DE102015200769A1

DE102015200769A1 - Method for monitoring an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle with a hybrid electric drive and control device for a hybrid electric drive

Info

Publication number: DE102015200769A1
Application number: DE102015200769.3A
Authority: DE
Inventors: Mario Balenovic; Frederik De Smet; Kim Ford; Jan Harmsen
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2016-07-21

Abstract

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines für einen Magerbetrieb ausgelegten Verbrennungsmotors eines hybridelektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei die Abgasnachbehandlungsanlage einen NOx-Speicherkatalysator umfasst, werden in einer Regenerationsphase im NOx-Speicherkatalysator gespeicherte Stickoxide durch Zuführung eines Reduktionsmittels reduziert und es wird eine Funktionsfähigkeit des NOx-Speicherkatalysators ermittelt, wobei in der Regenerationsphase der Verbrennungsmotor derart betrieben wird, dass mindestens ein Betriebsparameter des NOx-Speicherkatalysators in einem für die Ermittlung einer Funktionsfähigkeit des NOx-Speicherkatalysators geeigneten Wertebereich liegt, und wobei ein Elektromotor des hybridelektrischen Antriebs zur Bereitstellung eines angeforderten Raddrehmoments durch den hybridelektrischen Antrieb betrieben wird. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Steuerungseinrichtung für einen hybridelektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen für einen Magerbetrieb ausgelegten Verbrennungsmotor umfasst, der eine einen NOx-Speicherkatalysator umfassende Abgasnachbehandlungsanlage aufweist.In a method according to the invention for monitoring an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine of a hybrid electric drive of a motor vehicle designed for lean operation, the exhaust aftertreatment system comprising a NOx storage catalytic converter, nitrogen oxides stored in a regeneration phase in the NOx storage catalytic converter are reduced by supplying a reducing agent and a functionality of the system is established In the regeneration phase, the internal combustion engine is operated such that at least one operating parameter of the NOx storage catalytic converter is in a suitable range for determining a functionality of the NOx storage catalytic converter, and wherein an electric motor of the hybrid electric drive for providing a requested wheel torque is operated by the hybrid electric drive. The invention also relates to a corresponding control device for a hybrid electric drive of a motor vehicle, which comprises an engine designed for lean operation, which has an exhaust aftertreatment system comprising a NOx storage catalytic converter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem hybridelektrischen Antrieb nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine entsprechende Steuerungseinrichtung für einen hybridelektrischen Antrieb.The invention relates to a method for monitoring an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle with a hybrid electric drive according to the preamble of claim 1 and to a corresponding control device for a hybrid electric drive.

Hybridelektrische Kraftfahrzeuge, die im Folgenden auch als "Hybridfahrzeuge" bezeichnet werden, weisen einen Antriebsstrang zur Übertragung von Drehmoment aus mehreren Kraftquellen an die Radlast an den Fahrzeugantriebsrädern auf. Eine der Kraftquellen ist ein Verbrennungsmotor, beispielsweise ein Dieselmotor oder ein Ottomotor. Als hybridelektrischer Antrieb, der im Folgenden auch als "Hybridantrieb" bezeichnet wird, ist im vorliegenden Zusammenhang jede Antriebsanordnung geeignet, die neben dem Verbrennungsmotor einen Elektromotor umfasst, der insbesondere auch als Generator betrieben werden kann, wobei das Ausgangsdrehmoment des Elektromotors direkt oder indirekt an das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors gekoppelt ist.Hybrid electric vehicles, also referred to as "hybrid vehicles" hereinafter, include a powertrain for transmitting torque from multiple power sources to the wheel load on the vehicle drive wheels. One of the sources of power is an internal combustion engine, for example a diesel engine or a gasoline engine. As a hybrid electric drive, which is also referred to below as "hybrid drive", any drive arrangement is suitable in the present context, which includes an electric motor in addition to the internal combustion engine, which can be operated in particular as a generator, the output torque of the electric motor directly or indirectly to the Output torque of the internal combustion engine is coupled.

Der Verbrennungsmotor des hybridelektrischen Antriebs kann beim Betrieb erhebliche Mengen von Stickoxiden (NO_x) erzeugen und ist daher in der Regel mit einer Abgasnachbehandlungsanlage zur Verringerung der NO_x-Emissionen ausgestattet. Bei vielen Motoren erfolgt die Reduktion der Stickoxide durch die im Abgas enthaltenen nicht-oxidierten Bestandteile, nämlich durch Kohlenmonoxid (CO) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), mit Hilfe eines Dreiwegekatalysators. Insbesondere bei Diesel- und Otto-Magermotoren steht dieses Verfahren jedoch nicht zur Verfügung, da durch den hohen Sauerstoffanteil im Abgas die Reduzierung von NO_x nicht bzw. kaum erfolgt. Bei Magermotoren wird daher gemäß einem verbreiteten Verfahren ein NO_x-Speicherkatalysator (Lean NO_x Trap, LNT) eingesetzt, der die im Abgas des Verbrennungsmotors enthaltenen Stickoxide aufnimmt und speichert. Von Zeit zu Zeit erfolgt eine Regeneration des NO_x-Speicherkatalysators, wofür ein Kraftstoffüberschuss in dem durch den NO_x-Speicherkatalysator geleiteten Abgas erzeugt wird.The internal combustion engine of the hybrid electric drive can generate significant amounts of nitrogen oxides (NO _x ) during operation and is therefore usually equipped with an exhaust aftertreatment system to reduce NO _x emissions. In many engines, the reduction of nitrogen oxides by the non-oxidized constituents contained in the exhaust gas, namely by carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons (HC), using a three-way catalyst. However, this method is not available in particular in the case of diesel and Otto lean-burn engines, since the reduction of NO _x does not or hardly occurs due to the high proportion of oxygen in the exhaust gas. For lean-burn engines, therefore, according to a widespread method, an NO _x storage catalytic converter (Lean NO _x trap, LNT) is used, which receives and stores the nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the internal combustion engine. From time to time, there is a regeneration of the NO _x storage catalytic converter, for which a fuel excess is generated in the exhaust gas conducted through the NO _x storage catalytic converter.

Die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators nimmt jedoch mit zunehmender Betriebsdauer ab, was unter anderem auf eine Kontamination des Speicherkatalysators mit dem im Abgas enthaltenen Schwefel zurückzuführen ist, sowie auf thermische Alterung in Folge hoher Temperaturen, wie sie beispielweise bei einer regelmäßig vorzunehmenden Entschwefelung auftreten. Es ist daher notwendig, die Funktionsfähigkeit eines im Abgassystem vorgesehenen NO_x-Speicherkatalysators zu überwachen.However, the functionality of the NO _x storage catalyst decreases with increasing operating time, which is due, inter alia, to contamination of the storage catalyst with the sulfur contained in the exhaust gas, as well as thermal aging as a result of high temperatures, such as occur in a regular to be carried out desulfurization. It is therefore necessary to monitor the functioning of a provided in the exhaust system NO _x storage.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 936 140 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei stromaufwärts und stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems jeweils eine Lambdasonde angeordnet wird und zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Abgasnachbehandlungssystems die Brennkraftmaschine in einen Betrieb überführt wird, in dem die Abgase eine hohe Konzentration an unverbrannten Kohlenwasserstoffen aufweisen. Dabei wird von einer Funktionsuntüchtigkeit des Abgasnachbehandlungssystems ausgegangen, falls die von den beiden Lambdasonden erfassten, aufgrund der hohen HC-Konzentration fehlerhaften Luftverhältnisse im Wesentlichen gleich groß sind. From the European patent application EP 1 936 140 A1 a method for monitoring an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine is known, upstream and downstream of the exhaust aftertreatment system is arranged in each case a lambda probe and to check the functioning of the exhaust aftertreatment system, the internal combustion engine is converted into an operation in which the exhaust gases have a high concentration of unburned hydrocarbons. It is assumed that the exhaust aftertreatment system is inoperable if the air conditions detected by the two lambda probes and due to the high HC concentration are substantially the same.

Gemäß DE 10 2012 218 728 A1 wird zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit eines NO_x-Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine die Brennkraftmaschine in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt und durch jeweils eine stromaufwärts bzw. stromabwärts des Speicherkatalysators angeordnete Lambdasonde das Luftverhältnis erfasst. Dabei wird die Anfettung, d. h. die Anreicherung des Abgases mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen, derart begrenzt, dass die Sonden fehlerfrei arbeiten. Bei einem voll funktionstüchtigen Speicherkatalysator werden die infolge der Anfettung stromaufwärts des Katalysators im Abgas befindlichen unverbrannten Kohlenwasserstoffe beim Durchströmen des Katalysators vollständig oxidiert, so dass sich stromabwärts des Katalysators keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe im Abgas befinden. Ist die Funktionstüchtigkeit des NO_x-Speicher-katalysators eingeschränkt, so werden keine oder weniger im Abgas befindliche unverbrannte Kohlenwasserstoffe durch Freigabe von gespeicherten Stickoxiden oxidiert. Aus dem zeitlichen Verlauf des von der stromabwärts des Speicherkatalysators angeordneten Lambdasonde erfassten Luftverhältnisses während der Phase der Anfettung sowie insbesondere aus dem zeitlichen Verlauf der aus den Signalen der Sonden ermittelten, über ein kurzes Zeitintervall integrierten Massenströme an unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas lassen sich Aussagen hinsichtlich der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators treffen.According to DE 10 2012 218 728 A1 For checking the functionality of a NO _x storage catalytic converter of an internal combustion engine, the internal combustion engine is converted into a substoichiometric operation (λ <1) and the air ratio is detected by a respective lambda probe arranged upstream or downstream of the storage catalytic converter. In this case, the enrichment, ie the enrichment of the exhaust gas with unburned hydrocarbons, limited so that the probes operate error-free. In a fully functional storage catalyst unburned hydrocarbons located in the exhaust due to the enrichment upstream of the catalyst are completely oxidized as it flows through the catalyst, so that there are no unburned hydrocarbons in the exhaust gas downstream of the catalyst. If the functionality of the NO _x storage catalyst is limited, no or less in the exhaust gas located unburned hydrocarbons are oxidized by release of stored nitrogen oxides. From the time course of the detected by the downstream of the storage cylinder lambda probe air ratio during the phase of enrichment and in particular from the time course of the determined from the signals of the probes, integrated over a short time interval mass flows of unburned hydrocarbons in the exhaust gas can be statements regarding the functionality of the storage catalytic converter.

