DE102015206838A1 - Method for operating an exhaust aftertreatment device of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) eines Kraftfahrzeugs mit einer im Normalbetrieb im Magermixbetrieb betriebenen Brennkraftmaschine (6), mit einem ersten NOx-Speicherkatalysator (8) und einem in Abgasströmungsrichtung (A) nachgeschalteten zweiten NOx-Speicherkatalysator (10) sowie zumindest einer zwischen dem ersten NOx-Speicherkatalysator (8) und dem zweiten NOx-Speicherkatalysator (10) angeordneten Breitband-Lambdasonde (12), mit den Schritten: Durchführen eines ersten Regenerationsschritts mit einem fetten Gemisch, um den ersten NOx-Speicherkatalysator (8) zu regenerieren, und Durchführen eines zweiten Regenerationsschritts mit einem fetten Gemisch, um den zweiten NOx-Speicherkatalysator (10) zu regenerieren. Ferner betrifft die Erfindung eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) und ein Kraftfahrzeug, insbesondere PKW, mit einer derartigen Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6).The invention relates to a method for operating an exhaust gas aftertreatment device (6) of a motor vehicle having an internal combustion engine (6) operated in normal lean burn mode with a first NOx storage catalytic converter (8) and a second NOx storage catalytic converter (10) connected downstream in the exhaust gas flow direction (A). and at least one broadband lambda probe (12) arranged between the first NOx storage catalytic converter (8) and the second NOx storage catalytic converter (10), comprising the steps of: performing a first regeneration step with a rich mixture in order to charge the first NOx storage catalytic converter (8 ), and performing a second regeneration step with a rich mixture to regenerate the second NOx storage catalyst (10). Furthermore, the invention relates to an exhaust aftertreatment device (6) and a motor vehicle, in particular passenger car, with such an exhaust aftertreatment device (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer im Normalbetrieb im Magermixbetrieb betriebenen Brennkraftmaschine. Ferner betrifft die Erfindung eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung und ein Kraftfahrzeug, insbesondere PKW, mit einer derartigen Abgasnachbehandlungsvorrichtung.The invention relates to a method for operating an exhaust gas aftertreatment device of a motor vehicle with an internal combustion engine operated in normal operation in lean burn mode. Furthermore, the invention relates to an exhaust aftertreatment device and a motor vehicle, in particular passenger car, with such an exhaust aftertreatment device.

Mit Abgasnachbehandlungsvorrichtungen werden Verbrennungsgase, nachdem sie den Brennraum oder die Brennkammer einer das Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine verlassen haben, auf mechanischem, katalytischem oder chemischem Wege gereinigt, um so gesetzliche Schadstofflimits einhalten zu können. With exhaust aftertreatment devices, combustion gases, after they have left the combustion chamber or the combustion chamber of an internal combustion engine driving the motor vehicle, cleaned by mechanical, catalytic or chemical means, so as to be able to comply with legal pollutant limits.

Moderne Magermix-Ottomotoren arbeiten in einem Magermixbetrieb mit einem Sauerstoffüberschuss (λ > 1) zur Erhöhung des Motorwirkungsgrades. Herkömmliche Katalysatoren können daher nicht eingesetzt werden. Zwar ist die Oxidation von CO (Kohlenmonoxid) und CmHn (unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe) bei Sauerstoffüberschuss analog zum herkömmlichen Dreiwegekatalysator weiterhin möglich, jedoch muss NOx (Stickoxide) zwischengespeichert werden. Deren katalytische Reduktion gelingt nur in einem stöchiometrischen bis fetten Abgasgemisch. Daher sind Katalysatoren mit zusätzlichen chemischen Elementen erforderlich, die eine Speicherung von NOx ermöglichen, sogenannte NOx-Speicherkatalysatoren. Um die zukünftigen Abgasnormen einzuhalten, werden auch PKW mit Dieselmotoren in Zukunft mit NOx-Speicherkatalysatoren ausgerüstet.Modern lean burn gasoline engines operate in a lean burn mode with an excess of oxygen (λ> 1) to increase engine efficiency. Conventional catalysts can therefore not be used. Although the oxidation of CO (carbon monoxide) and C m H n (incompletely combusted hydrocarbons) in the presence of excess oxygen is still possible analogous to the conventional three-way catalyst, but NOx (nitrogen oxides) must be cached. Their catalytic reduction succeeds only in a stoichiometric to rich exhaust gas mixture. Therefore, catalysts with additional chemical elements are required, which allow a storage of NOx, so-called NOx storage catalysts. In order to comply with future emission standards, cars with diesel engines will also be equipped with NOx storage catalytic converters in the future.

Um diese Zwischenspeicherung der Stickstoffoxide im NOx-Speicherkatalysatoren zu erreichen werden auf geeigneten Trägern ein Edelmetallkatalysator wie Platin und eine NOx-Speicherkomponente, die meistens ein Erdalkalimetall wie Barium ist, aufgebracht. In der mageren, das heißt sauerstoffreichen, Atmosphäre werden die Stickstoffoxide unter der Wirkung des Edelmetallkatalysators auf oxidiert, unter Ausbildung von Nitraten wie beispielsweise Bariumnitrat im Katalysator absorbiert und somit aus dem Abgasstrom entfernt. Durch regelmäßiges, kurzzeitiges „Anfetten“ laufen diese Reaktionen in der entgegengesetzten Richtung ab, wodurch die NOx-Moleküle wieder in den Abgasstrom abgegeben und durch die in der fetten Atmosphäre vorhandenen reduzierenden Komponenten wie CmHn und/oder CO weiter reduziert werden. In order to achieve this intermediate storage of the nitrogen oxides in the NOx storage catalysts, a noble metal catalyst such as platinum and a NOx storage component, which is usually an alkaline earth metal such as barium, are applied to suitable supports. In the lean, that is oxygen-rich, atmosphere, the nitrogen oxides are oxidized under the action of the noble metal catalyst, absorbed to form nitrates such as barium nitrate in the catalyst and thus removed from the exhaust gas stream. By regular, brief "enrichment" of these reactions take place in the opposite direction, whereby the NOx molecules are released back into the exhaust stream and further reduced by the existing in the rich atmosphere reducing components such as C m H n and / or CO.

