DE102016222325A1

DE102016222325A1 - Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines einen Benzinpartikelfilter aufweisenden Ottomotors

Info

Publication number: DE102016222325A1
Application number: DE102016222325.9A
Authority: DE
Inventors: Kristian Schlager
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2018-05-17

Abstract

Vorgestellt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors (10) im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs, der ein Abgassystem (14) mit einem Benzinpartikelfilter (26) aufweist. Eine Kraftstoffzufuhr zu Brennräumen (20) des Ottomotors (10) ist abschaltbar. In einem Prüfschritt wird überprüft, ob ein Regenerationsbedarf für den Benzinpartikelfilter (26) besteht. Zusätzlich wird überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug in einem Schiebebetrieb befindet. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass überprüft wird, ob eine Temperatur des Abgases (28) oder des Benzinpartikelfilters (26) kleiner als eine Temperaturschwelle ist. Wenn dies der Fall ist, wird eine Maßnahme zur Erhöhung der Temperatur ausgelöst, und die Kraftstoffzufuhr zu den Brennräumen (20) des Ottomotors wird erst dann abgeschaltet, wenn die Temperatur des Abgases (28) oder des Benzinpartikelfilters (26) größer als die Temperaturschwelle ist.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein zur Durchführung des Verfahrens eingerichtetes Steuergerät. Ein solches Steuergerät und ein solches Verfahren sind aus der DE 10 2012 021 882 A1 bekannt. Der Ottomotor weist ein Abgassystem mit einem vom Abgas durchströmten Benzinpartikelfilter auf. Bei dem Verfahren ist eine Kraftstoffzufuhr zu Brennräumen des Ottomotors abschaltbar. In einem Prüfschritt wird überprüft, ob ein Regenerationsbedarf für den Benzinpartikelfilter besteht.
Bei dem bekannten Verfahren wird eine Temperatur des Benzinpartikelfilters und/oder des Abgases des Ottomotors bestimmt, eine Beladung des Benzinpartikelfilters mit Ruß ermittelt und überprüft, ob eine Schiebebetriebsbedingung des Ottomotors vorliegt. Eine Kraftstoffabschaltung wird unterdrückt, wenn die bestimmte Temperatur zumindest einer vorbestimmten Temperaturschwelle entspricht, also größer oder gleich der Temperaturschwelle ist, und der Beladungswert zumindest einer vorbestimmten Beladungsschwelle entspricht. Damit soll eine bei hoher Beladung für den Benzinpartikelfilter aus thermischer Sicht kritische vollständige Regeneration vermieden werden. Das bekannte Verfahren sieht vor, dass der Beladungsschwellenwert mindestens 60% der maximal möglichen Beladung beträgt.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dem bekannten Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und von dem bekannten Steuergerät durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Diese Merkmale sehen vor, dass überprüft wird, ob eine Temperatur des Abgases am Eingang des Benzinpartikelfilters oder eine Temperatur des Benzinpartikelfilters kleiner als eine Temperaturschwelle ist und dass dann, wenn dies der Fall ist, wenigstens eine Maßnahme zur Erhöhung der Temperatur ausgelöst wird und dass die Kraftstoffzufuhr zu den Brennräumen des Ottomotors erst dann abgeschaltet wird, wenn die Temperatur des Abgases am Eingang des Benzinpartikelfilters oder die Temperatur des Benzinpartikelfilters größer als die Temperaturschwelle ist.
