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Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und ein Steuergerät zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung zum Reinigen eines Abgasstromes eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug.
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Mit Abgasnachbehandlungsvorrichtungen werden Verbrennungsgase, nachdem sie den Brennraum oder die Brennkammer der Brennkraftmaschine verlassen haben, auf mechanischem, katalytischem oder chemischem Wege gereinigt, um so gesetzliche Schadstofflimits einhalten zu können.
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Dieselmotoren und moderne Magermix-Ottomotoren arbeiten in einem Magerbetrieb, d.h. mit einem Sauerstoffüberschuss (λ > 1). Herkömmliche Dreiwegekatalysatoren können daher nicht eingesetzt werden. Zwar sind die Oxidation von Kohlenmonoxid (CO) und unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe (CmHn) bei Sauerstoffüberschuss analog zum herkömmlichen Dreiwegekatalysator weiterhin möglich, jedoch müssen Stickoxide (NOx) konvertiert werden, nachdem sie gegebenenfalls zwischengespeichert wurden. Deren katalytische Reduktion erfolgt zyklisch mit einem stöchiometrischen bis fetten Abgasgemisch. Daher sind Katalysatoren mit zusätzlichen chemischen Elementen erforderlich, die eine Speicherung von NOx ermöglichen, sogenannte NOx-Speicherkatalysatoren.
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Um diese Zwischenspeicherung der Stickoxide im NOx-Speicherkatalysator zu erreichen, werden auf geeigneten Trägern ein Edelmetallkatalysator wie Platin und eine NOx-Speicherkomponente, die meistens ein Erdalkalimetall wie Barium ist, aufgebracht. In der mageren, das heißt sauerstoffreichen, Atmosphäre werden die Stickstoffoxide unter der Wirkung des Edelmetallkatalysators aufoxidiert, unter Ausbildung von Nitraten wie beispielsweise Bariumnitrat im Katalysator absorbiert und somit aus dem Abgasstrom entfernt. Durch regelmäßiges, kurzzeitiges „Anfetten“ des Abgases laufen diese Reaktionen in der entgegengesetzten Richtung ab, wodurch die NOx-Moleküle wieder in den Abgasstrom abgegeben und durch die in der fetten Atmosphäre vorhandenen reduzierenden Komponenten wie CmHn und/oder CO zu Stickstoff konvertiert werden.
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Ist die Aufnahmekapazität des NOx-Speicherkatalysators erschöpft, wird durch ein Steuergerät für einige Sekunden ein fettes unterstöchiometrisches, reduzierendes Abgasgemisch eingestellt. In diesem kurzen Regenerationsbetrieb wird das im Katalysator zwischengespeicherte NOx zu Stickstoff reduziert und damit der NOx-Speicherkatalysator für den nächsten Speicherzyklus vorbereitet. Durch dieses Vorgehen ist es möglich, die Schadstoffemissionen mit Luftüberschuss betriebener Brennkraftmaschinen zu minimieren und Schadstoffgrenzwerte einzuhalten.
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Ein Anfetten zum Durchführen einer derartigen Regeneration der NOx-Speicherkatalysatoren kann durch eine Kraftstoffeinspritzung, eine späte Kraftstoffeinspritzung, durch Verändern des Verhältnisses der Kraftstoffmenge bei der Haupteinspritzung (main injection) zur Kraftstoffmenge bei der Nacheinspritzung (post injection), mittels Ansaugluftdrosselung (air throttling), durch erhöhte Abgasrückführraten oder andere Maßnahmen erreicht werden. Die Dauer und Frequenz der Regenerationen werden von der Motorsteuerung in Abhängigkeit von der gespeicherten Stickoxidmenge, Abgastemperatur, Abgasmassenstrom und anderen Parametern bestimmt.
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NOx-Speicherkatalysatoren unterliegen Alterungs- bzw. Vergiftungsprozessen. Es werden drei Prozesse unterschieden, die alle zu einem Nachlassen der katalytischen Aktivität führen.
