DE102021111331A1 - Desulfurization of a three-way catalytic converter of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die einen Verbrennungsmotor mit mindestens zwei Brennräumen und einen Abgasstrang mit einem Dreiwegekatalysator umfasst, wobei eine Erhöhung der Beladung ṁSdes Dreiwegekatalysators mit Schwefel ermittelt wird und dann, wenn die ermittelte Schwefelbeladung ms einen Grenzwert mS1erreicht, ein Entschwefeln des Dreiwegekatalysators durchgeführt wird, wozu mindestens ein erster der Brennräume unterstöchiometrisch und mindestens ein zweiter der Brennräume überstöchiometrisch betrieben wird.Method for operating an internal combustion engine, which comprises an internal combustion engine with at least two combustion chambers and an exhaust system with a three-way catalytic converter, wherein an increase in the loading ṁSdes three-way catalytic converter with sulfur is determined and then, when the determined sulfur loading ms reaches a limit value mS1, the three-way catalytic converter is desulfurized , For which purpose at least a first of the combustion chambers is operated sub-stoichiometrically and at least a second of the combustion chambers is operated super-stoichiometrically.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die einen Verbrennungsmotor mit mindestens zwei Brennräumen und einen Abgasstrang mit einem Dreiwegekatalysator umfasst.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, which includes an internal combustion engine with at least two combustion chambers and an exhaust system with a three-way catalytic converter.

Die gesetzlichen Vorschriften bezüglich der Schadstoffe, die mit dem Abgas von Brennkraftmaschinen in die Umwelt ausgestoßen werden dürfen, werden zunehmend verschärft. Um diese Vorschriften einhalten zu können muss die Abgasnachbehandlung bei Brennkraftmaschinen entsprechend weiterentwickelt und damit verbessert werden.The legal regulations regarding the pollutants that may be emitted into the environment with the exhaust gas from internal combustion engines are becoming increasingly strict. In order to be able to comply with these regulations, the exhaust aftertreatment of internal combustion engines must be further developed and thus improved.

Die DE 102 61 911 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung der Temperatur zumindest eines in einer Abgasreinigungsanlage eines magerlauffähigen Mehrzylindermotors angeordneten Katalysators, bei dem chemische Energie mittels eines sogenannten Lambda-Split-Betriebs des Mehrzylindermotors, bei dem ein Teil der Brennräume überstöchiometrisch und ein anderer Teil unterstöchiometrisch betrieben wird, in die Abgasreinigungsanlage einbringbar ist. Ein Einbringen von chemischer Energie kann mit dem Ziel einer thermischen Entschwefelung eines in die Abgasreinigungsanlage integrierten NOx-Speicherkatalysators erfolgen. Ein dazu vergleichbares Verfahren ist auch in der DE 101 42 669 A1 offenbart.the DE 102 61 911 A1 discloses a method for controlling the temperature of at least one catalytic converter arranged in an exhaust gas cleaning system of a lean-running multi-cylinder engine, in which chemical energy is fed into the Emission control system can be introduced. Chemical energy can be introduced with the aim of thermal desulfurization of a NOx storage catalytic converter integrated into the exhaust gas cleaning system. A comparable method is also in the DE 101 42 669 A1 disclosed.

Die DE 10 2012 003 310 A1 beschreibt ein Verfahren zum Aufheizen eines noch kalten Katalysators einer Brennkraftmaschine mittels eines Lambda-Split-Betriebs, um dessen Konvertierungsfähigkeit zu erreichen.the DE 10 2012 003 310 A1 describes a method for heating up a still cold catalytic converter of an internal combustion engine using lambda split operation in order to achieve its conversion capability.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schadstoffemissionsverhalten einer Brennkraftmaschine mit einem Dreiwegekatalysator zu verbessern.The object of the invention is to improve the pollutant emission behavior of an internal combustion engine with a three-way catalytic converter.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen dieses Verfahrens sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.This object is achieved by a method according to claim 1. Advantageous embodiments of this method are the subject matter of the further patent claims and result from the following description of the invention.

Für den Betrieb einer Brennkraftmaschine, die zumindest einen Verbrennungsmotor, der mindestens zwei Brennräume aufweist und der vorzugsweise zumindest zeitweise fremdgezündet, insbesondere fremdgezündet und quantitätsgeregelt (d.h. als Ottomotor) betrieben wird, und einen Abgasstrang mit einem Dreiwegekatalysator umfasst, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Erhöhung der Beladung des Dreiwegekatalysators mit Schwefel ermittelt wird und dann, wenn eine ermittelte Schwefelbeladung einen (ersten) Grenzwert erreicht, ein Entschwefeln des Dreiwegekatalysators durchgeführt wird, wozu mindestens ein erster der Brennräume unterstöchiometrisch (fett) und mindestens ein zweiter der Brennräume überstöchiometrisch (mager) betrieben wird (sogenannter Lambda-Split-Betrieb).For the operation of an internal combustion engine, which comprises at least one internal combustion engine which has at least two combustion chambers and which is preferably at least temporarily spark-ignited, in particular spark-ignited and quantity-controlled (i.e. as a spark-ignition engine), and an exhaust system with a three-way catalytic converter, the invention provides that an increase the loading of the three-way catalytic converter with sulfur is determined and then, when a determined sulfur loading reaches a (first) limit value, the three-way catalytic converter is desulfurized, for which purpose at least a first of the combustion chambers is operated substoichiometrically (rich) and at least a second of the combustion chambers is operated superstoichiometrically (lean). (so-called lambda split operation).

