DE102021005095A1 - Control device for controlling a hydrogen content of an exhaust gas of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen Antriebsstrang, umfassend einen Verbrennungsmotor, zum Steuern des Verbrennungsmotors, so dass ein Wasserstoffgehalt eines Abgases angepasst wird.
Das erfindungsgemäße Steuergerät (1) für einen Antriebsstrang (2), umfassend einen Verbrennungsmotor (3) und ein Abgasnachbehandlungssystem (4), wobei der Verbrennungsmotor (3) als Wasserstoffmotor ausgeführt ist und das Abgasnachbehandlungssystem (4) ein erstes DeNOx System (5) umfasst, ist ausgebildet und eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen:
- Erfassen eines Gehalts (S10) einer Komponente eines Abgases stromauf oder stromab des ersten DeNOx Systems (5) und
- Steuern (S40) des Verbrennungsmotors (3), so dass ein H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem erfassten Gehalt (S10) angepasst wird.

Figure DE102021005095A1_0000
The invention relates to a control device for a drive train, comprising an internal combustion engine, for controlling the internal combustion engine so that a hydrogen content of an exhaust gas is adjusted.
The control device (1) according to the invention for a drive train (2), comprising an internal combustion engine (3) and an exhaust gas aftertreatment system (4), wherein the internal combustion engine (3) is designed as a hydrogen engine and the exhaust gas aftertreatment system (4) includes a first DeNOx system (5). , is trained and equipped to perform the following steps:
- detecting a content (S10) of a component of an exhaust gas upstream or downstream of the first DeNOx system (5) and
- Control (S40) of the internal combustion engine (3) so that an H2 content of the exhaust gas is adjusted based on the detected content (S10).
Figure DE102021005095A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen Antriebsstrang, umfassend einen Verbrennungsmotor, zum Steuern des Verbrennungsmotors, so dass ein Wasserstoff gehalt eines Abgases angepasst wird.The invention relates to a control device for a drive train, comprising an internal combustion engine, for controlling the internal combustion engine so that a hydrogen content of an exhaust gas is adjusted.

Aus der DE 10 2007 021 827 A1 ist ein Abgasreinigungssystem für einen Wasserstoffmotor bekannt, wobei Wasserstoffgas basierend auf einer Detektion eines Abgaselements stromauf eines Katalysators des Abgasreinigungssystems in das Abgas eingeleitet wird, um eine Reinigung des Abgaselements zu verbessern.From the DE 10 2007 021 827 A1 there is known an exhaust gas purification system for a hydrogen engine, wherein hydrogen gas is introduced into the exhaust gas based on detection of an exhaust element upstream of a catalyst of the exhaust gas purification system to improve purification of the exhaust element.

Das erfindungsgemäße Steuergerät für einen Antriebsstrang, umfassend einen Verbrennungsmotor und ein Abgasnachbehandlungssystem, wobei der Verbrennungsmotor als Wasserstoffmotor ausgeführt ist und das Abgasnachbehandlungssystem ein erstes DeNOx System umfasst, ist ausgebildet und eingerichtet, die folgenden Schritte durchzuführen:

  • - Erfassen eines Gehalts einer Komponente eines Abgases stromauf oder stromab des ersten DeNOx Systems und
  • - Steuern des Verbrennungsmotors, so dass ein Gehalt an Wasserstoff (H2) des Abgases basierend auf dem erfassten Gehalt angepasst wird.
The control unit according to the invention for a drive train, comprising an internal combustion engine and an exhaust gas aftertreatment system, wherein the internal combustion engine is designed as a hydrogen engine and the exhaust gas aftertreatment system includes a first DeNOx system, is designed and set up to carry out the following steps:
  • - detecting a content of a component of an exhaust gas upstream or downstream of the first DeNOx system and
  • - controlling the internal combustion engine so that a hydrogen (H2) content of the exhaust gas is adjusted based on the detected content.

Dadurch, dass das Steuergerät den Verbrennungsmotor so steuert, dass ein H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem erfassten Gehalt angepasst wird, ermöglicht die Erfindung, dass ein für eine Abgasreinigung durch das erste DeNOx System erforderlicher H2 Gehalt bereitgestellt werden kann. Das hat den Vorteil, dass der H2 Gehalt des Abgases angepasst werden kann, ohne dass eine zusätzliche Dosiervorrichtung erforderlich ist, um Wasserstoff stromauf des ersten DeNOx Systems bereitzustellen.Because the control device controls the internal combustion engine in such a way that an H2 content of the exhaust gas is adjusted based on the detected content, the invention makes it possible for an H2 content required for exhaust gas cleaning by the first DeNOx system to be provided. This has the advantage that the H2 content of the exhaust gas can be adjusted without requiring an additional dosing device to provide hydrogen upstream of the first DeNOx system.

Als DeNOx System wird ein System zum Reduzieren von NOx Emissionen verstanden. Dies kann beispielsweise ein SCR Katalysator oder ein NOx Speicherkatalysator sein.A DeNOx system is understood to mean a system for reducing NOx emissions. This can be an SCR catalytic converter or a NOx storage catalytic converter, for example.

Als Erfassen wird hier sowohl ein Messen mithilfe eines stromauf und/oder stromab des ersten DeNOx Systems angeordneten Sensors verstanden als auch alternativ oder ergänzend ein Berechnen des Gehalts der Komponente des Abgases mithilfe eines Modells und/oder eines Kennfelds. Als Sensor kann beispielsweise eine NOx oder H2 Sonde, aber auch eine Lambdasonde eingesetzt werden.Here, detection is understood to mean both measuring using a sensor arranged upstream and/or downstream of the first DeNOx system and, alternatively or additionally, calculating the content of the component of the exhaust gas using a model and/or a map. A NOx or H2 probe, for example, but also a lambda probe can be used as a sensor.

Bevorzugt erfasst das Steuergerät einen Wasserstoffgehalt stromauf des ersten DeNOx Systems. Durch ein Vergleichen mit einem beispielsweise in einem Kennfeld hinterlegten erforderlichen Wasserstoffgehalt, steuert das Steuergerät den Verbrennungsmotor zum Anpassen des Wasserstoffgehalts.The control device preferably detects a hydrogen content upstream of the first DeNOx system. By comparing it with a required hydrogen content stored in a characteristic map, for example, the control unit controls the internal combustion engine to adjust the hydrogen content.

Alternativ oder ergänzend erfasst das Steuergerät einen Gehalt von Stickoxiden (NOx) stromab des ersten DeNOx Systems. Durch Vergleichen mit einem Zielwert für eine Stickoxidemission veranlasst das Steuergerät ein Steuern des Verbrennungsmotors, so dass der Wasserstoffgehalt des Abgases angepasst wird.Alternatively or in addition, the control device detects a level of nitrogen oxides (NOx) downstream of the first DeNOx system. By comparing with a target value for a nitrogen oxide emission, the control unit causes the internal combustion engine to be controlled so that the hydrogen content of the exhaust gas is adjusted.

