DE102015200125A1 - Catalytic converter for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Abgaskatalysator (28; 30; 32) für eine Brennkraftmaschine (12), wobei der Abgaskatalysator (28; 30; 32) dazu ausgebildet ist, ein Abgas der Brennkraftmaschine (12) katalytisch zu verändern. Erfindungsgemäß weist der Abgaskatalysator (28; 30; 32) mindestens einen ersten Abschnitt (46) auf, welcher das Abgas katalytisch verändern kann. Außerdem weist der Abgaskatalysator (28; 30; 32) mindestens einen zweiten Abschnitt (48) auf, welcher dazu ausgebildet ist, Sauerstoff zumindest zeitweise zu speichern. Stromabwärts von und benachbart zu dem zweiten Abschnitt (48) ist mindestens ein Temperatursensor (38, 38a, 38b, 38c) angeordnet.The invention relates to an exhaust gas catalytic converter (28; 30; 32) for an internal combustion engine (12), wherein the exhaust gas catalytic converter (28; 30; 32) is designed to catalytically change an exhaust gas of the internal combustion engine (12). According to the invention, the catalytic converter (28; 30; 32) has at least one first section (46) which can catalytically change the exhaust gas. In addition, the exhaust gas catalytic converter (28; 30; 32) has at least one second section (48) which is designed to store oxygen at least temporarily. Downstream of and adjacent to the second portion (48) is disposed at least one temperature sensor (38, 38a, 38b, 38c).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Abgaskatalysator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie zwei Verfahren und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach den nebengeordneten Patentansprüchen. The invention relates to a catalytic converter according to the preamble of
Vom Markt her bekannt sind Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, welche in einer zugehörigen Abgasanlage mittels einer katalytischen Reduktion im Abgas vorhandene Kohlenwasserstoffe (HC) oder Stickoxide (NOx) oxidieren bzw. reduzieren können.From the market, internal combustion engines are known, in particular diesel engines, which can oxidise or reduce hydrocarbons (HC) or nitrogen oxides (NOx) present in an associated exhaust system by means of a catalytic reduction in the exhaust gas.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch einen Abgaskatalysator nach Anspruch 1, sowie durch zwei Verfahren und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird. The problem underlying the invention is achieved by an exhaust gas catalytic converter according to
Die Erfindung betrifft einen Abgaskatalysator für eine Brennkraftmaschine, wobei der Abgaskatalysator dazu ausgebildet ist, ein Abgas der Brennkraftmaschine katalytisch zu verändern. Erfindungsgemäß weist der Abgaskatalysator mindestens einen ersten Abschnitt auf, welcher das Abgas katalytisch verändern kann. Weiterhin weist der Abgaskatalysator mindestens einen zweiten Abschnitt auf, welcher dazu ausgebildet ist, Sauerstoff zumindest zeitweise zu speichern. Stromabwärts von und benachbart zu dem zweiten Abschnitt ist mindestens ein Temperatursensor angeordnet. The invention relates to an exhaust gas catalytic converter for an internal combustion engine, wherein the exhaust gas catalytic converter is configured to catalytically change an exhaust gas of the internal combustion engine. According to the invention, the catalytic converter has at least one first section, which can catalytically change the exhaust gas. Furthermore, the catalytic converter has at least one second section, which is designed to store oxygen at least temporarily. Downstream of and adjacent to the second section is arranged at least one temperature sensor.
Erfindungsgemäß kann eine Sauerstoffspeicherfähigkeit (auch "Sauerstoff-Adsorptionsfähigkeit" genannt) mittels des Temperatursensors, der stromabwärts von und benachbart zu dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, ermittelt werden. Dies erfolgt vorzugsweise mittels eines Verfahrens, bei welchem eine Wärmefreisetzung bei der Speicherung von Sauerstoff ermittelt und ausgewertet wird. Dadurch kann die katalytische Wirkung des ersten Abschnitts überwacht werden, wie weiter unten noch genauer erläutert werden wird. Der erfindungsgemäß ausgeführte Abgaskatalysator ermöglicht insbesondere die Durchführung dieses Verfahrens. According to the invention, an oxygen storage capacity (also called "oxygen adsorption capacity") can be determined by means of the temperature sensor, which is arranged downstream of and adjacent to the second section. This is preferably done by means of a method in which a heat release during the storage of oxygen is determined and evaluated. Thereby, the catalytic effect of the first section can be monitored, as will be explained in more detail below. The catalytic converter designed according to the invention makes it possible in particular to carry out this method.