Durch diese Maßnahmen werden beim Betrieb des Ottomotors ohnehin auftretende Schiebebetriebsphasen zur Regeneration des Benzinpartikelfilters genutzt. Bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr pumpt der Ottomotor dann Luft in das Abgassystem und stellt dadurch den für die Verbrennung des Rußes notwendigen Sauerstoff bereit. Eine Sekundärluftpumpe ist daher nicht erforderlich. Durch die bei zu niedriger Temperatur des Abgases und/oder des Benzinpartikelfilters erfolgende Verzögerung der Kraftstoffabschaltung kann der noch zugeführte Kraftstoff effektiv für eine Temperaturerhöhung verwendet werden, weil er im Schiebebetrieb nicht für eine Erzeugung von Drehmoment benötigt wird. Durch die im Schiebebetrieb erfolgende Regeneration können Abmagerungen, die im gefeuerten Betrieb für eine Bereitstellung von Sauerstoff im Abgas möglich wären, vermieden werden. Dies trägt zur Minimierung der Emissionen des Ottomotors bei, da dessen Abgase üblicherweise bei stöchiometrischer Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches optimal gereinigt werden. Durch die Auslösung der Aufheizung beim Vorliegen von Schiebebetrieb werden Kraftstoff verbrauchende und die Emissionen erhöhende Aufheizungen des Abgases, die für die Regeneration gegebenenfalls erforderlich sind, auf die Fälle beschränkt, in denen es sehr wahrscheinlich ist, dass anschließend ausreichend Sauerstoff für eine Regeneration zur Verfügung steht. Es ist bevorzugt, dass die Regenerationen auschließlich in Schiebebetriebsphasen erfolgen.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Maß für die Beladung des Benzinpartikelfilters mit Rußpartikeln ermittelt wird und dass in dem Prüfschritt überprüft wird, ob die Beladung größer als ein vorgegebener Beladungsschwellenwert ist.
Bevorzugt ist auch, dass als Maß für die Beladung ein sich über dem Benzinpartikelfilter einstellender Strömungswiderstand ermittelt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Bedarf bereits dann erkannt wird, wenn die Beladung nicht größer als ein Schwellenwert ist, der höchstens 50 % der maximalen Rußspeicherkapazität des Benzinpartikelfilters beträgt.
Weiter ist bevorzugt, dass der Strömungswiderstand aus einem Abgasmassenstrom durch den Benzinpartikelfilter und einem über dem Benzinpartikelfilter mit einem Differenzdrucksensor gemessenen Differenzdruck ermittelt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine Maßnahme zur Erhöhung der Temperatur wenigstens in einer Spätverstellung der Zündung besteht.
Bevorzugt ist auch, dass die Temperatur durch einen in den Partikelfilter hineinragenden Temperatursensor erfasst wird.
Weiter ist bevorzugt, dass die Kraftstoffabschaltung beendet wird, wenn die Schiebebetriebsanforderung beendet wird.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Verfahren bei weiter bestehendem Regenerationsbedarf ohne erneute Prüfung eines Regenerationsbedarfs wiederholt wird.
Mit Blick auf Vorrichtungsaspekte ist bevorzugt, dass das Steuergerät dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert ist, den Ablauf von wenigstens einer dieser Ausgestaltungen des Verfahrens zu steuern und die jeweilige Ausgestaltung des Verfahrens damit durchzuführen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:

1 das technische Umfeld der Erfindung in Form eines Ottomotors mit einem Benzinpartikelfilter;
2 zeitliche Verläufe von Signalen, die im technischen Umfeld der 1 auftreten;
3 ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Im Einzelnen zeigt die 1 einen Ottomotor 10 mit einem Luftzufuhrsystem 12, einem Abgassystem 14 und einem Steuergerät 16. Im Luftzufuhrsystem 12 befindet sich ein Luftmassenmesser 18 und eine stromabwärts des Luftmassenmessers 18 angeordnete Drosselklappe 19. Die über das Luftzufuhrsystem 12 in den Ottomotor 10 strömende Luft wird in Brennräumen 20 des Ottomotors 10 mit Benzin gemischt, das über Einspritzventile 22 direkt in die Brennräume 20 eingespritzt wird. Die resultierenden Brennraumfüllungen werden mit Zündvorrichtungen 24, beispielsweise Zündkerzen, gezündet und verbrannt. Ein Drehwinkelsensor 25 erfasst den Drehwinkel einer Welle des Ottomotors 10 und erlaubt dem Steuergerät 16 dadurch eine Auslösung der Zündungen in vorbestimmten Winkelpositionen der Welle. Ein Fahrerwunschgeber 38 erfasst eine Fahrpedalstellung und damit Drehmomentanforderungen des Fahrers und übergibt Drehmomentanforderungen abbildende Signale an das Steuergerät 16. Das aus den Verbrennungen resultierende Abgas wird durch das Abgassystem 14 abgeleitet.