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1. Schwefelvergiftung
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Diese Vergiftung ist teilweise oder vollständig reversibel, wenn eine Entschweflung (deSOx)) durchgeführt wird. Es bilden die im Abgas enthaltenden Schwefeloxide (SOx) mit dem Speichermaterial des NOx-Speicherkatalysators Sulfate, die das Speichervermögen des NOx-Speicherkatalysators für Stickoxide reduzieren. Daher muss der NOx-Speicherkatalysator in regelmäßigen Intervallen von den eingelagerten Sulfaten befreit werden. Bei einer konventionellen Implementierung eines NOx-Speicherkatalysators werden häufig Entschweflungen ausgelöst, um sicherzugehen, dass der Grad der Schwefelvergiftung niedrig ist. Ein derartiges Entschwefeln erfolgt bei einem Betrieb mit einem fetten Gemisch und hohen Abgastemperaturen, typischerweise zwischen 550°C bis 750°C Dabei werden zwar die Schwefelverbindungen und die damit verbunden vergiftungsbedingten Leistungseinbußen entfernt, gleichzeitig wird der NOx-Speicherkatalysator aber thermisch belastet. Mit anderen Worten, jeder Entschwefelungsvorgang reduziert die Lebensdauer des NOx-Speicherkatalysators. Diese Lebensdauerreduktion wird bei den aktuellen Anwendungen bei der Auslegung des Abgasnachbehandlungssystems berücksichtigt. Da ein Entschwefeln zudem zusätzlichen Kraftstoffverbrauch bedeutet, ist es sinnvoll, die Anzahl der Entschweflungen soweit wie möglich zu reduzieren. Durch Verbesserungen der NOx-Speicherkatalysatoren kann die Anzahl der Entschweflungen reduziert werden. Zudem können intelligentere Kontrollstrategien, die die tatsächliche Schwefelbeladung und Leistungsfähigkeit des Katalysators berücksichtigen, ebenfalls die Anzahl der Entschweflungen verringern und die Lebensdauer erhöhen.
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2. Thermische Alterung
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Unter thermischer Alterung wird eine durch hohe Temperaturen bedingte Verringerung der katalytischen Oberfläche (Sinterung) verstanden. Diese Alterung ist irreversibel und kann nur durch Reduktion der thermischen Belastung verringert werden.
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3. Deaktivierung durch Überoxidation
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Unter einer Deaktivierung durch Überoxidation werden überoxidationsbedingte Funktionseinbußen durch die Oxidation von Edelmetallen und Cer sowie anderer Metalloxide verstanden.
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Die oben erwähnte Reduktion der Anzahl der Entschweflungen hat eine weitere Auswirkung. NOx-Speicherkatalysatoren haben nicht nur die Aufgabe, NOx zu speichern und zu reduzieren, sondern übernehmen im mageren Normalbetrieb auch die Funktion eines traditionellen Dieseloxidationskatalysators (DOC von englisch diesel oxidation catalytic converter). Dieseloxidationskatalysatoren entfernen Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe aus dem Abgas von Dieselmotoren durch Oxidation mit dem Restsauerstoff. Ein Vorteil von NOx-Speicherkatalysatoren gegenüber Dieseloxidationskatalysatoren ist die niedrigere Light-Off-Temperatur, also die Mindesttemperatur, die zum Start der katalytischen Funktion erreicht werden muss Die Funktion von NOx-Speicherkatalysatoren (deNOx- sowie DOC-Funktionalität) muss periodisch (ca. alle 1000 km) reaktiviert werden, ansonsten kommt es zu einem langsamen Nachlassen der katalytischen Effektivität durch Überoxidation der aktiven Elemente.
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Bisher war keine separate Reaktivierung von NOx-Speicherkatalysatoren nötig, da jede Entschwefelung auch eine Reaktivierungswirkung hat, und die Anzahl der Entschweflungen ausreichend waren. Es werden jedoch zunehmend weniger Entschweflungen benötigt. Damit entfällt aber auch die damit verbundene Aktivierung des NOx-Speicherkatalysators.
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Aus der
DE 10 2006 062 650 A1 ist ein Verfahren zur Reaktivierung edelmetallhaltiger Abgasnachbehandlungskomponenten von dauerhaft betriebenen Brennkraftmaschinen bekannt.
