DE102019208501A1 - Method for operating an exhaust gas aftertreatment device with at least one NOx storage catalytic converter - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung (8) in mit zumindest einem NOx-Speicherkatalysator (12) zum Reinigen eines Abgasstromes eines Kraftfahrzeugs (2) mit einer Brennkraftmaschine (6), mit den Schritten:(S100) Erfassen eines simulierten NOx-Beladungswertes (RB) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12),(S200) auf ein Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Bedingung (RgnAb) hin Erfassen von einem Fortschrittswert (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration des NOx-Speicherkatalysators (12),(S400) Stoppen des Erfassens des simulierten NOx-Beladungswertes (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12), wenn der Fortschrittswert (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration einen Maximalwert (MW) indikativ für eine vollständige Regenration erreicht hat und Bereitstellen eines fiktiven NOx-Beladungswertes (BW),(S500) Erzeugen oder Aktualisieren eines Histogramm-Datensatzes (HD) unter Verwendung des fiktiven NOx-Beladungswertes (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12),und(S600) Auswerten des Histogramm-Datensatzes (HD) um einen Wert für einen NOx-Schwellwert (SW) indikativ für eine Wahrscheinlichkeit kleiner als 100% für eine vollständige Regeneration zu bestimmen.The invention relates to a method for operating an exhaust gas aftertreatment device (8) with at least one NOx storage catalytic converter (12) for cleaning an exhaust gas flow of a motor vehicle (2) with an internal combustion engine (6), with the steps: (S100) detecting a simulated NOx Load value (RB) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12), (S200) for the presence of at least one predetermined condition (RgnAb) detection of a progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration of the NOx storage catalytic converter (12), (S400) Stopping the detection of the simulated NOx loading value (BW) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12) if the progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration has a maximum value (MW) indicative of complete regeneration and providing a fictitious NOx load value (BW), (S500) generating or similar the updating of a histogram data set (HD) using the fictitious NOx loading value (BW) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12), and (S600) evaluating the histogram data set (HD) by a value for a NOx -Threshold value (SW) indicative of a probability less than 100% for a complete regeneration to be determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit zumindest einem NOx-Speicherkatalysator zum Reinigen eines Abgasstromes eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a method for operating an exhaust gas aftertreatment device with at least one NOx storage catalytic converter for cleaning an exhaust gas flow of a motor vehicle with an internal combustion engine.

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.With exhaust gas aftertreatment devices, combustion gases are cleaned mechanically, catalytically or chemically after they have left the combustion chamber or the combustion chamber of the internal combustion engine, in order to be able to comply with statutory pollutant limits.

Abgasnachbehandlungseinrichtungen weisen zur Erreichung strenger Emissionsbedingungen mehrere verschiedene Katalysatoren auf, die motornah und/oder im Fahrzeugunterboden eher motorfern angeordnet sein können. Zur Entfernung von z.B. Stickoxiden (NOx) aus dem Abgasstrom weisen derartige Abgasnachbehandlungseinrichtungen SCR-Katalysatoren und NOx-Speicherkatalysatoren auf, wobei der NOx-Speicherkatalysator stromauf des SCR-Katalysators angeordnet ist.To achieve strict emission conditions, exhaust gas aftertreatment devices have several different catalytic converters which can be arranged close to the engine and / or in the vehicle underbody, rather remote from the engine. To remove e.g. Nitrogen oxides (NOx) from the exhaust gas flow have such exhaust gas aftertreatment devices SCR catalytic converters and NOx storage catalytic converters, the NOx storage catalytic converter being arranged upstream of the SCR catalytic converter.

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 Stickoxiden ermöglichen, sogenannte NOx-Speicherkatalysatoren.Diesel engines and modern lean-burn gasoline engines operate in a lean-burn mode, i.e. with an excess of oxygen (λ> 1). Conventional three-way catalytic converters can therefore not be used. Although the oxidation of carbon monoxide (CO) and incompletely burned hydrocarbons (CmHn) is still possible in the case of excess oxygen, analogous to the conventional three-way catalytic converter, nitrogen oxides (NOx) must be converted after they have been temporarily stored. Their catalytic reduction takes place cyclically with a stoichiometric to rich exhaust gas mixture. Therefore, catalytic converters with additional chemical elements that enable nitrogen oxides to be stored, so-called NOx storage catalytic converters, are required.

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 Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenmonoxid zu Stickstoff konvertiert werden.To achieve this intermediate storage of nitrogen oxides in the NOx storage catalytic converter, a noble metal catalytic converter such as platinum and a NOx storage component, which is usually an alkaline earth metal such as barium, are applied to suitable supports. In the lean, i.e. oxygen-rich, atmosphere, the nitrogen oxides are oxidized under the action of the noble metal catalyst, absorbed in the catalyst with the formation of nitrates such as barium nitrate and thus removed from the exhaust gas flow. Regular, brief “enrichment” of the exhaust gas causes these reactions to run in the opposite direction, whereby the NOx molecules are released back into the exhaust gas stream and converted to nitrogen by the reducing components such as hydrocarbons and / or carbon monoxide present in the rich atmosphere.

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 NOx-Speicherkatalysator 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.If the absorption capacity of the NOx storage catalytic converter is exhausted, a rich substoichiometric, reducing exhaust gas mixture is set by a control unit for a few seconds. In this brief regeneration mode, the NOx temporarily stored in the NOx storage catalytic converter is reduced to nitrogen and the NOx storage catalytic converter is thus prepared for the next storage cycle. This procedure makes it possible to minimize the pollutant emissions from internal combustion engines operated with excess air and to comply with pollutant limit values.

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 dem Steuergerät in Abhängigkeit von der gespeicherten Stickoxidmenge, Abgastemperatur, Abgasmassenstrom und anderen Parametern bestimmt.Enriching to carry out such a regeneration of the NOx storage catalytic converters can be carried out by fuel injection, late fuel injection, by changing the ratio of the fuel quantity in the main injection to the fuel quantity in the post injection, by means of air throttling, can be achieved through increased exhaust gas recirculation rates or other measures. The duration and frequency of the regenerations are determined by the control unit as a function of the stored amount of nitrogen oxide, exhaust gas temperature, exhaust gas mass flow and other parameters.

Jedoch können unvollständige Regenerationen zu einer Speicherbeladung führen, die kritisch ist. Unvollständige Regenerationen können auftreten, wenn z.B. ein Fahrer seinen Fuß vom Fahrpedal nimmt. In diesem Fall wird die Kraftstoffzufuhr unterbrochen und das Gemisch wieder mager.However, incomplete regenerations can lead to storage loading, which is critical. Incomplete regenerations can occur if e.g. a driver takes his foot off the accelerator pedal. In this case, the fuel supply is interrupted and the mixture becomes lean again.