Aus KR 10 2011 006 3140 A ist es bekannt, dass aus den Signalen von zwei Lambdasonden, von denen eine stromaufwärts und die andere stromabwärts eines NO_x-Speicherkatalysators angeordnet ist, die Menge des Reduziermittels ermittelt wird, die dem Speicherkatalysator zugeleitet wird, und die Menge des Reduziermittels, die nach Durchgang durch den Speicherkatalysator im Abgas vorhanden ist. Aus dem derart ermittelten Durchgangs- oder Schlupfverhältnis (Slip Ratio) wird die Alterung des NO_x-Speicherkatalysators ermittelt.Out KR 10 2011 006 3140 A It is known that from the signals of two lambda probes, one of which is arranged upstream and the other downstream of a NO _x storage catalyst, the amount of the reducing agent, which is supplied to the storage catalyst, and the amount of the reducing agent after passing is present in the exhaust gas through the storage catalyst. From the thus determined through or slip ratio (slip ratio), the aging of the NO _x storage catalytic converter is determined.

Die bekannten Überwachungsverfahren liefern nicht unter allen Betriebsbedingungen des NO_x-Speicherkatalysators zuverlässige Aussagen über dessen Funktionsfähigkeit, beispielsweise sind die bekannten Verfahren in hohem Maße abhängig von der Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators und der Durchflussgeschwindigkeit der Abgase durch diesen. Dies ist insbesondere deshalb problematisch, weil zur Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators und zur Einhaltung der vorgeschriebenen Überwachungsabläufe (In-Use Performance Requirements, IUPR) die entsprechenden Überwachungsmaßnahmen während des Betriebs eines mit dem NO_x-Speicherkatalysator ausgestatten Hybridfahrzeugs mindestens mit einer vorgegebenen Häufigkeit durchgeführt werden müssen, so dass die Einhaltung eines engen Bereichs von Betriebsbedingungen nicht immer gewährleistet werden kann. Zudem können sich die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors je nach Fahrweise des Fahrers des Hybridfahrzeugs auch während einer Regenerationsphase ändern, so dass eine zuverlässige Überwachung des NO_x-Speicherkatalysators in diesem Fall nicht mehr möglich ist. The known monitoring methods do not provide reliable information about its functionality under all operating conditions of the NO _x storage catalytic converter; for example, the known methods are highly dependent on the temperature of the NO _x storage catalytic converter and the flow rate of the exhaust gases through it. This is particularly problematic because to monitor the functionality of the NO _x storage catalytic converter and to comply with the prescribed monitoring procedures (in-use performance requirements, IUPR) the appropriate monitoring measures during operation of a fitted with the NO _x storage hybrid vehicle at least with a predetermined Frequency so that compliance with a narrow range of operating conditions can not always be guaranteed. In addition, depending on the driving style of the driver of the hybrid vehicle, the operating conditions of the internal combustion engine may also change during a regeneration phase, so that reliable monitoring of the NO _x storage catalytic converter is no longer possible in this case.

Aus DE 10 2008 028 448 A1 ist es bekannt, dass zur Regeneration eines Partikelfilters in einem Hybridfahrzeugantriebsstrang mit einem Motor, beispielsweise einem Dieselmotor, und einer Elektromaschine die Elektromaschine zur Erzeugung eines auf den Motor wirkenden negativen Drehmoments betrieben wird, das dem von dem Motor erzeugten und zum Antreiben der Räder verwendeten Ausgangsdrehmoment entgegenwirkt. Der Motor muss daher zur Bereitstellung eines vom Fahrzeugführer angeforderten Raddrehmoments einen größeren Betrag an Drehmoment erzeugen, wodurch eine Erhöhung der Temperatur des durch den Filter strömenden Abgases bewirkt wird. Der Partikelfilter wird durch Leiten von Motorabgas mit der erhöhten Temperatur durch den Partikelfilter regeneriert. Gemäß DE 10 2012 112 091 A1 ist es bei einem Hybridantrieb, bei dem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung in Strömungsrichtung des Abgases vor einer Turbine eines Abgasturboladers angeordnet ist, vorgesehen, dass eine Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung Einfluss auf die Einstellung eines Betriebspunkts des Hybridantriebs hat. Eine Überwachung der Funktionsfähigkeit eines NO_x-Speicherkatalysators erfolgt bei dem genannten Stand der Technik nicht.Out DE 10 2008 028 448 A1 It is known that in order to regenerate a particulate filter in a hybrid vehicle powertrain having an engine such as a diesel engine and an electric machine, the electric machine is operated to produce a negative torque applied to the engine, corresponding to the output torque generated by the engine and used to drive the wheels counteracts. The engine must therefore produce a greater amount of torque to provide a wheel torque requested by the vehicle operator, thereby causing an increase in the temperature of the exhaust gas flowing through the filter. The particulate filter is regenerated by passing engine exhaust at the elevated temperature through the particulate filter. According to DE 10 2012 112 091 A1 it is provided in a hybrid drive, in which an exhaust gas treatment device is arranged in the flow direction of the exhaust gas in front of a turbine of an exhaust gas turbocharger, that a temperature of the exhaust gas treatment device has an influence on the setting of an operating point of the hybrid drive. A monitoring of the functionality of a NO _x storage catalyst does not occur in the cited prior art.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Überwachung eines NO_x-Speicherkatalysators im Abgasnachbehandlungssystem eines für einen Magerbetrieb ausgelegten Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit hybridelektrischem Antrieb anzugeben, wobei die genannten Nachteile möglichst vermieden werden, wobei insbesondere weitgehend unabhängig von einer Fahrweise des Fahrers des Kraftfahrzeugs die Ermittlung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators ermöglicht wird. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine entsprechende Steuerungseinrichtung für den hybridelektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs anzugeben.It is an object of the present invention to provide an improved method for monitoring a NO _x storage catalytic converter in the exhaust aftertreatment system of a designed for lean operation internal combustion engine of a motor vehicle with hybrid electric drive, said disadvantages are avoided as possible, in particular largely independent of driving the driver of the Motor vehicle, the determination of the functionality of the NO _x storage catalytic converter is made possible. It is a further object of the present invention to provide a corresponding control device for the hybrid electric drive of the motor vehicle.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch eine Steuerungseinrichtung wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben gelöst.This object is achieved by a method and by a control device as indicated in the independent claims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors bezieht sich auf den Verbrennungsmotor eines hybridelektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs, d. h. eines Hybridfahrzeugs, wobei der Verbrennungsmotor insbesondere für einen Magerbetrieb ausgelegt ist; ein solcher Verbrennungsmotor kann ein Dieselmotor oder ein Otto-Magermotor sein, insbesondere ein Diesel- bzw. Ottomotor mit Direkteinspritzung. Der Ausdruck "Magerbetrieb" bedeutet, dass der Verbrennungsmotor mit Luftüberschuss betrieben wird, d. h., dass der Lambdawert (Luftverhältnis) einen Wert λ > 1 einnimmt. Die Abgasnachbehandlungsanlage des Verbrennungsmotors umfasst einen NO_x-Speicher-katalysator zur Reduktion der im Abgas des Verbrennungsmotors enthaltenen Stickoxide (NO_x). Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators. Das Hybridfahrzeug kann insbesondere ein Mildhybrid- oder ein Vollhybrid-Fahrzeug sein.An inventive method for monitoring an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine refers to the internal combustion engine of a hybrid electric drive of a motor vehicle, ie a hybrid vehicle, wherein the internal combustion engine is designed in particular for a lean operation; Such an internal combustion engine may be a diesel engine or an Otto lean-burn engine, in particular a diesel or gasoline engine with direct injection. The term "lean operation" means that the internal combustion engine is operated with excess air, ie that the lambda value (air ratio) assumes a value λ> 1. The exhaust aftertreatment system of the internal combustion engine comprises a NO _x storage catalytic converter for reducing the nitrogen oxides (NO _x ) contained in the exhaust gas of the internal combustion engine. The inventive method is used to monitor the functioning of the NO _x storage catalytic converter. In particular, the hybrid vehicle may be a mild hybrid or a full hybrid vehicle.

Im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors, der der Magerbetrieb ist, speichert der NO_x-Speicherkatalysator die im Abgasstrom enthaltenen Stickoxide. Zur Regeneration, d. h. zur Erneuerung der Speicherkapazität des NO_x-Speicherkatalysators, sind gelegentliche Regenerationsphasen notwendig, in denen mit Hilfe eines dem Abgasstrom zugeführten Reduktionsmittels die im NO_x-Speicherkatalysator gespeicherten Stickoxide reduziert werden und in Form unschädlicher Gase freigesetzt werden. Als Reduktionsmittel kann insbesondere Kraftstoff dienen, wozu in der Regenerationsphase der durch den NO_x-Speicherkatalysator geleitete Abgasstrom mit unverbranntem Kraftstoff angereichert wird, etwa durch Kraftstoffeinspritzung in die Abgasnachbehandlungsanlage stromaufwärts des NO_x-Speicherkatalysators oder durch entsprechende Ansteuerung des Verbrennungsmotors, insbesondere einer Einspritzanlage des Verbrennungsmotors. Dies bedeutet, dass in der Regenerationsphase ein Kraftstoffüberschuss bzw. eine unterstöchiometrische Sauerstoffkonzentration vorliegt, d. h., dass der Lambdawert kleiner als 1 ist, λ < 1. Eine derartige Regeneration wird auch als "Rich Purge" bezeichnet.In normal operation of the internal combustion engine, which is the lean operation, the NO _x storage catalytic converter stores the nitrogen oxides contained in the exhaust gas stream. For regeneration, ie for renewal of the storage capacity of the NO _x storage catalytic converter, occasional regeneration phases are necessary in which the nitrogen oxides stored in the NO _x storage catalytic converter are reduced by means of a reducing agent supplied to the exhaust gas flow and released in the form of harmless gases. In particular, fuel can serve as a reducing agent, for which purpose the exhaust gas stream conducted through the NO _x storage catalyst is enriched with unburnt fuel in the regeneration phase, for example by fuel injection into the exhaust aftertreatment system upstream of the NO _x storage catalytic converter or by appropriate control of the internal combustion engine, in particular an injection system of the internal combustion engine , This means that there is a fuel surplus or a substoichiometric oxygen concentration in the regeneration phase, ie that the lambda value is less than 1, λ <1. Such regeneration is also referred to as "rich purge".

