DE102020127125A1

DE102020127125A1 - Method for providing a vehicle catalytic converter and test bench for providing a vehicle catalytic converter

Info

Publication number: DE102020127125A1
Application number: DE102020127125.5A
Authority: DE
Inventors: Jan-Lucas Spathelf; Philipp Prochazka; Florian Zink
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2040-10-16
Also published as: DE102020127125B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines Fahrzeugkatalysators, mit den folgenden Schritten: Definieren eines Betriebsprofils und Betreiben einer Referenzbrennkraftmaschine gemäß dem Betriebsprofil, wobei an die Referenzbrennkraftmaschine ein Referenzkatalysator strömungstechnisch angeschlossen ist, sodass von der Referenzbrennkraftmaschine erzeugtes Abgas dem Referenzkatalysator zugeführt wird, Erfassen wenigstens eines Zustandsgrößenverlaufs einer Zustandsgröße des den Referenzkatalysator durchströmenden Abgases, Ermitteln eines Zustandsgrößenprofils aus dem Zustandsgrößenverlauf, wobei sich das Zustandsgrößenprofil aus einer Vielzahl von Wiederholungen eines Zustandsgrößenteilprofils zusammensetzt, das durch temporale Kompression aus dem Zustandsgrößenverlauf ermittelt wird, sowie Betreiben einer strömungstechnisch an den Fahrzeugkatalysator angeschlossenen Brennkraftmaschine, sodass sich in dem Fahrzeugkatalysator die Zustandsgröße gemäß dem Zustandsgrößenprofil einstellt. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Prüfstand zur Bereitstellung eines Fahrzeugkatalysators.The invention relates to a method for providing a vehicle catalytic converter, having the following steps: defining an operating profile and operating a reference internal combustion engine according to the operating profile, a reference catalytic converter being fluidically connected to the reference internal combustion engine, so that exhaust gas generated by the reference internal combustion engine is fed to the reference catalytic converter, detecting at least one State variable profile of a state variable of the exhaust gas flowing through the reference catalyst, determining a state variable profile from the state variable profile, the state variable profile being composed of a large number of repetitions of a state variable partial profile which is determined from the state variable profile by temporal compression, and operating an internal combustion engine which is fluidically connected to the vehicle catalytic converter, so that the state variable in the vehicle catalytic converter according to the state variable profile adjusts The invention also relates to a test stand for providing a vehicle catalytic converter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines Fahrzeugkatalysators sowie einen Prüfstand mit demselben Zweck.The invention relates to a method for providing a vehicle catalytic converter and a test bench with the same purpose.

Aus dem Stand der Technik ist die Druckschrift WO 2010/022747 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung von Alterungsgas zum Altern von Komponenten zur Abgasnachbehandlung in einem Brenner, der eine Brennkammer mit zumindest einer Kraftstoffeinspritzdüse und mit einer Verbrennungsluftzuführung mit Mitteln zur Drallerzeugung aufweist, wobei der Drall der Verbrennungsluft in Abhängigkeit vom gewünschten Verbrennungsluftverhältnis Lambda eingestellt wird.The publication is from the state of the art WO 2010/022747 A1 famous. This describes a method for generating aging gas for aging components for exhaust gas aftertreatment in a burner which has a combustion chamber with at least one fuel injection nozzle and with a combustion air supply with means for generating swirl, the swirl of the combustion air being adjusted as a function of the desired combustion air ratio lambda.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bereitstellen eines Fahrzeugkatalysators vorzuschlagen, welches gegenüber dem Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere sich durch eine besonders kurze Verfahrensdauer, vorzugsweise bei gleichzeitig guter Nachbildung eines bereits gealterten Fahrzeugkatalysators, auszeichnet.The object of the invention is to propose a method for providing a vehicle catalytic converter which has advantages over the prior art, in particular is characterized by a particularly short method duration, preferably with a good simulation of an already aged vehicle catalytic converter.

Dies wird mit einem Verfahren zum Bereitstellen eines Fahrzeugkatalysators mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dieses zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus: Definieren eines Betriebsprofils und Betreiben einer Referenzbrennkraftmaschine gemäß dem Betriebsprofil, wobei an die Referenzbrennkraftmaschine ein Referenzkatalysator strömungstechnisch angeschlossen ist, sodass von der Referenzbrennkraftmaschine erzeugtes Abgas dem Referenzkatalysator zugeführt wird; Erfassen wenigstens eines Zustandsgrößenverlaufs einer Zustandsgröße des den Referenzkatalysator durchströmenden Abgases; Ermitteln eines Zustandsgrößenprofils aus dem Zustandsgrößenverlauf, wobei sich das Zustandsgrößenprofil aus einer Vielzahl von Wiederholungen eines Zustandsgrößenteilprofils zusammensetzt, das durch temporale Kompression aus dem Zustandsgrößenverlauf ermittelt wird; sowie Betreiben einer strömungstechnisch an den Fahrzeugkatalysator angeschlossenen Brennkraftmaschine, sodass sich in dem Fahrzeugkatalysator die Zustandsgröße gemäß dem Zustandsgrößenprofil einstellt.This is achieved with a method for providing a vehicle catalytic converter having the features of claim 1. This is characterized by the following steps: defining an operating profile and operating a reference internal combustion engine according to the operating profile, a reference catalytic converter being fluidically connected to the reference internal combustion engine, so that exhaust gas generated by the reference internal combustion engine is fed to the reference catalytic converter; detecting at least one state variable profile of a state variable of the exhaust gas flowing through the reference catalytic converter; determining a state variable profile from the state variable profile, the state variable profile being composed of a multiplicity of repetitions of a state variable partial profile which is determined from the state variable profile by temporal compression; and operating an internal combustion engine that is fluidically connected to the vehicle catalytic converter, so that the state variable is set in the vehicle catalytic converter in accordance with the state variable profile.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Das Verfahren dient zum Bereitstellen des Fahrzeugkatalysators. Dieser ist zur Durchführung einer Abgasreinigung von Abgas vorgesehen und ausgestaltet, wobei das Abgas beispielsweise von einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs erzeugt wird. Der Fahrzeugkatalysator kann insoweit Bestandteil des Kraftfahrzeugs sein, jedoch selbstverständlich auch separat von diesem vorliegen. Die Antriebseinrichtung dient grundsätzlich dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoment. Hierzu verfügt die Antriebseinrichtung über ein das Abgas zumindest zeitweise erzeugendes Antriebsaggregat, welches in Form einer Brennkraftmaschine vorliegt. Der Fahrzeugkatalysator ist dazu vorgesehen und ausgestaltet, in dem Abgas enthaltene Schadstoffe umzuwandeln, insbesondere in ungefährlichere Produkte. Der Fahrzeugkatalysator liegt beispielsweise in Form eines Drei-Wege-Katalysators, eines Oxidationskatalysators, eines NO_x-Speicherkatalysators oder eines SCR-Katalysators vor. Zusätzlich kann in den Fahrzeugkatalysator ein Partikelfilter integriert sein.The method serves to provide the vehicle catalytic converter. This is provided and designed for carrying out an exhaust gas purification of exhaust gas, the exhaust gas being generated, for example, by a drive device of a motor vehicle. In this respect, the vehicle catalytic converter can be part of the motor vehicle, but of course it can also be present separately from it. The drive device is basically used to drive the motor vehicle, in this respect therefore to provide a drive torque aimed at driving the motor vehicle. For this purpose, the drive device has a drive assembly that generates the exhaust gas at least temporarily and is in the form of an internal combustion engine. The vehicle catalytic converter is intended and designed to convert pollutants contained in the exhaust gas, in particular into less hazardous products. The vehicle catalytic converter is present, for example, in the form of a three-way catalytic converter, an oxidation catalytic converter, an NO _x storage catalytic converter or an SCR catalytic converter. In addition, a particle filter can be integrated into the vehicle catalytic converter.