Als Dreiwegekatalysator wird erfindungsgemäß eine Abgasnachbehandlungskomponente verstanden, die zumindest eine Umwandlung von Kohlenstoffmonoxid (CO), Stickoxiden (NOx) und unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) des Abgases zu Kohlenstoffdioxid (CO2), Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) katalytisch unterstützen kann.According to the invention, a three-way catalytic converter is an exhaust gas aftertreatment component that catalytically converts at least one of carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx) and unburned hydrocarbons (HC) in the exhaust gas to carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O). can support.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass der Dreiwegekatalysator einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem Ottomotor, eine Abnahme seiner Konvertierungsfähigkeit aufweisen kann, die nicht auf eine übliche Alterung des Dreiwegekatalysators zurückzuführen ist. Eine solche Abnahme der Konvertierungsfähigkeit zeigt sich insbesondere dann, wenn der Verbrennungsmotor häufig und länger andauernd mit relativ niedrigen Lasten betrieben wird, wie dies beispielsweise bei einer häufigen oder dauerhaften Nutzung eines von einer solchen Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeugs im Kurzstreckenverkehr der Fall ist. Die Abnahme der Konvertierungsfähigkeit betrifft insbesondere Nichtmethankohlenwasserstoffe (NMHC) sowie Stickoxide (NOx). Erkannt wurde, dass diese Abnahme der Konvertierungsfähigkeit damit zusammenhängt, dass in dem Dreiwegekatalysator während des Betriebs der Brennkraftmaschine Schwefel eingelagert wird. Die dabei eingelagerten Mengen des Schwefels sind zwar relativ gering, können jedoch so hoch sein, dass diese eine im Zuge der sich stetig verschärfenden Schadstoffemissionsvorschriften relevante oder zumindest relevant werdende Abnahme der Konvertierungsfähigkeit des Dreiwegekatalysators bewirken können.The method according to the invention is based on the finding that the three-way catalytic converter of an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine with a spark-ignition engine, can exhibit a decrease in its conversion capacity which is not due to normal aging of the three-way catalytic converter. Such a decrease in conversion capability is particularly evident when the internal combustion engine is operated frequently and for longer periods at relatively low loads, as is the case, for example, when a motor vehicle powered by such an internal combustion engine is used frequently or continuously for short journeys. The decrease in conversion capability particularly affects non-methane hydrocarbons (NMHC) and nitrogen oxides (NOx). It was recognized that this decrease in the conversion capability is related to the fact that sulfur is stored in the three-way catalytic converter during operation of the internal combustion engine. Although the amounts of sulfur stored are relatively small, they can be so high that they can cause a decrease in the conversion capability of the three-way catalytic converter that is relevant or at least is becoming relevant in the course of the constantly tightening pollutant emission regulations.

Um eine solche Abnahme der Konvertierungsfähigkeit des Dreiwegekatalysators zu vermeiden ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Schwefelbeladung des Dreiwegekatalysators zu überwachen und dazu zumindest die Erhöhung der Schwefelbeladung zu ermitteln und, sobald erforderlich, den Dreiwegekatalysator zu entschwefeln. Hierzu wird der mindestens eine erste der Brennräume unterstöchiometrisch und der mindestens eine zweite der Brennräume überstöchiometrisch betrieben. Für die Entschwefelung wird der eingelagerte Schwefel durch Sauerstoff (O2) und Wasserstoff (H2) gebunden. Der Sauerstoff steht dabei in dem Abgas aufgrund des mindestens einen überstöchiometrisch und folglich mit Sauerstoffüberschuss betriebenen, zweiten Brennraums zur Verfügung. Der Wasserstoff wird dagegen in dem Dreiwegekatalysator selbst mittels einer Wassergas-Shift-Reaktion unter Verwendung von Kohlenwasserstoffen erzeugt, wobei diese Kohlenwasserstoffe in dem Abgas aufgrund des mindestens einen unterstöchiometrisch und folglich mit Sauerstoffmangel betriebenen ersten Brennraums zur Verfügung stehen.In order to avoid such a decrease in the conversion capability of the three-way catalytic converter, the invention provides for monitoring the sulfur loading of the three-way catalytic converter and for this purpose at least determining the increase in the sulfur loading and, as soon as necessary, desulfurizing the three-way catalytic converter. For this purpose, the at least one first of the combustion chambers is operated substoichiometrically and the at least one second of the combustion chambers is operated superstoichiometrically. For desulfurization, the stored sulfur is bound by oxygen (O 2 ) and hydrogen (H 2 ). In this case, the oxygen is available in the exhaust gas due to the at least one second combustion chamber which is operated over-stoichiometrically and consequently with an excess of oxygen. The hydrogen on the other hand, is generated in the three-way catalytic converter itself by means of a water-gas shift reaction using hydrocarbons, these hydrocarbons being available in the exhaust gas due to the at least one first combustion chamber which is substoichiometric and consequently operated with a lack of oxygen.

Gegebenenfalls setzt die Umsetzung eines erfindungsgemäßen Verfahren voraus, dass der Dreiwegekatalysator eine ausreichend hohe (Entschwefelungs-)Temperatur aufweist. Dementsprechend kann vorgesehen sein, dass ein Entschwefeln im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens nur dann oder erst dann durchgeführt wird, wenn der Dreiwegekatalysator eine entsprechend hohe Temperatur aufweist. Grundsätzlich verläuft die durch den Lambda-Split-Betrieb des Verbrennungsmotors bewirkte Wassergas-Schrift-Reaktion jedoch exotherm, so dass gegebenenfalls bereits dadurch eine ausreichend hohe Temperatur des Dreiwegekatalysators gewährleistet werden kann.If necessary, the implementation of a method according to the invention presupposes that the three-way catalytic converter has a sufficiently high (desulphurisation) temperature. Accordingly, it can be provided that desulfurization is only carried out within the scope of a method according to the invention when the three-way catalytic converter has a correspondingly high temperature. In principle, however, the water-gas reaction caused by the lambda-split operation of the internal combustion engine is exothermic, so that a sufficiently high temperature of the three-way catalytic converter can be ensured as a result.

Sofern der Verbrennungsmotor mehr als zwei Brennräume aufweist, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Zuteilung dieser Brennräume für einen entweder unterstöchiometrischen oder überstöchiometrischen Betrieb während einer Entschwefelung des Dreiwegekatalysators möglichst hälftig, d.h. mit einer maximalen Differenz von eins erfolgt.If the internal combustion engine has more than two combustion chambers, provision can preferably be made for these combustion chambers to be allocated as equally as possible for either sub-stoichiometric or super-stoichiometric operation during desulfurization of the three-way catalytic converter, i.e. with a maximum difference of one.

Ein stöchiometrischer Betrieb aller Brennräume des Verbrennungsmotors kann vorzugsweise zumindest zeitweise, vorzugsweise stets dann vorgesehen sein, wenn der Dreiwegekatalysator nicht entschwefelt wird, d.h. sowohl vor dem Initiieren eines Entschwefelns und auch nach dem Beenden eines solchen Entschwefelns.Stoichiometric operation of all combustion chambers of the internal combustion engine can preferably be provided at least temporarily, preferably always, when the three-way catalytic converter is not being desulfurized, i.e. both before initiating desulfurization and also after such desulfurization has ended.