Erfindungsgemäß wird in einer Regenerationsphase oder in einem direkt daran anschließenden Zeitraum der Alterungszustand des NO_x-Speicherkatalysators festgestellt und somit dessen Funktionsfähigkeit ermittelt, wobei ausgenutzt wird, dass NO_x-Speicherkatalysatoren mit unterschiedlichen Alterungszuständen dabei ein unterschiedliches Verhalten zeigen. Derartige Verfahren zur Ermittlung des Alterungszustands bzw. der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators bei bzw. nach einer Regeneration sind beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 10 2012 218 728 A1 sowie in den Patentanmeldungen DE 10 2015 200 751.0 , DE 10 2015 200 752.9 , DE 10 2015 200 761.8 und DE 10 2015 200 762.6 beschrieben, die diesbezüglich durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen werden. Da das Verhalten eines NO_x-Speicherkatalysators wesentlich von den Betriebsbedingungen anhängt, unter denen dieser betrieben wird, ist die zuverlässige Ermittlung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators an der Einhaltung eines Wertebereichs der Betriebsbedingungen geknüpft. Der entsprechende Wertebereich des einen oder mehrerer Betriebsparameter hängt insbesondere von dem zur Überwachung verwendeten Verfahren sowie von den Eigenschaften des NO_x-Speicherkatalysators ab und ist vorzugsweise vorbestimmt, insbesondere typspezifisch vorbestimmt. Der für die Überwachung geeignete Wertebereich st in der Regel enger als ein Wertebereich, der für die Durchführung der Regeneration einzuhalten ist.According to the invention, in a regeneration phase or in a directly adjoining period of time, the aging state of the NO _x - Detected storage catalytic converter and thus determines its functionality, which is exploited that show NO _x storage catalysts with different aging states thereby a different behavior. Such methods for determining the state of aging or the functionality of the NO _x storage catalytic converter during or after a regeneration are described, for example, in the published patent application DE 10 2012 218 728 A1 as well as in the patent applications DE 10 2015 200 751.0 . DE 10 2015 200 752.9 . DE 10 2015 200 761.8 and DE 10 2015 200 762.6 described in this regard by reference in the present application. Since the behavior of an NO _x storage catalytic converter substantially depends on the operating conditions under which it is operated, the reliable determination of the functionality of the NO _x storage catalytic converter is based on maintaining a range of values of the operating conditions. The corresponding value range of the one or more operating parameters depends in particular on the method used for monitoring and on the properties of the NO _x storage catalytic converter and is preferably predetermined, in particular of a type-specific manner. The range of values suitable for monitoring is usually narrower than a value range which must be observed for carrying out the regeneration.

Erfindungsgemäß wird in einer Regenerationsphase der Verbrennungsmotor des hybridelektrischen Antriebs derart betrieben, dass mindestens ein Betriebsparameter des NO_x-Speicherkatalysators in dem für die Ermittlung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geeigneten Wertebereich liegt. Da die Betriebsparameter des NO_x-Speicherkatalysators von den physikalischen Parametern des Abgasstroms und damit von den Betriebsparametern des Verbrennungsmotors abhängen, dessen Abgasstrom durch den NO_x-Speicherkatalysator geleitet wird, kann durch Ansteuerung des Verbrennungsmotors der geeignete Wertebereich des mindestens einen Betriebsparameters des NO_x-Speicherkatalysators erreicht werden. Dieser Wertebereich kann im Rahmen einer entsprechenden Regelung des Antriebs insbesondere einen Sollwertbereich darstellen.According to the invention, the internal combustion engine of the hybrid electric drive is operated in a regeneration phase in such a way that at least one operating parameter of the NO _x storage catalytic converter is in the range of values suitable for determining the functionality of the NO _x storage catalytic converter. Because the operating parameters of the NO _x storage catalytic converter on the physical parameters of the exhaust stream, and thus depend on the operating parameters of the engine, the exhaust gas stream is passed through the NO _x storage catalytic converter, by controlling the combustion engine, the appropriate value range of the at least one operating parameter of the NO _x - Storage catalyst can be achieved. This range of values can in particular represent a desired value range within the scope of a corresponding regulation of the drive.

Weiter wird erfindungsgemäß ein Elektromotor des hybridelektrischen Antriebs derart betrieben, dass durch den hybridelektrischen Antrieb, also durch den Verbrennungsmotor im Zusammenwirken mit dem Elektromotor, ein angefordertes Raddrehmoment gemäß einer Drehmomentanforderung beispielsweise eines Fahrers oder eines Fahrerassistenzsystems des Hybridfahrzeugs zum Antrieb des Hybridfahrzeugs bereitgestellt wird. Wird der Verbrennungsmotor zur Erreichung des Wertebereich des einen oder mehrerer Betriebsparameter des NO_x-Speicherkatalysators betrieben, so erzeugt der Verbrennungsmotor ein Drehmoment, das gegenüber einer Drehmomentanforderung, d. h. dem beispielsweise vom Fahrer des Hybridfahrzeugs angeforderten, zum Antrieb des Hybridfahrzeugs den Antriebsrädern bereitzustellenden Raddrehmoment, abweichen kann. Durch Ansteuerung des Elektromotors des hybridelektrischen Antriebs kann das insgesamt vom Hybridantrieb an die Antriebsräder des Hybridfahrzeugs abgegebene Drehmoment entsprechend der Drehmomentanforderung eingestellt werden, auch wenn der Verbrennungsmotor ein hiervon abweichendes Drehmoment erzeugt, da der Elektromotor die Differenz zwischen dem vom Verbrennungsmotor erzeugten und dem angeforderten Drehmoment durch Erzeugten eines positiven oder negativen Drehmoments ausgleicht. Erfindungsgemäß wird somit das angeforderte Raddrehmoment zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor derart aufgeteilt, dass der Verbrennungsmotor zur Erreichung des Wertebereichs des bzw. der Betriebsparameter des NO_x-Speicherkatalysators betrieben wird. Das Gleiche gilt für eine Ansteuerung des Hybridantriebs zur Aufteilung der insgesamt angeforderten Leistung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor. In dem Fall, dass der Elektromotor ein positives Drehmoment bzw. eine positive Leistung erzeugt, wird dieser als Motor betrieben, der aus einem elektrischen Energiespeicher des Hybridfahrzeugs elektrische Leistung entnimmt und in mechanische umwandelt. In dem umgekehrten Fall, dass der Elektromotor ein negatives Drehmoment bzw. negative Leistung erzeugt, wird dieser insbesondere als Generator betrieben, der einen Teil der vom Verbrennungsmotor erzeugten mechanischen Leistung in elektrische Leistung umwandelt, die dem elektrischen Energiespeicher zugeführt wird. Hinsichtlich des Aufbaus und der Steuerung des Hybridantriebs wird auch auf die Offenlegungsschrift DE 10 2008 028 448 A1 verwiesen, die diesbezüglich durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.Furthermore, according to the invention, an electric motor of the hybrid electric drive is operated in such a way that a requested wheel torque according to a torque request of, for example, a driver or a driver assistance system of the hybrid vehicle for driving the hybrid vehicle is provided by the hybrid electric drive, ie by the internal combustion engine in cooperation with the electric motor. If the internal combustion engine is operated to achieve the value range of the one or more operating parameters of the NO _x storage catalytic converter, the internal combustion engine generates a torque which deviates from a torque requirement, ie, the wheel torque required by the driver of the hybrid vehicle to drive the hybrid vehicle to the drive wheels can. By driving the electric motor of the hybrid electric drive, the total output from the hybrid drive to the drive wheels of the hybrid vehicle torque can be adjusted according to the torque request, even if the internal combustion engine generates a deviating torque, since the electric motor, the difference between the generated by the engine and the requested torque through Balancing generated positive or negative torque. According to the invention, the requested wheel torque between the internal combustion engine and the electric motor is thus divided such that the internal combustion engine is operated to achieve the value range of the operating parameter or parameters of the NO _x storage catalytic converter. The same applies to a control of the hybrid drive to split the total requested power between the engine and the electric motor. In the event that the electric motor generates a positive torque or a positive power, this is operated as a motor which takes electrical power from the electric energy storage of the hybrid vehicle and converts it into mechanical. In the opposite case, that the electric motor generates a negative torque or negative power, it is operated in particular as a generator, which converts a part of the mechanical power generated by the internal combustion engine into electrical power, which is supplied to the electrical energy storage. With regard to the structure and the control of the hybrid drive is also on the publication DE 10 2008 028 448 A1 referred to in the present application by reference.

Dadurch, dass durch Aufteilung des angeforderten Drehmoments bzw. einer angeforderten Leistung auf den Verbrennungsmotor und den Elektromotor die Last des Verbrennungsmotors zur Erzeugung von geeigneten Betriebsbedingungen des NO_x-Speicherkatalysators gewählt wird, wird es erfindungsgemäß ermöglicht, einen oder mehrere Betriebsparameter des NO_x-Speicherkatalysators auf einen für die Ermittlung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geeigneten Wertebereich einzustellen und somit dessen Funktionsfähigkeit mit hoher Zuverlässigkeit zu überprüfen. Dabei kann es insbesondere vermieden werden, dass das an die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs abgegebene Drehmoment bzw. die vom Hybridantrieb abgegebene Leistung für die Überprüfung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicher-katalysators verändert werden muss. Ferner ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Einhaltung eines besonders engen Bereichs von Betriebsbedingungen, wodurch eine zuverlässige Überwachung unter einer Vielzahl von Betriebsbedingungen des Hybridfahrzeugs und damit häufiger durchgeführt werden kann. Schließlich kann in einem erweiterten Bereich von Betriebsbedingungen des Hybridfahrzeugs die Einhaltung der für die Durchführung von Regenerationen notwendigen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors gewährleistet werden, so dass diese häufiger bzw. regelmäßiger und/oder mit höherer Effizienz durchgeführt werden können.Characterized in that the load of the internal combustion engine for generating suitable operating conditions of the NO _x storage catalytic converter is selected by dividing the requested torque or a requested power to the internal combustion engine and the electric motor, it is according to the invention allows one or more operating parameters of the NO _x storage catalytic converter set to a suitable range for determining the functionality of the NO _x storage catalytic converter and thus to check its functionality with high reliability. It can be avoided in particular that the output to the drive wheels of the motor vehicle torque or the output from the hybrid drive power for checking the functionality of the NO _x storage catalytic converter must be changed. Furthermore, the method according to the invention makes it possible to maintain a particularly narrow range of Operating conditions, whereby a reliable monitoring under a variety of operating conditions of the hybrid vehicle and thus can be performed more frequently. Finally, in an extended range of operating conditions of the hybrid vehicle, it is possible to ensure compliance with the operating conditions of the internal combustion engine necessary for carrying out regenerations, so that these can be carried out more frequently or more regularly and / or with higher efficiency.