Während einer Entwicklung des Antriebsaggregats und/oder des Fahrzeugkatalysators muss sichergestellt werden, dass der Fahrzeugkatalysator auch nach einer bestimmten Laufleistung zuverlässig in der Lage ist, die in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe zu konvertieren. Beispielsweise wird hierzu der Fahrzeugkatalysator an Bord des Kraftfahrzeugs verbaut und ein Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs über mehrere 10.000 km durchgeführt. Beispielsweise erfolgt der Fahrbetrieb über mindestens 100.000 km, mindestens 130.000 km oder mindestens 160.000 km.During development of the drive unit and/or the vehicle catalytic converter, it must be ensured that the vehicle catalytic converter is reliably capable of converting the pollutants contained in the exhaust gas even after a certain mileage. For example, for this purpose the vehicle catalytic converter is installed on board the motor vehicle and the motor vehicle is driven over several 10,000 km. For example, driving takes place over at least 100,000 km, at least 130,000 km or at least 160,000 km.

Während des Fahrbetriebs wird zum Beispiel ein bestimmtes Betriebsprofil über der Zeit abgefahren, in welchem beispielsweise ein von dem Antriebsaggregat erzeugtes Drehmoment und/oder eine Drehzahl des Antriebsaggregats festgelegt sind. Dieses Betriebsprofil setzt sich beispielsweise aus einer Vielzahl von Wiederholungen eines Betriebsteilprofils zusammen. Schlussendlich werden also beispielsweise das Betriebsteilprofil sowie die Anzahl der Wiederholungen festgelegt, aus welchen sich das Betriebsprofil ergibt. Anschließend wird der Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs gemäß dem Betriebsprofil durchgeführt.During the driving operation, for example, a specific operating profile is run over time, in which, for example, a torque generated by the drive unit and/or a speed of the drive unit are fixed. This operating profile is composed, for example, of a large number of repetitions of an operating section profile. In the end, for example, the operating section profile and the number of repetitions from which the operating profile results are determined. The driving operation of the motor vehicle is then carried out according to the operating profile.

Nach dem Fahrbetrieb wird der Fahrzeugkatalysator untersucht, insbesondere auf einem Prüfstand. Stellt sich hierbei heraus, dass der Fahrzeugkatalysator auch nach dem Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs die Konvertierung der Schadstoffe mit einer hinreichenden Konvertierungsrate durchführt, so kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrzeugkatalysator den an ihn gestellten Anforderungen gerecht wird.After driving, the vehicle catalytic converter is examined, in particular on a test stand. If it turns out that the vehicle catalytic converter converts the pollutants with a sufficient conversion rate even after the motor vehicle has been driven, it can be assumed that the vehicle catalytic converter meets the requirements placed on it.

Allerdings ist die Durchführung des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs äußerst zeitaufwändig und damit kostenintensiv. Aus diesem Grund soll das Bereitstellen des Fahrzeugkatalysators nunmehr auf synthetischem Weg erfolgen, also eine synthetische Alterung des Fahrzeugkatalysators vorgenommen werden, der nach diesem Vorgang dieselben oder zumindest in etwa dieselben Eigenschaften aufweisen soll, wie nach der Durchführung des Fahrbetriebs.However, driving the motor vehicle is extremely time-consuming and therefore expensive. For this reason, the provision of the vehicle catalytic converter should now be done synthetically, i.e. a syntheti cal aging of the vehicle catalytic converter, which after this process should have the same or at least approximately the same properties as after the driving operation has been carried out.

Es kann vorgesehen sein, die synthetische Alterung des Fahrzeugkatalysators vorzunehmen, indem mittels eines Brenners erzeugtes Abgas oder ein Synthesegas durch den Fahrzeugkatalysator geleitet wird, bis dieser gewünschte Eigenschaften aufweist. Diese Vorgehensweise hat jedoch den Nachteil, dass zunächst die gewünschten Eigenschaften definiert werden müssen. Hierzu ist es notwendig, zunächst einen Fahrzeugkatalysator dem bereits beschriebenen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs zu unterziehen und ihn nachfolgend zu vermessen. Unter Verwendung des mithilfe des Brenners erzeugten Abgases und/oder des Synthesegases kann entsprechend lediglich ein bereits bestehender Fahrzeugkatalysator, welcher dem Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs unterzogen wurde, nachgebildet beziehungsweise geklont werden.Provision can be made for the synthetic aging of the vehicle catalytic converter to be carried out by passing exhaust gas generated by means of a burner or a synthesis gas through the vehicle catalytic converter until it has the desired properties. However, this procedure has the disadvantage that the desired properties have to be defined first. For this it is necessary to first subject a vehicle catalytic converter to the already described driving operation of the motor vehicle and then to measure it. Using the exhaust gas generated with the help of the burner and/or the synthesis gas, only an already existing vehicle catalytic converter, which was subjected to the driving operation of the motor vehicle, can accordingly be simulated or cloned.

Die Erfindung hat sich hingegen zum Ziel gesetzt, nicht etwa lediglich einen bereits bestehenden Fahrzeugkatalysator zu klonen, sondern den hierzu notwendigen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs zumindest größtenteils zu vermeiden beziehungsweise zeitlich gesehen deutlich zu verkürzen. Hierzu ist es zunächst vorgesehen, das Betriebsprofil zu definieren und die Referenzbrennkraftmaschine gemäß diesem Betriebsprofil zu betreiben. Das Betriebsprofil entspricht hierbei dem bereits erwähnten Betriebsprofil, mit dem Unterschied, dass es lediglich ein einziges Betriebsteilprofil aufweist. In anderen Worten entspricht das Betriebsprofil dem Betriebsteilprofil, sodass die zeitliche Dauer eines Durchlaufs des Betriebsprofils deutlich kürzer ist als bei dem Durchführen des Fahrbetriebs.The invention, on the other hand, has set itself the goal of not merely cloning an already existing vehicle catalytic converter, but rather at least largely avoiding the driving operation of the motor vehicle that is necessary for this purpose or, in terms of time, significantly shortening it. For this purpose, it is initially provided to define the operating profile and to operate the reference internal combustion engine according to this operating profile. The operating profile here corresponds to the operating profile already mentioned, with the difference that it only has a single operating section profile. In other words, the operating profile corresponds to the operating section profile, so that the duration of a run through the operating profile is significantly shorter than when driving is carried out.