Als stöchiometrischer Betrieb des Verbrennungsmotors wird dabei auch ein Betrieb verstanden, bei dem das tatsächliche Verbrennungsluftverhältnis in einem üblicherweise relativ schmalen Bereich von beispielsweise ± 1% oder ± 3% oder ± 5% um das exakt stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis (Ä = 1) schwankt, wenn dadurch im zeitlichen Mittel ein stöchiometrisches Verbrennungsluftverhältnis realisiert wird oder werden soll. Eine solche Schwankung des tatsächlichen Verbrennungsluftverhältnisses kann eine Folge einer reaktiven Steuerung und insbesondere einer Regelung des Verbrennungsluftverhältnisses in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Abgases sein, wie dies insbesondere unter Verwendung einer oder mehrerer Lambdasonden grundsätzlich bekannt ist. Dabei kann eine sogenannte Eigenfrequenzregelung für das Verbrennungsluftverhältnis umgesetzt werden, bei der der Verbrennungsmotor (insbesondere alle Brennräume gleichzeitig) definiert wechselweise leicht fett, d.h. mit einem geringfügig unterstöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis (Ä < 1), sowie leicht mager, d.h. mit einem geringfügig überstöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis (λ > 1), betrieben wird, wobei sich im zeitlichen Mittel der angestrebte stöchiometrische Betrieb einstellt. Eine Umschaltung zwischen fettem und magerem Betrieb kann dabei bei definierten Abweichungen von dem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis erfolgen.Stoichiometric operation of the internal combustion engine is also understood to mean operation in which the actual combustion air ratio fluctuates in a usually relatively narrow range of, for example, ± 1% or ± 3% or ± 5% around the exactly stoichiometric combustion air ratio (Ä = 1) if this a stoichiometric combustion air ratio is or should be achieved on average over time. Such a fluctuation in the actual combustion air ratio can be a consequence of a reactive control and in particular a regulation of the combustion air ratio depending on the composition of the exhaust gas, as is fundamentally known in particular using one or more lambda sensors. A so-called natural frequency control for the combustion air ratio can be implemented in which the combustion engine (in particular all combustion chambers simultaneously) is alternately defined as slightly rich, i.e. with a slightly sub-stoichiometric combustion air ratio (Ä < 1), and slightly lean, i.e. with a slightly more than stoichiometric combustion air ratio (λ > 1), is operated, with the desired stoichiometric operation being set on average over time. Switching between rich and lean operation can take place when there are defined deviations from the stoichiometric combustion air ratio.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Erhöhung der Schwefelbeladung des Dreiwegekatalysators modellbasiert, d.h. rechnerisch basierend auf den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine während des vor der Entschwefelung erfolgten Betriebs, ermittelt wird. Die modellbasierte Ermittlung kann dabei insbesondere den Abgasmassenstrom, der den Dreiwegekatalysator vor der Initiierung der Entschwefelung durchströmt hat, sowie die dabei vorliegende Temperatur des Abgases oder des Dreiwegekatalysators berücksichtigen. Dabei kann der Abgasmassenstrom und/oder die Temperatur des Abgases oder des Dreiwegekatalysators ebenfalls modellbasiert ermittelt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass basierend auf dem Abgasmassenstrom und der Temperatur des Abgases oder des Dreiwegekatalysators ein Schwefelmassenstrom, der dem Dreiwegekatalysator über das Abgas zugeführt wurde, sowie basierend auf dem Schwefelmassenstrom und der Zeit, über der dieser vorlag, die Schwefelbeladung des Dreiwegekatalysators ermittelt werden.According to a preferred embodiment of a method according to the invention, it can be provided that the increase in the sulfur loading of the three-way catalytic converter is determined based on a model, i.e. mathematically based on the operating parameters of the internal combustion engine during operation prior to desulfurization. The model-based determination can in particular take into account the exhaust gas mass flow that flowed through the three-way catalytic converter before the initiation of the desulfurization, as well as the temperature of the exhaust gas or the three-way catalytic converter that is present. The exhaust gas mass flow and/or the temperature of the exhaust gas or of the three-way catalytic converter can also be determined on the basis of a model. In particular, it can be provided that, based on the exhaust gas mass flow and the temperature of the exhaust gas or the three-way catalytic converter, a sulfur mass flow that was supplied to the three-way catalytic converter via the exhaust gas, and based on the sulfur mass flow and the time over which it was present, the sulfur loading of the three-way catalytic converter can be determined .

Da sich der Lambda-Split-Betrieb des Verbrennungsmotors gegebenenfalls negativ auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine auswirken kann, kann im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass das Entschwefeln des Dreiwegekatalysators beendet wird, wenn die ermittelte Menge des Schwefels einen zweiten Grenzwert, der kleiner als der erste Grenzwert ist, erreicht.Since the lambda split operation of the internal combustion engine can have a negative effect on the operating behavior of the internal combustion engine, it can be provided within the scope of a method according to the invention that the desulfurization of the three-way catalytic converter is ended when the determined quantity of sulfur exceeds a second limit value that is less than the first limit is reached.

Eine Ermittlung der Verringerung der Schwefelbeladung des Dreiwegekatalysators während des Entschwefelns kann ebenfalls modellbasiert erfolgen, wobei diese Ermittlung insbesondere basierend auf dem während der Entschwefelung aus dem mindestens einen ersten Brennraum stammenden Abgasmassenstrom (beziehungsweise dem Massenstrom der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe) und dem aus dem mindestens einen zweiten Brennraum stammenden Abgasmassenstrom (beziehungsweise dem Massenstrom des darin enthaltenen Sauerstoffs) sowie basierend auf der während der Entschwefelung vorliegenden Temperatur des Abgases oder des Dreiwegekatalysators erfolgen kann. Durch die Kenntnis der Massenströme der Kohlenwasserstoffe und des Sauerstoffs, die dem Dreiwegekatalysator während des Entschwefelns zugeführt werden, sowie der dabei vorliegenden Temperatur des Dreiwegekatalysators oder des Abgases innerhalb des Dreiwegekatalysators kann auf relativ einfache und dennoch genaue Weise ermittelt werden, in welchem Umfang der zuvor in dem Dreiwegekatalysator eingelagerte Schwefel durch Wasserstoff und Sauerstoff gebunden und über das Abgas abgeführt wird.The reduction in the sulfur loading of the three-way catalytic converter during desulfurization can also be determined on a model basis, with this determination being based in particular on the exhaust gas mass flow originating from the at least one first combustion chamber during desulfurization (or the mass flow of the hydrocarbons contained therein) and that from the at least one second Combustion chamber originating exhaust gas mass flow (or the mass flow of the oxygen contained therein) and can be based on the temperature of the exhaust gas or the three-way catalyst present during the desulfurization. By knowing the mass flows of the Hydrocarbons and oxygen that are fed to the three-way catalyst during desulfurization, as well as the temperature of the three-way catalyst or the exhaust gas within the three-way catalyst can be determined in a relatively simple yet accurate way to what extent the previously stored sulfur in the three-way catalyst by hydrogen and oxygen is bound and discharged via the exhaust gas.