Erfindungsgemäß ist der mindestens eine Temperatursensor stromabwärts von und im Strömungsverlauf (fluidisch) benachbart zu dem zweiten Abschnitt angeordnet. "Benachbart" im Sinne der Erfindung bedeutet, dass der Temperatursensor höchstens so weit von dem zweiten Abschnitt entfernt angeordnet ist, dass die oben beschriebene Wärmefreisetzung bei der Speicherung von Sauerstoff mittels des mindestens einen Temperatursensors noch ermittelt und ausgewertet werden kann.According to the invention, the at least one temperature sensor is arranged downstream of and in the flow path (fluidically) adjacent to the second section. "Adjacent" in the sense of the invention means that the temperature sensor is arranged at most far away from the second section such that the heat release described above can still be determined and evaluated when oxygen is stored by means of the at least one temperature sensor.
Ein Abgaskatalysator im Sinne der Erfindung ist jede Einrichtung in einer Abgasanlage für die Brennkraftmaschine, welche dazu ausgebildet ist, in dem Abgas vorhandene Kohlenwasserstoffe (HC), oder Stickoxide (NOx) katalytisch zu verändern, also beispielsweise zu oxidieren bzw. zu reduzieren. Dabei kann der Abgaskatalysator insbesondere ein Oxidationskatalysator, ein Diesel-Oxidationskatalysator (DOC), oder ein NOx-Speicherkatalysator (NSC, engl. "NOx storage-reduction catalyst"), sein. Ebenso kann auch ein Dieselpartikelfilter der Abgasanlage eine katalytische Beschichtung umfassen, welche die Fähigkeit aufweist, Kohlenwasserstoffe zu oxidieren.A catalytic converter within the meaning of the invention is any device in an exhaust system for the internal combustion engine, which is designed to catalytically change in the exhaust gas present hydrocarbons (HC), or nitrogen oxides (NOx), for example, to oxidize or reduce. In this case, the catalytic converter may in particular be an oxidation catalytic converter, a diesel oxidation catalytic converter (DOC), or a NOx storage catalyst (NSC). Likewise, a diesel particulate filter of the exhaust system may include a catalytic coating that has the ability to oxidize hydrocarbons.
Außerdem kann der erfindungsgemäße Abgaskatalysator auch derart ausgeführt sein, dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt voneinander entfernt angeordnet sind. Insbesondere ist es erfindungsgemäß möglich, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt ein Abschnitt der Abgasanlage angeordnet ist, welcher weder eine katalytische Funktion noch eine sauerstoffspeichernde Wirkung aufweist. Beispielsweise sind der erste und der zweite Abschnitt als getrennte Baugruppen ausgeführt, welche lediglich über einen (ggf. langen) Abgaskanal miteinander verbunden sind. Dies wird weiter unten noch näher erläutert werden.In addition, the catalytic converter according to the invention can also be designed such that the first portion and the second portion are arranged away from each other. In particular, it is possible according to the invention for a section of the exhaust system to be arranged between the first and the second section, which section has neither a catalytic function nor an oxygen-storing effect. For example, the first and the second section are designed as separate modules, which are connected to one another only via a (possibly long) exhaust duct. This will be explained in more detail below.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Abgaskatalysators ist es, dass der für die Überwachung des Abgaskatalysators verwendete zweite Abschnitt im Wesentlichen unabhängig von dem für die eigentliche Funktion (also die Emissionsminderung im Abgas) des Abgaskatalysators verwendeten ersten Abschnitt ausgeführt ist bzw. unabhängig davon betrieben werden kann. Durch die räumliche Trennung der besagten Funktionen können unerwünschte Wechselwirkungen verhindert werden, die einer erfindungsgemäßen Verwendung des Abgaskatalysators bzw. einem erfindungsgemäßen Überwachungsverfahren schaden könnten.An advantage of the exhaust gas catalytic converter according to the invention is that the second section used for monitoring the exhaust gas catalytic converter is essentially independent of the first section used for the actual function (ie the emission reduction in the exhaust gas) or can be operated independently thereof. The spatial separation of said functions undesired interactions can be prevented, which could damage a use of the catalytic converter according to the invention or a monitoring method according to the invention.
Vorteilhaft ist weiterhin der vergleichsweise geringe Aufwand in Bezug auf erforderliche Sensoren. Insbesondere sind Temperatursensoren, beispielsweise im Vergleich zu Lambdasonden oder HC-Sensoren, vergleichsweise kostengünstig und weniger anfällig für Vergiftung, Verrußung oder anderen schädlichen Einflüssen.Another advantage is the comparatively low cost in terms of required sensors. In particular, temperature sensors, for example compared to lambda probes or HC sensors, are comparatively inexpensive and less susceptible to poisoning, sooting or other harmful influences.
