DE102018205452A1 - Method and arrangement for providing stable operating conditions for checking the operability of an LNT catalyst - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Bereitstellung von stabilen Betriebsbedingungen zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines im Abgasstrang 6 eines einen Teil eines Antriebsstrangs 3 bildenden Verbrennungsmotors 5 angeordneten LNT-Katalysators 2 angegeben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Entkoppeln des Verbrennungsmotors 5 vom restlichen Antriebsstrang 3, Sicherstellen einer Kopplung des Verbrennungsmotors 5 mit einer Elektromaschine 8, die zum Antreiben des Verbrennungsmotors 5 ausgebildet ist, Ermitteln der Temperatur des LNT-Katalysators 2, Vergleichen der Temperatur des LNT-Katalysators 2 mit einer Mindesttemperatur und einer Maximaltemperatur, falls die Temperatur des LNT-Katalysators 2 zwischen der Mindesttemperatur und der Maximaltemperatur liegt, Ausbilden von stabilen Betriebsbedingungen mittels Antreiben des Verbrennungsmotors 5 mit einer Motordrehzahl bis zum Erreichen einer Sollmotordrehzahl mittels der Elektromaschine 8, Konstanthalten der Motordrehzahl bei der Sollmotordrehzahl mittels der Elektromaschine 8, Durchführen eines Verbrennungsvorgangs im Verbrennungsmotor 5 bis ein Motordrehmoment des Verbrennungsmotors 5 ein Sollmotordrehmoment erreicht und Konstanthalten des Motordrehmoments bei dem Sollmotordrehmoment.Des Weiteren werden eine Steuer- und Verarbeitungseinheit 10 sowie eine Anordnung mit einer solchen Steuer- und Verarbeitungseinheit 10 und ein Kraftfahrzeug 1 angegeben.A method is provided for providing stable operating conditions for checking the operability of an LNT catalytic converter 2 arranged in the exhaust line 6 of an internal combustion engine 5 forming part of a drive train 3. The method comprises the following steps: decoupling of the internal combustion engine 5 from the rest of the drive train 3, ensuring a coupling of the internal combustion engine 5 with an electric machine 8, which is designed to drive the internal combustion engine 5, determining the temperature of the LNT catalyst 2, comparing the temperature of LNT catalyst 2 having a minimum temperature and a maximum temperature, if the temperature of the LNT catalyst 2 is between the minimum temperature and the maximum temperature, forming stable operating conditions by driving the engine 5 at an engine speed until reaching a target engine speed by the electric machine 8, keeping constant the engine speed at the target engine speed by means of the electric machine 8, performing a combustion operation in the internal combustion engine 5 to a motor torque of the internal combustion engine 5 reaches a target engine torque and keeping the engine torque at the target engine constant In addition, a control and processing unit 10 and an arrangement with such a control and processing unit 10 and a motor vehicle 1 are specified.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Steuer- und Verarbeitungseinheit und eine Anordnung zur Bereitstellung von stabilen Betriebsbedingungen zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines LNT-Katalysators sowie ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a method, a control and processing unit and an arrangement for providing stable operating conditions for checking the operability of an LNT catalyst and a motor vehicle.

Abgasnachbehandlungsvorrichtungen dienen der Behandlung von Verbrennungsgasen (Abgasen), nachdem diese den Brennraum oder die Brennkammer eines Verbrennungsmotors, beispielsweise einer ein Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine, verlassen haben. Die Behandlung erfolgt zumeist auf physikalisch-chemischem Weg, teilweise unter Nutzung von Katalysatoren zur Beeinflussung chemischer Reaktionen.Exhaust aftertreatment devices are used to treat combustion gases (exhaust gases) after they have left the combustion chamber or the combustion chamber of an internal combustion engine, for example an internal combustion engine driving a motor vehicle. The treatment is mostly carried out by physicochemical means, partly by using catalysts to influence chemical reactions.

Beispielsweise können in einem mageren Abgas (λ > 1) enthaltene schädliche Stickoxide (NOx) gemäß einem verbreiteten Verfahren zunächst in sogenannten LNT-Katalysatoren (Lean NOx Trap), auch als NOx-Speicherkatalysatoren bezeichnet, zwischengespeichert und anschließend periodisch reduziert werden, indem z. B. der Verbrennungsmotor mit einem unterstöchiometrischen, d. h. fetten, Luft-Kraftstoff-Gemisch (λ < 1) betrieben wird, so dass das Abgas mit reduzierend wirkenden Produkten unvollständig verbrannter Kohlenwasserstoffe, z. B. Kohlenmonoxid, angereichert ist. Eine Anreicherung des Abgases kann auch mittels Nacheinspritzung von Kraftstoff, z. B. in einen Zylinder des Verbrennungsmotors oder direkt in den Abgasstrang, erfolgen.For example, in a lean exhaust gas (λ> 1) contained harmful nitrogen oxides (NO x ) according to a common method first in so-called LNT catalysts (Lean NO x trap), also referred to as NO x storage catalysts, cached and then periodically reduced, by z. B. the internal combustion engine with a substoichiometric, ie fat, air-fuel mixture (λ <1) is operated, so that the exhaust gas with reducing acting products incompletely burned hydrocarbons, eg. As carbon monoxide enriched. An enrichment of the exhaust gas can also by means of post injection of fuel, for. B. in a cylinder of the engine or directly into the exhaust system, done.

Die Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators nimmt jedoch mit zunehmender Betriebsdauer ab, was unter anderem auf eine Kontamination des LNT-Katalysators mit im Abgas enthaltenem Schwefel sowie auf thermische Alterung in Folge hoher Temperaturen, wie sie beispielweise bei einer regelmäßig vorzunehmenden Partikelfilterregeneration oder Entschwefelung auftreten, zurückzuführen ist. Ist die Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators nicht mehr ausreichend gegeben, werden Stickoxide nicht mehr ausreichend aus dem Abgas entfernt und stattdessen in die Umgebung freigesetzt. Zudem können stromabwärts des LNT-Katalysators angeordnete weitere Abgasnachbehandlungseinrichtungen durch die Stickoxide beeinträchtigt werden.However, the functionality of the LNT catalyst decreases with increasing operating time, which is due, inter alia, to contamination of the LNT catalyst with sulfur contained in the exhaust gas as well as to thermal aging as a result of high temperatures, such as occur in a regularly scheduled particle filter regeneration or desulfurization is. If the functionality of the LNT catalyst is no longer sufficient, nitrogen oxides are no longer sufficiently removed from the exhaust gas and released into the environment instead. In addition, downstream of the LNT catalyst arranged further exhaust aftertreatment devices can be affected by the nitrogen oxides.

Es ist daher notwendig, die Funktionsfähigkeit eines im Abgassystem vorgesehenen LNT-Katalysators regelmäßig zu überprüfen, d. h. zu überwachen.It is therefore necessary to regularly check the operability of an LNT catalyst provided in the exhaust system, d. H. to monitor.

Die meisten Überwachungsmethoden benutzen eine direkte oder indirekte Evaluierung der Sauerstoffspeicherkapazität während einer Regeneration unter fetten Bedingungen, da mit zunehmender Alterung die Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators abnimmt. Hierfür können Messdaten von stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators angeordneten Lambdasensoren genutzt werden. Das Ergebnis einer solchen Evaluierung wird mit einem Grenzwert oder bekannten Messdaten verglichen, um auf einen Alterungszustand des LNT-Katalysators zu schließen und darüber zu entscheiden, ob eine Wartung, Reparatur etc. des LNT-Katalysators erforderlich ist.Most monitoring methods use a direct or indirect evaluation of oxygen storage capacity during regeneration under rich conditions as the oxygen storage capacity of the LNT catalyst decreases with aging. For this purpose, measurement data from upstream and downstream of the LNT catalyst arranged lambda sensors can be used. The result of such evaluation is compared with a threshold or known measurement data to infer an aging condition of the LNT catalyst and decide whether maintenance, repair, etc. of the LNT catalyst is required.

Aus der DE 10 2012 218 728 A1 ist ein Überwachungsverfahren bekannt, dass auf der Ermittlung eines Reduktionsmittelschlupfes, d. h. auf einer Änderung der Reduktionsmittelkonzentration stromabwärts des LNT-Katalysators, beruht. Um den Alterungszustand des LNT-Katalysators zu ermitteln, wird der Verbrennungsmotor für einen kurzen Zeitraum mit einem fetten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben und der zeitliche Verlauf des Signals einer stromabwärts des LNT-Katalysators angeordneten Lambdasonde ausgewertet. Dieses Verfahren erfordert ein gut kontrollierbares, d. h. ein gering schwankendes, stabiles, Lambdasignal stromaufwärts des zu überwachenden LNT-Katalysators.From the DE 10 2012 218 728 A1 For example, a monitoring method is known that relies on the determination of a reductant slip, ie, a change in reductant concentration downstream of the LNT catalyst. In order to determine the aging state of the LNT catalyst, the internal combustion engine is operated for a short period of time with a rich air-fuel mixture and the time profile of the signal of a lambda probe arranged downstream of the LNT catalytic converter is evaluated. This method requires a well controllable, ie, a small, steady, lambda signal upstream of the LNT catalyst to be monitored.

Das in der DE 10 2016 200 155 A1 offenbarte Überwachungsverfahren nutzt die Tatsache, dass neben Stickoxiden auch Sauerstoff im LNT-Katalysator gespeichert wird, der während eines Betriebs mit einem fetten Luft-Kraftstoff-Gemisch ebenfalls mit den darin enthaltenen unvollständig verbrannten Kohlenwasserstoffen reagiert. Die Speicherung von Sauerstoff erfolgt insbesondere direkt nach dem Umschalten von einem Betrieb mit einem fetten Luft-Kraftstoff-Gemisch zu einem Betreib mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Gemisch. Anhand der Menge des gespeicherten Sauerstoffs oder des mit der Sauerstoffspeicherung korrelierenden Verlaufs eines Signals einer stromabwärts des LNT-Katalysators angeordneten Lambdasonde können Rückschlüsse auf den Alterungszustand des LNT-Katalysators gezogen werden.That in the DE 10 2016 200 155 A1 The disclosed monitoring method utilizes the fact that in addition to nitrogen oxides, oxygen is also stored in the LNT catalyst, which also reacts with the incompletely burned hydrocarbons contained therein during operation with a rich air-fuel mixture. Specifically, the storage of oxygen occurs immediately after switching from a rich air-fuel mixture operation to a lean air-fuel mixture operation. On the basis of the amount of stored oxygen or correlated with the oxygen storage course of a signal downstream of the LNT catalyst arranged lambda probe conclusions about the aging state of the LNT catalyst can be drawn.