In der Folge wird eine Desorption von gespeicherten NOx wahrscheinlich oder die Speichereffizienz wird zu niedrig. In beiden Fällen besteht die Gefahr, dass die NOx-Emissionen zulässige Grenzwerte überschreiten.As a result, desorption of stored NOx becomes likely or the storage efficiency becomes too low. In both cases there is a risk that the NOx emissions will exceed permissible limits.

Derartige, unvollständige Regenerationen treten vor allen in städtischen Umgebungen auf, in denen der Fahrstil typischerweise dynamischer als in ländlichen Umgebungen ist.Such incomplete regenerations occur above all in urban environments, in which the driving style is typically more dynamic than in rural environments.

Aus der US 9,551,258 B2 ist ein Abgasnachbehandlungssystem bekannt, welches ein GPS-System nutzt, um aus einem Fahrerprofil, einem dem Kraftfahrzeug zugeordneten Einsatzprofil und einem Wahrscheinlichkeits-wert ein Abgasnachbehandlungssystem zu regenerieren. Der Wahrscheinlichkeitswert gibt dabei die Wahrscheinlichkeit an, dass die Regeneration in diesem Einsatzprofil begonnen und beendet wird. Unter Zuhilfenahme der GPS-Daten wird eine Zeitspanne bestimmt, um eine Regeneration des Abgasnachbehandlungssystems zu starten und eine vollständige Regeneration in dieser Zeitspanne zu beenden. Das Einsatzprofil wird hierbei über eine Route, welche mittels eines Navigationssystems berechnet wird, bestimmt.From the US 9,551,258 B2 an exhaust gas aftertreatment system is known which uses a GPS system to regenerate an exhaust gas aftertreatment system from a driver profile, an application profile assigned to the motor vehicle and a probability value. The probability value indicates the probability that the regeneration will be started and ended in this mission profile. With the aid of the GPS data, a period of time is determined in order to start a regeneration of the exhaust gas aftertreatment system and a complete regeneration in this End time span. The deployment profile is determined using a route that is calculated using a navigation system.

Aus der US 7,017,337 B2 ist es bekannt, einen Schwellwert, der Regenerationen triggert, in Abhängigkeit von einer Fahrweise auszuwählen.From the US 7,017,337 B2 it is known to select a threshold value that triggers regenerations as a function of a driving style.

Aus der US 9,303,579 B2 ist es bekannt, Änderungsraten eines derartigen Schwellwertes in Abhängigkeit von einem Fahrverhalten eines Fahrers zu bestimmen.From the US 9,303,579 B2 It is known to determine rates of change of such a threshold value as a function of the driving behavior of a driver.

Es besteht also Bedarf daran, Wege aufzuzeigen, wie der Betrieb einer derartigen Abgasnachbehandlungsvorrichtung weiter verbessert werden kann.There is therefore a need to show ways in which the operation of such an exhaust gas aftertreatment device can be further improved.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit zumindest einem NOx-Speicherkatalysator zum Reinigen eines Abgasstromes eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, mit den Schritten:

  • Erfassen eines simulierten NOx-Beladungswertes indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator,
  • auf ein Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Bedingung hin Erfassen von einem Fortschrittswert indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration des NOx-Speicherkatalysators,
  • Stoppen des Erfassens des NOx-Beladungswertes indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator, wenn der Fortschrittswert indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration einen Maximalwert indikativ für eine vollständige Regenration erreicht hat, und Bereitstellen eines fiktiven NOx-Beladungswertes,
  • Erzeugen oder Aktualisieren eines Histogramm-Datensatzes unter Verwendung des fiktiven NOx-Beladungswertes indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator, und
  • Auswerten des Histogramm-Datensatzes um einen Wert für einen NOx-Schwellwert indikativ für eine Wahrscheinlichkeit kleiner als 100% für eine vollständige Regeneration zu bestimmen.
The object of the invention is achieved by a method for operating an exhaust gas aftertreatment device with at least one NOx storage catalytic converter for cleaning an exhaust gas flow of a motor vehicle with an internal combustion engine, with the steps:
  • Detection of a simulated NOx loading value indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter,
  • if at least one predetermined condition is present, a progress value is recorded indicative of a portion of a simulated complete regeneration of the NOx storage catalytic converter,
  • Stopping the detection of the NOx loading value indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter if the progress value indicative of a part of a simulated complete regeneration has reached a maximum value indicative of a complete regeneration, and providing a fictitious NOx loading value,
  • Generating or updating a histogram data set using the fictitious NOx loading value indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter, and
  • Evaluation of the histogram data set in order to determine a value for a NOx threshold value indicative of a probability less than 100% for complete regeneration.

Es wird also kontinuierlich die Menge des sich in dem NOx-Speicherkatalysator akkumulierenden NOx durch Simulation erfasst. Hierzu kann stromauf des NOx-Speicherkatalysators der NOx-Gehalt des Abgasstromes mit einem NOx-Sensor erfasst und berücksichtigt werden. Um das Speicherverhalten des NOx-Speicherkatalysators zu berücksichtigen kann zusätzlich vorgesehen sein, eine Größe für die Speichereffizienz zu berücksichtigen, mit der die Menge desakkumulierten NOx multipliziert wird.The amount of NOx accumulating in the NOx storage catalytic converter is thus continuously recorded by simulation. For this purpose, the NOx content of the exhaust gas flow can be recorded and taken into account with a NOx sensor upstream of the NOx storage catalytic converter. In order to take into account the storage behavior of the NOx storage catalytic converter, provision can also be made to take into account a variable for the storage efficiency by which the amount of non-accumulated NOx is multiplied.

Der Fortschrittswert bezieht sich auf eine simulierte vollständige Regeneration. Eine Regeneration wird aber tatsächlich nicht durchgeführt. Mit anderen Worten, es handelt sich sowohl bei dem NOx-Beladungswert des NOx-Speicherkatalysators als auch bei dem Fortschrittswert um Simulationswerte und nicht um Messwerte.The progress value relates to a simulated full regeneration. A regeneration is actually not carried out. In other words, both the NOx loading value of the NOx storage catalytic converter and the progress value are simulation values and not measured values.

Wenn aufgrund der Simulation eine Regeneration möglich gewesen wäre, wird der letzte Stand des simulierten NOx-Beladungswertes zum fiktiven NOx-Beladungswert. Mit anderen Worten, der fiktiven NOx-Beladungswert kann auch als simulierter aktueller NOx-Beladungswert angesehen.If regeneration would have been possible on the basis of the simulation, the latest status of the simulated NOx loading value becomes the fictitious NOx loading value. In other words, the fictitious NOx loading value can also be viewed as a simulated current NOx loading value.