Als Steuern wird hier ein Steuern mit offenem oder zeitweise geschlossenem Wirkungsweg als auch eine Regelung mit einem geschlossenen Wirkungsablauf verstanden.Control is understood here to mean control with an open or temporarily closed path of action as well as regulation with a closed course of action.

Vorzugsweise ist das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen:

  • - Erfassen eines ersten Gehalts einer Komponente eines Abgases stromauf des ersten DeNOx Systems,
  • - Erfassen eines zweiten Gehalts der Komponente des Abgases stromab des ersten DeNOx Systems,
  • - Vergleichen des ersten und des zweiten erfassten Gehalts der Komponente und
  • - Steuern des Verbrennungsmotors, so dass ein H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens angepasst wird.
The control unit is preferably designed and set up to carry out the following steps:
  • - detecting a first content of a component of an exhaust gas upstream of the first DeNOx system,
  • - detecting a second content of the component of the exhaust gas downstream of the first DeNOx system,
  • - comparing the first and second detected content of the component and
  • - controlling the internal combustion engine so that an H2 content of the exhaust gas is adjusted based on the result of the comparison.

Dadurch, dass das Steuergerät den Verbrennungsmotor so steuert, dass ein H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens angepasst wird, ermöglicht die Erfindung, dass ein für eine Abgasreinigung durch das erste DeNOx System erforderlicher H2 Gehalt unter Berücksichtigung einer Veränderung des Gehalts der Komponente über das erste DeNOx System bereitgestellt werden kann.Because the controller controls the internal combustion engine so that an H2 content of the exhaust gas is adjusted based on the result of the comparison, the invention enables an H2 content required for exhaust gas purification by the first DeNOx system taking into account a change in the content of the component can be provided via the first DeNOx system.

Bevorzugt erfasst das Steuergerät einen ersten und einen zweiten NOx Gehalt des Abgases. Basierend auf dem Vergleichen des ersten und des zweiten NOx Gehalts kann das Steuergerät eine NOx Konvertierungsrate des ersten DeNOx Systems bestimmen. Ist die NOx Konvertierungsrate zu niedrig, kann der Verbrennungsmotor so gesteuert werden, dass ein H2 Gehalt des Abgases angepasst wird.The control device preferably records a first and a second NOx content of the exhaust gas. Based on comparing the first and second NOx levels, the controller may determine a NOx conversion rate of the first deNOx system. If the NOx conversion rate is too low, the internal combustion engine can be controlled in such a way that the H2 content of the exhaust gas is adjusted.

Besonders bevorzugt erfasst das Steuergerät den zweiten NOx Gehalt mittels eines stromab des ersten DeNOx Systems angeordneten Sensors und den ersten NOx Gehalt mittels eines Modells. So kann ein Sensor eingespart und Kosten reduziert werden. Der stromab des ersten DeNOx Systems angeordnete Sensor kann dabei beispielsweise als NOx Sonde oder Lambdasonde ausgeführt sein.The control unit particularly preferably detects the second NOx content using a sensor arranged downstream of the first DeNOx system and the first NOx content using a model. So one sensor can be saved and costs reduced. The sensor arranged downstream of the first DeNOx system can be designed, for example, as a NOx probe or lambda probe.

Als zu niedrig wird hier eine NOx Konvertierungsrate kleiner 85 %, bevorzugt kleiner 90 %, besonders bevorzugt kleiner 95 % verstanden.A NOx conversion rate of less than 85%, preferably less than 90%, particularly preferably less than 95%, is understood here as being too low.

Vorzugsweise ist der Verbrennungsmotor als direkteinspritzender Wasserstoffmotor ausgeführt und das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet, beim Steuern des Verbrennungsmotors Wasserstoff in einem Ausschiebetakt des Verbrennungsmotors dem Verbrennungsmotor zuzuführen, so dass der H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem erfassten Gehalt oder basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens angepasst werden kann.The internal combustion engine is preferably designed as a direct-injection hydrogen engine and the control unit is designed and set up to supply hydrogen to the internal combustion engine when controlling the internal combustion engine in an exhaust stroke of the internal combustion engine, so that the H2 content of the exhaust gas is adjusted based on the detected content or based on the result of the comparison can.

Dadurch, dass das Steuergerät ein Zuführen von Wasserstoff im Ausschiebetakt des Verbrennungsmotors veranlasst, ermöglicht die Erfindung, dass der H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem erfassten Gehalt oder basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens ohne eine wesentliche Veränderung des Ablaufs der Verbrennung angepasst werden kann.Because the control unit causes hydrogen to be supplied in the exhaust stroke of the internal combustion engine, the invention enables the H2 content of the exhaust gas to be adjusted based on the detected content or based on the result of the comparison without a significant change in the combustion process.

Ein Zuführen von Wasserstoff im Ausschiebetakt bedeutet, dass der Wasserstoff deutlich nach einem oberen Totpunkt, aber vor dem Öffnen eines Auslassventils eines Zylinders des Verbrennungsmotors, in den Zylinder eingebracht wird. Dadurch nimmt der so eingebrachte Wasserstoff an chemischen Reaktionen nicht oder nur sehr wenig teil und liegt weitgehend unverbrannt im Abgas vor.Supplying hydrogen in the exhaust stroke means that the hydrogen is introduced into the cylinder well after top dead center, but before an exhaust valve of a cylinder of the internal combustion engine opens. As a result, the hydrogen introduced in this way takes little or no part in chemical reactions and is largely unburned in the exhaust gas.

Vorzugsweise ist das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet, beim Steuern des Verbrennungsmotors ein Brennstoff-Luft-Verhältnis, einen Zündzeitpunkt, einen Einspritzzeitpunkt, eine AGR-Rate und/oder einen Einlassdruck zu steuern.The control unit is preferably designed and set up to control a fuel/air ratio, an ignition point, an injection point, an EGR rate and/or an intake pressure when controlling the internal combustion engine.

Dadurch, dass das Steuergerät beim Steuern ein Brennstoff-Luft-Verhältnis, einen Zündzeitpunkt, einen Einspritzzeitpunkt, eine AGR-Rate und/oder einen Einlassdruck steuert, ermöglicht die Erfindung, dass ein Verbrennungsablauf so angepasst werden kann, dass der H2 Gehalt basierend auf dem erfassten Gehalt oder basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens angepasst werden kann.Due to the fact that the control unit controls a fuel-air ratio, an ignition timing, an injection timing, an EGR rate and/or an intake pressure when controlling, the invention enables a combustion process to be adjusted in such a way that the H2 content is based on the recorded content or adjusted based on the result of the comparison.

Bevorzugt umfasst der Verbrennungsmotor eine Zündkerze zum Zünden des Wasserstoff-Luft Gemischs. Dadurch kann ein sicheres Zünden erreicht werden und durch Anpassen des Zündzeitpunkts kann unmittelbar ein Verbrennungsschwerpunkt und damit auch eine H2 Emission beeinflusst werden.The internal combustion engine preferably includes a spark plug for igniting the hydrogen-air mixture. As a result, reliable ignition can be achieved and by adjusting the ignition point, a combustion focus and thus also H2 emissions can be directly influenced.

