikelfilters 1. Das Regenerationsmodul 16 weist ein Einspritzsteuermodul 17 und ein Zündungsdeaktivierungsmodul 18 auf. Das Abgassystem 15 nimmt Abgas von dem Motor 10 auf und umfasst einen Oxidationskatalysator 5 und den Partikelfilter 1. Das Regenerationsmodul 16 innerhalb des Motorsteuerungsmoduls 30 wird dazu verwendet, eine Regeneration des Partikelfilters eins einzuleiten und zu unterstützen. 1 schematically shows an engine system 20 a gasoline engine 10 with direct injection and particle filter 1 in the exhaust duct 4 , The engine system 20 includes the engine 10 , an exhaust system 15 and a regeneration module 16 , The regeneration module 16 can be integrated in a motor control module. The regeneration module 16 allows a controlled regeneration of the particulate filter 1 , The regeneration module 16 has an injection control module 17 and an ignition deactivation module 18 on. The exhaust system 15 takes exhaust from the engine 10 and includes an oxidation catalyst 5 and the particulate filter 1 , The regeneration module 16 within the engine control module 30 is used to initiate and assist regeneration of particulate filter one.

Das Motorsystem 20 nimmt Luft über einen Luftfilter 19, einen Turbolader 21 und einen Luftkühler 22 auf. Im Betrieb tritt Luft in den Motor 10 nach Durchgang durch den Luftfilter 19 ein. Luft gelangt durch den Luftfilter 19 und kann in den Turbolader 21 gezogen werden. Die Luft wird von dem Turbolader 21 komprimiert, was die Leistungsabgabe des Motors 10 steigern kann. Die komprimierte Luft gelangt vor einem Eintritt in einen Ansaugkrümmer 23 des Motors 10 durch den Luftkühler 22. Der Ansaugkrümmer 23 verteilt Luft in Zylinder 11–14 des Ottomotors 10.The engine system 20 takes air through an air filter 19 , a turbocharger 21 and an air cooler 22 on. During operation, air enters the engine 10 after passing through the air filter 19 one. Air passes through the air filter 19 and can in the turbocharger 21 to be pulled. The air is from the turbocharger 21 compresses what the engine output 10 can increase. The compressed air passes before entering an intake manifold 23 of the motor 10 through the air cooler 22 , The intake manifold 23 distributes air into cylinders 11 - 14 of the gasoline engine 10 ,

Der Motor 10 umfasst ferner Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 31–34 und einen Abgaskrümmer 24. Kraftstoff wird in die Zylinder 11–14 über die Kraftstoffeinspritzungseinrichtungen 31–34 eingespritzt. Der eingespritzte Kraftstoff mischt sich mit der Luft, um in den Zylindern 11–14 ein Luft/Kraftstoff Gemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoffgemisch wird durch die Zylinder 11–14 komprimiert. Das komprimierte Luft/Kraftstoffgemisch wird mittels Zündeinrichtungen 41–44 gezündelt. Eine Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemisch erzeugt Abgas. Das Abgas verlässt die Zylinder 11–14 in das Abgassystem 15. Obwohl eine bestimmte Anzahl von Zylindern 11–14 und Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 31–34 sowie Zündeinrichtungen 41–44 gezeigt sind, gelten die hier offenbarten Ausführungsformen für Ottomotoren mit einer beliebigen Anzahl von Zylindern 11–14, Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 31–34 und Zündeinrichtung 41–44.The motor 10 further includes fuel injectors 31 - 34 and an exhaust manifold 24 , Fuel gets into the cylinder 11 - 14 via the fuel injection devices 31 - 34 injected. The injected fuel mixes with the air to get into the cylinders 11 - 14 to form an air / fuel mixture. The air / fuel mixture is through the cylinders 11 - 14 compressed. The compressed air / fuel mixture is ignited by means 41 - 44 gezündelt. Combustion of the air / fuel mixture produces exhaust. The exhaust gas leaves the cylinders 11 - 14 in the exhaust system 15 , Although a certain number of cylinders 11 - 14 and fuel injectors 31 - 34 as well as ignition devices 41 - 44 are shown, the embodiments disclosed herein apply to gasoline engines with any number of cylinders 11 - 14 , Fuel injectors 31 - 34 and ignition device 41 - 44 ,