Das Abgassystem 14 weist einen Drei-Wege-Katalysator 30 und einen stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators 30 im Abgasstrom angeordneten Benzinpartikelfilter 26 auf. Der Benzinpartikelfilter 26 besitzt eine innere Wabenstruktur aus porösem Filtermaterial, das vom Abgas 28 durchströmt wird und das im Abgas 28 enthaltene Partikel zurückhält.
Alternativ zu dieser baulich getrennten Ausführung von Dreiwegekatalysator und Benzinpartikelfilter kann ein sogenannter Vier-Wege-Katalysator verwendet werden. Ein Vier-Wege-Katalysator basiert zum Beispiel auf einem Partikelfilter, dessen Filtermaterial katalytisch beschichtet ist, so dass es zusätzlich zu seiner Partikelfilterwirkung noch die Wirkung eines Drei-Wege-Katalysators besitzt. Der Dreiwege-Katalysator konvertiert bekanntlich auf drei Reaktionswegen die drei Abgasbestandteile Stickoxide, Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid. Die Partikelfilterwirkung stellt einen vierten Weg dar, was die Bezeichnung als Vier-Wege-Katalysator begründet. Wenn im Folgenden von einem Benzinpartikelfilter die Rede ist, sind damit sowohl Benzinpartikelfilter mit katalytischer Beschichtung des Filtermaterials als auch Benzinpartikelfilter ohne eine solche Beschichtung gemeint.
Die Beladung des Benzinpartikelfilters 26 mit Partikeln erhöht dessen Strömungswiderstand für das Abgas 28 und damit einen sich über dem Benzinpartikelfilter 26 einstellenden Differenzdruck dp. Aus dem im Steuergerät 16 bekannten Abgasmassenstrom und dem Differenzdruck ergibt sich der Strömungswiderstand durch Berechnung oder Kennlinienzugriff. Der Differenzdruck dp wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Differenzdrucksensor 29 erfasst. Stromaufwärts des Drei-Wege-Katalysators 30 ist eine dem Abgas ausgesetzte vordere Abgassonde 32 unmittelbar vor dem Drei-Wege-Katalysator 30 angeordnet. Stromabwärts des Benzinpartikelfilters 26 ist eine ebenfalls dem Abgas ausgesetzte hintere Abgassonde 34 unmittelbar nach dem Benzinpartikelfilter 26 angeordnet. Die vordere Abgassonde 32 ist bevorzugt eine Breitband-Lambdasonde, die eine Messung der Luftzahl Lambda über einen breiten Luftzahlbereich hinweg erlaubt. Die hintere Abgassonde 34 ist bevorzugt eine sogenannte Sprung-Lambdasonde, mit der die Luftzahl Lambda = 1 besonders genau gemessen werden kann, weil sich das Signal dieser Abgassonde dort sprungartig ändert. Vgl. Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 23. Auflage, Seite 524.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein dem Abgas ausgesetzter Temperatursensor 36 in thermischem Kontakt mit dem Abgas 28 am Benzinpartikelfilter 26 angeordnet, der die Temperatur des Benzinpartikelfilters 26 erfasst. Der Temperatursensor 36 kann auch am Eingang des Benzinpartikelfilters 26 angeordnet sein.
Das Steuergerät 16 verarbeitet die Signale des Luftmassenmessers 18, des Drehwinkelsensors 25, des Differenzdrucksensors 29, der vorderen Abgassonde 32, der hinteren Abgassonde 34 und des Temperatursensors 36 und bildet daraus Ansteuersignale zur Einstellung der Winkelposition der Drosselklappe 18, zur Auslösung von Zündungen durch die Zündvorrichtung 20, zum Einspritzen von Kraftstoff durch die Einspritzventile 22 und zur Steuerung der elektrischen Maschine 38, sofern eine solche vorhanden ist. Alternativ oder ergänzend verarbeitet das Steuergerät 16 auch Signale anderer oder weiterer Sensoren zur Ansteuerung der dargestellten Stellglieder oder auch weiterer oder anderer Stellglieder.