Allen Überwachungsverfahren gemein ist, dass diese vorgeschriebene Überwachungsabläufe (In-Use Performance Requirements, IUPR) einhalten müssen, die u. a. eine Häufigkeit der Überprüfung der Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators vorgeben. Da das Verhalten eines LNT-Katalysators in hohem Maße von seiner Temperatur abhängig ist, liefern die bekannten Überwachungsverfahren jedoch nur in einem relativ engen Temperaturbereich zuverlässige Aussagen über die Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators, so dass die erforderliche Häufigkeit der Überprüfung oftmals nicht gewährleistet werden kann.Common to all monitoring procedures is that they must comply with mandatory in-use performance requirements (IUPRs), which may include: a. specify a frequency of checking the functionality of the LNT catalyst. Since the behavior of an LNT catalyst is highly dependent on its temperature, however, the known monitoring methods provide reliable information about the functionality of the LNT catalyst only in a relatively narrow temperature range, so that the required frequency of the check can often not be guaranteed.

Die Analyse der Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators erfolgt üblicherweise unter normalen Betriebsbedingungen, z. B. während eines normalen Fahrbetriebs eines Fahrzeugs, wenn eine Regeneration des LNT-Katalysators mittels eines fetten Abgases angefordert wird. Um die erforderliche Genauigkeit zu erreichen ist jedoch eine gewisse Stabilität des Lambdasignals stromaufwärts des LNT-Katalysators während der Analyse der Sauerstoffspeicherkapazität erforderlich.The analysis of the oxygen storage capacity of the LNT catalyst is usually carried out under normal operating conditions, eg. B. during a normal driving operation of a vehicle when a regeneration of the LNT catalyst is requested by means of a rich exhaust gas. However, to achieve the required accuracy, some stability of the lambda signal upstream of the LNT catalyst is required during the oxygen storage capacity analysis.

Da die Bedingungen bei den meisten Regenerationsvorgängen jedoch nicht ausreichend stabil sind, kann die Sauerstoffspeicherkapazität oftmals nicht mit der erforderlichen Häufigkeit analysiert werden. Darüber hinaus sind die Ergebnisse der Analyse der Sauerstoffspeicherkapazität stark von weiteren Einflussfaktoren, wie z. B. der Temperatur und der Raumgeschwindigkeit, abhängig.However, since conditions are not sufficiently stable in most regeneration processes, oxygen storage capacity often can not be analyzed at the frequency required. In addition, the results of the analysis of the oxygen storage capacity are strongly influenced by other factors such. As the temperature and the space velocity dependent.

Außerdem ist bekannt, eine elektrisch betätigte Kupplung in einem Fahrzeug vorzusehen, um den Verbrennungsmotor von den Rädern zu trennen, z. B. während Phasen eines Segelbetriebs (sog. coasting). Dadurch kann der Widerstand im Segelbetrieb reduziert werden, da ein Mitschleppen des Verbrennungsmotors vermieden wird, wodurch Kraftstoff eingespart werden kann. Während des Segelbetriebs kann der Verbrennungsmotor im Leerlauf betrieben oder abgeschaltet werden.It is also known to provide an electrically operated clutch in a vehicle to separate the engine from the wheels, for. B. during phases of a sailing operation (so-called coasting). As a result, the resistance in the sailing mode can be reduced because entrainment of the internal combustion engine is avoided, whereby fuel can be saved. During sailing operation, the engine may be idled or shut down.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ist es daher, Möglichkeiten anzugeben, mit denen die Funktionsfähigkeit eines LNT-Katalysators mit ausreichender Häufigkeit und Genauigkeit geprüft werden kann.It is therefore an object of the present invention to specify ways in which the functionality of an LNT catalyst can be tested with sufficient frequency and accuracy.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Grundgedanke der Erfindung ist es, den Verbrennungsmotor zumindest auch mittels einer Elektromaschine anzutreiben, um stabile Betriebsbedingungen bereitzustellen, unter denen dann eine Analyse der Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators stattfinden kann. Beispielsweise kann die Elektromaschine eines Hybridelektrokraftfahrzeugs genutzt werden, um stabile Betriebsbedingungen während der Analyse der Sauerstoffspeicherkapazität bereitzustellen und aufrecht zu erhalten. Hierbei kann die Elektromaschine genutzt werden, um eine konstante Drehzahl und ein konstantes Drehmoment des Verbrennungsmotors aufrecht zu erhalten.The basic idea of the invention is to drive the internal combustion engine, at least by means of an electric machine, in order to provide stable operating conditions under which an analysis of the oxygen storage capacity of the LNT catalytic converter can take place. For example, the electric machine of a hybrid electric vehicle can be used to provide and maintain stable operating conditions during the analysis of the oxygen storage capacity. In this case, the electric machine can be used to maintain a constant speed and a constant torque of the internal combustion engine.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bereitstellung von stabilen Betriebsbedingungen zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines im Abgasstrang eines einen Teil eines Antriebsstrangs bildenden Verbrennungsmotors angeordneten LNT-Katalysators weist die folgenden Schritte auf: Entkoppeln des Verbrennungsmotors vom restlichen Antriebsstrang, Sicherstellen einer Kopplung des Verbrennungsmotors mit einer Elektromaschine, die zum Antreiben des Verbrennungsmotors ausgebildet ist, Ermitteln der Temperatur des LNT-Katalysators und Vergleichen der Temperatur des LNT-Katalysators mit einer Mindesttemperatur und einer Maximaltemperatur.A method according to the invention for providing stable operating conditions for checking the operability of an LNT catalytic converter arranged in the exhaust line of an internal combustion engine forming part of a drive train comprises the following steps: decoupling of the internal combustion engine from the remaining drive train, ensuring a coupling of the internal combustion engine with an electric machine that is used for Driving the internal combustion engine is formed, determining the temperature of the LNT catalyst and comparing the temperature of the LNT catalyst with a minimum temperature and a maximum temperature.

Unter einem Verbrennungsmotor, teilweise auch als Brennkraftmaschine bezeichnet, ist eine Verbrennungskraftmaschine zur Umwandlung von im Kraftstoff enthaltener chemischer Energie in mechanische Arbeit zu verstehen. Der Verbrennungsmotor kann beispielsweise als selbstzündender oder fremdgezündeter Verbrennungsmotor ausgebildet sein. Als Kraftstoff kann beispielsweise Motorbenzin oder Diesel genutzt werden. Angegebene Strömungsrichtungen beziehen sich auf die Strömungsrichtung des Abgasstroms vom Verbrennungsmotor in Richtung Auspuff.An internal combustion engine, sometimes also referred to as an internal combustion engine, is understood to mean an internal combustion engine for converting chemical energy contained in the fuel into mechanical work. The internal combustion engine can be designed, for example, as a self-igniting or externally ignited internal combustion engine. As fuel, for example, motor gasoline or diesel can be used. Specified flow directions refer to the flow direction of the exhaust gas flow from the engine in the direction of the exhaust.

Der Abgasstrang wird durch eine Abgasleitung gebildet, die vom Abgasstrom durchströmt wird und in der Katalysatoren und Sensoren angeordnet sind, so dass die Katalysatoren ebenfalls vom Abgasstrom durchströmt werden können und die Eigenschaften des Abgasstroms, z. B. dessen Zusammensetzung, Temperatur etc., mittels der Sensoren bestimmt werden kann. Angegebene Strömungsrichtungen beziehen sich auf die Strömungsrichtung des Abgasstroms vom Verbrennungsmotor in Richtung Auspuff.The exhaust line is formed by an exhaust pipe, which is flowed through by the exhaust stream and are arranged in the catalysts and sensors, so that the catalysts can also be flowed through by the exhaust stream and the properties of the exhaust stream, for. B. its composition, temperature, etc., can be determined by means of the sensors. Specified flow directions refer to the flow direction of the exhaust gas flow from the engine in the direction of the exhaust.

Der Verbrennungsmotor kann mittels einer Kupplung vom restlichen Antriebsstrang, also z. B. den Rädern, getrennt werden. Die Kupplung kann bevorzugt als elektrisch betätigte Kupplung ausgebildet sein.The internal combustion engine can by means of a clutch from the rest of the drive train, ie z. As the wheels are separated. The coupling may preferably be formed as an electrically actuated clutch.

Bei der Elektromaschine kann es sich beispielsweise um die Elektromaschine eines Hybridelektroantriebsstrangs, z. B. eines Hybridelektrokraftfahrzeugs, handeln. Die Elektromaschine kann an unterschiedlichen Positionen des Hybridelektroantriebsstrangs vorgesehen sein, z. B. an der P0-Position, z. B. als sog. belt integrated starter generator, BISG, an der P1-Position, z. B. als sog. crank integrated starter generator, CISG oder an der P2-Position.The electric machine can be, for example, the electric machine of a hybrid electric drive train, for. As a hybrid electric vehicle, act. The electric machine may be provided at different positions of the hybrid electric drive train, for. At the P0 position, e.g. B. as so-called. Belt integrated starter generator, BISG, at the P1 position, z. B. as a so-called. Crank integrated starter generator, CISG or at the P2 position.