Das Motorsystem 20 kann ein Abgasrückführungsventil 6 aufweisen, um einen Anteil des Abgases zurück in den Ansaugkrümmer 23 über den Luftkühler 22 rückzuführen. Im Betrieb strömt der Rest des Abgases von dem Ottomotor 10 und von dem Abgaskrümmer 24 in den Turbolader 21, um eine Turbine 25 anzutreiben. Die Turbine 25 unterstützt die Kompression der von dem Luftfilter 19 aufgenommenen Luft. Das Abgas strömt von dem Turbolader 21 durch den Oxidationskatalysator 5. Der Oxidationskatalysator 5 oxidiert nicht gezündete und/oder teilweise gezündete Kohlenwasserstoffe in dem Abgassystem 15. Die Oxidation von nicht gezündeten und/oder teilweise gezündeten Kohlenwasserstoffen durch den Oxidationskatalysator 5 erhöht die Temperatur des Abgases 5. Das Abgas strömt von dem Oxidationskatalysator 5 in den Partikelfilter 1. Der Partikelfilter 1 filtert Rußpartikel aus dem Abgas des Abgaskanals 4.The engine system 20 can be an exhaust gas recirculation valve 6 to account for a portion of the exhaust gas back into the intake manifold 23 over the air cooler 22 recirculate. In operation, the remainder of the exhaust gas flows from the gasoline engine 10 and from the exhaust manifold 24 in the turbocharger 21 to a turbine 25 drive. The turbine 25 Supports the compression of the air filter 19 absorbed air. The exhaust gas flows from the turbocharger 21 through the oxidation catalyst 5 , The oxidation catalyst 5 oxidizes unignited and / or partially ignited hydrocarbons in the exhaust system 15 , The oxidation of non-ignited and / or partially ignited hydrocarbons by the oxidation catalyst 5 increases the temperature of the exhaust gas 5 , The exhaust gas flows from the oxidation catalyst 5 in the particle filter 1 , The particle filter 1 filters out soot particles from the exhaust gas of the exhaust duct 4 ,

Das Motorsteuerungsmodul 30 (ECM, Engine Control Module) weist verschiedene Sensoren 7 auf. Das Motorsteuerungsmodul 30 startet eine auf Grundlage der von den Sensoren 7 empfangenen Signale und führt diese Regeneration durch. Das Nacheinspritzsteuermodul 17 des Regenerationsmoduls 16 in dem Motorsteuerungsmodul 30 steuert Temperaturanstiegsraten des Partikelfilters 1 unter Steuerung von nacheingespritzten bzw. verzögert eingespritzten Kraftstoffniveaus oder nacheingespritzten bzw. verzögert eingespritzten Kraftstoffanstiegsraten während der Regeneration auf der Grundlage der Sensorsignale der Sensoren 7. Diese nacheingespritzten Kraftstoffanstiegsraten betreffen Zunahmen und/oder Abnahmen des nacheingespritzten Kraftstoffs über die Zeit. Die nacheingespritzten Kraftstoff-Einspritzmenge in wenigstens einen der Zylinder 11–14 kann mittels Anpassung einer Einspritzimpulslänge unter Überwachen eines zulässigen Regenerationstemperaturbereichs ΔT_P des Partikelfilters 1 variiert werden.The engine control module 30 (ECM, Engine Control Module) has various sensors 7 on. The engine control module 30 starts one based on the one from the sensors 7 received signals and performs this regeneration. The post injection control module 17 of the regeneration module 16 in the engine control module 30 controls temperature increase rates of the particulate filter 1 under control of post-injected or retarded injected fuel levels, or post injected or retarded injected fuel increase rates during regeneration based on the sensor signals of the sensors 7 , These post-injected fuel increase rates relate to increases and / or decreases in re-injected fuel over time. The post-injected fuel injection amount into at least one of the cylinders 11 - 14 can by means of adapting an injection pulse length under monitoring a permissible regeneration temperature range .DELTA.T _P of the particulate filter 1 be varied.