Ein weiterer Vorteil wird durch die Verwendung von Sauerstoff als Basis für die erfindungsgemäße Überwachung der katalytischen Eigenschaften des Abgaskatalysators ermöglicht. Sauerstoff ist im Vergleich zu vielen heute messbaren Abgasbestandteilen (beispielsweise Kohlenwasserstoff) überall in der Abgasanlage vorhanden. Somit kann der erfindungsgemäße zweite Abschnitt des Abgaskatalysators beispielsweise an einem stromabwärtigen Abschnitt des Partikelfilters angeordnet sein. Dabei können Temperatursensoren, welche in der Abgasanlage gegebenenfalls bereits für sonstige Zwecke vorhanden sind, für die Erfindung mit verwendet werden. Another advantage is made possible by the use of oxygen as a basis for the monitoring of the catalytic properties of the catalytic converter according to the invention. Oxygen is present throughout the exhaust system compared to many of today's measurable exhaust gas constituents (eg, hydrocarbon). Thus, the second portion of the catalytic converter according to the invention may be arranged, for example, at a downstream portion of the particulate filter. In this case, temperature sensors, which may already be present in the exhaust system for other purposes, are used for the invention.
Weil der erfindungsgemäße zweite Abschnitt aus den beschriebenen Gründen an verschiedenen Orten in der Abgasanlage angeordnet sein kann, hat dies den weiteren Vorteil, dass ein solcher Ort gewählt werden kann, welcher eine optimale Korrelation zwischen einer Alterung bzw. Deaktivierung der Sauerstoffspeicherfähigkeit in dem zweiten Abschnitt und einer Verschlechterung der katalytischen Eigenschaften in dem ersten Abschnitt des Abgaskatalysators ergibt.Because the second section of the invention for the reasons described can be arranged at different locations in the exhaust system, this has the further advantage that such a location can be selected, which an optimal correlation between aging or deactivation of oxygen storage ability in the second section and results in a deterioration of the catalytic properties in the first section of the catalytic converter.
Vorzugsweise kann der zweite Abschnitt dann stromaufwärts von dem zu überwachenden ersten Abschnitt des Abgaskatalysators angeordnet sein, wenn in dem Abgaskatalysator Vergiftungseffekte dominieren oder wenn eine thermische Belastung in einem stromaufwärtigen Bereich des Abgaskatalysators vergleichsweise stark ist. Falls jedoch die Alterung des (katalytisch wirkenden) ersten Abschnitts des Abgaskatalysators im Wesentlichen durch eine exotherme Reaktion von Kohlenwasserstoffen bzw. von in dem Abgas vorhandenen Rußpartikeln charakterisiert ist (was eine vergleichsweise hohe Temperatur in einem stromabwärtigen Bereich des Abgaskatalysators zur Folge haben kann), so kann der zweite Abschnitt vorzugsweise stromabwärts von dem zu überwachenden ersten Abschnitt des Abgaskatalysators angeordnet sein.Preferably, the second portion may then be located upstream of the first portion of the catalytic converter to be monitored, if poisoning effects dominate in the catalytic converter, or if a thermal load in an upstream region of the catalytic converter is comparatively strong. However, if the aging of the (catalytically active) first portion of the catalytic converter is characterized essentially by an exothermic reaction of hydrocarbons or of soot particles present in the exhaust gas (which may result in a comparatively high temperature in a downstream region of the catalytic converter), then For example, the second section can preferably be arranged downstream of the first section of the catalytic converter to be monitored.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der zweite Abschnitt zumindest teilweise eine sauerstoffspeichernde Beschichtung auf, wobei die sauerstoffspeichernde Beschichtung ein Ceroxidmaterial und/oder ein Cer/Zirkon-Mischoxidmaterial und/oder ein Praseodymoxidmaterial und/oder ein Neodymoxidmaterial umfasst. Diese Materialien eignen sich besonders gut, um Sauerstoff zu speichern und um eine ausreichende thermische Reaktion, welche unter Verwendung von dem mindestens einen Temperatursensor gemessen und ausgewertet werden kann, zu erzeugen.In one embodiment of the invention, the second section at least partially has an oxygen-storing coating, wherein the oxygen-storing coating comprises a cerium oxide material and / or a cerium / zirconium mixed oxide material and / or a praseodymium oxide material and / or a neodymium oxide material. These materials are particularly well suited for storing oxygen and for generating a sufficient thermal response that can be measured and evaluated using the at least one temperature sensor.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der zweite Abschnitt ergänzend ein Platinmaterial oder ein Palladiummaterial umfasst. Dadurch kann es ermöglicht werden, dass der zweite Abschnitt – ergänzend zu der erfindungsgemäßen Sauerstoffspeicherfähigkeit – zumindest teilweise eine katalytische Wirkung ähnlich zu dem ersten Abschnitt aufweist. Dadurch kann die Fähigkeit des Abgaskatalysators zur Behandlung des Abgases verbessert werden.Furthermore, it can be provided that the second section additionally comprises a platinum material or a palladium material. This makes it possible for the second section-in addition to the oxygen storage capability according to the invention-to have at least partially a catalytic effect similar to the first section. Thereby, the ability of the exhaust gas catalyst to treat the exhaust gas can be improved.