Im Falle einer Anordnung der Elektromaschine in der P2-Position können beide Kupplungen, d. h. die Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und Elektromaschine sowie die Kupplung zwischen Elektromaschine und Getriebe als elektrisch betätigte Kupplungen ausgebildet sein. Hierbei wird die Kupplung zwischen Elektromaschine und Getriebe während des Segelbetriebs geöffnet, d. h. der Verbrennungsmotor wird durch Öffnen der Kupplung zwischen Elektromaschine und Getriebe vom restlichen Antriebsstrang getrennt, während die Kupplung zwischen Elektromaschine und Verbrennungsmotor geschlossen ist oder wird, um die Kopplung des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine sicher zu stellen.In the case of an arrangement of the electric machine in the P2 position, both clutches, ie the clutch between the internal combustion engine and the electric machine as well as the clutch between the electric machine and the transmission can be designed as electrically operated clutches. In this case, the clutch between the electric machine and transmission is opened during the sailing operation, ie the internal combustion engine is separated by opening the coupling between the electric machine and transmission from the rest of the drive train, while the clutch is closed between electric motor and internal combustion engine or is to ensure the coupling of the internal combustion engine with the electric machine.

Sicherstellen einer Kopplung des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine bedeutet, dass Verbrennungsmotor und Elektromaschine in einem gekoppelten Zustand belassen werden, d. h. trieblich miteinander verbunden sind, oder, falls dies nicht der Fall ist, miteinander gekoppelt werden, beispielsweise ebenfalls mittels einer Kupplung, bevorzugt einer elektrisch betätigten Kupplung. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Verbrennungsmotor und die Elektromaschine stets miteinander gekoppelt sind, z. B. in einem Hybridelektroantriebsstrang der P0 oder P1 Konfiguration. Hierbei wird der Verfahrensschritt „Sicherstellen einer Kopplung des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine“ bereits durch die Bereitstellung eines entsprechend ausgebildeten Antriebsstrangs erfüllt.Ensuring a coupling of the internal combustion engine with the electric machine means that the internal combustion engine and the electric machine are left in a coupled state, i. H. are drivingly connected to each other, or, if this is not the case, are coupled together, for example, also by means of a clutch, preferably an electrically actuated clutch. There is also the possibility that the internal combustion engine and the electric machine are always coupled together, for. In a hybrid electric powertrain of the P0 or P1 configuration. In this case, the method step "ensuring a coupling of the internal combustion engine with the electric machine" is already fulfilled by the provision of a suitably designed drive train.

Das Ermitteln der Temperatur des LNT-Katalysators kann z. B. mittels eines Temperatursensors erfolgen. Dieser kann im Abgasstrang, beispielsweise unmittelbar stromaufwärts des LNT-Katalysators, angeordnet sein und die Temperatur des Abgasstroms ermitteln. Anhand der Temperatur des Abgasstroms kann dann die Temperatur des LNT-Katalysators abgeleitet werden. Alternativ kann die Temperatur des LNT-Katalysators direkt bestimmt werden, z. B. mittels eines im LNT-Katalysator angeordneten Temperatursensors.Determining the temperature of the LNT catalyst may, for. B. by means of a temperature sensor. This can be arranged in the exhaust gas line, for example immediately upstream of the LNT catalyst, and determine the temperature of the exhaust gas flow. Based on the temperature of the exhaust gas stream, the temperature of the LNT catalyst can then be derived. Alternatively, the temperature of the LNT catalyst can be determined directly, e.g. B. by means of a temperature sensor arranged in the LNT catalyst.

Die Temperatur des LNT-Katalysators wird anschließend mit einer Mindest- und einer Maximaltemperatur verglichen. Die Mindest- und Maximaltemperatur können so festgelegt sein oder werden, dass im Temperaturbereich zwischen der Mindest- und der Maximaltemperatur eine Analyse der Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators durchgeführt werden kann. Die Mindesttemperatur kann beispielsweise 250 °C, die Maximaltemperatur beispielsweise 500 °C betragen.The temperature of the LNT catalyst is then compared to a minimum and a maximum temperature. The minimum and maximum temperatures may be set or may be such that an analysis of the oxygen storage capacity of the LNT catalyst may be performed in the temperature range between the minimum and maximum temperatures. The minimum temperature may for example be 250 ° C, the maximum temperature, for example 500 ° C.

Falls die Temperatur des LNT-Katalysators zwischen der Mindesttemperatur und der Maximaltemperatur liegt, werden in einem nächsten Verfahrensschritt stabile Betriebsbedingungen ausgebildet.If the temperature of the LNT catalyst is between the minimum temperature and the maximum temperature, stable operating conditions are formed in a next process step.

Hierfür wird der Verbrennungsmotor mittels der Elektromaschine angetrieben, bis die Motordrehzahl eine Sollmotordrehzahl erreicht. Anschließend wird diese Motordrehzahl bei der Sollmotordrehzahl mittels der Elektromaschine konstant gehalten. Bevorzugt liegt die Sollmotordrehzahl in einem Bereich zwischen 1500 und 2000 rpm. Das Sollmotordrehmoment sollte so gewählt werden, dass eine stabile Regelung des Verbrennungsluftverhältnisses möglich ist.For this purpose, the internal combustion engine is driven by the electric machine until the engine speed reaches a target engine speed. Subsequently, this engine speed is kept constant at the target engine speed by means of the electric machine. Preferably, the target engine speed is in a range between 1500 and 2000 rpm. The target engine torque should be selected so that a stable control of the combustion air ratio is possible.

Außerdem wird im Verbrennungsmotor ein Verbrennungsvorgang durchgeführt, um das Motordrehmoment zu erhöhen bis ein Sollmotordrehmoment erreicht ist. Das Sollmotordrehmoment kann bevorzugt so festgelegt sein oder werden, dass ein stabiles Verbrennungsluftverhältnis λ erreicht wird. Anschließend wird das Motordrehmoment bei dem Sollmotordrehmoment konstant gehalten.In addition, a combustion operation is performed in the internal combustion engine to increase the engine torque until a target engine torque is reached. The target engine torque may preferably be set so as to have a stable combustion air ratio λ is reached. Subsequently, the engine torque is kept constant at the target engine torque.

Die Kopplung des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine ermöglicht im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor ohne gekoppelter Elektromaschine eine besonders genaue Einstellung der Motordrehzahl und des Motordrehmoments sowie ein Konstanthalten der Motordrehzahl und des Motordrehmoments mit allenfalls geringen Schwankungen. Mit anderen Worten treibt die Elektromaschine den Verbrennungsmotor an und regelt die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors. Der Verbrennungsmotor dient hingegen der Einstellung des Verbrennungsluftverhältnisses, währenddessen die Elektromaschine das Motordrehmoment des Verbrennungsmotors aufnimmt und die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors konstant hält.The coupling of the internal combustion engine with the electric machine allows in comparison to an internal combustion engine without a coupled electric machine, a particularly accurate adjustment of the engine speed and the engine torque and keeping the engine speed and the engine torque with at most slight fluctuations. In other words, the electric machine drives the engine and regulates the engine speed of the engine. The internal combustion engine, on the other hand, serves to adjust the combustion air ratio during which the electric machine receives the engine torque of the internal combustion engine and keeps the engine speed of the internal combustion engine constant.

Durch die beschriebenen Maßnahmen können stabile Betriebsbedingungen, insbesondere ein akkurates und keinen oder lediglich geringen Schwankungen unterliegendes Lambdasignal stromaufwärts des LNT-Katalysators bereitgestellt werden. Diese stabilen Betriebsbedingungen ermöglichen es, die Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators mit hoher Genauigkeit zu ermitteln und somit die Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators zu prüfen. Außerdem können die stabilen Betriebsbedingungen weitgehend unabhängig von den aktuellen Fahrbedingungen eingestellt werden, so dass eine Ermittlung der Sauerstoffspeicherkapazität auch mit der erforderlichen Häufigkeit durchgeführt werden kann. Vorteilhaft wird das Fahrverhalten eines Fahrzeugs, mit dem das beschriebene Verfahren ausgeführt wird, nicht oder allenfalls gering beeinflusst.The described measures can provide stable operating conditions, in particular an accurate lambda signal, which is subject to no or only slight fluctuations, upstream of the LNT catalytic converter. These stable operating conditions make it possible to determine the oxygen storage capacity of the LNT catalyst with high accuracy and thus to test the functionality of the LNT catalyst. In addition, the stable operating conditions can be set largely independently of the current driving conditions, so that a determination of the oxygen storage capacity can also be performed with the required frequency. Advantageously, the driving behavior of a vehicle, with which the method described is carried out, not or at most low impact.

Nach dem Ausbilden der stabilen Betriebsbedingungen kann die Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators ermittelt werden. Hierzu können beispielsweise die folgenden Schritte durchgeführt werden: Beaufschlagen des LNT-Katalysators mit einem veränderlichen Verbrennungsluftverhältnis λ, Ermitteln des zeitlichen Verlaufs des Verbrennungsluftverhältnisses λ stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators und Ermitteln der Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators anhand der zeitlichen Verläufe des Verbrennungsluftverhältnisses λ stromaufwärts und stromabwärts des LNT -Katalysators.After forming the stable operating conditions, the oxygen storage capacity of the LNT catalyst can be determined. For this purpose, for example, the following steps can be performed: applying the LNT catalyst with a variable combustion air ratio λ , Determining the time course of the combustion air ratio λ upstream and downstream of the LNT catalyst and determining the oxygen storage capacity of the LNT catalyst based on the timing of the combustion air ratio λ upstream and downstream of the LNT catalyst.