Ist die Aufnahmekapazität des NOx-Speicherkatalysators erschöpft, wird seitens der Motorelektronik kurzzeitig ein fettes, reduzierendes Abgasgemisch eingestellt. In diesem kurzen, fetten Regenerations-Zyklus wird das im Katalysator zwischengespeicherte NOx zu Stickstoff reduziert und damit der NOx-Speicherkatalysator für den nächsten Speicherzyklus vorbereitet. Durch dieses Vorgehen ist es möglich, die Schadstoffemissionen sparsamer Magermixmotoren zu minimieren und gültige Grenzwerte der Euro-Normen einzuhalten. If the absorption capacity of the NOx storage catalytic converter is exhausted, the engine electronics briefly set a rich, reducing exhaust gas mixture. In this short, fat regeneration cycle, the NOx temporarily stored in the catalytic converter is reduced to nitrogen, thereby preparing the NOx storage catalytic converter for the next storage cycle. This procedure makes it possible to minimize the pollutant emissions of lean-burn engines and to comply with the applicable limit values of the Euro standards.

Zur Überwachung der Aufnahmekapazität des NOx-Speicherkatalysators ist es bekannt, Sensorsignale von zwei Breitband-Lambdasonden auszuwerten, von denen eine eingangsseitig und die andere ausgangsseitig von dem NOx-Speicherkatalysator angeordnet sind. Ein Vergleich der Signalverläufe der beiden Breitband-Lambdasonden erlaubt es, einen Reduktionsmittelschlupf (engl. reductants slip) zu bestimmen, aus dem wiederum ein Zeitverlauf eines Schlupfverhältnis bestimmt werden kann, um die restliche Aufnahmekapazität des NOx-Speicherkatalysators zu bestimmen. Voraussetzung hierfür sind jedoch stabile Messwerte. Dies Verfahren ist aus der DE 10 2012 218 726 bekannt.For monitoring the absorption capacity of the NOx storage catalytic converter, it is known to evaluate sensor signals from two broadband lambda probes, one of which is arranged on the input side and the other on the output side of the NOx storage catalytic converter. A comparison of the signal characteristics of the two broadband lambda probes makes it possible to determine a reductant slip, from which in turn a time characteristic of a slip ratio can be determined in order to determine the remaining absorption capacity of the NOx storage catalytic converter. However, this requires stable measured values. This procedure is from the DE 10 2012 218 726 known.

Ferner ist es zur Überwachung der Aufnahmekapazität des NOx-Speicherkatalysators bekannt, eine Sauerstoffspeicherbestimmung unmittelbar nach einem Betrieb mit einem fetten Gemisch durchzuführen, bei der direkt nach dem Übergang bzw. Rückkehr zum Magermixbetrieb Sauerstoff schnell in dem NOx-Speicherkatalysators gespeichert wird. Um den gespeicherten Sauerstoff zu bestimmen und vergleichen zu können ist es erforderlich, dass die Regeneration abgeschlossen wurde, d. h. die Sauerstoffregeneration vollständig ist, so dass die Sauerstoffspeicherung mit einem leeren NOx-Speicherkatalysator beginnt.Further, for monitoring the intake capacity of the NOx trap catalyst, it is known to perform an oxygen storage determination immediately after a rich mixture operation, in which oxygen is rapidly stored in the NOx trap catalyst immediately after the transition to the lean burn mode. In order to determine and compare the stored oxygen it is necessary that the regeneration has been completed, i. H. the oxygen regeneration is complete, so that the oxygen storage begins with an empty NOx storage catalyst.

Ferner ist z. B. aus der US 2001/0037643 A1 , der US 02010/0229535 A1 , und der US 6,938,412 B2 eine Abgasbehandlungsvorrichtung mit zwei in Strömungsrichtung in Reihe geschalteten NOx-Speicherkatalysatoren bekannt. Durch die sich ergebenden unterschiedlichen Abstände der beiden NOx-Speicherkatalysatoren ergeben sich unterschiedliche Betriebstemperaturen für beide NOx-Speicherkatalysatoren, sodass sich beide NOx-Speicherkatalysatoren bei einer gegebenen Betriebstemperatur in ihrer Wirkung ergänzen können. Furthermore, z. B. from the US 2001/0037643 A1 , of the US 02010/0229535 A1 , and the US 6,938,412 B2 an exhaust gas treatment device with two downstream in the flow direction NOx storage catalytic converter known. Due to the resulting different distances between the two NOx storage catalytic converters, different operating temperatures result for both NOx storage catalytic converters, so that both NOx storage catalytic converters can complement each other at a given operating temperature.

Ein NOx-Speicherkatalysator speichert nicht nur NOx, sondern auch Sauerstoff. Während einer Regeneration des NOx-Speicherkatalysators werden HC und CO neben NOx verwendet, um Sauerstoff zu konvertieren.An NOx storage catalyst stores not only NOx but also oxygen. During regeneration of the NOx trap catalyst, HC and CO are used in addition to NOx to convert oxygen.

Die Umwandlung von NOx weist eine langsamere Reaktionsgeschwindigkeit als die Umwandlung von Sauerstoff auf. Dies kann mit einer stromabwärts von dem NOx-Speicherkatalysator angeordneten Lambdasonde während der Regeneration erfasst werden.The conversion of NOx has a slower reaction rate than the conversion of oxygen. This may be with a downstream of the NOx storage catalyst arranged lambda probe can be detected during regeneration.

Sauerstoff wird schnell, innerhalb von ein bis zwei Sekunden, in dem NOx-Speicherkatalysator unmittelbar nach der Regeneration gespeichert. Gleichzeitig mit der Sauerstoffspeicherung erfolgt eine NOx-Speicherung, die sich allerdings über einen längeren Zeitraum erstreckt, üblicherweise einige Minuten, bevor der NOx-Speicherkatalysator gesättigt ist.Oxygen is stored quickly, within one to two seconds, in the NOx storage catalyst immediately after regeneration. Simultaneously with the oxygen storage takes place a NOx storage, which, however, extends over a longer period of time, usually a few minutes before the NOx storage catalyst is saturated.

Nach einer langen NOx-Lagerzeit, wenn relativ viel NOx in dem NOx-Speicherkatalysator gespeichert ist, sinkt typischerweise das Sensorsignal der ausgangsseitigen Lambdasonde langsam unter Eins während einer Regeneration aufgrund der langsamen NOx-Umwandlung.After a long NOx storage time, when a relatively large amount of NOx is stored in the NOx storage catalyst, typically, the sensor signal of the output side lambda probe slowly decreases below unity during regeneration due to the slow NOx conversion.

