DE10249026B4 - Verbrennungsmtoor vom Magertyp sowie Verfahren zu seinem Betreiben - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors vom Magertyp mit einem nachgeschalteten NOx-Speicherkatalysator (72), bei dem ein Spülzyklus zur Reduzierung der in dem NOx-Speicherkatalysator (72) gespeicherten NOx durchgeführt wird, während dessen ein Abgasgemisch, das in den NOx-Speicherkatalysator (72) eintritt, mit einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis bereitgestellt wird, wobei das während des Spülzyklus bereitgestellte fette Luft/Kraftstoffverhältnis in Abhängigkeit der Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) eingestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das fette Luft/Kraftstoffverhältnis in verschiedenen Betriebstemperaturbereichen gemäß verschiedener Funktionen der Betriebstemperatur eingestellt wird, wobei
– in einem ersten Betriebsbereich (A), in dem die Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) unter einem vorbestimmten ersten Schwellenwert (T1) liegt, das Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen festen Wert (λ1) eingestellt wird,
– in einem zweiten Betriebsbereich (B), in dem die Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) über dem vorbestimmten ersten Schwellenwert (T1) und unterhalb eines vorbestimmten zweiten Schwellenwerts (T2) liegt, das Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen mit zunehmender Betriebstemperatur zunehmend fetteren Wert (λ2) eingestellt wird,...

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor vom Magertyp mit einem nachgeschalteten NOx-Speicherkatalysator sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Verbrennungsmotors, bei dem ein Spülzyklus zur Reduzierung der in dem NOx-Speicherkatalysator gespeicherten NOx durchgeführt wird, während dessen ein Abgasgemisch, das in den NOx-Speicherkatalysator eintritt, mit einem fetten Luft-/Kraftstoffverhältnis bereit gestellt wird, wobei das während des Spülzyklus bereit gestellte fette Luft-/Kraftstoffverhältnis in Abhängigkeit der Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators eingestellt wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Verbrennungsmotoren sind typischerweise mit einer Abgasreinigungsvorrichtung gekoppelt, die als Dreiwegekatalysator (TWC) bekannt ist, der zur Verringerung von Nebenprodukten der Verbrennung vorgesehen ist, wie Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC) und Stickoxiden (NOx). Motoren können mit magereren Luft/Kraftstoff-Gemischverhältnissen als stöchiometrisch betrieben werden, wodurch die Kraftstoffersparnis verbessert wird. Für den Magerkonzeptbetrieb des Motors wird ein zusätzlicher Dreiwegekatalysator, der üblicherweise als Mager-NOx-Abscheider (Lean NOx Trap, LNT) bekannt ist, üblicherweise nachgeordnet zu einem vorgeordneten Dreiwegekatalysator gekoppelt. Der LNT speichert, wie der vorgeordnete TWC, Abgasbestandteile wie beispielsweise Stickoxide, NOx, wenn der Motor mit magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, und reduziert (spült) sie, wenn der Motor in einem fetten oder stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis arbeitet.
  • Weil fortlaufender magerer Betrieb den LNT schließlich mit NOx sättigt, lehrt der Stand der Technik das periodische Variieren des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses von einer nominell mageren Einstellung zu einer fetten Einstellung, während der die gespeicherten NOx von dem LNT freigesetzt und in dem fetteren Betriebszustand durch die verfügbaren Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid reduziert werden. Während der Spülung werden jedoch einige der Abgasbestandteile, wie NOx und HC, nicht vermindert und werden in die Atmosphäre abgegeben.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass die Menge an NOx und HC, die während einer Spülung freigesetzt wird, eine Funktion der Temperatur des LNT und des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Spülungsgemisches ist. In anderen Worten haben die Erfinder erkannt, dass, wenn der LNT bei niedrigeren Temperaturen betrieben wird, das Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis wenig Auswirkung auf die NOx-Emissionen hat, jedoch HC-Emissionen bei fetteren Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnissen zunehmen. Die Erfinder haben des Weiteren erkannt, dass bei höheren Betriebstemperaturen des LNT die NOx-Emissionen mit fetteren Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnissen abnehmen, während HC-Emissionen zunehmen.