Um den LNT-Katalysators mit einem veränderlichen Verbrennungsluftverhältnis λ zu beaufschlagen, kann dem LNT-Katalysator ein Abgasstrom mit variierendem Verbrennungsluftverhältnis λ zugeführt werden. Beispielsweise kann der Abgasstrom üblicherweise ein Verbrennungsluftverhältnis λ größer 1 aufweisen. Zum Erzeugen eines Verbrennungsluftverhältnisses λ kleiner 1 kann entweder der Verbrennungsmotor bereits mit einem fetten Luft-Kraftstoff-Gemisch betrieben werden oder dem Abgasstrom wird Kraftstoff zugeführt. Im Übrigen wird auf die einleitenden Ausführungen zur Ermittlung der Sauerstoffspeicherkapazität verwiesen.To the LNT catalyst with a variable combustion air ratio λ can apply to the LNT catalyst Exhaust gas flow with varying combustion air ratio λ be supplied. For example, the exhaust gas stream usually has a combustion air ratio λ greater than 1. For generating a combustion air ratio λ smaller than 1, either the internal combustion engine can already be operated with a rich air-fuel mixture or the exhaust gas flow is supplied with fuel. Incidentally, reference is made to the introductory statements for determining the oxygen storage capacity.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann die ermittelte Sauerstoffkapazität mit einer Mindestsauerstoffspeicherkapazität verglichen werden. Bei Unterschreiten der Mindestsauerstoffspeicherkapazität kann dann ein Signal, beispielsweise ein optisches oder akustisches Signal, ausgegeben werden, um z. B. einen Fahrzeugführer auf eine zu geringe Sauerstoffspeicherkapazität und eine erforderliche Wartung, Reparatur etc. des LNT-Katalysators hinzuweisen. Hierdurch kann eine eingeschränkte Funktion des LNT-Katalysators schnell erkannt werden, so dass entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können, um eine unerwünschte Freisetzung von Stickoxiden in die Umgebung zu vermeiden.According to various embodiments, the determined oxygen capacity can be compared with a minimum oxygen storage capacity. If the minimum oxygen storage capacity is undershot, then a signal, for example an optical or acoustic signal, can be output in order, for. As a driver to a low oxygen storage capacity and a required maintenance, repair, etc. of the LNT catalyst point out. As a result, a limited function of the LNT catalyst can be detected quickly, so that appropriate countermeasures can be initiated in order to avoid an undesirable release of nitrogen oxides into the environment.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Sauerstoffspeicherkapazität mehrmals ermittelt und ein Sauerstoffspeicherkapazitätsmittelwert gebildet werden. Der Sauerstoffspeicherkapazitätsmittelwert kann mit der Mindestsauerstoffspeicherkapazität verglichen werden. Hierdurch kann die Sauerstoffspeicherkapazität vorteilhaft mit einer höheren Genauigkeit ermittelt werden, so dass eine Aussage über die Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators mit einer größeren Zuverlässigkeit getroffen werden kann.According to further embodiments, the oxygen storage capacity can be determined several times and an oxygen storage capacity average can be formed. The oxygen storage capacity average may be compared to the minimum oxygen storage capacity. As a result, the oxygen storage capacity can advantageously be determined with a higher accuracy, so that a statement about the functionality of the LNT catalyst can be made with greater reliability.

Die Anzahl der Ermittlungen der Sauerstoffspeicherkapazität kann individuell oder z. B. abhängig von der Abweichung der einzelnen Werte der Sauerstoffspeicherkapazität voneinander festgelegt sein oder werden. Hierbei kann eine statistische Evaluierung der Messwerte genutzt werden.The number of oxygen storage capacity determinations may be individual or z. B. depending on the deviation of the individual values of the oxygen storage capacity of each other or be set. Here, a statistical evaluation of the measured values can be used.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Sauerstoffspeicherkapazität mehrmals bei unterschiedlichen stabilen Betriebsbedingungen mit voneinander abweichenden Sollmotordrehzahlen und/oder Sollmotordrehmomenten ermittelt werden. Es ist auch eine Kombination der beschriebenen Ausführungsvarianten möglich, bei der die Betriebsbedingungen variiert werden und für jede konkrete Betriebsbedingung die Sauerstoffspeicherkapazität mehrmals ermittelt wird.According to further embodiments, the oxygen storage capacity can be determined several times at different stable operating conditions with different target engine speeds and / or target engine torques. It is also a combination of the described embodiments possible, in which the operating conditions are varied and for each specific operating condition, the oxygen storage capacity is determined several times.

Die Ermittlung der Sauerstoffspeicherkapazität bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen ermöglicht Erzeugung einer Kurve oder Fläche, die die derzeitige Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators bzw. dessen Alterungszustand repräsentiert. Dies kann eine einfache Identifizierung von Ausreißern ermöglichen, so dass präzisere Aussagen über die Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators möglich sind.The determination of the oxygen storage capacity under different operating conditions makes it possible to generate a curve or area which represents the current functionality of the LNT catalyst or its aging state. This can allow for easy identification of outliers so that more accurate statements about the functionality of the LNT catalyst are possible.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die vom Verbrennungsmotor erzeugte kinetische Energie rekuperiert werden, z. B. indem die Elektromaschine als Generator wirkt. Die hierbei erzeugte elektrische Energie kann beispielsweise zum Aufladen einer mit der Elektromaschine verbundenen wieder aufladbaren Batterie genutzt werden.According to further embodiments, the kinetic energy generated by the internal combustion engine can be recuperated, z. B. by the electric machine acts as a generator. The electrical energy generated in this case can be used, for example, to charge a rechargeable battery connected to the electric machine.

Die bei der Durchführung des Verbrennungsvorgangs im Verbrennungsmotor entstehende kinetische Energie kann somit vorteilhaft weiter genutzt werden, indem sie in elektrische Energie umgewandelt wird. Die Energiebilanz kann dadurch insgesamt verbessert werden.The resulting in the implementation of the combustion process in the engine kinetic energy can thus be advantageously used by being converted into electrical energy. The energy balance can be improved as a whole.

Eine erfindungsgemäße Steuer- und Verarbeitungseinheit zur Bereitstellung von stabilen Betriebsbedingungen zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines im Abgasstrang eines einen Teil eines Antriebsstrangs bildenden Verbrennungsmotors angeordneten LNT-Katalysators, ist dazu ausgebildet, ein Steuersignal zum Entkoppeln des Verbrennungsmotors vom restlichen Antriebsstrang auszugeben und eine Temperatur des LNT-Katalysators mit einer Mindesttemperatur und einer Maximaltemperatur zu vergleichen.A control and processing unit according to the invention for providing stable operating conditions for checking the functionality of an LNT catalytic converter arranged in the exhaust line of an internal combustion engine forming a part of a drive train is designed to output a control signal for decoupling the internal combustion engine from the rest of the drive train and to set a temperature of the LNT. Catalyst with a minimum temperature and a maximum temperature to compare.

Zudem ist die Steuer- und Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet, ein Steuersignal an eine Elektromaschine zum Antreiben des Verbrennungsmotors, bis eine Motordrehzahl des Verbrennungs-motors eine Sollmotordrehzahl erreicht, und zum Konstanthalten der Motordrehzahl bei der Sollmotordrehzahl auszugeben und ein Steuersignal an den Verbrennungsmotor zum Durchführen eines Verbrennungsvorgangs im Verbrennungsmotor, bis ein Motordrehmoment des Verbrennungsmotors ein Sollmotordrehmoment erreicht, und zum Konstanthalten des Motordrehmoments bei dem Sollmotordrehmoment auszugeben, falls die Temperatur des LNT-Katalysators zwischen der Mindesttemperatur und der Maximaltemperatur liegt.In addition, the control and processing unit is configured to output a control signal to an electric machine for driving the internal combustion engine until an engine speed of the internal combustion engine reaches a target engine speed and to keep the engine speed constant at the target engine speed and a control signal to the internal combustion engine to perform a combustion operation in the internal combustion engine until an engine torque of the internal combustion engine reaches a target engine torque, and outputting the engine torque at the target engine torque if the temperature of the LNT catalyst is between the minimum temperature and the maximum temperature.

Die erfindungsgemäße Steuer- und Verarbeitungseinheit kann beispielsweise zur Ausführung des obenstehend erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden. Daher dienen die obigen Ausführungen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch zur Beschreibung der erfindungsgemäßen Steuer- und Verarbeitungseinheit. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Steuer- und Verarbeitungseinheit entsprechen denen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The control and processing unit according to the invention can be used, for example, to carry out the method according to the invention explained above. Therefore, the above explanations serve to explain the method according to the invention also for the description of the control and processing unit according to the invention. The advantages of the control and processing unit according to the invention correspond to those of the method according to the invention.

Die Steuer- und Verarbeitungseinheit kann Signale von Lambdasensoren und/oder Temperatursensoren als Eingangsdaten empfangen, diese Eingangsdaten verarbeiten und Steuersignale an Aktuatoren, z. B. den Verbrennungsmotor und die Elektromaschine, in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten basierend auf Anweisungen oder einem programmierten Code entsprechend einer oder mehrerer Routinen ausgeben. The control and processing unit can receive signals from lambda sensors and / or temperature sensors as input data, process these input data and send control signals to actuators, e.g. The engine and the electric machine, in response to the processed input data based on instructions or a programmed code corresponding to one or more routines.

Mittels der Steuer- und Verarbeitungseinheit kann die Bereitstellung der stabilen Betriebsbedingungen weitgehend automatisiert durchgeführt werden.By means of the control and processing unit, the provision of stable operating conditions can be largely automated.

Die Steuer- und Verarbeitungseinheit kann hardware- und/oder softwaremäßig realisiert sein und physisch ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Steuer- und Verarbeitungseinheit Teil einer Motorsteuerung sein oder in diese integriert sein. In einer typischen Ausgestaltung fungiert die Motorsteuerung eines Kraftfahrzeugs als Steuer- und Verarbeitungseinheit. The control and processing unit can be realized in terms of hardware and / or software and be embodied physically in one or more parts. In particular, the control and processing unit may be part of an engine control or integrated into it. In a typical embodiment, the engine control of a motor vehicle functions as a control and processing unit.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann die Steuer- und Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet sein, ein Steuersignal zum Koppeln des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine auszugeben.According to various embodiments, the control and processing unit may be configured to output a control signal for coupling the internal combustion engine with the electric machine.