Der Abgasstrang einer erfindungsgemäß betriebenen Brennkraftmaschine kann weiterhin bevorzugt einen Partikelfilter umfassen, wodurch gewährleistet werden kann, dass Partikel des Abgases herausgefiltert und folglich nicht in die Umgebung ausgestoßen werden. Sofern der Partikelfilter stromauf des Dreiwegekatalysators in dem Abgasstrang angeordnet oder mit dem Dreiwegekatalysator integral ausgestaltet ist, kann dies Auswirkungen auf die Ermittlung insbesondere hinsichtlich der Verringerung der Schwefelbeladung des Dreiwegekatalysators während des Entschwefelns haben. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Partikelfilter gleichzeitig mit dem Entschwefeln des Dreiwegekatalysators regeneriert wird, wobei in dem Partikelfilter eingelagerte Partikel aufgrund der Anwesenheit von Sauerstoff in dem Abgas und einer ausreichend hohen Temperatur des Partikelfilters oxidieren. Weil für diese Oxidation demnach ebenfalls Sauerstoff des Abgases benötigt wird, kann eine solche Regeneration des Partikelfilters während des Entschwefelns des Dreiwegekatalysators dazu führen, dass bei dem Dreiwegekatalysator weniger Sauerstoff ankommt, als dies die Betriebsparameter des Verbrennungsmotors erwarten lassen. Demnach kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung der Verringerung der Schwefelbeladung des Dreiwegekatalysators berücksichtigt wird, ob Sauerstoff des Abgases für eine Regeneration des Partikelfilters verbraucht wird. Auch diese Nutzung von Sauerstoff für eine Regeneration des Partikelfilters kann vorzugsweise modellbasiert erfolgen, indem unter Berücksichtigung einer zuvor insbesondere wiederum bevorzugt modellbasiert ermittelten Beladung des Partikelfilters mit Partikeln in Kombination mit der Temperatur des Partikelfilters ermittelt wird, ob und wenn ja in welchem Ausmaß eine Oxidation der in dem Partikelfilter eingelagerten Partikel erfolgt. Die Berücksichtigung der Temperatur des Partikelfilters ermöglicht dabei die Aussage, ob eine Regeneration des Partikelfilters überhaupt stattfindet, weil hierfür beziehungsweise für die Initiierung der Oxidation der Partikel eine ausreichend hohe Temperatur erforderlich ist.The exhaust system of an internal combustion engine operated according to the invention can also preferably include a particle filter, which can ensure that particles of the exhaust gas are filtered out and consequently not emitted into the environment. If the particle filter is arranged upstream of the three-way catalytic converter in the exhaust system or is configured integrally with the three-way catalytic converter, this can affect the determination, particularly with regard to the reduction in the sulfur loading of the three-way catalytic converter during desulfurization. This applies in particular when the particle filter is regenerated at the same time as the three-way catalytic converter is desulfurized, with particles stored in the particle filter oxidizing due to the presence of oxygen in the exhaust gas and a sufficiently high temperature of the particle filter. Because oxygen in the exhaust gas is also required for this oxidation, such a regeneration of the particulate filter during desulfurization of the three-way catalytic converter can result in less oxygen arriving at the three-way catalytic converter than the operating parameters of the internal combustion engine would suggest. Accordingly, provision can preferably be made for the determination of the reduction in the sulfur loading of the three-way catalytic converter to take into account whether oxygen in the exhaust gas is consumed for regeneration of the particle filter. This use of oxygen for regenerating the particle filter can also preferably take place on a model basis, in that, taking into account a loading of the particle filter with particles, which in turn is preferably determined on a model basis, in combination with the temperature of the particle filter, it is determined whether and, if so, to what extent oxidation of the particles stored in the particle filter. Taking the temperature of the particle filter into account makes it possible to state whether regeneration of the particle filter takes place at all, because a sufficiently high temperature is required for this or for initiating the oxidation of the particles.

Eine integrale Ausgestaltung des Dreiwegekatalysators und des Partikelfilters ist dann gegeben, wenn eine als strukturelle Einheit ausgebildete, insbesondere auch innerhalb eines einzelnen Gehäuses angeordnete Abgasnachbehandlungskomponente sowohl die Funktion des Dreiwegekatalysators als auch die des Partikelfilters aufweist. Insbesondere kann für eine solche integrale Ausgestaltung vorgesehen sein, dass ein Filterkörper des Partikelfilters mit einer als Dreiwegekatalysator wirksamen Beschichtung versehen ist. Eine integrale Ausgestaltung eines Dreiwegekatalysators und eines Partikelfilters wird üblicherweise auch als Vierwegekatalysator bezeichnet.An integral design of the three-way catalytic converter and the particle filter is given when an exhaust gas aftertreatment component designed as a structural unit, in particular also arranged within a single housing, has both the function of the three-way catalytic converter and that of the particle filter. In particular, it can be provided for such an integral configuration that a filter body of the particle filter is provided with a coating that acts as a three-way catalytic converter. An integral configuration of a three-way catalytic converter and a particle filter is usually also referred to as a four-way catalytic converter.

Der Verbrennungsmotor einer erfindungsgemäß betriebenen Brennkraftmaschine kann sowohl mit Flüssigkraftstoff (d.h. Diesel oder Benzin) als auch mit einem gasförmigen Kraftstoff (insbesondere Erdgas, LNG oder LPG) betrieben werden. Der Kraftstoff zum Betrieb des Verbrennungsmotors kann vorzugsweise direkt in die Brennräume eingebracht werden.The internal combustion engine of an internal combustion engine operated according to the invention can be operated both with liquid fuel (i.e. diesel or petrol) and with a gaseous fuel (in particular natural gas, LNG or LPG). The fuel for operating the internal combustion engine can preferably be introduced directly into the combustion chambers.

Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein radbasiertes und nicht schienengebundenes Kraftfahrzeug (vorzugsweise ein PKW oder ein LKW), mit einer erfindungsgemäß betriebenen Brennkraftmaschine beziehungsweise ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kraftfahrzeugs. Dabei kann der Verbrennungsmotor der Brennkraftmaschine insbesondere zur (direkten oder indirekten) Bereitstellung der Fahrantriebsleistung für das Kraftfahrzeug vorgesehen sein.The invention also relates to a motor vehicle, in particular a wheel-based and non-rail-bound motor vehicle (preferably a car or a truck), with an internal combustion engine operated according to the invention or a method for operating such a motor vehicle. The internal combustion engine of the internal combustion engine can be provided in particular for the (direct or indirect) provision of the driving power for the motor vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

  • 1: eine für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung;
  • 2: ein Ablaufdiagramm zur erfindungsgemäßen Entschwefelung eines Dreiwegekatalysators einer Brennkraftmaschine;
  • 3: ein Schaubildung zur modellbasierten Ermittlung der Schwefelbeladung des Dreiwegekatalysators; und
  • 4: beispielhafte zeitliche Verläufe bezüglich der Abgastemperatur (durchgehende Kurve) und der Schwefelbeladung (gestrichelte Kurve) eines Dreiwegekatalysators bei einer erfindungsgemäß betriebenen Brennkraftmaschine.
The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. In the drawings shows:
  • 1 1: an internal combustion engine suitable for carrying out a method according to the invention in a simplified representation;
  • 2 : a flowchart for the inventive desulfurization of a three-way catalytic converter of an internal combustion engine;
  • 3 : a diagram for the model-based determination of the sulfur loading of the three-way catalytic converter; and
  • 4 : exemplary time courses with regard to the exhaust gas temperature (continuous curve) and the sulfur loading (dashed curve) of a three-way catalytic converter in an internal combustion engine operated according to the invention.

Die 1 zeigt eine für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug. Diese umfasst einen Verbrennungsmotor 1, der beispielhaft in Form eines Hubkolbenmotors mit vier in Reihe angeordneten Zylinderöffnungen 2 ausgestaltet ist. Die Zylinderöffnungen 2 begrenzen mit darin beweglich geführten Hubkolben 3 und einem Zylinderkopf jeweils einen Brennraum 4. Diesen Brennräumen 4 wird im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 und damit der Brennkraftmaschine Frischgas über einen Frischgasstrang 5 zugeführt, wobei die Zufuhr des Frischgases mittels Einlassventilen 6, die den einzelnen Brennräumen 4 zugeordnet sind, gesteuert wird. Bei dem Frischgas handelt es sich ausschließlich oder hauptsächlich um Luft, die aus der Umgebung angesaugt wird. Abgas, das bei der Verbrennung von Gemischmengen entstanden ist, die aus dem Frischgas sowie aus direkt über Kraftstoffinjektoren 7 in die Brennräume 4 eingespritztem Kraftstoff bestehen, wird über einen Abgasstrang 8 der Brennkraftmaschine abgeführt, wobei die Abfuhr des Abgases mittels Auslassventilen 9, die ebenfalls den einzelnen Brennräumen 4 zugeordnet sind, gesteuert wird. Ein Entzünden der Gemischmengen in den Brennräumen 4 erfolgt mittels elektrischer Zündvorrichtungen 10, die beispielsweise Zündfunken erzeugen (Zündkerzen). Das Abgas durchströmt dabei eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 11, die dafür vorgesehen ist, Bestandteile des Abgases, die als Schadstoffe angesehen werden, aus dem Abgas zu entfernen oder in unschädliche Bestandteile umzuwandeln.the 1 shows an internal combustion engine for a motor vehicle that is suitable for carrying out a method according to the invention. This comprises an internal combustion engine 1, which is designed, for example, in the form of a reciprocating piston engine with four cylinder openings 2 arranged in a row. The cylinder openings 2 each delimit a combustion chamber 4 with reciprocating pistons 3 guided movably therein and a cylinder head. These combustion chambers 4 During operation of the internal combustion engine 1 and thus the internal combustion engine, fresh gas is supplied via a fresh gas line 5, the supply of fresh gas being controlled by means of inlet valves 6, which are assigned to the individual combustion chambers 4. The fresh gas is exclusively or mainly air that is sucked in from the environment. Exhaust gas that is produced during the combustion of mixture quantities, which consists of the fresh gas and fuel injected directly into the combustion chambers 4 via fuel injectors 7, is discharged via an exhaust line 8 of the internal combustion engine, with the exhaust gas being discharged by means of outlet valves 9, which also are assigned to individual combustion chambers 4, is controlled. The quantities of mixture in the combustion chambers 4 are ignited by means of electrical ignition devices 10 which, for example, generate ignition sparks (spark plugs). The exhaust gas flows through an exhaust gas after-treatment device 11, which is intended to remove components of the exhaust gas that are regarded as pollutants from the exhaust gas or to convert them into harmless components.

Die Brennkraftmaschine ist aufgeladen ausgestaltet, wozu in den Frischgasstrang 5 ein Frischgasverdichter 12 integriert ist. Der Frischgasverdichter 12 ist Teil eines Abgasturboladers, der weiterhin eine Abgasturbine 13 umfasst, die in den Abgasstrang 8 integriert ist. Abgas, das die Abgasturbine 13 durchströmt, führt zu einem rotierenden Antrieb eines Turbinenlaufrads, das über eine Welle 14 drehantreibend mit einem Verdichterlaufrad des Frischgasverdichters 12 verbunden ist, so dass im Ergebnis ein Antrieb des Frischgasverdichters 12 mittels der Abgasturbine 13 erfolgt.The internal combustion engine is supercharged, for which purpose a fresh-gas compressor 12 is integrated into the fresh-gas line 5 . The fresh gas compressor 12 is part of an exhaust gas turbocharger, which also includes an exhaust gas turbine 13 which is integrated into the exhaust line 8 . Exhaust gas that flows through the exhaust gas turbine 13 leads to a rotating drive of a turbine impeller, which is connected via a shaft 14 in a rotationally driving manner to a compressor impeller of the fresh gas compressor 12, so that the result is that the fresh gas compressor 12 is driven by the exhaust gas turbine 13.

Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 11 umfasst einen Dreiwegekatalysator 15, der integral mit einem Partikelfilter 22 ausgestaltet ist (Vierwegekatalysator).The exhaust gas aftertreatment device 11 includes a three-way catalytic converter 15, which is configured integrally with a particle filter 22 (four-way catalytic converter).

Im Betrieb des Verbrennungsmotors 1 werden das diesem zuzuführende Frischgas sowie die Mengen des mittels der Kraftstoffinjektoren 7 je Arbeitsspiel in die einzelnen Brennräume 4 einzubringenden Kraftstoffs in Abhängigkeit von dem konkreten Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1, der insbesondere durch die angeforderte Last und die Betriebsdrehzahl definiert ist, gezielt eingestellt. Hierzu kann hinsichtlich des Frischgases die Betriebsstellung eines in den Frischgasstrang 5 integrierten Drosselventils 19 und/oder eines variablen Ventiltriebs 20, mittels dessen die Einlassventile 6 variabel betätigbar sind, gezielt verändert werden.During operation of the internal combustion engine 1, the fresh gas to be supplied to it and the quantities of fuel to be introduced into the individual combustion chambers 4 by means of the fuel injectors 7 per working cycle are targeted as a function of the specific operating state of the internal combustion engine 1, which is defined in particular by the required load and the operating speed set. For this purpose, with regard to the fresh gas, the operating position of a throttle valve 19 integrated into the fresh gas line 5 and/or a variable valve drive 20, by means of which the inlet valves 6 can be variably actuated, can be changed in a targeted manner.