Mithilfe des weiteren Moduls, nämlich dem Zünddeaktivierungsmodul 18 in dem Regenerationsmodul 16 können Zündeinrichtungen 31–34 einzelner oder mehrerer Zylinder, nämlich bis zu maximal drei Zündeinrichtungen der vier Zylinder 11–14 des in 1 gezeigten Ottomotors 10 deaktiviert werden, und gleichzeitig kann mithilfe des Nacheinspritzsteuermoduls 17 die nacheingespritzte Kraftstoffmenge variiert werden.With the help of the further module, namely the ignition deactivation module 18 in the regeneration module 16 can ignition devices 31 - 34 single or multiple cylinders, namely up to a maximum of three ignition devices of the four cylinders 11 - 14 of in 1 shown gasoline engine 10 can be disabled, and at the same time can be using the post-injection control module 17 the nacheingespritzte amount of fuel can be varied.

Die Sensoren können einen Partikelfilter-Einlasstemperatursensor 8, wie in 1 gezeigt, einen Partikelfilter-Auslasstemperatursensor 9 und/oder den Partikelfilter-Einlassdrucksensor 2 und/oder den Partikel-Auslassdrucksensor 3 aufweisen. Ferner kann ein Sauerstoffsensor 26 als λ-Sonde in den Abgaskanal stromabwärts des Partikelfilters 1 hineinragen. Beispielsweise können weitere Motor- und Abgassystemsensoren 7 einen Umgebungslufttemperatursensor 70, einen Luftmassensensor 71, einen Krümmerdrucksensor 72, einen Umgebungsdrucksensor 73, eine Motordrehzahlsensor 74, einen Katalysatortemperatursensor 75, einen Abgasrückführungssensor 76 usw. aufweisen.The sensors may include a particulate filter inlet temperature sensor 8th , as in 1 shown a particulate filter outlet temperature sensor 9 and / or the particulate filter inlet pressure sensor 2 and / or the particulate outlet pressure sensor 3 exhibit. Furthermore, an oxygen sensor 26 as a λ-probe in the exhaust passage downstream of the particulate filter 1 protrude. For example, other engine and exhaust system sensors 7 an ambient air temperature sensor 70 , an air mass sensor 71 , a manifold pressure sensor 72 , an ambient pressure sensor 73 , an engine speed sensor 74 , a catalyst temperature sensor 75 , an exhaust gas recirculation sensor 76 etc. have.

Das Motorsteuerungsmodul 30 kann eine Partikelfilter-Regeneration einleiten, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Beispielsweise kann das Motorsteuerungsmodul 30 eine Regeneration einleiten, wenn eine Partikelanreicherung an dem Partikelfilter 1, die als eine Rußbelastung bezeichnet wird, einen Schwellenwert (beispielsweise 10 g/Liter Partikelmaterial) überschreitet. Als ein anderes Beispiel kann das Motorsteuerungsmodul 30 eine Regeneration einleiten, wenn eine Betriebszeit des Motors 10, des Abgassystems 15 und oder des Partikelfilters 1 seit einer vorhergehenden Regeneration eine vorbestimmte Zeitdauer, zum Beispiel 300 min, überschreitet. Als weiteres Beispiel kann das Motorsteuerungsmodul eine Regeneration einleiten, wenn das dem Partikelfilter 1 zugeordnete Fahrzeug eine vorbestimmte Distanz seit einer vorhergehenden Regeneration (beispielsweise 500 km) gefahren ist. Die Bedingungen der obigen Beispiele können allein oder in Kombination verwendet werden, um eine Regeneration des Partikelfilters einzuleiten.The engine control module 30 can initiate particulate filter regeneration if certain conditions are met. For example, the engine control module 30 a regeneration initiate if a particle accumulation on the particulate filter 1 , which is referred to as a soot load, exceeds a threshold (eg, 10 g / liter of particulate matter). As another example, the engine control module 30 initiate a regeneration when an operating time of the engine 10 , the exhaust system 15 and or the particulate filter 1 since a previous regeneration exceeds a predetermined period of time, for example 300 min. As another example, the engine control module may initiate regeneration if that of the particulate filter 1 assigned vehicle has traveled a predetermined distance since a previous regeneration (for example, 500 km). The conditions of the above examples may be used alone or in combination to initiate regeneration of the particulate filter.

