DE102021203184A1

DE102021203184A1 - Verfahren zum Einstellen einer Sauerstoffspülmasse eines Katalysators und zur Steuerung eines Luft-Kraftstoffverhältnisses eines Verbrennungsmotors unter Berücksichtigung der erfassten Sauerstoffspülmasse

Info

Publication number: DE102021203184A1
Application number: DE102021203184.6A
Authority: DE
Inventors: Florian Lausser; Cyril Travaillard
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: STELLANTIS AUTO SAS, FR
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2022-10-06
Also published as: CN116997709A; WO2022207162A1; EP4314519A1

Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Einstellen einer Sauerstoffspülmasse eines Katalysators 11 und zur Steuerung eines Luft-Kraftstoffverhältnisses AFR eines Verbrennungsmotors 10 mit den Schritten:
i. Berechnung einer Sauerstoffspülmasse O5 aus einer in den Verbrennungsmotor 10 einfließenden Luftmenge und einer in den Verbrennungsmotor 10 einfließenden Kraftstoffmenge sowie durch Bilden eines Integrals aus einem Anstieg einer im Katalysator 11 gespeicherten Menge an Sauerstoff ab einem Zeitpunkt t1, an dem ein Abmagern eines Luft-Kraftstoffverhältnisses AFR beginnt, bis zu einem Zeitpunkt t2, an dem ein von einer Lambdasonde 13, die stromabwärts von dem Katalysator 11 angeordnet ist, gemessener Sauerstoffgehalt einen Grenzwert überschreitet,
ii. Durchführen eines Katalysatorspülvorganges durch Anfetten des Luft-Kraftstoffverhältnisses AFR unter Berücksichtigung der berechneten Sauerstoffspülmasse O5.

Description

Technisches Gebiet
DE102016219936A1 offenbart ein Dreiwegekatalysatorsteuerverfahren zum Reduzieren eines Kraftstoffverbrauchs. Das Verfahren umfasst das Ermitteln, ob eine Sauerstoffspeicherkapazität des Dreiwegekatalysators sich in einem Zustand des Erhöhens des Sauerstoffs befindet, wenn ein Zustand des Durchführens der O2-Spülluftsteuerung für den Dreiwegekatalysator erfolgt. Ferner umfasst das Verfahren das Durchführen einer O2-Spülluftsteuerung durch Anwenden einer vorgegebenen O2-Spülluftzeitdauer, gemäß der ein eingestellter, anfänglicher Wert des Sauerstoffs des OSC angewendet wird, wenn sich das OSC nicht in dem Zustand des Erhöhens des Sauerstoffs befindet. Die O2-Spülluftsteuerung wird durch Anwenden der O2-Spülluftzeitdauer für ein verschlechtertes Produkt basierend auf einem Sauerstoffsensor oder einer O2-Spülluftzeitdauer für eine On-Board-Diagnose durchgeführt, wenn ein Anstiegsbetrag der berechneten O2-Spülluftzeitdauer gleich oder größer als die O2-Spülluftzeitdauer für das verschlechterte Produkt während der O2-Spülluftsteuerung ist.
Beschreibung
Gemäß einer Aufgabe der vorliegenden Offenbarung sollen Katalysatorspülvorgänge zur Aufrechterhaltung einer vordefinierten Sauerstoffkonzentrationen nach spezifischen Verbrennungsereignissen, welche diese Konzentration beeinflussen, so gesteuert werden, dass nach dem Katalysatorspülvorgang eine Kenntnis einer Sauerstoffspülmasse vorhanden ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen Weiterbildungen der Offenbarung aus. Die Unteransprüche können in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Offenbarung zusätzlich.
Vorgesehen ist demgemäß ein Verfahren zum Einstellen einer Sauerstoffspülmasse eines Katalysators und zur Steuerung eines Luft-Kraftstoffverhältnisses eines Verbrennungsmotors mit den Schritten:

i. Berechnung einer Sauerstoffspülmasse aus einer in den Verbrennungsmotor einfließenden Luftmenge und einer in den Verbrennungsmotor einfließenden Kraftstoffmenge sowie durch Bilden eines Integrals aus einem Anstieg einer im Katalysator gespeicherten Menge an Sauerstoff ab einem Zeitpunkt, an dem ein Abmagern eines Luft-Kraftstoffverhältnisses beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, an dem ein von einer Lambdasonde, die stromabwärts von dem Katalysator angeordnet ist, gemessener Sauerstoffgehalt einen Grenzwert überschreitet,
ii. Durchführen eines Katalysatorspülvorganges durch Anfetten des Luft-Kraftstoffverhältnisses unter Berücksichtigung der berechneten Sauerstoffspülmasse.