Vorzugsweise wird der Elektromotor des hybridelektrischen Antriebs gleichzeitig mit dem Verbrennungsmotor derart betrieben, insbesondere während der Regenerationsphase zu jedem Zeitpunkt derart betrieben, dass der eine Betriebsparameter bzw. die mehreren Betriebsparameter des NO_x-Speicherkatalysators in dem für die Ermittlung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geeigneten Wertebereich liegt bzw. liegen und ein zu dem betreffenden Zeitpunkt aktuell angefordertes Raddrehmoment bereitgestellt wird. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist erkannt worden, dass eine Drehmomentanforderung zur Bereitstellung eines Raddrehmoments der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs sich auch während einer Regenerationsphase ändern kann. Eine Regenerationsphase dauert typischerweise einige Sekunden, so dass innerhalb eines solchen Zeitraums je nach Verkehrssituation und je nach Fahrweise des Fahrers des Kraftfahrzeugs sich die Drehmoment- bzw. Leistungsanforderung ändern kann, etwa durch Betätigung des Gaspedals oder durch einen Schaltvorgang eines Getriebes. Dadurch, dass während der Regenerationsphase der Verbrennungsmotor und der Elektromotor zur Erreichung des Wertebereichs und gleichzeitig zur Bereitstellung eines jeweils aktuell angeforderten Drehmoments betrieben werden und somit eine Aufteilung des bereitzustellenden Drehmoments bzw. der abgegebenen Leistung während der Regenerationsphase verändert und insbesondere kontinuierlich an die Anforderung angepasst wird, kann eine verbesserte Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators erzielt werden. Insbesondere ist eine solche Überwachung häufiger und auch in dem Fall möglich, dass während einer Regenerationsphase die Drehmomentanforderung durch den Fahrer verändert wird, beispielsweise bei einem "aggressiven" Fahrstil. Für den Fahrer des Hybridfahrzeugs ist bei geeigneter Regelung eine veränderte Aufteilung des erzeugten Drehmoments bzw. der erzeugten Leistung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor nicht wahrnehmbar. Auch ein Abbruch der Regeneration aufgrund einer Veränderung der Drehmomentanforderung kann auf diese Weise vermieden werden.Preferably, the electric motor of the hybrid electric drive is operated simultaneously with the internal combustion engine, in particular during the regeneration phase operated at any time such that the one operating parameter or the plurality of operating parameters of the NO _x storage in the for determining the functionality of the NO _x storage catalytic converter appropriate range of values lies or lie and a currently requested at the time wheel torque is provided. In accordance with this aspect of the invention, it has been recognized that a torque request to provide wheel torque to the drive wheels of the motor vehicle may also change during a regeneration phase. A regeneration phase typically takes a few seconds, so that within such a period, depending on the traffic situation and depending on the driving style of the driver of the motor vehicle, the torque or power requirement may change, for example by pressing the accelerator pedal or by a gear shift operation. Characterized in that during the regeneration phase of the internal combustion engine and the electric motor to achieve the value range and at the same time to provide a respective currently requested torque operated and thus changes a distribution of the torque to be provided or the output power during the regeneration phase and in particular continuously adapted to the requirement , an improved monitoring of the functionality of the NO _x storage catalytic converter can be achieved. In particular, such monitoring is more frequent and also possible in the event that the torque request is changed by the driver during a regeneration phase, for example in an "aggressive" driving style. For the driver of the hybrid vehicle, a suitable distribution of the generated torque or the generated power between the internal combustion engine and the electric motor is imperceptible with suitable control. A termination of the regeneration due to a change in the torque request can be avoided in this way.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird während der Regenerationsphase, insbesondere in jeder Regenerationsphase, stromabwärts des NO_x-Speicherkatalysators ein erstes Luftverhältnis erfasst, ein Durchbruchszeitpunkt ermittelt, zu dem das erfasste Luftverhältnis einen vorbestimmbaren Schwellwert unterschreitet, und aus mindestens einer vom Durchbruchszeitpunkt abhängigen charakteristischen Größe auf die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geschlossen. Dabei wird ausgenutzt, dass bei einer Regeneration das in hoher Konzentration zugeführte Reduktionsmittel zur Reduktion der im NO_x-Speicherkatalysator gespeicherten Stickoxide sowie durch Reaktion mit dem ebenfalls darin gespeicherten Sauerstoff verbraucht wird und der Abgasstrom nach Durchströmen des NO_x-Speicherkatalysators keinen oder einen geringeren Anteil des Reduktionsmittels enthält. Im Verlauf der Regeneration nimmt daher auch die Menge der im NO_x-Speicherkatalysator gespeicherten Stickoxide, ebenso wie die Menge des gespeicherten Sauerstoffs, ab. Im Verlauf der Regeneration wird deshalb ein Durchbruchszeitpunkt erreicht, zu dem das zugeführte Reduktionsmittel nicht mehr vollständig für die Reduktion der Stickoxide bzw. die Reaktion mit dem gespeicherten Sauerstoff verbraucht wird und beginnt, in unverbrauchter Form aus dem NO_x-Speicherkatalysator wieder auszutreten. Der Durchbruchszeitpunkt wird dadurch detektiert, dass das stromabwärts des NO_x-Speicherkatalysators erfasste erste Luftverhältnis einen vorbestimmbaren Schwellwert unterschreitet, der beispielsweise auf einen Wert von etwa 0,96 bis etwa 0,98 vorbestimmt sein kann. Das erste Luftverhältnis wird somit zumindest vom Beginn der Regenerationsphase, der durch einen Startzeitpunkt definiert sein kann, bis zum Unterschreiten des Schwellwerts erfasst. Weiter wird aus einer vom Durchbruchszeitpunkt abhängigen charakteristischen Größe, die insbesondere der Zeitabstand zwischen einem Startzeitpunkt der Regenerationsphase und dem Durchbruchszeitpunkt und/oder die von dem Startzeitpunkt der Regenerationsphase bis zum Durchbruchszeitpunkt dem Abgasstrom bzw. dem NO_x-Speicherkatalysator zugeführte Reduktionsmittelmenge sein kann, auf die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geschlossen. Der Durchbruchszeitpunkt liegt mit zunehmender Alterung des NO_x-Speicherkatalysators immer früher, so dass die vom Durchbruchszeitpunkt abhängige charakteristische Größe einen Rückschluss auf den Alterungszustand bzw. die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators zulässt. Insbesondere kann durch Vergleich der vom Durchbruchszeitpunkt t₂ abhängigen charakteristischen Größe mit charakteristischen Größen von NO_x-Speicherkatalysatoren mit bekannten Alterungszuständen auf die Funktionsfähigkeit geschlossen werden und beispielsweise ein Alterungsparameter ermittelt werden, der ein Maß für die Alterung bzw. für die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators darstellt. Weiter wird zur Ermittlung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators gemäß diesem Aspekt der Erfindung auf die Patentanmeldungen DE 10 2015 200 751.0 und DE 10 2015 200 752.9 verwiesen, die diesbezüglich durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen werden. Hierdurch wird eine Möglichkeit zur zuverlässigen Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geschaffen.According to a preferred embodiment of the invention, during the regeneration phase, in particular in each regeneration phase, a first air ratio is detected downstream of the NO _x storage catalytic converter, a breakthrough time is determined at which the detected air ratio falls below a predeterminable threshold value and at least one characteristic value dependent on the breakthrough time closed on the functioning of the NO _x storage catalytic converter. This utilizes that, the supplied high concentration reducing agent for reducing the data stored in the NO _x storage catalytic converter nitrogen oxides as well as by reaction with the also stored therein oxygen is consumed during regeneration and the exhaust gas flow after passing through the NO _x storage catalytic converter no or a minor proportion of of the reducing agent. In the course of regeneration, therefore, the amount of nitrogen oxides stored in the NO _x storage catalyst, as well as the amount of stored oxygen, also decreases. In the course of the regeneration, therefore, a breakthrough time is reached at which the supplied reducing agent is no longer completely consumed for the reduction of the nitrogen oxides or the reaction with the stored oxygen and begins to emerge again in fresh form from the NO _x storage catalytic converter. The breakthrough time is detected by the fact that the first air ratio detected downstream of the NO _x storage catalyst falls below a predeterminable threshold value, which may be predetermined, for example, to a value of about 0.96 to about 0.98. The first air ratio is thus detected at least from the beginning of the regeneration phase, which may be defined by a start time, to below the threshold value. Furthermore, from a characteristic value dependent on the breakthrough time, which may be, in particular, the time interval between a start time of the regeneration phase and the breakthrough time and / or the amount of reducing agent supplied from the start time of the regeneration phase to the breakthrough time point to the exhaust gas flow or the NO _x storage catalytic converter Functioning of the NO _x storage catalytic converter closed. The breakthrough time is always earlier with increasing aging of the NO _x storage, so that the characteristic size dependent on the breakthrough time allows a conclusion on the aging state or the functionality of the NO _x storage catalytic converter. In particular, by comparing the characteristic variable dependent on the breakthrough time t ₂ with characteristic quantities of NO _x storage catalysts having known aging states, it is possible to conclude the functionality and, for example, determine an aging parameter which is a measure of the aging or of the functionality of the NO _x . Represents storage catalyst. Next is to determine the functionality of the NO _x storage catalytic converter according to This aspect of the invention to the patent applications DE 10 2015 200 751.0 and DE 10 2015 200 752.9 referenced in the present application by reference. This creates a possibility for reliable monitoring of the functionality of the NO _x storage catalytic converter.