Das Motorsteuermodul 30 kann eine Beladung bzw. Partikelanreicherung auf Grundlage einer Differenz zwischen dem Einlass- und dem Auslassdruck des Abgases das in den Partikelfilter 1 eintritt und diesen verlässt, bestimmen. Der Druck des in den Partikelfilter eintretenden Abgases kann über den Einlassdrucksensor 2 erfasst werden. Der Druck des den Partikelfilter 1 verlassenden Abgases kann über den Auslassdrucksensor 3 erfasst werden. Die Betriebszeit des Motors 10 des Abgassystems 15 und/oder des Partikelfilters 1 kann auf einem jeweiligen Zeitgeber basieren. Die Fahrdistanz des Fahrzeugs kann beispielsweise über einen Getriebesensor, einen Radsensor und/oder über ein globales Positioniersystem (GPS) bestimmt werden.The engine control module 30 For example, a charge accumulation based on a difference between the intake and exhaust pressure of the exhaust gas may be introduced into the particulate filter 1 enter and leave. The pressure of the exhaust gas entering the particulate filter may be via the inlet pressure sensor 2 be recorded. The pressure of the particle filter 1 leaving exhaust gas can via the outlet pressure sensor 3 be recorded. The operating time of the engine 10 the exhaust system 15 and / or the particulate filter 1 can be based on a particular timer. The travel distance of the vehicle can be determined, for example, via a transmission sensor, a wheel sensor and / or via a global positioning system (GPS).

Während der Regeneration steuert das Nacheinspritzsteuermodul 17 die Einspritzung von nacheingespritztem Kraftstoff. Dabei kann das zusätzliche Zündungsdeaktivierungsmodul 18 einen oder mehrere der in 1 gezeigten Zündeinrichtungen 41–44 deaktivieren. Dadurch wird einerseits der Sauerstoffgehalt in dem Abgaskanal wesentlich erhöht und gleichzeitig ein Reaktionsgemisch zur Verfügung gestellt, dass die Reationstemperatur bzw. die Partikelfiltertemperatur durch Abgabe von Reaktionswärme erhöht, wenn der nacheingespritzten Kraftstoff in den Oxidationskatalysator gelangt. Die Sauerstoffanreicherung im Partikelfilter 1 durch das Deaktivieren einer oder mehrerer aber nicht aller Zündeinrichtungen 31–34 von einem oder mehreren aber nicht allen Zylindern 11 bis 14 unter Einsatz des Zündungsdeaktivierungsmodul 18 ist deutlich wirkungsvoller als ein ausschließlicher Einsatz des Nacheinspritzsteuermodul 17 unter Aufrechterhaltung der Zündvorgänge. Der nacheingespritzte Kraftstoff tritt in das Abgassystem 15 ein. Dabei strömt der Kraftstoff über das Abgassystem 15 in den Oxidationskatalysator 5 ein, der den Kraftstoff verbrennt, wobei die Temperatur des Abgases des Oxidationskatalysators 5 und des Partikelfilters 1 erhöht wird.During regeneration, the post-injection control module controls 17 the injection of post-injected fuel. In this case, the additional Zündungsdeaktivierungsmodul 18 one or more of the 1 shown ignition devices 41 - 44 deactivate. As a result, on the one hand, the oxygen content in the exhaust gas passage is substantially increased and at the same time a reaction mixture is provided which increases the reaction temperature or the particle filter temperature by emitting heat of reaction when the post-injected fuel passes into the oxidation catalytic converter. The oxygenation in the particle filter 1 by disabling one or more but not all of the ignition devices 31 - 34 one or more but not all cylinders 11 to 14 using the ignition deactivation module 18 is significantly more effective than just using the post-injection control module 17 while maintaining the ignition. The post-injected fuel enters the exhaust system 15 one. The fuel flows through the exhaust system 15 in the oxidation catalyst 5 a, which burns the fuel, wherein the temperature of the exhaust gas of the oxidation catalyst 5 and the particulate filter 1 is increased.

