DE10355621A1 - Control unit, for I.C. engine, has electrical motor control unit which is controlled, such that air is prevented from being drawn into engine when exhaust gas-air-fuel ratio is rich - Google Patents

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Abstract

Engine control unit comprises a NOx storage material in an exhaust gas line, a turbocharger connected to the engine, an electrical motor control unit for driving an electrical motor and controlling regeneration of the electrical performance. The air is prevented from being drawn into the engine when the exhaust gas-air-fuel ratio is rich, and NOx is released from the NOx storage material. Engine control unit comprises a NOx storage material (29) (reduction catalyst) in an exhaust gas line (6) of an I.C. engine, for storing NOx when the exhaust gas-air-fuel ratio of the incoming gas is lean, and for releasing NOx when the exhaust gas-air-fuel ratio of the incoming gas is rich or stoichiometric, a turbocharger (11) connected to the engine, an electrical motor (11b) for changing the charge pressure through a drive of a turbine-compressor unit (11a) of the turbocharger and for regenerating electrical performance using the exhaust gas energy, and an electrical motor control unit (16, 21) for driving the motor and controlling the regeneration of the electrical performance. The electrical motor control unit is controlled, such that air is prevented from being drawn into the engine when the exhaust gas-air-fuel ratio is rich, and NOx is released from the NOx storage material. An Independent claim is also included for a control process for an I.C. engine using the above control unit.

Description

TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND 1. Technisches GebietTECHNOLOGICAL BACKGROUND 1 , Technical field

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit mit einem NOx-Speicher-Material in der Abgasleitung und einem Turbolader mit einem in der Turbine-Verdichter-Einheit eingerichteten Elektromotor.The invention relates to a Control device and a control method for an internal combustion engine with a NOx storage material in the exhaust pipe and a turbocharger with an electric motor set up in the turbine-compressor unit.

Da in letzter Zeit die Forderungen nach Verbesserungen im Hinblick auf Kraftstoffeinsparung und sauberen Abgasen zugenommen haben, wurden Magerbrennkraftmaschinen und dergleichen für den praktischen Einsatz entwickelt. Bei einer Magerbrennkraftmaschine kommt üblicherweise entweder eine Kombination aus einem NOx-Speicher-Material und einem Drei-Wege-Katalysator oder ein Abgasreinigungskatalysator der NOx-Speicher-Reduktions-Bauart zum Einsatz, um während der Magerverbrennung freigesetztes NOx abzubauen. Auf diese Weise wird die Rate der Reduktion des im Abgas enthaltenem NOx erhöht. Das NOx-Speicher-Material hat die Funktion, bei einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis des einströmenden Abgases NOx (Stickoxid) zu speichern und bei einem fetten oder stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis gespeichertes NOx wieder freizugeben. Dementsprechend speichert das NOx-Speicher-Material vorübergehend NOx, das bei einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases freige setzt wird, und gibt das gespeicherte NOx bei einem fetten oder stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases wieder frei, das anschließend mittels des Drei-Wege-Katalysators abgebaut wird (in dem Fall, in dem der Abgasreinigungskatalysator ein NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator ist, baut der Abgasreinigungskatalysator das NOx selbst ab). Um das gespeicherte NOx zwangsabzubauen, kann eine sogenannte (in Fachkreisen auch als "rich spike" bekannte) "Anfettungsspitzenaktion" durchgeführt werden, indem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases kurzzeitig zwangsangefettet wird.Since the demands lately for improvements in fuel economy and clean Exhaust gases have increased, lean-burn engines and the like for the practical Use developed. Usually comes with a lean-burn engine either a combination of a NOx storage material and one Three-way catalytic converter or an exhaust gas purification catalytic converter of the NOx storage reduction type used to during to reduce the lean NOx released. In this way the rate of reduction of the NOx contained in the exhaust gas is increased. The NOx storage material has the function of lean air-fuel ratio incoming Exhaust gas NOx (nitrogen oxide) and store at a rich or stoichiometric Air-fuel ratio release the stored NOx. Accordingly stores the NOx storage material temporarily NOx, which releases at a lean air-fuel ratio of the exhaust gas and releases the stored NOx at a rich or stoichiometric Air-fuel ratio of the exhaust gas, which is then released using the three-way catalytic converter is degraded (in the case where the exhaust gas purification catalyst a NOx storage reduction catalyst the exhaust gas purification catalytic converter removes the NOx itself). Around Forced mining of the stored NOx can be a so-called (in specialist circles also known as a "rich spike") by the air-fuel ratio of the exhaust gas is briefly greased.