Ein solches Steuersignal kann beispielsweise an eine elektronisch betätigte Kupplung ausgegeben werden, so dass die Bereitstellung der stabilen Betriebsbedingungen vollständig automatisiert durchgeführt werden können und keine manuellen Eingriffe, z. B. seitens des Fahrzeugführers, erforderlich sind.Such a control signal can be output, for example, to an electronically actuated clutch, so that the provision of stable operating conditions can be carried out completely automated and no manual intervention, eg. B. on the part of the driver, are required.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Steuer- und Verarbeitungseinheit dazu ausgebildet sein, ein Steuersignal zur Änderung des zeitlichen Verlaufs des Verbrennungsluftverhältnisses λ eines den Verbrennungsmotor verlassenden Abgasgemischs auszugeben und eine Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators anhand von zeitlichen Verläufen des Verbrennungsluftverhältnisses λ stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators zu ermitteln.According to further embodiments, the control and processing unit may be configured to provide a control signal for changing the time profile of the combustion air ratio λ output of the internal combustion engine leaving exhaust gas mixture and an oxygen storage capacity of the LNT catalyst based on temporal profiles of the combustion air ratio λ upstream and downstream of the LNT catalyst.

Dies ermöglicht im Anschluss an die Bereitstellung von stabilen Betriebsbedingungen eine automatisierte Überprüfung der Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators.This allows an automated check of the functionality of the LNT catalyst following the provision of stable operating conditions.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Bereitstellung von stabilen Betriebsbedingungen zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines LNT-Katalysators weist einen Antriebsstrang mit einer Kupplung und einem Verbrennungsmotor auf, wobei der Verbrennungsmotor mittels der Kupplung vom restlichen Antriebsstrang entkoppelbar ist. Zudem weist die Anordnung einen sich an den Verbrennungsmotor anschließenden Abgasstrang zur Aufnahme eines von dem Verbrennungsmotor erzeugten Abgasgemischs, den in dem Abgasstrang angeordneten LNT-Katalysator, eine Elektromaschine, ausgebildet zum Antreiben des Verbrennungsmotors, Mittel zum Ermitteln der Temperatur des LNT-Katalysators und eine Steuer- und Verarbeitungseinheit, wie vorstehend beschrieben, auf.An arrangement according to the invention for providing stable operating conditions for checking the functionality of an LNT catalytic converter has a drive train with a clutch and an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine can be decoupled from the rest of the drive train by means of the clutch. In addition, the arrangement has an exhaust gas line adjoining the internal combustion engine for receiving an exhaust gas mixture produced by the internal combustion engine, the LNT catalytic converter arranged in the exhaust gas line, an electric machine designed to drive the internal combustion engine, means for determining the temperature of the LNT catalytic converter and a control and processing unit as described above.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann beispielsweise zur Ausführung des obenstehend erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden. Daher dienen die obigen Ausführungen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch zur Beschreibung der erfindungsgemäßen Anordnung. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung entsprechen denen des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen entsprechender Ausführungsvarianten.The arrangement according to the invention can be used, for example, to carry out the method according to the invention explained above. Therefore, the above explanations serve to explain the method according to the invention also for the description of the arrangement according to the invention. The advantages of the arrangement according to the invention correspond to those of the method according to the invention and its corresponding variants.

Stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators kann jeweils ein Lambdasensor angeordnet sein.Upstream and downstream of the LNT catalyst, a lambda sensor may be arranged in each case.

Unter einem Lambdasensor ist ein Sensor zu verstehen, der Messsignale liefert, aus denen das Verbrennungsluftverhältnis λ, d. h. das Verhältnis der tatsächlich für die Verbrennung zur Verfügung stehende Luftmasse zur mindestens notwendigen stöchiometrischen Luftmasse, die für eine vollständige Verbrennung benötigt wird, ermittelt wird. Der Lambdasensor kann beispielsweise als Lambdasonde ausgebildet sein, die den Restsauerstoffgehalt im Abgas mit dem Sauerstoffgehalt der momentanen Atmosphärenluft vergleicht, woraus das Verbrennungsluftverhältnis ermittelt werden kann. Der Lambdasensor kann auch als Stickoxidsensor ausgebildet sein, da solche Stickoxidsensoren neben der Bestimmung des Stickoxidanteils auch das Verbrennungsluftverhältnis ausgeben können.A lambda sensor is to be understood as meaning a sensor which delivers measurement signals which make up the combustion air ratio λ ie, the ratio of the actual air mass available for combustion to the minimum necessary stoichiometric air mass required for complete combustion. The lambda sensor can be designed, for example, as a lambda probe, which compares the residual oxygen content in the exhaust gas with the oxygen content of the instantaneous atmospheric air, from which the combustion air ratio can be determined. The lambda sensor can also be designed as a nitrogen oxide sensor, since such nitrogen oxide sensors can also output the combustion air ratio in addition to the determination of the nitrogen oxide content.

Mittels des Lambdasensors können die Verbrennungsluftverhältnisse stromaufwärts oder stromabwärts des LNT-Katalysators ermittelt werden, aus deren Verläufen die Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators ermittelt werden kann. Anhand der ermittelten Sauerstoffspeicherkapazität kann die Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators überprüft werden.By means of the lambda sensor, the combustion air conditions upstream or downstream of the LNT catalyst can be determined, from the progress of which the oxygen storage capacity of the LNT catalyst can be determined. On the basis of the determined oxygen storage capacity, the functionality of the LNT catalyst can be checked.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Kupplung als elektrisch betätigte Kupplung (E-Kupplung, e-clutch) ausgebildet sein.According to further embodiments, the clutch may be formed as an electrically actuated clutch (E-clutch, e-clutch).

Der Verbrennungsmotor kann also vom restlichen Antriebsstrang mittels einer elektrisch betätigten Kupplung entkoppelt werden. Eine solche E-Kupplung kann beispielsweise eine manuelle Kupplung eines manuellen Getriebes ersetzen oder als zusätzliche Kupplung vorgesehen sein, um z. B. eine Trennung von einem Automatikgetriebe zu ermöglichen.The internal combustion engine can thus be decoupled from the rest of the drive train by means of an electrically actuated clutch. Such an E-clutch can for example replace a manual clutch of a manual transmission or as be provided additional coupling to z. B. to allow a separation of an automatic transmission.

Eine elektrisch betätigte Kupplung weist üblicherweise einen elektrischen Aktuator auf, der von einem elektronischen Steuergerät der Anordnung, z. B. der beschriebenen Steuer- und Verarbeitungseinheit, betätigt werden kann. Die elektrisch betätigte Kupplung ermöglicht es, den Verbrennungsmotor vom Antriebsstrang automatisch, z. B. ohne Eingriff des Fahrers, zu entkoppeln.An electrically actuated clutch usually has an electric actuator which is controlled by an electronic control device of the arrangement, for. B. the described control and processing unit, can be operated. The electrically operated clutch allows the engine from the drive train automatically, z. B. without intervention of the driver to decouple.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Elektromaschine zum Rekuperieren von vom Verbrennungsmotor erzeugter kinetischer Energie ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann die Elektromaschine als Generator wirken, der der Umwandlung von vom Verbrennungsmotor erzeugter kinetischer Energie in elektrische Energie dient. Diese elektrische Energie kann beispielsweise zum Aufladen einer mit der Elektromaschine verbundenen wieder aufladbaren Batterie genutzt werden. Durch Weiterverwendung der elektrischen Energie kann die Energiebilanz verbessert werden.According to further embodiments, the electric machine may be designed to recuperate kinetic energy generated by the internal combustion engine. In other words, the electric machine can act as a generator that serves to convert kinetic energy generated by the engine into electrical energy. This electrical energy can be used, for example, to charge a rechargeable battery connected to the electric machine. By further use of electrical energy, the energy balance can be improved.

Optional können im Abgasstrang weitere Abgasnachbehandlungseinrichtungen, z. B. ein SCR-Katalysator, angeordnet sein. Ein solcher SCR-Katalysator ist bevorzugt stromabwärts des LNT-Katalysators angeordnet.Optionally, in the exhaust system further exhaust aftertreatment devices, eg. As an SCR catalyst can be arranged. Such an SCR catalyst is preferably arranged downstream of the LNT catalyst.

Darüber hinaus kann die Anordnung optional über eine Hochdruck- und/oder eine Niederdruckabgasrückführung verfügen.In addition, the arrangement may optionally have a high pressure and / or a low pressure exhaust gas recirculation.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine Anordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen auf. Unter einem Kraftfahrzeug ist ein durch einen Motor angetriebenes Fahrzeug, z. B. ein Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug zu verstehen. Das Fahrzeug kann als Hybridelektrofahrzeug, z. B. als Mildhybridelektrofahrzeug oder Vollhybridelektrofahrzeug, ausgebildet sein.A motor vehicle according to the invention has an arrangement with the features described above. Under a motor vehicle is driven by a motor vehicle, for. B. to understand a land, air or water craft. The vehicle may be used as a hybrid electric vehicle, e.g. B. as Mildhybridelelektrofahrzeug or Vollhybridelelektrofahrzeug, be formed.

Zusammengefasst können mit der beschriebenen Erfindung folgende Vorteile realisiert werden:

  • - Im Vergleich zu einer Überprüfung der Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators unter normalen Betriebsbedingungen werden die Bedingungen, z. B. das Verbrennungsluftverhältnis λ, stromaufwärts des LNT-Katalysators nicht durch den Fahrzeugführer und dessen Vorgaben beeinflusst.
  • - Das Motordrehmoment des Verbrennungsmotors kann so gesteuert werden, z. B. auf ein Sollmotordrehmoment eingestellt werden, bei dem stabile Betriebsbedingungen einfach erreichbar sind und über eine ausreichend lange Zeitdauer aufrechterhalten werden können.
  • - Die Sollmotordrehzahl und das Sollmotordrehmoment des Verbrennungsmotors können immer gleich gewählt werden, so dass die Streubreite der Messergebnisse abnimmt.
  • - Die Überprüfung der Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators kann für mehrere vordefinierte Sollmotordrehzahlen und Sollmotordrehmomente des Verbrennungsmotors evaluiert werden, so dass eine Kurve oder Fläche erhalten werden kann, die den aktuellen Alterungszustand des LNT-Katalysators beschreibt. Die Verwendung der Kurve bzw. Fläche ermöglicht eine einfache Identifizierung von Ausreißern. Die Genauigkeit Aussagen über die Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators kann dadurch erhöht werden.
In summary, the following advantages can be realized with the described invention:
  • - Compared to a review of the functionality of the LNT catalyst under normal operating conditions, the conditions, eg. B. the combustion air ratio λ , upstream of the LNT catalyst is not affected by the vehicle operator and its specifications.
  • - The engine torque of the engine can be controlled, for. B. can be set to a desired engine torque at the stable operating conditions are easily accessible and can be maintained over a sufficiently long period of time.
  • - The target engine speed and the target engine torque of the engine can always be chosen the same, so that the spread of the measurement results decreases.
  • The LNT catalytic converter capability test can be evaluated for a plurality of predefined engine target engine speeds and engine target torques so that a curve or area describing the current aging condition of the LNT catalyst can be obtained. The use of the curve or surface allows easy identification of outliers. The accuracy statements about the functionality of the LNT catalyst can be increased thereby.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung und den Abbildungen ersichtlich. Die Erfindung wird anhand der Abbildungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kraftfahrzeugs;
  • 2 eine schematische Darstellung eines weiteren beispielhaften Kraftfahrzeugs; und
  • 3 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens.
Further advantages of the present invention will become apparent from the detailed description and the drawings. The invention will be explained in more detail with reference to the figures and the description below. Show it:
  • 1 a schematic representation of an exemplary motor vehicle;
  • 2 a schematic representation of another exemplary motor vehicle; and
  • 3 a flowchart of an embodiment of a method.