Alternativ oder zusätzlich wird nach dem Ende der Regenerationsphase, insbesondere unmittelbar nach dem Ende der Regenerationsphase, eine Sauerstoffaufnahme des NO_x-Speicherkatalysators erfasst und hieraus auf die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geschlossen. Dabei wird vorzugsweise der Verbrennungsmotor auch nach Ende der Regenerationsphase zumindest so lange, wie die Sauerstoffaufnahme des NO_x-Speicherkatalysators erfasst wird, derart betrieben, dass mindestens ein Betriebsparameter des NO_x-Speicherkatalysators in einem für die Ermittlung einer Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geeigneten Wertebereich liegt; ferner kann der Elektromotor des hybridelektrischen Antriebs ebenfalls für den genannten Zeitraum zur Bereitstellung eines angeforderten Raddrehmoments durch den hybridelektrischen Antrieb betrieben werden. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird ausgenutzt, dass während der Regeneration der im NO_x-Speicherkatalysator gespeicherte Sauerstoff verbraucht wird. Nach dem Ende der Regenerationsphase, d. h. wenn der Abgasstrom, der dem NO_x-Speicherkatalysator zugeführt wird, wieder einen Sauerstoffüberschuss aufweist (λ > 1), steht Sauerstoff zur Speicherung im NO_x-Speicherkatalysator zur Verfügung. Die nach dem Übergang in den Betrieb mit Sauerstoffüberschuss erfolgende Sauerstoffaufnahme des NO_x-Speicherkatalysators lässt einen Rückschluss auf dessen Funktionsfähigkeit zu. Insbesondere kann durch Vergleich mit Referenzwerten der alterungsabhängigen Sauerstoffaufnahme von NO_x-Speicherkatalysatoren auf den Alterungszustand des NO_x-Speicherkatalysators geschlossen werden und beispielsweise ein Alterungsparameter ermittelt werden, der ein Maß für die Alterung bzw. für die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators darstellt. Weiter wird zur Ermittlung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators gemäß diesem Aspekt der Erfindung auf die Patentanmeldungen DE 10 2015 200 761.8 und DE 10 2015 200 752.9 , verwiesen, die diesbezüglich durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen werden. Auch hierdurch wird eine Möglichkeit zur zuverlässigen Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geschaffen.Alternatively or additionally, after the end of the regeneration phase, in particular immediately after the end of the regeneration phase, an oxygen uptake of the NO _x storage catalytic converter is detected and from this the functional capability of the NO _x storage catalytic converter is concluded. Preferably, even after the end of the regeneration phase, the internal combustion engine is operated at least for as long as the oxygen uptake of the NO _x storage catalytic converter is detected such that at least one operating parameter of the NO _x storage catalytic converter is suitable for determining a functionality of the NO _x storage catalytic converter Value range is; Further, the electric motor of the hybrid electric drive can also be operated for the said period to provide a requested wheel torque by the hybrid electric drive. According to this aspect of the invention, use is made of the fact that during the regeneration the oxygen stored in the NO _x storage catalytic converter is consumed. After the end of the regeneration phase, ie when the exhaust gas stream which is fed to the NO _x storage catalytic converter again has an excess of oxygen (λ> 1), oxygen is available for storage in the NO _x storage catalytic converter. The oxygen uptake of the NO _x storage catalytic converter after the transition to operation with excess oxygen permits a conclusion as to its functionality. In particular, the aging state of the NO _x storage catalytic converter can be concluded by comparison with reference values of the aging-dependent oxygen uptake of NO _x storage catalysts and, for example, an aging parameter can be determined which represents a measure of the aging or of the functionality of the NO _x storage catalytic converter. Further, to determine the operability of the NO _x storage catalyst according to this aspect of the invention to the patent applications DE 10 2015 200 761.8 and DE 10 2015 200 752.9 , which are hereby incorporated by reference into the present application. This also creates a possibility for reliable monitoring of the functionality of the NO _x storage catalytic converter.

Vorzugsweise ist der mindestens eine Betriebsparameter die Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators. Diese kann insbesondere mit Hilfe eines Temperatursensors ermittelt werden, der im oder am Abgasstrang stromaufwärts des NO_x-Speicherkatalysators, insbesondere unmittelbar stromaufwärts, oder in einem Eingangsbereich des NO_x-Speicherkatalysators angeordnet ist. Hierdurch ist eine genaue Erfassung der Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators möglich. Alternativ kann die Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators durch ein Modell ermittelt werden, das aufgrund von erfassten Betriebsparametern des Verbrennungsmotors die Abschätzung einer Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators ermöglicht. Da diese Temperatur im Wesentlichen durch die Abgastemperatur bestimmt wird, die wiederum von den Betriebsparametern des Verbrennungsmotors abhängt, kann durch einen entsprechenden Betrieb des Verbrennungsmotors, d. h. durch eine entsprechende Aufteilung des Drehmoments zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor, eine solche Abgastemperatur eingestellt werden, durch die erreicht wird, dass die Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators in einem geeigneten Wertebereich liegt. Insbesondere kann zur Erhöhung der Abgastemperatur und damit zur Erhöhung der Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators der Verbrennungsmotor zur Erzeugung eines erhöhten Drehmoments angesteuert werden, wobei gleichzeitig der Elektromotor als Generator wirkt und das gegenüber der Drehmomentanforderung durch den Fahrer oder ein Fahrerassistenzsystem überschüssige erhöhte Drehmoment des Verbrennungsmotors aufnimmt. Umgekehrt kann zur Absenkung der Abgastemperatur und somit zur Absenkung der Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators der Elektromotor zur Erzeugung eines positiven Drehmoments betrieben werden, so dass der Verbrennungsmotor nur ein gegenüber der aktuellen Drehmomentanforderung erniedrigtes Drehmoment erzeugen muss. Durch Steuerung des Zusammenwirkens des Verbrennungsmotors und des Elektromotors zur Erzeugung des etwa vom Fahrer bzw. vom Fahrerassistenzsystem angeforderten Drehmoments wird somit die Abgastemperatur derart beeinflusst, dass die Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators in dem für die Ermittlung von dessen Funktionsfähigkeit geeigneten Wertebereich liegt. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators ermöglicht.Preferably, the at least one operating parameter is the temperature of the NO _x storage catalytic converter. This can be determined in particular by means of a temperature sensor which is arranged in or on the exhaust gas line upstream of the NO _x storage catalytic converter, in particular directly upstream, or in an input region of the NO _x storage catalytic converter. As a result, an accurate detection of the temperature of the NO _x storage catalytic converter is possible. Alternatively, the temperature of the NO _x storage catalytic converter can be determined by a model, which makes it possible to estimate a temperature of the NO _x storage catalytic converter based on detected operating parameters of the internal combustion engine. Since this temperature is essentially determined by the exhaust gas temperature, which in turn depends on the operating parameters of the internal combustion engine, such an exhaust gas temperature can be adjusted by a corresponding operation of the internal combustion engine, ie by a corresponding distribution of the torque between the internal combustion engine and the electric motor is achieved that the temperature of the NO _x storage catalyst is in a suitable range of values. In particular, to increase the exhaust gas temperature and thus to increase the temperature of the NO _x storage catalytic converter, the internal combustion engine can be driven to generate an increased torque, wherein at the same time the electric motor acts as a generator and compared to the torque request by the driver or a driver assistance system excess increased torque of the internal combustion engine receives. Conversely, to lower the exhaust gas temperature and thus to lower the temperature of the NO _x storage catalytic converter, the electric motor for generating a positive torque can be operated, so that the internal combustion engine only has to generate a torque reduced compared to the current torque request. By controlling the interaction of the internal combustion engine and the electric motor for generating the torque demanded by the driver or the driver assistance system, the exhaust gas temperature is thus influenced in such a way that the temperature of the NO _x storage catalytic converter is in the range of values suitable for determining its functionality. This allows a particularly reliable monitoring of the functionality of the NO _x storage catalytic converter.

Vorzugsweise wird die Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators auf einen Wert im Temperaturbereich zwischen 220 ºC und 400 ºC eingestellt. Es hat sich gezeigt, dass mit den zuvor genannten Verfahren, insbesondere wenn die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators aus mindestens einer vom Durchbruchszeitpunkt des Reduktionsmittels abhängigen charakteristischen Größe ermittelt wird, dann, wenn die Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators in diesem Temperaturbereich liegt, eine zuverlässige Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Alterungszuständen des NO_x-Speicherkatalysators und damit eine zuverlässige Überwachung von dessen Funktionsfähigkeit möglich ist. Eine weiter erhöhte Zuverlässigkeit der Unterscheidung unterschiedlicher Alterungszustände bzw. der Überwachung der Funktionsfähigkeit ist in einem Temperaturbereich zwischen 250 ºC und 350 ºC möglich, eine besonders hohe Zuverlässigkeit in einem Temperaturbereich von etwa 280 ºC bis etwa 300 ºC.Preferably, the temperature of the NO _x storage catalyst is adjusted to a value in the temperature range between 220 ° C and 400 ° C. It has been found that with the abovementioned methods, in particular if the functionality of the NO _x storage catalytic converter is determined from at least one characteristic quantity dependent on the breakdown time of the reducing agent, then when the temperature of the NO _x storage catalytic converter is in this temperature range reliable distinction between different aging states of the NO _x storage catalytic converter and thus reliable monitoring of its functionality is possible. A Further increased reliability of discrimination of different aging states or operability monitoring is possible in a temperature range between 250 ° C and 350 ° C, a particularly high reliability in a temperature range of about 280 ° C to about 300 ° C.

