DE102017201742A1 - Method for heating and regenerating a particulate filter in the exhaust gas of a gasoline engine - Google Patents
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Abstract
Vorgestellt wird ein Verfahren zum Aufheizen und Regenerieren eines im Abgasstrom eines Ottomotors (10) stromabwärts eines Katalysators (30) angeordneten Partikelfilters (26) mit einer Vorrichtung (50) zur Zufuhr von Sekundärluft zum Abgasstrom zwischen dem Katalysator (30) und dem Partikelfilter (26). Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Querempfindlichkeiten einer zwischen dem Katalysator und dem Partikelfilter angeordneten Lambdasonde für andere Abgasbestandteile als Sauerstoff kompensiert werden. Weitere unabhängige Ansprüche richten sich auf einen Ottomotor, ein Computerprogrammprodukt und ein Computer-lesbares Medium.A method for heating and regenerating a particulate filter (26) arranged in the exhaust gas flow of a gasoline engine (10) downstream of a catalytic converter (30) is provided with a device (50) for supplying secondary air to the exhaust gas flow between the catalytic converter (30) and the particulate filter (26 ). The method is characterized in that cross-sensitivities of a lambda probe arranged between the catalytic converter and the particle filter are compensated for oxygen components other than exhaust gas. Further independent claims are directed to a gasoline engine, a computer program product, and a computer-readable medium.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufheizen und Regenerieren eines im Abgasstrom eines Ottomotors stromabwärts eines Katalysators angeordneten Partikelfilters, wobei der Ottomotor eine Vorrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft zum Abgasstrom zwischen dem Katalysator und dem Partikelfilter aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a method for heating and regenerating a particulate filter arranged downstream of a catalytic converter in the exhaust gas stream of an Otto engine, the gasoline engine having a device for supplying secondary air to the exhaust gas stream between the catalytic converter and the particulate filter, according to the preamble of claim 1.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen eine solche Vorrichtung aufweisenden Ottomotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10, ein Computerprogrammprodukt und ein Computer-lesbares Medium.Moreover, the invention relates to a gasoline engine having such a device according to the preamble of
Ein solches Verfahren und ein solcher Ottomotor werden als per se bekannt vorausgesetzt. In heutigen Motorsteuerungssystemen werden Lambdasonden zur Erfassung der Sauerstoffkonzentration im Abgas und zur Lambdaregelung des Ottomotors verwendet. Dabei kommen Breitband- Lambdasonden und Sprung-Lambdasonden zum Einsatz.Such a method and such a gasoline engine are assumed to be known per se. In today's engine control systems lambda probes are used to detect the oxygen concentration in the exhaust gas and the lambda control of the gasoline engine. Broadband lambda probes and leaky lambda probes are used.
In der Regel werden Breitband-Lambdasonden dort eingesetzt, wo fette oder magere Lambdawerte genau gemessen werden sollen, bzw. dort, wo eine Messung im Bereich um Lambda = 1 mit eingeschränkter Genauigkeit ausreichend ist. Breitband-Lambdasonden erlauben eine Messung der Luftzahl Lambda über einen breiten Luftzahlbereich hinweg. Bei einer Sprung-Lambdasonde ändert sich das Signal bei Lambda = 1 sprungartig, so dass kleine Lambdaänderungen dort zu großen Signaländerungen führen. Daher werden Sprung-Lambdasonden dort eingesetzt, wo das Abgaslambda im Bereich um Lambda = 1 mit hoher Genauigkeit gemessen werden soll. Vgl. Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 23. Auflage, Seite 524.As a rule, broadband lambda probes are used where fat or lean lambda values are to be measured accurately, or where a measurement in the range around lambda = 1 is sufficient with limited accuracy. Broadband lambda probes allow lambda to be measured over a wide range of air frequencies. In the case of a lambda lambda probe, the signal changes abruptly at lambda = 1, so that small lambda changes there lead to large signal changes. Therefore, jump lambda probes are used where the exhaust lambda in the range around lambda = 1 should be measured with high accuracy. See Bosch, Automotive Handbook, 23rd Edition, page 524.