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Aus der
DE 101 03 771 A1 ist ein Verfahren zur Entschwefelung eines Katalysator bekannt, der im Abgastrakt eines Dieselmotors angeordnet ist und eine Oxidationswirkung aufweist.
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Es besteht also Bedarf daran, Wege aufzuzeigen, wie der Betrieb einer derartigen Abgasnachbehandlungsvorrichtung verbessert werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit einem NOx-Speicherkatalysator und einem Dieselpartikelfilter zum Reinigen eines Abgasstromes eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, mit den Schritten:
- Erfassen zumindest eines Wertes indikativ für eine abgeschlossene Dieselpartikelfilterregeneration,
- Auslösen einer Überoxidationsreaktivierung der Abgasnachbehandlungseinrichtung ohne Entschwefelung des Dieselpartikelfilters, wenn der zumindest eine Wert indikativ für eine Überoxidationsreaktivierung der Abgasnachbehandlungseinrichtung ist,
- wobei für die Überoxidationsreaktivierung der Abgasnachbehandlungsvorrichtung die Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit zumindest einem Fettsprung bei einer Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung im Bereich von 450°C bis 550°C beaufschlagt wird.
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Durch die Überoxidationsreaktivierung im Temperaturbereich von 450°C bis 550°C erfolgt eine Reaktivierung des NOx-Speicherkatalysators durch Entfernen von Überoxidationen ohne Entschwefelung. Unter einer Entschwefelung wird dabei das Beheben vergiftungsbedingter Funktionseinbußen durch eine Entfernung von Schwefel verstanden. Jede Entschwefelung bewirkt gleichzeitig eine Überoxidationsreaktivierung, aber eine Überoxidationsreaktivierung bewirkt keine Entfernung von Schwefel, denn dafür sind die Temperaturen nicht hoch genug. Mit anderen Worten, es werden die Entschwefelung und die Überoxidationsreaktivierung voneinander getrennt. Der Vorteil der Überoxidationsreaktivierung gegenüber der Entschwefelung liegt darin, dass die NOx-Speicherkatalysatoren nicht thermisch belastet werden, was ihre Lebensdauer erhöht. Zudem wird der Kraftstoffverbrauch reduziert. Somit wird ein neuer Betriebsmodus der Abgasnachbehandlungsvorrichtung bereitgestellt, mit dem der Betrieb der Abgasnachbehandlungsvorrichtung verbessert wird.
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Erfindungsgemäß wird in einem Schritt geprüft, ob der zumindest eine Wert repräsentativ für eine abgeschlossene Dieselpartikelfilterregeneration ist und nach jeder Dieselpartikelfilterregeneration wird eine Überoxidationsreaktivierung durchgeführt, und in einem weiteren Schritt wird die Überoxidationsreaktivierung unterdrückt, wenn zuvor eine Entschwefelung durchgeführt wurde, und in einem weiteren Schritt wird geprüft, ob ein zweiter Wert repräsentativ für eine Fahrstrecke größer als ein Fahrstrecken-Referenzwert ist, wobei, wenn die Fahrstrecke größer als ein Fahrstrecken-Referenzwert ist, in einem weiteren Schritt die Überoxidationsreaktivierung erfolgt. Es werden also der Reihe nach verschiedene Kriterien geprüft für eine Auslösung einer Überoxidationsreaktivierung. Angefangen wird mit der Dieselpartikelfilterregenration. Die Dieselpartikelfilterregeneration erfolgt bei einer hohen Temperatur im Bereich von 600°C bis 700°C, die Überoxidationen des NOx-Speicherkatalysators beschleunigen. Daher ist eine Überoxidationsreaktivierung nach einer Dieselpartikelfilterregeneration sinnvoll. Es können dann das Kriterium für die Entschwefelung und die Fahrstrecke geprüft werden. So kann die Anzahl derartiger Überoxidationsreaktivierung besonders einfach angepasst werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der zumindest eine Wert repräsentativ für eine abgeschlossene Dieselpartikelfilterregeneration. Bei der Dieselpartikelfilterregenration wird Ruß aus einem Partikelfilter entfernt. Sie erfordert Temperaturen im Bereich von 550°C bis 700°C (typisch 620°C bis 670°C) und erfolgt ausschließlich bei mageren Bedingungen, also bei Sauerstoffüberschuss. Zum Erreichen dieser Temperaturen kann z.B. eine Nacheinspritzung vorgesehen sein. Z.B. kann der erste Wert eine logische Variable sein mit logisch Eins für eine abgeschlossene Dieselpartikelfilterregeneration und logisch Null für keine abgeschlossene Dieselpartikelfilterregeneration. Auf eine Dieselpartikelregeneration hin erfolgt dann im Anschluss eine Überoxidationsreaktivierung. Von Vorteil ist, dass die Abgasnachbehandlungsvorrichtung dann bereits aufgeheizt ist und daher weniger Energie für das Aufheizen aufgebracht werden muss.