2 a zeigt den zeitlichen Verlauf einer Regenerationsanforderung. Mit dem Pegel der Höhe 1 wird zwischen den Zeitpunkten t0 und t4 eine Regeneration des Benzinpartikelfilters 26 angefordert.
2b zeigt mit dem Pegel der Höhe 1 einen zeitlichen Verlauf einer Schiebebetriebsphase. Im dargestellten Beispiel wird zum Zeitpunkt t1 ein Schiebebetrieb angefordert. Dies erfolgt zum Beispiel dadurch, dass der Fahrer den Fuß vom Fahrpedal nimmt und seine Drehmomentanforderung dadurch auf Null reduziert. Ein Schiebetrieb liegt unabhängig von der Fahrpedalstellung immer dann vor, wenn der Ottomotor zumindest teilweise durch die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Dieser Zustand kann im Steuergerät 16 erkannt werden. Die Schiebebetriebsanforderung bleibt im dargestellten Beispiel bis zum Zeitpunkt t3 aktiv, also auf dem Pegel 1.
2c zeigt mit dem Pegel der Höhe 1 eine Phase, in der der Ottomotor bei angefordertem Schiebebetrieb noch gefeuert und mit Maßnahmen zur Erhöhung der Abgastemperatur betrieben wird. In dieser Phase findet also insbesondere noch keine Abschaltung der Zufuhr von Kraftstoff zum Ottomotor statt.
Stattdessen wird der noch zugeführte Kraftstoff bevorzugt zum Erhöhen der Abgastemperatur am Eingang des Benzinpartikelfilters 26 verwendet, was zum Beispiel durch eine spät erfolgende Einspritzung und/oder eine spät erfolgende Zündung bewirkt werden kann.
2d zeigt den zeitlichen Verlauf der Abgastemperatur. Ab dem Zeitpunkt t1, zu dem die Maßnahmen zur Erhöhung der Abgastemperatur ausgelöst werden, steigt die Abgastemperatur im Benzinpartikelfilter schnell an und erreicht zum Zeitpunkt t2 die Rußzündtemperatur. Sobald eine für eine zuverlässige Zündung der Rußverbrennung erforderliche Temperatur im Benzinpartikelfilter erreicht ist, werden die Maßnahmen zur Erhöhung der Abgastemperatur deaktiviert, und die Kraftstoffzufuhr zu den Brennräumen des Ottomotors 10 wird abgeschaltet. Diese auch als Schiebebetriebsabschaltung bezeichnete Kraftstoffabschaltung findet bei der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik nicht gleich beim Anfordern des Schiebebetriebs durch Loslassen des Fahrpedals statt, sondern sie wird um das Zeitintervall t2 - t1 verzögert.
Ab dem Zeitpunkt t2 findet eine Regeneration des Benzinpartikelfilters durch Verbrennen der eingelagerten Rußpartikel statt. Der dafür benötigte Sauerstoff wird durch den Ottomotor 10 in das Abgassystem gepumpt, der im Schiebebetrieb durch die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs, die über die Antriebsräder und den Triebstrang auf den Ottomotor 10 übertragen wird, angetrieben wird.
Die Regeneration erfolgt solange, bis der Benzinpartikelfilter vollständig regeneriert ist oder bis der Fahrer wieder Drehmoment anfordert. Der Grad, bis zu dem der Benzinpartikelfilter während einer Schiebebetriebsphase regeneriert worden ist, kann zum Beispiel aus dem Signal des Differenzdrucksensors erkannt werden. Mit abnehmender Rußbeladung nimmt auch der Strömungswiderstand des Benzinpartikelfilters und damit auch der Differenzdruck ab.
2e zeigt den zeitlichen Verlauf einer Kraftstoffabschaltung, wobei der hohe Pegel den Zustand abgeschalteter Kraftstoffzufuhr angibt. Die Kraftstoffabschaltung wird hier beendet, bevor der Benzinpartikelfilter vollständig regeneriert ist.