Vorzugsweise ist der zweite Abschnitt des Abgaskatalysators derart ausgebildet und/oder umfasst der zweite Abschnitt ein derartiges Material, dass eine Sauerstoffspeicherfähigkeit des zweiten Abschnitts mit einer katalytischen Fähigkeit des ersten Abschnitts korreliert ist. Dadurch können die katalytischen Eigenschaften des Abgaskatalysators vorteilhaft auf indirekte Weise und dennoch vergleichsweise genau ermittelt werden. Dabei ist erfindungsgemäß ein "Teilvolumen" (also der zweite Abschnitt) des Abgaskatalysators mit einem sauerstoffspeichernden Material beschichtet.Preferably, the second portion of the catalytic converter is formed and / or the second portion comprises such a material that an oxygen storage capacity of the second portion is correlated with a catalytic capability of the first portion. As a result, the catalytic properties of the catalytic converter can advantageously be determined in an indirect manner and nevertheless comparatively accurately. In this case, according to the invention, a "partial volume" (ie the second portion) of the exhaust gas catalytic converter is coated with an oxygen-storing material.
Beispielsweise kann eine stromaufwärtige oder eine stromabwärtige "Katalysatorscheibe" des Abgaskatalysators erfindungsgemäß beschichtet sein, welche also gegebenenfalls dem zweiten Abschnitt entspricht. Die Sauerstoffspeicherfähigkeit (engl. "Oxygen Storage Capacity, OSC") ist also derart gestaltet, dass Alterungsvorgänge und Deaktivierungsvorgänge insbesondere in dem zweiten Abschnitt in einer Beziehung zur Aktivität der zu überwachenden Katalysatoreigenschaft (insbesondere einem HC-Umsatz oder einer NO-Oxidationsfähigkeit) stehen. For example, an upstream or a downstream "catalyst disk" of the catalytic converter can be coated according to the invention, which therefore optionally corresponds to the second section. The oxygen storage capacity (OSC) is thus designed such that aging processes and deactivation processes, in particular in the second section, are related to the activity of the catalyst property to be monitored (in particular an HC conversion or a NO oxidation capability).
Dabei wird erfindungsgemäß der Umstand ausgenutzt, dass die Sauerstoffspeicherfähigkeit sensibler in Bezug auf eine Alterung bzw. Vergiftung des Abgaskatalysators reagiert als die eigentliche Funktion der katalytischen Schadstoffumsetzung. Die Sauerstoffspeicherfähigkeit dient somit als ein Maß für die Schädigung des Abgaskatalysators. Dadurch wird eine besonders genaue und effiziente Überwachung des Abgaskatalysators bzw. seines Betriebs ermöglicht.In this case, according to the invention, the fact that the oxygen storage capacity reacts more sensitively with respect to aging or poisoning of the catalytic converter than the actual function of the catalytic pollutant conversion is utilized. The oxygen storage capacity thus serves as a measure of the damage to the catalytic converter. This allows a particularly accurate and efficient monitoring of the catalytic converter or its operation.
Wie weiter oben bereits erläutert, ist der Abgaskatalysator erfindungsgemäß ein Oxidationskatalysator, DOC, ein NOx-Speicherkatalysator, NSC, ein Katalysator für eine selektive katalytische Reduktion, SCR, oder ein Dieselpartikelfilter mit einer katalytisch wirkenden Beschichtung. Daher kann die Erfindung gegebenenfalls auch für mehrere Abgaskomponenten der Abgasanlage gleichzeitig verwendet werden, wodurch eine Überwachung der Abgasanlage verbessert und Aufwand und Kosten gespart werden können.As already explained above, according to the invention, the catalytic converter is an oxidation catalytic converter, DOC, a NOx storage catalytic converter, NSC, a selective catalytic reduction catalyst, SCR, or a diesel particulate filter with a catalytic coating. Therefore, if appropriate, the invention can also be used simultaneously for a plurality of exhaust gas components of the exhaust system, whereby monitoring of the exhaust system can be improved and expenditure and costs can be saved.