Die vorbestimmte Bedingung ist indikativ für eine Regenerationswahrscheinlichkeit. Die Regenerationswahrscheinlichkeit kann z.B. in Abhängigkeit von der NOx-Speicherkatalysator-Temperatur und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine bestimmt werden. Wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, also die Bedingungen für eine Regeneration vorliegen, wird der Fortschrittswert indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration erfasst. Dies kann eine Zeitdauer sein bzw. der prozentuale Anteil der Zeitdauer für eine vollständige Regeneration. Angemerkt sei, dass hier keine Regeneration durchgeführt wird, sondern nur die Länge der Zeitdauer erfasst wird, während der eine Regeneration möglich wäre. Anstelle der Zeitdauer können auch andere Größen erfasst werden, wenn sie indikativ für den Fortschritt einer Regeneration sind.The predetermined condition is indicative of a regeneration probability. The regeneration probability can e.g. can be determined as a function of the NOx storage catalytic converter temperature and / or the vehicle speed and / or operating parameters of the internal combustion engine. If the predetermined condition is met, that is to say the conditions for a regeneration are present, the progress value is recorded indicatively for a portion of a simulated complete regeneration. This can be a duration or the percentage of the duration for a complete regeneration. It should be noted that no regeneration is carried out here, but only the length of the period of time during which a regeneration would be possible is recorded. Instead of the duration, other variables can also be recorded if they are indicative of the progress of a regeneration.

Sobald der Fortschrittswert indikativ für einen Anteil einer vollständigen Regeneration ist wird das Erfassen des NOx-Beladungswertes gestoppt und der bis dahin ermittelte Wert als aktueller NOx-Beladungswert herangezogen. As soon as the progress value is indicative of a part of a complete regeneration, the recording of the NOx loading value is stopped and the value determined up to that point is used as the current NOx loading value.

Mit anderen Worten, es wird kontinuierlich der simulierte NOx-Beladungswert indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator solange auf integriert, bis der ebenfalls auf integrierte Fortschrittswert dem Maximalwert indikativ für eine vollständige Regeneration entspricht.In other words, the simulated NOx loading value indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter is continuously integrated until the progress value, which is also integrated, corresponds to the maximum value indicative of complete regeneration.

Es wird dann ein Histogramm-Datensatz erzeugt oder aktualisiert. Der Histogramm-Datensatz ordnet jeweiligen NOx-Beladungswerten indikativ für sin dem NOx-Speicherkatalysator akkumuliertes NOx jeweilige Wahrscheinlichkeiten zu, während denen eine Regeneration möglich war, wobei diese Regeneration nicht tatsächlich ausgeführt wurde.A histogram data set is then created or updated. The histogram data set assigns respective NOx loading values indicative of NOx accumulated in the NOx storage catalytic converter to respective probabilities during which regeneration was possible, this regeneration not actually being carried out.

Es wird dann der Histogramm-Datensatz ausgewertet um einen Wert für einen NOx-Schwellwert indikativ für eine Wahrscheinlichkeit kleiner als 100% für eine vollständige Regeneration zu bestimmen, z.B. für eine Wahrscheinlichkeit von 95%. Hierzu können die einzelnen Wahrscheinlichkeiten der jeweiligen Phasen aufsummiert bzw. integriert werden, bis der Wert für den NOx-Schwellwert SW erreicht ist.The histogram data record is then evaluated by a value for a NOx threshold value to be determined indicatively for a probability of less than 100% for a complete regeneration, e.g. for a probability of 95%. For this purpose, the individual probabilities of the respective phases can be added up or integrated until the value for the NOx threshold value SW is reached.

Somit wird vorgeschlagen, nicht die Anzahl der unterbrochenen Regenerationen zu reduzieren, sondern es wird der Wert für einen NOx-Schwellwert abgesenkt, so dass die Wahrscheinlichkeit einer Regeneration erhöht wird. Dies führt dazu, dass vor Erreichen einer maximalen NOx-Beladung bereits eine Regeneration durchgeführt wird.It is therefore proposed not to reduce the number of interrupted regenerations, but rather the value for a NOx threshold value is lowered so that the probability of a regeneration is increased. This means that a regeneration is carried out before a maximum NOx load is reached.

Gemäß einer Ausführungsform wird das Erfassen des Fortschrittswertes indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration auf Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Abbruchbedingung gestoppt, der simulierte NOx-Beladungswert indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator gemäß der Regeneration aktualisiert, und das Erfassen von einem Fortschrittswert indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration wird auf ein Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Bedingung hin fortgesetzt. Das Erfassen des Fortschrittswertes indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration wird also dann gestoppt, wenn zumindest eine vorbestimmte Abbruchbedingung vorliegt. Bei der Abbruchbedingung kann es sich z.B. um ein Loslassen eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer handeln, was zu einem mageren und damit für eine Regeneration ungeeigneten Gemisch führt. Wenn zwischenzeitlich keine Abbruchbedingung vorliegt wird die Zeitdauer für eine simulierte vollständige Regeneration erreicht werden. Mit anderen Worten, der Fortschrittswert indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration wird dem Wert indikativ für eine vollständige Regeneration erreichen bzw. diesem entsprechen. Es wäre also unter diesen Bedingungen eine vollständige Regeneration möglich gewesen. Es wird also der Fortschrittswert indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration nicht auf Null gesetzt, sondern fortgeschrieben, sobald wieder die vorbestimmten Bedingungen erfüllt sind. So wird die Wahrscheinlichkeit einer Regeneration nochmals erhöht, auch wenn dies zu abgebrochenen oder unterbrochenen Regenerationen führt.According to one embodiment, the acquisition of the progress value indicative of a portion of a simulated complete regeneration is stopped if at least one predetermined termination condition is present, the simulated NOx loading value indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter is updated according to the regeneration, and the acquisition of a progress value is indicative for a portion of a simulated complete regeneration, at least one predetermined condition is continued. The acquisition of the progress value indicative of a portion of a simulated complete regeneration is therefore stopped when at least one predetermined termination condition is present. The termination condition can e.g. be a release of an accelerator pedal of the motor vehicle by the driver, which leads to a lean and therefore unsuitable mixture for regeneration. If there is no termination condition in the meantime, the duration for a simulated complete regeneration will be reached. In other words, the progress value indicative of a portion of a simulated complete regeneration will reach or correspond to the value indicative of a complete regeneration. A complete regeneration would have been possible under these conditions. The progress value indicative of a portion of a simulated complete regeneration is not set to zero, but is updated as soon as the predetermined conditions are met again. This increases the probability of a regeneration even if this leads to aborted or interrupted regenerations.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Aktualisieren des Histogramm-Datensatzes, dass die Werte repräsentativ für die Wahrscheinlichkeiten für den fiktiven NOx-Beladungswert und für die jeweiligen simulierten archivierten NOx-Beladungswerte erniedrigt werden, deren zugeordnete NOx-Last größer oder gleich als der fiktive NOx-Beladungswert ist. Dabei können die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten um einen vorbestimmten Wert erhöht werden. So wird der Histogramm-Datensatz fortgeschrieben durch Berücksichtigen der zuletzt gewonnenen Daten.According to a further embodiment, the updating of the histogram data set comprises that the values representative of the probabilities for the fictitious NOx load value and for the respective simulated archived NOx load values, whose assigned NOx load is greater than or equal to the fictitious NOx load, are decreased. Load value is. The respective probabilities can be increased by a predetermined value. The histogram data record is updated by taking into account the most recently obtained data.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Aktualisieren des Histogramm-Datensatzes, dass die Werte repräsentativ für die Wahrscheinlichkeiten der jeweiligen simulierten archivierten NOx-Beladungswerte erhöht werden, deren zugeordnete NOx-Last kleiner als der fiktive NOx-Beladungswert ist. Dabei können die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten um einen vorbestimmten Wert erhöht werden. So kann - durch entsprechende Wahl der jeweiligen Werte - sichergestellt werden, dass die totale Wahrscheinlichkeit oder Gesamtwahrscheinlichkeit bei Eins bzw. 100% bleibt. Mit anderen Worten, der Histogramm-Datensatz ist ein normierter Histogramm-Datensatz According to a further embodiment, the updating of the histogram data set comprises that the values are increased representative of the probabilities of the respective simulated archived NOx load values whose assigned NOx load is less than the fictitious NOx load value. The respective probabilities can be increased by a predetermined value. In this way, by choosing the respective values accordingly, it can be ensured that the total probability or overall probability remains at one or 100%. In other words, the histogram data set is a normalized histogram data set

