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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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In
der deutschen Patentschrift
DE 198 56 367 C1 ist ein Verfahren zum Betreiben
einer Brennkraftmaschine beschrieben, die einen Drei-Wege-Katalysator
in einer Abgasleitung aufweist. In der Abgasleitung ist ferner eingangsseitig
des Drei-Wege-Katalysators ein erster Sauerstoffsensor und ausgangsseitig
des Drei-Wege-Katalysators ein zweiter Sauerstoffsensor in der Abgasleitung
angeordnet. Der zweite Sauerstoffsensor dient als sogenannte Trimmsonde
zur Trimmung eines Regelkreises, mit welchem die von dem ersten
Sauerstoffsensor erfasste Abgaszusammensetzung durch Einstellung der
Luftverhältniszahl
eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Kraftstoffgemisches
auf einen vorgegebenen λ-Wert
eingeregelt wird. Dabei wird hier und im folgenden wie üblich unter
dem λ-Wert
ein die Sauerstoffstöchiometrie
des Abgases oder des Luft-Kraftstoffgemisches kennzeichnender Wert
verstanden, der bei oxidierenden Verhältnissen größer als eins und bei reduzierenden
Verhältnissen
kleiner als eins ist.
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In
der deutschen Patentschrift
DE 101 00 613 C1 ist ein Verfahren zum Betreiben
einer Brennkraftmaschine beschrieben, die einen Vorkatalysator und
einen dem Vorkatalysator nachge schalteten Hauptkatalysator in einer
Abgasleitung aufweist. In der Abgasleitung sind ferner eingangsseitig
des Vorkatalysators ein erster Sauerstoffsensor und ausgangsseitig
des Vorkatalysators ein zweiter Sauerstoffsensor in der Abgasleitung
angeordnet. Zur geregelten Einstellung der Luftverhältniszahl
eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Kraftstoffgemisches
wird in einem ersten Regelkreis das Signal des ersten Sauerstoffsensors
verwendet. Zur Beeinflussung dessen Regelverhaltens bzw. zur Trimmung des
ersten Reglers wird in einem vom ersten Regelkreis unabhängigen zweiten
Regelkreis das Signal des zweiten Sauerstoffsensors verwendet. Dadurch kann
auf das Abweichen von der angestrebten Sauerstoffstöchiometrie
stromab des Vorkatalysators reagiert werden und die Einstellung
der Luftverhältniszahl
im Sinne einer verbesserten Wirkung des Hauptkatalysators vorgenommen
werden. Eine weitere sensorische Kontrolle der Abgaszusammensetzung stromab
des Hauptkatalysators erfolgt nicht, weshalb eventuell stromab des
Hauptkatalysators vorhandene Abweichungen der Abgaszusammensetzung
vom optimalen Wert nicht erkannt und ausgeregelt werden können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
anzugeben, welches eine verbesserte Abgasreinigung ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird zur geregelten Einstellung der Luftverhältniszahl eines der Brennkraftmaschine
zugeführten
Luft-Kraftstoffgemisches das Signal eines eingangsseitig des Vorkatalysators
in der Abgasleitung angeordneten ersten Sensors und das Signal eines
zweiten Sensors verwendet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn zeichnet,
dass als zweiter für
die Regelung herangezogener Sensor alternativ entweder ein ausgangsseitig
des Vorkatalysators angeordneter Sauerstoffsensor oder ein ausgangsseitig
des Hauptkatalysators in der Abgasleitung angeordneter Abgassensor
herangezogen wird. Der zweite Sensor wird dabei als Trimmsonde vorzugsweise
innerhalb eines separaten Regelkreises zur Trimmung eines Regelkreises
eingesetzt, mit welchem die von dem ersten Sauerstoffsensor erfasste
Abgaszusammensetzung durch Einstellung der Luftverhältniszahl
eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Kraftstoffgemisches
auf einen vorgegebenen λ-Wert
eingeregelt wird.