Während eines Normalbetriebs der Brennkraftmaschine wird allen Brennräumen 4 des Verbrennungsmotors 1 der Kraftstoff und das Frischgas derart zugeführt, dass sich jeweils ein stöchiometrisches Verbrennungsluftverhältnis einstellt. Gesteuert werden kann die Einstellung des Verbrennungsluftverhältnisses dabei insbesondere in Abhängigkeit von einer Messung des Sauerstoffgehalts in dem Abgas, der mittels mindestens einer Lambdasonde 16, 17 ermittelt werden kann. Insbesondere kann eine erste Lambdasonde 16 stromauf und eine zweite Lambdasonde 17 stromab des Dreiwegekatalysators 15 in dem Abgasstrang 8 angeordnet sein.During normal operation of the internal combustion engine, all of the combustion chambers 4 of the internal combustion engine 1 are supplied with the fuel and the fresh gas in such a way that a stoichiometric combustion air ratio is established in each case. The setting of the combustion air ratio can be controlled in particular as a function of a measurement of the oxygen content in the exhaust gas, which can be determined using at least one lambda probe 16, 17. In particular, a first lambda probe 16 can be arranged upstream and a second lambda probe 17 can be arranged downstream of the three-way catalytic converter 15 in the exhaust line 8 .

Während des Normalbetriebs wird zunehmend Schwefel in dem Dreiwegekatalysator 15 eingelagert, wodurch sich dessen Beladung ms mit Schwefel kontinuierlich erhöht (vgl. 4, Verlauf 18 bis zum Zeitpunkt t1). Diese Erhöhung der Schwefelbeladung ms kann gemäß der 3 modellbasiert ermittelt werden, indem im zeitlichen Verlauf der Massenstrom ṁA des Abgases, das den Dreiwegekatalysator 15 durchströmt, sowie die Temperatur TA, die dieses Abgas noch beim Durchströmen des Dreiwegekatalysators 15 aufweist, ermittelt werden. Der Abgasmassenstrom ṁA und die Abgastemperatur TA können dabei ebenfalls modellbasiert in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, insbesondere den Verläufen der in dem betrachteten Zeitraum dem Verbrennungsmotor 1 zugeführten Mengen an Kraftstoff und Frischgas, ermittelt werden. Diese Mengen an Kraftstoff und Frischgas sind dabei insbesondere auch von der Betriebsdrehzahl beziehungsweise dem Verlauf der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors 1, der Stellung des Drosselventils 19 sowie dem mittels des Frischgasverdichters 12 erzeugten Ladedruck, auf den anhand der Betriebsdrehzahl des Frischgasverdichters 12 geschlossen werden kann, abhängig.During normal operation, more and more sulfur is stored in the three-way catalytic converter 15, as a result of which its loading ms with sulfur increases continuously (cf. 4 , curve 18 up to time t 1 ). This increase in sulfur loading ms can according to the 3 can be determined based on a model, in that the mass flow ṁ A of the exhaust gas flowing through the three-way catalytic converter 15 and the temperature T A that this exhaust gas still has when flowing through the three-way catalytic converter 15 are determined over time. The exhaust gas mass flow ṁ A and the exhaust gas temperature T A can also be determined based on the model as a function of the operating parameters of the internal combustion engine, in particular the curves of the quantities of fuel and fresh gas supplied to the internal combustion engine 1 in the period under consideration. These amounts of fuel and fresh gas also depend in particular on the operating speed or the course of the operating speed of internal combustion engine 1, the position of throttle valve 19 and the charge pressure generated by means of fresh gas compressor 12, which can be inferred based on the operating speed of fresh gas compressor 12.

Ausgehend von dem Verlauf des Abgasmassenstroms ṁA und der Abgastemperatur TA wird ein Massenstrom ṁs an Schwefel berechnet, der über das Abgas dem Dreiwegekatalysator 15 zugeführt wird. Aus diesem Schwefelmassenstrom ṁs kann dann durch zeitliche Integration eine Beladung ṁs des Dreiwegekatalysators 15 mit Schwefel, d.h. eine Masse an in dem Dreiwegekatalysator 15 eingelagertem Schwefel, berechnet werden. Diese modellbasierte Ermittlung der Schwefelbeladung ms des Dreiwegekatalysators 15 gemäß der 3 ist in dem Ablaufdiagramm der 2 mit S1 bezeichnet.Based on the course of the exhaust gas mass flow ṁ A and the exhaust gas temperature T A , a mass flow ṁ s of sulfur is calculated, which is fed to the three-way catalytic converter 15 via the exhaust gas. From this sulfur mass flow ṁ s , loading ṁ s of the three-way catalytic converter 15 with sulfur, ie a mass of sulfur stored in the three-way catalytic converter 15 , can then be calculated by integration over time. This model-based determination of the sulfur loading ms of the three-way catalyst 15 according to the 3 is in the flow chart of 2 denoted by S1.