Typische Anwendungen sind für eine Breitband-Lambdasonde die Lambdaregelung, die auf dem Signal einer vor dem Katalysator angeordneten Lambdasonde basiert, und die Bilanzierung des Sauerstoff-Ein- und -Austrags bei der Diagnose des Katalysators. Typische Anwendungen einer Sprung-Lambdasonde sind die sehr genaue Lambda = 1 Regelung mit einer Anordnung der Sprung-Lambdasonde hinter einem Katalysator und die Erkennung des Durchbruchs von fettem oder magerem Abgas bei der Diagnose des Katalysators.Typical applications for a broadband lambda probe are the lambda control, which is based on the pre-catalyst lambda sensor signal, and the oxygen input and output balancing in the catalyst diagnosis. Typical applications of a leaky lambda probe are the very accurate lambda = 1 control with a jump lambda probe arrangement behind a catalytic converter and the detection of the breakdown of rich or lean exhaust gas in the diagnosis of the catalytic converter.
Eine typische Abgasanlage eines mit Otto-Kraftstoff betriebenen Ottomotors für heutige strenge Emissions- und On-Board-Diagnoseanforderungen (z.B. SULEV) weist eine Breitband-Lambdasonde, einen stromabwärts von dieser Lambdasonde angeordneten ersten Dreiwegekatalysator, eine stromabwärts von dem ersten Dreiwegekatalysator angeordnete Sprung-Lambdasonde und einen stromabwärts von dieser angeordneten zweiten, unüberwachten Dreiwegekatalysator auf. Zukünftige noch strengere Emissions- und Diagnoseanforderungen werden voraussichtlich Abgasanlagen erfordern, bei denen nicht nur der zweite Katalysator ebenfalls überwacht wird, sondern bei denen auch die Partikelanzahl in den tail pipe Emissionen limitiert ist. Der zweite Dreiwegekatalysator muss deshalb mit einem Partikelfilter kombiniert werden oder durch einen beschichteten Partikelfilter ersetzt werden, der auch als Vierwegekatalysator bezeichnet wird.A typical exhaust system of an Otto fuel-powered gasoline engine for today's stringent emission and on-board diagnostic requirements (eg, SULEV) includes a broadband lambda probe, a first three-way catalyst located downstream of this lambda probe, a stepping lambda probe located downstream of the first three-way catalyst and a second, unsupervised three-way catalyst disposed downstream thereof. Future even stricter emission and diagnostic requirements are likely to require exhaust systems that not only monitor the second catalyst, but also limit the number of particulates in the tail pipe emissions. The second three-way catalyst must therefore be combined with a particulate filter or replaced with a coated particulate filter, also referred to as a four-way catalyst.
Für die Erfüllung der zukünftigen Emissions- und Diagnoseanforderungen kommt insbesondere eine Abgasanlage in Frage, die im Abgasstrom des Ottomotors eine erste Lambdasonde (Breitband) stromaufwärts eines Dreiwegekatalysators, eine zweite Lambdasonde (Breitband oder Sprung) stromabwärts des Dreiwegekatalysators, einen Partikelfilter, der bevorzugt ein katalytisch beschichteter Partikelfilter ist, und eine dritte Lambdasonde (Sprung), die stromabwärts des Partikelfilters angeordnet ist, aufweist. Zwischen dem Katalysator und dem Partikelfilter ist zusätzlich eine Sekundärluftzufuhr vorgesehen, die stromaufwärts oder stromabwärts der zweiten Lambdasonde erfolgen kann. Das Signal der zweiten Lambdasonde soll in diesem System insbesondere zum optimalen Betrieb des bevorzugt beschichteten Partikelfilters verwendet werden. Ein optimaler Betrieb des bevorzugt beschichteten Partikelfilters zeichnet sich durch ein schnelles Erreichen der Betriebstemperatur und eine schnelle Regeneration aus.To meet the future emission and diagnostic requirements in particular an exhaust system is in question in the exhaust gas flow of the gasoline engine, a first lambda probe (broadband) upstream of a three-way catalyst, a second lambda probe (broadband or jump) downstream of the three-way catalyst, a particulate filter, preferably a catalytic coated particulate filter, and a third lambda probe (jump), which is arranged downstream of the particulate filter having. Between the catalyst and the particulate filter, a secondary air supply is additionally provided, which can be carried out upstream or downstream of the second lambda probe. The signal of the second lambda probe should be used in this system, in particular for optimal operation of the preferably coated particulate filter. Optimum operation of the preferably coated particulate filter is characterized by rapid achievement of the operating temperature and rapid regeneration.
