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.
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.
-
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
Zu der in der
Der durch das Tankentlüftungsventil
Der Verdichter
Der mittels des Verdichters
Zwischen dem Ladeluftkühler
Zur Steuerung des Verbrennungsvorgangs ist eine Motorsteuerung
Des Weiteren weist die in der
Zu diesen Aktoren gehören unter anderem die Spülluftpumpe
Eine Regelung der in den Abgastrakt
Bei dem stromab des Partikelfilters angeordneten Regelsensor
Um das genannte Oszillieren der Luftzahl um ihren stöchiometrischen Wert
Um das genannte Oszillieren der Luftzahl um ihren stöchiometrischen Wert
Bei dem anhand der
Alternativ zu dem in der
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
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
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
Die
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.
- - 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.
- - 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
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-
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