Bei einer Abgasbehandlungsvorrichtung mit zwei in Strömungsrichtung in Reihe geschalteten NOx-Katalysatoren ist das Sensorsignal der ausgangsseitigen Lambdasonde des ersten NOx-Speicherkatalysators das eingangsseitige Sensorsignal des zweiten NOx-Speicherkatalysators. Jedoch ist das Sensorsignal nicht geeignet, um den Reduktionsmittelschlupf zu bestimmen, da die Bestimmung bei einem Lambda von Eins nicht robust gegenüber Sensorfehlern ist und der Lambdawert während der Regeneration sich nur schwer kontrollieren lässt, insbesondere lässt sich auch der Alterungszustand des NOx-Speicherkatalysators nicht robust bestimmen.In an exhaust gas treatment device with two NOx catalysts connected in series in the flow direction, the sensor signal of the output-side lambda probe of the first NOx storage catalytic converter is the input-side sensor signal of the second NOx storage catalytic converter. However, the sensor signal is not suitable to determine the reducing agent slip, since the determination at a lambda of one is not robust to sensor errors and the lambda value during the regeneration difficult to control, in particular, the aging state of the NOx storage catalyst can not be robust determine.

Hingegen ist im Fall einer Sauerstoffspeicherbestimmung die Menge der Reduktionsmittel, die dem zweiten NOx-Speicherkatalysator zugeführt werden, gering, sodass die Regeneration eine lange Zeitdauer benötigten würde, um eine vollständige Regeneration zu erreichen. Jedoch ist während eines Fahrbetriebs eine solch lange Zeitdauer praktisch nicht gegeben.On the other hand, in the case of oxygen storage determination, the amount of the reductants supplied to the second NOx storage catalyst is small, so that the regeneration would take a long time to achieve complete regeneration. However, during a driving operation, such a long period of time is practically not given.

Es besteht daher Bedarf daran, einen Weg aufzuzeigen, wie eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten NOx-Speicherkatalysator und einem in Abgasströmungsrichtung nachgeschalteten zweiten NOx-Speicherkatalysator sowie zumindest einer zwischen dem ersten NOx-Speicherkatalysator und dem zweiten NOx-Speicherkatalysator angeordneten Breitband-Lambdasonde zuverlässig betrieben werden kann.There is therefore a need to show a way, such as an exhaust gas aftertreatment device of a motor vehicle with a first NOx storage catalyst and downstream in the exhaust gas flow direction second NOx storage catalyst and at least one arranged between the first NOx storage and the second NOx storage catalyst broadband lambda probe reliably can be operated.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasbachbehandlungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer im Normalbetrieb im Magermixbetrieb betriebenen Brennkraftmaschine, mit einem ersten NOx-Speicherkatalysator und einem in Abgasströmungsrichtung nachgeschalteten zweiten NOx-Speicherkatalysator sowie zumindest einer zwischen dem ersten NOx-Speicherkatalysator und dem zweiten NOx-Speicherkatalysator angeordneten Breitband-Lambdasonde, bei dem ein erster Regenerationsschritt mit einem fetten Gemisch durchgeführt wird, um den ersten NOx-Speicherkatalysator zu regenerieren, und ein zweiter Regenerationsschritt mit einem fetten Gemisch durchgeführt wird, um den zweiten NOx-Speicherkatalysator zu regenerieren. Dabei wird unter einem Magermixbetrieb ein Betrieb mit einem Sauerstoffüberschuss (λ > 1) zur Erhöhung des Motorwirkungsgrades verstanden, während unter einem fetten Gemisch ein Gemisch mit Sauerstoffmangel (λ < 1) verstanden wird. Nach einer kurzen NOx-Speicherperiode, wenn nur ein geringfügiger Anteil von NOx in dem NOx-Speicherkatalysator gespeichert ist, aber noch eine Sauerstoffspeicherung stattfindet, fällt das Sensorsignal der Breitband-Lambdasonde schnell unterhalb einen Wert von Eins während der Regeneration aufgrund der schnellen Sauerstoffkonvertierung. Nun kann das Sensorsignal der Breitband-Lambdasonde zur Überwachung der Aufnahmekapazität des zweiten NOx-Speicherkatalysators herangezogen werden, da es hierfür tief genug ist. Somit wird eine Information bereitgestellt, die nach ihrer Auswertung zur Überwachung einer Degeneration des zweiten NOx-Speicherkatalysators verwendet werden kann.The object of the invention is achieved by a method for operating a Abgasbachbehandlungsvorrichtung a motor vehicle with a normal operation in lean burn operation internal combustion engine, with a first NOx storage catalyst and downstream in exhaust gas flow direction of the second NOx storage catalyst and at least one between the first NOx storage catalyst and the second NOx catalytic converter arranged broadband lambda probe in which a first regeneration step is performed with a rich mixture to regenerate the first NOx storage catalyst, and a second regeneration step is performed with a rich mixture to regenerate the second NOx storage catalyst. Here, under a lean burn operation, an operation with an excess of oxygen (λ> 1) is understood to increase the engine efficiency, while a rich mixture is understood to mean a mixture with an oxygen deficiency (λ <1). After a short NOx storage period, when only a minor amount of NOx is stored in the NOx storage catalyst but oxygen storage is still taking place, the broadband lambda sensor signal falls rapidly below a value of one during regeneration due to the fast oxygen conversion. Now, the sensor signal of the broadband lambda probe can be used to monitor the absorption capacity of the second NOx storage catalyst, since it is deep enough for this purpose. Thus, information is provided, which can be used after its evaluation for monitoring a degeneration of the second NOx storage catalyst.