Vorzugsweise ist das Steuergerät ausgebildet und eingerichtet, beim Steuern eine Klopfgrenze, einen Verbrennungsschwerpunkt, eine Lastanforderung und/oder eine NOx Emission des Verbrennungsmotors zu berücksichtigen.The control device is preferably designed and set up to take into account a knock limit, a combustion focus, a load requirement and/or NOx emissions of the internal combustion engine when controlling.

Dadurch, dass das Steuergerät beim Steuern eine Klopfgrenze, einen Verbrennungsschwerpunkt, eine Lastanforderung und/oder eine NOx Emission des Verbrennungsmotors zu berücksichtigen, ermöglicht die Erfindung, dass eine klopfende Verbrennung vermieden oder die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens klopfender Verbrennung zumindest reduziert, eine gewünschte Leistung breitgestellt und der Kraftstoffverbrauch sowie die NOx Emission limitiert werden können.Because the control unit takes into account a knock limit, a combustion focus, a load requirement and/or NOx emissions of the internal combustion engine when controlling, the invention enables knocking combustion to be avoided or at least reduces the probability of knocking combustion occurring, a desired power to be provided and fuel consumption and NOx emissions can be limited.

Bevorzugt kann das Steuergerät ein Verhältnis eines Gehalts zwischen H2 und NOx steuern, so dass ausreichend H2 im Abgas vorhanden ist, um im Verbrennungsmotor entstehende NOx Emissionen im ersten DeNOx System zu reduzieren. Besonders bevorzugt ist das Verhältnis H2/NOx im Abgas größer oder gleich sieben.Preferably, the control unit can control a ratio of a content between H2 and NOx, so that sufficient H2 is present in the exhaust gas to reduce NOx emissions in the first DeNOx system produced in the internal combustion engine. The H2/NOx ratio in the exhaust gas is particularly preferably greater than or equal to seven.

Vorzugsweise umfasst das erste DeNOx System eine Dosiereinheit, wobei die Dosiereinheit ausgebildet und eingerichtet ist, ein H2- oder NH3-haltiges Reduktionsmittel dem Abgasnachbehandlungssystem zuzuführen. Das Steuergerät ist ausgebildet und eingerichtet, ein Zuführen des Reduktionsmittels durch die Dosiereinheit zu veranlassen.The first DeNOx system preferably includes a dosing unit, the dosing unit being designed and set up to supply a reducing agent containing H2 or NH3 to the exhaust gas aftertreatment system. The control unit is designed and set up to cause the reducing agent to be supplied by the dosing unit.

Dadurch, dass Steuergerät ein Zuführen des Reduktionsmittels durch die Dosiereinheit zu veranlassen, kann ein Wasserstoffgehalt im Abgas ohne einen Eingriff in das Steuern des Verbrennungsmotors basierend auf dem erfassten Gehalt oder basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens angepasst werden.Because the control unit causes the reducing agent to be supplied by the dosing unit, a hydrogen content in the exhaust gas can be adjusted based on the detected content or based on the result of the comparison without intervention in the control of the internal combustion engine.

Bevorzugt veranlasst das Steuergerät ein Zuführen des Reduktionsmittels nur dann, wenn ein Steuern des Verbrennungsmotors nicht ausreicht, den H2 Gehalt des Abgases anzupassen, und/oder, wenn ein Zuführen des Reduktionsmittels aus energetischen Gründen oder hinsichtlich einer zu betrachtenden Emission günstiger als ein Steuern des Verbrennungsmotors ist.The control unit preferably only initiates the supply of the reducing agent if controlling the internal combustion engine is not sufficient to adjust the H2 content of the exhaust gas and/or if supplying the reducing agent is more favorable than controlling the internal combustion engine for energy reasons or with regard to an emission to be considered is.

Weiterhin bevorzugt ist die Dosiereinheit ausgebildet und eingerichtet, das Reduktionsmittel an zumindest zwei Positionen bezogen auf die Querschnittsfläche des Abgasnachbehandlungssystems einzubringen, so dass ein Vermischen von Reduktionsmittel und Abgas verbessert werden kann. Ebenfalls bevorzugt umfasst das Abgasnachbehandlungssystem stromab der Dosiereinheit einen Mischer, so dass ein Vermischen von Reduktionsmittel und Abgas verbessert werden kann.Furthermore, the dosing unit is preferably designed and set up to introduce the reducing agent at at least two positions relative to the cross-sectional area of the exhaust gas aftertreatment system, so that mixing of reducing agent and exhaust gas can be improved. Also preferably, the exhaust gas aftertreatment system comprises one downstream of the dosing unit Mixer so that mixing of reducing agent and exhaust gas can be improved.

Vorzugsweise ist das erste DeNOx System als H2-SCR System oder als NH3-SCR System ausgeführt ist.The first DeNOx system is preferably designed as an H2-SCR system or as an NH3-SCR system.

Dadurch, dass das erste DeNOx System als H2-SCR System oder als NH3-SCR System ausgeführt ist, können NOx Emissionen durch das Abgasnachbehandlungssystem reduziert werden.Because the first DeNOx system is designed as an H2-SCR system or as an NH3-SCR system, NOx emissions can be reduced by the exhaust aftertreatment system.

Wenn das erste DeNOx System als NH3-SCR System ausgeführt ist, umfasst es bevorzugt einen Drei-Wege-Katalysator oder einen NOx Speicherkatalysator. Das hat den Vorteil, dass im Abgas enthaltene Emissionen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und NOx Emissionen im Drei-Wege-Katalysator oder im NOx Speicherkatalysator, wenn letzterer regeneriert wird, unter Bildung von NH3 umgesetzt werden können. Das NH3 kann im NH3-SCR System zur Reduktion von NOx Emissionen genutzt oder für eine spätere Reduktion von NOx Emissionen im NH3-SCR System gespeichert werden. Dadurch wird ermöglicht, dass das NH3-SCR System als passives SCR System, also ohne Dosiervorrichtung, ausgeführt werden kann.If the first DeNOx system is designed as an NH3-SCR system, it preferably includes a three-way catalytic converter or a NOx storage catalytic converter. This has the advantage that emissions of unburned hydrocarbons and NOx emissions contained in the exhaust gas can be converted in the three-way catalytic converter or in the NOx storage catalytic converter, if the latter is regenerated, with the formation of NH3. The NH3 can be used in the NH3-SCR system to reduce NOx emissions or stored in the NH3-SCR system for later reduction of NOx emissions. This enables the NH3-SCR system to be designed as a passive SCR system, i.e. without a dosing device.

Weiterhin bevorzugt umfasst das Abgasnachbehandlungssystem ein zweites DeNOx System, wobei das zweite DeNOx System stromab des ersten DeNOx Systems angeordnet ist. Das hat den Vorteil, dass auch in Betriebspunkten mit sehr hohen NOx Emissionen eine ausreichende NOx Konvertierung erreicht werden kann.Furthermore, the exhaust gas aftertreatment system preferably includes a second DeNOx system, the second DeNOx system being arranged downstream of the first DeNOx system. This has the advantage that sufficient NOx conversion can be achieved even at operating points with very high NOx emissions.