  • Aus der US 5,778,666 ist es bekannt, einen NOx-Speicherkatalysator zyklisch mit einem fetten Gemisch zu spülen und danach zu einem stöchiometrischen Gemisch zurückzukehren, bevor der Motor wieder mager betrieben wird. Der Übergang zum mageren Betrieb wird ggf. verzögert, um eine adaptive Korrektur der für den Magerbetrieb vorgesehenen Steuerungsparameter vorzunehmen. Aus der US 5,943,857 ist es weiterhin bekannt, die Abgastemperatur zyklisch zwischen zwei Temperaturen hin- und herzufahren, um zy klisch eine Adsorption und eine Desorption unverbrannter Kohlenwasserstoffe zu erreichen. Die US 5,934,072 lehrt es weiterhin, den Druck im Katalysator zu verändern, um die Adsorption eines Reduktionsmittels einzustellen. Schließlich zeigt die US 5,450,722 eine Spülung von NOx-Speicherkatalysatoren, bei der mit steigender Temperatur des NOx-Absorbers das Spülgemisch immer fetter und die Spülzeit immer kürzer gemacht wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um über den gesamten Betriebsbereich weder die HC-Emissionen noch die NOx-Emissionen ausreißen zu lassen, werden ein Verbrennungsmotor und ein Verfahren zu seinem Betrieb bereitgestellt, in dem einbezogen auf die Betriebstemperatur der Abgas-Nachbehandlungsvorrichtung optimales Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ausgewählt wird.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verbrennungsmotor mit dem Merkmalen des Anspruchs 2 vorgeschlagen.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist verbesserte Abgasreinigung aufgrund der Tatsache, dass das geeignetste Luft/Kraftstoff-Verhältnis, bezogen auf die Temperatur des LNT, NOx- und HC-Emissionen während der Spülung verringert.
  • Die obigen Vorteile und andere Vorteile, Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im Zusammenhang mit den angefügten Zeichnungen hervor.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die hier beschriebenen Gegenstände und Vorteile werden durch Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, in dem die Erfindung vorteilhaft verwendet und die hier als Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform bezeichnet wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verständlich, wobei
  • 1 ein Blockdiagramm eines Verbrennungsmotors ist, das verschiedene erfindungsgemäße Komponenten illustriert;
  • 2 eine graphische Darstellung von Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis gegen LNT-Temperatur gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
  • 3 ein Blockdiagramm der Ausführungsform ist, in der die Erfindung vorteilhaft verwendet wird.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
  • Wie Durchschnittsfachleute erkennen werden, ist die vorliegende Erfindung unabhängig von der speziellen zu Grunde liegenden Motorentechnologie und -konfiguration. Die vorliegende Erfindung kann als solche in vielen unterschiedlichen Typen von Verbrennungsmotoren verwendet werden, wie konventionellen Motoren zusätzlich zu Schichtladung mit Direkteinspritzung (direct injection stratified charge; DISC) oder funkengezündeten Motoren mit Direkteinspritzung (direct injektion spark ignition; DISI).
  • Ein Blockdiagramm, das ein Motorensteuerungssystem und -verfahren für einen repräsentativen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert, ist in 1 gezeigt. Vorzugsweise schließt ein solcher Motor mehrere Verbrennungskammern ein, von denen nur eine dargestellt ist, und wird durch die elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Verbrennungskammer 30 von Motor 10 schließt Verbrennungskammerwände 32 mit darin angeordnetem Kolben 36 ein, der mit Kurbelwelle 40 verbunden ist. In diesem speziellen Beispiel schließt der Kolben 30 eine Mulde oder Schale (nicht gezeigt) zur Bildung von Schichtladungen von Luft und Kraftstoff ein. Außerdem steht die Verbrennungskammer 30 über die jeweiligen Ansaugventile 52a und 52b (nicht gezeigt) und Auspuffventile 54a und 54b (nicht gezeigt) mit Ansaugkrümmer 44 und Auspuffkrümmer 48 in Verbindung. Eine Kraftstoffeinspritzung 66 ist direkt an Verbrennungskammer 30 gekoppelt gezeigt, um in Reaktion auf die Pulsbreite des Signals fpw, das von Steuerung 12 über den konventionellen elektronischen Treiber 68 erhalten wird, direkt flüssigen Kraftstoff in diese abzugeben. Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzung 66 durch ein konventionelles Hochdruckkraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt, das einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen und eine Kraftstoffverteilerleitung einschließt.