Vorzugsweise ist der zweite Abschnitt fluidisch zu dem ersten Abschnitt unmittelbar benachbart angeordnet. Dadurch wird eine besonders schnelle und zugleich genaue Auswertung der katalytischen Eigenschaften des ersten Abschnitt ermöglicht, wodurch der erfindungsgemäße Abgaskatalysator verbessert wird.Preferably, the second portion is fluidly disposed adjacent to the first portion. This results in a particularly fast and accurate evaluation of the catalytic properties of the first section allows, whereby the exhaust gas catalyst according to the invention is improved.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass fluidisch zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein dritter Abschnitt angeordnet ist, welcher weder eine Sauerstoffspeicherfähigkeit noch eine katalytische Fähigkeit aufweist. Der dritte Abschnitt kann beispielsweise ein Rohr eines Abgaskanals der Abgasanlage sein. Allgemein wird mittels der Erfindung eine Trennung zwischen dem zu überwachenden ersten Abschnitt und dem die Sauerstoffspeicherfähigkeit aufweisenden zweiten Abschnitt ermöglicht. Beide Abschnitte können daher im Prinzip unabhängig voneinander betrieben werden. Furthermore, it can be provided that a third section is arranged fluidically between the first section and the second section, which section has neither an oxygen storage capacity nor a catalytic capability. The third section can be, for example, a pipe of an exhaust gas channel of the exhaust system. In general, the invention enables a separation between the first section to be monitored and the second section having the oxygen storage capability. Both sections can therefore be operated independently of each other, in principle.
Somit kann die Erfindung beispielsweise für eine Überwachung einer NO-Oxidation in einem Oxidationskatalysator (beispielsweise für eine so genannte "Feedgaserzeugung" für einen stromabwärtig dazu angeordneten SCR-Katalysator, SCR, engl. "selective catalytic reduction") verwendet werden. Außerdem kann die Erfindung auch für eine Überwachung eines beschichteten Dieselpartikelfilters in Bezug auf dessen Eigenschaft, Kohlenwasserstoffe (HC), oder auch so genannte "Nichtmethankohlenwasserstoffe" (NMHC) umzusetzen, verwendet werden. Ebenso ist erfindungsgemäß eine Überwachung des SCR-Katalysators oder eine Überwachung des NOx-Speicherkatalysators möglich oder denkbar.Thus, for example, the invention may be used for monitoring NO oxidation in an oxidation catalyst (eg, for so-called "feed gas generation" for a downstream SCR catalyst, SCR. In addition, the invention may also be used for monitoring a coated diesel particulate filter in terms of its ability to react hydrocarbons (HC), or even so-called "non-methane hydrocarbons" (NMHC). Likewise, according to the invention, monitoring of the SCR catalytic converter or monitoring of the NOx storage catalytic converter is possible or conceivable.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein erstes Verfahren zum Betreiben eines Abgaskatalysators für eine Brennkraftmaschine, bei dem ein erster Abschnitt des Abgaskatalysators ein Abgas der Brennkraftmaschine katalytisch verändert, ein zweiter Abschnitt des Abgaskatalysators Sauerstoff zumindest zeitweise speichert, und stromabwärts von und benachbart zu dem zweiten Abschnitt eine Temperatur erfasst wird. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- – Betreiben der Brennkraftmaschine in einem ersten Betriebszustand, welcher dazu geeignet ist, einen in dem zweiten Abschnitt gespeicherten Sauerstoff freizusetzen;
- – Betreiben der Brennkraftmaschine in einem zweiten Betriebszustand, welcher dazu geeignet ist, in dem zweiten Abschnitt Sauerstoff zu speichern;
- – Auswerten der erfassten Temperatur und/oder des zeitlichen Verlaufs der erfassten Temperatur mindestens in dem zweiten Betriebszustand.
- - Operating the internal combustion engine in a first operating state, which is adapted to release an oxygen stored in the second section;
- Operating the internal combustion engine in a second operating state, which is suitable for storing oxygen in the second section;
- - Evaluate the detected temperature and / or the time course of the detected temperature at least in the second operating state.
Vorzugsweise weist dabei ein Kraftstoff-Luftgemisch der Brennkraftmaschine in dem ersten Betriebszustand einen Luftmangel auf (so genannter Fettbetrieb), und in dem zweiten Betriebszustand einen Luftüberschuss (so genannter Magerbetrieb) auf.Preferably, a fuel-air mixture of the internal combustion engine in the first operating state has an air shortage (so-called rich operation), and in the second operating state an excess air (so-called lean operation).
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine besonders einfache und zugleich genaue Überwachung des Abgaskatalysators in Bezug auf die katalytischen Eigenschaften des ersten Abschnitts ermöglicht. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders "robust", da vorzugsweise lediglich eine Auswertung der Temperatur erforderlich ist.By the method according to the invention a particularly simple and at the same time accurate monitoring of the catalytic converter is made possible with respect to the catalytic properties of the first section. Furthermore, the inventive method is particularly "robust", since preferably only an evaluation of the temperature is required.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Temperatur und/oder der zeitliche Verlauf der Temperatur mit mindestens einem Schwellwert verglichen, und es wird in Abhängigkeit von dem Vergleich mindestens einer der folgenden Schritte durchgeführt:
- – Ausgeben einer Warnmeldung;
- – Durchführen eines Eintrags in einen Fehlerspeicher für die Brennkraftmaschine;
- – Verändern eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine.