1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 1, welches als Hybridelektrokraftfahrzeug mit einem Parallelhybridantriebsstrang ausgebildet ist, mit einer erfindungsgemäßen Anordnung. Das Kraftfahrzeug 1 weist einen Antriebsstrang 3 zum Bewegen der Räder 16 mit einem Verbrennungsmotor 5, der über vier Zylinder 15 verfügt, einer Kupplung 4, die als elektrisch betätigte Kupplung ausgebildet ist, und einem Getriebe 17 auf. Es sei darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Zylinder 15 in keiner Weise einschränkend ist und auch Verbrennungsmotoren 5 mit einer abweichenden Anzahl an Zylindern 15, z. B. mit sechs oder acht Zylindern 15 eingesetzt werden können. Bei dem Getriebe 17 kann es sich um ein Automatikgetriebe oder ein manuelles Getriebe handeln. 1 schematically shows an embodiment of a motor vehicle 1 , which is designed as a hybrid electric vehicle with a parallel hybrid drive train, with an inventive arrangement. The car 1 has a drive train 3 to move the wheels 16 with an internal combustion engine 5 that has four cylinders 15 has a clutch 4 , which is designed as an electrically actuated clutch, and a transmission 17 on. It should be noted that the number of cylinders 15 is in no way limiting and also combustion engines 5 with a different number of cylinders 15 , z. B. with six or eight cylinders 15 can be used. In the transmission 17 it can be an automatic transmission or a manual transmission.

Der Verbrennungsmotor 5 kann als handelsüblicher Diesel- oder Ottomotor ausgeführt sein. Der Verbrennungsmotor 5 kann zur Ausführung verschiedener Verbrennungs- und Gemischaufbereitungsverfahren ausgebildet sein und mit verschiedenen Brennstoffen betrieben werden. Die vorliegende Erfindung ist von besonderer Relevanz für Verbrennungsmotoren 5, die zumindest zeitweise im Magerbetrieb (mit Luftüberschuss) und mit Kraftstoffen aus Kohlenwasserstoffverbindungen betrieben werden. Solche Verbrennungsmotoren 5 stoßen ein Abgasgemisch 7 aus, welches Stickoxide enthält. Beispiele dafür sind handelsübliche PKW- und LKW-Dieselmotoren.The internal combustion engine 5 can be designed as a commercial diesel or gasoline engine. The internal combustion engine 5 may be designed to carry out various combustion and mixture treatment processes and be operated with different fuels. The present invention is of particular relevance to internal combustion engines 5 which are at least temporarily operated in lean operation (with excess air) and with fuels from hydrocarbon compounds. Such internal combustion engines 5 collide exhaust gas mixture 7 from which contains nitrogen oxides. Examples of this are commercially available passenger car and truck diesel engines.

Im Ausführungsbeispiel ist dem Verbrennungsmotor 5 außerdem ein Abgasturbolader zugeordnet, der eine Abgasturbine 18 und einen Verdichter 19 aufweist. Das Vorhandensein eines Abgasturboladers ist lediglich optional, d. h. die Erfindung ist nicht darauf beschränkt.In the embodiment, the internal combustion engine 5 also associated with an exhaust gas turbocharger, which is an exhaust gas turbine 18 and a compressor 19 having. The presence of an exhaust gas turbocharger is merely optional, that is, the invention is not limited thereto.

Weiterhin ist ein Zuluftstrang 13 zum Zuführen von Zuluft 14 oder eines mittels der Zuluft 14 gebildeten Luft-Kraftstoff-Gemischs zum Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors 5 vorgesehen. Außerdem verfügt das Kraftfahrzeug 1 gemäß 1 über einen Abgasstrang 6 zum Abführen des vom Verbrennungsmotor 5 gebildeten Abgasgemischs 7.Furthermore, there is a Zuluftstrang 13 for supplying supply air 14 or one by means of the supply air 14 formed air-fuel mixture to the combustion chamber of the internal combustion engine 5 intended. In addition, the motor vehicle has 1 according to 1 via an exhaust system 6 for discharging the engine 5 formed exhaust gas mixture 7 ,

In dem Abgasstrang 6 ist ein LNT-Katalysator 2 angeordnet. Um die Temperatur der des LNT-Katalysators 2 ermitteln zu können, sind am oder im LNT-Katalysator 2 Mittel 9 zum Ermitteln der Temperatur des LNT-Katalysators 2, beispielsweise in Form eines Temperatursensors, angeordnet. Zudem sind im Abgasstrang 6 stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators 2 Lambdasensoren 11a, 11b zur Ermittlung des Verbrennungsluftverhältnisses λ angeordnet.In the exhaust system 6 is an LNT catalyst 2 arranged. To the temperature of the LNT catalyst 2 to be able to determine are on or in the LNT catalyst 2 medium 9 for determining the temperature of the LNT catalyst 2 , For example, in the form of a temperature sensor arranged. In addition, in the exhaust system 6 upstream and downstream of the LNT catalyst 2 lambda sensors 11a . 11b for determining the combustion air ratio λ arranged.

Optional können im Abgasstrang 6 weitere Abgasnachbehandlungseinrichtungen, z. B. ein SCR-Katalysator, angeordnet sein (nicht dargestellt). Beispielsweise kann ein SCR-Katalysator im Abgasstrang 6 stromabwärts des LNT-Katalysators 2 angeordnet sein.Optionally, in the exhaust system 6 further exhaust aftertreatment devices, eg. As an SCR catalyst may be arranged (not shown). For example, an SCR catalytic converter in the exhaust system 6 downstream of the LNT catalyst 2 be arranged.

Darüber hinaus ist eine Elektromaschine 8 vorhanden, bei der es sich um einen sog. belt integrated starter generator (BISG), z. B. mit einer Nennspannung von 12 V oder 48 V handelt, und welche an der P0-Position angeordnet ist. Alternativ kann die Elektromaschine 8 als P1- oder P2-Elektromaschine ausgebildet sein und ggf. mit einer weiteren, z. B. einer P3- oder P4-Elektromaschine, kombiniert werden.In addition, an electric machine 8th existing, which is a so-called belt integrated starter generator (BISG), z. B. with a rated voltage of 12 V or 48 V, and which is arranged at the P0 position. Alternatively, the electric machine 8th be designed as a P1 or P2 electric machine and possibly with another, z. As a P3 or P4 electric machine combined.

Die Elektromaschine 8 ist zum Antreiben des Verbrennungsmotors 5 ausgebildet. Darüber hinaus dient die Elektromaschine 8 der Umwandlung von vom Verbrennungsmotor 2 erzeugter kinetischer Energie in elektrische Energie. Die Elektromaschine 8 ist mit einer wiederaufladbaren Batterie 12 verbunden, die zum Speichern der elektrischen Energie ausgebildet ist.The electric machine 8th is for driving the internal combustion engine 5 educated. In addition, the electric machine is used 8th the conversion of the combustion engine 2 generated kinetic energy into electrical energy. The electric machine 8th is with a rechargeable battery 12 connected, which is designed to store the electrical energy.

Das Kraftfahrzeug 1 weist zudem eine Steuer- und Verarbeitungseinheit 10 auf, die signaltechnisch mit dem Mittel 9 zum Ermitteln der Temperatur des LNT-Katalysators, den Lambdasensoren 11a, 11b, der Elektromaschine 8, dem Verbrennungsmotor 5 sowie der Kupplung 4 verbunden ist. Die Steuer- und Verarbeitungseinheit 10 kann als Teil einer Motorsteuerung ausgebildet oder in diese integriert sein.The car 1 also has a control and processing unit 10 on, the signal technically with the means 9 for determining the temperature of the LNT catalyst, the lambda sensors 11a . 11b , the electric machine 8th , the internal combustion engine 5 as well as the clutch 4 connected is. The control and processing unit 10 may be formed as part of a motor control or integrated into this.

Eine weitere Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs gemäß der Darstellung der 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß der Darstellung der 1 lediglich darin, dass das Mittel 9 zum Ermitteln der Temperatur des LNT-Katalysators 2 nicht am oder im LNT-Katalysator 2, sondern als Temperatursensor im Abgasstrang 6 unmittelbar stromaufwärts des LNT-Katalysators 2 angeordnet ist. Es wird also die Temperatur des Abgasgemischs 7 unmittelbar stromaufwärts des LNT-Katalysators 2 bestimmt, woraus die Temperatur des LNT-Katalysators 2 abgeleitet werden kann.A further embodiment of a motor vehicle according to the representation of 2 differs from the embodiment according to the illustration of 1 only in that the means 9 for determining the temperature of the LNT catalyst 2 not on or in the LNT catalyst 2 , but as a temperature sensor in the exhaust system 6 immediately upstream of the LNT catalyst 2 is arranged. It is therefore the temperature of the exhaust gas mixture 7 immediately upstream of the LNT catalyst 2 determines the temperature of the LNT catalyst 2 can be derived.