Ein optimaler Betrieb setzt voraus, dass zwischen dem Lambda an der Einbaustelle der zweiten Lambdasonde und dem Signal dieser zweiten Lambdasonde ein eindeutiger Zusammenhang besteht, da andernfalls die Genauigkeit einer auf diesem Signal basierenden Regelung der Luftzahl Lambda nicht ausreichend ist und unzulässig hohe Emissionen oder eine Beschädigung des Partikelfilters auftreten können. Da das Signal der zweiten Lambdasonde in der Regel durch unterschiedliche Empfindlichkeiten der zweiten Lambdasonde für Sauerstoff und Querempfindlichkeiten der zweiten Lambdasonde gegenüber verschiedenen Abgaskomponenten (z.B. CO, CO2, H2, H2O, HC, NOx) beeinflusst wird, und da sich die Abgaszusammensetzung trotz gleichen Abgaslambdas bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen unterscheiden kann, ist diese Voraussetzung sowohl bei einer Breitband-Lambdasonde als auch bei einer Sprung-Lambdasonde in der Regel nicht erfüllt.Optimum operation presupposes that there is a clear relationship between the lambda at the installation point of the second lambda probe and the signal of this second lambda probe, since otherwise the accuracy of a control of the air ratio lambda based on this signal is insufficient and unacceptably high emissions or damage of the particulate filter can occur. Since the signal of the second lambda probe is usually influenced by different sensitivities of the second lambda probe for oxygen and cross sensitivities of the second lambda probe to different exhaust gas components (eg CO, CO 2 , H 2 , H 2 O, HC, NO x ), and since the exhaust gas composition can differ despite the same Abgaslambda at different operating conditions, this condition is not met in both a broadband lambda probe as well as a jump lambda probe in the rule.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Von dem eingangs genannten Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung in ihren Verfahrensaspekten durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und in ihren Vorrichtungsaspekten durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 10. In Bezug auf das Computerprogrammprodukt weist die Erfindung die Merkmale des Anspruchs 11 auf, und mit Bezug auf ein Computerprogrammprodukt weist die die Erfindung die Merkmale des Anspruchs 12 auf.From the above-mentioned prior art, the present invention differs in its method aspects by the characterizing features of claim 1 and in their device aspects by the characterizing features of
Mit Blick auf die Verfahrensaspekte ist demnach vorgesehen, dass der Ottomotor und die Vorrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft zum Aufheizen des Partikelfilters so betrieben werden, dass sich im zeitlichen Mittel am Ausgang des Katalysators ein erster Wert einer Luftzahl Lambda einstellt, der einen ersten Kraftstoffüberschuss in der dort herrschenden Abgasatmosphäre repräsentiert und sich am Eingang des Partikelfilters im zeitlichen Mittel ein zweiter Wert der Luftzahl Lambda einstellt, der einer stöchiometrischen Zusammensetzung der dort herrschenden Abgasatmosphäre entspricht, dass der Ottomotor und die Vorrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft zur Regeneration des Partikelfilters so gesteuert werden, dass sich zwischen dem Katalysator und dem Partikelfilter vorbestimmte Werte einer Luftzahl Lambda ergeben; Ausgangssignale einer im Abgasstrom zwischen dem Katalysator und dem Partikelfilter angeordneten, und für Sauerstoff als Abgasbestandteil empfindlichen Lambdasonde erfasst werden, eine Konzentration von wenigstens einem weiteren Abgasbestandteil ermittelt wird, und dass die Werte der Luftzahl Lambda in Abhängigkeit von den erfassten Ausgangssignalen und zusätzlich in Abhängigkeit von der Konzentration des wenigstens einen weiteren Abgasbestandteils ermittelt und beim Steuern des Ottomotors und/oder der Vorrichtung berücksichtigt werden.With regard to the method aspects, it is accordingly provided that the gasoline engine and the device for supplying secondary air for heating the particulate filter are operated such that a first value of an air ratio lambda, which establishes a first excess of fuel in the exhaust gas, occurs at the output of the catalytic converter represents there prevailing exhaust gas atmosphere and at the entrance of the particulate filter on average a second value of the air ratio lambda corresponding to a stoichiometric composition of the prevailing exhaust gas atmosphere that the gasoline engine and the device for supplying secondary air for the regeneration of the particulate filter are controlled so that there are predetermined values of an air ratio lambda between the catalytic converter and the particulate filter; Output signals of a lambda probe arranged in the exhaust gas flow between the catalytic converter and the particulate filter and sensitive to oxygen as the exhaust gas component, a concentration of at least one further exhaust gas constituent is determined, and the values of the air ratio lambda depend on the detected output signals and additionally in dependence on the concentration of the at least one further exhaust gas constituent determined and taken into account in controlling the gasoline engine and / or the device.