Bei der Sauerstoffspülmasse handelt es sich um eine Menge an Sauerstoff, die der Katalysator derzeit aufnehmen kann. Eine Sauerstoffspeicherkapazität an sich ist direkt nur schwer ermittelbar, weshalb die Sauerstoffspülmasse ermittelt wird. Die Sauerstoffspülmasse ist höchstens so hoch wie die Sauerstoffspeicherkapazität. Nach der Durchführung des Verfahrens steht fest, wie groß die Sauerstoffspeicherkapazität des Katalysators momentan mindestens ist (nämlich so groß wie die erfasste Sauerstoffspülmasse). Die Berechnung der Sauerstoffspülmasse erfolgt so lange, bis der von der Lambdasonde hinter dem Katalysator gemessene Sauerstoffgehalt einen oberen Grenzwert unterschreitet. Bei diesem Sauerstoffgehalt sinkt eine Spannung einer herkömmlichen Lambdasonde beispielsweise auf 0,1V bis 0,35 V. Der Katalysator nimmt gar keinen Sauerstoff mehr auf und es kommt an der Lambdasonde entsprechend viel Sauerstoff an. Ein Übergang von einer hohen Spannung von ca. 1 V auf die zum Grenzwert proportionale Spannung erfolgt dabei schlagartig in wenigen Millisekunden. Solange der Grenzwert nicht erreicht wird, nimmt der Katalysator noch Sauerstoff auf. Indem nun anspruchsgemäß das Integral der Sauerstoffmenge über der Zeit gebildet wird, kann die gespeicherte Sauerstoffspülmasse des Katalysators berechnet werden. Die Masse an Sauerstoff ist aus einer Masse an in den Verbrennungsmotor einströmenden Luftmenge und einem Anteil an eingespritzten Kraftstoff ermittelbar.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 kann gestartet werden, wenn der Verbrennungsmotor mager läuft, beispielsweise in einem Schubbetrieb. Bevorzugt kann das Verfahren während eines normalen Betriebs gestartet werden, um die derzeitige Sauerstoffspeicherkapazität zu messen. Ein normaler Betrieb liegt vor, wenn der Verbrennungsmotor bei einem stöchiometrischen Verbrennungsverhältnis betrieben wird. Weiterhin kann das Verfahren nach einem Katalysatorspülvorgang durchgeführt werden, um zum einen Kenntnis über die Sauerstoffspülmasse zu erlangen und zum andern, um den vordefinierten Anteil der Sauerstoffspeicherkapazität einzustellen.
Bei einem nächsten spezifischen Verbrennungsereignis liegt danach die genaue Kenntnis über eine aktuelle Sauerstoffspeicherkapazität des Katalysators vor. Die Katalysatorspülung wird in einer Ausgestaltung nur bis zum Erreichen einer gewissen verbleibenden Sauerstoffkonzentration durchgeführt. Entsprechend dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Katalysatorspülvorgang bis zu einem Zeitpunkt durchgeführt wird, an welchem ein vordefinierter Anteil der Sauerstoffspülmasse erhalten bleibt. Der vordefinierte Anteil ermöglicht eine optimale katalytische Umsetzung von Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen zu Wasser, Kohlendioxid und Stickstoff. Ein Überschuss an unverbrannten Kohlenwasserstoffen, die durch eine kurzzeitige Anfettung des Luft-Kraftstoffverhältnisses entsteht, kann somit im Rahmen der verbleibenden Sauerstoffspeicherkapazität aufgefangen werden. Der Überschuss an Kraftstoff ist durch die zuvor bestimmte gesamten Sauerstoffspeicherkapazität und die Einstellung der verbleibenden Sauerstoffspeicherkapazität genau bekannt.
In der Regel, also bei normalen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors, ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor nach der Durchführung des Verfahrens bei einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis betrieben wird.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Sauerstoffgehalt erfasst wird, indem eine Spannung an der stromabwärts von dem Katalysator angeordneten zweiten Lambdasonde gemessen wird, und wobei der Grenzwert des Sauerstoffgehalts erreicht wird, wenn die gemessene Spannung einen Grenzwert unterschreitet.
Zur Durchführung des Verfahrens kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, die einen Verbrennungsmotor oder zumindest sein Luft-Kraftstoffverhältnis steuern kann.
Eine Ausführungsform betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das vorstehend beschriebene Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer, insbesondere in einer Steuerelektronik eines Steuereinheit ausgeführt wird. Die Steuereinheit kann wie vorstehend beschrieben aus-, und weitergebildet sein.
Eine Ausführungsform betrifft ein Computerprogramm mit kodierten Anweisungen zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, insbesondere einer Steuerelektronik einer Steuereinheit ausgeführt wird. Die Steuereinheit kann wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein. Das Computerprogramm kann insbesondere auf dem vorstehend beschriebenen Computerprogrammprodukt, beispielsweise eine Diskette, CD-ROM, DVD, Speicher, eine an das Internet angeschlossene Prozessoreinheit, gespeichert sein. Das Computerprogramm kann insbesondere als eine kompilierte oder noch nicht kompilierte Datenfolge ausgestaltet sein, die vorzugsweise auf einer höheren, insbesondere objektbasierten Computersprache basiert.
Eine Ausführungsform betrifft eine Signalfolge mit computerlesbaren Anweisungen zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wenn die Signalfolge von einem Computer, insbesondere einer Steuerelektronik einer Steuereinheit verarbeitet wird. Die Steuereinheit kann wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein. Die Signalfolge kann insbesondere mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Computerprogramms und/oder mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Computerprogrammprodukts erzeugt werden. Die Signalfolge kann als elektrische Impulse und/oder elektromagnetische Welle und/oder optische Impulse drahtlos oder drahtgebunden bereitgestellt werden.
Ein Mittel zur Realisierung der Verfahrensschritte im Sinne der vorliegenden Offenbarung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Steuereinheit mit Mikroprozessoren (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Das Programm kann auf einem Speichersystem abgelegt sein. Das Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, so dass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann. In einer Ausführung sind ein oder mehrere, insbesondere alle Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchführbar.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. Es zeigen:

1: schematisch einen Verbrennungsmotor mit einem Abgastrakt und einem Katalysator;
2: einen zeitlichen Verlauf eines Luft-Kraftstoffverhältnisses (oberer Graph), parallel hierzu einen zeitlichen Verlauf einer Spannung U an einer stromabwärts von dem Katalysator angeordneten Lambdasonde 13 (mittlerer Graph) und parallel zu den oberen beiden Graphen einen zeitlichen Verlauf einer Sauerstoffspeicherkapazität OSC (unterer Graph); und
3: drei Verfahrensschritte eines Verfahrens, das in einer Steuereinheit implementiert sein kann, um das Luft-Kraftstoffverhältnis zu steuern.

Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend. Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Es ist festzustellen, dass einige Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Schritte des Verfahrens können Multiplikationen, Summierungen und Selektionen sowie Zuordnungen sein, zum Beispiel Zuordnung von Ausgangswerten zu Eingangswerten in Kennfeldern.
1 zeigt schematisch einen Verbrennungsmotor 10 mit einem Abgastrakt 15 und einem Katalysator 11. Der Verbrennungsmotor 10 kann über eine Steuereinheit 14 geregelt werden. Zumindest ein Luft-Kraftstoffverhältnis kann von der Steuereinheit 14 eingestellt werden, indem mehr oder weniger Kraftstoff eingespritzt wird. Die Steuereinheit 14 ist hierfür in nicht dargestellter Weise signalübertragend mit Einspritzdüsen 17 oder mit einer weiteren nicht dargestellten Steuereinheit für Einspritzdüsen 17 signalübertragend verbunden, um diese zu steuern. Ferner ist eine Drosselklappe 19 vorgesehen sowie ein Luftmengenmesser 18. Eine nicht dargestellte Aufladeeinrichtung (Turbolader oder Kompressor) kann ebenfalls vorgesehen sein. Über die Drosselklappe 19 kann eine Luftmenge beeinflusst werden, die in den Verbrennungsmotor 10 gelangt. Die in den Verbrennungsmotor 10 einströmende Luftmenge wird an dem Luftmengenmesser 18 gemessen. Eine an den Einspritzdüsen 17 eingespritzte Menge an Kraftstoff basiert auf der einströmenden Luftmenge. Üblicherweise arbeitet der Verbrennungsmotor 10 bei einem Luft-Kraftstoffverhältnis von 1, dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis. Man kann nun über die Luftmenge bzw. die an den Einspritzdüsen 17 eingespritzte Menge an Kraftstoff das Luft-Kraftstoffverhältnis erhöhen (abmagern) oder verringern (anfetten). Ein sich über der Zeit änderndes Luft-Kraftstoffverhältnis AFR zeigt 2 im oberen Graphen. Das Luft-Kraftstoffverhältnis AFR liegt zwischen einem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt t2 im mageren Bereich, das Luft-Kraftstoffverhältnis AFR liegt bei 1,2. Es gibt demnach einen Überschuss an Luft, also mehr Sauerstoff, als zur Oxidation des eingespritzten Kraftstoffs notwendig ist. Der Katalysator 11 nimmt den Sauerstoff im Rahmen seiner derzeitigen Sauerstoffspeicherkapazität auf. Die Sauerstoffspeicherkapazität des Katalysators 11 verändert sich ständig, da sie von der Temperatur abhängig ist.
Die Steuereinheit 14 ist ferner signalübertragend mit einer stromaufwärts von dem Katalysator 11 angeordneten Lambdasonde 12 und einer stromabwärts von dem Katalysator 11 angeordneten Lambdasonde 13 verbunden. Die Lambdasonden 12 und 13 sind dazu ausgestaltet, Sauerstoff im Abgas zu detektieren, üblicherweise durch eine sich proportional zum Sauerstoffgehalt verhaltende elektrische Spannung.