- - issue a warning message;
- - Performing an entry in a fault memory for the internal combustion engine;
- - Changing an operating condition of the internal combustion engine.
Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren klare Hinweise auf einen als fehlerhaft erkannten Betriebszustand des Abgaskatalysators geben. Gegebenenfalls kann das Verfahren sogar eine Gegenmaßnahme durchführen, um die durch den Betrieb der Brennkraftmaschine erzeugten schädlichen Emissionen trotz des Fehlers vergleichsweise gering zu halten.As a result, the method according to the invention can give clear indications of an operating state of the exhaust gas catalytic converter identified as faulty. Optionally, the method may even take a countermeasure to keep the harmful emissions generated by the operation of the internal combustion engine relatively low, despite the error.
Weiterhin kann die Genauigkeit des Verfahrens verbessert werden, wenn der mindestens eine Schwellwert unter Verwendung einer Messung und/oder unter Verwendung eines Datenmodells vorgegeben wird. Darüber hinaus kann eine Robustheit des Verfahrens gesteigert werden, wenn der ermittelte Verlauf der Temperatur oder ein die Temperatur charakterisierendes Signal unter Verwendung von einer Bandpassfunktion gefiltert wird. Dadurch können vorteilhaft eventuelle Störsignale vermindert oder beseitigt werden. Vorzugsweise ist der Bandpass derart ausgeführt, dass er bevorzugt solche Frequenzbereiche passieren lässt, welche in einem Zusammenhang mit der Wärmefreisetzung in dem Abgaskatalysator stehen.Furthermore, the accuracy of the method can be improved if the at least one threshold value is predefined using a measurement and / or using a data model. In addition, robustness of the method can be enhanced if the determined temperature profile or a temperature characterizing signal is filtered using a bandpass function. As a result, any possible interference signals can advantageously be reduced or eliminated. The bandpass filter is preferably designed such that it preferably allows passage of frequency ranges which are related to the heat release in the exhaust gas catalytic converter.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein zweites Verfahren zum Betreiben eines Abgaskatalysators für eine Brennkraftmaschine, bei dem ein erster Abschnitt des Abgaskatalysators ein Abgas der Brennkraftmaschine katalytisch verändert, ein zweiter Abschnitt des Abgaskatalysators Sauerstoff zumindest zeitweise speichert, und stromabwärts von und benachbart zu dem zweiten Abschnitt eine Sauerstoffmenge erfasst wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- – Betreiben der Brennkraftmaschine in einem ersten Betriebszustand, welcher dazu geeignet ist, einen in dem zweiten Abschnitt gespeicherten Sauerstoff freizusetzen;
- – Betreiben der Brennkraftmaschine in einem zweiten Betriebszustand, welcher dazu geeignet ist, in dem zweiten Abschnitt Sauerstoff zu speichern;
- – Auswerten einer Sauerstoffmenge und/oder eines Zeitverlaufs der Sauerstoffmenge in dem Abgas mindestens in dem zweiten Betriebszustand.
- - Operating the internal combustion engine in a first operating state, which is adapted to release an oxygen stored in the second section;
- - Operating the internal combustion engine in a second operating state, which is suitable is to store oxygen in the second section;
- - Evaluating an amount of oxygen and / or a time course of the amount of oxygen in the exhaust gas at least in the second operating state.
Vorzugsweise wird die Sauerstoffmenge bzw. der Zeitverlauf der Sauerstoffmenge mittels einer Lambdasonde ermittelt. Das hier vorgestellte zweite Verfahren kann ergänzend oder alternativ zu dem beschriebenen ersten Verfahren durchgeführt werden. Dadurch kann eine Genauigkeit verbessert und das Verfahren vergleichsweise einfach und kostengünstig durchgeführt werden.Preferably, the amount of oxygen or the time profile of the amount of oxygen is determined by means of a lambda probe. The second method presented here can be carried out in addition or as an alternative to the described first method. As a result, an accuracy can be improved and the method can be carried out comparatively easily and inexpensively.
In einer Ausgestaltung des ersten bzw. des zweiten Verfahrens wird dieses in Abhängigkeit von mindestens einer der folgenden Größen gestartet:
- – einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine;
- – einem Abgasmassenstrom der Brennkraftmaschine;
- – mindestens einer Temperatur in einer Abgasanlage für die Brennkraftmaschine;
- – einer Temperatur der Brennkraftmaschine;
- – einem Umgebungsluftdruck; und/oder
- – einer Umgebungstemperatur.
- - An operating condition of the internal combustion engine;
- An exhaust gas mass flow of the internal combustion engine;
- - At least one temperature in an exhaust system for the internal combustion engine;
- - a temperature of the internal combustion engine;
- An ambient air pressure; and or
- - an ambient temperature.