Besonders bevorzugt ist das erste DeNOx System als H2-SCR System und das zweite SCR System als NH3-SCR System ausgeführt. Das hat den Vorteil, dass eine NOx Konvertierung über einen großen Temperaturbereich ermöglicht werden kann, da das NH3-SCR System in einem anderen Temperaturbereich als das H2-SCR System ausreichende NOx Konvertierungsraten aufweist.The first DeNOx system is particularly preferably designed as an H2-SCR system and the second SCR system as an NH3-SCR system. This has the advantage that NOx conversion can be made possible over a large temperature range, since the NH3-SCR system has sufficient NOx conversion rates in a different temperature range than the H2-SCR system.

Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The dependent claims describe further advantageous embodiments of the invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Antriebstrangs mit einem Steuergerät,
  • 2 ein Ausführungsbeispiel von durch ein Steuergerät ausgeführten Schritten zum Steuern eines H2 Gehalts im Abgas,
  • 3 ein Ausführungsbeispiel eines Abgasnachbehandlungssystems eines Antriebsstrangs und
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel ein Abgasnachbehandlungssystem eines Antriebsstrangs
Preferred exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the following figures. while showing
  • 1 an embodiment of a drive train with a control unit,
  • 2 an embodiment of steps executed by a control device for controlling an H2 content in the exhaust gas,
  • 3 an embodiment of an exhaust aftertreatment system of a powertrain and
  • 4 another exemplary embodiment, an exhaust aftertreatment system of a drive train

1 zeigt einen Antriebsstrang 2 für ein Fahrzeug. Der Antriebsstrang 2 umfasst eine Ansaugstrecke 9, einen Verbrennungsmotor 3, eine Abgasstrecke 10 sowie eine erste 11 und eine zweite 12 Abgasrückführstrecke. Dabei ist die Ansaugstrecke 9 stromauf des Verbrennungsmotors 3 angeordnet. Die Abgasstrecke 10 ist stromab des Verbrennungsmotors 3 angeordnet und umfasst ein Abgasreinigungssystem 4. 1 shows a drive train 2 for a vehicle. The drive train 2 includes an intake section 9, an internal combustion engine 3, an exhaust section 10 and a first 11 and a second 12 exhaust gas recirculation section. In this case, the intake path 9 is arranged upstream of the internal combustion engine 3 . The exhaust line 10 is arranged downstream of the internal combustion engine 3 and includes an exhaust gas purification system 4.

Der Verbrennungsmotor 3 ist als aufgeladener, direkteinspritzender und fremdgezündeter Wasserstoffmotor mit vier Zylindern 13 ausgeführt. Dazu umfasst der Verbrennungsmotor 3 einen Abgasturbolader 14. Der Abgasturbolader 14 umfasst einen in der Ansaugstrecke 9 angeordneten Verdichter 15 und eine in der Abgasstrecke 10 angeordnete Turbine 16. Die Turbine 16 und der Verdichter 15 sind miteinander gekoppelt, so dass die durch die Turbine 16 vom Abgas aufgenommene Energie vom Verdichter 15 genutzt werden kann, um das Frischgas auf ein erhöhtes Druckniveau zu verdichten.The internal combustion engine 3 is designed as a supercharged, direct-injection and spark-ignited hydrogen engine with four cylinders 13 . For this purpose, the internal combustion engine 3 includes an exhaust gas turbocharger 14. The exhaust gas turbocharger 14 includes a compressor 15 arranged in the intake section 9 and a turbine 16 arranged in the exhaust section 10. The turbine 16 and the compressor 15 are coupled to one another, so that the through the turbine 16 from Exhaust energy absorbed can be used by the compressor 15 to compress the fresh gas to an increased pressure level.

Zum Einbringen des Wasserstoffs in die Zylinder 13 umfasst der Verbrennungsmotor 3 eine Einspritzvorrichtung 30. Die Einspritzvorrichtung 30 umfasst einen Injektor je Zylinder 13, Zuleitungen und eine Kraftstoffversorgung.The internal combustion engine 3 includes an injection device 30 for introducing the hydrogen into the cylinders 13. The injection device 30 includes an injector for each cylinder 13, feed lines and a fuel supply.

Zum Zünden des Wasserstoff-Luft Gemischs umfasst der Verbrennungsmotor eine Zündvorrichtung 40. Die Zündvorrichtung 40 umfasst eine Zündkerze je Zylinder 13 und eine mit den Zündkerzen verbundene Zündanlage.The internal combustion engine includes an ignition device 40 for igniting the hydrogen-air mixture. The ignition device 40 includes a spark plug for each cylinder 13 and an ignition system connected to the spark plugs.

Das Abgasreinigungssystem 4 umfasst einen H2-SCR Katalysator 5, ein NH3-SCR System und einen Ammoniakschlupfkatalysator (ASC) 7. Der H2-SCR Katalysator 5 ist ausgebildet Stickoxidemissionen unter Nutzung von H2 zu reduzieren.The exhaust gas purification system 4 includes an H2-SCR catalyst 5, an NH3-SCR system and an ammonia slip catalyst (ASC) 7. The H2-SCR catalyst 5 is designed to reduce nitrogen oxide emissions using H2.

Das NH3-SCR System ist stromab des H2-SCR Katalysators 5 angeordnet und umfasst einen NH3-SCR Katalysator 6, eine Dosiereinheit 19 und einen Mischer 20. Die Dosiereinheit 19 ist ausgebildet und eingerichtet Ammoniak (NH3) stromauf des NH3-SCR Katalysators 6 in die Abgasstrecke 10 einzubringen. In dem zwischen der Dosiereinheit 19 und dem NH3-SCR Katalysator 6 angeordneten Mischer 20 werden das eingebrachte Ammoniak und das Abgas gemischt. Der NH3-SCR Katalysator 6 ist ausgebildet und eingerichtet, NOx Emissionen unter Nutzung des Ammoniaks zu reduzieren.The NH3-SCR system is arranged downstream of the H2-SCR catalyst 5 and comprises an NH3-SCR catalyst 6, a metering unit 19 and a mixer 20. The metering unit 19 is designed and set up ammonia (NH3) upstream of the NH3-SCR catalyst 6 in to introduce the exhaust line 10. The introduced ammonia and the exhaust gas are mixed in the mixer 20 arranged between the dosing unit 19 and the NH3-SCR catalytic converter 6 . The NH3-SCR catalytic converter 6 is designed and set up to reduce NOx emissions using the ammonia.

Zum Erfassen von NOx Emissionen ist ein NOx Sensor 22 stromab des Abgasnachbehandlungssystems 4 angeordnet.A NOx sensor 22 is arranged downstream of the exhaust gas aftertreatment system 4 for detecting NOx emissions.