Eine Brennkraftmaschine, bei der eine Anfettungsspitzenaktion durchgeführt wird, ist beispielsweise aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. JP 2001-55946 A bekannt. Bei dieser Brennkraftmaschine wird der Ladedruck durch einen Turbolader erhöht, um eine bessere Zerstäubung des während der Anfettungsspitzenaktion in größerer Menge eingespritzten Kraftstoffs zu erreichen. Bei der Durchführung der Anfettungsspitzenaktion in einer Brennkraftmaschine mit einem Turbolader steigen aber auch die Abgasenergie und der Ladedruck an. Dementsprechend ist es eher schwierig, ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zu erhalten. Außerdem wird bei der aus der JP 2001-55946 A bekannten Brennkraftmaschine zum Erhalt einer besseren Zerstäubung des Kraftstoffs der Ladedruck noch mehr erhöht (was bedeutet, dass auch die Ansaugluftmenge weiter zunimmt). Dementsprechend ist fraglich, ob sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases genügend anfetten und der Effekt der Anfettungsspitzenaktion ausreichend erzielen lässt.An internal combustion engine in which an enrichment tip action is carried out is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. JP 2001-55946 A known. In this internal combustion engine, the boost pressure is increased by means of a turbocharger in order to achieve better atomization of the fuel injected in large quantities during the enrichment spike action. When the enrichment peak action is carried out in an internal combustion engine with a turbocharger, however, the exhaust gas energy and the boost pressure also increase. Accordingly, it is difficult to obtain a rich air-fuel ratio of the exhaust gas. In addition, the JP 2001-55946 A known internal combustion engine to obtain better atomization of the fuel increases the boost pressure even more (which means that the amount of intake air continues to increase). Accordingly, it is questionable whether the air-fuel ratio of the exhaust gas can be enriched sufficiently and the effect of the enrichment peak action can be achieved sufficiently.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Erfindungsgemäß ist an einer Brennkraftmaschine ein Turbolader mit einem in einer Turbine-Verdichter-Einheit eingerichteten Elektromotor vorgesehen. Dementsprechend ist es möglich, durch einen Antrieb des Elektromotors zum Zwangsantreiben der Turbine-Verdichter-Einheit des Turboladers die Aufladung zu unterstützen oder aber den Elektromotor zur Regeneration von elektrischer Leistung unter Nutzung der Abgasenergie zu veranlassen.According to the invention is on an internal combustion engine a turbocharger with one set up in a turbine compressor unit Electric motor provided. Accordingly, it is possible to go through a drive of the electric motor for driving the turbine-compressor unit the turbocharger to support the charging or the electric motor Regeneration of electrical power using exhaust gas energy to cause.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, die ermöglichen, dass bei einer Zwangsanfettung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases und einer Freigabe von NOx (Stickoxid) aus einem NOx-Speicher-Material NOx (während einer Anfettungsspitzenaktion oder dergleichen) aus dem NOx-Speicher-Material NOx zuverlässig und rasch freigegeben wird.The object of the invention is now based, a control device and a control method for an internal combustion engine to provide that enable that with a forced enrichment of the air-fuel ratio of the exhaust gas and release of NOx (nitrogen oxide) from a NOx storage material NOx (during a rich tip action or the like) made of the NOx storage material NOx reliable and released quickly.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. ein Steuerverfahren mit den Mermkalen des Patentanspruchs 7. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.This task is solved by a control device with the features of claim 1 or a control method with the Mermkalen of claim 7. Preferred embodiments are subject to Expectations.