Ferner gehören zur Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein Steuergerät, eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit einem derartigen Steuergerät und ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Abgasnachbehandl ungsvorrichtung.The invention also includes a computer program product, a control device, an exhaust gas aftertreatment device with such a control device and a motor vehicle with such an exhaust gas aftertreatment device.

Es wird nun die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:

  • 1 in schematischer Darstellung Komponenten einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine.
  • 2 in schematischer Darstellung einen Histogramm-Datensatz
  • 3 in schematischer Darstellung einen Verfahrensablauf zum Betrieb des in 1 dargestellten Komponenten.
The invention will now be explained with reference to a drawing. Show it:
  • 1 a schematic representation of components of an exhaust gas aftertreatment device of a motor vehicle with an internal combustion engine.
  • 2 a schematic representation of a histogram data set
  • 3 a schematic representation of a process sequence for operating the in 1 illustrated components.

Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen.It gets on first 1 Referenced.

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.Components of a drive train are shown 4th of a motor vehicle 2 , such as a car. This will be under the drive train 4th of the motor vehicle 2 understood all components that are in the motor vehicle 2 Generate a torque for the drive and transmit it to the road.

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. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Kraftfahrzeug 2 auch mehr als einen Traktionsmotor aufweisen, z.B. wenn das Kraftfahrzeug 2 mit einem Hybridantriebsstrang versehen ist. 1 shows of the components an internal combustion engine serving as a traction motor 6th , an exhaust aftertreatment device 8th for cleaning an exhaust gas flow of the internal combustion engine 6th and a control unit 10 . In a departure from the present exemplary embodiment, the motor vehicle 2 also have more than one traction motor, e.g. if the motor vehicle 2 is provided with a hybrid drive train.

Die Brennkraftmaschine 6 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein mager betriebener Dieselmotor, d.h. der Dieselmotor wird im Normalbetrieb mit Sauerstoffüberschuss (λ > 1) betrieben. Abweichend hiervon kann die Brennkraftmaschine 6 auch als Ottomotor im Magerbetrieb zur Erhöhung des Motorwirkungsgrades ausgebildet sein.The internal combustion engine 6th is a lean operated in the present embodiment Diesel engine, ie the diesel engine is operated with excess oxygen (λ> 1) in normal operation. The internal combustion engine can deviate from this 6th can also be designed as a gasoline engine in lean operation to increase the engine efficiency.

Die Brennkraftmaschine 6 kann turboaufgeladen sein, so dass im Abgasstrom der Brennkraftmaschine 6 eine Turbine eines Abgasturboladers nachgeschaltet ist.The internal combustion engine 6th can be turbo-charged, so that in the exhaust gas flow of the internal combustion engine 6th a turbine of an exhaust gas turbocharger is connected downstream.

Die in Abgasströmungsrichtung der Brennkraftmaschine 6 nachgeschaltete Abgasnachbehandlungsvorrichtung 8 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen NOx-Speicherkatalysator 12 und einen Dieselpartikelfilter 14 auf.The one in the exhaust gas flow direction of the internal combustion engine 6th downstream exhaust gas aftertreatment device 8th has in the present exemplary embodiment a NOx storage catalytic converter 12 and a diesel particulate filter 14th on.

Der NOx-Speicherkatalysator 12 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.The NOx storage catalytic converter 12 is designed to store NOx (nitrogen oxides). It has a structure with a suitable carrier with a noble metal catalyst such as platinum and a NOx storage component such as an alkaline earth metal such as barium.

Der Dieselpartikelfilter 14 ist dazu ausgebildet, die in der Brennkraftmaschine 6 entstehenden Rußpartikel aus dem Abgas zu filtern.The diesel particulate filter 14th is designed to be used in the internal combustion engine 6th to filter resulting soot particles from the exhaust gas.

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 12 zu bewirken.The internal combustion engine 6th is the control unit 10 assigned, which causes a change from an operation with excess oxygen to a substoichiometric operation and vice versa, to a regeneration of the NOx storage catalytic converter 12 to effect.

Hierzu und für die nachfolgend beschriebenen Aufgaben und Funktionen weist das Steuergerät 10 Hard- und/oder Softwarekomponenten auf.For this purpose and for the tasks and functions described below, the control unit 10 Hardware and / or software components.

Neben den genannten Katalysatoren kann die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 8 auch weitere Katalysatoren aufweisen, die in Abgasströmungsrichtung z.B. dem Dieselpartikelfilter 14 nachgeschaltet sind.In addition to the catalysts mentioned, the exhaust gas aftertreatment device 8th also have further catalytic converters which, for example, the diesel particulate filter in the exhaust gas flow direction 14th are downstream.

Ferner ist das Steuergerät 10 dazu ausgebildet, einen simulierten NOx-Beladungswert BW indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator 12 einzulesen.Furthermore, the control unit 10 designed to provide a simulated NOx loading value BW indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter 12 read in.

