DE102019219892A1 - Method and device for the regeneration of a coated particle filter in the exhaust tract of a gasoline-powered motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regeneration eines beschichteten Partikelfilters im Abgastrakt eines benzinbetriebenen Kraftfahrzeugs, bei welchem eine Regelung einer in den Abgastrakt geleiteten Sekundärluftmenge vorgenommen wird, bei welcher ein Istwert für die Regelung von einem stromab des Partikelfilters angeordneten Sensor bereitgestellt wird und bei welcher die Regelung derart vorgenommen wird, dass die stromab des Partikelfilters vorliegende Luftzahl um die stöchiometrische Luftzahl oszilliert. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Regeneration eines beschichteten Partikelfilters im Abgastrakt eines benzinbetriebenen Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method for regenerating a coated particle filter in the exhaust gas tract of a gasoline-powered motor vehicle, in which a regulation of an amount of secondary air directed into the exhaust gas tract is carried out, in which an actual value for the regulation is provided by a sensor arranged downstream of the particle filter and in which the regulation it is carried out in such a way that the air ratio present downstream of the particle filter oscillates around the stoichiometric air ratio. The invention also relates to a device for regenerating a coated particle filter in the exhaust tract of a gasoline-powered motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regeneration eines beschichteten Partikelfilters im Abgastrakt eines benzinbetriebenen Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method and a device for regenerating a coated particle filter in the exhaust tract of a gasoline-powered motor vehicle.

Zunehmend strenger werdende gesetzlich einzuhaltende Emissionsgrenzwerte stellen immer höhere Ansprüche an das Abgassystem von Kraftfahrzeugen. Um derartigen Ansprüchen gerecht werden zu können, müssen verschiedene Abgasemissionsreduzierungsstrategien simultan angewendet werden. Diese verschiedenen Abgasemissionsreduzierungsstrategien verwenden verschiedene Komponenten inklusive einer jeweils zugehörigen Sensorik.Increasingly stricter statutory emission limit values are placing ever higher demands on the exhaust system of motor vehicles. In order to be able to meet such requirements, various exhaust emission reduction strategies must be applied simultaneously. These different exhaust emission reduction strategies use different components including a respective associated sensor system.

Neben der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und damit der CO2-Emissionen ist die Reduzierung der gasförmigen Emissionen CO, NOx und HC mittels eines oder mehrerer Abgaskatalysatoren und die Reduzierung der Partikelemissionen mit Hilfe von Partikelfiltern ein wesentliches Entwicklungsziel.In addition to reducing fuel consumption and thus CO 2 emissions, reducing gaseous emissions CO, NOx and HC by means of one or more catalytic converters and reducing particulate emissions with the aid of particle filters is an essential development goal.

Partikelfilter, oft auch als Rußfilter bezeichnet, für Diesel-Brennkraftmaschinen sind seit längerem im Einsatz und haben sich in der Praxis bewährt.Particle filters, often also referred to as soot filters, have been in use for diesel internal combustion engines for a long time and have proven themselves in practice.

Des Weiteren ist es bereits bekannt, dass auch im Abgastrakt einer benzinbetriebenen Brennkraftmaschine, insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffdirekteinspritzung, bei denen der Kraftstoff mit hohen Drücken direkt in die Brennräume eingebracht und sehr fein zerstäubt wird, Partikel entstehen. Deshalb werden vom Gesetzgeber auch die Grenzwerte für den Partikelausstoß von benzinbetriebenen Brennkraftmaschinen, welche mit Kraftstoffdirekteinspritzung betrieben werden, erhöht. So muss mit Einführung der Schadstoffnorm Euro 6d der dann geltende Grenzwert von maximal 6 × 1011 Partikel/km eingehalten werden.Furthermore, it is already known that particles are also formed in the exhaust tract of a gasoline-powered internal combustion engine, in particular in internal combustion engines with direct fuel injection, in which the fuel is introduced directly into the combustion chambers at high pressures and is very finely atomized. For this reason, the legislator is also increasing the limit values for particle emissions from gasoline-powered internal combustion engines that are operated with direct fuel injection. With the introduction of the Euro 6d pollutant standard, the then applicable limit value of a maximum of 6 × 10 11 particles / km must be complied with.

Die hierzu verwendeten Partikelfilter bestehen im Wesentlichen aus einem Gehäuse (dem sogenannten can) und einem in das Gehäuse eingesetzten Monolith. Dieser filtert die bei der Verbrennung entstandenen Partikel, zumeist Rußpartikel, zu einem Großteil aus dem Abgas heraus. Die abgeschiedenen Partikel verbleiben im Partikelfilter, sofern die im Partikelfilter vorliegenden Bedingungen, beispielsweise erhöhte Temperatur, Sauerstoff im Abgas, nicht zur Regeneration des Partikelfilters führen.The particle filters used for this purpose essentially consist of a housing (the so-called can) and a monolith inserted into the housing. This filters most of the particles produced during combustion, mostly soot particles, out of the exhaust gas. The separated particles remain in the particle filter, provided that the conditions present in the particle filter, for example increased temperature, oxygen in the exhaust gas, do not lead to regeneration of the particle filter.

Für das Regenerieren eines beschichteten Partikelfilters sind Temperaturen über 550-600 °C erforderlich. Je höher die Temperatur ist, umso schneller findet die Oxidation des Rußes statt.For the regeneration of a coated particle filter, temperatures above 550-600 ° C are required. The higher the temperature, the faster the oxidation of the soot takes place.

Es ist bereits bekannt, den Partikelfilter motornah oder im Unterboden eines Kraftfahrzeugs anzuordnen. Bei einer Unterbodenanordnung des Partikelfilters ist der Partikelfilter im Vergleich zu einem motornah angeordneten Partikelfilter beispielsweise um etwa 800 mm weiter entfernt vom Motor angeordnet. Eine Folge ist, dass im Falle einer Unterbodenanordnung des Partikelfilters im Partikelfilter um etwa 140°C niedrigere Abgastemperaturen vorliegen als bei einem motornah angeordneten Partikelfilter.It is already known to arrange the particle filter close to the engine or in the underbody of a motor vehicle. In the case of an underbody arrangement of the particle filter, the particle filter is arranged, for example, about 800 mm further away from the engine compared to a particle filter arranged close to the engine. One consequence is that in the case of an underbody arrangement of the particle filter in the particle filter, exhaust gas temperatures are approximately 140 ° C. lower than in the case of a particle filter arranged close to the engine.