2 zeigt drei parallel ablaufende Verläufe von Parametern. Die Parameter können bei der Durchführung des offenbarungsgemäßen Verfahrens an dem Verbrennungsmotor 10 bzw. dem Katalysator 11 und der Lambdasonde 13 entsprechend 1 auftreten. Die elektrische Spannung U an den Lambdasonden 12 und 13 ist umso geringer, je höher der Sauerstoffgehalt im Abgas ist.
Zu einem Zeitpunkt t0 wird noch eine Anfettung des Luft-Kraftstoffverhältnisses AFR durchgeführt, eventuell erfolgt dies nach einem zuvor erfolgten, nicht dargestellten Vorgang, bei dem der Verbrennungsmotor mit einem Luftüberschuss gefahren wurde. Dabei reichert sich Sauerstoff im Katalysator 11 an.
Zu einem Zeitpunkt t1 erfolgt eine Abmagerung des Luft-Kraftstoffverhältnisses AFR. Das spiegelt sich zeitgleich im Verlauf einer Spannung U an, welche an der stromabwärts vom Katalysator 11 angeordneten Lambdasonde 13 gemessen wird. Nicht direkt gemessen werden kann die im unteren Graphen dargestellte Sauerstoffspeicherkapazität OSC. Die Sauerstoffspeicherkapazität OSC ist jedoch indirekt ermittelbar. Ab einer gewissen Zeit ist nämlich eine maximale Sauerstoffspeicherkapazität OSC des Katalysators 11 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt entnimmt der Katalysator 11 dem Abgas keinen Sauerstoff mehr. Schlagartig wird dies an der Lambdasonde 13 zu dem Zeitpunkt t2 deutlich, denn die Spannung U sinkt plötzlich ab. In der Steuereinheit 14 kann ein entsprechender Marker gesetzt werden, der zu einem Zustand korrespondiert, in dem der Katalysator 11 mit Sauerstoff beladen ist und nicht mehr Sauerstoff aufnehmen kann.
Die Steuereinheit 14 errechnet aus einem Integral einer Sauerstoffspülmasse O5 über der Zeit zwischen dem Zeitpunkt t0 bis zu dem Zeitpunkt t1 die derzeitige maximale Sauerstoffspeicherkapazität OSC des Katalysators 11. Der reguläre stöchiometrische Betrieb des Verbrennungsmotors 10 wird noch nicht initiiert, da bei vollständiger Sättigung der Sauerstoffspeicherkapazität OSC Stickstoffe NOX nicht mehr reduziert werden. Daher initiiert die Steuereinheit 14 eine Anreicherung des Luft-Kraftstoffverhältnisses AFR (siehe oberer Graph in 2) und zwar so lange, bis ein verbleibender Anteil 16 der Sauerstoffspülmasse O6 noch im Katalysator 11 gespeichert ist. Dadurch kann eine verbleibende Sauerstoffmenge 16 im Katalysator 11 noch aufgenommen werden, so dass der Katalysator 11 bestimmungsgemäß Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in Kohlendioxid, Wasser und neutralen Stickstoff umwandeln kann. Weiterhin kann der Verbrennungsmotor 10 kurzzeitig angefettet betrieben werden und es verbleibt dann genügend Sauerstoff zur Reduzierung von ungebranntem Kraftstoff im Katalysator 11. Durch das hierin offenbarte Verfahren kann die Berechnung der Sauerstoffspeicherkapazität OSC minutenaktuell bzw. sekundenaktuell am Katalysator 11 erfolgen. Die Steuereinheit 14 ist dadurch in der Lage, stets genau die Menge an Kraftstoff zu steuern, die am Katalysator 11 gerade reduziert werden kann. Es kann demnach kein Zustand mehr eintreten, in dem der Katalysator 11 die in ihn eingeleiteten Stickoxide, Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid nicht in Wasser, Kohlendioxid und Sauerstoff umwandeln kann. Dementsprechend ist es vorteilhaft aber nicht zwingend, dass die Berechnung der Sauerstoffspeicherkapazität unmittelbar vor einem Katalysatorspülvorgang erfolgt. Je kürzer der zeitliche Abstand zwischen dem Erfassen der Sauerstoffspeicherkapazität und dem Katalysatorspülvorgang ist, desto präziser kann die verbleibende Sauerstoffspeicherkapazität 16 eingestellt werden.