2d veranschaulicht den Verlauf der Abgastemperatur im Benzinpartikelfilter. Vor dem Zeitpunkt t1 ist das Abgas in der Regel nicht heiß genug, um eine Verbrennung des im Benzinpartikelfilter eingelagerten Rußes zu zünden. Nach dem Erreichen der Rußzündtemperatur zum Zeitpunkt t2 verbrennt der Ruß in dem dann sauerstoffreichen Abgas, was die Temperatur im weiteren Verlauf auch bei abgeschalteter Kraftstoffzufuhr noch oberhalb der Rußzündtemperatur hält, so dass die Regeneration bis zur vollständigen Verbrennung des eingelagerten Rußes oder bis zum Ende des Schiebebetriebs zum Zeitpunkt t3 andauert. Bei wieder eingeschalteter Kraftstoffzufuhr findet keine nennenswerte Regeneration mehr statt, da es wegen der wieder einsetzenden motorischen Verbrennung an Sauerstoff im Abgas fehlt.
3 zeigt ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Flussdiagramm wird im Folgenden für verschiedene Zeitpunkte aus der 2 erläutert. Ein Block 100 repräsentiert ein Hauptprogramm zur Steuerung des Ottomotors 10, in dem zum Beispiel die Drosselklappe 19, die Zündvorrichtung 20 und die Einspritzventile 22 so angesteuert werden, dass sich ein gewünschtes Drehmoment ergibt.
Im Schritt 102 wird die Beladung des Benzinpartikelfilters 26 mit Ruß ermittelt. Dies erfolgt zum Beispiel durch Auswertung des vom Differenzdrucksensor 29 bereitgestellten Differenzdrucksignals dp. Im Schritt 104 wird überprüft, ob ein Bedarf für eine Regeneration des Benzinpartikelfilters besteht. Das Verfahren verzweigt in den Schritt 106, wenn ein solcher Bedarf besteht. Andernfalls verzweigt das Verfahren in den Schritt 116. Ein Bedarf wird bevorzugt bereits dann erkannt, wenn die Beladung nicht größer als ein Schwellenwert ist, der höchstens 50 % der maximalen Rußspeicherkapazität des Benzinpartikelfilters beträgt. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die meisten Schiebebetriebsphasen nur wenige Sekunden andauern, was dazu führen kann, dass begonnene Regenerationen wieder abgebrochen werden müssen. Dadurch, dass der Schwellenwert höchstens 50% der maximalen Beladung beträgt, werden Regenerationen frühzeitig und häufig ausgelöst. Außerdem steht wegen der frühzeitigen Auslösung eine große Restkapazität zur Aufnahme von Ruß zur Verfügung, was sich dann günstig auswirkt, wenn über längere Zeiträume kein Schiebebetrieb auftritt.
Der Schritt 106 dient zur Überprüfung, ob eine Anforderung eines Schiebetriebs vorliegt. Er verzweigt in den Schritt 108, wenn eine Anforderung vorliegt. Andernfalls verzweigt er in den Schitt 116.
Im Schritt 108 wird überprüft, ob die Temperatur des Benzinpartikelfilters oder eine Temperatur des Abgases beim Eintritt in den Benzinpartikelfilter höher als die Rußzündtemperatur liegt. Er verzweigt in den Schritt 110, wenn dies nicht der Fall ist. Andernfalls verzweigt er in den Schritt 112.
Der Schritt 110 dient zum Aktivieren von Maßnahmen, mit denen die Temperatur des Abgases beim Eintritt in den Benzinpartikelfilter erhöht werden kann. Der Schritt 112 dient zur Abschaltung der Kraftstoffzufuhr zu Brennräumen des Ottomotors 10. Im Schritt 114 wird die Kraftstoffzufuhr zu den Brennräumen wieder aktiviert, wenn sie vorher abgeschaltet worden war und im Schritt 116 werden die Maßnahmen, mit denen die Temperatur des Abgases beim Eintritt in den Benzinpartikelfilter erhöht wird, deaktiviert.