Durch diese Merkmale wird für eine Abgasanlage mit Sekundärluftzufuhr zwischen einem ersten Katalysator und einem beschichteten Partikelfilter ein Signal einer ebenfalls zwischen dem ersten Katalysator und dem beschichteten Partikelfilter Katalysatoren eingebauten Lambdasonde bereitgestellt, das unabhängig von der Abgaszusammensetzung einen optimalen Betrieb des Partikelfilters erlaubt.As a result of these features, a signal of a lambda probe also installed between the first catalytic converter and the coated catalytic converter is provided for an exhaust system with secondary air supply between a first catalytic converter and a coated particle filter, which permits optimal operation of the particle filter independently of the exhaust gas composition.
Durch die erfindungsgemäße Korrektur des Ausgangssignals der zwischen dem Katalysator und dem beschichteten Partikelfilter angeordneten Lambdasonde derart, dass sich unabhängig von der aktuellen Abgaszusammensetzung ein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Sondensignal und dem Abgaslambda an der Sondenposition ergibt, kann insbesondere der beschichtete Partikelfilter in Bezug auf eine schnelles Erreichen seiner Betriebstemperatur und in Bezug auf eine von Zeit zu Zeit erforderliche Regeneration insbesondere bei aktiver Sekundärluftzufuhr optimal betrieben werden.The inventive correction of the output signal of the arranged between the catalyst and the coated particulate filter lambda probe such that regardless of the current exhaust gas composition results in a clear relationship between the probe signal and the exhaust lambda at the probe position, in particular the coated particulate filter with respect to a quick achievement its operating temperature and in relation to a regeneration required from time to time to be operated optimally, in particular with active secondary air supply.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Ottomotor und die Vorrichtung zur Zufuhr von Sekundärluft zum Aufheizen des Partikelfilters so betrieben werden, dass sich im zeitlichen Mittel am Ausgang des Katalysators ein dritter Wert einer Luftzahl Lambda einstellt, der einen stöchiometrischen Wert oder einen zweiten Kraftstoffüberschuss in der dort herrschenden Abgasatmosphäre repräsentiert, der zumindest kleiner als der erste Kraftstoffüberschuss ist, und sich am Eingang des Partikelfilters ein vierter Wert der Luftzahl Lambda einstellt, der einem Luftüberschuss in der dort herrschenden Abgasatmosphäre entspricht, Ausgangssignale einer im Abgasstrom zwischen dem Katalysator und dem Partikelfilter angeordneten und für Sauerstoff als Abgasbestandteil empfindlichen Lambdasonde erfasst werden, eine Konzentration von wenigstens einem weiteren Abgasbestandteil ermittelt wird, und dass die Ermittlung der Luftzahl Lambda in Abhängigkeit von den erfassten Ausgangssignalen und zusätzlich in Abhängigkeit von der Konzentration des wenigstens einen weiteren Abgasbestandteils erfolgt. Die Ermittlung erfolgt bevorzugt so, dass ein Einfluss der Konzentration des weiteren Abgasbestandteils auf das Ausgangssignal der Lambdasonde bei der Ermittlung der Luftzahl Lambda korrigiert, d.h. zumindest zu einem Teil eliminiert wird.A preferred embodiment is characterized in that the gasoline engine and the device for supplying secondary air for heating the particulate filter are operated so that a third value of a lambda air value, which has a stoichiometric value or a second one, is established at the output of the catalyst over the time average Represents excess fuel in the prevailing exhaust gas atmosphere