DE102015220876A1 - Device for controlling an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Steuerung eines Verbrennungsmotors (10), der wenigstens einen Zylinder (11) mit einem Einlassventil (16) und einem Auslassventil (17) umfasst und dem wenigstens ein Katalysator (23) zur Abgasnachbehandlung nachgeschaltet ist, wobei die Vorrichtung (1) eine Steuereinheit (30) umfasst. Um das Aufwärmverhalten eines Katalysators in der Abgasanlage eines Verbrennungsmotors zu verbessern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuereinheit (30) dazu eingerichtet ist, – eine Untertemperierung des Katalysators (23) zu erkennen, und – bei gleichzeitigem Vorliegen einer Untertemperierung und einer Schubabschaltung wenigstens ein Ventil (16, 17) jedes Zylinders (11) zu schließen und geschlossen zu halten.The invention relates to a device (1) for controlling an internal combustion engine (10) which comprises at least one cylinder (11) with an inlet valve (16) and an outlet valve (17) and which is followed by at least one exhaust aftertreatment catalyst (23) the device (1) comprises a control unit (30). In order to improve the warming up behavior of a catalytic converter in the exhaust system of an internal combustion engine, it is provided according to the invention that the control unit (30) is set up to detect a subconditioning of the catalytic converter (23) and at least one at the same time a subcooling and a fuel cutoff are present Close valve (16, 17) of each cylinder (11) and keep it closed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a device for controlling an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1.

Die Abgasanlagen moderner Verbrennungsmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen, sind üblicherweise mit verschiedenen Einrichtungen zur Abgasnachbehandlung versehen. Hierunter fallen neben Partikelfiltern insbesondere Katalysatoren, die verschiedene chemische Reaktionen begünstigen, mittels derer schädliche Abgasanteile wie Stickoxide, Kohlenmonoxid etc. abgebaut werden. Im Allgemeinen ist die Wirkung solcher Katalysatoren allerdings temperaturabhängig, wobei Katalysatoren bei Umgebungstemperatur praktisch inaktiv sind. Eine messbare Aktivität setzt erst bei einer bestimmten Temperatur ein, die als Aktivierungstemperatur des Katalysators bezeichnet werden kann. Diese ist jedoch vom Katalysatortyp abhängig, liegt aber typischerweise deutlich über 100°C. Hieraus ergibt sich, dass der Katalysator nach einem Kaltstart des zugehörigen Motors zunächst für eine gewisse Zeit inaktiv ist, bis er durch heiße Abgase des Motors hinreichend aufgewärmt ist. Ein ähnliches Aufwärmverhalten zeigen auch andere Abgasnachbehandlungsanlagen, also Abgassysteme, bspw. Abgas-Speichersysteme, Partikelfilter oder katalytische Partikelfilter, die bei bestimmten Temperaturen – sowie ggf. unter Zugabe von Zusatzstoffen – bestimmte chemische Reaktionen ermöglichen.The exhaust systems of modern internal combustion engines, especially in motor vehicles, are usually provided with various facilities for exhaust aftertreatment. In addition to particulate filters, these include in particular catalysts which favor various chemical reactions by means of which harmful exhaust gas components such as nitrogen oxides, carbon monoxide, etc. are degraded. In general, however, the effect of such catalysts is temperature dependent, with catalysts being virtually inactive at ambient temperature. A measurable activity begins only at a certain temperature, which can be referred to as the activation temperature of the catalyst. However, this depends on the type of catalyst, but is typically well above 100 ° C. It follows that the catalyst is initially inactive for a certain time after a cold start of the associated engine until it is sufficiently warmed up by hot exhaust gases of the engine. A similar warm-up behavior also shows other exhaust aftertreatment systems, ie exhaust systems, eg. Exhaust gas storage systems, particulate filters or catalytic particulate filter, which allow certain chemical reactions at certain temperatures - and possibly with the addition of additives.

Des Weiteren kommt bei modernen Fahrzeugmotoren auch eine Schubabschaltung zum Einsatz, d. h. die gesteuerte Unterbrechung der Treibstoffzufuhr zum Motor, wenn das Gaspedal nicht betätigt wird und die Drehzahl des Motors über einem bestimmten Wert liegt. Dies bedeutet, dass der Motor zwar weiterläuft, das Fahrzeug aber nicht mehr antreibt. Das Fahrzeug wird in diesen Betriebszustand vielmehr geschoben, wobei der Verbrennungsmotor als Bremse wirkt. Da kein Treibstoff zugeführt wird, durchläuft angesaugte Umgebungsluft den Motor ohne Verbrennungsprozess und wird hierbei (durch Kontakt mit dem Motor sowie ggf. durch Kompressionsprozesse) allenfalls geringfügig erwärmt. Diese relativ kühle Luft gelangt im weiteren Verlauf durch die Abgasanlage zum Katalysator bzw. zu den Katalysatoren und/oder anderen Abgasnachbehandlungsanlagen bzw. Abgassystem und bewirkt eine Abkühlung derselben bzw. behindert eine Erwärmung erheblich. Die Schubabschaltung verringert somit insbesondere nach einem Kaltstart die Effizienz des Abgassystems, also z. B. des Katalysators, was zu einer erhöhten Umweltbelastung durch nicht katalytisch behandelte Abgase führt.Furthermore, in modern vehicle engines also a fuel cut is used, d. H. the controlled interruption of fuel supply to the engine when the accelerator pedal is not operated and the engine speed is above a certain value. This means that the engine continues to run, but no longer drives the vehicle. Rather, the vehicle is pushed into this operating state, with the internal combustion engine acting as a brake. Since no fuel is supplied, sucked in ambient air passes through the engine without combustion process and is heated here at best (by contact with the engine and possibly by compression processes) slightly. This relatively cool air passes in the further course through the exhaust system to the catalyst or to the catalysts and / or other exhaust aftertreatment systems or exhaust system and causes a cooling of the same or hinders heating considerably. The fuel cut thus reduces especially after a cold start the efficiency of the exhaust system, ie z. As the catalyst, resulting in an increased environmental impact of non-catalytically treated exhaust gases.

Die JP 2004-169646 A beschreibt einen Dieselmotor, bei dem die Einlassventile und/oder die Auslassventile geschlossen werden, wenn eine Schubabschaltung erfolgt. Hiermit soll verhindert werden, dass sauerstoffreiche Luft in den Bereich eines in der Abgasleitung befindlichen Katalysators gelangt, was bei hohen Temperaturen des Katalysators zu einer Beschädigung desselben führen könnte. In diesem Zusammenhang besteht zum einen die Gefahr, dass ein Auslassventil geschlossen wird, wenn gerade eine Zündung erfolgt ist, so dass ein Rückfluss in die Einlassleitung erfolgt. Zum anderen könnte, wenn zusätzlich auch das Einlassventil verschlossen wird, ein hoher Druck im Zylinder entstehen, der zu Schäden führen kann. Zur Lösung dieser Probleme wird vorgeschlagen, zunächst die Verbrennungsgase durch die Auslassleitung auszustoßen, bevor das Auslassventil verschlossen wird. Hierbei kann zusätzlich auch das Einlassventil verschossen werden.The JP 2004-169646 A describes a diesel engine in which the intake valves and / or the exhaust valves are closed when a fuel cut occurs. This is to prevent oxygen-rich air from reaching the region of a catalyst located in the exhaust gas line, which could lead to damage at high temperatures of the catalytic converter. In this context, on the one hand there is the danger that an exhaust valve is closed when just an ignition has occurred, so that a return flow takes place in the inlet pipe. On the other hand, if in addition the inlet valve is closed, a high pressure in the cylinder could arise, which can lead to damages. To solve these problems, it is proposed to first expel the combustion gases through the exhaust pipe before the exhaust valve is closed. In this case, in addition, the inlet valve can be fired.