  • Ansaugkrümmer 44 ist über Drosselklappenplatte 62 in Verbindung mit Drosselklappengehäuse 58 gezeigt. In diesem speziellen Beispiel ist die Drosselklappenplatte 62 mit dem Elektromotor 94 gekoppelt, so dass die Position der Drosselklappenplatte 62 durch die Steuerung 12 über Elektromotor 94 gesteuert wird. Diese Konfiguration wird üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (electronic throttle control; ETC) bezeichnet, die auch während der Leerlaufdrehzahlsteuerung verwendet wird. In einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt), die Fachleuten wohl bekannt ist, ist ein zusatzluftdurchgang (Bypass) parallel zu der Drosselklappenplatte 62 angeordnet, um über ein in dem Luftdurchgang angeordnetes Drosselklappensteuerungsventil den induzierten Luftstrom während der Leerlaufdrehzahlsteuerung zu steuern.
  • Abgassensor 76 ist gekoppelt mit Auspuffkrümmer 48 gezeigt, der dem Katalysator 70 vorgeordnet ist. In diesem speziellen Beispiel ist Sensor 76 ein Universal-Abgas-Sauerstoff-(Universal Exhaust Gas Oxygen; UEGO)-Sensor, der auch als proportionaler Sauerstoffsensor bekannt ist. Der UEGO-Sensor erzeugt ein Signal, dessen Größe proportional zu dem Sauerstoffgehalt (und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis) in den Abgasen ist. Dieses Signal wird Steuerung 12 übermittelt, die es in ein relatives Luft/Kraftstoff-Verhältnis umwandelt.
  • Das Signal UEGO wird vorteilhaft während der Rückkopplungssteuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses verwendet, um das durchschnittliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu halten, wie hier nachfolgend beschrieben wird. In einer alternativen Ausführungsform kann Sensor 76 Signal EGO, Abgassauerstoff, (nicht gezeigt) liefern, das angibt, ob das Abgas- Luft/Kraftstoff-Verhältnis hinsichtlich der Stöchiometrie mager oder fett ist. In einer anderen alternativen Ausführungsform kann der Sensor 76 einen von einem Kohlenmonoxid-(CO)-Sensor, einem Kohlenwasserstoff-(HC)-Sensor und einem NOx-Sensor umfassen, der ein Signal erzeugt, dessen Größe mit dem Gehalt an CO, HC beziehungsweise NOx in den Abgasen verknüpft ist.
  • Fachleute werden erkennen, dass jeder der obigen Abgassensoren als Sensor für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis angesehen werden kann, der ein Signal erzeugt, dessen Größe ein Anzeichen für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, das in Abgasen gemessen wird.
  • Das konventionelle verteilerfreie Zündsystem 88 liefert Verbrennungskammer 30 über Zündkerze 92 in Reaktion auf Vorzündungssignal SA von Steuerung 12 den Zündfunken.
  • Steuerung 12 führt dazu, dass Verbrennungskammer 30 durch Steuerung des Einspritzzeitpunkts entweder im homogenen Luft/Kraftstoff-Verhältnismodus oder einem verdichteten Luft/Kraftstoff-Verhältnismodus betrieben wird. Im verdichteten Modus aktiviert Steuerung 12 Kraftstoffeinspritzung 66 während des Verdichtungstakts des Motors, so dass Kraftstoff direkt in die Schale von Kolben 36 gesprüht wird. Dadurch werden verdichtete Luft/Kraftstoff-Schichten gebildet. Die Schicht, die sich am nächsten an der Zündkerze befindet, enthält ein stöchiometrisches Gemisch oder ein Gemisch, das etwas fetter als stöchiometrisch ist, und die nachfolgenden Schichten enthalten zunehmend magerere Gemische.
  • Im homogenen Modus aktiviert Steuerung 12 die Kraftstoffeinspritzung 66 während des Ansaugtakts, so dass ein im Wesentlichen homogenes Luft/Kraftstoff-Gemisch gebildet wird, wenn der Zündkerze 92 durch Zündsystem 88 Zündenergie zugeführt wird. Steuerung 12 steuert die Menge an Kraft stoff, die von Kraftstoffeinspritzung 66 zugeführt wird, so dass das homogene Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Kammer 30 so gewählt werden kann, dass es im Wesentlichen (oder nahezu) stöchiometrisch ist, einen fetteren Wert als stöchiometrisch oder einen magereren Wert als stöchiometrisch hat. Der im Wesentlichen (oder nahezu) stöchiometrische Betrieb bezieht sich auf konventionelle oszillierende Steuerung auf Stöchiometrie über einen geschlossenen Regelkreis. Das Schichten aufweisende Luft/Kraftstoff-Verhältnisgemisch ist immer auf einem magereren Wert als stöchiometrisch, wobei das genaue Luft/Kraftstoff-Verhältnis eine Funktion der Kraftstoffmenge ist, die an Verbrennungskammer 30 abgegeben wurde. Es steht ein zusätzlicher geteilter Modus zur Verfügung, bei der zusätzlicher Kraftstoff während des Auspufftakts eingespritzt wird, während im Schichtenmodus gearbeitet wird. Es steht auch ein zusätzlicher geteilter Modus zur Verfügung, bei dem zusätzlicher Kraftstoff während des Ansaugtakts eingespritzt wird, während im Schichtenmodus gearbeitet wird, wobei ein kombinierter homogener und geteilter Modus zur Verfügung steht.