An die Referenzbrennkraftmaschine ist der Referenzkatalysator strömungstechnisch angeschlossen. Entsprechend wird das von der Referenzbrennkraftmaschine erzeugte Abgas während ihres Betreibens gemäß dem Betriebsprofil (vollständig) dem Referenzkatalysator zugeführt wird. In anderen Worten wird der Referenzkatalysator mit dem gesamten von der Referenzbrennkraftmaschine erzeugten Abgas beaufschlagt. Das Betreiben der Referenzbrennkraftmaschine gemäß dem Betriebsprofil und das Zuführen des Abgases zu dem Referenzkatalysator erfolgt beispielsweise im Rahmen des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs. Der Fahrbetrieb wird hierbei bevorzugt auf einem Prüfstand durchgeführt. Alternativ kann es selbstverständlich auch vorgesehen sein, auf das Kraftfahrzeug selbst zu verzichten und lediglich die Referenzbrennkraftmaschine und den Referenzkatalysator auf dem Prüfstand zu betreiben.The reference catalytic converter is fluidically connected to the reference internal combustion engine. Correspondingly, the exhaust gas generated by the reference internal combustion engine is fed (completely) to the reference catalytic converter during its operation according to the operating profile. In other words, the entire exhaust gas generated by the reference internal combustion engine is applied to the reference catalytic converter. The reference internal combustion engine is operated according to the operating profile and the exhaust gas is fed to the reference catalytic converter, for example, when the motor vehicle is being driven. The driving operation is preferably carried out on a test stand. Alternatively, of course, it can also be provided that the motor vehicle itself is dispensed with and only the reference internal combustion engine and the reference catalytic converter are operated on the test stand.

Das Betriebsprofil beschreibt wenigstens eine Betriebsgröße der Referenzbrennkraftmaschine über der Zeit, also einen Betriebsgrößenverlauf. Als Betriebsgröße wird wenigstens eine der folgenden Größen herangezogen: das von der Referenzbrennkraftmaschine bereitgestellte Drehmoment, die Drehzahl der Referenzbrennkraftmaschine, die Umgebungstemperatur, der Umgebungsluftdruck, die Zusammensetzung des zum Betreiben der Referenzbrennkraftmaschine verwendeten Kraftstoffs. Das Betriebsprofil erstreckt sich über einen bestimmten Zeitraum und das Betreiben der Referenzbrennkraftmaschine mit dem an diese angeschlossenen Referenzkatalysator wird auch lediglich über diesen Zeitraum durchgeführt. Beispielsweise erstreckt sich das Betriebsprofil über einen Zeitraum von höchstens 60 Minuten, höchstens 45 Minuten, höchstens 30 Minuten oder höchstens 15 Minuten.The operating profile describes at least one operating variable of the reference internal combustion engine over time, ie an operating variable profile. At least one of the following variables is used as the operating variable: the torque provided by the reference internal combustion engine, the speed of the reference internal combustion engine, the ambient temperature, the ambient air pressure, the composition of the fuel used to operate the reference internal combustion engine. The operating profile extends over a certain period of time and the operation of the reference internal combustion engine with the reference catalytic converter connected to it is also only carried out over this period of time. For example, the operational profile extends over a period of no more than 60 minutes, no more than 45 minutes, no more than 30 minutes or no more than 15 minutes.

Das Betriebsprofil kann entsprechend der typischen Nutzung eines bestimmten Benutzerkreises und/oder gemäß nationaler Gepflogenheiten angepasst werden. Der Benutzerkreis kann beispielsweise Testfahrer und/oder Endkunden umfassen. Beispielsweise beschreibt das Betriebsprofil also einen Betrieb der Referenzbrennkraftmaschine bei Nenndrehmoment und/oder Nenndrehzahl der Referenzbrennkraftmaschine über einen zeitlichen Anteil von mindestens 50 % oder - im Falle der Endkunden - einen derartigen Betrieb bei höchstens 25 % der Zeit oder weniger.The operating profile can be adjusted according to the typical usage of a certain group of users and/or according to national customs. The group of users can include, for example, test drivers and/or end customers. For example, the operating profile describes operation of the reference internal combustion engine at nominal torque and/or nominal speed of the reference internal combustion engine over a period of at least 50% or - in the case of end customers - such operation for a maximum of 25% of the time or less.

Während des Betreibens der Referenzbrennkraftmaschine gemäß dem Betriebsprofil wird der Zustandsgrößenverlauf der Zustandsgröße des den Referenzkatalysator durchströmenden Abgases erfasst. Das bedeutet, dass die Zustandsgröße des Abgases gemessen und über der Zeit in dem Zustandsgrößenverlauf hinterlegt wird. Nach dem Betreiben der Referenzbrennkraftmaschine liegt insoweit der Zustandsgrößenverlauf der Zustandsgröße über der Zeit vor. Die Zustandsgröße des Abgases wird beispielsweise in dem Referenzkatalysator erfasst, insbesondere gemessen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Zustandsgröße stromaufwärts oder stromabwärts des Referenzkatalysators zu erfassen, vorzugsweise unmittelbar stromaufwärts oder unmittelbar stromabwärts des Referenzkatalysators. During the operation of the reference internal combustion engine according to the operating profile, the progression of the state variable of the exhaust gas flowing through the reference catalytic converter is recorded. This means that the status variable of the exhaust gas is measured and stored over time in the progression of the status variable. After the reference internal combustion engine has been operated, the progression of the state variable over time is available. The state variable of the exhaust gas is detected, in particular measured, for example in the reference catalytic converter. However, it can also be provided that the state variable is detected upstream or downstream of the reference catalytic converter, preferably directly upstream or immediately downstream of the reference catalytic converter.

Anschließend wird dieser Zustandsgrößenverlauf herangezogen, um ein Zustandsgrößenprofil zu ermitteln. Das Zustandsgrößenprofil setzt sich aus einer Vielzahl von Wiederholungen des Zustandsgrößenteilprofils zusammen. In anderen Worten ist das Zustandsgrößenprofil eine zeitliche Aneinanderreihung mehrerer identischer Zustandsgrößenteilprofile. Zum Ermitteln des Zustandsgrößenprofils wird also dasselbe Zustandsgrößenteilprofil mehrfach wiederholt beziehungsweise mehrfach zeitlich hintereinander angeordnet.This state variable profile is then used to determine a state variable profile. The state variable profile is composed of a large number of repetitions of the state variable partial profile. In other words, the state variable profile is a chronological sequence of several identical state variable partial profiles. In order to determine the state variable profile, the same partial state variable profile becomes more repeated several times or arranged several times in succession.