Deshalb konnte bisher beim Vorliegen einer Unterbodenanordnung des Partikelfilters die erforderliche Partikelfilter-Regenerationstemperatur ohne Heizmaßnahmen im Abgastrakt erst in einer „Extra High Phase“ des WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure) erreicht werden, in welcher eine vergleichsweise hohe Fahrgeschwindigkeit vorliegt. Erfolgt eine längere Fahrt im Niedriggeschwindigkeitsbereich, dann kann die erforderliche Partikelfilter-Regenerationstemperatur von 600 °C nicht erreicht werden.For this reason, if the particulate filter had an underbody arrangement, the required particulate filter regeneration temperature could only be achieved without heating measures in the exhaust tract in an "Extra High Phase" of the WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure), in which a comparatively high driving speed is present. If the vehicle is driven for a long time at low speed, the required particle filter regeneration temperature of 600 ° C cannot be achieved.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat die Anmelderin ein System entwickelt, bei welchem Sekundärluft stromauf eines beschichteten Partikelfilters in den Abgastrakt eingeblasen wird und die Energie für die Aufheizung des Partikelfilters aus den unverbrannten Komponenten CO und HC durch einen fetten Motorbetrieb bereitgestellt wird. Der dabei verwendete Algorithmus berechnet in Abhängigkeit von der Abgastemperatur stromauf des Partikelfilters die Luftzahl, welche für eine Aufheizung des Partikelfilters erforderlich ist. Die Sekundärluftquelle wird derart eingestellt, dass die Luftzahl stromab des Partikelfilters im mageren Bereich liegt, um eine Rußoxidation im Partikelfilter sicherzustellen. Mittels dieses Systems können selbst im Leerlauf Partikelfilter-Temperaturen von etwa 800°C erreicht werden, was deutlich über der erforderlichen Mindesttemperatur für die Partikelfilter-Regenerierung liegt.In order to avoid these disadvantages, the applicant has developed a system in which secondary air is blown into the exhaust gas tract upstream of a coated particle filter and the energy for heating the particle filter from the unburned components CO and HC is provided by a rich engine operation. The algorithm used here calculates the air ratio that is required for heating the particle filter as a function of the exhaust gas temperature upstream of the particle filter. The secondary air source is set in such a way that the air ratio downstream of the particle filter is in the lean range in order to ensure soot oxidation in the particle filter. With this system, particle filter temperatures of around 800 ° C can be reached even when idling, which is well above the minimum temperature required for particle filter regeneration.

Bei einer motorfernen Anordnung des Partikelfilters und einer hohen thermischen Trägheit des Abgassystems bis zum Unterboden-Partikelfilter kann die zur Regeneration des Partikelfilters notwendige Temperatur bei spätem Zündzeitpunkt für den Niedriggeschwindigkeitsbereich nicht ohne Komfort-Einbußen erreicht werden. Da die Heizmaßnahmen wesentlich stärker als zu einem schnellen Erreichen der Anspringtemperatur („light-off-Temperatur) eines motornahen Partikelfilters ausfallen müssen, ist ein limitierender Faktor die Aussetzerkennung in der Motorsteuerung. Erst durch eine Beschleunigung im hohen Geschwindigkeitsbereich wird für eine Unterbodenanordnung des Partikelfilters die Partikelfilter-Regenerationstemperatur ohne Heizmaßnahmen erreicht.If the particulate filter is arranged remote from the engine and the exhaust system has a high level of thermal inertia up to the underbody particulate filter, the temperature required for regeneration of the particulate filter cannot be reached at a late ignition point for the low-speed range without sacrificing comfort. Since the heating measures have to be much stronger than those required to quickly reach the light-off temperature of a particle filter close to the engine, a limiting factor is the misfire detection in the engine control. The particle filter regeneration temperature for an underbody arrangement of the particle filter is only reached without heating measures through acceleration in the high speed range.

Wegen der zur Aufheizung des Partikelfilters benötigten Energie durch einen unterstöchiometrischen Betrieb ergibt sich während der Regenerierung des Partikelfilters ein Kraftstoffmehrverbrauch von 10%. Da nur der Partikelfilter aufgeheizt wird und die thermische Masse eines Abgasturboladers des Kraftfahrzeugs und motornahen Katalysators keine Rolle spielen, ist der Kraftstoffmehrverbrauch während der Regeneration minimiert. Bei einer Katalysatorheizung durch eine Spätverstellung des Zündzeitpunkts und einen Magerbetrieb zur Regenerierung des Partikelfilters ergibt sich ein Mehrverbrauch von 33%, ohne dass die zur Regenerierung benötigte Temperatur erreicht wird. Darüber hinaus wird eine Stickoxidkonvertierung des Katalysators durch den mageren Motorbetrieb deaktiviert, wodurch sich ein massiver Anstieg der Stickoxidemissionen ergibt.Because of the energy required to heat up the particle filter through substoichiometric operation, there is an additional fuel consumption of 10% during the regeneration of the particle filter. Since only the particle filter is heated up and the thermal mass of the exhaust gas turbocharger of the motor vehicle and the catalytic converter close to the engine play no role, the additional fuel consumption is minimized during the regeneration. In the case of catalyst heating by retarding the ignition timing and lean operation to regenerate the particle filter, there is an increase in consumption of 33% without the temperature required for regeneration being reached. In addition, nitrogen oxide conversion of the catalytic converter is deactivated by the lean engine operation, which results in a massive increase in nitrogen oxide emissions.

Im Falle einer Regenerierung des Partikelfilters mit Sekundärluftheizung tritt ein Anstieg der Stickoxidemissionen auf. Bei einem unterstöchiometrischen Betrieb des Verbrennungsmotors wird bei Pt/Rh-Katalysatoren NH3 gebildet, welches im Pt/Rh beschichteten Partikelfilter bei Sauerstoffüberschuss wieder zu Stickoxid oxidiert wird, so dass während der Regeneration ein unerwünschter Anstieg von Stickoxid auftritt.If the particulate filter is regenerated with secondary air heating, there is an increase in nitrogen oxide emissions. When the internal combustion engine is operating below stoichiometric levels, Pt / Rh catalysts form NH 3 , which is oxidized again to nitrogen oxide in the Pt / Rh-coated particle filter when there is excess oxygen, so that an undesirable increase in nitrogen oxide occurs during regeneration.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. mit der auf zuverlässige Weise eine Regeneration eines beschichteten Partikelfilters einer Brennkraftmaschine durchgeführt werden kann, ohne dass erhöhte Schadstoffemissionen auftreten.The object of the present invention consists in specifying a method and a device with which a coated particle filter of an internal combustion engine can be regenerated in a reliable manner without increased pollutant emissions occurring.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 - 16 angegeben. Der Patentanspruch 17 hat eine Vorrichtung zur Regeneration eines beschichteten Partikelfilters im Abgastrakt eines benzinbetriebenen Kraftfahrzeugs zum Gegenstand.This object is achieved by a method with the features specified in claim 1. Advantageous refinements and developments are specified in the dependent claims 2-16. Claim 17 relates to a device for the regeneration of a coated particle filter in the exhaust gas tract of a gasoline-powered motor vehicle.