  • Der Mager-NOx-Abscheider 72 ist nachgeordnet zu dem Katalysator 70 angeordnet gezeigt. Beide Vorrichtungen speichern Abgaskomponenten, wie NOx, wenn Motor 10 magerer als stöchiometrisch arbeitet. Diese werden nachfolgend mit HC und anderen Reduktionsmitteln umgesetzt und werden während eines Spülungszyklus katalysiert, wenn Steuerung 12 dazu führt, dass Motor 10 entweder in einem fetten Modus oder nahezu stöchiometrischem Modus arbeitet. Der LNT hat zudem einen Temperatursensor (nicht gezeigt), der sich in der Mitte des Bettes befindet und ein Signal an Steuerung 12 abgibt. Alternativ kann die LNT-Temperatur aus den Motorbetriebsbedingungen geschätzt werden, wie Motordrehzahl, Last, Luft/Kraftstoff-Verhältnis usw.
  • Steuerung 12 ist in 1 als konventioneller Mikrocomputer gezeigt, der Mikroprozessoreinheit (CPU) 102, Eingabe/Ausgabe-Ports 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, in diesem speziellen Beispiel gezeigt als Festwert-Speicherchip (ROM) 106, Direktzugriffspeicher (RAM) 108, Haltespeicher 110 und einen konventionellen Datenbus einschließt, aber nicht darauf begrenzt ist.
  • Steuerung 12 ist so dargestellt, das sie verschiedene Signale von Sensoren erhält, die an Motor 10 gekoppelt sind, und zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen einschließen: Messung von induziertem Massenluftstrom (MAF) aus Massenluftstromsensor 100, der an Drosselklappengehäuse 58 gekoppelt ist; Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von Temperatursensor 112, der mit Kühlbuchse 114 gekoppelt ist; ein Profilzündungsannahmesignal (PIP) von Halleffektsensor 118, der mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt ist und eine Angabe der Motordrehzahl (UpM) gibt; Drosselklappenposition TP von Drosselklappenpositionssensor 120; und Absolutladedrucksignal MAP von Sensor 122. Das Motordrehzahlsignal UpM wird von Steuerung 12 aus dem Signal PIP in konventioneller Weise erzeugt, und das Ladedrucksignal MAP liefert eine Anzeige der Motorlast.
  • Das Kraftstoffsystem 130 ist über Schlauch 132 an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt. Kraftstoffdämpfe (nicht gezeigt), die im Kraftstoffsystem 130 erzeugt werden, gelangen durch Schlauch 132 und werden durch Spülungsventil 134 gesteuert. Spülungsventil 134 erhält Steuerungssignal PRG von Steuerung 12.
  • Abgassensor 140 ist ein NOx/UEGO-Sensor, der sich nachgeordnet zu dem LNT befindet. Er erzeugt zwei Ausgabesignale. Das erste Ausgabesignal (SIGNAL1) und das zweite Ausgabesignal (SIGNAL2) werden beide von Steuerung 12 erhalten. Abgassensor 140 kann ein Sensor sein, der Fachleuten be kannt ist und in der Lage ist, sowohl Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis als auch Stickoxidkonzentration anzugeben.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform gibt SIGNAL1 Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis an, und SIGNAL2 gibt Stickoxidkonzentration an. In dieser Ausführungsform hat Sensor 140 eine erste Kammer (nicht gezeigt), in die Abgas zuerst eintritt und in der eine Messung des Sauerstoff-Partialdrucks aus einem ersten Pumpstrom erzeugt wird. In der ersten Kammer wird der Sauerstoff-Partialdruck des Abgases auch auf einen festgelegten Wert gesteuert. Das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis kann dann basierend auf diesem ersten Pumpstrom angegeben werden. Als nächstes tritt das Abgas in eine zweite Kammer (nicht gezeigt) ein, in der NOx zersetzt und durch einen zweiten Pumpstrom unter Verwendung des festgesetzten Werts gemessen wird. Die Stickoxidkonzentration kann dann basierend auf diesem zweiten Pumpstrom angegeben werden. In einer alternativen Ausführungsform kann ein separater NOx-Sensor zusammen mit einem Luft/Kraftstoff-Sensor verwendet werden, der ein UEGO- oder HEGO-Sensor sein kann.