Die JP 2009-121433 A zeigt einen Dieselmotor mit Turbolader, wobei eine Einlassleitung und eine Auslassleitung des Motors über eine Rückführleitung verbunden sind. Im Falle einer Schubabschaltung ist vorgesehen, dass eine vermehrte Abgasrückführung erfolgt. Um diesen Prozess effizienter zu gestalten, sind an der Turbinenseite des Turboladers eine Reihe von drehbaren Klappen vorgesehen, durch die eine Durchgangsöffnung zur Turbine mehr oder weniger weit geöffnet werden kann. Erfolgt eine Schubabschaltung, wird die Durchgangsöffnung reduziert, wodurch der Druck im stromaufwärts liegenden Teil der Auslassleitung steigt und der Rückführprozess verstärkt wird. Hierdurch kühlt das Abgas weniger stark ab, und eine Abkühlung eines in der Auslassleitung stromabwärts angeordneten Katalysators wird verzögert.The JP 2009-121433 A shows a turbocharged diesel engine, wherein an intake passage and an exhaust passage of the engine are connected via a return line. In the case of a fuel cut, it is provided that an increased exhaust gas recirculation takes place. To make this process more efficient, a series of rotatable flaps are provided on the turbine side of the turbocharger, through which a passage opening to the turbine can be opened more or less wide. If a fuel cut-off occurs, the port is reduced, increasing the pressure in the upstream portion of the exhaust duct and enhancing the recirculation process. As a result, the exhaust gas cools less, and cooling of a downstream in the exhaust duct catalyst is delayed.

Die EP 2 792 865 A1 offenbart ein Verfahren zur Abgasreinigung bei einem Dieselmotor. Hierbei ist in einer Abgasleitung ein Speicherkatalysator angeordnet, der in bekannter Weise wechselweise in magerer und fetter Atmosphäre betrieben wird. Um bei fetter Atmosphäre die Motorleistung hoch und den Kraftstoffverbrauch niedrig zu halten, ist vorgesehen, dass eine Zuluftleitung geschlossen und eine Rückführleitung geöffnet wird, falls die Temperatur des Katalysators über einer bestimmten Mindesttemperatur liegt und das Fahrzeug oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit verlangsamt. Anschließend wird eine stromabwärts des Katalysators befindliche Drossel geschlossen und der Katalysator mit Reduktionsmittel versorgt. Ein Verschließen der Ein- oder Auslassventile des Motors ist nicht vorgesehen.The EP 2 792 865 A1 discloses a method for exhaust gas purification in a diesel engine. Here, a storage catalytic converter is arranged in an exhaust pipe, which is alternately operated in a known manner in lean and rich atmosphere. In order to keep the engine power high and the fuel consumption high in a rich atmosphere, it is provided that a supply air line is closed and a return line is opened if the temperature of the catalyst is above a certain minimum temperature and slows the vehicle above a certain speed. Subsequently, a throttle located downstream of the catalyst is closed and the catalyst is supplied with reducing agent. A closing of the intake or exhaust valves of the engine is not provided.

Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Optimierung des Aufwärmverhaltens einer Abgasnachbehandlungsanlage, also z. B. eines Katalysators, insbesondere im Hinblick auf die oben dargestellten Probleme im Zusammenhang mit einer Unterbrechung der Treibstoffzufuhr, noch Raum für Verbesserungen.In view of the cited prior art, the optimization of the warm-up behavior of an exhaust aftertreatment system, ie z. As a catalyst, in particular in view of the above problems in connection with an interruption of fuel supply, still room for improvement.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Aufwärmverhalten einer Abgasnachbehandlungsanlage, also z. B. eines Katalysators in der Abgasanlage eines Verbrennungsmotors zu verbessern.The invention is therefore based on the object, the warm-up of an exhaust aftertreatment system, ie z. As a catalyst in the exhaust system of an internal combustion engine to improve.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.According to the invention the object is achieved by a device having the features of claim 1, wherein the dependent claims relate to advantageous embodiments of the invention.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. It should be noted that the features listed in the following description as well as measures in any technically meaningful way can be combined with each other and show other embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors zur Verfügung gestellt. Der Verbrennungsmotor umfasst wenigstens einen Zylinder mit einem Einlassventil und einem Auslassventil. Dies bedeutet selbstverständlich im (Regel-)Fall mehrerer Zylinder, dass jeder Zylinder zumindest ein Einlassventil und zumindest ein Auslassventil aufweist. Selbstverständlich können auch mehrere Einlassventile und Auslassventile vorgesehen sein. Insbesondere kann es sich um einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, bspw. eines PKW oder LKW handeln. Der Verbrennungsmotor kann bspw. ein Dieselmotor oder ein Ottomotor sein. Dem Verbrennungsmotor ist eine Abgasnachbehandlungsanlage, also z. B. ein Katalysator zur Abgasnachbehandlung nachgeschaltet. Im Folgenden wird die Abgasnachbehandlungsanlage als Katalysator bezeichnet, wobei natürlich auch bspw. Abgas-Speichersysteme, Partikelfilter und/oder katalytische Partikelfilter mit umfasst sein sollen. Selbstverständlich können mehrere Abgasnachbehandlungsanlagen in Strömungsrichtung der Abgase aufeinanderfolgend oder ggfls. auch parallel zueinander in dem Abgasstrang angeordnet sein. Der Katalysator ist also stromabwärts des Verbrennungsmotors angeordnet. Falls es sich um einen Verbrennungsmotor mit Abgasrückführung (AGR) handelt, kann sich der Katalysator auch in einer Leitung zur Abgasrückführung befinden. Der Katalysator ist selbstverständlich Teil einer Abgasanlage des Verbrennungsmotors, wobei eine eventuell vorhandene AGR-Leitung auch als Teil der Abgasanlage aufgefasst wird. Es kann sich hierbei grundsätzlich um jeden Typ von Katalysator handeln, der zur Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmotoren geeignet ist, bspw. einen Oxidations- oder Reduktionskatalysator. Selbstverständlich können auch mehrere Katalysatoren vorgesehen sein.The invention provides a device for controlling an internal combustion engine. The internal combustion engine comprises at least one cylinder with an inlet valve and an outlet valve. Of course, in the (rule) case of several cylinders, this means that each cylinder has at least one inlet valve and at least one outlet valve. Of course, a plurality of intake valves and exhaust valves may be provided. In particular, it may be an internal combustion engine of a motor vehicle, for example a car or truck. The internal combustion engine may, for example, be a diesel engine or a gasoline engine. The internal combustion engine is an exhaust aftertreatment system, ie z. B. downstream of a catalyst for exhaust aftertreatment. In the following, the exhaust aftertreatment system is referred to as a catalyst, of course, for example, exhaust gas storage systems, particulate filter and / or catalytic particulate filter should be included. Of course, several exhaust aftertreatment systems in the flow direction of the exhaust gases sequentially or if necessary. be arranged parallel to each other in the exhaust line. The catalyst is thus arranged downstream of the internal combustion engine. If it is an exhaust gas recirculation (EGR) internal combustion engine, the catalyst may also be located in an exhaust gas recirculation line. The catalyst is of course part of an exhaust system of the internal combustion engine, wherein any existing EGR line is also understood as part of the exhaust system. In principle, this may be any type of catalyst which is suitable for the exhaust aftertreatment of internal combustion engines, for example an oxidation or reduction catalyst. Of course, several catalysts can be provided.

Die Vorrichtung umfasst eine Steuereinheit. Diese kann Hardware- und/oder softwaremäßig realisiert sein und physisch ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Steuereinheit Teil einer Motorsteuerung sein bzw. in diese integriert sein. In einer typischen Ausgestaltung fungiert die Motorsteuerung eines Kraftfahrzeugs als Steuereinheit.The device comprises a control unit. This can be implemented in terms of hardware and / or software and be embodied physically in one or more parts. In particular, the control unit may be part of a motor control or integrated into it. In a typical embodiment, the engine control of a motor vehicle functions as a control unit.

Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, eine Untertemperierung des Katalysators zu erkennen, und bei gleichzeitigem Vorliegen einer Untertemperierung und einer Schubabschaltung wenigstens ein Ventil jedes Zylinders zu schließen und geschlossen zu halten. D. h., das gleichzeitige Vorliegen von Untertemperierung und Schubabschaltung ist die Bedingung für das Schließen des Ventils bzw. der Ventile. Selbstverständlich ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, dass wenigstens eine Ventil wieder zu öffnen, sobald entweder keine Untertemperierung oder keine Schubabschaltung mehr vorliegt. Hierbei bezeichnet "Untertemperierung" einen Zustand, in dem die Temperatur des Katalysators unterhalb eines als optimal erachteten Temperaturbereichs liegt. Insbesondere kann die Temperatur so gering sein, dass der Katalysator nicht aktiv ist bzw. nicht effizient arbeitet. Wie in der nachfolgenden Beschreibung noch deutlich wird, ist hierfür nicht unbedingt notwendig, dass die Temperatur des Katalysators selbst gemessen wird. Vielmehr kann auch indirekt auf die Temperatur des Katalysators geschlossen werden, womit prinzipiell ein gewisser Spielraum für Fehler bleiben kann, so dass die Steuereinheit ggf. in Einzelfällen eine Untertemperierung fälschlich erkennt bzw. fälschlich nicht erkennt. Somit bedeutet "Erkennen" einer Untertemperierung in diesem Zusammenhang, dass der Zustand des Katalysators als untertemperiert bewertet wird. "Schubabschaltung" bezeichnet hierbei die gesteuerte Unterbrechung der Treibstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor. Die Schubabschaltung kann ggf. durch die Steuereinheit selbst ausgelöst werden. According to the invention, the control unit is set up to detect a sub-tempering of the catalytic converter, and to close at least one valve of each cylinder and to keep it closed at the same time as a sub-tempering and a fuel cut-off. D. h., The simultaneous presence of Untertemperierung and fuel cut is the condition for closing the valve or the valves. Of course, the control unit is set up to open at least one valve again as soon as either no undertemperature control or no fuel cutoff is present. Here, "supercooling" denotes a state in which the temperature of the catalyst is below a temperature range considered optimal. In particular, the temperature can be so low that the catalyst is not active or does not work efficiently. As will become clear in the following description, it is not absolutely necessary for this that the temperature of the catalyst itself be measured. Rather, it can also be concluded indirectly on the temperature of the catalyst, which in principle can remain a certain margin for error, so that the control unit may incorrectly detects in individual cases a Untertemperierung or incorrectly does not recognize. Thus, "detecting" a sub-tempering in this context means that the state of the catalyst is rated as under temperature. "Fuel cut" here refers to the controlled interruption of the fuel supply to the engine. If necessary, the fuel cut-off can be triggered by the control unit itself.

Erkennt die Steuereinheit eine Untertemperierung bzw. bewertet diese den Zustand des Katalysators als untertemperiert und liegt gleichzeitig eine Schubabschaltung vor, verschließt die Steuereinheit wenigstens ein Ventil (Einlassventil und/oder Auslassventil) jedes Zylinders (sofern das jeweilige Ventil nicht bereits geschlossen ist) und hält es geschlossen. Somit kann keine Außenluft mehr auf dem Weg durch die Zylinder in die Abgasanlage und zum Katalysator gelangen. D. h., der Katalysator kann in Phasen der Schubabschaltung nicht mehr wesentlich abkühlen oder er kann sich sogar weiter erwärmen, falls heiße Verbrennungsgase aus einem Zeitraum vor der Schubabschaltung im Bereich des Katalysators verbleiben. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der Katalysator im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich schneller den Zustand der Untertemperierung verlässt. Anders ausgedrückt, im Falle einer Untertemperierung wird durch die Steuereinheit dafür gesorgt, dass der Katalysator bei laufender Treibstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor normal aufgeheizt wird, aber bei Unterbrechung der Treibstoffzufuhr keine wesentliche Abkühlung erfährt. Das Schließen der Ventile kann hierbei ggf. mit einer gewissen Verzögerung nach dem Erkennen der Untertemperierung sowie dem Eintritt der Schubabschaltung erfolgen. Es ist auch denkbar, dass die Ventile unterschiedlicher Zylinder nicht gleichzeitig, sondern im zeitlichen Abstand zueinander geschlossen werden. Da durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Phasen der Untertemperierung reduziert bzw. minimiert werden, arbeitet der Katalysator mit verbesserter Effizienz und der Ausstoß an schädlichen Abgasen verringert sich.If the control unit detects a sub-tempering or if it evaluates the condition of the catalyst as under-tempered and at the same time exists a fuel cut, the control unit closes at least one valve (intake valve and / or exhaust valve) of each cylinder (if the respective valve is not already closed) and holds it closed. Thus, no outside air can pass on the way through the cylinder in the exhaust system and the catalyst. That is, the catalyst can not significantly cool down in fuel cutoff periods, or it may even continue to warm up if hot combustion gases from a period prior to overrun fuel cutoff remain in the region of the catalyst. This can be ensured be that the catalyst leaves the state of the lower temperature control much faster compared to the prior art. In other words, in the case of a Untertemperierung is ensured by the control unit that the catalyst is heated normally during fuel supply to the engine, but undergoes no significant cooling when interrupting the fuel supply. The closing of the valves can in this case possibly take place with a certain delay after detecting the Untertemperierung and the onset of fuel cut. It is also conceivable that the valves of different cylinders are not closed at the same time, but at a time interval from each other. Since the phases of the sub-tempering are reduced or minimized by the device according to the invention, the catalyst operates with improved efficiency and the emission of harmful exhaust gases is reduced.

Da das primäre Ziel der Erfindung ist, zu verhindern, dass bei einer Schubabschaltung relativ kühle Luft, die innerhalb des Motors nur unwesentlich erwärmt wurde, in dem Bereich des Katalysators gelangt, ist es prinzipiell ausreichend, das eines der Ventile jedes Zylinders geschlossen wird. Da die Kolben innerhalb der Zylinder allerdings weiter arbeiten, kann dies unter Umständen zu unerwünschten Gasbewegungen stromaufwärts bzw. stromabwärts der Zylinder führen. Bspw. könnten über ein geöffnetes Einlassventil Abgase in die Luftzufuhr zurückgedrückt werden, was zu Ladungswechselverlusten führt. Um derartige Effekte zu vermeiden, ist die Steuereinheit bevorzugt dazu eingerichtet, beide Ventile jedes Zylinders zu schließen. Hierdurch lassen sich die Schleppverluste des Motors erheblich verringern und es kann bspw. bei Hybridantrieben mehr Energie über den Kurbeltrieb zurückgewonnen werden. Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Fall das Schließen der beiden Ventile eines jeweiligen Zylinders nicht notwendigerweise gleichzeitig erfolgen muss.Since the primary object of the invention is to prevent relatively cool air, which has been heated only insignificantly within the engine during an overrun fuel cutoff, from reaching the region of the catalytic converter, it is in principle sufficient for one of the valves of each cylinder to be closed. However, as the pistons continue to operate within the cylinders, this may result in undesirable gas movement upstream or downstream of the cylinders. For example. Exhaust gases could be forced back into the air supply via an open inlet valve, which leads to charge cycle losses. To avoid such effects, the control unit is preferably configured to close both valves of each cylinder. As a result, the drag losses of the engine can be significantly reduced and it can, for example, be recovered in hybrid drives more energy on the crank mechanism. It should be noted that in this case the closing of the two valves of a respective cylinder need not necessarily be simultaneous.