Das Nacheinspritzsteuermodul 17 stellt die nacheingespritzten Kraftstoffniveaus auf Grundlage verschiedener Parameter ein, wie dem der Umgebungstemperatur, den Einlass- und Auslasstemperatursensor und den Einlass- und Auslassdrucksensoren des Partikelfilters 1, der Belastung des Partikelfilters 1, der Motordrehzahl, der Motorlasten usw. ein. Die Parameter können über die Sensoren 2, 3, 8, 9 sowie 70–76 bestimmt werden. Es können maximale und minimale Grenzen des nacheingespritzten Kraftstoffs eingestellt werden. Dieses hält die Menge an nacheingespritzten Kraftstoff in einem vorbestimmten Bereich. Die Beibehaltung des nacheingespritzten Kraftstoffs in einem vorbestimmten nacheingespritztem Kraftstoffbereich unterstützt eine Beibehaltung der Temperatur des Partikelfilters 1 innerhalb eines vorbestimmten Betriebstemperaturbereichs und verbessert einen Wirkungsgrad der Regeneration.The post injection control module 17 sets the post-injected fuel levels based on various parameters such as ambient temperature, inlet and outlet temperature sensors, and particulate filter inlet and outlet pressure sensors 1 , the load of the particulate filter 1 , engine speed, engine loads, etc. The parameters can be adjusted via the sensors 2 . 3 . 8th . 9 such as 70 - 76 be determined. Maximum and minimum limits of re-injected fuel can be set. This keeps the amount of post-injected fuel within a predetermined range. Maintaining the post-injected fuel in a predetermined post-injected fuel range assists in maintaining the temperature of the particulate filter 1 within a predetermined operating temperature range and improves regeneration efficiency.

Weiterhin verhindert eine Begrenzung der maximalen Menge von nacheingespritzten Kraftstoff, die innerhalb einer Zeitdauer eingespritzt wird, dass der Partikelfilter 1 eine Betriebstemperatur überschreiten kann. Ein Überschreiten einer zulässigen maximalen Temperatur in dem Partikelfilter 1 kann einen Schaden verursachen. Beispielsweise kann der gezeigte Partikelfilter 1 bei Betriebstemperaturen von größer als 700°C beginnen auszufallen. Eine Spitzenbetriebstemperatur des Partikelfilters 1 kann einer durchschnittlichen Temperatur des Partikelfilters 1 als Ganzem oder einem Anteil des Partikelfilters 1 zugeordnet sein. Eine Begrenzung der minimalen Menge an nacheingespritztem Kraftstoff kann den Partikelfilter 1 oberhalb einer vorbestimmten Temperatur halten, was eine exotherme Reaktion der Regeneration ermöglicht. Das Nacheinspritzsteuermodul 17 kann weiterhin unterschiedliche Raten des nacheingespritzten Kraftstoffs aktivieren und Einstellen, wenn die Temperatur des Partikelfilters 1 kleiner als eine vorbestimmte Mindesttemperatur wird.Furthermore, limiting the maximum amount of post-injected fuel injected within a period of time prevents the particulate filter 1 may exceed an operating temperature. Exceeding a permissible maximum temperature in the particulate filter 1 can cause harm. For example, the particle filter shown 1 at operating temperatures greater than 700 ° C begin to fail. A peak operating temperature of the particulate filter 1 can be an average temperature of the particulate filter 1 as a whole or a portion of the particulate filter 1 be assigned. Limiting the minimum amount of post-injected fuel may be the particulate filter 1 keep above a predetermined temperature, which allows an exothermic reaction of regeneration. The post injection control module 17 may continue to activate different rates of post-injected fuel and adjust when the temperature of the particulate filter 1 becomes smaller than a predetermined minimum temperature.

2 zeigt eine schematische Darstellung der vier Zylindern 11–14 des Ottomotors mit Direkteinspritzung gemäß 1 bei normalem Fahrbetriebszustand, bei dem beispielsweise eine stöchiometrische Verbrennung erfolgt, so dass der gesamte bzw. globale λ-Abgaswert, welche die λ-Sonde 26 in dem Abgaskanal 4 erfasst, mit λ_global = 1 ist. 2 shows a schematic representation of the four cylinders 11 - 14 of the gasoline engine with direct injection according to 1 in normal driving mode, in which, for example, a stoichiometric combustion takes place, so that the total or global λ exhaust gas value, which the λ-probe 26 in the exhaust duct 4 detected, with λ _global = 1.