Das Zustandsgrößenteilprofil wird unmittelbar aus dem Zustandsgrößenverlauf berechnet, wobei der Zustandsgrößenverlauf temporal beziehungsweise zeitlich komprimiert wird. Entsprechend erstreckt sich das Zustandsgrößenteilprofil über einen wesentlich kürzeren Zeitraum als der Zustandsgrößenverlauf. Beispielsweise wird die temporale Kompression derart durchgeführt, dass der Zeitraum, über welchen sich das Zustandsgrößenteilprofil erstreckt, hinsichtlich seiner zeitlichen Länge höchstens 10 %, höchstens 5 %, höchstens 2,5 % oder höchstens 1 % der zeitlichen Erstreckung des Zustandsgrößenverlaufs entspricht. Bei dem Ermitteln des Zustandsgrößenteilprofils aus dem Zustandsgrößenverlauf wird insoweit eine zeitliche Raffung durchgeführt.The state variable partial profile is calculated directly from the state variable profile, with the state variable profile being temporally or temporally compressed. Accordingly, the partial state variable profile extends over a much shorter period of time than the course of the state variable. For example, the temporal compression is carried out in such a way that the period over which the state variable part profile extends corresponds in terms of its length at most 10%, at most 5%, at most 2.5% or at most 1% of the temporal extent of the state variable profile. When determining the partial profile of the state variable from the course of the state variable, temporal aggregation is carried out in this respect.

Bei dem Ermitteln des Zustandsgrößenteilprofils aus dem Zustandsgrößenverlauf mittels der temporalen Kompression erfolgt jedoch vorzugsweise nicht lediglich eine Verkürzung des Zeitraums beziehungsweise eine zeitliche Kompression, sondern auch die Werte der Zustandsgröße in dem Zustandsgrößenverlauf werden angepasst, bevor sie in das Zustandsgrößenteilprofil übernommen werden. Beispielsweise werden hierbei Eingangswerte der Zustandsgröße aus dem Zustandsgrößenverlauf ausgelesen und in einen Ausgangswert umgesetzt. Dieser Ausgangswert wird in das Zustandsgrößenteilprofil aufgenommen.When determining the state variable partial profile from the state variable profile by means of temporal compression, however, not only is the time period shortened or temporal compression is carried out, but the values of the state variable in the state variable profile are also adjusted before they are transferred to the state variable partial profile. For example, input values of the state variable are read from the state variable profile and converted into an output value. This output value is included in the state variable subprofile.

Der Ausgangswert wird hierbei beispielsweise derart bestimmt, dass ein Durchschnittswert der Zustandsgröße über das Zustandsgrößenteilprofil hinweg von einem Durchschnittswert der Zustandsgröße über den Zustandsgrößenverlauf hinweg verschieden ist, insbesondere größer oder kleiner ist. Besonders bevorzugt erfolgt das Ermitteln des Zustandsgrößenteilprofils aus dem Zustandsgrößenverlauf derart, dass eine Dynamik der Zustandsgröße über das Zustandsgrößenteilprofil hinweg größer ist als eine Dynamik der Zustandsgröße über den Zustandsgrößenverlauf hinweg. Hierunter ist zu verstehen, dass die zeitlichen Schwankungen der Zustandsgröße über der Zeit für das Zustandsgrößenteilprofil stärker sind als für den Zustandsgrößenverlauf.The output value is determined here, for example, in such a way that an average value of the state variable over the state variable partial profile differs from an average value of the state variable over the state variable curve, in particular is larger or smaller. Particularly preferably, the state variable partial profile is determined from the state variable profile in such a way that a dynamic of the state variable over the state variable partial profile is greater than a dynamic of the state variable over the state variable course. This means that the fluctuations over time in the state variable over time are greater for the partial state variable profile than for the state variable profile.

Nach dem Ermitteln des Zustandsgrößenprofils wird die an dem Fahrzeugkatalysator angeschlossene Brennkraftmaschine derart betrieben, dass sich in dem Fahrzeugkatalysator die Zustandsgröße gemäß dem Zustandsgrößenprofil einstellt. In anderen Worten wird mithilfe der Brennkraftmaschine das Zustandsgrößenprofil über der Zeit abgefahren, nämlich derart, dass das aus dem Zustandsgrößenverlauf ermittelte Zustandsgrößenteilprofil mehrfach hintereinander durchlaufen wird. Beispielsweise wird die Brennkraftmaschine mithilfe einer Regelung betrieben, welche dem in dem Fahrzeugkatalysator vorliegenden Wert der Zustandsgröße entsprechend dem Zustandsgrößenprofil regelt.After the state variable profile has been determined, the internal combustion engine connected to the vehicle catalytic converter is operated in such a way that the state variable is set in the vehicle catalytic converter in accordance with the state variable profile. In other words, the state variable profile is run over time with the aid of the internal combustion engine, namely in such a way that the state variable partial profile determined from the state variable profile is run through several times in succession. For example, the internal combustion engine is operated using a controller that controls the value of the state variable present in the vehicle catalytic converter according to the state variable profile.

Alternativ kann es selbstverständlich auch vorgesehen sein, aus dem Zustandsgrößenprofil ein Betriebsgrößenprofil für das Betreiben der Brennkraftmaschine zu bestimmen. Unter dem Betriebsgrößenprofil ist hierbei ein Verlauf zumindest einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine zu verstehen, bei welchem in dem Fahrzeugkatalysator genau oder zumindest im Wesentlichen das Zustandsgrößenprofil vorliegt. Die Betriebsgröße kann beispielsweise die Drehzahl und/oder das Drehmoment sein. Als Brennkraftmaschine wird beispielsweise die bereits erwähnte Referenzbrennkraftmaschine verwendet. Selbstverständlich kann jedoch auch eine andere Brennkraftmaschine herangezogen werden.Alternatively, it can of course also be provided to determine an operating variable profile for the operation of the internal combustion engine from the state variable profile. The operating variable profile is to be understood here as a progression of at least one operating variable of the internal combustion engine, in which the state variable profile is present exactly or at least substantially in the vehicle catalytic converter. The operating variable can be the speed and/or the torque, for example. For example, the already mentioned reference internal combustion engine is used as the internal combustion engine. Of course, however, another internal combustion engine can also be used.

Die beschriebene Vorgehensweise zum Bereitstellen des Fahrzeugkatalysators hat den Vorteil, dass auf den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs weitgehend verzichtet werden kann. Er ist lediglich noch zum Bestimmen des Zustandsgrößenverlaufs notwendig, welches jedoch deutlich weniger Zeit in Anspruch nimmt als ein vollständiges Altern des Fahrzeugkatalysators mithilfe des Fahrbetriebs. Somit wird eine deutliche zeitliche Raffung bei dem Bereitstellen des Fahrzeugkatalysators erzielt. Insbesondere ist es mithilfe des beschriebenen Verfahrens möglich, den Fahrzeugkatalysator gemäß einer Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsprofilen äußerst rasch zur Verfügung zu stellen, ohne jeweils den Fahrbetrieb über mehrere 10.000 km vornehmen zu müssen.The procedure described for providing the vehicle catalytic converter has the advantage that the driving operation of the motor vehicle can largely be dispensed with. It is only necessary to determine the course of the state variable, which, however, takes significantly less time than a complete aging of the vehicle catalytic converter with the help of driving operation. In this way, a significant increase in time is achieved when the vehicle catalytic converter is provided. In particular, it is possible with the aid of the method described to make the vehicle catalytic converter available extremely quickly in accordance with a large number of different operating profiles, without having to drive for several 10,000 km in each case.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Zustandsgröße wenigstens eine der folgenden Größen verwendet wird: Abgastemperatur, Abgasmassenstrom und Abgaszusammensetzung. Unter der Abgastemperatur ist die Temperatur des Abgases zu verstehen, der Abgasmassenstrom beschreibt die Menge des den Referenzkatalysator durchströmenden Abgases pro Zeiteinheit. Die Abgaszusammensetzung ist die chemische Zusammensetzung des Abgases, beispielsweise unmittelbar stromaufwärts des Referenzkatalysators.A development of the invention provides that at least one of the following variables is used as the state variable: exhaust gas temperature, exhaust gas mass flow and exhaust gas composition. The exhaust gas temperature is to be understood as meaning the temperature of the exhaust gas; the exhaust gas mass flow describes the quantity of exhaust gas flowing through the reference catalytic converter per unit of time. The exhaust gas composition is the chemical composition of the exhaust gas, for example immediately upstream of the reference catalyst.