Hierzu kann stromauf des NOx-Speicherkatalysators der NOx-Gehalt des Abgasstromes mit einem NOx-Sensor (nicht dargestellt) erfasst werden. Um das Speicherverhalten des NOx-Speicherkatalysators 12 zu berücksichtigen kann zusätzlich vorgesehen sein, eine Größe für die Speichereffizienz zu berücksichtigen, mit der die Menge des akkumulierten NOx multipliziert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zur Bestimmung des in dem NOx-Speicherkatalysator 12 akkumulierten NOx auch ein Modell verwendet werden, dass als Eingangsparameter Temperaturwerte und Werte für Raumgeschwindigkeiten berücksichtigt. Mit anderen Worten, der simulierte NOx-Beladungswert BW indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator 12 wird von einem Modell bereitgestellt.For this purpose, the NOx content of the exhaust gas flow can be detected upstream of the NOx storage catalytic converter with a NOx sensor (not shown). About the storage behavior of the NOx storage catalytic converter 12 To be taken into account, provision can also be made to take into account a variable for the storage efficiency by which the amount of the accumulated NOx is multiplied. In the present exemplary embodiment, the in the NOx storage catalytic converter is used to determine 12 For accumulated NOx, a model can also be used that takes into account temperature values and values for space velocities as input parameters. In other words, the simulated NOx loading value BW indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter 12 is provided by a model.

Wenn das Steuergerät 10 erfasst, dass vorbestimmte Bedingungen RgnAb erfüllt sind, erfasst das Steuergerät 10 einem Fortschrittswert FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration. Die vorbestimmte Bedingung RgnAb ist indikativ für eine Regenerationswahrscheinlichkeit. Die Regenerationswahrscheinlichkeit kann z.B. in Abhängigkeit von der Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 12 und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 6 bestimmt werden. Auch der Fortschrittswert FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration wird von einem Modell bereitgestellt.When the control unit 10 captures that predetermined conditions RgnAb are fulfilled, the control unit records 10 a progress value FW indicative of a part of a simulated complete regeneration. The predetermined condition RgnAb is indicative of the likelihood of regeneration. The regeneration probability can, for example, depend on the temperature of the NOx storage catalytic converter 12 and / or the vehicle speed and / or operating variables of the internal combustion engine 6th to be determined. Also the progress value FW indicative of a proportion of a simulated complete regeneration is provided by a model.

Wenn die vorbestimmte Bedingung RgnAb erfüllt ist, also die Bedingungen für eine Regeneration vorliegen, wird der Fortschrittswert FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration erfasst. Dies kann eine Zeitdauer sein bzw. der prozentuale Anteil der Zeitdauer für eine vollständige Regeneration. Anstelle der Zeitdauer können auch andere Größen erfasst werden, wenn sie indikativ für den Fortschritt einer Regeneration sind. If the predetermined condition RgnAb is fulfilled, i.e. the conditions for a regeneration are present, the progress value becomes FW recorded indicative of a part of a simulated complete regeneration. This can be a duration or the percentage of the duration for a complete regeneration. Instead of the duration, other variables can also be recorded if they are indicative of the progress of a regeneration.

Wenn das Steuergerät 10 erfasst, dass die vorbestimmte Abbruchbedingung AB vorliegt, stoppt das Steuergerät 10 das Erfassen des Fortschrittswertes FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration. Bei der Abbruchbedingung AB handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Loslassen eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs 2 durch den Fahrer. Das Steuergerät 10 setzt das Erfassen des Fortschrittswertes FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration auf ein erneutes Vorliegen der vorbestimmten Bedingung RgnAb fort.When the control unit 10 detects that the predetermined termination condition FROM is present, the control unit stops 10 the recording of the progress value FW indicative of a part of a simulated complete regeneration. With the termination condition FROM In the present exemplary embodiment, it is a release of an accelerator pedal of the motor vehicle 2 by the driver. The control unit 10 sets the recording of the progress value FW indicative of a part of a simulated complete regeneration for a renewed presence of the predetermined condition RgnAb away.

Mit anderen Worten, das Steuergerät 10 integriert kontinuierlich den simulierten NOx-Beladungswert BW indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator 12 solange auf, bis der ebenfalls von dem Steuergerät 10 auf integrierte Fortschrittswert FW dem Maximalwert MW indikativ für eine vollständige Regeneration entspricht und berücksichtigt dabei Unterbrechungen der Regenrationen.In other words, the control unit 10 continuously integrates the simulated NOx loading value BW indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter 12 until the also from the control unit 10 on built-in progress value FW the maximum value MW indicative of a complete regeneration and takes into account interruptions in the regeneration.

Wenn der Fortschrittswert FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration den Maximalwert MW indikativ für eine vollständige Regenration erreicht hat, d.h. der Fortschrittswert FW indikativ für einen Anteil einer vollständigen Regeneration dem Maximalwert MW indikativ für eine vollständige Regenration entspricht, erzeugt das Steuergerät 12 den Histogramm-Datensatz HD oder aktualisiert diesen.If the progress value FW The maximum value is indicative of a part of a simulated complete regeneration MW indicative of a complete regeneration, ie the progress value FW indicative of a part of a complete regeneration the maximum value MW indicative of corresponds to a complete regeneration, the control unit generates 12 the histogram data set HD or update it.

Es wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf 2 der Histogramm-Datensatz HD erläutert.It will now be made with additional reference to FIG 2 the histogram data set HD explained.

Der Histogramm-Datensatz HD ordnet jeweiligen simulierten NOx-Beladungswerten BW indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator 12 jeweilige Wahrscheinlichkeiten W zu, während denen eine Regeneration möglich war, wobei diese Regeneration nicht tatsächlich ausgeführt wurde. Mit anderen Worten, der Histogramm-Datensatz HD ist repräsentativ für eine akkumulierte NOx-Menge, die bis zur nächsten günstigen Gelegenheit für eine Regeneration gespeichert wird. Es können auch mehrere Histogramm-Datensätze HD gebildet werden für unterschiedliche Vorteilsstufen.The histogram data set HD assigns the respective simulated NOx loading values BW indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter 12 respective probabilities W. during which regeneration was possible, which regeneration was not actually carried out. In other words, the histogram data set HD is representative of an accumulated amount of NOx that is stored until the next favorable opportunity for regeneration. There can also be multiple histogram data sets HD are formed for different benefit levels.