3 zeigt eine schematische Darstellung der vier Zylindern 11–14 des Ottomotors mit Direkteinspritzung gemäß 1 beim Regenerieren des Partikelfilters unter Deaktivieren der Zündung von zwei Zylindern 12 und 13, sodass für diese Zylinder λ = ∞ wird. In den Zylindern 11 und 14 mit aktivierter Zündung erfolgt eine stöchiometrische Verbrennung mit λ = 1. In den zwei Zylindern 12 und 13 mit deaktivierter Zündung und nacheingespritztem Kraftstoff ist zunächst der λ-Wert zwar jeweils ∞, jedoch kann sich der gesamte bzw. globale Abgaswert auf beispielsweise λ_global = 1,3 einstellen, was einen deutlichen Überschuss an Sauerstoff signalisiert. 3 shows a schematic representation of the four cylinders 11 - 14 of the gasoline engine with direct injection according to 1 when regenerating the particulate filter while deactivating the ignition of two cylinders 12 and 13 so that for these cylinders λ = ∞. In the cylinders 11 and 14 with activated ignition, a stoichiometric combustion takes place with λ = 1. In the two cylinders 12 and 13 with deactivated ignition and nacheingespritztem fuel is initially the λ-value in each case ∞, but the total or global exhaust gas value can For example, set λ _global = 1.3, which signals a significant excess of oxygen.

4 zeigt ein Diagramm eines Vergleichs bei einem Betrieb mit Zündaktivierung aller Zylinder mit Block A und bei einem Betrieb mit Deaktivieren der Zündung einzelner Zylinder mit Block B. Während in Block A ein λ_global-Wert 1 für alle 4 Zylinder gehalten wird, ist in Block B von wenigstens einem Zylinder die Zündung deaktiviert, so dass sich ein globaler Wert von λ_global = 1,3 einstellt. Dieser Vergleich zeigt deutlich, dass die Partikelfiltertemperatur von B um 30% höher ist als von A. Daraus kann geschlossen werden, dass die Abschaltung bzw. Deaktivierung wenigstens eines Zylinders ein wirksames Mittel ist, die Regeneration des Partikelfilters eines Ottomotors mit Direkteinspritzung zu beschleunigen. 4 FIG. 12 shows a plot of a comparison in spark ignited operation of all cylinders with block A and in operation with deactivation of single cylinder firing with block B. While in block A a λ _global value 1 is held for all 4 cylinders, in block B deactivates the ignition of at least one cylinder, so that sets a global value of λ _global = 1.3. This comparison clearly shows that the particulate filter temperature of B is 30% higher than that of A. It can be concluded that the deactivation of at least one cylinder is an effective means of accelerating the regeneration of the particulate filter of a direct injection gasoline engine.

5 zeigt eine Prinzipskizze eines Kraftfahrzeugs 100 mit Otto-Motor 10 und mit einem Antriebsstrang 105. Eine Ausgangswelle des Antriebsstrangs 105 ist mit einem Rad 106 des Kraftfahrzeugs 100 verbunden ist. Der Antriebsstrang 105 ist über ein Getriebe 104 mit einer Kurbelwelle des Otto-Motors 10 verbunden. Der Otto-Motor 10 ist mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Otto-Kraftstoff zum Zylinder 11–14 und mit einer im Bereich des Zylinders 11–14 angeordneten Zündfunken-Einrichtung sowie mit einem im Bereich einer Abgasanlage 15 des Zylinders 11–14 angeordneten Partikelfilter 1 ausgestattet. Der Otto-Motor 10 ist so ausgebildet, daß beim Erreichen eines vorbestimmten Schwellwerts die Zündfunken-Einrichtung für einen vorbestimmten Zeitraum deaktivierbar ist. Während des vorbestimmten Zeitraums ist eine verminderte Menge des Otto-Kraftstoffs über den Zylinder 11–14 zum Partikelfilter 1 zuführbar, wobei ein Oxidationskatalysator 5 stromaufwärts vor dem Partikelfilter 1 und ein Schalldämpfer 109 nach dem Partikelfilter 1 angeordnet sind. 5 shows a schematic diagram of a motor vehicle 100 with petrol engine 10 and with a powertrain 105 , An output shaft of the drive train 105 is with a wheel 106 of the motor vehicle 100 connected is. The powertrain 105 is about a gearbox 104 with a crankshaft of the gasoline engine 10 connected. The petrol engine 10 is equipped with a device for supplying gasoline to the cylinder 11 - 14 and with one in the area of the cylinder 11 - 14 arranged spark device and with a in the range of an exhaust system 15 of the cylinder 11 - 14 arranged particulate filter 1 fitted. The petrol engine 10 is designed so that upon reaching a predetermined threshold, the spark device is deactivated for a predetermined period of time. During the predetermined time period, a reduced amount of the gasoline fuel is above the cylinder 11 - 14 to the particle filter 1 fed, wherein an oxidation catalyst 5 upstream of the particulate filter 1 and a silencer 109 after the particle filter 1 are arranged.