Bei einem Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen wird zur Regeneration eines im Abgastrakt eines benzinbetriebenen beschichteten Partikelfilters eine Regelung einer in den Abgastrakt geleiteten Sekundärluftmenge vorgenommen, bei welcher ein Istwert für die Regelung von einem stromab des Partikelfilters angeordneten Sensor bereitgestellt wird und bei welcher die Regelung derart vorgenommen wird, dass die stromab des Partikelfilters vorliegende Luftzahl um die stöchiometrische Luftzahl (λ= 1) oszilliert.In a method with the features specified in claim 1, for the regeneration of a coated particulate filter in the exhaust gas tract of a gasoline-powered, regulation of a secondary air quantity directed into the exhaust gas tract is carried out, in which an actual value for the regulation is provided by a sensor arranged downstream of the particle filter and in which the Control is carried out in such a way that the air ratio present downstream of the particle filter oscillates around the stoichiometric air ratio (λ = 1).

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Istwert von einem stromab des Partikelfilters angeordneten Stickoxidsensor bereitgestellt.According to one embodiment of the invention, the actual value is provided by a nitrogen oxide sensor arranged downstream of the particle filter.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Istwert von einem stromab des Partikelfilters angeordneten Lambdasensor bereitgestellt.According to a further embodiment of the invention, the actual value is provided by a lambda sensor arranged downstream of the particle filter.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Istwert von einem stromab des Partikelfilters angeordneten Ammoniaksensor bereitgestellt.According to a further embodiment of the invention, the actual value is provided by an ammonia sensor arranged downstream of the particle filter.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Sekundärluftmenge erhöht, wenn eine Änderung des Lambdawertes in Richtung fett detektiert wird.According to one embodiment of the invention, the amount of secondary air is increased when a change in the lambda value in the direction of rich is detected.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Sekundärluftmenge erhöht, wenn eine Erhöhung des Ammoniakgehalts im Abgas detektiert wird.According to one embodiment of the invention, the amount of secondary air is increased when an increase in the ammonia content in the exhaust gas is detected.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Sekundärluftmenge erhöht, wenn eine berechnete negative Sauerstoffdioxidmenge, welche während einer Phase mit abgeschalteter Sekundärlufteinblasung dem Partikelfilter entzogen wurde, einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet.According to one embodiment of the invention, the amount of secondary air is increased if a calculated negative amount of oxygen dioxide, which was withdrawn from the particle filter during a phase in which the secondary air injection was switched off, falls below a predetermined threshold value.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Sekundärluftmenge reduziert, wenn eine Änderung des Lambdawertes in Richtung mager detektiert wird.According to one embodiment of the invention, the amount of secondary air is reduced when a change in the lambda value in the direction of lean is detected.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Sekundärluftmenge reduziert, wenn ein Anstieg der Stickoxidemissionen detektiert wird.According to one embodiment of the invention, the amount of secondary air is reduced when an increase in nitrogen oxide emissions is detected.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Sekundärluftmenge reduziert, wenn eine berechnete Sauerstoffdioxidmenge, welche während einer Phase mit aktiver Sekundärlufteinblasung vorliegt, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.According to one embodiment of the invention, the amount of secondary air is reduced when a calculated amount of oxygen dioxide, which is present during a phase with active secondary air injection, exceeds a predetermined threshold value.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge von einer Sekundärluftquelle bereitgestellt.According to one embodiment of the invention, the respectively required amount of secondary air is provided by a secondary air source.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Sekundärluftquelle um eine Luftpumpe.According to one embodiment of the invention, the secondary air source is an air pump.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Sekundärluftquelle um eine Spülluftpumpe.According to one embodiment of the invention, the secondary air source is a scavenging air pump.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge durch eine Veränderung der Drehzahl der Luftpumpe eingestellt.According to one embodiment of the invention, the respectively required amount of secondary air is set by changing the speed of the air pump.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge von einem e-Kompressor bereitgestellt.According to one embodiment of the invention, the required amount of secondary air is provided by an e-compressor.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge durch eine Taktung eines Sekundärluftventils oder einen variablen Öffnungsquerschnitt eines Sekundärluftventils bereitgestellt.According to one embodiment of the invention, the respectively required amount of secondary air is provided by clocking a secondary air valve or a variable opening cross section of a secondary air valve.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass sie eine Regeneration des Partikelfilters auch bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten ermöglicht, ohne dass Fahrbarkeits-Einbußen auftreten. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die auftretenden Schadstoffemissionen klein gehalten werden, insbesondere die Stickoxidemissionen. Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender beispielhafter Erläuterung anhand der FigurenThe advantages of the invention are in particular that it enables the particulate filter to be regenerated even at low driving speeds without any loss of driveability. Another advantage of the invention is that the pollutant emissions that occur are kept small, in particular the nitrogen oxide emissions. Further advantageous properties of the invention emerge from the following exemplary explanation based on the figures

Es zeigt

  • 1 eine Skizze einer Vorrichtung zur Regeneration eines beschichteten Partikelfilters im Abgastrakt eines benzinbetriebenen Kraftfahrzeugs,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Teils eines Abgastrakts eines benzinbetriebenen Kraftfahrzeugs,
  • 3 ein erstes Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Regenerierung eines Partikelfilters und
  • 4 ein zweites Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Regenerierung eines Partikelfilters.
It shows
  • 1 a sketch of a device for the regeneration of a coated particle filter in the exhaust tract of a gasoline-powered motor vehicle,
  • 2 a schematic representation of part of an exhaust tract of a gasoline-powered motor vehicle,
  • 3 a first diagram to illustrate a method for regenerating a particulate filter and
  • 4th a second diagram to illustrate a method for regenerating a particulate filter.

Die 1 zeigt eine Skizze einer Vorrichtung zur Regeneration eines beschichteten Partikelfilters im Abgastrakt eines benzinbetriebenen Kraftfahrzeugs.The 1 shows a sketch of a device for the regeneration of a coated particle filter in the exhaust tract of a gasoline-powered motor vehicle.