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Unter
der Luftverhältniszahl
des der Brennkraftmaschine bzw. deren Brennräumen zugeführten Luft-Kraftstoffgemisches,
nachfolgend auch als Motor-λ bezeichnet,
ist in diesem Zusammenhang allgemein und unabhängig von der Art der Mischungsbildung
das stöchiometrische
Verhältnis
von Luft und Kraftstoff zu verstehen, welches bei der Verbrennung des
Kraftstoffes im Brennraum der Brennkraftmaschine vorhanden ist.
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Falls
die im Abgas vorhandenen Katalysatoren nicht als Quelle oder Senke
für reduzierend
oder oxidierend wirkende Komponenten wirken, so entspricht die im
Abgas vorhandene Sauerstoffstöchiometrie,
auch Abgas-λ genannt,
dem eingestellten Motor-λ.
Durch die wahlweise Heranziehung des ausgangsseitig des Hauptkatalysators
in der Abgasleitung angeordneten Abgassensors zur Trimmung des Regelkreises
des ersten Sensors kann in entsprechenden Betriebspunkten der Brennkraftmaschine
der Einfluss vorgeschalteter Katalysatoren auf den Gehalt bestimmter
Abgaskomponenten, insbesondere von Sauerstoff oder Stickoxid, berücksichtigt werden.
Das Motor-λ wird
somit derart nachgeregelt bzw. nachgestellt, dass sich das gewünschte Abgas-λ ergibt und
somit hinsichtlich der Wirkung des Hauptkatalysators optimale Verhältnisse
resultieren, wodurch sich die Reinigungswirkung der Abgasreinigungsanlage
insgesamt verbessert.
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In
Ausgestaltung der Erfindung wird als Hauptkatalysator ein Stickoxid-Speicherkatalysator eingesetzt.
Dieser hat bekanntlich die Eigenschaft, bei magerer Abgaszusammensetzung
dem Abgas Stickoxide durch Speicherung entziehen zu können. Bei
stöchiometrischer
oder fetter Abgaszusammensetzung werden die gespeicherten Stickoxide
wieder desorbiert und können
von im Abgas enthaltenem Reduktionsmittel zu Stickstoff reduziert
werden. Falls es zu einer Freisetzung von Stickoxiden kommt, die – beispielsweise
in Folge eines Reduktionsmitteldefizits – unreduziert im Abgas verbleiben,
wird dies durch den Abgassensor ausgangsseitig des Hauptkatalysators
detektiert. In diesen Fällen
kann durch Verwendung dieses Abgassensors als Trimmsonde das Motor-λ entsprechend
nachjustiert werden. Das Reduktionsmitteldefizit wird dadurch behoben
und die Emission von Stickoxiden vermieden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die geregelte Einstellung
der Luftverhältniszahl auf
den stöchiometrischen
Wert, d.h. auf λ gleich eins.
Dabei sind selbstverständlich
geringe Abweichungen vom exakten Wert, etwa im Prozentbereich, im
Rahmen der Trimmregelung mit umfasst. Insbesondere unter diesen
Bedingungen kann es vorkommen, dass der Hauptkatalysator Stickoxide
desorbiert, die nicht von Reduktionsmitteln reduziert werden können, da
diese bereits vom Vorkatalysator aus dem Abgas entfernt wurden.
In diesen Fällen
kann durch Verwendung des ausgangsseitig des Hauptkatalysators angeordneten
Abgassensors als Trimmsonde das Motor-λ entsprechend nachjustiert werden,
so dass eine Emission von Stickoxiden vermieden wird.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die geregelte Einstellung
der Luftverhältniszahl nach
Beendigung eines Betriebs der Brennkraftmaschine mit einer mageren
Luftverhältniszahl,
d.h. bei Beendigung eines Betriebs mit einem Motor-λ von deutlich
größer als
eins. Insbesondere bei Ottomotoren ist dieser Betrieb nicht in allen
Fahrzuständen möglich. Beispielsweise
wird meist bei einer erhöhten
Motorlast auf einen Motorbetrieb mit einem Motor-λ kleiner
oder gleich eins gewechselt. Ein vor dem λ-Wechsel nicht ausreichend von
gespeicherten Stickoxiden befreiter Hauptkatalysator kann dann Stickoxide
desorbieren, was zu einer unzulässigen Schadstoffemission
führt.