Die Sauerstoffspeicherkapazität OSC kann durch das Verfahren im Betrieb des Verbrennungsmotors 11 stets gemessen werden. Nach einem Betrieb des Verbrennungsmotors 10 mit einem Sauerstoffüberschuss kann der Katalysator 11 stets so lange gespült werden, bis der Anteil 16 der Sauerstoffspülmasse noch im Katalysator 11 gespeichert ist.
3 zeigt drei Schritte eines Verfahrens, die in der Steuereinheit 14 entsprechend 1 durchlaufen werden können, um die Sauerstoffspeicherkapazität OSC zu ermitteln.
In Schritt 301 erfolgt eine Berechnung einer Sauerstoffspülmasse aus einer in den Verbrennungsmotor einfließenden Luftmenge und einer in den Verbrennungsmotor 10 einfließenden Kraftstoffmenge sowie durch Bilden eines Integrals aus einem Anstieg einer im Katalysator 11 gespeicherten Menge an Sauerstoff ab einem Zeitpunkt t1, an dem ein Abmagern eines Luft-Kraftstoffverhältnisses beginnt, bis zu einem Zeitpunkt t2, an dem ein von einer Lambdasonde 13, die stromabwärts von dem Katalysator 11 angeordnet ist, gemessener Sauerstoffgehalt einen Grenzwert überschreitet.
Der Grenzwert liegt vor, wenn die Spannung U an der Lambdasonde klein wird. Der Grenzwert korrespondiert zu der Spannung UG an der Lambdasonde 13. Diese kann im Bereich zwischen 0,01 und 0,2 V, insbesondere zwischen 0,2 und 0,1 V liegen.
In Schritt 302 erfolgt ein Durchführen eines Katalysatorspülvorganges durch Anfetten des Luft-Kraftstoffverhältnisses bis zu einem Zeitpunkt t3, an welchem ein vordefinierter Anteil 16 der Sauerstoffspülmasse O5 erhalten bleibt. Der vordefinierte Anteil 16 ermöglicht eine optimale katalytische Umsetzung von Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen zu Wasser und Stickstoff.
In Schritt 303 erfolgt eine Beendigung des Anfettens des Luft-Kraftstoffverhältnisses AFR ab dem Zeitpunkt t3, an welchem ein vordefinierter Anteil 16 der Sauerstoffspülmasse O5 erhalten bleibt und ferner ein Betrieb des Verbrennungsmotors 10 bei einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis. Bei dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis von 1 arbeitet der Katalysator 11 im regulären Betrieb des Verbrennungsmotors 10.
Gleichwohl zumindest ein Ausführungsbeispiel in der vorangegangenen Beschreibung sowie der Figurenbeschreibung dargestellt wurde, sollte man anerkennen, dass eine hohe Anzahl an Variationen existiert. Weiterhin sollte man anerkennen, dass das Ausführungsbeispiel bzw. die Ausführungsbeispiele nur Beispiele sind und dass sie nicht dazu dienen, den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder die genaue Ausgestaltung in irgendeiner Art und Weise zu beschränken. Vielmehr stellen die Beschreibung sowie die Figurenbeschreibung für den Fachmann eine nützliche Anleitung zur Implementierung mindestens einer Ausführungsform bereit, dabei sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen in der Form und Funktion der beschriebenen Merkmale vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Ansprüche und deren Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Verbrennungsmotor
11: Katalysator
12: Lambdasonde
13: Lambdasonde
14: Steuereinheit
15: Abgastrakt
16: Anteil
17: Einspritzdüsen
18: Luftmengenmesser
19: Drosselklappe
301: Schritt
302: Schritt
303: Schritt
AFR: Luft-Kraftstoffverhältnisses
OSC: Sauerstoffspeicherkapazität
O5: Sauerstoffspülmasse
O6: Sauerstoffspülmasse
U: Spannung
UG: zu Grenzwert korrespondierende Spannung
t0: Zeitpunkt
t1: Zeitpunkt
t2: Zeitpunkt
t4: Zeitpunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016219936 A1 [0001]