Bei Untersuchungen hat sich herausgestellt, dass die genannten Größen besonders entscheidend für die Alterung des Fahrzeugkatalysators sind. Aus diesem Grund soll der Verlauf wenigstens einer der Größen zum Bereitstellen des gealterten Fahrzeugkatalysators im Rahmen des Zustandsgrößenprofils nachgebildet werden. Besonders bevorzugt wird die Zustandsgröße mittels eines entsprechenden Sensors gemessen. Selbstverständlich kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass sie lediglich mittelbar ermittelt wird, beispielsweise aus einer anderen Größe, welche dann gemessen wird.Investigations have shown that the variables mentioned are particularly important for the aging of the vehicle catalytic converter. For this reason, the course of at least one of the variables for preparing the aged vehicle catalytic converter should be simulated as part of the state variable profile. The state variable is particularly preferably measured by means of a corresponding sensor. Of course it can however, provision can also be made for it to be determined only indirectly, for example from another variable which is then measured.

Besonders bevorzugt werden mehrere oder sogar alle der genannten Größen als Zustandsgröße herangezogen. Entsprechend enthält der Zustandsgrößenverlauf den Verlauf mehrerer oder aller der genannten Größen. Ebenso weist der Zustandsgrößenverlauf Verläufe für jeden der verwendeten Zustandsgrößen, insbesondere für alle genannten Zustandsgrößen, auf. In dem Verlauf beziehungsweise den Verläufen ist die Verweilzeit der jeweiligen Zustandsgröße auf bestimmten Werten und die Anzahl der Wechsel zwischen unterschiedlichen Werten enthalten. Der Verlauf beziehungsweise die Verläufe beschreiben insoweit die Dynamik der entsprechenden Zustandsgröße. Die Verwendung der wenigstens einen der genannten Größen ermöglicht das Bereitstellen des Fahrzeugkatalysators, welcher die gewünschten Eigenschaften mit hoher Genauigkeit aufweist.More preferably, several or even all of the variables mentioned are used as the state variable. Correspondingly, the progression of the state variables contains the progression of several or all of the variables mentioned. Likewise, the state variable curve shows curves for each of the state variables used, in particular for all state variables mentioned. The dwell time of the respective state variable at specific values and the number of changes between different values are contained in the curve or curves. To this extent, the course or courses describe the dynamics of the corresponding state variable. The use of at least one of the variables mentioned makes it possible to provide the vehicle catalytic converter which has the desired properties with a high level of accuracy.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Zustandsgrößenteilprofil im Rahmen der temporalen Kompression mittels einer Arrhenius-Beziehung aus dem Zustandsgrößenverlauf ermittelt wird. Unter der Arrhenius-Beziehung ist beispielsweise eine Beziehung der Form $T_{e} = e ({R/X}_{r} - {R/X}_{v})$

zu verstehen, wobei T_e die zeitliche Länge des Zustandsgrößenteilprofils, T_h die zeitliche Länge des Zustandsgrößenverlaufs, X_v ein Mittelwert der Zustandsgröße über den Zustandsgrößenverlauf hinweg, X_r ein Mittelwert der Zustandsgröße über das Zustandsgrößenteilprofil hinweg und R eine eine Alterungsneigung des Fahrzeugkatalysators beschreibende empirische Größe sind. Die empirische Größe wird hierbei beispielsweise experimentell ermittelt. Für den Platzhalter X kann grundsätzlich eine beliebige Zustandsgröße eingesetzt werden, vorzugsweise die Temperatur.A further development of the invention provides that the state variable part profile is determined from the state variable profile as part of the temporal compression by means of an Arrhenius relationship. For example, under the Arrhenius relationship is a relationship of form

T_{e} = e ({R/X}_{right} - {R/X}_{v})

where T _e is the length of time of the state variable partial profile, T _h is the length of time of the state variable profile, X _v is an average value of the state variable over the state variable profile, X _r is an average value of the state variable over the state variable partial profile and R is an empirical value describing an aging tendency of the vehicle catalytic converter size are. In this case, the empirical variable is determined experimentally, for example. In principle, any state variable can be used for the placeholder X, preferably the temperature.

Es zeigt sich, dass durch Umstellen der genannten Beziehung aus einem gewünschten Verhältnis zwischen der Dauer des Zustandsgrößenverlaufs und der Dauer des Zustandsgrößenteilprofils der Mittelwert der Zustandsgröße über das Zustandsgrößenteilprofil berechnet werden kann. Die Verwendung der Arrhenius-Beziehung ermöglicht eine besonders präzise Ermittlung des Zustandsgrößenteilprofils.It turns out that the mean value of the state variable over the state variable partial profile can be calculated by changing the relationship mentioned from a desired ratio between the duration of the state variable profile and the duration of the state variable partial profile. The use of the Arrhenius relationship enables a particularly precise determination of the state variable part profile.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Betriebsprofil derart definiert wird, dass alle Werte des Zustandsgrößenverlaufs innerhalb eines Wertebereichs liegen und/oder ein Gradient des Zustandsgrößenverlaufs über der Zeit über den gesamten Zustandsgrößenverlauf hinweg innerhalb eines Gradientenbereichs liegt. Der Wertebereich wird beispielsweise in Richtung größerer Werte von einer Obergrenze und in Richtung kleinerer Werte von einer Untergrenze eingefasst. Der Wertebereich erstreckt sich insoweit ausgehend von der Untergrenze bis hin zu der Obergrenze beziehungsweise umgekehrt. Der Zustandsgrößenverlauf beziehungsweise die in ihm enthaltenen Werte der Zustandsgröße sollen nun allesamt innerhalb des Wertebereichs liegen.A development of the invention provides that the operating profile is defined such that all values of the state variable curve lie within a value range and/or a gradient of the state variable curve lies within a gradient range over time over the entire state variable curve. The range of values is bounded, for example, by an upper limit in the direction of larger values and by a lower limit in the direction of smaller values. The range of values extends from the lower limit to the upper limit and vice versa. The course of the state variable or the values of the state variable contained in it should now all lie within the value range.