Anspruch 1 betrifft eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem in einer Abgasleitung der Brennkraftmaschine vorgesehenen NOx-Speicher-Material, das NOx speichert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des einströmenden Abgases mager ist, und gespeichertes NOx freigibt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases fett oder stöchiometrisch ist, einem an der Brennkraftmaschine vorgesehenen Turbolader, einem Elektromotor, der durch einen Antrieb der Turbine-Verdichter-Einheit des Turboladers den Ladedruck ändern und unter Nutzung der Abgasenergie elektrische Leistung regenerieren kann, und einer Elektromotorsteuereinrichtung zum Antreiben des Elektromotors und Durchführen einer Steuerung zur Regeneration von elektrischer Leistung. Die Elektromotor- Steuereinrichtung steuert den Elektromotor so, dass die in die Brennkraftmaschine anzusaugende Luftmenge vermindert wird, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoffverhältnis zwangsangefettet und aus dem NOx-Speicher-Material gespeichertes NOx freigegeben wird.Claim 1 relates to a control device for one Internal combustion engine with one in an exhaust pipe of the internal combustion engine provided NOx storage material that stores NOx when that Air-fuel ratio of the inflowing Exhaust gas is lean and releases stored NOx when the air-fuel ratio of the Exhaust gas rich or stoichiometric is, a turbocharger provided on the internal combustion engine, a Electric motor driven by the turbine-compressor unit of the turbocharger change the boost pressure and Regenerate electrical power using the exhaust gas energy can, and an electric motor control device for driving the Electric motor and performing a controller for the regeneration of electrical power. The Electric motor control device controls the electric motor so that the in the internal combustion engine Air quantity to be sucked is reduced if the exhaust gas / air / fuel ratio is greased and released NOx stored from the NOx storage material becomes.

Der Patentanspruch 7 betrifft ein Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem in einer Abgasleitung der Brennkraftmaschine vorgesehenen NOx-Speicher-Material, das NOx speichert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases des einströmenden Abgases mager ist, und gespeichertes NOx freigibt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases fett oder stöchiometrisch ist, einem an der Brennkraftmaschine vorgesehenen Turbolader und einem Elektromotor, der durch einen Antrieb der Turbine-Verdichter-Einheit des Turboladers den Ladedruck ändern und unter Nutzung der Abgasenergie elektrische Leistung regenerieren kann. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Elektromotor so gesteuert, dass die in die Brennkraftmaschine anzusaugende Luftmenge vermindert wird, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoffverhältnis zwangsangefettet und aus dem NOx-Speicher-Material gespeichertes NOx freigegeben wird.The claim 7 relates to a control method for an internal combustion engine with a vorese in an exhaust pipe of the internal combustion engine The NOx storage material that stores NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas of the incoming exhaust gas is lean and releases stored NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas is rich or stoichiometric is provided on the internal combustion engine Turbocharger and an electric motor, which can change the boost pressure by driving the turbine-compressor unit of the turbocharger and regenerate electrical power using the exhaust gas energy. According to the method according to the invention, the electric motor is controlled in such a way that the amount of air to be sucked into the internal combustion engine is reduced when the exhaust gas / air / fuel ratio is greased and NOx stored from the NOx storage material is released.

Mittels der vorstehend beschriebenen Steuerungvorrichtung und des vorstehend beschriebenen Steuerverfahrens für eine Brennkraftmaschine lässt sich durch eine Verminderung der Ansaugluftmenge unter Verwendung des Elektromotors bei einer Zwangsanfettung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases und einer Freigabe von NOx aus dem NOx-Speicher-Material das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases rascher und zuverlässiger in ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändern und damit der Effekt des NOx-Abbaus rasch und zuverlässig erhalten. Wenn die Ansaugluftmenge durch eine Reduzierung der dem Elektromotor zuzuführenden elektrischen Leistung vermin dert wird, lässt sich ein unnötiger Verbrauch von elektrischer Energie verhindern und daher der energetische Wirkungsgrad erhöhen. Mit einer Erhöhung der durch den Elektromotor regenerierten elektrischen Leistung lässt sich mehr elektrische Leistung regenerieren und daher der energetische Wirkungsgrad weiter erhöhen.By means of those described above Control device and the control method described above for one Internal combustion engine can by reducing the amount of intake air using the Electric motor with a forced enrichment of the air-fuel ratio of the Exhaust gas and a release of NOx from the NOx storage material the air-fuel ratio of the Exhaust gas faster and more reliably change to a rich air-fuel ratio and thus the effect of the NOx removal quickly and reliably receive. If the intake air volume is reduced by reducing the Electric motor to be fed electrical power is reduced, unnecessary consumption prevent electrical energy and therefore the energy efficiency increase. With an increase the electrical power regenerated by the electric motor can be regenerate more electrical power and therefore the energy efficiency increase further.