Die erste Abgasrückführstrecke 11 ist stromauf des Abgasreinigungssystems 4 angeordnet und ausgebildet, Abgas stromauf der Turbine 16 des Abgasturboladers 14 aus der Abgasstrecke 10 abzuführen und der Ansaugstrecke 9 stromab des Verdichters 15 des Abgasturboladers 14 zuzuführen. Die zweite Abgasrückführstrecke 12 ist ausgebildet, Abgas stromab des H2-SCR Systems 5 aus der Abgasstrecke 10 abzuführen und stromauf des Verdichters 15 des Abgasturboladers 14 der Ansaugstrecke 9 zuzuführen. Mit der ersten 11 und der zweiten 12 Abgasrückführstrecke können für den Betrieb des Verbrennungsmotors 3 bevorzugte Abgasrückführungsraten bereitgestellt und ein möglichst effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors 3 erreicht werden.The first exhaust gas recirculation path 11 is arranged upstream of the exhaust gas purification system 4 and is designed to discharge exhaust gas from the exhaust gas path 10 upstream of the turbine 16 of the exhaust gas turbocharger 14 and to feed it to the intake path 9 downstream of the compressor 15 of the exhaust gas turbocharger 14 . The second exhaust gas recirculation path 12 is designed to discharge exhaust gas from the exhaust path 10 downstream of the H2-SCR system 5 and to feed it to the intake path 9 upstream of the compressor 15 of the exhaust gas turbocharger 14 . With the first 11 and the second 12 exhaust gas recirculation route, preferred exhaust gas recirculation rates can be provided for the operation of the internal combustion engine 3 and the most efficient possible operation of the internal combustion engine 3 can be achieved.

Der Antriebsstrang 2 umfasst ein Steuergerät 1. Das Steuergerät 1 ist ausgebildet und eingerichtet, ein Steuerprogramm auszuführen. Das Steuerprogramm umfasst Befehle, die folgenden Schritte durchzuführen:

  • - Erfassen eines ersten NOx Gehalts S10 des Abgases stromauf des Abgasnachbehandlungssystems 4 mittels eines Modells,
  • - Erfassen eines zweiten NOx Gehalts S20 des Abgases stromab des Abgasnachbehandlungssystems 4 mittels des NOx Sensors 22,
  • - Vergleichen des ersten und des zweiten erfassten S10,S20 NOx Gehalts und
  • - Steuern S40 des Verbrennungsmotors 3, so dass ein H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens S30 angepasst wird.
The drive train 2 includes a control unit 1. The control unit 1 is designed and set up to execute a control program. The control program includes commands to perform the following steps:
  • - detecting a first NOx content S10 of the exhaust gas upstream of the exhaust gas aftertreatment system 4 by means of a model,
  • - detecting a second NOx content S20 of the exhaust gas downstream of the exhaust gas aftertreatment system 4 by means of the NOx sensor 22,
  • - Comparing the first and the second recorded S10,S20 NOx content and
  • - Control S40 of the internal combustion engine 3 so that an H2 content of the exhaust gas is adjusted based on the result of the comparison S30.

Zum Erfassen des ersten NOx Gehalts S10 umfasst das Steuerprogramm Befehle, das Modell auszuführen. Das Modell ist ausgebildet, einen NOx Gehalt des Abgases an einem Auslass des Verbrennungsmotors 3 (engine-out NOx) zu bestimmen.In order to record the first NOx content S10, the control program includes commands to run the model. The model is designed to determine a NOx content of the exhaust gas at an outlet of the internal combustion engine 3 (engine-out NOx).

Zum Erfassen des zweiten NOx Gehalts S20 umfasst das Steuerprogramm Befehle, Messdaten des NOx Sensors 22 einzulesen und zu verarbeiten.In order to record the second NOx content S20, the control program includes commands to read in measurement data from the NOx sensor 22 and to process them.

Zum Vergleichen S30 umfasst das Steuerprogramm Befehle, basierend auf dem erfassten ersten NOx Gehalt S10 und dem erfassten zweiten NOx Gehalt S20 eine NOx Konvertierungsrate für das NH3-SCR System 6 und den H2-SCR Katalysator 5 zu bestimmen.For comparison S30, the control program includes commands to determine a NOx conversion rate for the NH3-SCR system 6 and the H2-SCR catalytic converter 5 based on the detected first NOx content S10 and the detected second NOx content S20.

Zum Steuern S40 des Verbrennungsmotors 3 umfasst das Steuerprogramm Befehle, ein Brennstoff-Luft-Verhältnis, einen Zündzeitpunkt und einen Einlassdruck anzupassen oder Wasserstoff in einem Ausschiebetakt des Verbrennungsmotors 3 den Zylindern 13 zuzuführen, so dass der H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens S30 angepasst wird. Das im Abgas enthaltene H2 wird dann im H2-SCR Katalysator zur Reduktion von NOx Emissionen verwendet.To control S40 the internal combustion engine 3, the control program includes commands to adjust a fuel-air ratio, an ignition timing and an intake pressure or to supply hydrogen to the cylinders 13 in an exhaust stroke of the internal combustion engine 3 so that the H2 content of the exhaust gas based on the result of the comparison S30 is adjusted. The H2 contained in the exhaust gas is then used in the H2-SCR catalytic converter to reduce NOx emissions.

Wenn das Vergleichen beispielsweise ergibt, dass der H2 Gehalt zu erhöhen ist, passt das Steuerprogramm das Brennstoff-Luftverhältnis, den Zündzeitpunkt und/oder den Einlassdruck entsprechend an. Für das Anpassen sind in dem Steuerprogramm Kennfelder hinterlegt. In alternativen Ausführungsbeispielen werden für das Anpassen ergänzend oder alternativ Messdaten und/oder ein Modell verwendet. For example, if the comparison indicates that the H2 content needs to be increased, the control program adjusts the air-fuel ratio, spark timing, and/or intake pressure accordingly. Characteristic fields are stored in the control program for the adjustment. In alternative exemplary embodiments, measurement data and/or a model are used additionally or alternatively for the adaptation.

Das Steuerprogramm umfasst Befehle, beim Anpassen eine Klopfgrenze, einen Verbrennungsschwerpunkt und eine Lastanforderung des Verbrennungsmotors 3 sowie entstehende NOx Emissionen zu berücksichtigen, so dass eine klopfende Verbrennung möglichst vermieden, eine notwendige Leistung bei möglichst niedrigem Kraftstoffverbrauch bereitgestellt und NOx Emissionen begrenzt werden.The control program includes commands to take into account a knock limit, a combustion center and a load requirement of the internal combustion engine 3 as well as resulting NOx emissions when adjusting, so that knocking combustion is avoided as far as possible, the necessary performance is provided with the lowest possible fuel consumption and NOx emissions are limited.

Wenn ein Steuern des Brennstoff-Luftverhältnisses, des Zündzeitpunkts und des Einlassdrucks nicht ausreicht, um einen gewünschten H2-Gehalt im Abgas bereitzustellen, und/oder aus energetischen Gründen oder Emissionsvorgaben nicht sinnvoll umsetzbar ist, veranlasst das Steuerprogramm ein Einspritzen von Wasserstoff in einem Ausschiebetakt der Zylinder 13, so dass der eingespritzte Wasserstoff weitgehend ohne Teilnahme an chemischen Reaktionen im Abgas vorliegt.If controlling the fuel-air ratio, the ignition timing and the intake pressure is not sufficient to provide a desired H2 content in the exhaust gas and/or cannot be implemented in a sensible manner for energy reasons or emission specifications, the control program initiates the injection of hydrogen in an exhaust stroke Cylinder 13, so that the injected hydrogen is largely present without participating in chemical reactions in the exhaust gas.