  • 2 ist eine Auftragung eines Beispiels für ein Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis gegen LNT-Temperatur gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie ersichtlich ist, wird in Bereich A, wenn die LNT-Temperatur unter T1 liegt, ein weniger fettes Luft/Kraftstoff-Verhältnis λ1 verwendet. Dies wird gemacht, weil in diesem niedrigeren Temperaturbereich die HC-Emissionen stark abhängig von dem Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis sind, während die NOx-Emissionen durch diese Veränderungen nicht signifikant beeinflusst werden. In anderen Worten verringert Spülen mit weniger fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei niedrigeren LNT-Temperaturen die HC-Emissionen deutlich, ohne die NOx-Emissionen zu beeinflussen.
  • Bei LNT-Temperaturen größer als T1, wie in Bereich B zu sehen ist, wird der LNT mit zunehmend fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnissen gespült, wobei die Veränderung eine Funktion der LNT-Temperatur ist und einen minimalen Wert λ2 (Bereich C) bei T2 erreicht.
  • Bei sehr hohen Temperaturen, wie jenen oberhalb von T2, wenn sowohl die NOx-Umwandlungseffizienz als auch die HC-Umwandlungseffizienz des LNT hoch sind, wird das Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf dem Minimum (am fettesten) gehalten. Alternativ kann das Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis langsam auf λ1 zurückgeführt werden, um die Kraftstoffersparnis zu verbessern.
  • Das Diagramm in 3 stellt im Allgemeinen den Betrieb einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems oder Verfahrens dar. Wie Durchschnittsfachleute erkennen werden, kann das Diagramm eine oder mehrere aus einer beliebigen Zahl von Verfahrensstrategien wiedergegeben, wie ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, mehrprogrammfähig (Multitasking), mehrpfadbetriebsfähig (Multithreading) und dergleichen. Als solche können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Abfolge durchgeführt werden, parallel erfolgen oder in einigen Fällen weggelassen werden. In ähnlicher Weise ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung zu erreichen, wird jedoch zur leichteren Veranschaulichung und Beschreibung gegeben.
  • Obwohl es nicht ausdrücklich illustriert wurde, werden Durchschnittsfachleute erkennen, dass einer oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der speziellen verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden können.
  • Unter Bezugnahme auf 3 wird nun zuerst in Schritt 100 ermittelt, ob eine NOx-Spülung durchgeführt werden soll. Wenn die Antwort in Schritt 100 NEIN ist, wird die Routine verlassen. Wenn die Antwort in Schritt 100 JA ist, geht die Routine weiter zu Schritt 200, wo ermittelt wird, ob die LNT-Temperatur unter T1 liegt, die in diesem Beispiel ungefähr 350°C beträgt. Wenn die Antwort in Schritt 200 JA ist, d. h. der LNT in dem unteren Betriebstemperaturbereich ist, wird das Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Schritt 300 auf λ1 (in diesem Beispiel 0,9) eingestellt und die Routine läuft weiter zu Schritt 700, wo eine NOx-Spülung durchgeführt wird. Wenn die Antwort in Schritt 200 NEIN ist, geht die Routine weiter zu Schritt 400, wo ermittelt wird, ob die LNT-Temperatur unter T2 liegt, die in diesem Beispiel ungefähr 450°C beträgt. Wenn die Antwort in Schritt 400 JA ist, läuft die Routine weiter zu Schritt 600, in dem das Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemäß der folgenden Gleichung berechnet wird:
    Figure 00120001
    in der der Term
    Figure 00120002
    ein Justierungswert ist, der von einer ersten vorgespeicherten Tabelle als Funktion der LNT-Temperatur ermittelt wird. Die Routine geht dann weiter zu Schritt 700, in dem eine Spülung durchgeführt wird, und wird dann verlassen. Wenn die Antwort in Schritt 400 NEIN ist, läuft die Routine weiter zu Schritt 500, in dem das Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf λ2 (in diesem Beispiel 0,7) eingestellt wird, und die Routine läuft weiter zu Schritt 700, und dann wird die Routine verlassen. Alternativ kann das Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch Verwendung eines Justierungswerts, der als Funktion der LNT-Temperatur aus einer zweiten vorgespeicherten Tabelle ermittelt wurde, auf λ1 hochgefahren werden. In anderen Worten wird in Abhängigkeit von der LNT-Temperatur der Justierungswert entweder aus einer ersten oder einer zweiten vorgespeicherten Tabelle ermittelt.