Die in die Brennkraftmaschine anzusaugende Luftmenge kann daher dadurch vermindert werden, dass die dem Elektromotor zuzuführende elektrische Leistungsmenge reduziert wird.The one to be sucked into the internal combustion engine The amount of air can therefore be reduced in that the electric motor supplied electrical power is reduced.

Die in die Brennkraftmaschine zu saugende Luftmenge kann im Besonderen dadurch vermindert werden, dass die dem Elektromotor zuzuführende elektrische Leistungsmenge bis auf Null reduziert wird.The in the internal combustion engine too The amount of air sucked in can be reduced in particular by that the electrical to be supplied to the electric motor Power quantity is reduced to zero.

Wenn die dem Elektromotor zuzuführende elektrische Leistungsmenge gleich Null ist, wird der Elektromotor zur Regeneration von elektrischer Leistung veranlasst.If the electrical to be supplied to the electric motor Power is zero, the electric motor is used for regeneration caused by electrical power.

Die in die Brennkraftmaschine anzusaugende Luftmenge kann dadurch vermindert werden, dass der Betrag der vom Elektromotor regenerierten elektrischen Leistung erhöht wird.The one to be sucked into the internal combustion engine Air volume can be reduced by changing the amount of air Electric motor regenerated electrical power is increased.

Des Weiteren kann die Elektromotorsteuereinrichtung die Funktion haben, die Öffnung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine zu steuern, und zur Verminderung der Ansaugluftmenge die Öffnung der Drosselklappe reduzieren.Furthermore, the electric motor control device have the function of opening to control the throttle valve of the internal combustion engine and to reduce it the opening of the intake air volume reduce the throttle valve.

Die vorstehend vorgestellten beispielhaften Ausführungsformen und weitere Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile sowie die gewerbliche Bedeutsamkeit dieser Er findung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:The exemplary embodiments presented above and other embodiments, features and advantages and the commercial importance of this invention emerge from the following detailed description of examples embodiments the invention with reference to the accompanying drawings, in which:

1 eine schematische Darstellung der Konfiguration einer Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist; und 1 4 is a schematic representation of the configuration of an internal combustion engine with a control device according to an embodiment of the invention; and

2 ein Flussdiagramm einer Elektromotorsteuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist. 2 10 is a flowchart of an electric motor controller according to an embodiment of the invention.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1 mit einer Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform.An embodiment of a control device according to the invention is explained below with reference to the accompanying drawings. 1 shows an internal combustion engine 1 with a control device according to the embodiment.

Die Brennkraftmaschine 1 gemäß der Ausführungsform ist eine Vielzylinder-Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung. In 1 ist allerdings nur einer der Zylinder gezeigt. In der Brennkraftmaschine 1 wird mittels eines Injektors 2 Kraftstoff auf den Kolbenboden eines Kolbens 4 in einem Zylinder 3 eingespritzt. In der Brennkraftmaschine 1 kann eine Schichtladeverbrennung stattfinden. Die Brennkraftmaschine 1 ist eine sogenannte Magerbrennkraftmaschine. Durch eine stärkere Aufladung mittels des nachstehend erläuterten Turboladers und Durchführung einer Magerverbrennung lässt sich nicht nur eine hohe Leistung sondern auch ein hoher Kraftstoffwirkungsgrad erzielen.The internal combustion engine 1 according to the embodiment is a multi-cylinder internal combustion engine. In 1 only one of the cylinders is shown. In the internal combustion engine 1 is by means of an injector 2 Fuel on the piston crown of a piston 4 in a cylinder 3 injected. In the internal combustion engine 1 stratified charge combustion can take place. The internal combustion engine 1 is a so-called lean-burn engine. Stronger charging by means of the turbocharger explained below and lean-burn combustion can not only achieve high performance but also high fuel efficiency.