Bevorzugt ist die Vorrichtung z. B. mittels zumindest einer Messeinrichtung dazu eingerichtet, wenigstens eine Temperatur zu messen, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, zum Erkennen der Untertemperierung zu prüfen, ob die gemessene Temperatur unterhalb einer vorgegebenen Minimaltemperatur liegt. Wie nachfolgend noch besprochen wird, kann die gemessene Temperatur insbesondere eine Temperatur des Verbrennungsmotors, einer hiermit verbundenen Abgasanlage oder eines Fluids sein, das mit den genannten Komponenten in Kontakt steht. In jedem Fall gibt die gemessene Temperatur zumindest näherungsweise Aufschluss über die Temperatur des Katalysators. Die Minimaltemperatur ist ein (normalerweise werkseitig) vorgegebener Temperaturwert, der so gewählt ist, dass man davon ausgehen kann, dass der Katalysator nicht ausreichend aufgewärmt ist, wenn die gemessene Temperatur unter der Minimaltemperatur liegt. Die Minimaltemperatur ist innerhalb der Vorrichtung, normalerweise innerhalb der Steuereinheit selbst, hinterlegt und kann von der Steuereinheit mit der gemessenen Temperatur verglichen werden. Es versteht sich, dass die Vorrichtung wenigstens einen Temperatursensor umfassen muss, über den die genannte Temperatur gemessen wird. Hinsichtlich der Art des Temperatursensors bestehen hierbei grundsätzlich keine Einschränkungen. Insbesondere kann ggf. auch eine berührungslose Messung erfolgen. Selbstverständlich kann eine Mehrzahl von Temperatursensoren vorhanden sein. Es ist hierbei denkbar, dass im Falle mehrerer Temperatursensoren, die an unterschiedlichen Stellen messen, für jeden Temperatursensor eine individuelle Minimaltemperatur festgelegt ist. Stellt die Steuereinheit fest, dass die gemessene Temperatur unterhalb der (ihr zugeordneten) Minimaltemperatur liegt, erkennt sie hieran, dass eine Untertemperierung des Katalysators vorliegt.Preferably, the device is z. B. by means of at least one measuring device adapted to measure at least one temperature, wherein the control unit is adapted to check for detecting the Untertemperierung, whether the measured temperature is below a predetermined minimum temperature. As will be discussed below, the measured temperature may in particular be a temperature of the internal combustion engine, an exhaust system connected thereto or a fluid which is in contact with the components mentioned. In any case, the measured temperature gives at least approximately information about the temperature of the catalyst. The minimum temperature is a (normally factory default) temperature value chosen to allow the catalyst to not be sufficiently warmed up when the measured temperature is below the minimum temperature. The minimum temperature is stored within the device, usually within the control unit itself, and can be compared by the control unit with the measured temperature. It is understood that the device must comprise at least one temperature sensor, via which the said temperature is measured. In principle, there are no restrictions with regard to the type of temperature sensor. In particular, if necessary, a non-contact measurement can also take place. Of course, a plurality of temperature sensors may be present. It is conceivable that in the case of multiple temperature sensors, which measure at different locations, an individual minimum temperature is set for each temperature sensor. If the control unit determines that the measured temperature is below the (associated) minimum temperature, it recognizes that the catalyst is under temperature control.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Vorrichtung z. B. mittels der zumindest einen Messeinrichtung dazu eingerichtet, eine Temperatur des Katalysators zu messen. Hierüber kann unmittelbar und (im Rahmen der Messgenauigkeit) exakt bestimmt werden, welche Temperatur der Katalysator hat. Dies erlaubt einen sehr zuverlässigen Rückschluss darauf, ob der Katalysator hinreichend aufgewärmt ist oder ob eine Untertemperierung vorliegt. Die Temperaturmessung muss hierbei nicht zwangsläufig unmittelbar an dem katalytisch aktiven Material erfolgen, sondern kann bspw. auch an einem Trägerelement durchgeführt werden, auf das dieses aufgebracht ist. Normalerweise kann man davon ausgehen, dass die Temperatur des Trägerelements und die des (im chemischen Sinne) eigentlichen Katalysators praktisch identisch sind.According to a preferred embodiment, the device z. B. by means of at least one measuring device configured to measure a temperature of the catalyst. This can be used to determine exactly, which temperature the catalyst has, directly and within the scope of the measurement accuracy. This allows a very reliable conclusion on whether the catalyst is sufficiently warmed up or whether there is a sub-tempering. In this case, the temperature measurement does not necessarily have to take place directly on the catalytically active material, but may, for example, also be carried out on a carrier element to which this is applied. Normally, it can be assumed that the temperature of the carrier element and that of the (in the chemical sense) actual catalyst are virtually identical.

Bevorzugt entspricht hierbei die Minimaltemperatur wenigstens einer Aktivierungstemperatur des Katalysators. Als Aktivierungstemperatur wird die Temperatur bezeichnet, oberhalb der der Katalysator mit optimaler Effektivität arbeitet. Hierbei kann auch berücksichtigt werden, dass zumindest in einigen Fällen diese Aktivierungstemperatur beim Aufwärmen höher liegt als umgekehrt beim Abkühlen, es hier also eine Art "Hysterese" gibt. Die Aktivierungstemperatur ist hierbei vom Typ des Katalysators abhängig. Die Aktivierungstemperatur kann insbesondere zwischen 150 °C und 250 °C liegen. Insbesondere ist es möglich, dass die Minimaltemperatur oberhalb der Aktivierungstemperatur liegt, so dass gewissermaßen eine Sicherheitsmarge eingeplant wird, um sicherzustellen, dass der Katalysator in jedem Fall aktiviert ist. Einige Katalysatoren arbeiten nur in einem bestimmten Temperaturbereich optimal. D. h. oberhalb einer Temperatur, die in diesem Zusammenhang als Überhitzungstemperatur bezeichnet wird, arbeiten diese Katalysatoren nicht mehr optimal. Um dies zu berücksichtigen, kann die Minimaltemperatur insbesondere so gewählt werden, dass sie zwischen der Aktivierungstemperatur und der Überhitzungstemperatur liegt. Die Überhitzungstemperatur ist selbst verständlich von der Art des Katalysators abhängig und entspricht auch nicht einem exakten Temperaturwert, da die Überhitzung, also der Effektivitätsverlust des Katalysators, sich über einen gewissen Temperaturbereich vollzieht.In this case, the minimum temperature preferably corresponds to at least one activation temperature of the catalyst. The activation temperature is the temperature above which the catalyst operates with optimum effectiveness. It can also be considered that, at least in some cases, this activation temperature during warming is higher than, conversely, during cooling, so there is a kind of "hysteresis" here. The activation temperature depends on the type of catalyst. The activation temperature may in particular be between 150 ° C and 250 ° C. In particular, it is possible that the minimum temperature is above the activation temperature, so that, so to speak, a safety margin is planned to ensure that the catalyst is activated in each case. Some catalysts work optimally only in a certain temperature range. Ie. above a temperature, which is referred to as overheating temperature in this context, they work Catalysts no longer optimal. In particular, to take this into account, the minimum temperature may be chosen to be between the activation temperature and the superheat temperature. The superheating temperature is of course dependent on the type of catalyst and also does not correspond to an exact temperature value, since the overheating, ie the loss of effectiveness of the catalyst, takes place over a certain temperature range.