Die ermittelte Schwefelbeladung ṁs des Dreiwegekatalysators 15 wird kontinuierlich mit einem ersten Grenzwert mS1 verglichen (vgl. 2: S2; 3). Solange die Schwefelbeladung ms unterhalb dieses ersten Grenzwerts mS1 bleibt (vgl. 2: „N“), wird die Ermittlung der Erhöhung der Schwefelbeladung ms weiter ausgeführt. Überschreitet die ermittelte Schwefelbeladung ms dagegen den ersten Grenzwert mS1 (vgl. 2: „Y“), wird ein Entschwefeln des Dreiwegekatalysators 15 initiiert (vgl. 4: Zeitpunkt t1). Dazu wird einer ersten Brennraumgruppe bestehend aus zwei ersten Brennräumen 4a des Verbrennungsmotors 1 Kraftstoff und Frischgas mit einem unterstöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis und einer zweiten Brennraumgruppe bestehend aus zwei zweiten Brennräumen 4b des Verbrennungsmotors 1 Kraftstoff und Frischgas mit einem überstöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis zugeführt (Lambda-Split-Betrieb des Verbrennungsmotors 1). Dadurch wird realisiert, dass das von dem Verbrennungsmotor 1 erzeugte (Roh-)Abgas relevante Mengen sowohl unverbrannter Kohlenwasserstoffe als auch Sauerstoff enthält. Die Kohlenwasserstoffe führen in dem Dreiwegekatalysator 15 mittels einer katalytisch unterstützten, exothermen Wassergas-Shift-Reaktion zur Ausbildung von Wasserstoff, der, ebenso wie der bereits in dem Rohabgas enthaltene Sauerstoff, den in dem Dreiwegekatalysator 15 eingelagerten Schwefel bindet und dadurch mit dem Abgas aus dem Dreiwegekatalysator 15 abführt. Die so erreichte Verringerung der Schwefelbeladung ms des Dreiwegekatalysators 15 kann in Kenntnis der eingestellten Verbrennungsluftverhältnisse für die beiden Brennraumgruppen sowie der Verläufe der Mengen an Kraftstoff und Frischgas, die dem Verbrennungsmotor 1 während des Entschwefelns zugeführt werden, wiederum modellbasiert ermittelt werden.The determined sulfur load ṁ s of the three-way catalytic converter 15 is continuously compared with a first limit value m S1 (cf. 2 : S2; 3 ). As long as the sulfur loading ms remains below this first limit value m S1 (cf. 2 : "N"), the determination of the increase in the sulfur load ms continues. On the other hand, if the determined sulfur loading ms exceeds the first limit value m S1 (cf. 2 : "Y"), becomes a deswe fault of the three-way catalytic converter 15 (cf. 4 : time t 1 ). For this purpose, a first combustion chamber group consisting of two first combustion chambers 4a of the internal combustion engine 1 is supplied with fuel and fresh gas with a substoichiometric combustion air ratio and a second combustion chamber group consisting of two second combustion chambers 4b of the internal combustion engine 1 is supplied with fuel and fresh gas with a superstoichiometric combustion air ratio (lambda split operation of the internal combustion engine 1). This ensures that the (raw) exhaust gas generated by the internal combustion engine 1 contains relevant amounts of both unburned hydrocarbons and oxygen. The hydrocarbons lead to the formation of hydrogen in the three-way catalytic converter 15 by means of a catalytically supported, exothermic water-gas shift reaction Three-way catalyst 15 dissipates. The reduction in the sulfur loading ms of the three-way catalytic converter 15 achieved in this way can be determined on the basis of a model, given the set combustion air ratios for the two combustion chamber groups and the progression of the amounts of fuel and fresh gas that are supplied to the internal combustion engine 1 during desulfurization.

Da die Wassergas-Shift-Reaktion exotherm abläuft, führt diese zu einem temporären Anstieg der Temperatur TA des den Dreiwegekatalysator 15 durchströmenden Abgases (vgl. 4: Verlauf 21) und damit auch des Dreiwegekatalysators 15.Since the water-gas shift reaction is exothermic, it leads to a temporary increase in the temperature T A of the exhaust gas flowing through the three-way catalytic converter 15 (cf. 4 : Course 21) and thus also of the three-way catalytic converter 15.

Das Entschwefeln des Dreiwegekatalysators 15, das als Verfahrensschritt in der 2 mit S3 gekennzeichnet ist, wird beendet, sobald die Schwefelbeladung ms des Dreiwegekatalysators 15 einen zweiten Grenzwert mS2 erreicht (vgl. 4: Zeitpunkt t2). Der Verbrennungsmotor 1 wird dann wieder gemäß dem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine derart betrieben, dass allen Brennräumen 4 Kraftstoff und Frischgas in einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis zugeführt wird. Dies führt dazu, dass die Schwefelbeladung ms des Dreiwegekatalysators 15 wieder ansteigt, wobei diese Erhöhung der Schwefelbeladung ms erneut ermittelt wird. Mit dem Beenden des Entschwefelns des Dreiwegekatalysators 15 beginnt folglich ein neuer Zyklus gemäß der 2 hinsichtlich der Überwachung bezüglich der Schwefelbeladung (S1 und S2) und einem sich daran anschließenden Entschwefeln (S3).The desulfurization of the three-way catalyst 15, which as a step in the 2 labeled S3 is terminated as soon as the sulfur loading ms of the three-way catalytic converter 15 reaches a second limit value m S2 (cf. 4 : time t 2 ). The internal combustion engine 1 is then operated again according to the normal operation of the internal combustion engine in such a way that all combustion chambers 4 are supplied with fuel and fresh gas in a stoichiometric combustion air ratio. This leads to the sulfur loading ms of the three-way catalytic converter 15 increasing again, with this increase in the sulfur loading ms being determined again. With the end of the desulfurization of the three-way catalytic converter 15, a new cycle begins according to the 2 with regard to the monitoring of the sulfur load (S1 and S2) and subsequent desulfurization (S3).

Bezugszeichenlistereference list

11
Verbrennungsmotorcombustion engine
22
Zylinderöffnungcylinder opening
33
Hubkolbenreciprocating
44
Brennraumcombustion chamber
4a4a
erster Brennraumfirst combustion chamber
4b4b
zweiter Brennraumsecond combustion chamber
55
Frischgasstrangfresh gas line
66
Einlassventilintake valve
77
Kraftstoffinjektorfuel injector
88th
Abgasstrangexhaust line
99
Auslassventiloutlet valve
1010
Zündvorrichtungignition device
1111
Abgasnachbehandlungseinrichtungexhaust aftertreatment device
1212
Frischgasverdichterfresh gas compressor
1313
Abgasturbineexhaust turbine
1414
WelleWave
1515
Dreiwegekatalysatorthree-way catalytic converter
1616
erste Lambdasondefirst lambda probe
1717
zweite Lambdasondesecond lambda probe
1818
Verlauf der Beladung des Dreiwegekatalysators mit SchwefelCourse of the loading of the three-way catalytic converter with sulfur
1919
Drosselventilthrottle valve
2020
Ventiltriebvalve train
2121
Verlauf der Temperatur des den Dreiwegekatalysator durchströmenden AbgasesCourse of the temperature of the exhaust gas flowing through the three-way catalytic converter
2222
Partikelfilter particle filter
ṁAṁA
Massenstrom des den Dreiwegekatalysator durchströmenden AbgasesMass flow of the exhaust gas flowing through the three-way catalytic converter
TATA
Temperatur des den Dreiwegekatalysator durchströmenden AbgasesTemperature of the exhaust gas flowing through the three-way catalytic converter
ṁSṁS
Massenstrom des dem Dreiwegekatalysator zugeführten SchwefelsMass flow of sulfur fed to the three-way catalyst
ṁSṁS
Beladung des Dreiwegekatalysators mit SchwefelLoading of the three-way catalytic converter with sulfur
mS1mS1
erster Grenzwert für die Beladung des Dreiwegekatalysators mit Schwefelfirst limit for the loading of the three-way catalytic converter with sulphur
mS2mS2
zweiter Grenzwert für die Beladung des Dreiwegekatalysators mit Schwefelsecond limit for the loading of the three-way catalyst with sulphur
t1t1
Beginn des Entschwefelns des DreiwegekatalysatorsStart of desulfurization of the three-way catalytic converter
t2t2
Beendigung des Entschwefelns des DreiwegekatalysatorsCompletion of the desulfurization of the three-way catalyst
S1S1
Modellbasierte Ermittlung der Schwefelbeladung des DreiwegekatalysatorsModel-based determination of the sulfur loading of the three-way catalytic converter
S2S2
Vergleich der Schwefelbeladung mit dem ersten GrenzwertComparison of the sulfur loading with the first limit
S3S3
Entschwefelung des DreiwegekatalysatorsDesulfurization of the three-way catalytic converter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • DE 10142669 A1 [0003]DE 10142669 A1 [0003]
  • DE 102012003310 A1 [0004]DE 102012003310 A1 [0004]