Ein beispielhaftes Verfahren wird nachfolgend bezugnehmend auf 3 beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise die Schritte S1 bis S9 aufweisen und mittels des Kraftfahrzeugs 1 gemäß 1 oder 2 durchgeführt werden.An exemplary method will be described below with reference to FIG 3 described. The method according to the invention can be, for example, the steps S1 to S9 and by means of the motor vehicle 1 according to 1 or 2 be performed.

In einem Verfahrensschritt S1 wird der Verbrennungsmotor 5 vom restlichen Antriebsstrang entkoppelt, so dass sich das Kraftfahrzeug 1 im Segelbetrieb befindet. Die Entkopplung kann beispielsweise durch Lösen der Kupplung 4 erfolgen, indem an diese ein entsprechendes Steuersignal von der Steuer- und Verarbeitungseinheit 10 ausgegeben wird.In one process step S1 becomes the internal combustion engine 5 decoupled from the rest of the drive train, so that the motor vehicle 1 in sail mode. The decoupling can, for example, by releasing the clutch 4 take place by a corresponding control signal from the control and processing unit 10 is issued.

Außerdem wird im Schritt S2 die Kopplung des Verbrennungsmotors 5 mit der Elektromaschine 8 sichergestellt. Handelt es sich z. B. um ein Hybridelektrokraftfahrzeug mit einer Anordnung der Elektromaschine 8 in der P0- (siehe 1 oder 2) oder P1-Position, so ist die Elektromaschine 8 stets mit dem Verbrennungsmotor 5 gekoppelt, so dass die Kopplung stets sichergestellt ist. Ist die Elektromaschine 8 z. B. in der P2-Position eines Hybridelektrokraftfahrzeugs angeordnet, wird die Kopplung des Verbrennungsmotors 5 mit der Elektromaschine 8 sichergestellt, indem die zwischen Elektromaschine 8 und Verbrennungsmotor 5 angeordnete Kupplung geschlossen wird bzw. geschlossen verbleibt.In addition, in step S2 the coupling of the internal combustion engine 5 with the electric machine 8th ensured. Is it z. B. to a hybrid electric vehicle with an arrangement of the electric machine 8th in the P0- (see 1 or 2 ) or P1 position, this is the electric machine 8th always with the combustion engine 5 coupled, so that the coupling is always ensured. Is the electric machine 8th z. B. arranged in the P2 position of a hybrid electric vehicle, the coupling of the internal combustion engine 5 with the electric machine 8th ensured by the between electric machine 8th and internal combustion engine 5 arranged clutch is closed or remains closed.

Im nachfolgenden Schritt S3 wird die Temperatur des LNT-Katalysators 2 ermittelt. Sodann wird in einem Schritt S4 die Temperatur des LNT-Katalysators 2 mit einer Mindesttemperatur und einer Maximaltemperatur verglichen. Liegt die Temperatur des LNT-Katalysators 2 zwischen der Mindest- und der Maximaltemperatur, wird das Verfahren anschließend mit Schritt S5 fortgesetzt. Ist dies nicht der Fall, geht das Verfahren zurück zu Schritt S3.In the following step S3 becomes the temperature of the LNT catalyst 2 determined. Then in one step S4 the temperature of the LNT catalyst 2 compared with a minimum temperature and a maximum temperature. Is the temperature of the LNT catalyst 2 between the minimum and the maximum temperature, the procedure is subsequently followed by step S5 continued. If not, the procedure goes back to step S3 ,

Im Schritt S5 wird der Verbrennungsmotor 5 mittels der Elektromaschine 8 angetrieben, bis die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 5 eine Sollmotordrehzahl erreicht. Die Motordrehzahl wird bei der Sollmotordrehzahl konstant gehalten. In step S5 becomes the internal combustion engine 5 by means of the electric machine 8th driven until the engine speed of the internal combustion engine 5 reaches a target engine speed. The engine speed is kept constant at the target engine speed.

Im Schritt S6 wird ein Verbrennungsvorgang im Verbrennungsmotor 5 durchgeführt, bis das Motordrehmoment des Verbrennungsmotors ein Sollmotordrehmoment erreicht. Das Motordrehmoment wird bei dem Sollmotordrehmoment konstant gehalten. Am Ende des Schritts S6 sind stabile Betriebsbedingungen ausgebildet.In step S6 becomes a combustion process in the internal combustion engine 5 performed until the engine torque of the internal combustion engine reaches a target engine torque. The engine torque is kept constant at the target engine torque. At the end of the step S6 stable operating conditions are formed.

Im Schritt 7 beginnt die Ermittlung der Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators 2, indem der LNT-Katalysator 2 mit einem veränderlichen Verbrennungsluftverhältnis λ beaufschlagt wird. Hierfür kann ein entsprechendes Steuersignal an den Verbrennungsmotor 5 von der Steuer- und Verarbeitungseinheit 10 ausgegeben werden.In step 7 begins the determination of the oxygen storage capacity of the LNT catalyst 2 by adding the LNT catalyst 2 with a variable combustion air ratio λ is charged. For this purpose, a corresponding control signal to the internal combustion engine 5 from the control and processing unit 10 be issued.

Im Schritt S8 wird der zeitliche Verlauf des Verbrennungsluftverhältnisses λ stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators ermittelt, z. B. mittels der Lambdasensoren 11a, 11 b.In step S8 becomes the time course of the combustion air ratio λ upstream and downstream of the LNT catalyst, e.g. B. by means of lambda sensors 11a . 11 b.

Abschließend erfolgt im Schritt S9 die Ermittlung der Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators 2 anhand der zeitlichen Verläufe des Verbrennungsluftverhältnisses λ stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators 2 anhand derer einer Aussage über die Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators 2 getroffen werden kann. Die Ermittlung der Sauerstoffspeicherkapazität kann mittels der Steuer- und Verarbeitungseinheit 10 erfolgen, indem diese Sensorsignale der Lambdasensoren 11a, 11b empfängt und auswertet.Finally, in the step S9 the determination of the oxygen storage capacity of the LNT catalyst 2 based on the temporal course of the combustion air ratio λ upstream and downstream of the LNT catalyst 2 on the basis of a statement about the functionality of the LNT catalyst 2 can be taken. The determination of the oxygen storage capacity can by means of the control and processing unit 10 done by these sensor signals of the lambda sensors 11a . 11b receives and evaluates.

Beispielsweise kann die ermittelte Sauerstoffkapazität mit einer Mindestsauerstoffspeicherkapazität verglichen werden. Wird die Mindestsauerstoffspeicherkapazität unterschritten, kann ein Signal, z. B. ein optisches oder akustisches Signal, ausgegeben werden, um auf eine unzureichende Funktionsfähigkeit des LNT-Katalysators 2 hinzuweisen. Optional kann die Sauerstoffspeicherkapazität mehrmals, z. B. mehrmals bei unterschiedlichen stabilen Betriebsbedingungen mit voneinander abweichenden Sollmotordrehzahlen und/oder Sollmotordrehmomenten, ermittelt werden.For example, the determined oxygen capacity can be compared to a minimum oxygen storage capacity. If the minimum oxygen storage capacity falls below a signal, z. As an optical or acoustic signal, issued to an insufficient functionality of the LNT catalyst 2 to point. Optionally, the oxygen storage capacity may be repeated several times, e.g. B. several times at different stable operating conditions with different target engine speeds and / or target engine torque can be determined.

Im Verlauf des gesamten Verfahrens kann zudem vom Verbrennungsmotor 5 erzeugte kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt und gespeichert, d. h. rekuperiert, werden. Hierzu kann die Elektromaschine 8 entsprechend als Generator ausgebildet und mit einer wieder aufladbaren Batterie 12 verbunden sein.In the course of the entire process can also by the internal combustion engine 5 generated kinetic energy is converted into electrical energy and stored, ie recuperated be. For this purpose, the electric machine 8th designed accordingly as a generator and with a rechargeable battery 12 be connected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kraftfahrzeugmotor vehicle
22
LNT-KatalysatorLNT catalyst
33
Antriebsstrangpowertrain
44
Kupplungclutch
55
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
66
Abgasstrangexhaust gas line
77
Abgasgem ischExhaust gas mixture
88th
Elektromaschineelectric machine
99
Mittel zum Ermitteln der TemperaturMeans for determining the temperature
1010
Steuer- und VerarbeitungseinheitControl and processing unit
11a, 11b11a, 11b
Lambdasensorlambda sensor
1212
wiederaufladbare Batterierechargeable battery
1313
ZuluftstrangZuluftstrang
1414
Zuluftsupply air
1515
Zylindercylinder
1616
Radwheel
1717
Getriebetransmission
1818
Abgasturbineexhaust turbine
1919
Verdichter compressor
λλ
VerbrennungsluftverhältnisCombustion air ratio

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012218728 A1 [0007]DE 102012218728 A1 [0007]
  • DE 102016200155 A1 [0008]DE 102016200155 A1 [0008]

Claims (16)