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Überoxidationsreaktivierung unterdrückt, wenn zuvor eine Entschwefelung durchgeführt wurde. Wie schon erwähnt, geht eine Entschwefelung mit einer Überoxidationsreaktivierung einher, so dass nach einer erfolgten Entschwefelung kein Bedarf mehr daran besteht, Überoxidationen zu entfernen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der zumindest eine Wert repräsentativ für eine Fahrstrecke. Es wird also die gefahrene Fahrstrecke erfasst und mit einem vorbestimmten Referenzwert, z.B. 800 km, verglichen. Übersteigt die gefahrene Fahrstrecke den Referenzwert erfolgt eine Überoxidationsreaktivierung. Immer wenn eine Überoxidationsreaktivierung erfolgt wird der aktuelle Wert für die Fahrstrecke auf null gesetzt, also mit der Erfassung der Fahrstrecke von vorne begonnen. So wird sichergestellt, dass es zumindest jeweils nach einem Abfahren der vorbestimmten Fahrstrecke zu einer Überoxidationsreaktivierung kommt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat der zumindest eine Fettsprung eine Dauer von zumindest 3 s bis 8 s. Z.B. kann der Fettsprung sich zeitlich bis zu einem Durchbruch eines fetten Gemisches durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung erstrecken. Der Durchbruch des fetten Gemisches durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung kann mit einer ausgangsseitig der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordneten Lambda-Sonde erfasst werden. So kann besonders einfach die Überoxidationsreaktivierung überwacht und gesteuert werden. Ferner kann der Fettsprung eine Mehrzahl von Spülungen mit einem fetten Gemisch umfassen. Es wird also mehrmals innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer zwischen einem Betrieb mit fettem und magerem Gemisch gewechselt, wobei die jeweilige Länge der Phasen eines Betriebs mit einem fetten Gemisch nicht ausreicht um einen Durchbruch zu bewirken.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Zeitdauer und/oder zurückgelegte Entfernung erfasst, und das Verfahren wird gestartet, wenn die Zeitdauer und/oder die Entfernung einen jeweiligen Referenzwert überschreiten. So kann besonders einfach eine Überoxidation erfasst werden und ein Trigger- bzw. Startsignal bereitgestellt werden. Alternativ kann auch ein Modell der chemischen Prozesse in dem NOx-Speicherkatalysator verwendet werden, um eine Überoxidation zu bestimmen.
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Ferner gehören zur Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein Steuergerät und ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Steuergerät.
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Es wird nun die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 in schematischer Darstellung Komponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
- 2 in schematischer Darstellung ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der in 1 gezeigten Komponenten.
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Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen.
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Dargestellt sind Komponenten eines Antriebsstrangs 4 eines Kraftfahrzeugs 2, wie z.B. eines PKWs. Dabei werden unter dem Antriebsstrang 4 des Kraftfahrzeugs 2 alle Komponenten verstanden, die im Kraftfahrzeug 2 ein Drehmoment für den Antrieb generieren und bis auf die Straße übertragen.
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1 zeigt von den Komponenten eine als Traktionsmotor dienende Brennkraftmaschine 6, eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 zum Reinigen eines Abgasstromes der Brennkraftmaschine 6 und ein Steuergerät 10.