Die Emission der Stickoxide kann vermieden werden, wenn die λ-Trimmregelung
in diesen Fällen
vom ausgangsseitig des Hauptkatalysators angeordneten Abgassensor übernommen
wird. Es erfolgt dann durch Trimmung des Regelkreises des ersten
Sensors die Einstellung des Motor-λ auf einen Wert, bei welchem
die Desorption von Stickoxiden vermieden werden kann oder desorbierte
Stickoxide reduziert werden können.
Die Beendigung des Betriebs der Brennkraftmaschine mit einer mageren
Luftverhältniszahl
kann beispielsweise durch einen direkten Wechsel in den Betrieb
mit einem Motor-λ gleich
eins erfolgen oder es kann zuvor noch eine kurzzeitige Betriebsphase
mit einem Motor-λ deutlich
kleiner eins eingeschoben werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden außerhalb eines vorgebbaren Bereichs
für das Signal
des Abgassensors für
die geregelte Einstellung der Luftverhältniszahl der erste Sensor
und der Abgassensor herangezogen. Das Signal des Abgassensors wird
vorzugsweise laufend überwacht
und die λ-Trimmregelung vom
ausgangsseitig des Vorkatalysators angeordneten Sensor durchgeführt, solange
das Signal des Abgassensors ausgangsseitig des Hauptkatalysators
nicht außrhalb
des vorgegebenen Bereichs liegt. Gelangt jedoch das Signal des Abgassensors
außerhalb
des als unkritisch anzusehenden Bereichs, so wird die λ-Trimmregelung
von diesem Abgassensor übernommen
und das Regelverhalten des ersten Sensors so geändert, dass das Signal des Abgassensors
wieder in den unkritischen Bereich gelangt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird für die geregelte Einstellung
der Luftverhältniszahl der
Abgassensor für
eine vorgebbare Zeitspanne herangezogen. Nach Ablauf der vorgesehenen
Zeitspanne wird die λ-Trimmregelung
wieder von dem ausgangsseitig des Vorkatalysators angeordneten Sensor übernommen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und zugehörigen Beispielen
näher erläutert. Dabei
zeigt die einzige Figur eine Anordnung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In
der Figur ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einer Ansaugluftleitung 2 und
einer Abgasleitung 3 dargestellt. In der Abgasleitung 3 ist
ein Vorkatalysator 4 vorzugsweise brennkraftmaschinennah
angeordnet. Der Vorkatalysator ist bevorzugt als Oxidationskatalysator
oder als Drei-Wege-Katalysator ausgebildet, der je nach Beschichtung
eine gewisse Sauerstoffspeicherfähigkeit
aufweisen kann. Stromab des Vorkatalysators ist ein hier als Stickoxid-Speicherkatalysator
ausgebildeter Hauptkatalysator 5 in der Abgasleitung 3 angeordnet.
Eingangsseitig des Vorkatalysators 4 ist eine erste Lambdasonde 6 und ausgangsseitig
des Vorkatalysators 4 ist eine zweite Lambdasonde 7 in
der Abgasleitung 3 angeordnet. Ferner ist ausgangsseitig
des Stickoxid-Speicherkatalysators 5 ein Abgassensor 8 in
der Abgasleitung 3 angeordnet. Die Lambdasonden 6, 7 und
der Abgassensor 8 sind über Signalleitungen 9 an
ein elektronisches Steuergerät 10 angeschlossen,
das zur Steuerung bzw. Regelung des Brennkraftmaschinenbetriebs über eine
Steuerleitung 11 an die Brennkraftmaschine 1 angeschlossen
ist. Das Steuergerät 10 wird
ferner von weiteren hier nicht dargestellten Sensoren mit den zur
Einstellung des Brennkraftmaschinenbetriebs erforderlichen Signalen
versorgt. Das Steuergerät 10 ist
insbesondere in der Lage, eine geregelte Einstellung der Luftverhältniszahl
eines der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luft-Kraftstoffgemisches
durchzuführen,
wozu es über
einen entsprechenden Regler verfügt.