Gemäß einer Ausführungsform wird in einem Zwischenschritt zwischen dem ersten Regenerationsschritt und dem zweiten Regenerationsschritt ein mit der Breitband-Lambdasonde gemessener Lambda-Wert mit einem Schwellwert kleiner Eins verglichen und das Verfahren nur dann mit dem zweiten Regenerationsschritt fortgesetzt, wenn der gemessene Lambda-Wert kleiner als der Schwellwert ist. So wird sichergestellt, dass das Verfahren nur dann mit dem zweiten Regenerationsschritt fortgesetzt wird, wenn der Lambda-Wert auf einen Wert kleiner Eins aufgrund der Sauerstoffkonvertierung gefallen ist. So wird die Betriebssicherheit erhöht.According to one embodiment, in an intermediate step between the first regeneration step and the second regeneration step, a lambda value measured with the broadband lambda probe is compared with a threshold value less than one, and the method is continued with the second regeneration step only if the measured lambda value is less than the threshold is. This ensures that the method is continued with the second regeneration step only if the lambda value has fallen to a value less than one due to the oxygen conversion. This increases operational safety.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in einem weiteren Schritt das Signal der Breitband-Lambdasonde ausgewertet, um einen Alterungszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators zu bestimmen. So kann zielgerichtet eine Regeneration eingeleitet werden, um die Funktionsfähigkeit des zweiten NOx-Speicherkatalysators aufrecht zu erhalten.According to a further embodiment, the signal of the broadband lambda probe is evaluated in a further step in order to determine an aging state of the second NOx storage catalytic converter. Thus, targeted regeneration can be initiated in order to maintain the operability of the second NOx storage catalytic converter.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Reduktionsmittelschlupf bestimmt und ausgewertet, um einen Alterungszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators zu bestimmen. Dies ist nun möglich, da der Lambdawert tief genug ist. Dies erlaubt es, eine Degeneration des zweiten NOx-Speicherkatalysators zuverlässig zu bestimmen. In another embodiment, a reductant slip is determined and evaluated to determine an aging condition of the second NOx storage catalyst. This is now possible because the lambda value is deep enough. This makes it possible to reliably determine a degeneration of the second NOx storage catalyst.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Sauerstoffspeicherbestimmung durchgeführt und ausgewertet, um einen Alterungsszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators zu bestimmen. Dies ist nun möglich, da Sauerstoff in dem zweiten NOx-Speicherkatalysator nun schnell abgebaut wird. Auch dies erlaubt es, eine Degeneration des zweiten NOx-Speicherkatalysators zuverlässig zu bestimmen. According to another embodiment, an oxygen storage determination is performed and evaluated to determine an aging condition of the second NOx storage catalyst. This is now possible because oxygen in the second NOx storage catalyst is now rapidly degraded. This also makes it possible to reliably determine a degeneration of the second NOx storage catalyst.

Ferner gehören zur Erfindung eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung und ein Kraftfahrzeug, insbesondere PKW, mit einer derartigen Abgasnachbehandlungsvorrichtung.Further, the invention includes an exhaust aftertreatment device and a motor vehicle, in particular a car, with such an exhaust aftertreatment device.

Es wird nun die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained with reference to a drawing. Show it:

1 eine Motorbaugruppe mit einer Brennkraftmaschine und einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 an engine assembly having an internal combustion engine and an exhaust aftertreatment device for carrying out an embodiment of the method according to the invention.

2 verschiedene Signalverläufe von eingangsseitig und ausgangsseitig an einem NOx-Speicherkatalysator angeordneten Breitband-Lambdasonden. 2 Various signal waveforms from the input side and output side arranged on a NOx storage catalytic converter broadband lambda probes.

3a Signalverläufe eines eingangsseitig eines NOx-Speicherkatalysators angeordneten NOx-Speicherkatalysators. 3a Signal curves of an input side of a NOx storage catalytic converter arranged NOx storage catalytic converter.

3b Signalverläufe eines ausgangsseitig eines NOx-Speicherkatalysators angeordneten NOx-Speicherkatalysators. 3b Signal curves of an output side of a NOx storage catalytic converter arranged NOx storage catalytic converter.

3c zeigt ein Schlupfverhältnis, gebildet durch Auswertung der 3a und 3b. 3c shows a slip ratio, formed by evaluation of 3a and 3b ,

3d zeigt den Einfluss der Degeneration auf das Schlupfverhältnis. 3d shows the influence of degeneration on the hatching ratio.

3e zeigt den Einfluss der Degeneration auf den Reduktionsmittelschlupf. 3e shows the influence of degeneration on reducing agent slip.

4a zeigt einen Signalverlauf eines Lambdawertes bei einer Sauerstoffspeicherbestimmung. 4a shows a waveform of a lambda value in an oxygen storage determination.

4b zeigt die Abnahme der Sauerstoffspeicherkapazität in Abhängigkeit von einer Degeneration eines NOx-Speicherkatalysators. 4b shows the decrease in oxygen storage capacity as a function of degeneration of a NOx storage catalyst.

Die 1 zeigt eine Motorbaugruppe 2 als Antrieb eines Kraftfahrzeugs, wie z.B. eines PKWs, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Brennkraftmaschine 4, eine Abgasturbolaserturbine 14 eines Abgasturboladers (nicht dargestellt) und eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6.The 1 shows an engine assembly 2 as a drive of a motor vehicle, such as a car, in the present embodiment, an internal combustion engine 4 , an exhaust gas turbine turbine 14 an exhaust gas turbocharger (not shown) and an exhaust aftertreatment device 6 ,

Die Brennkraftmaschine 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Magermix-Dieselmotor ausgebildet, d. h. der Magermix-Dieselmotor wird Im Normalbetrieb mit einem Sauerstoffüberschuss (λ > 1) zur Erhöhung des Motorwirkungsgrades betrieben. Abweichend hiervon kann die Brennkraftmaschine 4 auch als ein Magermix-Ottomotor mit Direkteinspritzung ausgebildet sein. Ferner muss die Brennkraftmaschine 4 nicht zwingend mittels eines Abgasturboladers aufgeladen sein.The internal combustion engine 4 is designed in the present embodiment as a lean burn diesel engine, ie the lean burn diesel engine is operated in normal operation with an excess of oxygen (λ> 1) to increase the engine efficiency. Deviating from this, the internal combustion engine 4 also be designed as a lean burn gasoline engine with direct injection. Furthermore, the internal combustion engine needs 4 not necessarily be charged by means of an exhaust gas turbocharger.

Die in Abgasströmungsrichtung A der Abgasturbolader-Turbine 14 nachgeschaltete Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen ersten NOx-Speicherkatalysator 8 und einen zweiten NOx-Speicherkatalysator 10 auf. The in the exhaust gas flow direction A of the exhaust gas turbocharger turbine 14 downstream exhaust aftertreatment device 6 has in the present embodiment, a first NOx storage catalyst 8th and a second NOx storage catalyst 10 on.