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Die Brennkraftmaschine 6 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein mager betriebener Dieselmotor, d.h. der Dieselmotor wird im Normalbetrieb mit einem Sauerstoffüberschuss (λ > 1) betrieben. Abweichend hiervon kann die Brennkraftmaschine 6 auch als Ottomotor im Magerbetrieb zur Erhöhung des Motorwirkungsgrades ausgebildet sein.
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Die Brennkraftmaschine 6 kann turboaufgeladen sein, so dass im Abgasstrom der Brennkraftmaschine 6 eine Turbine 14 eines Abgasturboladers nachgeschaltet ist.
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Die in Abgasströmungsrichtung der Brennkraftmaschine 6 nachgeschaltete Abgasnachbehandlungsvorrichtung 8 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen NOx-Speicherkatalysator und einen Dieselpartikelfilter auf.
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Der NOx-Speicherkatalysator ist zur Speicherung von NOx (Stickoxiden) ausgebildet. Er weist einen Aufbau mit einem geeigneten Träger mit einem Edelmetallkatalysator wie Platin und einer NOx-Speicherkomponente, wie z. B. ein Erdalkalimetall wie Barium, auf.
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Der Brennkraftmaschine 6 ist das Steuergerät 10 zugeordnet, das einen Wechsel von einem Betrieb mit Sauerstoffüberschuss zu einem unterstöchiometrischen Betrieb und umgekehrt bewirkt, um eine Regeneration des NOx-Speicherkatalysators zu bewirken.
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Hierzu und für die nachfolgend beschriebenen Aufgaben und Funktionen weist das Steuergerät 10 Hard- und/oder Softwarekomponenten auf.
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Der NOx-Speicherkatalysator unterliegt einem Alterungs- bzw. Vergiftungsprozess, bei dem die im Abgas enthaltenden Schwefeldioxide mit dem Speichermaterial des NOx-Speicherkatalysators Sulfate bilden, die das Speichervermögen des NOx-Speicherkatalysators für Stickoxide reduzieren. Daher muss der NOx-Speicherkatalysator in regelmäßigen Intervallen von den eingelagerten Sulfaten befreit werden. Ein derartiges Entschwefeln (DeSOx) erfolgt, indem das Steuergerät 10 bewirkt, dass bei Temperaturen im Bereich 550°C bis 750°C mehrere Fettsprünge erzeugt werden durch einen Wechsel von einem mageren Gemisch zu einem fetten Gemisch und umgekehrt.
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Ferner ist das Steuergerät 10 dazu ausgebildet, eine Dieselpartikelfilterregenration zu bewirken. Hierzu werden die Temperaturen durch z.B. Nacheinspritzungen, in einen Bereich von 550°C bis 700°C, z.B. 620°C bis 670°C, gebracht und dann die Brennkraftmaschine 6 mit einem mageren Gemisch mit Sauerstoffüberschuss betrieben.
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Des Weiteren ist das Steuergerät 10 dazu ausgebildet, eine Überoxidationsreaktivierung durch Entfernen von Überoxidationen ohne Entschwefelung durchzuführen. Die Überoxidationsreaktivierung erfolgt bei Temperaturen im Bereich von 450°C bis 550°C. Die Dauer des Fettsprungs hängt unter anderem von der von der Größe des NOx-Speicherkatalysators und dem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 6 ab. Er kann eine Dauer von zumindest 3 s bis 8 s haben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Fettsprung eine Dauer von 5 s. Es kann auch vorgesehen sein, dass sich der Fettsprung zeitlich bis zu einem Durchbruch eines fetten Gemisches durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 erstreckt. Der Durchbruch des fetten Gemisches durch die Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 kann mit einer ausgangsseitig der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 angeordneten Lambda-Sonde (nicht dargestellt) erfasst werden. So kann besonders einfach die Überoxidationsreaktivierung überwacht und gesteuert werden. Ferner kann der Fettsprung eine Mehrzahl von Spülungen mit einem fetten Gemisch umfassen. Es wird also mehrmals innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer zwischen einem Betrieb mit fettem und magerem Gemisch gewechselt, wobei die jeweilige Länge der Phasen eines Betriebs mit einem fetten Gemisch nicht ausreicht um einen Durchbruch zu bewirken.