there, which is at least smaller than the first excess fuel, and at the entrance of the particulate filter, a fourth value of the air ratio lambda sets, which corresponds to an excess of air in the prevailing exhaust gas atmosphere, output signals in the exhaust gas flow between the catalyst and the Particle filter arranged and sensitive for oxygen as an exhaust gas constituent lambda probe are detected, a concentration of at least one further exhaust gas constituent is determined, and that the determination of the air ratio lambda in dependence on the detected Ausgan gssignalen and in addition depending on the concentration of at least one further exhaust gas component. The determination preferably takes place in such a way that an influence of the concentration of the further exhaust gas constituent on the output signal of the lambda probe is corrected in determining the air ratio lambda, i. is at least partially eliminated.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Konzentration des wenigstens einen weiteren Abgasbestandteils aus in einem Steuergerät des Ottomotors zur Verfügung stehenden Messgrößen modelliert wird.A further preferred refinement is characterized in that the concentration of the at least one further exhaust gas component is modeled from measured variables available in a control unit of the gasoline engine.
Durch die Berücksichtigung der Konzentration des wenigstens einen weiteren Abgasbestandteils an der Sondenposition wird die Genauigkeit des aus dem Ausgangssignal der Lambdasonde ermittelten Lambdawerts erhöht. Die Qualität der Lambdaregelung und anderer Funktionen, insbesondere zum Aufheizen und Regenerieren des Partikelfilters, die auf dem gemessenen Lambda der zweiten Lambdasonde basieren, wird verbessert. Schadstoff-Emissionen werden reduziert und eine Beschädigung des Partikelfilters durch Überhitzung wird verhindert.By taking into account the concentration of the at least one further exhaust gas constituent at the probe position, the accuracy of the lambda value determined from the output signal of the lambda probe is increased. The quality of the lambda control and other functions, in particular for heating and regenerating the particulate filter, which are based on the measured lambda of the second lambda probe, is improved. Pollutant emissions are reduced and damage to the particulate filter due to overheating is prevented.
Das Verfahren ist sowohl für eine Breitband-Lambdasonde als auch für eine kostengünstigere Sprung- Lambdasonde zwischen den beiden Katalysatoren anwendbar.The method is applicable to both a broadband lambda probe and a lower cost lambda lambda probe between the two catalysts.
Für Abgasanlagen der eingangs genannten Art, bei denen eine Sekundärluftzufuhr stromabwärts der zweiten Lambdasonde vor dem beschichteten Partikelfilter erfolgt, ist bevorzugt, dass der erste Wert und der dritte Wert durch Veränderungen eines Brennraum-Lambdas des Ottomotors eingestellt wird.For exhaust systems of the aforementioned type, in which a secondary air supply takes place downstream of the second lambda probe in front of the coated particle filter, it is preferred that the first value and the third value be changed a combustion chamber lambda of the gasoline engine is set.
Für diese Abgasanlagen ist weiter bevorzugt, dass der zweite Wert und der vierte Wert durch Veränderungen der Zufuhr von Sekundärluft zum Abgasstrom eingestellt werden.For these exhaust systems, it is further preferred that the second value and the fourth value be adjusted by changes in the supply of secondary air to the exhaust gas flow.