Der erste NOx-Speicherkatalysator 8 und der zweite NOx-Speicherkatalysator 10 sind zur Speicherung von NOx (Stickoxiden) ausgebildet. Sie weisen den gleichen Aufbau mit einem geeigneten Träger mit einem Edelmetallkatalysator wie Platin und einer NOx-Speicherkomponente, wie z. B. ein Erdalkalimetall wie Barium, auf. Dabei ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste NOx-Speicherkatalysator 8 nahe der Brennkraftmaschine 4 angeordnet, während der zweite NOx-Speicherkatalysator 10 weiter beabstandet von der Brennkraftmaschine 4 angeordnet ist, z. B. an einer Position im Unterflurbereich.The first NOx storage catalyst 8th and the second NOx storage catalyst 10 are designed to store NOx (nitrogen oxides). They have the same structure with a suitable support with a noble metal catalyst such as platinum and a NOx storage component such. As an alkaline earth metal such as barium, on. Here, in the present embodiment, the first NOx storage catalyst 8th near the internal combustion engine 4 disposed while the second NOx storage catalyst 10 further apart from the internal combustion engine 4 is arranged, for. B. at a position in the underfloor area.

Ferner weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 einen Partikelfilter 16 und einen SCR-Katalysator 18 auf. Furthermore, in the present embodiment, the exhaust aftertreatment device 6 a particle filter 16 and an SCR catalyst 18 on.

Jedoch sind der Partikelfilter 16 und der SCR-Katalysator 18 nicht zwingend erforderlich.However, the particle filter 16 and the SCR catalyst 18 not mandatory.

Der Partikelfilter 16 ist dazu ausgebildet, Rußpartikel im Abgasstrom zurückzuhalten.The particle filter 16 is designed to retain soot particles in the exhaust stream.

Der SCR-Katalysator 18 (selective catalytic reduction) ist dazu ausgebildet, die Abgaskomponente NOx ohne Bildung von unerwünschten Nebenprodukten selektiv zu Stickstoff und Wasser umzuwandeln. Die Umwandlung erfolgt dabei unter Verwendung einer synthetisch hergestellten, wässrigen Harnstofflösung, die in einem Zusatztank mitgeführt wird. The SCR catalyst 18 (Selective Catalytic Reduction) is designed to convert the exhaust gas component NOx selectively without formation of undesirable by-products to nitrogen and water. The conversion is carried out using a synthetically prepared, aqueous urea solution, which is carried in an additional tank.

Des Weiteren weist die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine erste Breitband-Lambdasonde 12 auf, die zwischen dem ersten NOx-Speicherkatalysator 8 und dem zweiten NOx-Speicherkatalysator 10 angeordnet ist. Die erste Breitband-Lambdasonde 12 ist daher eingangsseitig von dem zweiten NOx-Speicherkatalysator 10 angeordnet. Die erste Breitband-Lambdasonde 12 ist ein Sensor, der in dem Verbrennungsabgas der Brennkraftmaschine 4 den Restsauerstoffgehalt erfasst. Während sich eine einfache Lambdasonde nur zur Erfassung von Lambda-Werten um Eins eignet, ist die Breitband-Lambdasonde 12 zur Erfassung von Lambda-Werten von 0,8 oder höher geeignet, wie sie bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine 4 mit einem fetten Gemisch auftreten.Furthermore, the exhaust aftertreatment device 6 in the present embodiment, a first broadband lambda probe 12 on, between the first NOx storage catalyst 8th and the second NOx storage catalyst 10 is arranged. The first broadband lambda probe 12 is therefore the input side of the second NOx storage catalyst 10 arranged. The first broadband lambda probe 12 is a sensor that is in the Combustion exhaust gas of the internal combustion engine 4 the residual oxygen content is recorded. While a simple lambda probe is only capable of capturing lambda values by one, the broadband lambda probe is 12 suitable for detecting lambda values of 0.8 or higher, as in an operation of the internal combustion engine 4 occur with a rich mixture.

Ferner ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine zweite Breitband-Lambdasonde 22 vorgesehen, die ausgangsseitig von dem zweiten NOx-Speicherkatalysator 10 angeordnet ist. Die zweite Breitband-Lambdasonde 22 weist den gleichen Aufbau wie die erste Breitband-lambdasonde 12 auf.Further, in the present embodiment, a second broadband lambda probe 22 provided, the output side of the second NOx storage catalyst 10 is arranged. The second broadband lambda probe 22 has the same structure as the first broadband lambda probe 12 on.

Die Motorbaugruppe 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Abgasrückführung (AGR, englisch: exhaust gas recirculation, EGR) ausgebildet. Hierbei werden kontrollierte Verbrennungsgasen zurück in den Brennraum der Brennkraftmaschine 4 geleitet. Durch die Rückführung eines Teils der Abgase in den Brennraum wird die Verbrennungstemperatur in den Zylindern der Brennkraftmaschine 4 gesenkt und so die Bildung von NOx verringert. Dabei kann die Abgasrückführung als Niederdruck- oder als Hochdruck-Abgasrückführung ausgebildet sein. Bei der Niederdruck-Abgasrückführung erfolgen die Entnahme von Verbrennungsgasen nach der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 und die Einleitung vor dem Turboverdichter des Abgasturboladers. Bei der Hochdruck-Abgasrückführung erfolgt hingegen die Entnahme vor der Abgasturbine 14 des Abgasturboladers und der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 und die Einleitung nach dem Ladeluftkühler und einer Drosselklappe, wenn diese vorhanden ist.The motor assembly 2 is formed in the present embodiment for exhaust gas recirculation (EGR, English: exhaust gas recirculation, EGR). In this case, controlled combustion gases are returned to the combustion chamber of the internal combustion engine 4 directed. By returning a portion of the exhaust gases into the combustion chamber, the combustion temperature in the cylinders of the internal combustion engine 4 lowered, thus reducing the formation of NOx. In this case, the exhaust gas recirculation may be formed as low-pressure or high-pressure exhaust gas recirculation. In the case of low-pressure exhaust gas recirculation, the removal of combustion gases takes place after the exhaust aftertreatment device 6 and the introduction before the turbocompressor of the exhaust gas turbocharger. In the case of the high-pressure exhaust gas recirculation, on the other hand, the removal takes place in front of the exhaust gas turbine 14 the exhaust gas turbocharger and the exhaust aftertreatment device 6 and the introduction to the charge air cooler and a throttle valve, if present.

Zur Motorbaugruppe 2 gehört außerdem ein Steuergerät 20, dass die jeweiligen Lambda-Werte des ersten Breitband-Lambdasensors 12 und des zweiten Breitband-Lambdasensors 22 einliest und auswertet sowie einen Wechsel von einem Magermixbetrieb zu einem Betrieb mit einem fetten Gemisch und umgekehrt bewirkt, wie dies nachfolgend detailliert erläutert wird. Hierzu weist das Steuergerät Hard- und/oder Softwarekomponenten auf.To the engine assembly 2 also includes a control unit 20 in that the respective lambda values of the first broadband lambda sensor 12 and the second broadband lambda sensor 22 reads and evaluates and causes a change from a lean burn operation to a rich mix operation and vice versa, as explained in detail below. For this purpose, the control unit on hardware and / or software components.