In einer anderen Ausführungsform ist die Vorrichtung z. B. mittels der Messeinrichtung dazu eingerichtet, eine Abgastemperatur zu messen. Die Abgastemperatur kann hierbei insbesondere stromabwärts des Katalysators gemessen werden, allerdings sind auch Messungen an anderen Stellen möglich. Der Begriff "Abgastemperatur" bezieht sich hierbei nicht ausschließlich auf Gasgemische, die teilweise oder überwiegend Verbrennungsprodukte des Verbrennungsmotors enthalten, sondern auf jegliches Gas, das sich in der Abgasanlage des Verbrennungsmotors (einschließlich einer eventuell vorhandenen AGR-Leitung) befindet, also stromabwärts des Auslassventils bzw. der Auslassventile. Im Fall einer Schubabschaltung kann es sich hierbei also auch im Wesentlichen um Frischluft handeln, die ohne Verbrennungsprozess durch den Motor geführt wurde.In another embodiment, the device is z. B. by means of the measuring device configured to measure an exhaust gas temperature. The exhaust gas temperature can be measured in particular downstream of the catalyst, but measurements at other locations are possible. The term "exhaust gas temperature" does not refer exclusively to gas mixtures which contain partially or predominantly combustion products of the internal combustion engine, but to any gas that is in the exhaust system of the internal combustion engine (including any existing EGR line), ie downstream of the exhaust valve or the exhaust valves. In the case of an overrun fuel cutoff, this may therefore essentially also be fresh air which has been passed through the engine without a combustion process.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorrichtung z. B. mittels der zumindest einen Messeinrichtung dazu eingerichtet, eine Temperatur einer Abgasleitung zu messen, welche wenigstens mittelbar mit dem Katalysator verbunden ist. Hierbei umfasst der Begriff „Abgasleitung" sämtliche abgasführenden Elemente vom Krümmer bis zum Endrohr, ebenso wie eine eventuell vorhandene Leitung zur Abgasrückführung (AGR). Bevorzugt folgt die Messung in einer Abgasleitung, die unmittelbar mit dem Katalysator verbunden ist, also ohne Zwischenschaltung weiterer Bauteile. Die Temperatur kann hierbei insbesondere in einem Teil der Abgasleitung gemessen werden, der an den Katalysator angrenzt. Aber auch eine Messung der Temperatur in weiter vom Katalysator entfernten Bereichen erlaubt zumindest gewisse Rückschlüsse auf die Temperatur des Katalysators. Es ist somit möglich, auf das Vorliegen einer Untertemperierung zu schließen, ohne die Temperatur des Katalysators selber zu messen.According to a further embodiment, the device z. B. by means of at least one measuring device configured to measure a temperature of an exhaust pipe, which is at least indirectly connected to the catalyst. In this case, the term "exhaust gas line" encompasses all exhaust-carrying elements from the manifold to the tailpipe, as well as a possibly existing exhaust gas recirculation (EGR) line Preferably, the measurement follows in an exhaust gas line which is directly connected to the catalytic converter, ie without the interposition of further components. In this case, the temperature can be measured in particular in a part of the exhaust gas line which adjoins the catalyst, but also a measurement of the temperature in regions further away from the catalyst allows at least certain conclusions to be drawn about the temperature of the catalyst To close the sub-tempering, without measuring the temperature of the catalyst itself.

Das Aufwärm- und Abkühlverhalten des Katalysators ist bis zu einem gewissen Grad an das des Verbrennungsmotors gekoppelt. Daher ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung die Vorrichtung z. B. mittels der zumindest einen Messeinrichtung dazu eingerichtet, eine Temperatur des Verbrennungsmotors zu messen. Selbstverständlich weisen im Allgemeinen nicht alle Teile des Verbrennungsmotors die gleiche Temperatur auf. Insofern ist hier "eine Temperatur des Verbrennungsmotors" so zu verstehen, dass dies die Temperatur eines bestimmten Teils des Motors ist, an dem die Messung vorgenommen wird. Es kann hierbei zweckmäßig sein, die Temperatur in einem Teil des Motors zu messen, der möglichst nah an den abgasführenden Teilen liegt. Dies könnte bspw. eine Auslassleitung eines Zylinders sein.The warm-up and cool-down behavior of the catalyst is coupled to that of the internal combustion engine to some extent. Therefore, according to a further embodiment, the device z. B. by means of at least one measuring device configured to measure a temperature of the internal combustion engine. Of course, not all parts of the internal combustion engine generally have the same temperature. In this respect, "temperature of the internal combustion engine" should be understood to mean the temperature of a particular part of the engine where the measurement is made. It may be useful in this case to measure the temperature in a part of the engine that is as close as possible to the exhaust-carrying parts. This could, for example, be an outlet line of a cylinder.

Neben einer direkten Messung der Motortemperatur kann die Vorrichtung z. B. mittels der zumindest einen Messeinrichtung bspw. auch dazu eingerichtet sein, eine Kühlmitteltemperatur zu messen. Auch dies erlaubt wenigstens in begrenztem Umfang Rückschlüsse auf die Temperatur des Motors und auf die Temperatur des Katalysators.In addition to a direct measurement of the engine temperature, the device z. B. by means of at least one measuring device, for example. Also be adapted to measure a coolant temperature. This also allows at least limited conclusions about the temperature of the engine and the temperature of the catalyst.

Bevorzugt ist bei den beschriebenen Ausgestaltungen, bei denen nicht die Temperatur des Katalysators selbst, sondern die eines anderen Bauteils bzw. des Abgases gemessen wird, die vorgegebene Minimaltemperatur so gewählt, dass diese oberhalb der Aktivierungstemperatur des Katalysators liegt. Insbesondere die Temperatur des Motors wird in fast allen Fällen höher liegen als die des Katalysators, so dass eine entsprechende Minimaltemperatur hier oberhalb der Aktivierungstemperatur des Katalysators liegen sollte. Auch die Temperatur von Abgasen liegt über der Temperatur des Katalysators, sofern die Abgase aus einer normalen Betriebsphase des Motors (ohne Schubabschaltung) stammen. Daher sollte auch in diesem Fall die Minimaltemperatur größer sein als die Aktivierungstemperatur des Katalysators. Wird die Temperatur der Abgasleitung gemessen, so kann die Minimaltemperatur umso dichter an der Aktivierungstemperatur liegen, je näher die Temperaturmessung am Katalysator stattfindet. D. h. falls in einem Abschnitt der Abgasleitung gemessen wird, der dicht, also nahe am Katalysator liegt, kann die Minimaltemperatur im Wesentlichen der Aktivierungstemperatur entsprechen, während bei einer Messung in einem weiter entfernten Abschnitt die Minimaltemperatur sicherheitshalber höher gewählt werden sollte.Preferably, in the described embodiments, in which the temperature of the catalyst itself, but that of another component or of the exhaust gas is not measured, the predetermined minimum temperature is chosen so that it is above the activation temperature of the catalyst. In particular, the temperature of the engine will be higher than that of the catalyst in almost all cases, so that a corresponding minimum temperature should be above the activation temperature of the catalyst here. The temperature of exhaust gases is also above the temperature of the catalyst, provided that the exhaust gases come from a normal operating phase of the engine (without fuel cut-off). Therefore, also in this case, the minimum temperature should be greater than the activation temperature of the catalyst. If the temperature of the exhaust gas line is measured, the closer the temperature measurement takes place to the activation temperature, the closer the activation temperature to the minimum temperature. Ie. if a measured in a section of the exhaust pipe, which is close, so close to the catalyst, the minimum temperature may substantially correspond to the activation temperature, while at a measurement in a more distant section, the minimum temperature should be chosen to be safer.

Sämtliche der oben dargestellten Temperaturmessungen können ggf. miteinander kombiniert werden. Hierbei können zwei oder mehr Messungen kombiniert werden. Dies trifft insbesondere auf Fälle zu, in denen nicht unmittelbar die Temperatur des Katalysators gemessen wird.All of the above temperature measurements can be combined if necessary. Here, two or more measurements can be combined. This applies in particular to cases in which the temperature of the catalyst is not measured directly.