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Der
erste, dem Vorkatalysator 4 vorgeschaltete Sensor 6 ist
vorzugsweise als Sauerstoffsensor, insbesondere als sogenannte Breitband-λ-Sonde mit einer
moderaten Kennliniensteigung in einem vergleichsweise großen Bereich
um λ = 1,0
ausgeführt. Als
zweiter Sensor wird einerseits ebenfalls vorzugsweise ein Sauerstoffsensor 7 eingesetzt,
der ausgangsseitig des Vorkatalysators 4 im Abgasstrang 3 angeordnet
ist. Im Hinblick auf die Genauigkeit der geregelten Einstellung
des Motor-λ ist
hier insbesondere der Einsatz einer sogenannten binären λ-Sonde mit
einer sprunghaften Signaländerung
beim Durchgang der Kennlinie durch λ = 1,0 vorteilhaft. Die λ-Regelung
erfolgt hierbei nach dem bekannten Prinzip der Trimmregelung, wonach
als sogenannte Führungssonde
die dem Vorkatalysator 4 vorgeschaltete Breitband-λ-Sonde 6 eingesetzt
wird. Zur geregelten Einstellung des Motor-λ derart, dass sich ausgangsseitig
des Vorkatalysators 4 der angestrebten Wert für das Abgas-λ ergibt,
wird die dort angeordnete binäre λ-Sonde 7 als
sogenannte Trimmsonde eingesetzt. Die Trimmregelung ist dabei insbesondere
bei der geregelten Einstellung des Motor-λ um den Wert 1,0 aktiv.
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Erfindungsgemäß ist andererseits
als zweiter Sensor ausgangsseitig des Hauptkatalysators 5 ein
Abgassensor 8 vorgesehen, der gegebenenfalls anstelle des
ausgangsseitig des Vorkatalysators 4 angeordneten Sensors 7 zur
Trimmregelung eingesetzt wird. Als Abgassensor 8 wird hier
vorzugsweise eine kombinierte NOx-/Lambdasonde eingesetzt, deren
Signal vorzugsweise sowohl vom Restsauerstoffgehalt als auch vom
Stickoxid-(NOx-)Gehalt im Abgas abhängig ist. Mit diesem Sensor 8 kann
daher die Reinigungswirkung des Hauptkatalysators 5, insbesondere
bezüglich
der NOx-Entfernung, überwacht werden
und eine Trimmregelung durchgeführt
werden, die insbesondere bei zu hohen Werten für den NOx-Gehalt im Abgas ausgangsseitig
des Hauptkatalysators 5 gegensteuernd wirkt.
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Die
Brennkraftmaschine 1 ist vorzugsweise als magerlauffähiger, direkteinspritzender
Ottomotor ausgeführt
und wird soweit möglich
in einem Mager-Fett-Wechselbetrieb betrieben.
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Dabei
entzieht in der verbrauchsgünstigen mageren
Phase (λ > 1) des Mager-Fett-Wechselbetriebs
der Brennkraftmaschine 1 das als Speicherkomponente im
Stickoxid-Speicherkatalysator 5 beispielsweise vorhandene
Bariumcarbonat dem dann oxidierenden Abgas Stickoxid (NOx) unter
Bildung von Bariumnitrat. Auf Grund der damit verbundenen Materialerschöpfung wird
von Zeit zu Zeit eine Regeneration des Stickoxid-Speicherkatalysators 5 notwendig.
Diese sogenannte Nitratregeneration geschieht dadurch, dass die
Brennkraftmaschine 1 für eine
gewisse Zeit fett (λ < 1) betrieben wird.