Es wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 2 bis 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer derartigen Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 beschrieben. It will now be described with additional reference to 2 to 4 An embodiment of a method according to the invention for operating such an exhaust aftertreatment device 6 described.

Im Normalbetrieb wird die Brennkraftmaschine 4 im Teillastbereich mit einem Lambdawert größer Eins, also im Magermix betrieben. Um eine Regeneration des ersten NOx-Speicherkatalysators 8 zu bewirken, wird ein erster Regenerationsschritt durchgeführt. Dieser erste Regenerationsschritt wird von dem Steuergerät 20 zur Steuerung der Motorbaugruppe 2 eingeleitet. Hierzu steuert das Steuergerät 20 die Brennkraftmaschine 4 derart an, dass sie mit einem Gemisch mit einem Lambdawert größer Eins betrieben wird, um den ersten NOx-Speicherkatalysator zu regenerieren.In normal operation, the internal combustion engine 4 in the partial load range with a lambda value greater than one, ie operated in the lean mix. To a regeneration of the first NOx storage catalyst 8th to effect a first regeneration step is performed. This first regeneration step is performed by the controller 20 for controlling the motor assembly 2 initiated. The control unit controls this 20 the internal combustion engine 4 such that it is operated with a mixture having a lambda value greater than one to regenerate the first NOx storage catalyst.

Während der Regeneration fällt aufgrund der schnellen Sauerstoffkonversion der Lambdawert schnell auf einen Wert kleiner Eins, wie dies 2 zeigt.During regeneration, due to the rapid conversion of oxygen, the lambda value drops rapidly to a value less than one, as it does 2 shows.

In einem Zwischenschritt wird von dem Steuergerät 20 ein mit der Breitband-Lambdasonde 12 gemessener Lambda-Wert mit einem Schwellwert kleiner Eins verglichen. Das Verfahren wird nur dann von dem Steuergerät 20 fortgesetzt, wenn der gemessene Lambda-Wert kleiner als der Schwellwert ist. Somit ist sichergestellt, dass das Verfahren nur dann fortgesetzt wird, wenn der erste NOx-Speicherkatalysator 8 vollständig regeneriert wurde. In an intermediate step is by the control unit 20 one with the broadband lambda probe 12 measured lambda value compared with a threshold value less than one. The procedure will only be done by the controller 20 continued when the measured lambda value is less than the threshold value. This ensures that the process is continued only when the first NOx storage catalyst 8th was completely regenerated.

Es leitet dann das Steuergerät 20 eine Rückkehr zum Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 4 ein, bei dem die Brennkraftmaschine wieder im Magermixbetrieb, d. h. mit einem Lambdawert größer Eins betrieb wird. It then forwards the controller 20 a return to normal operation of the internal combustion engine 4 in, in which the internal combustion engine again in lean-burn mode, ie with a lambda value greater than one operation.

Wenn der Schwellwertvergleich ergeben hat, dass der Lambdawert kleiner Eins ist, leitet das Steuergerät 20 einen zweiten Regenerationsschritts mit einem fetten Gemisch ein, um den zweiten NOx-Speicherkatalysator 10 zu regenerieren. Hierbei wird NOx wieder in den Abgasstrom abgegeben und durch die in der fetten Atmosphäre vorhandenen reduzierenden Komponenten wie CmHn (unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe) und/oder CO (Kohlenmonooxid) weiter reduziert. If the threshold comparison has shown that the lambda value is less than one, the controller will conduct 20 a second regeneration step with a rich mixture to the second NOx storage catalyst 10 to regenerate. Here, NOx is returned to the exhaust stream and further reduced by the existing in the rich atmosphere reducing components such as C m H n (incompletely burned hydrocarbons) and / or CO (carbon monoxide).

In einem weiteren Schritt werden die jeweiligen Signale der ersten Breitband-Lambdasonde 12 und der zweiten Breitband-Lambdasonde 22 ausgewertet, um einen Betriebszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators 10 zu bestimmen, d. h. inwieweit eine Degeneration des zweiten NOx-Speicherkatalysators 10 fortgeschritten ist.In a further step, the respective signals of the first broadband lambda probe 12 and the second broadband lambda probe 22 evaluated to an operating state of the second NOx storage catalyst 10 to determine, ie to what extent a degeneration of the second NOx storage catalyst 10 has progressed.

Dies kann durch Bestimmung eines Reduktionsmittelschlupfes (engl. reductants slip) erfolgen, bei dem ein Zeitverlauf eines Schlupfverhältnisses bestimmt wird, um die restliche Aufnahmekapazität des NOx-Speicherkatalysators zu bestimmen. Ein Verfahren zur Bestimmung des Reduktionsmittelschlupfes ist aus der DE 10 2012 218 726 bekannt, deren Offenbarung hiermit vollumfänglich aufgenommen ist.This can be done by determining a reductant slip, in which a time characteristic of a slip ratio is determined in order to determine the remaining absorption capacity of the NOx storage catalytic converter. A method for determining the reducing agent slip is known from DE 10 2012 218 726 known, the disclosure of which is fully incorporated herein.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Sauerstoffspeicherbestimmung unmittelbar nach einem Betrieb mit einem fetten Gemisch durchgeführt werden, um so die restliche Aufnahmekapazität des NOx-Speicherkatalysators zu bestimmen bzw. die Genauigkeit der Bestimmung zu erhöhen.Alternatively or additionally, an oxygen storage determination may be made immediately after operation with a rich mixture so as to maintain the remaining capacity of the NOx storage catalyst to determine or increase the accuracy of the determination.

Die 3a bis 3e betreffen Verfahren zur Bestimmung des Reduktionsmittelschlupfes. The 3a to 3e refer to methods for determining reductant slip.