Mit dieser Ausgestaltung können besonders geeignete Bedingungen insbesondere für einen Start des Verfahrens vorgegeben werden, wodurch dessen Genauigkeit erhöht werden kann.With this embodiment, particularly suitable conditions can be specified in particular for a start of the method, whereby its accuracy can be increased.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für die Brennkraftmaschine, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach den oben beschriebenen Ausgestaltungen durchzuführen.Furthermore, the invention relates to a control and / or regulating device for the internal combustion engine, wherein the control and / or regulating device is adapted to perform a method according to the embodiments described above.
Weitere Angaben zur Erfindung:Further information on the invention:
Zur Ermittlung der Sauerstoffspeicherfähigkeit in dem zweiten Abschnitt, ist es erforderlich, den zuvor in dem zweiten Abschnitt gespeicherten Sauerstoff zu entleeren. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine Bereitstellung von Fettgas in dem Abgas. Die Verwendung von Fettgas ist im Wesentlichen von der Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren vorbekannt. Wenn anschließend (vergleichsweise plötzlich) die Brennkraftmaschine in einem Magerbetrieb betrieben wird, können die Sauerstoffspeicherstellen neu mit Sauerstoff aufgefüllt werden. Die dabei erfolgende Sauerstoffbindung ist ein exothermer Prozess, der über den Temperatursensor erfindungsgemäß sehr einfach gemessen werden kann.In order to determine the oxygen storage capacity in the second section, it is necessary to empty the oxygen previously stored in the second section. This is preferably done by providing a rich gas in the exhaust gas. The use of rich gas is essentially known from the regeneration of NOx storage catalysts. Subsequently, when (comparatively suddenly) the internal combustion engine is operated in a lean operation, the oxygen storage sites can be refilled with oxygen. The thereby occurring oxygen binding is an exothermic process, which can be measured very easily via the temperature sensor according to the invention.
Sofern die Sauerstoffspeicherfähigkeit einen Schwellwert unterschreitet, was durch Korrelation mit einer Exothermiefreisetzung ermittelt wird, kann daraus erfindungsgemäß auf eine kritische Abnahme eines Katalysatorwirkungsgrads (also beispielsweise bezogen auf den HC-Umsatz oder die NO-Oxidationsfähigkeit) geschlossen werden. Die Abgabe einer Warnmeldung (beispielsweise am Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs) und/oder die Durchführung eventueller Gegenmaßnahmen wird ermöglicht.Insofar as the oxygen storage capacity falls below a threshold value, which is determined by correlation with an exothermic release, it can be inferred according to the invention from a critical decrease of a catalyst efficiency (that is to say, for example, based on the HC conversion or the NO oxidation capacity). The delivery of a warning message (for example, on the dashboard of a motor vehicle) and / or the implementation of any countermeasures is possible.
Zur Auswertung der oben beschriebenen Wärmefreisetzung wird der Temperaturverlauf hinter dem zweiten Abschnitt ("Überwachungsvolumen") beim Übergang vom Fettbetrieb zum Magerbetrieb sowie eine bestimmte Zeit danach ermittelt. Dabei kann die Wärmefreisetzung in Form einer Differenz der mittels des Temperatursensors erfassten Temperatur zu einer Referenztemperatur (beispielsweise einer modellierten Temperatur ohne Wärmefreisetzung durch Sauerstoff-Speicherung auf Basis der gemessenen oder modellierten Temperatur stromaufwärts von dem Überwachungsvolumen) bewertet werden. Dies kann beispielsweise durch Integration der mit Hilfe der beschriebenen Temperatur-Differenz und eines Abgasmassenstroms berechneten Wärmemenge erfolgen. To evaluate the heat release described above, the temperature profile behind the second section ("monitoring volume") is determined during the transition from rich operation to lean operation and a specific time thereafter. Herein, the heat release may be evaluated in terms of a difference of the temperature detected by the temperature sensor to a reference temperature (for example, a modeled temperature without heat release by oxygen storage based on the measured or modeled temperature upstream of the monitoring volume). This can be done, for example, by integration of the calculated with the aid of the described temperature difference and an exhaust gas mass flow amount of heat.