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Es wird nun zusätzlich auf 2 Bezug genommen, anhand der ein Verfahren zum Bestimmen von Startzeitpunkten zum Auslösen der Überoxidationsreaktivierung UOR erläutert wird.
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Das Verfahren beginnt mit einem ersten Schritt S100. In dem Schritt S100 wird die Brennkraftmaschine 6 gestartet.
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In einem weiteren Schritt S200 wird geprüft, ob die Brennkraftmaschine 6 in einem Normalbetriebsmodus betrieben wird, also im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem mageren Gemisch.
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Wenn dies der Fall ist wird im Betrieb des Kraftfahrzeuges für die Erhaltung der Leistungsfähigkeit des NOx-Speicherkatalysators nun eine Schwefelbeladung erfasst. Hierzu werden z.B. eine Zeitdauer und zurückgelegte Entfernung seit der letzten Entschwefelung deSOX erfasst und ausgewertet. Eine Entschwefelung deSOX wird z.B. alle 500 km ausgelöst, kann aber auch deutlich seltener nötig sein
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Häufig wird die Entschwefelung deSOx auch nach einer Dieselpartikelfilterregeneration DPF durchgeführt, da die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 8 dann bereits aufgeheizt ist. Allerdings sind Entschweflungen deSOx in der Regel seltener nötig als Dieselpartikelfilterregenerationen DPF, weshalb nicht auf jede Dieselpartikelfilterregenerationen DPF eine Entschwefelung deSOx folgt.
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Es wird ferner eine Deaktivierung des NOx-Speicherkatalysators durch Überoxidation erfasst. Dafür erfasst eine geeignete Software eine Abgaszusammensetzung als Funktion der Zeit sowie die Temperaturen. Ein entsprechender Algorithmus bestimmt dann die Notwendigkeit einer Überoxidationsreaktivierung UOR und stellt ein entsprechendes Steuersignal bereit.
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Das Steuersignal kann im einfachsten Fall nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer oder vorbestimmten Fahrstrecke erfolgen, oder bei einem komplexeren Ansatz durch Modellierung der chemischen Prozesse in dem NOx-Speicherkatalysator.
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Das Steuergerät 10 ist dazu ausgebildet, in jedem Fall eine Aktivierung nach jeder Dieselpartikelfilterregeneration DPF eine Überoxidationsreaktivierung UOR zu bewirken, da die hohen Temperaturen und mageren Abgasbedingungen die Überoxidation begünstigen.
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Jedoch wird nur nach einigen der Dieselpartikelfilterregenerationen DPF eine Entschwefelung deSOX ausgelöst. Wenn das geschieht, wird damit auch die Reaktivierung erreicht. In Fällen, bei denen keine Entschwefelung deSOX folgt, wird die Überoxidationsreaktivierung UOR durchgeführt.
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Hierzu wird in einem weiteren Schritt S300 geprüft, ob ein erster Wert repräsentativ für eine abgeschlossene Dieselpartikelfilterregeneration DPF ist, bei der eine Verbrennung der eingelagerten Partikel erfolgt, z.B. durch eine Nacheinspritzung.
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Hierzu wird einer logischen Variablen der Wert logisch Eins zugewiesen, wenn eine zuvor erfolgte Dieselpartikelfilterregeneration DPF erfasst wurde. Andernfalls wird der logischen Variablen der Wert logisch Null zugewiesen.
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Wenn eine Dieselpartikelfilterregeneration DPF abgeschlossen wurde, wird das Verfahren mit einem weiteren Schritt S600 fortgesetzt, in dem die Überoxidationsreaktivierung UOR durchgeführt wird, wie dies später detailliert erläutert wird.
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Die Dieselpartikelfilterregeneration DPF erfolgt bei hohen Temperaturen im Bereich von 600°C bis 700°C und bei einem Betrieb mit einem mageren Gemisch. Die hohen Temperaturen beschleunigen dabei die Überoxidation des NOx-Speicherkatalysators.