Zu der in der 1 gezeigten Vorrichtung gehört ein mit einem Kraftstofftank 5 verbundener Aktivkohlebehälter 1. Diesem Aktivkohlebehälter 1 wird über einen Luftfilter 8 Frischluft zugeführt. Des Weiteren ist der Aktivkohlebehälter 1 über eine Spülluftpumpe 2 an ein Tankentlüftungsventil 4 angeschlossen. In der Leitung zwischen der Spülluftpumpe 2 und dem Tankentlüftungsventil 4 ist ein Drucksensor 3 positioniert.To the one in the 1 The device shown includes one with a fuel tank 5 connected activated charcoal canister 1 . This activated charcoal canister 1 is via an air filter 8th Fresh air supplied. Furthermore, there is the activated charcoal canister 1 via a purge air pump 2 to a tank ventilation valve 4th connected. In the line between the purge air pump 2 and the tank vent valve 4th is a pressure sensor 3 positioned.

Der durch das Tankentlüftungsventil 4 fließende Massenstrom wird stromauf eines Verdichters 10 in den Luftpfad 9 des Kraftfahrzeugs geleitet und dort mit zu verdichtender Frischluft vermischt, die dem Luftpfad 9 über einen weiteren Luftfilter 7 zugeführt wird.The one through the tank vent valve 4th flowing mass flow is upstream of a compressor 10 in the air path 9 of the motor vehicle and mixed there with fresh air to be compressed, the air path 9 via another air filter 7th is fed.

Der Verdichter 10 ist Bestandteil eines Abgasturboladers, zu welchem des Weiteren eine Turbine 17 gehört, die mit dem Verdichter 10 über eine mit einer gestrichelten Linie angedeutete Welle verbunden ist.The compressor 10 is part of an exhaust gas turbocharger, to which a turbine is added 17th heard that with the compressor 10 is connected via a shaft indicated by a dashed line.

Der mittels des Verdichters 10 verdichtete Massenstrom, zu welchem der über den Luftfilter 7 zur Verfügung gestellte Frischluftstrom und der durch das Tankentlüftungsventil 4 fließende Massenstrom gehören, wird im weiteren Verlauf des Luftpfades 9 über einen Ladeluftkühler 11 und eine Drosselklappe 13 dem Kurbelgehäuse 15 des Kraftfahrzeugs zugeleitet und dort zusammen mit Kraftstoff in die Brennräume des Kraftfahrzeugs eingespritzt.The by means of the compressor 10 compressed mass flow to which the air filter 7th provided fresh air flow and that through the tank ventilation valve 4th Flowing mass flow belong, is in the further course of the air path 9 via a charge air cooler 11 and a throttle 13 the crankcase 15th of the motor vehicle and injected there together with fuel into the combustion chambers of the motor vehicle.

Zwischen dem Ladeluftkühler 11 und der Drosselklappe 13 ist im Luftpfad 9 ein Drucksensor 12 vorgesehen. Zwischen der Drosselklappe 13 und dem Kurbelgehäuse 15 ist im Luftpfad 9 ein weiterer Drucksensor 14 vorgesehen. Das beim Verbrennungsvorgang gebildete Abgas wird über einen Abgastrakt 16 der Turbine 17 zugeführt und wird in der Turbine zum Antrieb des Turbinenrades verwendet, welches über die Welle das im Verdichter vorgesehene Verdichterrad antreibt. Das von der Turbine 17 ausgegebene Abgas wird über einen Dreiwegekatalysator 18 und einen Vierwegekatalysator 19, welcher einen Partikelfilter aufweist, einem nicht dargestellten Abgasendrohr des Kraftfahrzeugs zugeführt und über dieses an die Umgebung ausgegeben.Between the intercooler 11 and the throttle 13 is in the air path 9 a pressure sensor 12 intended. Between the throttle 13 and the crankcase 15th is in the air path 9 another pressure sensor 14th intended. The exhaust gas formed during the combustion process is passed through an exhaust system 16 the turbine 17th and is used in the turbine to drive the turbine wheel, which drives the compressor wheel provided in the compressor via the shaft. That from the turbine 17th Exhaust gas is output via a three-way catalyst 18th and a four-way catalyst 19th , which has a particle filter, is fed to an exhaust tailpipe (not shown) of the motor vehicle and output via this to the environment.

Zur Steuerung des Verbrennungsvorgangs ist eine Motorsteuerung 6 vorgesehen, die auf Basis ihr zugeführter Eingangssignale 20 und einer abgespeicherten Arbeitssoftware Ausgangssignale 21 bereitstellt. Bei den der Motorsteuerung 6 zugeführten Eingangssignalen 20 handelt es sich insbesondere um Sensorsignale und von einer übergeordneten Steuerung bereitgestellte Datensignale. Zu den Sensorsignalen gehören beispielsweise Drucksensorsignale, Temperatursensorsignale und Fahrpedalstellungssignale. Zu den Ausgangssignalen 21 der Motorsteuerung 6 gehören insbesondere Steuersignale für die Einspritzventile und das Tankentlüftungsventil 4.An engine controller is used to control the combustion process 6th provided based on the input signals supplied to it 20th and a stored working software output signals 21st provides. With the engine control 6th applied input signals 20th it is in particular sensor signals and data signals provided by a higher-level controller. The sensor signals include, for example, pressure sensor signals, temperature sensor signals and accelerator pedal position signals. To the output signals 21st the engine control 6th include in particular control signals for the injection valves and the tank ventilation valve 4th .