Mit anderen Worten, der Histogramm-Datensatz HD ordnet z.B. einem simulierten NOx-Beladungswert BW für 0,1g akkumuliertes NOx eine Wahrscheinlichkeit W0,1g, für einen simulierten NOx-Beladungswert BW für 0,2g akkumuliertes NOx eine Wahrscheinlichkeit W0,2g, usw. zu. Dabei ist der Histogramm-Datensatz HD im vorliegenden Ausführungsbeispiel normiert, d.h. die Summe aller Wahrscheinlichkeiten von W0,1g bis W2,5g ist gleich Eins bzw. 100%.In other words, the histogram data set HD assigns, for example, a simulated NOx loading value BW for 0.1 g of accumulated NOx a probability W 0.1g , for a simulated NOx loading value BW for 0.2g of accumulated NOx, a probability of W 0.2g , etc. becomes. Where is the histogram data set HD normalized in the present exemplary embodiment, ie the sum of all probabilities from W 0.1g to W 2.5g is equal to one or 100%.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dem Histogramm-Datensatz HD ein simulierter NOx-Beladungswert BW für 1,3g akkumuliertes NOx zugeordnet. Es handelt sich hierbei um einen fiktiven NOx-Beladungswert BW indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator 12 mit einer entsprechenden Wahrscheinlichkeit W1,3g.In the present exemplary embodiment, the histogram data record HD a simulated NOx loading value BW assigned for 1.3g of accumulated NOx. This is a fictitious NOx loading value BW indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter 12 with a corresponding probability W 1.3g .

Neben dem fiktiven NOx-Beladungswert BW sind noch die simulierten archivierten NOx-Beladungswerte aBW+, aBW- dargestellt. Diese Daten weist der Histogramm-Datensatz HD auf, bevor der fiktive Beladungswert BW berücksichtig wird. Mit anderen Worten, hier wird ein bereits bestehender Histogramm-Datensatz HD aktualisiert.In addition to the fictitious NOx loading value BW are still the simulated archived NOx load values aBW + , aBW - shown. These data are assigned to the histogram data set HD on before the fictitious load value BW is taken into account. In other words, this is an existing histogram data set HD updated.

Die simulierten archivierten NOx-Beladungswerte aBW+ sind den Wahrscheinlichkeiten für mindestens 1,4g akkumuliertes NOx zugeordnet, d.h. für die Wahrscheinlichkeiten ab W1,4g, während die archivierten NOx-Beladungswerte aBW- den Wahrscheinlichkeiten von 0,1g bis 1,2g akkumuliertes NOx zugeordnet sind, d.h. für die Wahrscheinlichkeiten von W0,1g bis W1,2g.The simulated archived NOx load values aBW + are assigned to the probabilities for at least 1.4g of accumulated NOx, ie for the probabilities from W 1.4g , while the archived NOx load values aBW- the probabilities of 0.1g to 1.2g accumulated NOx are assigned, ie for the probabilities of W 0.1g to W 1.2g .

Das Steuergerät 10 aktualisiert den Histogramm-Datensatz HD, in dem es die Werte repräsentativ für die Wahrscheinlichkeit W1,3g für den fiktiven NOx-Beladungswert BW und die Wahrscheinlichkeiten W0,1g bis W1,2g für die jeweiligen simulierten archivierten NOx-Beladungswerte aBW- erniedrigt. The control unit 10 updates the histogram data set HD , in which the values are representative of the probability W 1.3g for the fictitious NOx loading value BW and the probabilities W 0.1g to W 1.2g for the respective simulated archived NOx load values aBW- humiliated.

Des Weiteren aktualisiert das Steuergerät 10 den Histogramm-Datensatz HD, in dem es die Werte für die Wahrscheinlichkeiten W1,4g bis W2,5g für die jeweiligen simulierten archivierten NOx-Beladungswerte aBW+ erhöht.The control unit also updates 10 the histogram data set HD , in which the values for the probabilities W 1.4g to W 2.5g for the respective simulated archived NOx load values aBW + elevated.

Des Weiteren wertet das Steuergerät 12 den Histogramm-Datensatz HD aus um einen Wert für einen NOx-Schwellwert SW indikativ für eine Wahrscheinlichkeit kleiner als 100% für eine vollständige Regeneration zu bestimmen.The control unit also evaluates 12 the histogram data set HD off by a value for a NOx threshold value SW to be determined indicative of a probability less than 100% for a complete regeneration.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Wert für die Wahrscheinlichkeit kleiner als 100% 95%. Hierzu können die einzelnen Wahrscheinlichkeiten W aufsummiert bzw. integriert werden, um den Summenwert ΣW zu bestimmen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind dies die Wahrscheinlichkeiten von W0,1g bis W1,3g.In the present exemplary embodiment, the value for the probability is less than 100% 95%. The individual probabilities W. added up or integrated to the sum value ΣW to determine. In the present exemplary embodiment, these are the probabilities from W 0.1g to W 1.3g .

Anhand des so bestimmten Summenwertes ΣW kann dann der NOx-Schwellwert SW bestimmt werden.Based on the total value determined in this way ΣW can then the NOx threshold SW to be determined.

Es wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf 3 ein Verfahrensablauf zum Betrieb der in 1 dargestellten Komponenten erläutert.It will now be made with additional reference to FIG 3 a procedure for the operation of the in 1 illustrated components explained.

Das Steuergerät 10 beginnt in einem ersten Schritt S100 mit der kontinuierlichen Erfassung des simulierten NOx-Beladungswertes BW indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator 12 und schreibt diesen fort.The control unit 10 starts in a first step S100 with the continuous recording of the simulated NOx loading value BW indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter 12 and updates it.

Wenn das Steuergerät 10 erfasst, dass die vorbestimmte Bedingungen RgnAb erfüllt sind, beginnt das Steuergerät 12 in einem weiteren Schritt S200 einem Fortschrittswert FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration kontinuierlich zu erfassen und diesen fortzuschreiben.When the control unit 10 detects that the predetermined conditions RgnAb are fulfilled, the control unit begins 12 in a further step S200 a progress value FW to continuously record indicative of a portion of a simulated complete regeneration and to update this.

Wenn das Steuergerät 10 erfasst, dass die vorbestimmte Abbruchbedingung AB vorliegt, stoppt in einem weiteren Schritt S300 das Steuergerät 12 das Erfassen des Fortschrittswertes FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration.When the control unit 10 detects that the predetermined termination condition FROM is present, stops in a further step S300 the control unit 12 the recording of the progress value FW indicative of a part of a simulated complete regeneration.

Wenn das Steuergerät 10 erfasst, dass die vorbestimmten Bedingungen RgnAb wieder erfüllt ist setzt das Steuergerät 10 das Erfassen des Fortschrittswertes FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration fort.When the control unit 10 that detected the predetermined conditions RgnAb is fulfilled again, the control unit resets 10 the recording of the progress value FW indicative of a part of a simulated complete regeneration.

Ferner aktualisiert das Steuergerät 10 den simulierten NOx-Beladungswert BW indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator 12 gemäß der Regenerationen, d.h. gemäß dem Fortschritt der Regenerationen. Mit anderen Worten, es werden die unterbrochenen Regenerationen und ihr Einfluss auf den simulierten NOx-Beladungswert BW berücksichtigt.The control unit also updates 10 the simulated NOx loading value BW indicative of Accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter 12 according to the regenerations, ie according to the progress of the regenerations. In other words, there will be the interrupted regenerations and their influence on the simulated NOx loading value BW considered.