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Wenn hingegen keine Dieselpartikelfilterregeneration DPF abgeschlossen wurde, wird das Verfahren mit einem weiteren Schritt S400 fortgesetzt.
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In dem weiteren Schritt S400 wird geprüft, ob zuvor eine Entschwefelung deSOx durchgeführt wurde. Hierzu wird einer weiteren logischen Variablen der Wert logisch Eins zugewiesen, wenn eine erfolgte Entschwefelung deSOX erfasst wurde. Andernfalls wird der weiteren logischen Variablen der Wert logisch Null zugewiesen.
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Wenn zuvor eine Entschwefelung deSOx erfolgte, wird die Überoxidationsreaktivierung unterdrückt.
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In dem weiteren Schritt S500 wird geprüft, ob ein zweiter Wert indikativ für eine Reaktivierung der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 ist.
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Der zweite Wert ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel repräsentativ für eine Fahrstrecke F des Kraftfahrzeugs 2, die das Kraftfahrzeug 2 seit der letzten Überoxidationsreaktivierung zurückgelegt hat. Es erfolgt also ein Vergleich der erfassten Fahrstrecke F mit einem Fahrstrecken-Referenzwert FR.
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Wenn die erfasste Fahrstrecke F größer als der Fahrstrecken-Referenzwert FR, im vorliegenden Ausführungsbeispiel 250 km, ist erfolgt in dem Schritt S600 die Überoxidationsreaktivierung. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass eine Fahrtdauer erfasst und mit einem Fahrtdauer-Referenzwert verglichen wird.
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Wenn hingegen die erfasste Fahrstrecke F nicht größer als der Fahrstrecken-Referenzwert FR ist wird das Verfahren mit dem weiteren Schritt S200 fortgesetzt.
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In dem weiteren Schritt S600 erfolgt die Überoxidationsreaktivierung UOR der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8.
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Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel prüft das Steuergerät 10 zuerst, ob die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 in einem Bereich von 450°C bis 550°C liegt.
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Wenn dies der Fall ist steuert das Steuergerät 10 die Brennkraftmaschine 6 derart an, dass diese mit einem fetten Gemisch betrieben wird, im vorliegenden Ausführungsbeispiel für eine Dauer von 5 s.
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Auf die abgeschlossene Überoxidationsreaktivierung UOR hin kann das Verfahren dann mit dem Schritt S200 fortgesetzt werden.
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Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel prüft das Steuergerät 10 zuerst, ob die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung 8 in einem Bereich von mindestens 450°C bis 550°C liegt.
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Wenn dies der Fall ist steuert das Steuergerät 10 die Brennkraftmaschine 6 derart an, dass eine Mehrzahl von Spülungen mit einem fetten Gemisch durchgeführt werden. Es wird also mehrmals innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer zwischen einem Betrieb mit fettem und magerem Gemisch gewechselt, wobei die jeweilige Länge der Phasen eines Betriebs mit einem fetten Gemisch nicht ausreicht um einen Durchbruch zu bewirken. So kann ohne einen Durchbruch eines fetten Gemisches eine Reaktivierung erreicht werden.
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Auch hier kann das Verfahren nach der Mehrzahl der Spülungen mit dem Schritt S200 fortgesetzt werden.
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Abweichend von den vorliegenden Ausführungsbeispielen kann die Reihenfolge der Schritte S100 bis S600 auch eine andere sein. Z.B. kann die Reihenfolge der Schritte S300, S400 und S500 eine andere sein.
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Somit erlaubt der neue Betriebsmodus der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 8 deren Betrieb zu verbessern.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Antriebsstrang
- 6
- Brennkraftmaschine
- 8
- Abgasnachbehandlungseinrichtung
- 10
- Steuergerät
- deSOx
- Entschwefelung
- DPF
- Dieselpartikelfilterregeneration
- F
- Fahrstrecke
- FR
- Fahrstrecken-Referenzwert
- UOR
- Überoxidationsreaktivierung
- S100
- Schritt
- S200
- Schritt
- S300
- Schritt
- S400
- Schritt
- S500
- Schritt
- S600
- Schritt