Das in dem resultierenden reduktionsmittelhaltigen und reduzierend
wirkenden Abgas instabile Bariumnitrat zersetzt sich hierbei wieder
unter Rückbildung
von Bariumcarbonat und unter Freisetzung von NOx. Letzteres wird
von im Abgas vorhandenen Reduktionsmitteln an den auf dem Stickoxid-Speicherkatalysators 5 aufgebrachten
Edelmetallkomponenten überwiegend
zu unschädlichem
Stickstoff reduziert. Die Nitratregeneration wird eingeleitet, wenn
die Auf nahmefähigkeit
des Speichermaterials in der Magerphase des Mager-Fett-Wechselbetriebs
soweit abgesunken ist, dass ein unerwünscht hoher NOx-Schlupf hinter
dem Stickoxid-Speicherkatalysator 5 auftritt, welcher vom
Abgassensor 8 messtechnisch erfasst und als solcher vom
Steuergerät 10 erkannt
wird.
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Die
geregelte Einstellung des Motor-λ wird generell
vom Steuergerät 10 unter
Verwendung des Signals der ersten Lambdasonde 6 als Regelgröße vorgenommen,
während
von der kombinierten NOx-/Lambdasonde 8 die Nitratregeneration überwacht
und der Endpunkt der Nitratregeneration ermittelt wird.
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Der
Magerbetrieb der Brennkraftmaschine ist jedoch nicht in allen Betriebspunkten
möglich.
Insbesondere bei Beschleunigungsvorgängen oder bei der Anforderung
einer hohen Last wird deshalb vorzugsweise in den emissionsgünstigen
Brennkraftmaschinenbetrieb mit einer Luftverhältniszahl von λ = 1,0 gewechselt.
Bei diesem Betrieb bei λ =
1,0, bzw. in einem engen Bereich um λ = 1,0, erfolgt üblicherweise
eine geregelte Einstellung der Luftverhältniszahl derart, dass die
erste Lambdasonde 6 als sogenannte Führungssonde in einem ersten
Regelkreis wirksam ist und das Steuergerät 10 mit Hilfe des
Signals der Führungssonde
die Luft- und/oder Kraftstoffzufuhr so einstellt, dass sich am Ort
der ersten Lambdasonde 6 ein Abgas-λ von eins einstellt. Eine Feinjustierung
erfolgt in einem unabhängigen
Regelkreis durch die als sogenannte Trimmsonde wirkende zweite Lambdasonde 7.
Diese korrigiert gegebenenfalls das Signal der ersten Lambdasonde 6 derart, dass
sich am Ort der zweiten Lambdasonde 7 ein Abgas-λ von möglichst
exakt 1,0 einstellt. Damit ist häufig
eine gute Reinigungswirkung des nachgeschalteten Hauptkatalysators 5 gewährleistet.
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Insbesondere
im Falle des Einsatzes eines Stickoxid-Speicherkatalysators als
Hauptkatalysator 5 kann sich jedoch dennoch eine unerwünschte Schadstoffemission
stromab des Stickoxid-Speicherkatalysators 5 ergeben.
Nachfolgend wird dies zusammen mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise
zur Erzielung einer guten Abgasreinigung anhand eines typischen
Beispiels erläutert.
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Es
wird davon ausgegangen, dass die Brennkraftmaschine 1 zunächst in
einem Betrieb mit Ladungsschichtung, d.h. bei magerem Motor-λ betrieben
wird. Die vorgegebene Luftverhältniszahl
von beispielsweise λ =
2,5 für
das Luft-Kraftstoffgemisch wird durch das Steuergerät 10 unter
Verwendung des Signals der ersten Lambdasonde 6 als Regelgröße eingeregelt.