Obwohl zumindest eine beispielhafte Durchführungsform des Verfahrens in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannte Durchführungsform ist lediglich ein Beispiel und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich oder die Anwendbarkeit des Verfahrens in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Durchführungsform des Verfahrens zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Durchführung von in einer beispielhaften Durchführungsform beschriebenen Verfahrenselementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.Although at least one exemplary embodiment of the method has been shown in the foregoing description, various changes and modifications can be made. Said embodiment is merely an example and is not intended to limit the scope or applicability of the method in any way. Rather, the foregoing description provides those skilled in the art with a scheme for practicing at least one example implementation of the method, and many changes may be made in the operation and performance of method elements described in an exemplary embodiment without departing from the scope of the appended claims and their legal equivalents to leave.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Partikelfilterparticulate Filter
22: EinlassdrucksensorIntake pressure sensor
33: Auslassdrucksensoroutlet pressure
44: Abgaskanalexhaust duct
55: Oxidationskatalysatoroxidation catalyst
66: AbgasrückführungsventilExhaust gas recirculation valve
77: Sensorensensors
88th: EinlasstemperatursensorInlet temperature sensor
99: Auslasstemperatursensoroutlet temperature
1010: Ottomotorgasoline engine
1111: Zylindercylinder
1212: Zylindercylinder
1313: Zylindercylinder
1414: Zylindercylinder
1515: Abgassystemexhaust system
1616: Motorsteuerungsmodul ModulMotor control module
1717: NacheinspritzsteuermodulNacheinspritzsteuermodul
1818: Zündung DeaktivierungsmodulIgnition deactivation module
1919: Luftfilterair filter
2020: Motorsystemengine system
2121: Turboladerturbocharger
2222: Luftkühlerair cooler
2323: Ansaugkrümmerintake manifold
2424: Abgaskrümmerexhaust manifold
2525: Turbineturbine
2626: λ-Sondeλ-probe
3030: MotorsteuerungsmodulEngine Control Module
3131: EinspritzeinrichtungInjector
3232: EinspritzeinrichtungInjector
3333: EinspritzeinrichtungInjector
3434: EinspritzeinrichtungInjector
4141: Zündeinrichtungignition device
4242: Zündeinrichtungignition device
4343: Zündeinrichtungignition device
4444: Zündeinrichtungignition device
7070: UmgebungstemperatursensorAmbient temperature sensor
7171: LuftmassensensorAir mass sensor
7272: Krümmerdrucksensormanifold pressure sensor
7373: UmgebungsdrucksensorAtmospheric pressure sensor
7474: MotordrehzahlsensorEngine speed sensor
7575: KatalysatortemperatursensorCatalyst temperature sensor
7676: AbgasrückführungssensorEGR sensor
100100: Kraftfahrzeugmotor vehicle
104104: Getriebetransmission
105105: Antriebsstrangpowertrain
106106: Radwheel
109109: Schalldämpfersilencer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010046666 A1 [0002]

Claims

Method for the regeneration of an Otto engine particulate filter ( 1 ), which comprises the step of deactivating an ignition of at least one cylinder ( 11 - 14 ) of the gasoline engine ( 10 ) while reducing the supply of gasoline fuel in the cylinder in question or in the respective cylinder.

Method according to claim 1, wherein, in order to stop the reduction of the supply of gasoline fuel, operating parameters of the gasoline engine ( 10 ) with respect to an engine speed (n), a catalyst temperature (T _K ), a particulate filter temperature (T _P ), and a λ value of the air-fuel ratio.