Beispielsweise ist der Wertebereich ein Bereich, in welchem die Zustandsgröße während eines bestimmungsgemäßen Betriebs der Referenzbrennkraftmaschine permanent liegt. Während des bestimmungsgemäßen Betriebs verlässt die Zustandsgröße beziehungsweise ihr Wert also den Wertebereich nicht. Zusätzlich oder alternativ wird das Betriebsprofil derart definiert, dass der Gradient innerhalb des Gradientenbereichs liegt. Der Gradient bezeichnet eine Veränderung des Zustandsgrößenverlaufs beziehungsweise der Werte des Zustandsgrößenverlaufs über der Zeit.For example, the value range is a range in which the state variable is permanently located during normal operation of the reference internal combustion engine. During normal operation, the state variable or its value does not leave the value range. Additionally or alternatively, the operating profile is defined in such a way that the gradient lies within the gradient range. The gradient designates a change in the state variable curve or the values of the state variable curve over time.

Der Gradient soll über den gesamten Zustandsgrößenverlauf in dem Gradientenbereich liegen, wobei dieser beispielsweise wiederum derart gewählt ist, dass der Gradient während eines bestimmungsgemäßen Betriebs der Referenzbrennkraftmaschine permanent in ihm liegt. Das Betriebsprofil beschreibt insoweit einen bestimmungsgemäßen Betrieb der Referenzbrennkraftmaschine, wie er während eines normalen Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs auftritt oder zumindest auftreten kann. Hierdurch wird eine hohe Realitätsnähe des beschriebenen Verfahrens erzielt.The gradient should be in the gradient range over the entire state variable profile, this being selected in turn such that the gradient is permanently in it during normal operation of the reference internal combustion engine. To this extent, the operating profile describes normal operation of the reference internal combustion engine as it occurs or at least can occur during normal driving operation of a motor vehicle. This achieves a high level of realism in the method described.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die temporale Kompression derart durchgeführt wird, dass zumindest einige Werte des Zustandsgrößenteilprofils außerhalb des Wertebereichs und/oder ein Gradient des Zustandsgrößenteilprofils außerhalb des Gradientenbereichs liegen. Das bedeutet, dass nachfolgend die Brennkraftmaschine abseits ihres bestimmungsgemäßen Betriebs betrieben wird, also beispielsweise mit einer höheren Abgastemperatur, einem höheren Abgasmassenstrom und/oder einer anderen Abgaszusammensetzung. Hierdurch kann eine besonders rasche Alterung des Fahrzeugkatalysators erzielt werden.A development of the invention provides that the temporal compression is carried out in such a way that at least some values of the partial state variable profile are outside the value range and/or a gradient of the partial state variable profile is outside the gradient range. This means that the internal combustion engine is then operated outside of its intended operation, ie for example with a higher exhaust gas temperature, a higher exhaust gas mass flow and/or a different exhaust gas composition. As a result, particularly rapid aging of the vehicle catalytic converter can be achieved.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die temporale Kompression derart durchgeführt wird, dass das Zustandsgrößenteilprofil periodisch zwischen einem einerseits außerhalb des Wertebereichs liegenden ersten Wert der Zustandsgröße und einem andererseits außerhalb des Wertebereichs liegenden zweiten Wert wechselt. Der erste Wert und der zweite Wert sind abseits des bestimmungsgemäßen Betriebs der Brennkraftmaschine beziehungsweise der Referenzbrennkraftmaschine gewählt.A further development of the invention provides that the temporal compression is carried out in such a way that the partial state variable profile alternates periodically between a first value of the state variable lying outside the value range and a second value lying outside the value range. The first value and the second value are off the mark selected according to the operation of the internal combustion engine or the reference internal combustion engine.

Vorzugsweise findet innerhalb des Zustandsgrößenteilprofils permanent der beschriebene Wechsel zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert der Zustandsgröße vor. Insbesondere ist es vorgesehen, die temporale Kompression derart durchzuführen, dass das Zustandsgrößenteilprofil über das gesamte Zustandsgrößenteilprofil häufiger Werte außerhalb des Wertebereichs als Werte innerhalb des Wertebereichs aufweist. Die gemäß dem Zustandsgrößenprofil beziehungsweise dem Zustandsgrößenteilprofil betriebene Brennkraftmaschine wird also zeitlich gesehen länger außerhalb des Wertebereichs als innerhalb des Wertebereichs betrieben. Hierdurch wird ein rasches und effektives Altern des Fahrzeugkatalysators erzielt.The change described between the first value and the second value of the state variable preferably occurs permanently within the state variable partial profile. In particular, provision is made for the temporal compression to be carried out in such a way that the state variable partial profile has values outside the value range more frequently than values within the value range over the entire state variable partial profile. The internal combustion engine operated according to the state variable profile or the state variable partial profile is therefore operated longer outside the value range than within the value range in terms of time. This achieves rapid and effective aging of the vehicle catalytic converter.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Wechseln zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert innerhalb einer Zeitspanne erfolgt, die derart bemessen ist, dass der Gradient außerhalb des Gradientenbereichs liegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Zustandsgrößenteilprofil nicht zu lange auf einem innerhalb des Wertebereichs liegenden Wert verharrt, sondern dass das Wechseln zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert beziehungsweise umgekehrt mit einer hohen Dynamik erfolgt. Auch hierdurch wird das rasche und effiziente Altern des Fahrzeugkatalysators erzielt.A further development of the invention provides that the changeover between the first value and the second value takes place within a period of time which is dimensioned in such a way that the gradient lies outside the gradient range. This ensures that the partial state variable profile does not remain at a value within the value range for too long, but that the change between the first value and the second value or vice versa takes place with high dynamics. This also achieves rapid and efficient aging of the vehicle catalytic converter.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der erste Wert einem während eines bestimmungsgemäßen Betriebs der Brennkraftmaschine erreichbaren Maximalwert der Betriebsgröße und/oder der zweite Wert einem während eines bestimmungsgemäßen Betriebs der Brennkraftmaschine erreichbaren Minimalwert der Betriebsgröße entspricht. Unter dem bestimmungsgemäßen Betrieb der Brennkraftmaschine ist ein Betrieb zu verstehen, welcher auch während eines normalen Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs auftreten würde, also während des Betreibens der Brennkraftmaschine unter Bereitstellung eines Drehmoments, welches zwischen null und ihrem Nenndrehmoment liegt, und/oder bei einer Drehzahl, die zwischen null und ihrer Nenndrehzahl liegt.A development of the invention provides that the first value corresponds to a maximum value of the operating variable that can be achieved during normal operation of the internal combustion engine and/or the second value corresponds to a minimum value of the operating variable that can be reached during normal operation of the internal combustion engine. The intended operation of the internal combustion engine is to be understood as an operation which would also occur during normal driving operation of the motor vehicle, i.e. during operation of the internal combustion engine with the provision of a torque which is between zero and its nominal torque and/or at a speed which is between zero and its rated speed.