Gegebenenfalls kann das Signal der zweiten Lambdasonde 7 in
einem weiteren Regelkreis zur Feinjustierung herangezogen werden,
wozu beispielsweise der Signalpegel der ersten Lambdasonde 6 entsprechend
dem Signalpegel der Lambdasonde 7 auf vorgegebene Weise
in einer Trimmregelung korrigiert wird. Bei dem mageren Betrieb
der Brennkraftmaschine 1 werden im Abgas vorhandene oxidierbare
Bestandteile wie Kohlenmonoxid oder Kohlenwasserstoffe vom Vorkatalysator 4 oxidiert und
dadurch in unschädliche
Bestandteile umgewandelt. Gleichzeitig werden Stickoxide vom Stickoxid-Speicherkatalysator 5 durch
Einspeicherung aus dem Abgas entfernt. Somit erfolgt bei diesem
Betriebspunkt eine weitestgehende Reinigung des Abgases von schädlichen
Bestandteilen.
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Es
wird weiter davon ausgegangen, dass bei der beschriebenen Betriebsweise
der Brennkraftmaschine 1 sprunghaft eine erhöhte Leistungsabgabe beispielsweise
auf Grund eines Beschleunigungswunsches für das zugeordnete Kraftfahrzeug
angefordert wird. Wird vom Steuergerät 10 festgestellt, dass bei
der angeforderten erhöhten
Motorleistung ein magerer Betrieb mit Ladungsschichtung nicht möglich ist,
so wird beispielsweise sofort auf einen Betrieb der Brennkraftmaschine
mit einem Motor-λ von
1,0 umgeschaltet und der entsprechende Betriebspunkt vom Steuergerät 10 wie
beschrieben eingeregelt. Bei diesem Betriebpunkt ist der Vorkatalysator 4 in
der Lage, sowohl reduzierende Bestandteile als auch Stickoxide als
oxidierenden Bestandteil aus dem Abgas zu entfernen, so dass das
Abgas ausgangsseitig des Vorkatalysators 4 weitestgehend frei
von Schadstoffen ist. Das Abgas ausgangsseitig des Vorkatalysators 4 enthält jedoch
bei diesen Bedingungen auch praktisch keinen freien Sauerstoff. Als
Nitrate im Stickoxid-Speicherkatalysator 5 zuvor eingespeicherte
Stickoxide sind jedoch bei diesen nach dem Betriebswechsel vorhandenen
Abgasbedingungen instabil, weshalb eine Desorption von Stickoxiden
erfolgt. Die desorbierten Stickoxide können unter den vorliegenden
Bedingungen vom Stickoxid-Speicherkatalysator 5 nicht reduziert
werden, da reduzierende Abgasbestandteile bereits vom Vorkatalysator 4 aus
dem Abgas entfernt wurden und somit nicht mehr für die Stickoxidreduktion zur
Verfügung stehen.
Bei Aufrechterhaltung des über
die beschriebene Trimmregelung eingestellten Wertes für das Motor-λ von 1,0
und dem daraus resultierenden Wert des Abgas-λ ausgangsseitig des Vorkatalysators 4 kommt
es daher zu einer unerwünschten
Emission von Stickoxiden. Von der stromab des Stickoxid-Speicherkatalysators 5 angeordneten
kombinierten NOx-/Lambdasonde 8 kann dies jedoch detektiert werden.
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Erfindungsgemäß wird die λ-Trimmung
nun mit Hilfe des Signals dieser ausgangsseitig des Stickoxid-Speicherkatalysators 5 angeordneten
kombinierten NOx-/Lambdasonde 8 durchgeführt. Beispielsweise
wird je nach Größe des Signalpegels
der Sonde 8 das Ausgangssignal der ersten Lambdasonde 6 mit
einem davon abhängigen
Offset versehen und auf diese Weise eine Feinjustierung der λ-Regelung
vorgenommen. Die Feinjustierung bzw. λ-Trimmung kann beispielsweise
derart vorgenommen werden, dass für das Motor-λ ein geringfügig unterhalb von
1,0 liegender Wert von beispielsweise 0,99 eingestellt wird. Daraus
resultiert ein schwach reduzierendes Abgas ausgangsseitig des Vorkatalysators 4. Mit
den im Abgas enthaltenen Reduktionsmitteln können die vom Speichermaterial
des Stickoxid-Speicherkatalysator desorbierenden Stickoxide reduziert
werden und somit die Emission von reduzierenden Abgasbestandteilen
und Stickoxiden vermieden werden.