Beim Betreiben des Verbrennungsmotors 3 mit einer hohen Last umfasst das Steuerprogramm Befehle, Ammoniak über die Dosiereinheit 19 in die Abgasstrecke 10 stromauf des NH3-SCR Katalysators 6 einzubringen. Unter Nutzung des NH3 reduziert der NH3-SCR Katalysator 6 NOx Emissionen im Abgas. So können NOx Emissionen über einen großen Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 3 effektiv reduziert werden.When operating the internal combustion engine 3 with a high load, the control program includes commands to introduce ammonia via the dosing unit 19 into the exhaust line 10 upstream of the NH3-SCR catalyst 6 . Using the NH3, the NH3-SCR catalyst 6 reduces NOx emissions in the exhaust. In this way, NOx emissions can be effectively reduced over a large operating range of the internal combustion engine 3 .

3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Abgasnachbehandlungssystems 4. Hier ist das NH3-SCR System als passives System ausgeführt und umfasst nur den NH3-Katalysator 6. Stromauf des NH3 Katalysators ist allerdings ein NOx Speicherkatalysator (NSK) 8 angeordnet. 3 shows an alternative exemplary embodiment of the exhaust gas aftertreatment system 4. Here the NH3-SCR system is designed as a passive system and only includes the NH3 catalytic converter 6. However, a NOx storage catalytic converter (NSK) 8 is arranged upstream of the NH3 catalytic converter.

Der NSK ist ausgebildet, Emissionen von Stickoxiden (NOx) zu adsorbieren und in einem Regenerationsbetrieb unter Bildung von NH3 zu reduzieren. Der NH3-SCR Katalysator 6 kann das vom NSK 8 gebildete NH3 speichern und direkt oder zu einem späteren Zeitpunkt zum Reduzieren von Stickoxidemissionen nutzen.The NSK is designed to adsorb emissions of nitrogen oxides (NOx) and to reduce them in regeneration mode with the formation of NH3. The NH3-SCR catalyst 6 can do that Store the NH3 formed by the NSK 8 and use it directly or at a later point in time to reduce nitrogen oxide emissions.

Stromauf des NSK 8 umfasst das Abgasnachbehandlungssystem 4 eine Dosiereinheit 19 und einen Mischer. Die Dosiereinheit 19 ist hier ausgebildet und eingerichtet, H2 in den Abgasstrang 10 einzubringen. So veranlasst das Steuerprogramm in Betriebspunkten des Verbrennungsmotors 3, in denen der H2 Gehalt im Abgas stromauf des NSK 8 nicht ausreichend hoch ist, um ausreichende Mengen NH3 im NSK 8 zu bilden, H2 zugeführt werden, um NOx Emissionen im NH3-SCR Katalysator 6 zu reduzieren.Upstream of the NSK 8, the exhaust aftertreatment system 4 includes a dosing unit 19 and a mixer. The dosing unit 19 is designed and set up here to introduce H2 into the exhaust line 10 . Thus, at operating points of the internal combustion engine 3 where the H2 content in the exhaust gas upstream of the NSK 8 is not high enough to form sufficient amounts of NH3 in the NSK 8, the control program causes H2 to be supplied in order to reduce NOx emissions in the NH3-SCR catalytic converter 6 to reduce.

4 zeigt ein weiteres, alternatives Ausführungsbeispiel des Abgasnachbehandlungssystems 4. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Abgasnachbehandlungssystem 4 zwischen dem H2-SCR Katalysator 5 und dem NH3-SCR System zweiflutig mit einer ersten 51 und einer zweiten 52 Abgasflut ausgeführt. Dabei umfasst das Abgasnachbehandlungssystem 4 eine Verschließvorrichtung 53, so dass ein die erste 51 und die zweite Abgasflut 52 durchströmender Abgasstrom steuerbar ist. 4 shows a further, alternative embodiment of the exhaust gas aftertreatment system 4. In this embodiment, the exhaust gas aftertreatment system 4 between the H2-SCR catalyst 5 and the NH3-SCR system has two flows with a first 51 and a second 52 exhaust gas flow. The exhaust gas aftertreatment system 4 includes a closing device 53 so that an exhaust gas stream flowing through the first 51 and the second exhaust gas flow 52 can be controlled.

Die erste 51 und die zweite 52 Abgasflut umfassen jeweils einen NOx Speicherkatalysator 8. Die Dosiereinheit 19 ist hier ausgebildet und eingerichtet, der ersten und/oder der zweiten Abgasflut H2 als Reduktionsmittel zuzuführen.The first 51 and the second 52 exhaust gas flow each include a NOx storage catalytic converter 8. The dosing unit 19 is designed and set up here to supply the first and/or the second exhaust gas flow H2 as a reducing agent.

Die Verschließvorrichtung 53 ist ausgebildet und eingerichtet, die erste 51 und die zweite 52 Abgasflut durch einen Schieber zumindest teilweise zu schließen. Zumindest eine der beiden Abgasfluten 51,52 bleibt vollständig geöffnet.The closing device 53 is designed and set up to at least partially close the first 51 and the second 52 exhaust gas flow by means of a slide. At least one of the two exhaust gas flows 51,52 remains fully open.

In 4 ist die zweite Abgasflut 52 vollständig geöffnet. Der NSK 8 in der zweiten Abgasflut 52 speichert NOx Emissionen in einem Temperaturbereich von ungefähr 200 - 500°C. Mit steigendem Füllstand des NSK 8 verringert sich sein Wirkungsgrad und er muss durch Reduktion des NOx regeneriert werden.In 4 the second exhaust flow 52 is fully open. The NSK 8 in the second exhaust flow 52 stores NOx emissions in a temperature range of approximately 200 - 500°C. As the filling level of the NSK 8 increases, its efficiency decreases and it has to be regenerated by reducing the NOx.

Für die Regeneration eines NOx Speicherkatalysators 8 veranlasst das Steuerprogramm ein Schließen der entsprechenden Abgasflut 51,52 durch die Verschließvorrichtung 53. In 4 ist dies für die erste Abgasflut 51 gezeigt. Zusätzlich veranlasst das Steuerprogramm ein Einbringen von Wasserstoff durch die Dosiereinheit 19. Der Wasserstoff wird in dem NSK 8 bei der Regeneration unter Bildung von NH3 umgesetzt.For the regeneration of a NOx storage catalytic converter 8, the control program causes the corresponding exhaust gas flow 51, 52 to be closed by the closing device 53. In 4 this is shown for the first exhaust gas flow 51 . In addition, the control program causes hydrogen to be introduced by the dosing unit 19. The hydrogen is converted in the NSK 8 during the regeneration to form NH3.