Des Weiteren weist die in der 1 gezeigte Vorrichtung einen Sekundärluftpfad 29 auf, der ausgehend von der Spülluftpumpe 2 über ein Sekundärluftventil 24 stromauf des Vierwegekatalysators 19 in den Abgastrakt führt. Folglich dient bei diesem Ausführungsbeispiel die Spülluftpumpe als Sekundärluftquelle. Stromab der Turbine 17 sind im Abgastrakt mehrere Sensoren vorgesehen. Zu diesen Sensoren gehört ein Differenzdrucksensor 22, wobei einer der Anschlüsse des Differenzdrucksensors stromauf des Vierwegekatalysators und der andere Anschluss des Differenzdrucksensors stromab des Vierwegekatalysators an den Abgastrakt angeschlossen ist. Zu den genannten Sensoren gehört des Weiteren ein Regelsensor 25, der stromab des Vierwegekatalysators 19 im Abgastrakt 16 angeordnet ist. Die Ausgangssignale der genannten Sensoren werden der Motorsteuerung 6 als Eingangssignale 20 zugeführt. Die Motorsteuerung 6 berechnet nach hinterlegten Algorithmen ihre Ausgangssignale 21, die den Aktoren der gezeigten Vorrichtung als Steuersignale zugeführt werden.Furthermore, the 1 Device shown a secondary air path 29 based on the purge air pump 2 via a secondary air valve 24 upstream of the four-way catalyst 19th leads into the exhaust tract. Consequently, in this exemplary embodiment, the scavenging air pump serves as the secondary air source. Downstream of the turbine 17th several sensors are provided in the exhaust tract. These sensors include a differential pressure sensor 22nd , wherein one of the connections of the differential pressure sensor is connected upstream of the four-way catalytic converter and the other connection of the differential pressure sensor is connected to the exhaust tract downstream of the four-way catalytic converter. To the The sensors mentioned also include a control sensor 25th , the downstream of the four-way catalyst 19th in the exhaust tract 16 is arranged. The output signals of the sensors mentioned are used by the engine control 6th as input signals 20th fed. The engine control 6th calculates its output signals according to stored algorithms 21st which are fed as control signals to the actuators of the device shown.

Zu diesen Aktoren gehören unter anderem die Spülluftpumpe 2 und das Sekundärluftventil 24, die von der Motorsteuerung 6 mit jeweiligen Steuersignalen beaufschlagt werden, anhand derer eine Regelung der in den Abgastrakt 16 geleiteten Sekundärluft erfolgt.These actuators include the scavenging air pump 2 and the secondary air valve 24 by the engine control 6th with respective control signals are applied, based on which a regulation of the in the exhaust tract 16 conducted secondary air takes place.

Eine Regelung der in den Abgastrakt 16 geleiteten Sekundärluft erfolgt insbesondere bei einer Regeneration eines im Abgastrakt angeordneten beschichteten Partikelfilters, welcher Bestandteil des Vierwegekatalysators 19 ist. Zur Durchführung dieser Regeneration des Partikelfilters ist in der Motorsteuerung 6 ein Regelungsalgorithmus hinterlegt, der durch eine Auswertung der einen Istwert für die Regelung bildenden Ausgangssignale des stromab des Vierwegekatalysators 19 angeordneten Regelsensors 25 eine Regelung derart vornimmt, dass die stromab des Vierwegekatalysators und damit stromab des Partikelfilters vorliegende Luftzahl λ um die stöchiometrische Luftzahl λ= 1 oszilliert.A regulation of the in the exhaust tract 16 Secondary air conducted is carried out in particular during a regeneration of a coated particle filter arranged in the exhaust tract, which is part of the four-way catalytic converter 19th is. To carry out this regeneration of the particulate filter is in the engine control 6th a control algorithm is stored which, through an evaluation of the output signals of the downstream of the four-way catalytic converter, which form an actual value for the control 19th arranged control sensor 25th carries out a regulation in such a way that the air ratio λ present downstream of the four-way catalytic converter and thus downstream of the particle filter oscillates around the stoichiometric air ratio λ = 1.

Bei dem stromab des Partikelfilters angeordneten Regelsensor 25 kann es sich um einen Stickoxidsensor, einen Lambdasensor oder einen Ammoniaksensor handeln, wobei jeder dieser Sensoren auch ein Kombinationssensor sein kann, der beispielsweise sowohl die Funktion eines Stickoxidsensors als auch die Funktion eines Ammoniaksensors ausübt oder sowohl die Funktion eines Lambdasensors als auch die Funktion eines Ammoniaksensors ausübt.With the control sensor arranged downstream of the particle filter 25th It can be a nitrogen oxide sensor, a lambda sensor or an ammonia sensor, whereby each of these sensors can also be a combination sensor which, for example, performs both the function of a nitrogen oxide sensor and the function of an ammonia sensor or both the function of a lambda sensor and the function of an ammonia sensor exercises.

Um das genannte Oszillieren der Luftzahl um ihren stöchiometrischen Wert 1 zu erreichen, wird beispielsweise die Sekundärluftmenge erhöht, wenn eine Änderung des Lambdawertes in Richtung fett detektiert wird oder wenn eine Erhöhung des Ammoniakgehalts im Abgas detektiert wird. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, die Sekundärluftmenge zu erhöhen, wenn eine berechnete negative Sauerstoffdioxidmenge, welche während einer Phase mit abgeschalteter Sekundärlufteinblasung oder reduzierter Sekundärluftmenge dem Partikelfilter entzogen wurde, einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet.About the aforementioned oscillation of the air ratio around its stoichiometric value 1 To achieve this, the amount of secondary air is increased, for example, if a change in the lambda value in the rich direction is detected or if an increase in the ammonia content in the exhaust gas is detected. Alternatively, there is also the possibility of increasing the amount of secondary air if a calculated negative amount of oxygen dioxide, which was withdrawn from the particle filter during a phase with secondary air injection or reduced amount of secondary air, falls below a predetermined threshold value.

Um das genannte Oszillieren der Luftzahl um ihren stöchiometrischen Wert 1 zu erreichen, wird die Sekundärluftmenge erniedrigt, wenn eine Änderung des Lambdawertes in Richtung mager detektiert wird oder ein Anstieg der Stickoxidemissionen detektiert wird oder eine berechnete Sauerstoffdioxidmenge, welche während einer Phase mit aktiver Sekundärlufteinblasung vorliegt, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.About the aforementioned oscillation of the air ratio around its stoichiometric value 1 To achieve this, the amount of secondary air is reduced if a change in the lambda value towards lean is detected or an increase in nitrogen oxide emissions is detected or a calculated amount of oxygen dioxide, which is present during a phase with active secondary air injection, exceeds a predetermined threshold value.

Bei dem anhand der 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als Sekundärluftquelle die Spülluftpumpe 2 verwendet. Diese übt folglich eine Doppelfunktion aus. Zum einen unterstützt sie den Entlüftungsvorgang des Kraftstofftanks 5. Zum anderen dient sie bei der Regenerierung des Partikelfilters als Sekundärluftquelle.With the 1 The described embodiment is the scavenging air pump as the secondary air source 2 used. This consequently has a double function. On the one hand, it supports the venting process of the fuel tank 5 . On the other hand, it serves as a secondary air source for the regeneration of the particle filter.

Alternativ zu dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel kann als Sekundärluftquelle auch eine elektrisch betriebene Luftpumpe verwendet werden.As an alternative to the one in the 1 An electrically operated air pump can also be used as the secondary air source.