Method according to Claim 1 or Claim 2, in which the regeneration of the particle-engine particulate filter ( 1 ), after detecting a threshold value of a particle enrichment in the Otto engine particle filter ( 1 ) is carried out.

Method according to one of the preceding claims, wherein the deactivation of an ignition when falling below a threshold value of the catalyst temperature (.DELTA.T _K ) and simultaneously reaching the threshold value of a particle enrichment takes place.

Method according to one of the preceding claims, wherein for a gasoline engine with direct injection, a reduced fuel injection quantity which is delayed in time in the at least one cylinder ( 11 - 14 ) with the ignition off is varied by adjusting an injection pulse length while monitoring an allowable regeneration temperature range (ΔT _P ) of the particulate filter.

Method according to one of the preceding claims, wherein n cylinders ( 11 - 14 ) of an Otto engine ( 10 ) with direct injection the ignition of up to n - 1 cylinders ( 11 - 14 ) is deactivated.

Method according to one of the preceding claims, wherein the reduction of the supply of gasoline fuel in the cylinder in question or in the respective cylinder in gasoline engines with direct injection by switching off the injection takes place.

Method according to one of the preceding claims, wherein at an air / fuel ratio for an exhaust gas value λ> 1 of an internal combustion engine operation with deactivated ignition of at least one cylinder ( 11 - 14 ) the exhaust gas temperature in the particulate filter ( 1 ) is increased compared to an engine operation without deactivating the ignitions of the cylinders at stoichiometric air / fuel ratio with an exhaust gas value λ = 1.

Method according to one of the preceding claims, wherein when detecting a threshold value of a particle enrichment in the particulate filter ( 1 ) a pressure difference between a particulate filter inlet pressure sensor ( 2 ) and a particulate filter outlet pressure sensor ( 3 ) is detected and upon reaching or exceeding a pressure difference threshold, the method for the regeneration of the ottomotorischen particulate filter ( 1 ) is carried out.

Computer program product for the regeneration of an Otto engine particulate filter ( 1 ), wherein the computer program product, when on an arithmetic unit (ECM) of an Otto engine ( 10 ) executes the following steps: deactivating ignition of at least one cylinder 11 - 14 ) of the gasoline engine ( 10 ) - Reduce the supply of gasoline in the respective cylinder or in the respective cylinder.

Computer program product according to claim 10, which instructs the arithmetic unit (ECM) to carry out the following further steps: - detecting a threshold value of a particle enrichment in the Otto engine particle filter ( 1 ); - Recording operating parameters of the Otto engine ( 10 direct injection with respect to an engine speed (n), a catalyst temperature (T _K ), a particulate filter temperature (T _P ) and a λ value of the air-fuel ratio; Delaying the injection timing when the particle enrichment threshold is reached or exceeded.

Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 9 comprising. Means capable of deactivating ignition of at least one cylinder ( 11 - 14 ) of the gasoline engine ( 10 ) execute; Means capable of reducing the supply of petrol to the cylinder or cylinders concerned:

Apparatus according to claim 12, further comprising: means adapted to a particle enrichment threshold in a particulate filter ( 1 ) capture; Means suitable for operating parameters of an Otto engine ( 10 direct injection with respect to an engine speed (n), a catalyst temperature (T _K ), a particulate filter temperature (T _P ) and a λ value of the air-fuel ratio; - means capable of delaying injection timing when the particle enrichment threshold is reached or exceeded.

Otto engine with at least one cylinder ( 11 - 14 ), with a device for supplying gasoline to the cylinder ( 11 - 14 ), with one in the region of the cylinder ( 11 - 14 ) arranged spark and with one in the region of an outlet of the cylinder ( 11 - 14 ) arranged particulate filter, wherein the gasoline engine ( 10 ) is configured so that upon reaching a predetermined threshold, the spark device is deactivatable for a predetermined period, wherein during the predetermined period of time, a reduced amount of the Otto fuel via the cylinder ( 11 - 14 ) to the particle filter ( 1 ) can be fed.

Drive train for a motor vehicle ( 100 ) with an Otto engine ( 10 ) according to claim 14, characterized in that a crankshaft of the Otto engine ( 10 ) with a transmission input shaft of the drive train ( 105 ) connected is.