Eine weitere Möglichkeit ist es, einen Gradienten der Temperatur zu bewerten. Die Änderung der Temperatur stromabwärts von dem Überwachungsvolumen ist durch eine Wärmekapazität des Abgaskatalysators begrenzt. Die Wärmefreisetzung bei der Sauerstoff-Speicherung erfolgt im ganzen Abgaskatalysator, so dass sich die Temperatur hinter dem zweiten Abschnitt (sofern der zweite Abschnitt im Wesentlichen funktionsfähig ist) vergleichsweise schnell ändert. Ist also eine zeitliche Ableitung der Temperatur in einem Überwachungszeitraum größer als der weiter oben beschriebene Schwellwert, so kann auf einen funktionsfähigen zweiten Abschnitt und somit auf einen funktionsfähigen ersten Abschnitt und somit auf einen insgesamt funktionsfähigen Abgaskatalysator erfindungsgemäß geschlossen werden.Another possibility is to evaluate a gradient of the temperature. The change in the temperature downstream of the monitoring volume is limited by a heat capacity of the catalytic converter. The release of heat in the oxygen storage takes place throughout the catalytic converter, so that the temperature behind the second section (if the second section is essentially functional) changes comparatively quickly. Thus, if a time derivation of the temperature in a monitoring period is greater than the threshold value described above, it can be concluded according to the invention that a functional second section and thus a functional first section and thus an overall functional catalytic converter are functioning.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be explained with reference to the drawings. In the drawing show:
Es werden für funktionsäquivalente Elemente und Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet. The same reference numerals are used for functionally equivalent elements and sizes in all figures, even in different embodiments.
Eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung
In der Abgasanlage
Insbesondere sind der Oxidationskatalysator
Weiterhin umfasst die Abgasanlage
Außerdem umfasst die Abgasanlage
Die genannten Abgaskatalysatoren sind in der
Im Betrieb der Brennkraftmaschine
In einem in der
Stromabwärts von und benachbart zu dem zweiten Abschnitt
In der Ausführungsform von
Weiterhin weist der zweite Abschnitt
Der zweite Abschnitt
Es versteht sich, dass die Darstellungen der
Der dritte Abschnitt
Das mittlere Koordinatensystem zeigt entsprechend dem durch die Kurve
Das untere Koordinatensystem zeigt zwei Zeitverläufe für eine Temperatur
Eine vertikale gestrichelte Linie
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird die erfasste Temperatur
In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird die erfasste Temperatur
In einem dritten Ausführungsbeispiel wird eine Sauerstoffmenge in dem Abgas mittels der Lambdasonde
Weil erfindungsgemäß die Sauerstoffspeicherfähigkeit des zweiten Abschnitts
In einem folgenden Block
In einem folgenden Block
In einem folgenden Block
Weiter ergänzend kann der ermittelte Verlauf der Temperatur
Dabei wird die Temperatur
In einem folgenden Block
- – Ausgeben einer Warnmeldung;
- – Durchführen eines Eintrags in einen Fehlerspeicher für die
Brennkraftmaschine 12 ; - – Verändern eines Betriebszustands der
Brennkraftmaschine 12 .
- - issue a warning message;
- - Performing an entry in a fault memory for the
internal combustion engine 12 ; - - Changing an operating condition of the
internal combustion engine 12 ,
In einem Endeblock
Ergänzend kann das mittels der
Beispielsweise werden die Auswertung der Temperatur
For example, the evaluation of the
Dabei kann es ein weiteres Ziel der beschriebenen Freigabebedingungen sein, den Emissionseinfluss des zur Entleerung des Sauerstoffspeichers im zweiten Abschnitt
Weitere Ausführungsformen des Verfahrens können beispielsweise sein:
Die Entleerung (Regeneration) des Sauerstoffspeichers kann wie oben beschrieben gezielt gestartet werden. Sollte betriebsbedingt ohnehin ein Betriebszustand der Brennkraftmaschine
The emptying (regeneration) of the oxygen storage can be started specifically as described above. Should be operational anyway an operating condition of the
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018201869A1 (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-08 | Ford Global Technologies, Llc | Arrangement and method for treating an exhaust gas flow generated by an internal combustion engine and motor vehicle |
CN111279058A (en) * | 2017-10-13 | 2020-06-12 | 维特思科科技有限责任公司 | Device and method for determining the heating temperature of a heating element of an electrically heatable catalytic converter, and motor vehicle |
-
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111279058A (en) * | 2017-10-13 | 2020-06-12 | 维特思科科技有限责任公司 | Device and method for determining the heating temperature of a heating element of an electrically heatable catalytic converter, and motor vehicle |
US11415036B2 (en) | 2017-10-13 | 2022-08-16 | Vitesco Technologies GmbH | Apparatus and method for ascertaining a heating temperature of a heating element for an electrically heatable catalytic converter |
DE102018201869A1 (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-08 | Ford Global Technologies, Llc | Arrangement and method for treating an exhaust gas flow generated by an internal combustion engine and motor vehicle |
DE102018201869B4 (en) | 2018-02-07 | 2020-06-25 | Ford Global Technologies, Llc | Arrangement and method for treating an exhaust gas flow generated by an internal combustion engine and motor vehicle |
US10746115B2 (en) | 2018-02-07 | 2020-08-18 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for an exhaust gas treatment arrangement |
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