Eine Einleitung der jeweils erforderlichen Sekundärluftmenge in den Abgastrakt kann durch eine geeignete Einstellung bzw. Veränderung der Drehzahl der Luftpumpe erreicht werden und/oder durch eine jeweils geeignete Einstellung bzw. Veränderung des Durchlassquerschnitts des Sekundärluftventils 24.An introduction of the required amount of secondary air into the exhaust tract can be achieved by a suitable setting or change in the speed of the air pump and / or by a suitable setting or change in the passage cross section of the secondary air valve 24 .

Eine alternative Möglichkeit besteht darin, die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge unter Verwendung eines e-Kompressors bereitzustellen.An alternative option is to provide the required amount of secondary air using an e-compressor.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines Abgastrakts eines benzinbetriebenen Verbrennungsmotors, aus welcher die grundsätzliche Funktionsweise der Erfindung ersichtlich ist. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass im Abgastrakt 16 des Kraftfahrzeugs ein Dreiwegekatalysator 18 und stromab dieses Dreiwegekatalysators 18 ein Vierwegekatalysator 19 angeordnet sind, wobei dieser Vierwegekatalysator einen beschichteten Partikelfilter mit einer Dreiwegekatalysatorbeschichtung enthält. Ferner geht aus der 2 hervor, dass mittels einer Sekundärluftquelle 28 bereitgestellte Sekundärluft über einen Sekundärluftpfad 29, in welchem ein Sekundärluftventil 23 angeordnet ist, in den Abgastrakt 16 geleitet wird, und zwar in den Bereich zwischen dem Dreiwegekatalysator 18 und dem Vierwegekatalysator 19, d.h. stromauf des Partikelfilters. Schließlich ist aus der 2 ersichtlich, dass stromab des Vierwegekatalysators 19 und damit stromab des Partikelfilters ein Regelsensor 25 angeordnet ist. Das Ausgangssignal dieses Regelsensors 25 dient als Istwet für eine Regelung der Luftzahl λ, welche derart vorgenommen wird, dass die stromab des Partikelfilters vorliegende Luftzahl λ um die stöchiometrische Luftzahl λ = 1 oszilliert.The 2 shows a schematic representation of part of an exhaust tract of a gasoline-powered internal combustion engine, from which the basic mode of operation of the invention can be seen. This representation shows that in the exhaust tract 16 of the motor vehicle a three-way catalytic converter 18th and downstream of this three-way catalyst 18th a four-way catalyst 19th are arranged, this four-way catalyst containing a coated particulate filter with a three-way catalyst coating. Furthermore, from the 2 show that by means of a secondary air source 28 secondary air provided via a secondary air path 29 , in which a secondary air valve 23 is arranged in the exhaust tract 16 is conducted, namely in the area between the three-way catalyst 18th and the four-way catalyst 19th , ie upstream of the particulate filter. Finally from the 2 can be seen that downstream of the four-way catalyst 19th and thus a control sensor downstream of the particle filter 25th is arranged. The output signal of this control sensor 25th serves as an actual value for regulating the air ratio λ, which is carried out in such a way that the air ratio λ present downstream of the particle filter oscillates around the stoichiometric air ratio λ = 1.

Die Temperatur im Vierwegekatalysator, bei dem es sich um einen beschichteten Partikelfilter mit Dreiwegekatalysatorbeschichtung handelt, wird durch ein Modell gesteuert, bei dem die Anfettung stromauf des Vierwegekatalysators derart berechnet wird, dass die Solltemperatur für die Partikelfilterregenerierung erreicht wird.The temperature in the four-way catalytic converter, which is a coated particulate filter with a three-way catalytic converter coating, becomes controlled by a model in which the enrichment upstream of the four-way catalytic converter is calculated in such a way that the target temperature for the particulate filter regeneration is reached.

Die 3 zeigt ein erstes Diagramm zur Veranschaulichung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regenerierung eines Partikelfilters. In diesem Diagramm sind nach rechts die Zeit t in s und nach oben die Verläufe der Stickoxidemission NOx in mg/km, der Temperatur T in °C, der Kohlendioxidemission CO2 in g/km und der Fahrzeuggeschwindigkeit v in km/h aufgetragen, und zwar für den Fall einer Regenerierung des Partikelfilters bei magerer Luftzahl λ und verzögertem Zündzeitpunkt (Verläufe a), einer herkömmlichen Regenerierung des Partikelfilters mit Einblasung von Sekundärluft (Verläufe b), einer erfindungsgemäßen Regenerierung des Partikelfilters mit Einblasung von Sekundärluft (Verläufe c) und den Fall keiner Regenerierung des Partikelfilters (Verläufe d). Insbesondere ist aus den dargestellten Verläufen ersichtlich, dass bei einer erfindungsgemäßen Regenerierung des Partikelfilters bereits nach kurzer Zeit die für die Regenerierung erforderliche hohe Temperatur erreicht wird, dass diese hohe Temperatur trotz relativ niedriger Fahrgeschwindigkeit erreicht wird und dass die Stickoxidemission im Vergleich zu einer herkömmlichen Regenerierung mit Einblasung von Sekundärluft erheblich reduziert ist.The 3 shows a first diagram to illustrate the above-described method according to the invention for regenerating a particle filter. In this diagram, the time t in s is plotted to the right and the courses of the nitrogen oxide emissions NOx in mg / km, the temperature T in ° C, the carbon dioxide emission CO 2 in g / km and the vehicle speed v in km / h are plotted upwards, and although for the case of a regeneration of the particle filter with a lean air number λ and delayed ignition point (curves a), a conventional regeneration of the particle filter with injection of secondary air (curves b), a regeneration of the particle filter according to the invention with injection of secondary air (curves c) and the case no regeneration of the particle filter (curves d). In particular, it can be seen from the curves shown that with a regeneration of the particle filter according to the invention, the high temperature required for the regeneration is reached after a short time, that this high temperature is reached despite a relatively low driving speed and that the nitrogen oxide emissions compared to a conventional regeneration with Injection of secondary air is significantly reduced.