Die 3a zeigt den Zeitverlauf des Sensorsignals der eingangsseitig des zweiten NOX-Speicherkatalysators 10 angeordneten ersten Breitbandsonde 12. The 3a shows the time course of the sensor signal on the input side of the second NOX storage catalytic converter 10 arranged first broadband probe 12 ,

Die 3b zeigt den Zeitverlauf eines Sensorsignals der ausgangsseitig des zweiten NOX-Speicherkatalysators 10 angeordneten zweiten Breitband-Lambdasonde 22. The 3b shows the time course of a sensor signal on the output side of the second NOX storage catalytic converter 10 arranged second broadband lambda probe 22 ,

Ein Vergleich der 3a und 3b ergibt, dass der zweiten NOX-Speicherkatalysator 10 das Übertragungsverhalten eines Totzeitgliedes zeigt, wobei sich in Abhängigkeit von der Degeneration die Speicherkapazität des zweiten NOX-Speicherkatalysators 10 abnimmt und damit die Totzeit kleiner wird.A comparison of 3a and 3b shows that the second NOX storage catalyst 10 shows the transmission behavior of a deadtime element, wherein, depending on the degeneration, the storage capacity of the second NOX storage catalytic converter 10 decreases and thus the dead time is smaller.

Die 3c zeigt die Auswertung durch Bestimmung eines Schlupfverhältnisses (engl. slip ratio) der 3a und 3b während des Betriebs mit einem fetten Gemisch. Zu erkennen ist, dass die kleiner werdende Totzeit zu einem zunehmenden Schlupfverhältnis führt.The 3c shows the evaluation by determining a slip ratio of the 3a and 3b during operation with a rich mixture. It can be seen that the decreasing dead time leads to an increasing slip ratio.

Die 3d und 3e verdeutlichen die Veränderung des Schlupfverhältnisses (engl. slip ratio) und des Reduktionsmittelschlupfes (engl. reductants slip) in Pfeilrichtung P aufgrund der Degeneration des zweiten NOx-Speicherkatalysators 10 nochmals.The 3d and 3e illustrate the change in the slip ratio and the reducing agent slip in the direction of arrow P due to the degeneration of the second NOx storage catalyst 10 again.

Somit wird der Reduktionsmittelschlupf bestimmt und ausgewertet, um den Betriebszustand des zweiten NOx-Absorbers 10 zu bestimmen.Thus, the reducing agent slip is determined and evaluated to the operating state of the second NOx absorber 10 to determine.

Die 4a und 4b betreffen das Verfahren zur Sauerstoffspeicherbestimmung, bei dem das Zeitverhalten der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 nach einem Betrieb mit einem fetten Gemisch ausgewertet wird, um den Betriebszustand des zweiten NOx-Absorbers 10 zu bestimmen bzw. in Kombination mit dem Verfahren zur Bestimmung des Reduktionsmittelschlupfes die Genauigkeit der Bestimmung zu erhöhen.The 4a and 4b relate to the method for oxygen storage determination, wherein the timing of the exhaust aftertreatment device 6 is evaluated after operation with a rich mixture to the operating state of the second NOx absorber 10 or to increase the accuracy of the determination in combination with the method of determining reductant slip.

Die 4a zeigt den Signalverlauf eines Lambdawertes bei einer derartigen Sauerstoffspeicherbestimmung. Die Sauerstoffspeicherbestimmung wird unmittelbar nach einem Betrieb mit einem fetten Gemisch durchgeführt, bei der direkt nach dem Übergang bzw. Rückkehr zum Magerbetrieb Sauerstoff schnell in dem NOx-Speicherkatalysators gespeichert wird. The 4a shows the waveform of a lambda value in such an oxygen storage determination. The oxygen storage determination is performed immediately after a rich mixture operation in which oxygen is rapidly stored in the NOx trap catalyst immediately after the transition to lean mode.

Zu erkennen ist, dass aufgrund des Übertragungsverhaltens analog zu einem Totzeitglied sich eine Art Phasenverschiebung einstellt, die ausgewertet werden kann, den Betriebszustand des zweiten NOx-Absorbers 10 zu bestimmen.It can be seen that due to the transmission behavior analogous to a deadtime element, a kind of phase shift is established, which can be evaluated, the operating state of the second NOx absorber 10 to determine.

Die 4b zeigt, dass es aufgrund der Degeneration des zweiten NOx-Speicherkatalysators 10 zu einer Abnahme der Sauerstoffspeicherkapazität (eng. oxygen storage capacity, OSC) kommt.The 4b shows that it is due to the degeneration of the second NOx storage catalyst 10 there is a decrease in oxygen storage capacity (OSC).

In beiden Fällen kann das Sensorsignal der Breitband-Lambdasonde 12 zur Überwachung der Aufnahmekapazität des zweiten NOx-Speicherkatalysators 10 herangezogen werden, da es hierfür tief genug ist. Dies erlaubt es, mit der Bestimmung des Reduktionsmittelschlupf oder der Sauerstoffspeicherbestimmung die Degeneration des zweiten NOx-Speicherkatalysators 10 zuverlässig zu bestimmen. In both cases, the sensor signal of the broadband lambda probe 12 for monitoring the absorption capacity of the second NOx storage catalytic converter 10 be used because it is deep enough for this. This allows, with the determination of the reducing agent slip or the oxygen storage determination, the degeneration of the second NOx storage catalytic converter 10 reliable to determine.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Motorbaugruppe motor assembly
44
Brennkraftmaschine Internal combustion engine
66
Abgasnachbehandlungsvorrichtung exhaust aftertreatment device
88th
erster NOx-Speicherkatalysator first NOx storage catalyst
1010
zweiter NOx-Speicherkatalysator second NOx storage catalyst
1212
eingangsseitige Breitband-Lambdasonde input-side broadband lambda probe
1414
Abgasturbolader-Turbine The exhaust gas turbocharger turbine
1616
Partikelfilter particulate Filter
1818
SCR-Katalysator SCR catalyst
2020
Steuergerät control unit
2222
ausgangsseitige Breitband-Lambdasonde output broadband lambda probe
AA
Abgasströmungsrichtung  Exhaust gas flow direction
PP
Pfeilrichtung arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • US 02010/0229535 A1 [0008] US 02010/0229535 A1 [0008]
  • US 6938412 B2 [0008] US 6938412 B2 [0008]

Claims (11)

Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) eines Kraftfahrzeugs mit einer im Normalbetrieb im Magermixbetrieb betriebenen Brennkraftmaschine (6), mit einem ersten NOx-Speicherkatalysator (8) und einem in Abgasströmungsrichtung (A) nachgeschalteten zweiten NOx-Speicherkatalysator (10) sowie zumindest einer zwischen dem ersten NOx-Speicherkatalysator (8) und dem zweiten NOx-Speicherkatalysator (10) angeordneten Breitband-Lambdasonde (12), mit den Schritten: Durchführen eines ersten Regenerationsschritts mit einem fetten Gemisch, um den ersten NOx-Speicherkatalysator (8) zu regenerieren, und Durchführen eines zweiten Regenerationsschritts mit einem fetten Gemisch, um den zweiten NOx-Speicherkatalysator (10) zu regenerieren.Method for operating an exhaust aftertreatment device ( 6 ) of a motor vehicle with an internal combustion engine in normal operation in the lean burn mode ( 6 ), with a first NOx storage catalyst ( 8th ) and a downstream in the exhaust gas flow direction (A) second NOx storage catalyst ( 10 ) and at least one between the first NOx storage catalyst ( 8th ) and the second NOx storage catalyst ( 10 ) arranged broadband lambda probe ( 12 ), comprising the steps of: performing a first regeneration step with a rich mixture to produce the first NOx storage catalyst ( 8th ) and performing a second regeneration step with a rich mixture to treat the second NOx storage catalyst ( 10 ) to regenerate. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in einem Zwischenschritt zwischen dem ersten Regenerationsschritt und dem zweiten Regenerationsschritt ein mit der Breitband-Lambdasonde (12) gemessener Lambda-Wert mit einem Schwellwert kleiner Eins verglichen wird, und das Verfahren nur dann mit dem zweiten Regenerationsschritt fortgesetzt wird, wenn der gemessene Lambda-Wert kleiner als der Schwellwert ist.Method according to claim 1, wherein, in an intermediate step between the first regeneration step and the second regeneration step, one with the broadband lambda probe ( 12 ) is compared with a threshold value less than one, and the method is continued with the second regeneration step only if the measured lambda value is less than the threshold value. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einem weiteren Schritt das Signal der Breitband-Lambdasonde (12) ausgewertet wird, um einen Alterungszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators (10) zu bestimmen.Method according to claim 1 or 2, wherein in a further step the signal of the broadband lambda probe ( 12 ) is evaluated to an aging state of the second NOx storage catalyst ( 10 ). Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Reduktionsmittelschlupf bestimmt und ausgewertet, um einen Alterungszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators (10) zu bestimmen.The method of claim 3, wherein a reductant slip is determined and evaluated to determine an aging condition of the second NOx trap catalyst ( 10 ). Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine Sauerstoffspeicherbestimmung durchgeführt wird, um einen Betriebszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators (10) zu bestimmen. The method of claim 3, wherein an oxygen storage determination is performed to determine an operating condition of the second NOx storage catalyst ( 10 ). Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) für ein Kraftfahrzeug mit einer im Normalbetrieb im Magermixbetrieb betriebenen Brennkraftmaschine (6), mit einem ersten NOx-Speicherkatalysator (8) und einem in Abgasströmungsrichtung (A) nachgeschalteten zweiten NOx-Speicherkatalysator (10) sowie zumindest einer zwischen dem ersten NOx-Speicherkatalysator (8) und dem zweiten NOx-Speicherkatalysator (10) angeordneten Breitband-Lambdasonde (12), wobei die Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) ausgebildet ist, einen ersten Regenerationsschritt mit einem fetten Gemisch durchzuführen, um den ersten NOx-Speicherkatalysator (8) zu regenerieren, und einen zweiten Regenerationsschritts mit einem fetten Gemisch durchzuführen, um den zweiten NOx-Speicherkatalysator (10) zu regenerieren.Exhaust aftertreatment device ( 6 ) for a motor vehicle with an internal combustion engine operated in normal operation in the lean-burn mode ( 6 ), with a first NOx storage catalyst ( 8th ) and a downstream in the exhaust gas flow direction (A) second NOx storage catalyst ( 10 ) and at least one between the first NOx storage catalyst ( 8th ) and the second NOx storage catalyst ( 10 ) arranged broadband lambda probe ( 12 ), wherein the exhaust aftertreatment device ( 6 ) is adapted to perform a first regeneration step with a rich mixture to the first NOx storage catalyst ( 8th ) and perform a second regeneration step with a rich mixture to recover the second NOx storage catalyst ( 10 ) to regenerate. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) nach Anspruch 6, wobei die Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) ausgebildet ist in einem Zwischenschritt zwischen dem ersten Regenerationsschritt und dem zweiten Regenerationsschritt einen mit der Breitband-Lambdasonde (12) gemessenen Lambda-Wert mit einem Schwellwert kleiner Eins zu vergleichen und das Verfahren nur dann mit dem zweiten Regenerationsschritt fortzusetzen, wenn der gemessene Lambda-Wert kleiner als der Schwellwert ist.Exhaust aftertreatment device ( 6 ) according to claim 6, wherein the exhaust aftertreatment device ( 6 ) is formed in an intermediate step between the first regeneration step and the second regeneration step one with the broadband lambda probe ( 12 ), and to continue the method with the second regeneration step only if the measured lambda value is smaller than the threshold value. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) dazu ausgebildet ist, in einem weiteren Schritt das Signal der Breitband-Lambdasonde (12) auszuwerten, um einen Betriebszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators (10) zu bestimmen.Exhaust aftertreatment device ( 6 ) according to claim 6 or 7, wherein the exhaust aftertreatment device ( 6 ) is configured, in a further step, the signal of the broadband lambda probe ( 12 ) to an operating state of the second NOx storage catalyst ( 10 ). Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) nach Anspruch 8, wobei die Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) dazu ausgebildet ist, einen Reduktionsmittelschlupf zu bestimmen und auszuwerten, um einen Betriebszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators (10) zu bestimmen.Exhaust aftertreatment device ( 6 ) according to claim 8, wherein the exhaust aftertreatment device ( 6 ) is configured to determine and evaluate a reducing agent slip in order to determine an operating state of the second NOx storage catalytic converter ( 10 ). Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) nach Anspruch 8, wobei die Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) dazu ausgebildet ist, eine Sauerstoffspeicherbestimmung durchzuführen, um einen Betriebszustand des zweiten NOx-Speicherkatalysators (10) zu bestimmen.Exhaust aftertreatment device ( 6 ) according to claim 8, wherein the exhaust aftertreatment device ( 6 ) is configured to perform an oxygen storage determination to determine an operating state of the second NOx storage catalytic converter ( 10 ). Kraftfahrzeug mit einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 6 bis 10.Motor vehicle with an exhaust aftertreatment device ( 6 ) according to one of claims 6 to 10.
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