Neben einer Temperaturmessung kann grundsätzlich auch über den bisherigen Betrieb des Motors darauf geschlossen werden, ob der Katalysator aktuell hinreichend aufgewärmt ist oder nicht. So ist bspw. kurz nach einem Kaltstart des Motors klar, dass der Katalysator noch nicht hinreichend aufgewärmt sein kann. Die tatsächliche Temperatur des Katalysators ist selbst verständlich von verschiedenen Faktoren abhängig, wie bspw. Umgebungstemperatur, Länge und sonstige Ausgestaltung der Abgasleitung zwischen Motor und Katalysator etc. Wenigstens näherungsweise kann die Temperatur allerdings aus Betriebsdaten des Verbrennungsmotors innerhalb eines zurückliegenden Zeitintervalls (bspw. der letzten Viertelstunde) abgeschätzt werden. Daher ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung die Vorrichtung z. B. mittels einer separaten Speichereinheit dazu eingerichtet, Betriebsdaten des Verbrennungsmotors zu erfassen und zu speichern, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Untertemperierung anhand gespeicherter Betriebsdaten zu erkennen. Die Speichereinheit kann auch in der Steuereinheit integriert sein. Zu den Betriebsdaten können insbesondere Daten über Dauer und Beginn der angetriebenen Phasen, zugeführte Treibstoffmenge sowie Dauer und Beginn der Phasen mit Schubabschaltung zählen. Die entsprechenden Daten werden (ggf. von der Steuereinheit selber) gespeichert, so dass sie jeweils für ein zurückliegendes Zeitintervall abrufbar sind. Die Steuereinheit ruft die entsprechenden Daten ab und ermittelt hieraus wenigstens näherungsweise, ob der Katalysator hinreichend aufgewärmt ist oder sich noch bzw. wieder untertemperiert ist. Die Betriebsdaten können hierbei ggf. auch mit anderen Daten kombiniert werden, bspw. mit einer Umgebungstemperatur.In addition to a temperature measurement can in principle be concluded from the previous operation of the engine, whether the catalyst is currently sufficiently warmed up or not. For example, it is clear shortly after a cold start of the engine that the catalyst can not yet be sufficiently warmed up. The actual temperature of the catalyst is of course dependent on various factors, such as. Ambient temperature, length and other design of the Exhaust line between engine and catalyst etc. At least approximately, however, the temperature can be estimated from operating data of the internal combustion engine within a past time interval (eg the last quarter of an hour). Therefore, according to a further embodiment, the device z. B. by means of a separate memory unit adapted to detect and store operating data of the internal combustion engine, wherein the control unit is adapted to detect the Untertemperierung based on stored operating data. The storage unit may also be integrated in the control unit. In particular, the operating data may include data on the duration and start of the driven phases, the amount of fuel supplied, and the duration and start of the phases with fuel cut. The corresponding data are stored (if necessary by the control unit itself), so that they can be called up in each case for a past time interval. The control unit retrieves the corresponding data and determines from this at least approximately whether the catalyst is sufficiently warmed up or is still under temperature or again. If necessary, the operating data can also be combined with other data, for example with an ambient temperature.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:Further advantageous details and effects of the invention are explained below with reference to an embodiment shown in the single figure. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie eines Verbrennungsmotors und einer Abgasanlage. 1 a schematic representation of a device according to the invention and an internal combustion engine and an exhaust system.

1 zeigt in schematischer Darstellung einen Verbrennungsmotor 10 eines Kraftfahrzeugs, wobei vereinfachend nur ein Zylinder 11 mit einer Einlassleitung 14, einer Auslassleitung 15, einem Einlassventil 16 sowie einem Auslassventil 17 dargestellt ist. Es versteht sich, dass der Verbrennungsmotor 10 normalerweise eine Mehrzahl von Zylindern 11 sowie von Einlass- und Auslassventilen pro Zylinder umfassen kann. Die Einlassleitung 14 ist mit einer Ansaugleitung 13 für Frischluft verbunden. An die Auslassleitung 15 schließt sich eine Abgasanlage 20 an, die hier ebenfalls stark vereinfacht dargestellt ist. Die Abgasanlage 20 weist neben Abgasleitungen 21, 22 Abgasnachbehandlungseinrichtungen, wie z. B. einen zwischengeschalteten Katalysator 23 auf, der zur katalytischen Aufbereitung von Abgasen des Verbrennungsmotors 10 dient. Im Folgenden wird die Abgasnachbehandlungseinrichtung als Katalysator 23 bezeichnet, wobei auch Partikelfilter usw. von der Erfindung umfasst sein sollen. Es kann sich hierbei um jedweden Typ von Katalysator handeln, bspw. einen Oxidationskatalysator. Der Katalysator 23 zeigt jedenfalls einen typisches Aufwärmverhalten, wobei dieser erst ab einer Aktivierungstemperatur, die wesentlich über der Umgebungstemperatur liegt, aktiv wird. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 10 of a motor vehicle, simplifying only one cylinder 11 with an inlet pipe 14 , an outlet pipe 15 , an inlet valve 16 and an exhaust valve 17 is shown. It is understood that the internal combustion engine 10 usually a plurality of cylinders 11 and intake and exhaust valves per cylinder. The inlet pipe 14 is with a suction line 13 connected for fresh air. To the outlet pipe 15 closes an exhaust system 20 on, which is also shown here greatly simplified. The exhaust system 20 points next to exhaust pipes 21 . 22 Exhaust after-treatment devices, such. B. an intermediate catalyst 23 on, for the catalytic treatment of exhaust gases of the internal combustion engine 10 serves. In the following, the exhaust aftertreatment device is used as a catalyst 23 Particle filter etc. should also be included in the invention. This may be any type of catalyst, for example an oxidation catalyst. The catalyst 23 In any case, shows a typical warm-up behavior, which becomes active only from an activation temperature which is substantially above the ambient temperature.

Weiterhin ist eine Steuereinheit 30 zu erkennen, die zusammen mit Messeinrichtungen, wie z. B. Temperatursensoren 3134 zu einer Vorrichtung 1 zum Steuern des Motors 10 gehört. Die Steuereinheit 30 ist mit mehreren Steuerleitungen 36 verbunden. Über eine Steuerleitung 36 steuert diese ein Einspritzventil 18 an, um die Treibstoffzufuhr des Verbrennungsmotors 10 zu regeln. Im Normalbetrieb, d. h. wenn bspw. ein (nicht dargestelltes) Gaspedal betätigt wird, wird über das Einspritzventil 18 Treibstoff eingespritzt, der Verbrennungsmotor 10 saugt über die Ansaugleitung 13 und die Einlassleitung 14 Frischluft an, verbrennt hiermit Treibstoff und gibt die Abgase über die Auslassleitung 15 in die Abgasanlage 20 ab. Hierbei werden die Ventile 16, 17 in bekannter Weise abwechselnd geöffnet und geschlossen. Selbstverständlich kann der Verbrennungsmotor 10 auch als turbogeladener Motor ausgeführt sein, so dass von der Erfindung nicht nur Saugmotoren umfasst sein sollen.Furthermore, a control unit 30 to recognize that together with measuring devices, such. B. temperature sensors 31 - 34 to a device 1 for controlling the engine 10 belongs. The control unit 30 is with several control lines 36 connected. Via a control line 36 this controls an injector 18 to the fuel supply of the internal combustion engine 10 to regulate. In normal operation, ie when, for example, a (not shown) accelerator pedal is actuated, is via the injection valve 18 Fuel injected, the internal combustion engine 10 sucks over the suction line 13 and the inlet pipe 14 Fresh air, burns fuel and gives the exhaust gases through the outlet 15 in the exhaust system 20 from. Here are the valves 16 . 17 alternately opened and closed in a known manner. Of course, the internal combustion engine 10 Also be designed as a turbocharged engine, so that should be included in the invention not only naturally aspirated.