Das Abgasnachbehandlungssystem 4 umfasst eine Dosierstrecke 54, die ausgebildet ist, den eingebrachten Wasserstoff von der Dosiereinheit 19 zur ersten 51 und/oder zweiten 52 Abgasflut zu führen. Die H2-Dosierstrecke 54 ist hierfür so ausgebildet, dass ein Druckabfall von einem Druck an einer ersten Stelle P1 zu einem Druck an einer zweiten Stelle P2 ausreicht, einen leichten Spülstrom an Abgas mit dem dosierten H2 in Richtung des zu regenerierenden NSK 8 zu führen, so dass ein Teil des Wasserstoffs mit dem Sauerstoff des Abgases oxidiert werden kann. Durch die Oxidation des Wasserstoffs wird eine Wärmefreisetzung erreicht, wodurch ein Auskühlen des zu regenerierenden NSK 8 vermieden oder zumindest reduziert werden kann.The exhaust gas aftertreatment system 4 includes a metering section 54 which is designed to conduct the introduced hydrogen from the metering unit 19 to the first 51 and/or second 52 exhaust gas flow. For this purpose, the H2 metering section 54 is designed in such a way that a pressure drop from a pressure at a first point P1 to a pressure at a second point P2 is sufficient to direct a slight scavenging flow of exhaust gas with the metered H2 in the direction of the NSK 8 to be regenerated. so that part of the hydrogen can be oxidized with the oxygen in the exhaust gas. The oxidation of the hydrogen results in the release of heat, as a result of which cooling down of the NSK 8 to be regenerated can be avoided or at least reduced.

Das bei der Regeneration im NSK 8 gebildete NH3 wird im stromab angeordneten NH3-SCR Katalysator 6 zur NOx-Reduktion genutzt. Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel des Abgasnachbehandlungssystems ermöglicht ein Einstellen einer NH3 Menge durch die Wasserstoffdosierung.The NH3 formed during regeneration in the NSK 8 is used in the downstream NH3-SCR catalytic converter 6 for NOx reduction. This in 4 The exemplary embodiment of the exhaust gas aftertreatment system shown allows an amount of NH3 to be set by the hydrogen metering.

Das Steuerprogramm kann die Verschließvorrichtung 53 so positionieren, dass die erste 51 und die zweite 52 Abgasflut vollständig geöffnet sind. Durch ein Einbringen von Wasserstoff durch die Dosiereinheit 19 über die Dosierstrecke 54 können so beide NSK's 8 regeneriert werden. Dieser Betrieb ist insbesondere bei einem Betreiben des Verbrennungsmotors bei mittleren Lasten vorteilhaft.The control program may position the closure device 53 such that the first 51 and second 52 exhaust flows are fully open. By introducing hydrogen through the dosing unit 19 via the dosing section 54, both NSK's 8 can be regenerated. This operation is particularly advantageous when operating the internal combustion engine at medium loads.

In einem weiteren, alternativen Ausführungsbeispiel umfasst das NH3-SCR System 6 einen Drei-Wege-Katalysator. In dem Drei-Wege-Katalysator werden Emissionen von CO, HC sowie NOx reduziert, wobei auch NH3, insbesondere bei Abweichungen von einem stöchiometrischen Betrieb des Verbrennungsmotors 3 gebildet wird. Das NH3 wird im NH3-SCR System 6 gespeichert und direkt oder zu einem späteren Zeitpunkt zum Reduzieren von Stickoxidemissionen genutzt.In a further, alternative exemplary embodiment, the NH3-SCR system 6 includes a three-way catalytic converter. In the three-way catalytic converter, emissions of CO, HC and NOx are reduced, with NH3 also being formed, in particular when the internal combustion engine 3 is operated in a non-stoichiometric manner. The NH3 is stored in the NH3-SCR system 6 and used directly or at a later point in time to reduce nitrogen oxide emissions.

In weiteren, alternativen Ausführungsbeispielen umfasst das Abgasnachbehandlungssystem einen Partikelfilter und/oder ein Oxidationskatalysator. Der Partikelfilter ermöglicht das Reduzieren von Rußemissionen, der Oxidationskatalysator das Reduzieren unverbrannter Kohlenwasserstoffe und von Kohlenstoffmonoxid im Abgas. Dabei ist der Partikelfilter in einem Ausführungsbeispiel mit einer Oxidationsbeschichtung ausgeführt.In further, alternative exemplary embodiments, the exhaust gas aftertreatment system comprises a particle filter and/or an oxidation catalytic converter. The particulate filter reduces soot emissions, the oxidation catalytic converter reduces unburned hydrocarbons and carbon monoxide in the exhaust gas. In one exemplary embodiment, the particle filter is designed with an oxidation coating.

In weiteren, alternativen Ausführungsbeispielen ist der H2-SCR Katalysator 5, der NH3-SCR Katalysator 6 oder der ASC 7 als Partikelfilter mit einer entsprechenden Beschichtung ausgeführt.In further, alternative exemplary embodiments, the H2-SCR catalytic converter 5, the NH3-SCR catalytic converter 6 or the ASC 7 is designed as a particle filter with a corresponding coating.

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Claims (12)