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die einen Verbrennungsmotor (1) mit mindestens zwei Brennräumen (4) und einen Abgasstrang (8) mit einem Dreiwegekatalysator (15) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erhöhung der Beladung (mS) des Dreiwegekatalysators (15) mit Schwefel ermittelt wird und dann, wenn die ermittelte Schwefelbeladung (ms) einen (ersten) Grenzwert (mS1) erreicht, ein Entschwefeln des Dreiwegekatalysators (15) durchgeführt wird, wozu mindestens ein erster (4a) der Brennräume (4) unterstöchiometrisch und mindestens ein zweiter (4b) der Brennräume (4) überstöchiometrisch betrieben wird.Method for operating an internal combustion engine, which comprises an internal combustion engine (1) with at least two combustion chambers (4) and an exhaust line (8) with a three-way catalytic converter (15), characterized in that an increase in the loading (m S ) of the three-way catalytic converter (15) is determined with sulfur and when the determined sulfur loading (ms) reaches a (first) limit value (m S1 ), the three-way catalytic converter (15) is desulfurized, for which purpose at least a first (4a) of the combustion chambers (4) is substoichiometric and at least a second (4b) of the combustion chambers (4) is operated over-stoichiometrically. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Schwefelbeladung (mS) des Dreiwegekatalysators (15) modellbasiert ermittelt wird.procedure according to claim 1 , characterized in that the increase in the sulfur loading (m S ) of the three-way catalytic converter (15) is determined on the basis of a model. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Schwefelbeladung (mS) des Dreiwegekatalysators (15) basierend auf dem Massenstrom (ṁA) des Abgases, das den Dreiwegekatalysator (15) zuvor durchströmt hat, sowie der dabei vorliegenden Temperatur des Abgases (TA) oder des Dreiwegekatalysators (15) ermittelt wird.procedure according to claim 2 , characterized in that the increase in the sulfur loading (m S ) of the three-way catalytic converter (15) based on the mass flow (ṁ A ) of the exhaust gas that has previously flowed through the three-way catalytic converter (15) and the temperature of the exhaust gas (T A ) or the three-way catalytic converter (15) is determined. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf dem Abgasmassenstrom (ṁA) und der Temperatur des Abgases (TA) oder des Dreiwegekatalysators (15) ein Schwefelmassenstrom (ṁS), der dem Dreiwegekatalysator (15) zugeführt wurde, sowie basierend auf dem Schwefelmassenstrom (mS) und der Zeit, über der dieser vorlag, die Schwefelbeladung (mS) des Dreiwegekatalysators (15) ermittelt wird.procedure according to claim 3 , characterized in that based on the exhaust gas mass flow (ṁ A ) and the temperature of the exhaust gas (T A ) or the three-way catalytic converter (15), a sulfur mass flow (ṁ S ), which was fed to the three-way catalytic converter (15), and based on the sulfur mass flow ( m S ) and the time over which this was present, the sulfur loading (m S ) of the three-way catalytic converter (15) is determined. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entschwefeln des Dreiwegekatalysators (15) beendet wird, wenn die Schwefelbeladung (ms) einen zweiten Grenzwert (mS2), der kleiner als der erste Grenzwert (mS1) ist, erreicht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the desulfurization of the three-way catalytic converter (15) is terminated when the sulfur loading (ms) reaches a second limit value (m S2 ) which is smaller than the first limit value (m S1 ). Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Beenden des Entschwefelns des Dreiwegekatalysators (15) der mindestens eine erste Brennraum (4a) und der mindestens eine zweite Brennraum (4b) stöchiometrisch betrieben werden.procedure according to claim 5 , characterized in that after the end of the desulfurization of the three-way catalytic converter (15), the at least one first combustion chamber (4a) and the at least one second combustion chamber (4b) are operated stoichiometrically. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verringerung der Schwefelbeladung (ms) des Dreiwegekatalysators (15) während des Entschwefelns modellbasiert ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a reduction in the sulfur loading (ms) of the three-way catalytic converter (15) during desulfurization is determined on the basis of a model. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verringerung der Schwefelbeladung (ms) basierend auf den während der Entschwefelung aus dem mindestens einen ersten Brennraum (4a) und aus dem mindestens einen zweiten Brennraum (4b) stammenden Abgasmassenströmen sowie auf der während der Entschwefelung vorliegenden Temperatur des Abgases (TA) oder des Dreiwegekatalysators (15) ermittelt wird.procedure according to claim 7 , characterized in that the reduction in sulfur loading (ms) is based on the exhaust gas mass flows originating from the at least one first combustion chamber (4a) and from the at least one second combustion chamber (4b) during desulfurization and on the temperature of the exhaust gas ( T A ) or the three-way catalytic converter (15) is determined. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasstrang (8) einen Partikelfilter (22) umfasst, der stromauf des Dreiwegekatalysators (15) in dem Abgasstrang (8) angeordnet oder mit dem Dreiwegekatalysator (15) integral ausgestaltet ist, wobei bei der Ermittlung der Verringerung der Schwefelbeladung (ms) des Dreiwegekatalysators (15) berücksichtigt wird, ob Sauerstoff des Abgases für eine Regeneration des Partikelfilters (22) genutzt wird.procedure according to claim 7 or 8th , characterized in that the exhaust system (8) comprises a particle filter (22) which is arranged upstream of the three-way catalytic converter (15) in the exhaust system (8) or is designed integrally with the three-way catalytic converter (15), with the determination of the reduction in sulfur loading (ms) of the three-way catalytic converter (15) takes into account whether oxygen in the exhaust gas is used to regenerate the particulate filter (22). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (1) fremdgezündet betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine (1) is operated with spark ignition.
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