Die 4 zeigt ein zweites Diagramm zur Veranschaulichung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regenerierung eines Partikelfilters. In diesem Diagramm sind nach rechts die Zeit t in s und nach oben die Verläufe von lλ TWC (das ist die Luftzahl, mit der der Verbrennungsmotor betrieben werden muss, um die Regenerationstemperatur im Vierwegekatalysator zu erreichen, gemessen mit einem linearen Lambdasensor), lλ GPF (das ist das lineare Lambdasondensignal eines NOx Sensors oder eines zusätzlich angeordneten linearen Lambdasensors nach dem Vierwegekatalysator), bλ GPF (das ist das binäre Signal eines NOx Sensors oder einer binären Lambdasonde nach dem Vierwegekatalysator) und FI (FI ist die Sekundärluftmenge, welche vor dem Vierwegekatalysator eingeblasen wird) in I/min aufgetragen, und zwar für eine herkömmliche Regeneration mit Einblasung von Sekundärluft (Verläufe b) und eine erfindungsgemäße Regeneration mit Einblasung von Sekundärluft (Verläufe c). Aus diesen Verläufen ist insbesondere ersichtlich, dass bei der erfindungsgemäßen Regeneration ein Oszillieren der Luftzahl λ auftrittThe 4th shows a second diagram to illustrate the above-described method according to the invention for regenerating a particulate filter. In this diagram, to the right are the time t in s and to the top are the curves of lλ TWC (this is the air ratio with which the combustion engine must be operated in order to reach the regeneration temperature in the four-way catalytic converter, measured with a linear lambda sensor), lλ GPF (this is the linear lambda probe signal of a NOx sensor or an additionally arranged linear lambda sensor after the four-way catalytic converter), bλ GPF (this is the binary signal of a NOx sensor or a binary lambda probe after the four-way catalytic converter) and FI (FI is the amount of secondary air which is before the Four-way catalytic converter is blown in) applied in l / min, specifically for a conventional regeneration with injection of secondary air (curves b) and a regeneration according to the invention with injection of secondary air (curves c). From these curves it can be seen in particular that the air ratio λ oscillates during the regeneration according to the invention

Bei der vorliegenden Erfindung wird -wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist- die Sekundärluftmenge unter Verwendung der Ausgangssignale eines stromab des Partikelfilters angeordneten Regelsensors als Istwerte ermittelt. Als Istwerte können insbesondere die Ausgangssignale eines Stickoxidsensors, eines binären Lambdasensors, einer linearen Lambdasonde oder eines Ammoniaksensors verwendet werden.In the present invention - as can be seen from the above description - the secondary air quantity is determined as actual values using the output signals of a control sensor arranged downstream of the particle filter. In particular, the output signals of a nitrogen oxide sensor, a binary lambda sensor, a linear lambda probe or an ammonia sensor can be used as actual values.

Eine Zuschaltung der Sekundärlufteinblasung kann variabel anhand eines oder mehrerer der folgenden Kriterien erfolgen:

  • - einer Veränderung des binären Lambdasignals in Richtung fett;
  • - einer Veränderung des linearen Lambdasignals in Richtung fett;
  • - einem Anstieg der Ammoniakemissionen;
  • - einer berechneten negativen Sauerstoffdioxidmenge, welche während der Phase mit abgeschalteter Sekundärlufteinblasung dem Partikelfilter entzogen wurde, wenn diese einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet.
The secondary air injection can be switched on according to one or more of the following criteria:
  • - a change in the binary lambda signal in the rich direction;
  • - a change in the linear lambda signal in the rich direction;
  • - an increase in ammonia emissions;
  • - a calculated negative amount of oxygen dioxide, which was withdrawn from the particle filter during the phase with the secondary air injection switched off, if this falls below a predetermined threshold value.

Eine Abschaltung der Sekundärlufteinblasung oder eine Verkleinerung der Sekundärluftmenge kann variabel anhand eines oder mehrerer der folgenden Kriterien erfolgen:

  • - einer Veränderung des binären Lambdasignals in Richtung mager;
  • - einer Veränderung des linearen Lambdasignals in Richtung mager;
  • - einem Anstieg der Ammoniakemissionen;
  • - einer berechneten Sauerstoffdioxidmenge, welche während der Phase mit aktiver Sekundärlufteinblasung dem Partikelfilter zugeführt wurde, wenn diese einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Switching off the secondary air injection or reducing the amount of secondary air can be done variably based on one or more of the following criteria:
  • - A change in the binary lambda signal in the direction of lean;
  • a change in the linear lambda signal in the lean direction;
  • - an increase in ammonia emissions;
  • - A calculated amount of oxygen dioxide which was fed to the particle filter during the phase with active secondary air injection when this exceeds a predetermined threshold value.

Die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge kann durch eine Drehzahlveränderung einer als Sekundärluftquelle verwendeten Spülluftpumpe eingestellt werden. Dies wirkt sich positiv auf niedrige Kohlenmonoxid- und Ammoniakemissionen aus.The amount of secondary air required in each case can be adjusted by changing the speed of a scavenging air pump used as a secondary air source. This has a positive effect on low carbon monoxide and ammonia emissions.

Alternativ dazu kann die erforderliche Sekundärluftmenge durch eine Taktung eines Sekundärluftventils bereitgestellt werden, d.h. durch ein Öffnen und Schließen des Sekundärluftventils, welchem von einer Spülluftpumpe gelieferte Sekundärluft zugeführt wird, derart, dass stromab des Partikelfilters eine um die stöchiometrische Luftzahl oszillierende Luftzahl vorliegt. Dabei müsste allerdings der Nachteil in Kauf genommen werden, dass im Vergleich zu einer Regelung der Sekundärluftmenge mittels einer Drehzahlveränderung der Spülluftpumpe oder einer Veränderung des Querschnitts des Sekundärluftventils höhere Kohlenmonoxid- und Ammoniakemissionen auftreten.Alternatively, the required amount of secondary air can be provided by clocking a secondary air valve, i. E. by opening and closing the secondary air valve, to which secondary air supplied by a scavenging air pump is supplied, in such a way that an air ratio oscillating around the stoichiometric air ratio is present downstream of the particle filter. In this case, however, the disadvantage would have to be accepted that higher carbon monoxide and ammonia emissions occur compared to regulating the amount of secondary air by changing the speed of the scavenging air pump or changing the cross section of the secondary air valve.

Bei der oben beschriebenen Erfindung erfolgt nach alledem eine Regelung der Luftzahl für einen beschichteten Partikelfilter, bei welcher die in den Abgastrakt geblasene Sekundärluftmenge unter Verwendung eines stromab des Partikelfilters angeordneten Regelsensors geregelt wird und keine Regelung der Kraftstoffmenge erfolgt, wie sie bei einer herkömmlichen Regelung der Luftzahl für einen Dreiwegekatalysator vorgenommen wird.In the invention described above, after all of this, the air ratio for a coated particle filter is regulated, in which the amount of secondary air blown into the exhaust tract is regulated using a control sensor arranged downstream of the particle filter, and the amount of fuel is not regulated, as is the case with conventional air ratio control for a three-way catalyst is made.