Steuergerät (1) für einen Antriebsstrang (2), umfassend einen Verbrennungsmotor (3) und ein Abgasnachbehandlungssystem (4), wobei der Verbrennungsmotor (3) als Wasserstoffmotor ausgeführt ist, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (4) ein erstes DeNOx System (5) umfasst und wobei das Steuergerät (1) ausgebildet und eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen: - Erfassen eines Gehalts (S10) einer Komponente eines Abgases stromauf oder stromab des ersten DeNOx Systems (5) und - Steuern (S40) des Verbrennungsmotors (3), so dass ein H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem erfassten Gehalt (S10) angepasst wird.Control unit (1) for a drive train (2), comprising an internal combustion engine (3) and an exhaust gas aftertreatment system (4), the internal combustion engine (3) being designed as a hydrogen engine, the exhaust gas aftertreatment system (4) including a first DeNOx system (5) and wherein the control unit (1) is designed and set up to carry out the following steps: - detecting a content (S10) of a component of an exhaust gas upstream or downstream of the first DeNOx system (5) and - Control (S40) of the internal combustion engine (3) so that an H2 content of the exhaust gas is adjusted based on the detected content (S10). Steuergerät (1) für einen Antriebsstrang (2), umfassend einen Verbrennungsmotor (3) und ein Abgasnachbehandlungssystem (4), wobei der Verbrennungsmotor (3) als Wasserstoffmotor ausgeführt ist, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (4) ein erstes DeNOx System (5) umfasst und wobei das Steuergerät (1) ausgebildet und eingerichtet ist, die folgenden Schritte durchzuführen: - Erfassen eines ersten Gehalts (S10) einer Komponente eines Abgases stromauf des ersten DeNOx Systems (5), - Erfassen eines zweiten Gehalts (S20) der Komponente des Abgases stromab des ersten DeNOx Systems (5), - Vergleichen (S30) des ersten und des zweiten erfassten (S10,S20) Gehalts der Komponente und - Steuern (S40) des Verbrennungsmotors (3), so dass ein H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens (S30) angepasst wird.Control unit (1) for a drive train (2), comprising an internal combustion engine (3) and an exhaust gas aftertreatment system (4), the internal combustion engine (3) being designed as a hydrogen engine, the exhaust gas aftertreatment system (4) including a first DeNOx system (5) and wherein the control unit (1) is designed and set up to carry out the following steps: - detecting a first content (S10) of a component of an exhaust gas upstream of the first DeNOx system (5), - detecting a second content (S20) of the component of the exhaust gas downstream of the first DeNOx system (5), - comparing (S30) the first and the second recorded (S10, S20) content of the component and - Controlling (S40) the internal combustion engine (3) so that an H2 content of the exhaust gas is adjusted based on the result of the comparison (S30). Steuergerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbrennungsmotor (3) als direkteinspritzender Wasserstoffmotor ausgeführt ist und wobei das Steuergerät (1) ausgebildet und eingerichtet ist, beim Steuern (S40) des Verbrennungsmotors (3) Wasserstoff in einem Ausschiebetakt des Verbrennungsmotors (3) dem Verbrennungsmotor (3) zuzuführen, so dass der H2 Gehalt des Abgases basierend auf dem erfassten Gehalt (S10) oder basierend auf dem Ergebnis des Vergleichens (S30) angepasst wird.Control unit (1) after claim 1 or 2 , wherein the internal combustion engine (3) is designed as a direct-injection hydrogen engine and wherein the control unit (1) is designed and set up, when controlling (S40) the internal combustion engine (3), to supply hydrogen to the internal combustion engine (3) in an exhaust stroke of the internal combustion engine (3), so that the H2 content of the exhaust gas is adjusted based on the detected content (S10) or based on the result of the comparison (S30). Steuergerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Steuergerät (1) ausgebildet und eingerichtet ist, beim Steuern (S40) des Verbrennungsmotors (3) ein Brennstoff-Luft-Verhältnis, einen Zündzeitpunkt, einen Einspritzzeitpunkt, eine AGR-Rate und/oder einen Einlassdruck zu steuern.Control unit (1) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (1) is designed and set up, when controlling (S40) the internal combustion engine (3), a fuel-air ratio, an ignition point, an injection point, an EGR rate and/or or to control an inlet pressure. Steuergerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Steuergerät (1) ausgebildet und eingerichtet ist, beim Steuern (S40) eine Klopfgrenze, einen Verbrennungsschwerpunkt, eine Lastanforderung und/oder eine NOx Emission des Verbrennungsmotors (3) zu berücksichtigen.Control unit (1) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (1) is designed and set up to take into account a knock limit, a combustion focus, a load requirement and/or NOx emissions of the internal combustion engine (3) during control (S40). Steuergerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (4) eine Dosiereinheit (19) umfasst, wobei die Dosiereinheit (19) ausgebildet und eingerichtet ist, ein H2- oder NH3-haltiges Reduktionsmittel dem Abgasnachbehandlungssystem (4) zuzuführen und wobei das Steuergerät (1) ausgebildet und eingerichtet ist, ein Zuführen des Reduktionsmittels durch die Dosiereinheit (19) zu veranlassen.Control unit (1) according to one of the preceding claims, wherein the exhaust gas aftertreatment system (4) comprises a dosing unit (19), wherein the dosing unit (19) is designed and set up to supply a reducing agent containing H2 or NH3 to the exhaust gas aftertreatment system (4) and wherein the control unit (1) is designed and set up to cause the reducing agent to be supplied by the dosing unit (19). Steuergerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste DeNOx System (5) als H2-SCR System oder als NH3-SCR System ausgeführt ist.Control device (1) according to one of the preceding claims, wherein the first DeNOx system (5) is designed as an H2-SCR system or as an NH3-SCR system. Steuergerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (4) ein zweites DeNOx System (6) umfasst, wobei das zweite DeNOx System (6) stromab des ersten DeNOx Systems (5) angeordnet ist, wobei das erste DeNOx System (5) als H2-SCR System ausgeführt ist und wobei das zweite DeNOx System (6) als NH3-SCR System ausgeführt ist.Control unit (1) according to one of Claims 1 until 6 , wherein the exhaust gas aftertreatment system (4) comprises a second DeNOx system (6), the second DeNOx system (6) being arranged downstream of the first DeNOx system (5), the first DeNOx system (5) being designed as an H2-SCR system and wherein the second DeNOx system (6) is designed as an NH3-SCR system. Steuergerät (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das NH3-SCR System einen Drei-Wege-Katalysator oder einen NOx Speicherkatalysator umfasst.Control unit (1) after claim 7 or 8th , wherein the NH3-SCR system comprises a three-way catalytic converter or a NOx storage catalytic converter. Steuergerät (1) nach Anspruch 8 oder 9 in Verbindung mit Anspruch 6, wobei das Steuergerät (1) ausgebildet und eingerichtet ist, einen Beladungszustand des NH3-SCR Systems (6) zu erfassen und beim Zuführen von Reduktionsmittel durch die Dosiereinheit (19) den erfassten Beladungszustands zu berücksichtigen.Control unit (1) after claim 8 or 9 combined with claim 6 , wherein the control unit (1) is designed and set up to detect a loading condition of the NH3-SCR system (6) and to take the detected loading condition into account when supplying reducing agent through the dosing unit (19). Steuergerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10 in Verbindung mit Anspruch 6, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (4) zwischen dem H2-SCR System (5) und dem NH3-SCR System (6) zweiflutig mit einer ersten (51) und einer zweiten (52) Abgasflut ausgeführt ist, wobei - das Abgasnachbehandlungssystem (4) eine Verschließvorrichtung (53) umfasst, so dass ein die erste (51) und die zweite (52) Abgasflut durchströmender Abgasstrom steuerbar ist, - die erste (51) und die zweite (52) Abgasflut jeweils einen NOx Speicherkatalysator (8) umfasst und - die Dosiereinheit (19) ausgebildet und eingerichtet ist, der ersten (51) und/oder zweiten (52) Abgasflut ein Reduktionsmittel zuzuführen.Control unit according to one of Claims 8 until 10 combined with claim 6 , wherein the exhaust gas aftertreatment system (4) between the H2-SCR system (5) and the NH3-SCR system (6) has two flows with a first (51) and a second (52) exhaust gas flow, wherein - the exhaust gas aftertreatment system (4) has a closing device (53) so that an exhaust gas stream flowing through the first (51) and the second (52) exhaust gas flow can be controlled, - the first (51) and the second (52) exhaust gas flow each comprise a NOx storage catalytic converter (8) and - the Dosing unit (19) is designed and set up to supply a reducing agent to the first (51) and/or second (52) exhaust gas flow. Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abgasnachbehandlungssystem (4) einen Partikelfilter und/oder einen Oxidationskatalysator umfasst.Control device according to one of the preceding claims, wherein the exhaust gas aftertreatment system system (4) comprises a particle filter and/or an oxidation catalyst.
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