Für diese Abgasanlagen ist auch bevorzugt, dass als Konzentrationen weiterer Abgasbestandteile Konzentrationen von Wasserstoff und von Kohlenmonoxid ermittelt werden und dass ein zeitlich variierendes Verhältnis der Konzentration von Wasserstoff zur Konzentration von Kohlenmonoxid bei fettem Lambda am Ausgang des Katalysators und unterschiedliche Querempfindlichkeiten der Lambdasonde für Wasserstoff und Kohlenmonoxid berücksichtigt werden. (Effekt 1).For these exhaust systems, it is also preferred that concentrations of hydrogen and of carbon monoxide are determined as concentrations of further exhaust gas constituents and that a time-varying ratio of the concentration of hydrogen to the concentration of carbon monoxide at rich lambda at the outlet of the catalyst and different cross-sensitivities of the lambda probe for hydrogen and carbon monoxide be taken into account. (Effect 1).
Für Abgasanlagen der eingangs genannten Art, bei denen eine Sekundärluftzufuhr stromaufwärts der zweiten Lambdasonde und stromabwärts von dem ersten Katalysator erfolgt, ist bevorzugt, dass der erste Wert und der dritte Wert bei einer zwischen dem Katalysator und der Lambdasonde erfolgenden Zufuhr von Sekundärluft durch aufeinander abgestimmte Einstellung des Brennraum-Lambdas und der Sekundärluftzufuhr eingestellt werden.For exhaust systems of the type mentioned in the introduction, in which a secondary air supply takes place upstream of the second lambda probe and downstream of the first catalyst, it is preferred that the first value and the third value in a supply of secondary air between the catalyst and the lambda probe by coordinated adjustment of the combustion chamber lambda and the secondary air supply.
Für diese Abgasanlagen ist weiter bevorzugt, dass der zweite Wert und der vierte Wert durch Veränderungen der Zufuhr von Sekundärluft zum Abgasstrom eingestellt werden.For these exhaust systems, it is further preferred that the second value and the fourth value be adjusted by changes in the supply of secondary air to the exhaust gas flow.
Für diese Abgasanlagen ist weiter bevorzugt, dass als Konzentrationen weiterer Abgasbestandteile Konzentrationen von Wasserstoff und von Kohlenmonoxid ermittelt werden und dass ein zeitlich variierendes Verhältnis der Konzentration von Wasserstoff zur Konzentration von Kohlenmonoxid bei fettem Lambda am Ausgang des Katalysators und die unterschiedlichen Querempfindlichkeiten der Lambdasonde für Wasserstoff und Kohlenmonoxid berücksichtigt werden. (Effekt 1), und dass zusätzlich eine Querempfindlichkeit der Lambdasonde für Sauerstoff und eine in der Lambdasonde stattfindende Vorkatalyse von Wasserstoff mit Sauerstoff berücksichtigt wird. (Effekt 2).For these exhaust systems, it is further preferred that concentrations of hydrogen and of carbon monoxide are determined as concentrations of further exhaust gas constituents and that a time-varying ratio of the concentration of hydrogen to the concentration of carbon monoxide at rich lambda at the outlet of the catalyst and the different cross-sensitivities of the lambda probe for hydrogen and Carbon monoxide are taken into account. (Effect 1), and that in addition a cross-sensitivity of the lambda probe for oxygen and a taking place in the lambda probe pre-catalysis of hydrogen with oxygen is taken into account. (Effect 2).
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further advantages will become apparent from the description and the accompanying figures.
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.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
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 einen Ottomotor mit einer ersten Abgasanlage; -
2 einen Ottomotor mit einer zweiten Abgasanlage; und -
3 ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
-
1 a gasoline engine with a first exhaust system; -
2 a gasoline engine with a second exhaust system; and -
3 a flowchart as an embodiment of the method according to the invention
Im Einzelnen zeigt die
Das Steuergerät
Die erste Abgasanlage
Der Partikelfilter 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 Partikelfilter die Rede ist, sind damit sowohl Partikelfilter mit katalytischer Beschichtung des Filtermaterials als auch Partikelfilter ohne eine solche Beschichtung gemeint. The particulate filter is based, for example, on a particulate filter whose filter material is catalytically coated so that in addition to its particulate filter effect it still has the effect of a three-way catalyst. The three-way catalyst is known to convert the three exhaust gas constituents nitrogen oxides, hydrocarbons and carbon monoxide into three reaction paths. The particulate filter action represents a fourth way, which is the designation as a four-way catalyst. If a particulate filter is mentioned below, it means both particulate filters with catalytic coating of the filter material and particulate filters without such a coating.