In der Brennkraftmaschine 1 wird über eine Ansaugleitung 5 in den Zylinder 3 angesaugte Luft durch einen Kolben 4 verdichtet, Kraftstoff in eine auf dem Kolbenboden des Kolbens 4 ausgebildete Mulde eingespritzt, und ein fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Nähe einer Zündkerze 7 angereichert und zur Verbrennung durch die Zündkerze 7 entflammt (d.h. es findet eine Schichtladeverbrennung statt). wenn die Kraftstoffeinspritzung während des Ansaugtakts stattfindet, kann eine normale Homogenverbrennung stattfinden. Ein Einlassventil 8 stellt eine Verbindung zwischen dem Zylinder 3 und der Ansaugleitung 5 her bzw. unterbricht diese Verbindung. Das während der Verbrennung erzeugte Abgas wird in eine Abgasleitung 6 ausgestoßen. Ein Auslassventil 9 stellt eine Verbindung zwischen dem Zylinder 3 und der Abgasleitung 6 her bzw. unterbricht diese Verbindung. In der Ansaugleitung 5 sind in Stromabwärtsrichtung ein Luftfilter 10, ein Luftmengenmesser 27, (eine Turboladereinheit bzw.) ein Turbolader 11, ein Ladeluftkühler 12, eine Drosselklappe 13 und dergleichen vorgesehen.In the internal combustion engine 1 is via an intake pipe 5 in the cylinder 3 air drawn in by a piston 4 compresses fuel into one on the piston crown of the piston 4 trained cavity injected, and a rich air-fuel mixture near a spark plug 7 enriched and for combustion by the spark plug 7 inflamed (ie stratified charge combustion takes place). if the fuel injection takes place during the intake stroke, normal homogeneous combustion can take place. An inlet valve 8th establishes a connection between the cylinder 3 and the suction pipe 5 or breaks this connection. The exhaust gas generated during combustion is fed into an exhaust pipe 6 pushed out. An exhaust valve 9 establishes a connection between the cylinder 3 and the exhaust pipe 6 or breaks this connection. In the intake line 5 are an air filter in the downstream direction 10 , an air flow meter 27 , (a turbocharger unit or) a turbocharger 11 , a charge air cooler 12 , a throttle valve 13 and the like.

Der Luftfilter 10 ist ein Filter zur Beseitigung von Schmutz und Staub in der Ansaugluft. Der Luftmengenmesser 27 ist in der Ausführungsform ein Heißdraht-Luftmengenmesser, der die Ansaugluftmenge als Massenstrom erfasst. Der Turbolader 11 ist zwischen der Ansaugleitung 5 und der Abgasleitung 6 vorgesehen und führt eine Aufladung durch. Im Turbolader 11 sind ein Turbinenrad und ein Verdichterrad über eine Drehwelle verbunden (im Folgenden wird diese Anordnung einfach als "Turbine-Verdichter-Einheit 11a'' bezeichnet).The air filter 10 is a filter for removing dirt and dust in the intake air. The air flow meter 27 in the embodiment is a hot wire airflow meter that detects the intake air amount as a mass flow. The turbocharger 11 is between the suction pipe 5 and the exhaust pipe 6 provided and carries out a charging. In the turbocharger 11 a turbine wheel and a compressor wheel are connected via a rotary shaft (hereinafter this arrangement is simply referred to as a "turbine-compressor unit 11a '' designated).