Für den vor dem Zeitpunkt t0 liegenden Zeitraum aus der 2 ergibt sich zunächst wiederholt ein Durchlaufen einer ersten Schleife aus den Schritten 100 bis 104 und 116. Beim Durchlaufen der ersten Schleife reicht die im Schritt 102 ermittelte Beladung des Benzinpartikelfilters mit Ruß noch nicht aus, um in der Regenerationsbedarfsprüfung des Schrittes 104 einen Regenerationsbedarf auszulösen. Das Verfahren verzweigt dann über den Schritt 116 zurück in das Hauptprogramm 100. Der Schritt 116 spielt hier noch keine Rolle, da hier noch keine Temperatur-steigernden Maßnahmen aktiviert worden waren.
Im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t0 und t1 ergibt sich eine zweite Schleife aus den Schritten 100 - 106 und 114, die wiederholt durchlaufen wird. In dieser Schleife liegt ein Regenerationsbedarf vor, was im Schritt 104 detektiert wird. Es liegt aber kein Schiebebetrieb vor, was im Schritt 106 detektiert wird. Folglich schließt sich der Schritt 114 an. Der Schritt 114 entfaltet hier aber noch kein Wirkung, da die Kraftstoffzufuhr im Zeitraum t0 bis t1 noch nicht abgeschaltetet worden war.
Wenn dann zum Zeitpunkt t1 eine Schiebebetriebsphase beginnt, verzweigt das Verfahren aus dem Schritt 106 heraus in den Schritt 108, in dem überprüft wird, ob die Temperaturbedingung erfüllt ist. Zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 ist das im dargestellten Beispiel noch nicht der Fall. Daher schließt sich der Schritt 110 an, in dem wenigstens eine Temperatur-steigernde Maßnahme aktiviert wird. Es ergibt sich daduch eine dritte Schleife aus den Schritten 100 bis 110. Solange die Temperatur des Benzinpartikelfilters oder eine Temperatur des Abgases beim Eintritt in den Benzinpartikelfilter noch nicht höher als die Rußzündtemperatur liegt, werden im Schritt 110 Heizmaßnahmen aktiviert oder aufrechterhalten, mit denen eine Temperatur des Abgases beim Eintritt in den Benzinpartikelfilter erhöht wird.
Zum Zeitpunkt t2 wird die im Schritt 108 überprüfte Temperaturbedingung erfüllt. Das Verfahren verzweigt dann in eine vierte Schleife, die aus den Schritten 100 bis 108 und 112 besteht. Im Schritt 112 werden die genannten Heizmaßnahmen, sofern sie vorher aktiviert worden waren und noch aktiv sind, deaktiviert, und es wird die Kraftstoffzufuhr zu den Brennräumen des Ottomotors 10 abgeschaltet. Der Ottomotor 10 pumpt dann sauerstoffreiche Luft in das Abgassystem, so dass der im heißen Benzinpartikelfilter eingelagerte Ruß in dem sauerstoffreichen Abgas verbrennt.
Die beim wiederholten Durchlaufen der vierten Schleife erfolgende Regeneration hält bei der in der 2 dargestellten Situation bis zum Zeitpunkt t3 an, zu dem die Schiebebetriebsanforderung beendet wird.
Ab dem Zeitpunkt t3 ergibt sich dann wieder die zweite Schleife aus den Schritten 100 bis 106 und 114, wobei der Schritt 114 dazu dient die Kraftstoffzufuhr zu den Brennräumen wieder zu aktivieren, wenn sie noch abgeschaltet ist. Aus dieser zweiten Schleife heraus wird beim Auftreten der nächsten Schiebebetriebsanforderung aus dem Schritt 106 heraus wieder in die dritte Schleife aus den Schritten 100 bis 108 und 110 verzweigt, mit denen die Temperatur des Benzinpartikelfilters oder eine Temperatur des Abgases beim Eintritt in den Benzinpartikelfilter auf die Rußzündtemperatur erhöht wird. Daran schließt sich eine weitere Regeneration des Benzinpartikelfilters an. Auf diese Weise wird der Benzinpartikelfilter jeweils soweit regeneriert, wie es die Dauer einer Schiebebetriebsphase zulässt. Eine vollständige Regeneration erfolgt gegebenenfalls durch mehrere Schiebebetriebsphasen, die durch zwischen ihnen liegende Phasen getrennt sind, in denen der Ottomotor 10 gefeuert, das heißt mit motorischer Verbrennung betrieben wird.