Claims

Verfahren zum Einstellen einer Sauerstoffspülmasse (O5, O6, 16) eines Katalysators (11) und zur Steuerung eines Luft-Kraftstoffverhältnisses (AFR) eines Verbrennungsmotors (10) mit den Schritten: iii. Berechnung einer Sauerstoffspülmasse (O5) aus einer in den Verbrennungsmotor (10) einfließenden Luftmenge und einer in den Verbrennungsmotor (10) einfließenden Kraftstoffmenge sowie durch Bilden eines Integrals aus einem Anstieg einer im Katalysator (11) gespeicherten Menge an Sauerstoff ab einem Zeitpunkt (t1), an dem ein Abmagern eines Luft-Kraftstoffverhältnisses (AFR) beginnt, bis zu einem Zeitpunkt (t2), an dem ein von einer Lambdasonde (13), die stromabwärts von dem Katalysator (11) angeordnet ist, gemessener Sauerstoffgehalt einen Grenzwert überschreitet, iv. Durchführen eines Katalysatorspülvorganges durch Anfetten des Luft-Kraftstoffverhältnisses (AFR) unter Berücksichtigung der berechneten Sauerstoffspülmasse (05).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Katalysatorspülvorgang bis zu einem Zeitpunkt (t3) durchgeführt wird, an welchem ein vordefinierter Anteil (16) der Sauerstoffspülmasse (O5) erhalten bleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, wobei der Verbrennungsmotor (10) nach der Durchführung des Verfahrens bei einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis (AFR) betrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Sauerstoffgehalt erfasst wird, indem eine Spannung (U) an der stromabwärts von dem Katalysator (11) angeordneten zweiten Lambdasonde (13) gemessen wird, und wobei der Grenzwert des Sauerstoffgehalts erreicht wird, wenn die gemessene Spannung (U) einen Grenzwert (UG) unterschreitet.
Steuereinheit (14), welche signalübertragend mit einem Verbrennungsmotor (10) und einer Lambdasonde (13) verbunden ist und welche dazu ausgestaltet ist, ein verfahren entsprechend den Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer, insbesondere einer Steuereinheit (14) nach Anspruch 5 ausgeführt wird.
Computerprogramm mit kodierten Anweisungen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, insbesondere einem Computer in einer Steuereinheit (14) nach Anspruch 5 ausgeführt wird.
Signalfolge mit computerlesbaren Anweisungen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wenn die Signalfolge von einem Computer, insbesondere einer Steuereinheit (14) nach Anspruch 5 verarbeitet wird.