Wenn der Fortschrittswert FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration einen Wert indikativ für eine vollständigen Regeneration erreicht hat, d.h. der Fortschrittswert FW indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration dem Wert indikativ für eine vollständigen Regeneration entspricht, stoppt das Steuergerät 12 in einem weiteren Schritt S400 das Erfassens des simulierten NOx-Beladungswertes BW indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator 12. Dieser Wert ist dann der fiktive NOx-Beladungswert BW.If the progress value FW indicative of a portion of a simulated complete regeneration has reached a value indicative of a complete regeneration, ie the progress value FW indicative of a portion of a simulated complete regeneration corresponds to the value indicative of a complete regeneration, the control unit stops 12 in a further step S400 the detection of the simulated NOx loading value BW indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter 12 . This value is then the fictitious NOx loading value BW .

In einem weiteren Schritt S500 erzeugt oder aktualisiert das Steuergerät 10 den Histogramm-Datensatz HD unter Verwendung des fiktiven NOx-Beladungswertes BW indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator 12. Somit wird der Histogramm-Datensatz HD nur dann aktualisiert, wenn eine komplette Regeneration mit oder ohne Unterbrechung möglich wäre.In a further step S500 creates or updates the control unit 10 the histogram data set HD using the fictitious NOx loading value BW indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter 12 . Thus the histogram data set HD only updated if a complete regeneration with or without interruption would be possible.

Wenn bereits der Histogramm-Datensatz HD erzeugt wurde aktualisiert das Steuergerät 12 den Histogramm-Datensatz HD, indem es wie schon beschrieben die Werte repräsentativ für die Wahrscheinlichkeiten W erhöht bzw. erniedrigt.If already the histogram record HD generated updates the control unit 12 the histogram data set HD by making the values representative of the probabilities as already described W. increased or decreased.

In einem weiteren Schritt S600 wertet das Steuergerät 12 wie ebenfalls schon beschrieben den Histogramm-Datensatz HD aus um einen Wert für einen NOx-Schwellwert SW indikativ für eine Wahrscheinlichkeit kleiner als 100% für eine vollständige Regeneration zu bestimmen.In a further step S600 evaluates the control unit 12 as already described the histogram data set HD off by a value for a NOx threshold value SW to be determined indicative of a probability less than 100% for a complete regeneration.

Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Reihenfolge der Schritte auch eine andere sein. Ferner können mehrere Schritte auch zeitgleich bzw. simultan ausgeführt werden.In a departure from the present exemplary embodiment, the sequence of the steps can also be different. Furthermore, several steps can also be carried out at the same time or simultaneously.

Somit wird vorgeschlagen, den Wert für einen NOx-Schwellwert SW abzusenken, um so die Wahrscheinlichkeit einer Regeneration zu erhöhen. Dies führt dazu, dass vor Erreichen einer maximalen NOx-Beladung bereits eine Regeneration durchgeführt wird.It is therefore proposed that the value for a NOx threshold value SW lower in order to increase the likelihood of regeneration. This means that a regeneration is carried out before a maximum NOx load is reached.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
KraftfahrzeugMotor vehicle
44th
AntriebsstrangPowertrain
66th
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
88th
AbgasnachbehandlungseinrichtungExhaust aftertreatment device
1010
SteuergerätControl unit
1212
DieselpartikelfilterDiesel particulate filter
1414th
NOx-Speicherkatalysator NOx storage catalytic converter
aBW+aBW +
simulierte archivierten NOx-Beladungswertsimulated archived NOx loading value
aBW-aBW-
simulierte archivierten NOx-Beladungswertsimulated archived NOx loading value
ABFROM
AbbruchbedingungTermination condition
BWBW
simulierter NOx-Beladungswertsimulated NOx loading value
FWFW
FortschrittswertProgress value
HDHD
Histogramm-DatensatzHistogram data set
MWMW
MaximalwertMaximum value
RgnAbRgnAb
vorbestimmte Bedingungpredetermined condition
SWSW
NOx-SchwellwertNOx threshold
WW.
Wahrscheinlichkeit probability
ΣWΣW
Summenwert Total value
S100S100
Schrittstep
S200S200
Schrittstep
S300S300
Schrittstep
S400S400
Schrittstep
S500S500
Schrittstep
S600S600
Schrittstep

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 9551258 B2 [0011]US 9551258 B2 [0011]
  • US 7017337 B2 [0012]US 7017337 B2 [0012]
  • US 9303579 B2 [0013]US 9303579 B2 [0013]

Claims (11)

Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung (8) mit zumindest einem NOx-Speicherkatalysator (12) zum Reinigen eines Abgasstromes eines Kraftfahrzeugs (2) mit einer Brennkraftmaschine (6), mit den Schritten: (S100) Erfassen eines simulierten NOx-Beladungswertes (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12), (S200) auf ein Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Bedingung (RgnAb) hin Erfassen von einem Fortschrittswert (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration des NOx-Speicherkatalysators (12), (S400) Stoppen des Erfassens des simulierten NOx-Beladungswertes (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12), wenn der Fortschrittswert (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration einen Maximalwert (MW) indikativ für eine vollständige Regenration erreicht hat und Bereitstellen eines fiktiven NOx-Beladungswertes (BW), (S500) Erzeugen oder Aktualisieren eines Histogramm-Datensatzes (HD) unter Verwendung des fiktiven NOx-Beladungswertes (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12), und (S600) Auswerten des Histogramm-Datensatzes (HD) um einen Wert für einen NOx-Schwellwert (SW) indikativ für eine Wahrscheinlichkeit kleiner als 100% für eine vollständige Regeneration zu bestimmen.Method for operating an exhaust gas aftertreatment device (8) with at least one NOx storage catalytic converter (12) for cleaning an exhaust gas flow of a motor vehicle (2) with an internal combustion engine (6), comprising the steps: (S100) Detection of a simulated NOx loading value (BW) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12), (S200), upon the presence of at least one predetermined condition (RgnAb), detecting a progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration of the NOx storage catalytic converter (12), (S400) stopping the detection of the simulated NOx loading value (BW) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12) when the progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration a maximum value (MW) indicative of a complete Has reached regeneration and provides a fictitious NOx load value (BW), (S500) generating or updating a histogram data set (HD) using the fictitious NOx loading value (BW) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12), and (S600) Evaluation of the histogram data set (HD) in order to determine a value for a NOx threshold value (SW) indicative of a probability of less than 100% for complete regeneration. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erfassen des Fortschrittswertes (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration auf Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Abbruchbedingung (AB) gestoppt wird, der simulierte NOx-Beladungswert (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12) gemäß der Regeneration aktualisiert wird, und das Erfassen des Fortschrittswertes (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration auf ein Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Bedingung (RgnAb) hin fortgesetzt wird.Procedure according to Claim 1 , wherein the detection of the progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration is stopped on the presence of at least one predetermined termination condition (AB), the simulated NOx loading value (BW) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12) according to the regeneration is updated, and the detection of the progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration is continued on the presence of at least one predetermined condition (RgnAb). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Aktualisieren des Histogramm-Datensatzes (HD) umfasst, dass die Werte repräsentativ für die Wahrscheinlichkeiten für den fiktiven NOx-Beladungswert (BW) und für die jeweiligen simulierten archivierten NOx-Beladungswerte (aBW-) erniedrigt werden, deren zugeordnete NOx-Last kleiner oder gleich als der fiktive NOx-Beladungswert (BW) sind.Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein the updating of the histogram data set (HD) comprises that the values representative of the probabilities for the fictitious NOx load value (BW) and for the respective simulated archived NOx load values (aBW-) are decreased, their associated NOx load are less than or equal to the fictitious NOx loading value (BW). Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Aktualisieren des Histogramm-Datensatzes (HD) umfasst, dass die Werte repräsentativ für die Wahrscheinlichkeiten der jeweiligen simulierten archivierten NOx-Beladungswerte (aBW+) erhöht werden, deren zugeordnete NOx-Last größer als der fiktive NOx-Beladungswert (BW) sind.Procedure according to Claim 1 , 2 or 3 , wherein the updating of the histogram data set (HD) comprises that the values representative of the probabilities of the respective simulated archived NOx load values (aBW +) are increased, the associated NOx load of which are greater than the fictitious NOx load value (BW). Computerprogrammprodukt, ausgebildet zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4.Computer program product designed to carry out a method according to one of the Claims 1 to 4th . Steuergerät (10) zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung (8) mit zumindest einem NOx-Speicherkatalysator (12) zum Reinigen eines Abgasstromes eines Kraftfahrzeugs (2) mit einer Brennkraftmaschine (6), wobei das Steuergerät (10) dazu ausgebildet ist, einen simulierten NOx-Beladungswert (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12) einzulesen, auf Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Bedingung (RgnAb) hin einen Fortschrittswert (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration des NOx-Speicherkatalysators (12) zu erfassen, das Erfassen des simulierten NOx-Beladungswertes (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12) zu stoppen, wenn der Fortschrittswert (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration einen Maximalwert (MW) indikativ für eine vollständige Regenration erreicht hat und einen fiktiven NOx-Beladungswert (BW) bereitzustellen, einen Histogramm-Datensatz (HD) unter Verwendung des fiktiven NOx-Beladungswertes (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12) zu erstellen oder zu aktualisieren, und den Histogramm-Datensatz (HD) auszuwerten, um einen Wert für einen NOx-Schwellwert (SW) indikativ für eine Wahrscheinlichkeit kleiner als 100% für eine vollständige Regeneration zu bestimmen.Control unit (10) for operating an exhaust gas aftertreatment device (8) with at least one NOx storage catalytic converter (12) for cleaning an exhaust gas flow of a motor vehicle (2) with an internal combustion engine (6), the control unit (10) being designed to generate a simulated NOx Read in load value (BW) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12), to detect a progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration of the NOx storage catalytic converter (12) if at least one predetermined condition (RgnAb) is present to stop the detection of the simulated NOx loading value (BW) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12) when the progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration a maximum value (MW) indicative of a complete regeneration and to provide a fictitious NOx load value (BW), a histogram data set (HD ) using the fictitious NOx loading value (BW) indicative of accumulated NOx in the NOx storage catalytic converter (12) or to update it, and to evaluate the histogram data set (HD) in order to obtain a value for a NOx threshold value (SW) to be determined indicative of a probability less than 100% for a complete regeneration. Steuergerät (10) nach Anspruch 6, wobei das Steuergerät (10) dazu ausgebildet ist, auf Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Abbruchbedingung (AB) das Erfassen des Fortschrittswertes (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration zu stoppen, den NOx-Beladungswert (BW) indikativ für akkumuliertes NOx in dem NOx-Speicherkatalysator (12) gemäß der Regeneration zu aktualisieren und das Einlesen des Fortschrittswertes (FW) indikativ für einen Anteil einer simulierten vollständigen Regeneration auf ein Vorliegen zumindest einer vorbestimmten Bedingung (RgnAb) hin fortzusetzen.Control unit (10) Claim 6 , the control unit (10) being designed to stop the detection of the progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration if at least one predetermined termination condition (AB) is present, the NOx loading value (BW) indicative of accumulated NOx in to update the NOx storage catalytic converter (12) according to the regeneration and to continue reading in the progress value (FW) indicative of a portion of a simulated complete regeneration on the presence of at least one predetermined condition (RgnAb). Steuergerät (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Steuergerät (10) dazu ausgebildet ist, zum Aktualisieren des Histogramm-Datensatzes (HD) die Werte repräsentativ für die Wahrscheinlichkeiten für den fiktiven NOx-Beladungswert (BW) und für die jeweiligen simulierten archivierten NOx-Beladungswerte (aBW-) zu erniedrigen, deren zugeordnete NOx-Last kleiner oder gleich als der fiktive NOx-Beladungswert (BW) sind.Control unit (10) Claim 6 or 7th , wherein the control device (10) is designed to update the histogram data set (HD) to decrease the values representative of the probabilities for the fictitious NOx load value (BW) and for the respective simulated archived NOx load values (aBW-) whose assigned NOx load is less than or equal to the fictitious NOx load value (BW). Steuergerät (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Steuergerät (10) dazu ausgebildet ist, zum Aktualisieren des Histogramm-Datensatzes (HD) die Werte repräsentativ für die Wahrscheinlichkeiten der jeweiligen simulierten archivierten NOx-Beladungswerte (aBW+) zu erhöhen, deren zugeordnete NOx-Last größer als der fiktive NOx-Beladungswert (BW) sind.Control unit (10) according to one of the Claims 6 to 8th , wherein the control device (10) is designed to update the histogram data set (HD) to increase the values representative of the probabilities of the respective simulated archived NOx load values (aBW +) whose assigned NOx load is greater than the fictitious NOx- Load value (BW) are. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (8) mit einem Steuergerät (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9.Exhaust aftertreatment device (8) with a control unit (10) according to one of the Claims 6 to 9 . Kraftfahrzeug (2) mit einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung (8) nach Anspruch 10.Motor vehicle (2) with an exhaust gas aftertreatment device (8) after Claim 10 .
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