Dabei kann es vorkommen, dass ein Regenerationsbedarf im Schiebebetrieb wegfällt. In der 2 entspräche dies einer Situation, in der ein Zeitpunkt t4 des Endes eines Regenerationsbedarfs zeitlich vor dem Zeitpunkt t3 des Endes einer Schiebebetriebsphase liegt. In diesem Fall verzweigt das Verfahren aus dem Schritt 104 zurück in die erste, aus den Schritten 100 bis 104 und 116 bestehende Schleife.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012021882 A1 [0001]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors (10) im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs, der ein Abgassystem (14) mit einem von Abgas (28) durchströmten Benzinpartikelfilter (26) aufweist, bei welchem Verfahren eine Kraftstoffzufuhr zu Brennräumen (20) des Ottomotors (10) abschaltbar ist, und wobei in einem Prüfschritt (104) überprüft wird, ob ein Regenerationsbedarf für den Benzinpartikelfilter (26) besteht und wobei zusätzlich überprüft wird, ob sich das Kraftfahrzeug in einem Schiebebetrieb befindet, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob eine Temperatur des Abgases (28) am Eingang des Benzinpartikelfilters (26) oder eine Temperatur des Benzinpartikelfilters (26) kleiner als eine Temperaturschwelle ist und dass dann, wenn dies der Fall ist, wenigstens eine Maßnahme zur Erhöhung der Temperatur ausgelöst wird und dass die Kraftstoffzufuhr zu den Brennräumen (20) des Ottomotors erst dann abgeschaltet wird, wenn die Temperatur des Abgases (28) am Eingang des Benzinpartikelfilters (26) oder die Temperatur des Benzinpartikelfilters (26) größer als die Temperaturschwelle ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Maß für die Beladung des Benzinpartikelfilters (26) mit Rußpartikeln ermittelt wird und dass in dem Prüfschritt (102) überprüft wird, ob die Beladung größer als ein vorgegebener Beladungsschwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bedarf bereits dann erkannt wird, wenn die Beladung nicht größer als ein Schwellenwert ist, der höchstens 50 bis 60 % der maximalen Rußspeicherkapazität des Benzinpartikelfilters beträgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Maß für die Beladung ein sich über dem Benzinpartikelfilter (26) einstellender Strömungswiderstand ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand aus einem Abgasmassenstrom durch den Benzinpartikelfilter (26) und einem über dem Benzinpartikelfilter (26) mit einem Differenzdrucksensor (29) gemessenen Differenzdruck ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Maßnahme zur Erhöhung der Temperatur wenigstens in einer Spätverstellung der Zündung besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur durch einen in den Partikelfilter (26) hineinragenden Temperatursensor (36) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffabschaltung beendet wird, wenn die Schiebebetriebsanforderung beendet wird.
Steuergerät (16), dass zum Betreiben eines Ottomotors (10) im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist, wobei der Ottomotor (10) ein Abgassystem (14) mit einem von Abgas (28) durchströmten Benzinpartikelfilter (26) aufweist, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, eine Kraftstoffzufuhr zu Brennräumen des Ottomotors abzuschalten und dabei in einem Prüfschritt zu überprüfen, ob ein Regenerationsbedarf für den Benzinpartikelfilter besteht und zusätzlich zu überprüfen, ob sich das Kraftfahrzeug in einem Schiebebetrieb befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät dazu eingerichtet ist, zu überprüfen, ob eine Temperatur des Abgases am Eingang des Benzinpartikelfilters oder eine Temperatur des Benzinpartikelfilters kleiner als eine Temperaturschwelle ist und dann, wenn dies der Fall ist, wenigstens eine Maßnahme zur Erhöhung der Temperatur auszulösen und die Kraftstoffzufuhr zu den Brennräumen des Ottomotors erst dann abzuschalten, wenn die Temperatur des Abgases am Eingang des Benzinpartikelfilters oder eine Temperatur des Benzinpartikelfilters größer als die Temperaturschwelle ist.
Steuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7 durchzuführen.