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Es
kann jedoch auch vorteilhaft sein, die Feinjustierung bzw. λ-Trimmung
mittels der kombinierten NOx-/Lambdasonde 8 derart vorzunehmen, dass
für das
Motor-λ ein
geringfügig
oberhalb von 1,0 liegender Wert von beispielsweise 1,01 eingestellt wird.
Der größte Teil
der von der Brennkraftmaschine 1 emittierten Stickoxide
kann unter den resultierenden Abgasbedingungen vom Vorkatalysator 4 zu
unschädlichem
Stickstoff umgesetzt werden. Bei der schwach oxidierenden Abgaszusammensetzung
ist die Stabilität
der im Stickoxid-Speicherkatalysator 5 vorhandenen Nitrate
gewährleistet.
Darüber
hinaus können
Restanteile von Stickoxiden im Abgas vom Stickoxid-Speicherkatalysator 5 eingespeichert
werden. Auf diese Weise wird daher ebenfalls sehr gute Abgasreinigung
erzielt.
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Allgemein
wird so verfahren, dass nach einem Wechsel des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 von
einem Betriebspunkt mit einem mageren Motor-λ von deutlich größer als
1,0 zu einem Motor-λ um
1,0 die ausgangsseitig des Stickoxid-Speicherkatalysators 5 angeordnete
kombinierte NOx-/Lambdasonde 8 gegebenenfalls zur Trimmung
des λ-Regelkreises der
eingangsseitig des Vorkatalysators 4 angeordneten ersten
Lambdasonde 6 verwendet wird. Dabei kann es vorteilhaft
sein, dies nur dann durchzuführen,
wenn der Signalpegel der kombinierten NOx-/Lambdasonde 8 außerhalb
eines vorgebbaren Bereiches liegt und ansonsten die Trimmung des λ-Regelkreises
mittels der ausgangsseitig des Vorkatalysators 4 angeordneten
zweiten Lambdasonde 7 durchzuführen. Es kann ferner vorteilhaft
sein, die erfindungsgemäße Trimmung
des λ-Regelkreises
mittels der ausgangsseitig des Stickoxid-Speicherkatalysators 5 angeordneten
kombinierten NOx-/Lambdasonde 8 für eine vorgebbare Zeitspanne
beizubehalten und danach wieder die zweite Lambdasonde 7 hierzu
zu verwenden.
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Um
die Menge der vom Stickoxid-Speicherkatalysator 5 desorbierbaren
Stickoxide zu vermindern, ist es vorteilhaft, bei einer sprunghaften
Leistungsanforderung ausgehend von einem Betriebspunkt mit einem
mageren Motor-λ von
deutlich größer als
1,0 den Betriebspunkt mit einem Motor-λ um 1,0 nicht sofort einzustellen,
sondern zunächst
eine kurze Nitratregeneration des Stickoxid-Speicherkatalysators 5 einzuschieben.
Es wird daher bei der Beendigung des mageren Brennkraftmaschinenbetriebs
zunächst
für eine
kurze Zeit von beispielsweise zwei Sekunden ein fettes Motor-λ von etwa
0,92 eingestellt und danach auf den oben geschilderten erfindungsgemäßen Betrieb
der Brennkraftmaschine 1 mit einem Motor-λ um 1,0 umgestellt.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren können durch
den Hauptkatalysator 5 verursachte Veränderungen der Abgasstöchiometrie
ausgeregelt werden und folglich die Abgasreinigung verbessert werden.
Es versteht sich daher, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch bei einer
anderen als der genannten Katalysatorkombination mit Vorteil anwendbar
ist. Insbesondere ist es bei einer Kombination eines Vorkatalysators 4 mit
einem nachgeschalteten Hauptkatalysator 5 anwendbar, der über eine
Speicherfähigkeit
für eine
oxidierend oder reduzierend wirkende Abgaskomponente verfügt.