Wird das Gaspedal nicht betätigt und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 übersteigt einen bestimmten Wert, so unterbricht die Steuereinheit 30 die Treibstoffzufuhr, d. h. es findet eine Schubabschaltung statt. In diesem Fall bewegt sich der Verbrennungsmotor 10 weiter, ohne eine Antriebkraft zu erzeugen. Jedoch bewegen sich auch die Kolben 12 in den Zylindern 11 weiter. Würden sich die Ein- und Auslassventile 16, 17 wie im Normalbetrieb weiter öffnen und schließen, würde über die Einlassleitung 14 weiter Frischluft angesaugt und ohne wesentliche Erwärmung über die Auslassleitung 15 in die Abgasanlage 20 abgegeben. Dies würde zu einer Abkühlung (bzw. zu einer Verzögerung der Erwärmung) des Katalysators 23 führen. Dies ist insbesondere dann schädlich, wenn eine Temperatur des Katalysators 23 unterhalb der Aktivierungstemperatur liegt.If the accelerator pedal is not actuated and the speed of the internal combustion engine 10 exceeds a certain value, so interrupts the control unit 30 the fuel supply, ie there is a fuel cutoff instead. In this case, the internal combustion engine is moving 10 continue without generating a driving force. However, the pistons are moving too 12 in the cylinders 11 further. Would the intake and exhaust valves 16 . 17 as in normal operation would continue to open and close, would via the inlet pipe 14 Fresh air sucked in and without significant heating via the outlet line 15 in the exhaust system 20 issued. This would cause a cooling (or a delay in the heating) of the catalyst 23 to lead. This is particularly harmful if a temperature of the catalyst 23 is below the activation temperature.

Um dies zu vermeiden, ist die Steuereinheit 30 über eine von mehreren Sensorleitungen 35 mit einem ersten Temperatursensor 31 verbunden, der am Katalysator 23 angeordnet ist und eine erste Temperatur desselben misst. In der Steuereinheit 30 ist eine erste Minimaltemperatur hinterlegt, mit der die gemessene erste Temperatur verglichen wird. Die erste Minimaltemperatur entspricht hierbei wenigstens der Aktivierungstemperatur des Katalysators 23, sie kann insbesondere auch höher liegen und somit einem Temperaturbereich entsprechen, in dem der Katalysator 23 optimal arbeitet. Stellt die Steuereinheit 30 fest, dass die gemessene erste Temperatur kleiner ist als die erste Minimaltemperatur, bewertet sie dies als eine Untertemperierung des Katalysators 23. Wird eine solche Untertemperierung bei gleichzeitiger Schubabschaltung festgestellt, steuert die Steuereinheit 30 die Einlassventile 16 sowie die Auslassventile 17 sämtlicher Zylinder 11 so an, dass diese geschlossen werden und solange geschlossen bleiben, bis entweder die Schubabschaltung beendet ist oder keine Untertemperierung mehr vorliegt. Hierbei können die Einlass- und Auslassventile 16, 17 gleichzeitig oder nacheinander geschlossen werden. Es kann auch eine gewisse Verzögerung zwischen dem Feststellen von Untertemperierung und Schubabschaltung einerseits und dem Schließen der Ventile 16, 17 andererseits bestehen. Das Schließen der Ventile 16, 17 führt dazu, dass keine Frischluft durch den Verbrennungsmotor 10 in die Abgasanlage 20 gelangt. Somit wird einer Abkühlung des Katalysators 23 wirksam entgegengewirkt. Ggf. kann der Katalysator 23 sogar während der Schubabschaltung durch in der Abgasanlage 20 befindliche heiße Abgase weiter erwärmt werden. Somit erreicht der Katalysator 23 bspw. nach einem Kaltstart deutlich schneller eine Temperatur, bei der er effektiv arbeitet.To avoid this, the control unit is 30 over one of several sensor lines 35 with a first temperature sensor 31 connected to the catalyst 23 is arranged and measures a first temperature of the same. In the control unit 30 a first minimum temperature is stored with which the measured first temperature is compared. The first minimum temperature corresponds to at least the activation temperature of the catalyst 23 In particular, it can also be higher and thus correspond to a temperature range in which the catalyst 23 works optimally. Represents the control unit 30 determines that the measured first temperature is less than the first minimum temperature, it rates this as a sub-tempering of the catalyst 23 , If such a low temperature control is detected with simultaneous fuel cut, the control unit controls 30 the inlet valves 16 as well as the exhaust 17 all cylinders 11 so that they are closed and remain closed until either the fuel cut-off has ended or there is no longer a lower temperature control. Here, the intake and exhaust valves 16 . 17 be closed simultaneously or in succession. There may also be a certain delay between the detection of over-temperature control and fuel cut-off on the one hand and the closing of the valves 16 . 17 on the other hand. Closing the valves 16 . 17 causes no fresh air through the internal combustion engine 10 in the exhaust system 20 arrives. Thus, a cooling of the catalyst 23 effectively counteracted. Possibly. can the catalyst 23 even during overrun fuel cutoff in the exhaust system 20 hot exhaust gases are further heated. Thus, the catalyst reaches 23 For example, after a cold start a temperature at which he works effectively.

Die dargestellte Temperaturmessung unmittelbar am Katalysator 23 stellt im Allgemeinen die bevorzugte Methode dar, eine Untertemperierung festzustellen. Es bestehen allerdings auch andere Möglichkeiten. So kann bspw. ein zweiter Temperatursensor 32 am Verbrennungsmotor 10 angeordnet sein, um eine zweite Temperatur zu messen. Bspw. kann der zweite Temperatursensor 32 im Bereich der Auslassleitung 15 angeordnet sein. Die dort gemessene zweite Temperatur gibt bis zu einem gewissen Grad Aufschluss über die Temperatur des Katalysators 23. Daher kann die zweite Temperatur mit einer in der Steuereinheit 30 hinterlegten zweiten Minimaltemperatur verglichen werden, um eine Untertemperierung des Katalysators 23 festzustellen. Um einerseits zu berücksichtigen, dass der Verbrennungsmotor 10 im Allgemeinen wärmer als der Katalysator 23 ist und andererseits eine Temperaturmessung abseits des Katalysators 23 eine gewisse Unsicherheit mit sich bringt, kann die zweite Minimaltemperatur deutlich höher gewählt werden als die erste Minimaltemperatur.The illustrated temperature measurement directly on the catalyst 23 In general, the preferred method is to detect a sub-ambient temperature. However, there are other possibilities. Thus, for example, a second temperature sensor 32 on the combustion engine 10 be arranged to measure a second temperature. For example. can the second temperature sensor 32 in the area of the outlet pipe 15 be arranged. The second temperature measured there provides information about the temperature of the catalyst to a certain extent 23 , Therefore, the second temperature with one in the control unit 30 deposited second minimum temperature compared to a supercooling of the catalyst 23 determine. On the one hand to take into account that the internal combustion engine 10 generally warmer than the catalyst 23 is and on the other hand, a temperature measurement away from the catalyst 23 there is some uncertainty, the second minimum temperature can be set much higher than the first minimum temperature.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, über einen dritten Temperatursensor 33 eine dritte Temperatur in der Abgasanlage 20 zu messen. Der dritte Temperatursensor 33 kann bspw. unmittelbar stromaufwärts angrenzend an den Katalysators 23 an der Abgasleitung 21 angeordnet sein. Die Temperatur in diesem Bereich unterscheidet sich normalerweise nur wenig von der Temperatur des Katalysators 23, weshalb eine entsprechende dritte Minimaltemperatur relativ ähnlich der ersten Minimaltemperatur gewählt werden kann.Another option is to use a third temperature sensor 33 a third temperature in the exhaust system 20 to eat. The third temperature sensor 33 may, for example, immediately upstream adjacent to the catalyst 23 at the exhaust pipe 21 be arranged. The temperature in this range usually differs only slightly from the temperature of the catalyst 23 why a corresponding third minimum temperature can be chosen to be relatively similar to the first minimum temperature.