Verfahren zur Bereitstellung von stabilen Betriebsbedingungen zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines im Abgasstrang (6) eines einen Teil eines Antriebsstrangs (3) bildenden Verbrennungsmotors (5) angeordneten LNT-Katalysators (2), aufweisend die folgenden Schritte: - Entkoppeln des Verbrennungsmotors (5) vom restlichen Antriebsstrang (3), - Sicherstellen einer Kopplung des Verbrennungsmotors (5) mit einer Elektromaschine (8), die zum Antreiben des Verbrennungsmotors (5) ausgebildet ist, - Ermitteln der Temperatur des LNT-Katalysators (2), - Vergleichen der Temperatur des LNT-Katalysators (2) mit einer Mindesttemperatur und einer Maximaltemperatur, - falls die Temperatur des LNT-Katalysators (2) zwischen der Mindesttemperatur und der Maximaltemperatur liegt, Ausbilden von stabilen Betriebsbedingungen mittels o Antreiben des Verbrennungsmotors (5) mit einer Motordrehzahl bis zum Erreichen einer Sollmotordrehzahl mittels der Elektromaschine (8), o Konstanthalten der Motordrehzahl bei der Sollmotordrehzahl mittels der Elektromaschine (8), o Durchführen eines Verbrennungsvorgangs im Verbrennungsmotor (5) bis ein Motordrehmoment des Verbrennungsmotors (5) ein Sollmotordrehmoment erreicht und o Konstanthalten des Motordrehmoments bei dem Sollmotordrehmoment.Method for providing stable operating conditions for checking the operability of an LNT catalytic converter (2) arranged in the exhaust line (6) of an internal combustion engine (5) forming part of a drive train (3), comprising the following steps: Decoupling the internal combustion engine (5) from the remaining drive train (3), Ensuring a coupling of the internal combustion engine (5) with an electric machine (8) designed to drive the internal combustion engine (5), Determining the temperature of the LNT catalyst (2), Comparing the temperature of the LNT catalyst (2) with a minimum temperature and a maximum temperature, - if the temperature of the LNT catalyst (2) is between the minimum temperature and the maximum temperature, forming stable operating conditions by means of o driving the internal combustion engine (5) with an engine speed until reaching a target engine speed by means of the electric machine (8), o Keeping constant the engine speed at the target engine speed by means of the electric machine (8), o Performing a combustion process in the internal combustion engine (5) until an engine torque of the internal combustion engine (5) reaches a target engine torque and o Constant maintenance of the engine torque at the target engine torque. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Ausbilden der stabilen Betriebsbedingungen die Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators (2) ermittelt wird.Method according to Claim 1 wherein, after forming the stable operating conditions, the oxygen storage capacity of the LNT catalyst (2) is determined. Verfahren nach Anspruchs 2, wobei die Sauerstoffspeicherkapazität ermittelt wird, indem die folgenden Schritte durchgeführt werden: - Beaufschlagen des LNT-Katalysators (2) mit einem veränderlichen Verbrennungsluftverhältnis λ, - Ermitteln des zeitlichen Verlaufs des Verbrennungsluftverhältnisses λ stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators (2) und - Ermitteln der Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators (2) anhand der zeitlichen Verläufe des Verbrennungsluftverhältnisses λ stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators (2).Method according to Claim 2 in which the oxygen storage capacity is determined by performing the following steps: - charging the LNT catalyst (2) with a variable combustion air ratio λ, - determining the time profile of the combustion air ratio λ upstream and downstream of the LNT catalyst (2) and - determining the oxygen storage capacity of the LNT catalyst (2) based on the timing of the combustion air ratio λ upstream and downstream of the LNT catalyst (2). Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die ermittelte Sauerstoffkapazität mit einer Mindestsauerstoffspeicherkapazität verglichen wird und bei Unterschreiten der Mindestsauerstoffspeicherkapazität ein Signal ausgegeben wird.Method according to Claim 2 or 3 , wherein the determined oxygen capacity is compared with a minimum oxygen storage capacity and a signal is output when falling below the minimum oxygen storage capacity. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Sauerstoffspeicherkapazität mehrmals ermittelt und ein Sauerstoffspeicherkapazitätsmittelwert gebildet wird und wobei der Sauerstoffspeicherkapazitätsmittelwert mit der Mindestsauerstoffspeicherkapazität verglichen wird.Method according to one of Claims 2 to 4 wherein the oxygen storage capacity is determined multiple times and an oxygen storage capacity average is formed and wherein the oxygen storage capacity average is compared to the minimum oxygen storage capacity. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Sauerstoffspeicherkapazität mehrmals bei unterschiedlichen stabilen Betriebsbedingungen mit voneinander abweichenden Sollmotordrehzahlen und/oder Sollmotordrehmomenten ermittelt wird.Method according to one of Claims 2 to 5 wherein the oxygen storage capacity is determined several times at different stable operating conditions with different target engine speeds and / or target engine torques. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei vom Verbrennungsmotor (5) erzeugte kinetische Energie rekuperiert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the kinetic energy generated by the internal combustion engine (5) is recuperated. Steuer- und Verarbeitungseinheit (10) zur Bereitstellung von stabilen Betriebsbedingungen zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines im Abgasstrang (6) eines einen Teil eines Antriebsstrangs (3) bildenden Verbrennungsmotors (5) angeordneten LNT-Katalysators (2), die dazu ausgebildet ist - ein Steuersignal zum Entkoppeln des Verbrennungsmotors (5) vom restlichen Antriebsstrang (3) auszugeben, - eine Temperatur des LNT-Katalysators (2) mit einer Mindesttemperatur und einer Maximaltemperatur zu vergleichen und - falls die Temperatur des LNT-Katalysators (2) zwischen der Mindesttemperatur und der Maximaltemperatur liegt, ◯ ein Steuersignal an eine Elektromaschine (8) zum Antreiben des Verbrennungsmotors (5), bis eine Motordrehzahl des Verbrennungsmotors (5) eine Sollmotordrehzahl erreicht, und zum Konstanthalten der Motordrehzahl bei der Sollmotordrehzahl auszugeben und ◯ ein Steuersignal an den Verbrennungsmotor (5) zum Durchführen eines Verbrennungsvorgangs im Verbrennungsmotor (5), bis ein Motordrehmoment des Verbrennungsmotors (5) ein Sollmotordrehmoment erreicht, und zum Konstanthalten des Motordrehmoments bei dem Sollmotordrehmoment auszugeben.Control and processing unit (10) for providing stable operating conditions for checking the operability of a in the exhaust line (6) of a part of a drive train (3) forming the internal combustion engine (5) arranged LNT catalyst (2), which is designed to output a control signal for decoupling the internal combustion engine (5) from the rest of the drive train (3), - To compare a temperature of the LNT catalyst (2) with a minimum temperature and a maximum temperature and if the temperature of the LNT catalyst (2) is between the minimum temperature and the maximum temperature, ◯ a control signal to an electric machine (8) for driving the internal combustion engine (5) until an engine speed of the internal combustion engine (5) reaches a target engine speed, and to keep the engine speed constant at the target engine speed and ◯ a control signal to the internal combustion engine (5) for performing a combustion operation in the internal combustion engine (5) until an engine torque of the internal combustion engine (5) reaches a target engine torque, and to output the engine torque at the target engine torque. Steuer- und Verarbeitungseinheit (10) nach Anspruch 8, die dazu ausgebildet ist, - ein Steuersignal zum Koppeln des Verbrennungsmotors (5) mit der Elektromaschine (8) auszugeben.Control and processing unit (10) according to Claim 8 adapted to output a control signal for coupling the internal combustion engine (5) to the electric machine (8). Steuer- und Verarbeitungseinheit (10) nach Anspruch 8 oder 9, die dazu ausgebildet ist, - ein Steuersignal zur Änderung des zeitlichen Verlaufs des Verbrennungsluftverhältnisses λ eines den Verbrennungsmotor (5) verlassenden Abgasgemischs (7) auszugeben und - eine Sauerstoffspeicherkapazität des LNT-Katalysators (2) anhand von zeitlichen Verläufen des Verbrennungsluftverhältnisses λ stromaufwärts und stromabwärts des LNT-Katalysators (2) zu ermitteln.Control and processing unit (10) according to Claim 8 or 9 which is designed to output a control signal for changing the time profile of the combustion air ratio λ of an exhaust gas mixture leaving the internal combustion engine, and an oxygen storage capacity of the LNT catalytic converter based on time profiles of the combustion air ratio λ upstream and downstream to determine the LNT catalyst (2). Anordnung zur Bereitstellung von stabilen Betriebsbedingungen zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines LNT-Katalysators (2), aufweisend: - einen Antriebsstrang (3) mit einer Kupplung (4) und einem Verbrennungsmotor (5), wobei der Verbrennungsmotor (5) mittels der Kupplung (4) vom restlichen Antriebsstrang (3) entkoppelbar ist, - einen sich an den Verbrennungsmotor (5) anschließenden Abgasstrang (6) zur Aufnahme eines von dem Verbrennungsmotor (5) erzeugten Abgasgemischs (7), - den in dem Abgasstrang (6) angeordneten LNT-Katalysator (2), - eine Elektromaschine (8), ausgebildet zum Antreiben des Verbrennungsmotors (5), - Mittel (9) zum Ermitteln der Temperatur des LNT-Katalysators (2) und - eine Steuer- und Verarbeitungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10. Arrangement for providing stable operating conditions for checking the operability of an LNT catalytic converter (2), comprising: a drive train (3) with a clutch (4) and an internal combustion engine (5), the internal combustion engine (5) being operated by means of the clutch (4 ) can be decoupled from the remaining drive train (3), - an exhaust line (6) adjoining the internal combustion engine (5) for receiving an exhaust gas mixture (7) generated by the internal combustion engine (5), - the LNT system arranged in the exhaust line (6) Catalyst (2), - an electric machine (8), designed to drive the internal combustion engine (5), - means (9) for determining the temperature of the LNT catalyst (2) and - a control and processing unit (10) according to one of Claims 8 to 10 , Anordnung nach Anspruch 11, aufweisend: - einen stromaufwärts des LNT-Katalysators (2) angeordneten Lambdasensor (11 a) und - einen stromabwärts des LNT-Katalysators (2) angeordnete Lambdasensor (11b).Arrangement according to Claim 11 comprising: - a lambda sensor (11 a) arranged upstream of the LNT catalytic converter (2), and - a lambda sensor (11b) arranged downstream of the LNT catalytic converter (2). Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Kupplung (4) als elektrisch betätigte Kupplung ausgebildet ist.Arrangement according to Claim 11 or 12 , wherein the clutch (4) is designed as an electrically operated clutch. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Elektromaschine (8) zum Rekupieren von vom Verbrennungsmotor (5) erzeugter kinetischer Energie ausgebildet ist.Arrangement according to one of Claims 11 to 13 wherein the electric machine (8) is designed for recuperation of kinetic energy generated by the internal combustion engine (5). Kraftfahrzeug (1) mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14.Motor vehicle (1) with an arrangement according to one of Claims 11 to 14 , Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 15, ausgebildet als Hybridelektrokraftfahrzeug.Motor vehicle (1) according to Claim 15 , designed as a hybrid electric vehicle.
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