Die Kraftstoffmenge (Lambda des Verbrennungsmotors) wird als Stellgröße für ein Temperaturmodell des Partikelfilters verwendet.The amount of fuel (lambda of the internal combustion engine) is used as a manipulated variable for a temperature model of the particle filter.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AktivkohlebehälterActivated charcoal canister
22
SpülpumpeIrrigation pump
33
DrucksensorPressure sensor
44th
TankentlüftungsventilTank vent valve
55
KraftstofftankFuel tank
66
MotorsteuerungEngine control
77th
LuftfilterAir filter
88th
LuftfilterAir filter
99
LuftpfadAir path
1010
Verdichtercompressor
1111
LadeluftkühlerIntercooler
1212th
DrucksensorPressure sensor
1313
Drosselklappethrottle
1414th
DrucksensorPressure sensor
1515th
KurbelgehäuseCrankcase
1616
AbgastraktExhaust tract
1717th
Turbineturbine
1818th
DreiwegekatalysatorThree-way catalytic converter
1919th
PartikelfilterParticle filter
2020th
EingangssignaleInput signals
2121st
AusgangssignaleOutput signals
2222nd
DifferenzdrucksensorDifferential pressure sensor
2323
SekundärluftventilSecondary air valve
2424
SekundärluftventilSecondary air valve
2525th
RegelsensorControl sensor
2626th
VentilValve
2727
Druck- und TemperatursensorPressure and temperature sensor
2828
SekundärluftquelleSecondary air source
2929
SekundärluftpfadSecondary air path

Claims (17)

Verfahren zur Regeneration eines im Abgastrakt eines benzinbetriebenen Kraftfahrzeugs angeordneten beschichteten Partikelfilters, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung einer in den Abgastrakt (16) geleiteten Sekundärluftmenge vorgenommen wird, bei welcher ein Istwert für die Regelung von einem stromab des Partikelfilters (19) angeordneten Regelsensor (25) bereitgestellt wird und bei welcher die Regelung derart vorgenommen wird, dass die stromab des Partikelfilters (19) vorliegende Luftzahl um die stöchiometrische Luftzahl oszilliert.Method for the regeneration of a coated particle filter arranged in the exhaust gas tract of a gasoline-powered motor vehicle, characterized in that a regulation of an amount of secondary air directed into the exhaust gas tract (16) is carried out, in which an actual value for the control is carried out by a control sensor (25) arranged downstream of the particle filter (19) ) is provided and in which the regulation is carried out in such a way that the air ratio present downstream of the particle filter (19) oscillates around the stoichiometric air ratio. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert von einem stromab des Partikelfilters angeordneten Stickoxidsensor bereitgestellt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the actual value is provided by a nitrogen oxide sensor arranged downstream of the particle filter. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert von einem stromab des Partikelfilters angeordneten Lambdasensor bereitgestellt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the actual value is provided by a lambda sensor arranged downstream of the particle filter. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert von einem stromab des Partikelfilters angeordneten Ammoniaksensor bereitgestellt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the actual value is provided by an ammonia sensor arranged downstream of the particle filter. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftmenge erhöht wird, wenn eine Änderung des Lambdawertes in Richtung fett detektiert wird.Method according to one of the Claims 1 - 3 , characterized in that the amount of secondary air is increased when a change in the lambda value in the rich direction is detected. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftmenge erhöht wird, wenn eine Erhöhung des Ammoniakgehalts im Abgas detektiert wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the amount of secondary air is increased when an increase in the ammonia content in the exhaust gas is detected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftmenge erhöht wird, wenn eine berechnete negative Sauerstoffdioxidmenge, welche während einer Phase mit abgeschalteter Sekundärlufteinblasung dem Partikelfilter entzogen wurde, einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet.Method according to one of the Claims 1 - 3 , characterized in that the amount of secondary air is increased when a calculated negative amount of oxygen dioxide, which was withdrawn from the particle filter during a phase in which the secondary air injection was switched off, falls below a predetermined threshold value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftmenge reduziert wird, wenn eine Änderung des Lambdawertes in Richtung mager detektiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the amount of secondary air is reduced when a change in the lambda value in the direction of lean is detected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftmenge reduziert wird, wenn ein Anstieg der Stickoxidemissionen detektiert wird.Method according to one of the Claims 1 - 7th , characterized in that the amount of secondary air is reduced when an increase in nitrogen oxide emissions is detected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftmenge reduziert wird, wenn eine berechnete Sauerstoffdioxidmenge, welche während einer Phase mit aktiver Sekundärlufteinblasung vorliegt, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.Method according to one of the Claims 1 - 7th , characterized in that the amount of secondary air is reduced when a calculated The amount of oxygen dioxide that is present during a phase with active secondary air injection exceeds a predetermined threshold value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge von einer Sekundärluftquelle (2) bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the respectively required amount of secondary air is provided by a secondary air source (2). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftquelle eine Luftpumpe ist.Procedure according to Claim 11 , characterized in that the secondary air source is an air pump. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftquelle eine Spülluftpumpe ist.Procedure according to Claim 12 , characterized in that the secondary air source is a purge air pump. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge durch eine Veränderung der Drehzahl der Luftpumpe eingestellt wird.Procedure according to Claim 12 or 13 , characterized in that the required amount of secondary air is set by changing the speed of the air pump. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge von einem e-Kompressor bereitgestellt wird.Method according to one of the Claims 1 - 10 , characterized in that the required amount of secondary air is provided by an e-compressor. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils erforderliche Sekundärluftmenge durch eine Taktung eines Sekundärluftventils (24) oder einen variablen Öffnungsquerschnitt des Sekundärluftventils (24) bereitgestellt wird.Method according to one of the Claims 1 - 10 , characterized in that the respectively required amount of secondary air is provided by clocking a secondary air valve (24) or a variable opening cross-section of the secondary air valve (24). Vorrichtung zur Regeneration eines im Abgastrakt eines benzinbetriebenen Kraftfahrzeugs angeordneten beschichteten Partikelfilters, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Motorsteuerung (6) aufweist, die zur Steuerung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Device for regeneration of a coated particle filter arranged in the exhaust tract of a gasoline-powered motor vehicle, characterized in that it has an engine control (6) which is designed to control a method according to one of the preceding claims.
DE102019219892.9A 2019-03-25 2019-12-17 Method and device for the regeneration of a coated particle filter in the exhaust tract of a gasoline-powered motor vehicle Pending DE102019219892A1 (en)

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