Alternativ oder zusätzlich zur Temperatur kann in weiter bevorzugter Weise die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases durch den NO_x-Speicherkatalysator der mindestens eine Betriebsparameter sein, der durch einen entsprechenden Betrieb des Verbrennungsmotors in einen geeigneten Wertebereich eingestellt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstroms kann durch einen entsprechenden Sensor gemessen oder durch ein Modell abgeschätzt werden. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist erkannt worden, dass die Zuverlässigkeit der Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators wesentlich von der Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstroms abhängt, die wiederum in erster Linie durch die Betriebsparameter des Verbrennungsmotors bestimmt wird. In ähnlicher Weise wie für die Einstellung der Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators beschrieben kann somit durch eine entsprechenden Ansteuerung des hybridelektrischen Antriebs, d. h. durch eine geeignete Aufteilung des Drehmoments zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor, erreicht werden, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases durch den NO_x-Speicherkatalysator in einem für die Überwachung von dessen Funktionsfähigkeit geeigneten Bereich liegt und im Zusammenwirken des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor ein angefordertes Raddrehmoment bereitgestellt wird.. Hierdurch kann ebenfalls eine verbesserte Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators ermöglicht werden. In besonders bevorzugter Weise können der Verbrennungsmotor und der Elektromotor derart betrieben werden, dass die Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators und die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases zugleich in einem für die Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geeigneten Wertebereich liegen.As an alternative or in addition to the temperature, the flow rate of the exhaust gas through the NO _x storage catalytic converter can be the at least one operating parameter, which is adjusted to a suitable value range by a corresponding operation of the internal combustion engine. The flow rate of the exhaust stream can be measured by an appropriate sensor or estimated by a model. According to this aspect of the invention, it has been recognized that the reliability of monitoring the operation of the NO _x storage catalyst is substantially dependent on the flow rate of the exhaust gas flow, which in turn is determined primarily by the operating parameters of the internal combustion engine. In a similar manner as described for the adjustment of the temperature of the NO _x storage catalytic converter can thus be achieved by a corresponding control of the hybrid electric drive, ie by a suitable distribution of torque between the engine and the electric motor that the flow rate of the exhaust gas through the NO _x storage catalytic converter is in a suitable for the monitoring of its operability range and in cooperation of the internal combustion engine with the electric motor, a requested wheel torque is provided. This also allows improved monitoring of the functionality of the NO _x storage catalytic converter. In a particularly preferred manner, the internal combustion engine and the electric motor can be operated such that the temperature of the NO _x storage catalytic converter and the flow rate of the exhaust gas are at the same time in a suitable range for monitoring the functionality of the NO _x storage catalytic converter.

Eine erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung für einen hybridelektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen für einen Magerbetrieb ausgelegten Verbrennungsmotor umfasst, wobei der Verbrennungsmotor eine Abgasnachbehandlungsanlage aufweist, die einen NO_x-Speicherkatalysator umfasst, ist zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zur Überwachung der Abgasnachbehandlungsanlage eingerichtet. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung des Verbrennungsmotors und des Elektromotors des hybridelektrischen Antriebs des Kraftfahrzeugs ausgebildet, so dass in einer Regenerationsphase der Verbrennungsmotor derart betrieben werden kann, dass mindestens ein Betriebsparameter des NO_x-Speicherkatalysators in einem für die Ermittlung einer Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geeigneten Wertebereich liegt und ein Elektromotor des hybridelektrischen Antriebs zur Bereitstellung eines angeforderten Raddrehmoments durch den Antrieb betrieben werden kann. Die Steuerungseinrichtung kann ferner eingerichtet sein, durch Eingriff in eine Steuerung der Einspritzeinrichtung des Verbrennungsmotors oder durch Einspritzung von Reduktionsmittel in den Abgasstrang stromaufwärts des NO_x-Speicherkatalysators den Abgasstrom mit Reduktionsmittel, insbesondere mit Kraftstoff, anzureichern, um eine Regeneration des NO_x-Speicherkatalysators zu veranlassen. Weiter kann die Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung von Sensoren zur Erfassung von Daten des Abgasstroms und des NO_x-Speicherkatalysators ausgebildet sein. Die Steuerungseinrichtung kann Speichermittel beispielsweise zur Speicherung von alterungsabhängigen Referenzwerten von NO_x-Speicherkatalysatoren umfassen. Die Steuerungseinrichtung umfasst Prozessormittel zur Ermittlung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators. Ein derart ermitteltes Ergebnis der Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators bzw. ein ermittelter Alterungsparameter kann beispielsweise für eine Anzeige für einen Fahrer des Hybridfahrzeugs bereitgestellt werden und/oder in einem Fehlerspeicher abgelegt werden. Die Steuerungseinrichtung kann Teil einer elektronischen Steuerung des hybridelektrischen Antriebs sein.A control device according to the invention for a hybrid electric drive of a motor vehicle, which comprises an engine designed for lean operation, wherein the internal combustion engine comprises an exhaust aftertreatment system, which comprises a NO _x storage catalytic converter, is arranged to carry out the above-described method for monitoring the exhaust aftertreatment system. In particular, the control device is designed to control the internal combustion engine and the electric motor of the hybrid electric drive of the motor vehicle, so that in a regeneration phase, the internal combustion engine can be operated such that at least one operating parameter of the NO _x storage catalytic converter in a for determining a functionality of the NO _x - Storage catalytic converter is appropriate range of values and an electric motor of the hybrid electric drive to provide a requested wheel torque can be operated by the drive. The controller may be further configured upstream by engaging in a control of the injector of the internal combustion engine or by injecting reducing agent into the exhaust gas of the NO _x storage catalytic converter the exhaust gas stream with a reducing agent, in particular with fuel to enrich for a regeneration of the NO _x storing catalyst to cause. Furthermore, the control device can be designed to control sensors for detecting data of the exhaust gas flow and of the NO _x storage catalytic converter. The control device may comprise storage means, for example for storing age-dependent reference values of NO _x storage catalysts. The control device comprises processor means for determining the operability of the NO _x storage catalytic converter. Such a determined result of the monitoring of the functionality of the NO _x storage catalytic converter or a determined aging parameter can be provided, for example, for an indication to a driver of the hybrid vehicle and / or stored in an error memory. The controller may be part of an electronic controller of the hybrid electric drive.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. Show it:

1 beispielhaft den zeitlichen Verlauf des Luftverhältnisses λ stromaufwärts bzw. stromabwärts eines NO_x-Speicherkatalysators bei einer Regeneration für einen neuen NO_x-Speicherkatalysator; 1 exemplifies the time profile of the air ratio λ upstream or downstream of a NO _x storage catalyst in a regeneration for a new NO _x storage catalytic converter;

2 dieselbe Darstellung wie in 1, jedoch für einen gealterten NO_x-Speicherkatalysator; 2 the same representation as in 1 but for an aged NO _x storage catalyst;

3 beispielhaft die bei einer Regeneration bis zum Durchbruch zugeführte Reduktionsmittelmenge für verschiedene Alterungszustände eines NO_x-Speicherkatalysators. 3 by way of example, the amount of reducing agent supplied during a regeneration until breakthrough for different aging states of a NO _x storage catalytic converter.

In 1 sind für einen neuen, voll funktionsfähigen NO_x-Speicherkatalysator beispielhaft das aus dem Signal einer ersten Lambdasonde, die stromabwärts des NO_x-Speicherkatalysators der Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors eines Hybridantriebs angeordnet ist, ermittelte erste Luftverhältnis λ₁ (Kurve 1) und das aus dem Signal einer zweiten Lambdasonde, die stromaufwärts des NO_x-Speicherkatalysators im Abgasstrom angeordnet ist, ermittelte zweite Luftverhältnis λ₂ (Kurve 2) über der Zeit t dargestellt. Vor dem in 1 dargestellten Zeitraum befindet sich der Verbrennungsmotor im Magerbetrieb, der dem Normalbetrieb der Abgasnachbehandlungsanlage bzw. des Verbrennungsmotors entspricht, wobei im Abgasstrom ein Sauerstoffüberschuss vorhanden ist, d. h. λ₂ > 1. Zur Regeneration des NO_x-Speicherkatalysators wird das Abgas angefettet, indem beispielsweise eine Einspritzanlage des Verbrennungsmotors derart angesteuert wird, dass der Abgasstrom mit unverbranntem Kraftstoff angereichert wird, oder indem in den Auspuffkrümmer oder in den Abgasstrang stromaufwärts des NO_x-Speicherkatalysators Kraftstoff eingespritzt wird. Dies zeigt sich darin, dass das aufgrund des Signals der zweiten Lambdasonde ermittelte zweite Luftverhältnis λ₂ (Kurve 2) auf Werte unterhalb von 1 fällt. Typischerweise dauert die Regenerationsphase einige Sekunden, beispielsweise etwa 2 bis 6 Sekunden. Nach Ende der Regenerationsphase steigt das stromaufwärts des NO_x-Speicherkatalysators ermittelte zweite Luftverhältnis λ₂ (Kurve 2) wieder auf Werte oberhalb von 1 an, d. h. der Verbrennungsmotor und die Abgasnachbehandlungsanlage gehen am Ende des in 1 dargestellten Zeitraums wieder in den Normal- bzw. Magerbetrieb über.In 1 are for a new, fully functional NO _x storage catalytic converter, for example, from the signal of a first lambda probe, which is arranged downstream of the NO _x storage catalytic converter of the exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine of a hybrid drive, determined first air ratio λ ₁ (curve 1 ) and from the signal of a second lambda probe, which is arranged upstream of the NO _x storage catalytic converter in the exhaust gas flow, determined second air ratio λ ₂ (curve 2 ) over time t. Before the in 1 displayed period is the Internal combustion engine in lean operation, which corresponds to the normal operation of the exhaust aftertreatment system or the internal combustion engine, wherein an excess of oxygen is present in the exhaust stream, ie λ ₂ > 1. For the regeneration of the NO _x storage catalytic converter, the exhaust gas is enriched, for example, by an injection system of the engine is driven in such a way in that the exhaust gas stream is enriched with unburned fuel or by injecting fuel into the exhaust manifold or into the exhaust line upstream of the NO _x storage catalytic converter. This is reflected in the fact that the second air ratio λ ₂ determined by the signal of the second lambda probe (curve 2 ) falls to values below 1. Typically, the regeneration phase takes a few seconds, for example, about 2 to 6 seconds. After the end of the regeneration phase, the second air ratio λ ₂ ascertained upstream of the NO _x storage catalytic converter (curve 2 ) back to values above 1, ie the internal combustion engine and the exhaust aftertreatment system go to the end of the in 1 back to normal or lean operation over.