Beispielsweise stellt sich der Minimalwert der Betriebsgröße während eines Leerlaufs der Brennkraftmaschine ein. Unter dem Leerlauf ist ein Betrieb der Brennkraftmaschine zu verstehen, während welchem sie kein auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtetes Antriebsdrehmoment bereitstellt, sondern lediglich ein Drehmoment, welches zum Halten der Leerlaufdrehzahl dient beziehungsweise gerade ausreicht. Die Leerlaufdrehzahl ist derart gewählt, dass die Brennkraftmaschine bei ihrem Vorliegen selbsttätig ihre Drehzahl beibehalten kann, also insbesondere ohne das Zuführen eines externen Drehmoments. Die beschriebene Wahl des ersten Werts und/oder des zweiten Werts ermöglicht zum einen eine hohe Realitätsnähe des beschriebenen Verfahrens und zum anderen das rasche und effiziente Bereitstellen des Fahrzeugkatalysators.For example, the minimum value of the operating variable occurs while the internal combustion engine is idling. Idling is to be understood as meaning operation of the internal combustion engine during which it does not provide any drive torque aimed at driving the motor vehicle, but merely a torque which serves to maintain the idling speed or is just sufficient. The idling speed is selected in such a way that the internal combustion engine can automatically maintain its speed when it is present, ie in particular without the supply of an external torque. The described selection of the first value and/or the second value enables the described method to be highly realistic and also allows the vehicle catalytic converter to be made available quickly and efficiently.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die temporale Kompression derart durchgeführt wird, dass eine zeitliche Länge des Zustandsgrößenteilprofils höchstens ein Fünfzigstel, höchstens ein Hundertstel, höchstens ein Hunderfünfstigstel oder höchstens ein Zweihundertstel einer zeitlichen Länge des Zustandsgrößenverlaufs beträgt. In anderen Worten beträgt die zeitliche Dauer des Zustandsgrößenprofils höchstens einem der genannten Werte der zeitlichen Dauer des Zustandsgrößenverlaufs. Hierdurch ergibt sich eine beträchtliche Reduzierung der für das Bereitstellen des Fahrzeugkatalysators benötigten Zeit, da die Länge des Zustandsgrößenteilprofils beträchtlich kleiner ist als die Länge des Zustandsgrößenverlaufs.A development provides that the temporal compression is carried out in such a way that a time length of the state variable part profile is at most one fiftieth, at most one hundredth, at most one hundred and fifth or at most one two hundredth of a time length of the state variable profile. In other words, the time duration of the state variable profile is at most one of the stated values of the time duration of the state variable profile. This results in a considerable reduction in the time required for preparing the vehicle catalytic converter, since the length of the partial profile of the state variable is considerably smaller than the length of the course of the state variable.

Somit reduziert sich auch die zeitliche Länge des Zustandsgrößenprofils im Vergleich zu einer Dauer, welche ansonsten zum Bereitstellen des Fahrzeugkatalysators unter Durchführung des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs notwendig wäre. Der Zeitgewinn erschließt sich vor allem vor dem Hintergrund, dass das Zustandsgrößenteilprofil mindestens 4.000 mal, mindestens 4.500 mal oder mindestens 5.000 mal wiederholt wird, um das Zustandsgrö-ßenprofil zu erhalten.The length of time of the state variable profile is thus also reduced in comparison to a duration which would otherwise be necessary to provide the vehicle catalytic converter while the motor vehicle is being driven. The gain in time is mainly due to the fact that the partial state variable profile is repeated at least 4,000 times, at least 4,500 times or at least 5,000 times in order to obtain the state variable profile.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Prüfstand zum Bereitstellen eines Fahrzeugkatalysators, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung. Dabei ist vorgesehen, dass der Prüfstand zur Durchführung der folgenden Schritte vorgesehen und ausgestaltet ist: Definieren eines Betriebsprofils und Betreiben einer Referenzbrennkraftmaschine gemäß dem Betriebsprofil, wobei an die Referenzbrennkraftmaschine ein Referenzkatalysator strömungstechnisch angeschlossen ist, sodass von der Referenzbrennkraftmaschine erzeugtes Abgas dem Referenzkatalysator zugeführt wird; Erfassen wenigstens eines Zustandsgrößenverlaufs einer Zustandsgröße des den Referenzkatalysator durchströmenden Abgases; Ermitteln eines Zustandsgrößenprofils aus dem Zustandsgrößenverlauf, wobei sich das Zustandsgrößenprofil aus einer Vielzahl von Wiederholungen eines Zustandsgrößenteilprofils zusammensetzt, dass durch temporale Kompression aus dem Zustandsgrößenverlauf ermittelt wird; sowie Betreiben einer Strömungstechnisch an den Fahrzeugkatalysator angeschlossenen Brennkraftmaschine gemäß dem Zustandsgrößenprofil, sodass sich in dem Fahrzeugkatalysator die Zustandsgröße gemäß dem Zustandsgrößenprofil einstellt.The invention also relates to a test stand for providing a vehicle catalytic converter, in particular for carrying out the method according to the statements made within the scope of this description. It is provided that the test bench is provided and designed to carry out the following steps: defining an operating profile and operating a reference internal combustion engine according to the operating profile, a reference catalytic converter being fluidically connected to the reference internal combustion engine, so that exhaust gas generated by the reference internal combustion engine is fed to the reference catalytic converter; detecting at least one state variable profile of a state variable of the exhaust gas flowing through the reference catalytic converter; determining a state variable profile from the state variable curve, the state variable profile being composed of a multiplicity of repetitions of a state variable partial profile that is determined from the state variable curve by temporal compression; and operating an internal combustion engine, which is fluidically connected to the vehicle catalytic converter, according to the state variable profile, so that the state variable is adjusted in accordance with the state variable profile in the vehicle catalytic converter.

Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung des Prüfstands sowie einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl der Prüfstand als auch das Verfahren zum Bereitstellen eines Fahrzeugkatalysators können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.Reference has already been made to the advantages of such a configuration of the test stand and of such a procedure. Both the test stand and the method for providing a vehicle catalytic converter can be further developed according to the statements made within the scope of this description, so that reference is made to them in this respect.

Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.The features and feature combinations described in the description, in particular the features and feature combinations described in the following description of the figures and/or shown in the figures, can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention. The invention is therefore also to be considered to include embodiments that are not explicitly shown or explained in the description and/or the figures, but which result from the explained embodiments through separate combinations of features or can be derived from them.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige

1 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Fahrzeugkatalysators.

The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawing, without restricting the invention. It shows the only

1 a flowchart to explain a method for providing a vehicle catalytic converter.