Die Beladung des Partikelfilters
Eine vom Steuergerät
Das Steuergerät
Zum schnelleren Aufheizen des Partikelfilters
Bei ausreichend hoher Temperatur des Partikelfilters
Für ein Aufheizen des Partikelfilters
Für eine Regeneration des Partikelfilters
Abhängig davon, ob die Sekundärluftzufuhr stromabwärts der zweiten Lambdasonde
Bei der ersten Abgasanlage wird mit der zweiten Lambdasonde das Soll-Lambda stromabwärts des Katalysators
Die jeweilige Aufgabe, die Sauerstoffkonzentration genau anzugeben, kann die zweite Lambdasonde
Beispielhaft werden im Folgenden zwei als mögliche Ursachen dafür in Frage kommende Effekte beschrieben:By way of example, two effects which may be considered as possible causes are described below:
Effekt
Effekt
Die Erfindung sieht vor, diese und ähnliche Effekte zu berücksichtigen und das Ausgangssignal der zwischen dem Katalysator
Im Fall der ersten Abgasanlage mit stromabwärts der zweiten Lambdasonde
Im Fall der Abgasanlage mit der Sekundärluftzufuhr vor der zweiten Lambdasonde
Aus diesem Hauptprogramm
Im Schritt
Bevorzugt ist auch, dass als Konzentrationen weiterer Abgasbestandteile Konzentrationen von Wasserstoff und von Kohlenmonoxid ermittelt werden und dass ein zeitlich variierendes Verhältnis der Konzentration von Wasserstoff zur Konzentration von Kohlenmonoxid bei fettem Lambda am Ausgang des Katalysators und die unterschiedlichen Querempfindlichkeiten der Lambdasonde für Wasserstoff und Kohlenmonoxid berücksichtigt werden. (Effekt
Die Ermittlung erfolgt zum Beispiel nach einem aus der
Bei dem aus der
Die Berücksichtigung erfolgt demnach dadurch, dass ein Ausgangssignal der Lambdasonde mit einer von der Zusammensetzung des Gasgemischs abhängigen Korrektur korrigiert wird.Accordingly, the consideration takes place in that an output signal of the lambda probe is corrected with a correction which depends on the composition of the gas mixture.
Durch die Korrektur wird der das Ausgangssignal der Lambdasonde verfälschende Einfluss des weiteren Abgasbestandteils zumindest zu einem Teil eliminiert, so dass das korrigierte Ausgangssignal die wahre Sauerstoffkonzentration genauer angibt als das unkorrigierte Ausgangssignal der Lambdasonde.As a result of the correction, the influence of the further exhaust gas constituent element which falsifies the output signal of the lambda probe is eliminated at least in part, so that the corrected output signal indicates the true oxygen concentration more accurately than the uncorrected output signal of the lambda probe.
Das korrigierte Ausgangssignal wird dann als ein gegenüber einer Wasserstoff-Querempfindlichkeit der Lambdasonde korrigiertes Ausgangssignal weiterverarbeitet, wobei die Weiterverarbeitung zum Beispiel zum Zweck einer Lambdaregelung erfolgt.The corrected output signal is then processed further as an output signal corrected with respect to a hydrogen cross-sensitivity of the lambda probe, wherein the further processing takes place, for example, for the purpose of a lambda control.
Eine auf dem Ausgangssignal der Lambdasonde basierende Lambdaregelung wird durch die Berücksichtigung der Querempfindlichkeiten in den unterschiedlichsten Motorbetriebspunkten besonders genau und zuverlässig. Unzulässig hohe Emissionen an unerwünschten Abgaskomponenten können so vermieden werden.A lambda control based on the output signal of the lambda probe becomes particularly accurate and reliable by taking into account the cross sensitivities in the various engine operating points. Inadmissibly high emissions of unwanted exhaust gas components can thus be avoided.
Im Schritt
Wird die im Schritt
Ergibt sich bei der im Schritt
Eine einmal begonnene Regeneration wird gegebenenfalls durch Verneinen der im Schritt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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