Das aus dem Signal der ersten Lambdasonde ermittelte erste Luftverhältnis λ₁ (Kurve 1) liegt im anfänglichen Magerbetrieb ebenfalls oberhalb von 1, d. h. λ₁ > 1, da der Abgasstrom auch nach Durchtritt durch den NO_x-Speicherkatalysator einen Sauerstoffüberschuss aufweist. Zu Beginn der Regenerationsphase und während eines Teils der Dauer der Regenerationsphase liegt das stromabwärts des NO_x-Speicherkatalysators ermittelte erste Luftverhältnis λ₁ (Kurve 1) dicht unterhalb von 1 und fällt im weiteren Verlauf der Regenerationsphase weiter ab. Dies kommt dadurch zustande, dass der unverbrannte Kraftstoff, mit dem der in den NO_x-Speicherkatalysator eintretende Abgasstrom während der Regenerationsphase angereichert ist, zunächst zur Reduktion der im NO_x-Speicherkatalysator gespeicherten Stickoxide sowie durch Reaktion mit dem ebenfalls darin gespeicherten Sauerstoff verbraucht wird. Mit dem Fortschreiten der Regeneration wird ein zunehmender Anteil der im NO_x-Speicherkatalysator gespeicherten Stickoxide und des gespeicherten Sauerstoffs reduziert, so dass zunächst in geringem und im Verlauf der Regenerationsphase zunehmendem Maße Kraftstoff durch diesen hindurchtritt und dementsprechend das stromabwärts des NO_x-Speicherkatalysators ermittelte erste Luftverhältnis λ₁ im Verlauf der Regenerationsphase abfällt, beispielsweise von Werten λ₁ > 0,98 auf Werte λ₁ < 0,98 und schließlich sogar auf Werte λ₁ < λ₂.The determined from the signal of the first lambda probe first air ratio λ ₁ (curve 1 ) is in the initial lean operation also above 1, ie λ ₁ > 1, since the exhaust gas flow even after passing through the NO _x storage catalytic converter has an excess of oxygen. At the beginning of the regeneration phase and during part of the duration of the regeneration phase, the first air ratio λ ₁ determined downstream of the NO _x storage catalytic converter (curve 1 ) just below 1 and continues to fall in the further course of the regeneration phase. This is due to the fact that the unburned fuel, with which the exhaust gas stream entering the NO _x storage catalyst is enriched during the regeneration phase, is first consumed to reduce the nitrogen oxides stored in the NO _x storage catalytic converter and by reaction with the oxygen likewise stored therein. As the regeneration progresses, an increasing proportion of the nitrogen oxides stored in the NO _x storage catalytic converter and the stored oxygen are reduced, so that fuel initially passes through it at a low rate and in the course of the regeneration phase and, accordingly, the first downstream of the NO _x storage catalytic converter Air ratio λ ₁ in the course of the regeneration phase drops, for example, from values λ ₁ > 0.98 to values λ ₁ <0.98 and finally even to values λ ₁ <λ ₂ .

Der Beginn des Austritts des Kraftstoffs aus dem NO_x-Speicherkatalysator in wesentlichem Maße, d. h. der Durchbruch des Kraftstoffs durch den NO_x-Speicherkatalysator, wird dadurch detektiert, dass das stromabwärts ermittelte Luftverhältnis λ₁ einen Schwellwert λ_S unterschreitet. In dem in 1 dargestellten Beispiel hat dieser Schwellwert den Wert λ_S = 0,98. Der Zeitpunkt, zu dem das stromabwärts des NO_x-Speicherkatalysators ermittelte erste Luftverhältnis λ₁ (Kurve 1) den Schwellwert λ_S unterschreitet, ist der Durchbruchszeitpunkt t₂. Der Beginn der Regenerationsphase wird, wie in 2 gezeigt, dadurch detektiert, dass das stromaufwärts des NO_x-Speicherkatalysators ermittelte zweite Luftverhältnis λ₂ den Schwellwert λ_S = 0,98 unterschreitet; dieser Zeitpunkt ist der Startzeitpunkt t₁ der Regenerationsphase. Der Zeitabstand ∆t = t₂ – t₁ gibt somit die Dauer der Regenerationsphase bis zum Durchbruch des Kraftstoffs an. Im dargestellten Beispiel beträgt dieser Zeitabstand ∆t für einen neuen NO_x-Speicherkatalysator etwas mehr als zwei Sekunden.The start of the leakage of the fuel from the NO _x storage catalyst to a significant extent, ie the breakthrough of the fuel through the NO _x storage catalyst, is detected by the fact that the downstream determined air ratio λ ₁ falls below a threshold λ _S. In the in 1 As shown, this threshold value is λ _S = 0.98. The point in time at which the first air ratio λ ₁ determined downstream of the NO _x storage catalytic converter (curve 1 ) below the threshold λ _S , the breakthrough time is t ₂ . The beginning of the regeneration phase will be as in 2 shown detected by the fact that the second air ratio λ ₂ determined upstream of the NO _x storage catalyst falls below the threshold value λ _S = 0.98; this time is the start time t _{1 of} the regeneration phase. The time interval Δt = t ₂ -t ₁ thus indicates the duration of the regeneration phase until the fuel breaks through. In the example shown, this time interval .DELTA.t is a little over two seconds for a new NO _x storage catalytic converter.

In 2 sind entsprechend wie in 1 ebenfalls das aus dem Signal der stromaufwärts des NO_x-Speicherkatalysators der Abgasnachbehandlungsanlage angeordneten zweiten Lambdasonde ermittelte zweite Luftverhältnis λ₂ (Kurve 2) und das aus dem Signal der stromabwärts des NO_x-Speicherkatalysators angeordneten ersten Lambdasonde ermittelte erste Luftverhältnis λ₁ (Kurve 1) während der Regenerationsphase über der Zeit t dargestellt, jedoch für den Fall, dass der NO_x-Speicherkatalysator gealtert und nur noch eingeschränkt funktionsfähig ist. Wie in 2 zu erkennen ist, fällt das erste Luftverhältnis im dargestellten Beispiel ebenfalls von Werten λ₁ > 0,98 auf Werte λ₁ < 0,98 und schließlich sogar auf Werte λ₁ < λ₂ ab, im Vergleich mit 1 tritt der durch das Unterschreiten des Schwellwerts λ_S = 0,98 detektierte Durchbruch von Kraftstoff jedoch schon früher ein. Der Zeitabstand ∆t = t₂ – t₁ zwischen dem Startzeitpunkt t₁ der Regenerationsphase und dem Durchbruchszeitpunkt t₂ ist daher kürzer als in dem in 1 dargestellten Fall, dass der NO_x-Speicherkatalysator neu bzw. voll funktionsfähig ist; im dargestellten Beispiel ist ∆t für den gealterten NO_x-Speicherkatalysator etwas weniger als eine Sekunde. Aus dem Zeitabstand ∆t = t₂ – t₁ lässt sich somit ein Rückschluss auf den Alterungszustand bzw. auf die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators ziehen.In 2 are as in 1 likewise the second air ratio λ ₂ determined from the signal of the second lambda probe arranged upstream of the NO _x storage catalytic converter of the exhaust gas aftertreatment system (curve 2 ) and determined from the signal of the downstream of the NO _x storage catalytic converter arranged first lambda probe first air ratio λ ₁ (curve 1 ) during the regeneration phase over time t, but in the event that the NO _x storage catalyst is aged and is only partially functional. As in 2 can be seen, the first air ratio in the example shown also falls from values λ ₁ > 0.98 to values λ ₁ <0.98 and finally even to values λ ₁ <λ ₂ , in comparison with 1 However, the breakthrough of fuel detected by falling below the threshold λ _S = 0.98 occurs earlier. The interval Δt = t ₂ -t ₁ between the start time t _{1 of} the regeneration phase and the breakthrough time t ₂ is therefore shorter than in FIG 1 illustrated case that the NO _x storage catalyst is new or fully functional; In the example shown, Δt is a little less than one second for the aged NO _x storage catalyst. From the time interval .DELTA.t = t ₂ - t ₁ can thus _draw a conclusion on the aging state or on the functioning of the NO _x storage catalytic converter.

Ebenso lässt sich aus einem Vergleich der 1 und 2 erkennen, dass die Differenz zwischen dem ersten Luftverhältnis λ₁ (Kurve 1) und dem zweiten Luftverhältnis λ₂ (Kurve 2) bei einem neuen NO_x-Speicherkatalysator (1) größer ist als bei einem gealterten (2). Das Integral I über diese Differenz vom Startzeitpunkt t₁ bis zum Durchbruchszeitpunkt t₂

ist ein Maß für die in der Regenerationsphase bis zum Durchbruch insgesamt dem Abgasstrom zugeführte Kraftstoffmenge M_R, die besonders empfindlich vom Alterungszustand des NO_x-Speicherkatalysators abhängt. Aus dem Wert des Integrals I kann somit besonders zuverlässig auf die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators geschlossen werden.Similarly, from a comparison of 1 and 2 recognize that the difference between the first air ratio λ ₁ (curve 1 ) and the second air ratio λ ₂ (curve 2 ) in a new NO _x storage catalytic converter ( 1 ) is greater than an aged ( 2 ). The integral I over this difference from the start time t ₁ to the breakthrough time t ₂

is a measure of the total in the regeneration phase until breakthrough the exhaust gas flow supplied amount of fuel M _R , which is particularly sensitive to the aging state of the NO _x storage catalytic converter depends. From the value of the integral I can thus be closed particularly reliable on the functioning of the NO _x storage catalytic converter.