Die 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Fahrzeugkatalysators. In einem Schritt 1 wird ein Betriebsprofil definiert und eine Referenzbrennkraftmaschine gemäß dem Betriebsprofil betrieben. An die Referenzbrennkraftmaschine ist ein Referenzkatalysator strömungstechnisch angeschlossen. Entsprechend wird der Referenzkatalysator während des Betriebs der Referenzbrennkraftmaschine von Abgas durchströmt, das von der Referenzbrennkraftmaschine erzeugt wird. In einem Schritt 2 werden während des Betreibens der Referenzbrennkraftmaschine Werte einer Zustandsgröße des den Referenzkatalysator durchströmenden Abgases erfasst. Vorzugsweise werden selbstverständlich Werte für mehrere Zustandsgrößen ermittelt, beispielsweise durch Messen. Als Zustandsgrößen kommen beispielsweise eine Abgastemperatur, ein Abgasmassenstrom und eine Abgaszusammensetzung zum Einsatz. Für jede dieser Größen werden während des Betreibens der Referenzbrennkraftmaschine Werte erfasst.the 1 shows a schematic flowchart of a method for providing a vehicle catalytic converter. In a step 1, an operating profile is defined and a reference internal combustion engine is operated according to the operating profile. A reference catalytic converter is fluidically connected to the reference internal combustion engine. Accordingly, during the operation of the reference internal combustion engine, exhaust gas generated by the reference internal combustion engine flows through the reference catalytic converter. In a step 2, values of a state variable of the exhaust gas flowing through the reference catalytic converter are recorded during the operation of the reference internal combustion engine. Preferably, of course, values for a number of state variables are determined, for example by measuring. For example, an exhaust gas temperature, an exhaust gas mass flow and an exhaust gas composition are used as state variables. Values are recorded for each of these variables during the operation of the reference internal combustion engine.

In einem Schritt 3 wird aus den erfassten Werten ein Zustandsgrößenverlauf zusammengesetzt. Der Zustandsgrößenverlauf beschreibt insoweit den zeitlichen Verlauf der während des Betreibens der Referenzbrennkraftmaschine erfassten Werte. Nachfolgend wird in einem Schritt 4 aus dem Zustandsgrö-ßenverlauf ein Zustandsgrößenprofil ermittelt. Dies erfolgt derart, dass zunächst ein Zustandsgrößenteilprofil bestimmt wird, nämlich durch temporale Kompression des Zustandsgrößenverlaufs. Dieses Zustandsgrößenteilprofil wird zur Bildung des Zustandsgrößenprofils mehrfach wiederholt. Das Zustandsgrößenprofil setzt sich insoweit aus einer Vielzahl von Wiederholungen des Zustandsgrößenteilprofils zusammen.In a step 3, a state variable curve is composed of the recorded values. To this extent, the state variable profile describes the time profile of the values recorded during the operation of the reference internal combustion engine. In a step 4, a state variable profile is then determined from the state variable profile. This is done in such a way that first a partial state variable profile is determined, namely by temporal compression of the state variable profile. This partial state variable profile is repeated several times to form the state variable profile. In this respect, the state variable profile is composed of a large number of repetitions of the state variable partial profile.

In einem Schritt 5 wird aus dem Zustandsgrößenprofil ein Betriebsgrößenprofil ermittelt. Das Betriebsgrößenprofil beschreibt den Wert einer Betriebsgröße, mit welchem eine Brennkraftmaschine betrieben werden muss, damit sich in einem strömungstechnisch an sie angeschlossenen Fahrzeugkatalysator die Zustandsgröße gemäß dem Zustandsgrößenprofil einstellt. In einem Schritt 6 wird die Brennkraftmaschine mit dem Betriebsgrößenprofil betrieben. Anders ausgedrückt wird die Brennkraftmaschine derart betrieben, dass sich in dem an sie strömungstechnisch angeschlossenen Fahrzeugkatalysator die Zustandsgröße dem Zustandsgrößenprofil einstellt. In einem Schritt 7 ist das Verfahren zum Bereitstellen des Fahrzeugkatalysators abgeschlossen, sodass der Fahrzeugkatalysator beispielsweise aus einem Prüfstand entnommen und einer anderen Verwendung zugeführt werden kann.In a step 5, an operating variable profile is determined from the state variable profile. The operating variable profile describes the value of an operating variable with which an internal combustion engine must be operated so that the state variable according to the state variable profile is set in a vehicle catalytic converter connected to it in terms of flow. In a step 6, the internal combustion engine is operated with the operating quantity profile. In other words, the internal combustion engine is operated in such a way that the state variable adjusts itself to the state variable profile in the vehicle catalytic converter which is fluidically connected to it. In a step 7, the method for providing the vehicle catalytic converter is completed, so that the vehicle catalytic converter can be removed from a test bench, for example, and put to another use.

BezugszeichenlisteReference List

11: SchrittStep
22: SchrittStep
33: SchrittStep
44: SchrittStep
55: SchrittStep
66: SchrittStep
77: SchrittStep

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2010/022747 A1 [0002]

Claims

Method for providing a vehicle catalytic converter, characterized by the following steps: - defining an operating profile and operating a reference internal combustion engine according to the operating profile, a reference catalytic converter being fluidically connected to the reference internal combustion engine, so that exhaust gas generated by the reference internal combustion engine is fed to the reference catalytic converter, - detecting at least one state variable profile a state variable of the exhaust gas flowing through the reference catalytic converter, - determining a state variable profile from the state variable curve, the state variable profile being composed of a large number of repetitions of a state variable partial profile which is determined from the state variable curve by temporal compression, and - operating a catalytic converter which is fluidically connected to the vehicle catalytic converter Internal combustion engine, so that the state variable according to the state variable profile ei in the vehicle catalyst employed

procedure after claim 1 , characterized in that at least one of the following variables is used as the state variable: exhaust gas temperature, exhaust gas mass flow and exhaust gas composition.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the partial state variable profile is determined from the course of the state variable as part of the temporal compression by means of an Arrhenius relationship.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operating profile is defined in such a way that all values of the state variable curve lie within a value range and/or a gradient of the state variable curve over time over the entire state variable curve lies within a gradient range.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temporal compression is carried out in such a way that at least some values of the partial state variable profile are outside the value range and/or a gradient of the partial state variable profile is outside the gradient range.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temporal compression is carried out in such a way that the partial state variable profile alternates periodically between a first value of the state variable lying outside the range of values on the one hand and a second value lying outside the range of values on the other hand.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the changeover between the first value and the second value takes place within a period of time which is dimensioned in such a way that the gradient lies outside the gradient range.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first value corresponds to a maximum value of the operating variable that can be achieved during normal operation of the internal combustion engine and/or the second value corresponds to a minimum value of the operating variable that can be reached during normal operation of the internal combustion engine.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temporal compression is carried out in such a way that a time length of the state variable part profile is at most one fiftieth, at most one hundredth, at most one hundred fiftieth or at most one two hundredth of a time length of the state variable profile.

Test bench for providing a vehicle catalytic converter, in particular for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, the test bench being characterized by its configuration for carrying out the following steps: - Defining an operating profile and operating a reference internal combustion engine according to the operating profile, a reference catalytic converter being fluidically connected to the reference internal combustion engine, so that exhaust gas generated by the reference internal combustion engine is fed to the reference catalytic converter, - detecting at least one state variable profile of a state variable of the exhaust gas flowing through the reference catalytic converter, - Determining a state variable profile from the state variable curve, the state variable profile being composed of a large number of repetitions of a state variable partial profile which is determined by temporal compression from the state variable curve, and - Operating an internal combustion engine fluidically connected to the vehicle catalytic converter according to the state variable profile, so that the state variable according to the state variable profile is set in the vehicle catalytic converter.