Alternativ oder zusätzlich kann über einen vierten Temperatursensor 34 eine vierte Temperatur des Abgases innerhalb der Abgasleitung 22 unmittelbar stromabwärts des Katalysators 23 gemessen werden. Auch dies erlaubt zumindest ungefähr einen Rückschluss auf die aktuelle Temperatur des Katalysators 23. Eine für den Vergleich herangezogene vierte Minimaltemperatur kann wiederum zur Sicherheit deutlich höher gewählt werden als die erste Minimaltemperatur.Alternatively or additionally, via a fourth temperature sensor 34 a fourth temperature of the exhaust gas within the exhaust pipe 22 immediately downstream of the catalyst 23 be measured. This also allows at least approximately a conclusion on the current temperature of the catalyst 23 , A fourth minimum temperature used for the comparison can again be selected to be significantly higher than the first minimum temperature for safety reasons.

Die hier dargestellten Temperatursensoren 3134 kommen normalerweise nicht alle gleichzeitig zum Einsatz; insbesondere kann üblicherweise bei einer Temperaturmessung am Katalysator 23 auf den zweiten, dritten und vierten Temperatursensor 32, 33, 34 verzichtet werden.The temperature sensors shown here 31 - 34 Normally not all are used at the same time; In particular, usually at a temperature measurement on the catalyst 23 on the second, third and fourth temperature sensor 32 . 33 . 34 be waived.

Neben einer Temperaturmessung kann auch aus den Betriebsdaten des Verbrennungsmotors 10 einen Rückschluss auf die Temperatur des Katalysators 23 gezogen werden. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 30 Daten betreffend Zeitpunkt, Dauer und Menge des zugeführten Treibstoffs sowie Zeitpunkt und Dauer der Phasen mit Schubabschaltung abspeichern, oder aus einer separaten Speichereinheit abfragen. Aus diesen Daten kann, ggf. in Verbindung mit einer ermittelten Umgebungstemperatur, abgeschätzt werden, ob eine Untertemperierung des Katalysators 23 vorliegt oder nicht. Hierbei müssen die Daten selbstverständlich nicht beliebig lange gespeichert bleiben, sondern es können ältere Daten gelöscht werden, die Zeitintervalle betreffen, die auf die Temperatur des Katalysators 23 keinen Einfluss haben können.In addition to a temperature measurement can also from the operating data of the internal combustion engine 10 a conclusion on the temperature of the catalyst 23 to be pulled. For this purpose, the control unit 30 Save data on the time, duration and amount of fuel supplied and time and duration of the phases with fuel cut, or query from a separate storage unit. From these data can be estimated, if necessary in conjunction with a determined ambient temperature, whether a low temperature of the catalyst 23 present or not. Of course, the data does not have to be stored arbitrarily long, but it can be deleted older data that affect time intervals, the temperature of the catalyst 23 can not influence.

Unabhängig davon, welche der dargestellten Möglichkeiten zum Feststellen einer Untertemperierung genutzt wird, wird durch die Vorrichtung 1 eine wesentlich effektivere Funktion des Katalysators 23 und somit eine Reduzierung schädlicher Abgasanteile sichergestellt.Regardless of which of the options shown is used to detect a Untertemperierung, is through the device 1 a much more effective function of the catalyst 23 and thus ensures a reduction of harmful exhaust gas components.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtung contraption
1010
Motor engine
1111
Zylinder cylinder
1212
Kolben piston
1313
Ansaugleitung suction
1414
Einlassleitung inlet line
1515
Auslassleitung outlet pipe
1616
Einlassventil intake valve
1717
Auslassventil outlet valve
1818
Einspritzventil Injector
2020
Abgasanlage exhaust system
21, 2221, 22
Abgasleitung  exhaust pipe
2323
Katalysator catalyst
3030
Steuereinheit control unit
31–3431-34
Messeinrichtung/Temperatursensor Measuring device / temperature sensor
35 35
Sensorleitungsensor line
36 36
Steuerleitungcontrol line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2004-169646 A [0004] JP 2004-169646 A [0004]
  • JP 2009-121433 A [0005] JP 2009-121433 A [0005]
  • EP 2792865 A1 [0006] EP 2792865 A1 [0006]

Claims (10)

Vorrichtung (1) zur Steuerung eines Verbrennungsmotors (10), der wenigstens einen Zylinder (11) mit einem Einlassventil (16) und einem Auslassventil (17) umfasst und dem wenigstens ein Katalysator (23) zur Abgasnachbehandlung nachgeschaltet ist, wobei die Vorrichtung (1) eine Steuereinheit (30) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) dazu eingerichtet ist, – eine Untertemperierung des Katalysators (23) zu erkennen, und – bei gleichzeitigem Vorliegen einer Untertemperierung und einer Schubabschaltung wenigstens ein Ventil (16, 17) jedes Zylinders (11) zu schließen und geschlossen zu halten.Contraption ( 1 ) for controlling an internal combustion engine ( 10 ), which has at least one cylinder ( 11 ) with an inlet valve ( 16 ) and an outlet valve ( 17 ) and the at least one catalyst ( 23 ) downstream of the exhaust aftertreatment, wherein the device ( 1 ) a control unit ( 30 ), characterized in that the control unit ( 30 ) is set up, - a sub-tempering of the catalyst ( 23 ), and - at least one valve (in the presence of a lower temperature control and an overrun fuel cut-off) ( 16 . 17 ) of each cylinder ( 11 ) close and keep closed. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) dazu eingerichtet ist, beide Ventile (16, 17) jedes Zylinders (11) zu schließen.Device according to claim 1, characterized in that the control unit ( 30 ) is adapted to both valves ( 16 . 17 ) of each cylinder ( 11 ) close. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zumindest eine Messeinrichtung (3134) welche dazu eingerichtet ist, wenigstens eine Temperatur zu messen, wobei die Steuereinheit (30) dazu eingerichtet ist, zum Erkennen der Untertemperierung zu prüfen, ob die gemessene Temperatur unterhalb einer vorgegebenen Minimaltemperatur liegt.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by at least one measuring device ( 31 - 34 ) which is adapted to measure at least one temperature, wherein the control unit ( 30 ) is set up to check whether the measured temperature is below a predetermined minimum temperature for detecting the low-temperature control. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (31), welche dazu eingerichtet ist, eine Temperatur des Katalysators (23) zu messen.Device according to one of the preceding claims, characterized by a measuring device ( 31 ), which is adapted to a temperature of the catalyst ( 23 ) to eat. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (34), welche dazu eingerichtet ist, eine Abgastemperatur zu messen.Device according to one of the preceding claims, characterized by a measuring device ( 34 ), which is adapted to measure an exhaust gas temperature. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (33), welche dazu eingerichtet ist, eine Temperatur einer Abgasleitung (21, 22) zu messen, welche wenigstens mittelbar mit dem Katalysator (23) verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized by a measuring device ( 33 ), which is adapted to a temperature of an exhaust pipe ( 21 . 22 ), which at least indirectly with the catalyst ( 23 ) connected is. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (32), welche dazu eingerichtet ist, eine Temperatur des Verbrennungsmotors (10) zu messen.Device according to one of the preceding claims, characterized by a measuring device ( 32 ), which is adapted to a temperature of the internal combustion engine ( 10 ) to eat. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgegebene Minimaltemperatur wenigstens einer Aktivierungstemperatur des Katalysators (23) entspricht und zwischen 150 °C und 250 °C liegt. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a predetermined minimum temperature of at least one activation temperature of the catalyst ( 23 ) and is between 150 ° C and 250 ° C. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgegebene Minimaltemperatur oberhalb einer Aktivierungstemperatur des Katalysators (23) liegt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a predetermined minimum temperature above an activation temperature of the catalyst ( 23 ) lies. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Speichereinheit, welche dazu eingerichtet ist, Betriebsdaten des Verbrennungsmotors (10) zu erfassen und zu speichern, wobei die Steuereinheit (30) dazu eingerichtet ist, die Untertemperierung anhand gespeicherter Betriebsdaten zu erkennen.Device according to one of the preceding claims, characterized by a memory unit which is adapted to operating data of the internal combustion engine ( 10 ) and to store, the control unit ( 30 ) is adapted to detect the low-temperature control based on stored operating data.
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