  • Es ist somit erfindungsgemäß möglich, NOx- und HC-Emissionen während einer LNT-Spülung durch dynamische Steuerung des Spülungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf Basis der Temperatur des LNT zu minimieren.
  • Dies schließt die Beschreibung der Erfindung ab. Die Lektüre derselben durch Fachleute führt zu vielen Veränderungen und Modifikationen, ohne von dem Geist und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Daher soll der Umfang der Erfindung durch die folgenden Patentansprüche definiert werden:

Claims (2)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors vom Magertyp mit einem nachgeschalteten NOx-Speicherkatalysator (72), bei dem ein Spülzyklus zur Reduzierung der in dem NOx-Speicherkatalysator (72) gespeicherten NOx durchgeführt wird, während dessen ein Abgasgemisch, das in den NOx-Speicherkatalysator (72) eintritt, mit einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis bereitgestellt wird, wobei das während des Spülzyklus bereitgestellte fette Luft/Kraftstoffverhältnis in Abhängigkeit der Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das fette Luft/Kraftstoffverhältnis in verschiedenen Betriebstemperaturbereichen gemäß verschiedener Funktionen der Betriebstemperatur eingestellt wird, wobei – in einem ersten Betriebsbereich (A), in dem die Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) unter einem vorbestimmten ersten Schwellenwert (T1) liegt, das Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen festen Wert (λ1) eingestellt wird, – in einem zweiten Betriebsbereich (B), in dem die Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) über dem vorbestimmten ersten Schwellenwert (T1) und unterhalb eines vorbestimmten zweiten Schwellenwerts (T2) liegt, das Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen mit zunehmender Betriebstemperatur zunehmend fetteren Wert (λ2) eingestellt wird, der fetter als der genannte feste Wert (λ1) ist, und – in einem dritten Betriebsbereich (C), in dem die Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) über dem zweiten Schwellenwert (T2) liegt, das Luft/Kraftstoffverhältnis auf den minimalen Wert (λ2) des zweiten Be triebsbereich (B) eingestellt oder von dem minimalen Wert (λ2) des zweiten Betriebsbereich (B) mit weiter zunehmender Betriebstemperatur auf den Wert (λ1) des ersten Betriebsbereichs zurückgeführt wird.
  2. Verbrennungsmotor vom Magertyp mit einem nachgeschalteten NOx-Speicherkatalysator (72) sowie einer Motorsteuerung (12), die einen Spülzyklus zur Reduzierung der in dem NOx-Speicherkatalysator (72) gespeicherten NOx durchführt, während dessen die Motorsteuerung (12) ein Abgasgemisch, das in den NOx-Speicherkatalysator (72) eintritt, mit einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis bereitstellt, wobei die Motorsteuerung (12) das während des Spülzyklus bereitgestellte fette Luft/Kraftstoffverhältnis in Abhängigkeit der Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) eingestellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerung (12) derart ausgebildet ist, daß – in einem ersten Betriebsbereich (A), in dem die Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) unter einem vorbestimmten ersten Schwellenwert (T1) liegt, das Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen festen Wert (λ1) eingestellt wird, – in einem zweiten Betriebsbereich (B), in dem die Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) über dem vorbestimmten ersten Schwellenwert (T1) und unterhalb eines vorbestimmten zweiten Schwellenwerts (T2) liegt, das Luft/Kraftstoffverhältnis auf einen mit zunehmender Betriebstemperatur zunehmend fetteren Wert (λ2) eingestellt wird, der fetter als der genannte feste Wert (λ1) ist, und – in einem dritten Betriebsbereich (C), in dem die Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators (72) über dem zweiten Schwellenwert (T2) liegt, das Luft/Kraftstoffverhältnis auf den minimalen Wert (λ2) des zweiten Betriebsbereich (B) eingestellt oder von dem minimalen Wert (λ2) des zweiten Betriebsbereich (B) mit weiter zunehmender Betriebstemperatur auf den Wert (λ1) des ersten Betriebsbereichs zurückgeführt wird.
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