Dies ist auch aus 3 ersichtlich, worin die in einer Regenerationsphase bis zum Durchbruch dem Abgasstrom zugeführte, aus dem Integral I ermittelte Kraftstoffmenge M_R über der Temperatur T für unterschiedliche Alterungszustände des NO_x-Speicherkatalysators dargestellt ist, wobei hier der Schwellwert λ_S = 0,96 ist. Die angegebene Temperatur T ist dabei die Temperatur in einem Eintrittsabschnitt des NO_x-Speicherkatalysators, die durch einen dort oder stromaufwärts desselben angeordneten Temperatursensor erfasst werden kann. Die unterschiedlichen Alterungszustände sind, wie jeweils links oben in 3 angedeutet, durch eine vorangegangene Erwärmung des NO_x-Speicherkatalysators für jeweils einen Zeitraum von zehn Stunden auf unterschiedliche hohe Temperaturen, nämlich auf 650 ºC, 850 ºC oder 950 ºC, erzeugt worden. Die durch Punkte dargestellten Messwerte für die Kraftstoffmenge M_R, die einen weiten Bereich von Betriebsbedingungen umfassen, gruppieren sich für die unterschiedlichen Alterungszustände in unterschiedlichen Bereichen. Dabei ist zwischen etwa 220 ºC und etwa 400 ºC eine Unterscheidung zwischen den unterschiedlichen Alterungszuständen prinzipiell möglich. So liegen die Messwerte für einen NO_x-Speicherkatalysator mit der geringsten Alterung (Alterung bei 650 ºC) bei einer jeweiligen Temperatur T jeweils in einem oberen Bereich, die für einen mittleren Alterungszustand (bei 850 ºC) in einem mittleren Bereich und die Messwerte bei der höchsten Alterung (bei 950 ºC) in einem unteren Bereich. Durch Erfassung des Integrals I, woraus sich die bis zum Durchbruch zugeführte Menge M_R des Reduktionsmittels bzw. des Kraftstoffs ermitteln lässt, ist somit ein Rückschluss auf den Alterungszustand des NO_x-Speicherkatalysators und damit auf dessen Funktionsfähigkeit möglich. Wie in 3 zu erkennen ist, sind die Bereiche, in denen sich die Messwerte für unterschiedlicher Alterungszustände anordnen, bei Temperaturen T zwischen etwa 250 ºC und etwa 350 ºC deutlicher getrennt, so dass in einem solchen Temperaturbereich ein Rückschluss auf die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators mit höherer Zuverlässigkeit möglich ist. In einem Temperaturbereich von etwa 280 ºC bis etwa 300 ºC kann die Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators mit der höchsten Zuverlässigkeit ermittelt werden.This is also out 3 can be seen, wherein the in a regeneration phase until the breakthrough the exhaust gas flow supplied, determined from the integral I fuel quantity M _{R is shown} over the temperature T for different aging states of the NO _x storage catalytic converter, in which case the threshold λ _S = 0.96. The specified temperature T is the temperature in an inlet section of the NO _x storage catalytic converter, which can be detected by a temperature sensor arranged there or upstream thereof. The different aging states are, as in the upper left in 3 indicated by a previous heating of the NO _x storage catalyst for a period of ten hours at different high temperatures, namely at 650 ° C, 850 ° C or 950 ° C, generated. The measured values for the fuel quantity M _R , which comprise a wide range of operating conditions, are grouped for the different aging states in different regions. In this case, between about 220 ° C and about 400 ° C a distinction between the different aging states in principle possible. Thus, the values for a least aging NO _x storage catalyst (aging at 650 ° C) at a respective temperature T are each in an upper range, those for a middle aging condition (at 850 ° C) in a middle range, and the measured values at the highest aging (at 950 ºC) in a lower range. By detecting the integral I, from which it is possible to determine the quantity M _{R of} the reducing agent or of the fuel supplied until breakthrough, it is thus possible to draw conclusions about the aging state of the NO _x storage catalytic converter and thus its functionality. As in 3 1, the regions in which the measured values for different aging states are arranged are more clearly separated at temperatures T between about 250 ° C. and about 350 ° C., so that in such a temperature range a conclusion can be drawn on the functionality of the NO _x storage catalytic converter with a higher temperature Reliability is possible. In a temperature range of about 280 ° C to about 300 ° C, the operability of the NO _x storage catalyst can be determined with the highest reliability.

Um zur Überwachung der Funktionsfähigkeit des NO_x-Speicherkatalysators einen der genannten Temperaturbereiche einzuhalten, werden erfindungsgemäß der Verbrennungsmotor und der Elektromotor des Hybridantriebs bei einer gegebenen Drehmomentanforderung derart angesteuert, dass der Verbrennungsmotor mit einer Last betrieben wird, bei der der Abgasstrom eine Abgastemperatur hat, die zu einer Temperatur T des NO_x-Speicherkatalysators in einem der genannten Temperaturbereiche führt. Der Elektromotor übernimmt die Erzeugung der Differenz zwischen der derart bestimmten Last des Verbrennungsmotors und dem angeforderten Drehmoment, wobei der Elektromotor je nach Vorzeichen der Differenz als Motor oder als Generator betrieben werden kann. Ist beispielsweise die von einem Temperatursensor erfasste Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators niedriger als 250 ºC, so wird der Verbrennungsmotor zur Erzeugung eines höheren und der Elektromotor dementsprechend mit einem niedrigeren Drehmoment betrieben. Ist andererseits die Temperatur des NO_x-Speicherkatalysators höher als beispielsweise 300 ºC, so wird der Verbrennungsmotor zur Erzeugung eines niedrigeren und der Elektromotor dementsprechend mit einem höheren Drehmoment betrieben. Der einzuhaltende Temperaturbereich ist hierbei ein Sollwertbereich einer entsprechenden Regelung. Hierdurch kann bei einer Vielzahl unterschiedlicher Drehmomentanforderungen die Einhaltung eines engen Temperaturbereichs des NO_x-Speicherkatalysators gewährleistet werden. Ändert sich die Drehmomentanforderung, beispielsweise durch Betätigung des Gaspedals oder durch einen Schaltvorgang, so werden die jeweils erzeugten Drehmomente angepasst. Die entsprechende Ansteuerung bzw. Regelung des Verbrennungsmotors und des Elektromotors zur Einhaltung des genannten Temperaturbereichs kann auch schon vor Beginn der Regenerationsphase beginnen. Die entsprechende Ansteuerung bzw. Regelung wird insbesondere zumindest bis zum Durchbruchszeitpunkt t₂ durchgeführt.In order to comply with one of said temperature ranges for monitoring the functionality of the NO _x storage catalytic converter, the internal combustion engine and the electric motor of the hybrid drive are controlled according to the invention for a given torque request such that the internal combustion engine is operated with a load at which the exhaust gas flow has an exhaust gas temperature leads to a temperature T of the NO _x storage catalyst in one of said temperature ranges. The electric motor takes over the generation of the difference between the thus determined load of the internal combustion engine and the requested torque, wherein the electric motor can be operated depending on the sign of the difference as a motor or as a generator. For example, if the temperature of the NO _x storage catalyst detected by a temperature sensor is lower than 250 ° C, the internal combustion engine is operated to produce a higher torque and the electric motor accordingly operates at a lower torque. On the other hand, if the temperature of the NO _x storage catalyst is higher than, for example, 300 ° C, the internal combustion engine is operated to produce a lower torque and the electric motor accordingly to have a higher torque. The temperature range to be observed here is a setpoint range of a corresponding control. As a result, compliance with a narrow temperature range of the NO _x storage catalytic converter can be ensured for a large number of different torque requirements. If the torque request changes, for example by actuation of the gas pedal or by a switching operation, then the respectively generated torques are adapted. The corresponding activation or regulation of the internal combustion engine and of the electric motor to maintain the said temperature range can also begin even before the start of the regeneration phase. The corresponding activation or regulation is carried out in particular at least until the breakthrough time t ₂ .

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kurve Curve
22: Kurve Curve
II: Integral integral
t₁ t ₁: Startzeitpunkt Start time
t₂ t ₂: Durchbruchszeitpunkt Breakthrough time
∆t.delta.t: Zeitabstand lag
λ₁ λ ₁: Luftverhältnis air ratio
λ₂ λ ₂: Luftverhältnis air ratio
λ_S λ _S: Schwellwert threshold

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1936140 A1 [0005]
DE 102012218728 A1 [0006, 0014]
KR 1020110063140 A [0007]
DE 102008028448 A1 [0009, 0016]
DE 102012112091 A1 [0009]
DE 102015200751 A [0014]
DE 102015200752 [0014, 0019, 0020]
DE 102015200761 [0014, 0020]
DE 102015200762 [0014]
DE 102015200751 [0019]

Claims

A method for monitoring an exhaust gas aftertreatment system comprising a NO _x storage catalytic converter of an internal combustion engine of a hybrid electric drive of a motor vehicle, wherein nitrogen oxides stored in a regeneration phase in the NO _x storage catalytic converter are reduced by supplying a reducing agent, characterized in that a functionality of the NO _x Storage Catalyst is determined, wherein in the regeneration phase, the internal combustion engine is operated such that at least one operating parameter of the NO _x storage catalytic converter is suitable for determining a functionality of the NO _x storage catalytic converter range of values, and an electric motor of the hybrid electric drive to provide a requested Wheel torque is operated by the hybrid electric drive.

A method according to claim 1, characterized in that the electric motor is operated simultaneously with the internal combustion engine such that a currently requested wheel torque is provided.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that in the regeneration phase downstream of the NO _x storage catalytic converter detects a first air ratio (λ ₁ ), a breakthrough time (t ₂ ) to which the first air ratio (λ ₁ ) a pre-definable threshold (λ _S ) below, determined and from at least one of the breakthrough time (t ₂ ) dependent characteristic size, the functionality of the NO _x - storage catalytic converter is determined.

A method according to claim 3, characterized in that the at least one characteristic size of the time interval (.DELTA.t) between a start time (t ₁ ) of the regeneration phase and the breakthrough time (t ₂ ) and / or from a start time (t ₁ ) of the regeneration phase to to the breakthrough time (t ₂ ) amount of reducing agent supplied (M _R ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the end of the regeneration phase detects an oxygen uptake of the NO _x storage catalytic converter and the operability of the NO _x storage catalytic converter is determined from the detected oxygen uptake.

A method according to claim 5, characterized in that after the end of the regeneration phase, the internal combustion engine is operated at least for so long that the at least one operating parameter of the NO _x storage catalytic converter is in the suitable range for determining the functionality of the NO _x storage catalytic converter, such as the oxygen uptake of the NO _x storage catalytic converter is detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one operating parameter is the temperature of the NO _x storage catalytic converter.

A method according to claim 7, characterized in that the range of values of the temperature of the NO _x storage catalyst is a range from about 220 ° C to about 400 ° C, preferably from about 250 ° C to about 350 ° C, more preferably from about 280 ° C to about 300 ° C ,

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one operating parameter is the flow velocity of the exhaust gas through the NO _x storage catalytic converter.

Control device for a hybrid electric drive of a motor vehicle, comprising a designed for lean operation internal combustion engine having a NO _x storage catalytic exhaust treatment system, characterized in that the control device is arranged to perform the method for monitoring the exhaust aftertreatment system according to one of the preceding claims.