Der Turbolader 11 ist in der Ausführungsform als ein Turbolader mit einem Elektromotor 11b ausgeführt, der so integriert ist, dass die Drehwelle der Turbine-Verdichter-Einheit 11a als Ausgangswelle des Elektromotors 11b dient. Der Elektromotor 11b kann als ein elektrischer Generator fungieren, der unter Nutzung der Abgasenergie elektrische Leistung erzeugt. Der Turbolader 11 kann aber auch als ein normaler Turbolader fungieren, der eine Aufladung ausschließlich unter Nutzung der Abgasenergie durchführt. Der Turbolader 11 kann des Weiteren eine Aufladung durch einen Zwangsantrieb der Turbine-Verdichter-Einheit 11a mittels des Elektromotors 11b durchführen.The turbocharger 11 is in the embodiment as a turbocharger with an electric motor 11b which is integrated so that the rotary shaft of the turbine-compressor unit 11a as the output shaft of the electric motor 11b serves. The electric motor 11b can act as an electrical generator that generates electrical power using exhaust gas energy. The turbocharger 11 can also function as a normal turbocharger, which only performs a charge using the exhaust gas energy. The turbocharger 11 can also be charged by a positive drive of the turbine-compressor unit 11a by means of the electric motor 11b carry out.

Des Weiteren ist es möglich, durch einen Antrieb des Elektromotors 11b über die Turbine-Verdichter-Einheit 11a unter Nutzung der Abgasenergie auf regenerative Weise elektrische Leistung zu erzeugen und die so erzeugte elektrische Leistung zurückzugewinnen. Der Elektromotor 11b umfasst im Wesentlichen einen an der Drehwelle der Turbine-Verdichter-Einheit 11a befestigten Läufer und einen am Umfang des Läufers vorgesehenen Stator. Stromabwärts des Turboladers 11 ist in der Ansaugleitung 5 der luftgekühlte Ladeluftkühler 12 vorgesehen, der die Temperatur der Ansaugluft vermindert. Die Temperatur ist dabei der Zunahme des Drucks infolge der Aufladung durch den Turbolader 11 entsprechend angestiegen. Die Temperatur der Ansaugluft wird durch den Ladeluftkühler 12 vermindert, um die Ladeeffizienz zu erhöhen.It is also possible to drive the electric motor 11b via the turbine compressor unit 11a to generate electrical power using the exhaust gas energy in a regenerative manner and to recover the electrical power thus generated. The electric motor 11b essentially comprises one on the rotary shaft of the turbine-compressor unit 11a attached rotor and a stator provided on the circumference of the rotor. Downstream of the turbocharger 11 is in the suction line 5 the air-cooled intercooler 12 provided that reduces the temperature of the intake air. The temperature is the increase in pressure due to turbocharger charging 11 increased accordingly. The temperature of the intake air is determined by the charge air cooler 12 reduced to increase charging efficiency.

Stromabwärts des Ladeluftkühlers 12 ist die Drosselklappe 13 vorgesehen, die die Ansaugluftmenge einstellt. Die Drosselklappe 13 ist in der Ausführungsform eine sogenannte elektronisch betätigte Drosselklappe. Der Betätigungsgrad eines Gaspedals 14 wird von einem Gaspedalstellungssensor 15 erfasst. Eine ECU 16 legt die Öffnung der Drosselklappe 13 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses und anderer Informationen fest. Die Drosselklappe 13 wird durch einen an der Drosselklappe 13 angebrachten Stellmotor 17 geöffnet/geschlossen. Des Weiteren ist an der Drosselklappe 13 ein Drosselklappenstellungs sensor 18 angebracht, der die Öffnung der Drosselklappe 18 erfasst.Downstream of the intercooler 12 is the throttle valve 13 provided that adjusts the amount of intake air. The throttle valve 13 is in the embodiment a so-called electronically operated throttle valve. The degree of operation of an accelerator pedal 14 is from an accelerator pedal position sensor 15 detected. An ECU 16 defines the opening of the throttle valve 13 based on the detection result and other information. The throttle valve 13 is by one on the throttle valve 13 attached servomotor 17 open closed. Furthermore, is on the throttle valve 13 a throttle position sensor 18 attached to the opening of the throttle valve 18 detected.

Stromabwärts der Drosselklappe 13 ist ein Drucksensor 19 vorgesehen, der den Druck (d.h. den Ladedruck/Ansaugdruck) in der Ansaugleitung 5 erfasst. Die Sensoren 15, 18, 19, 27 stehen in Verbindung mit der ECU 16 und übermitteln der ECU 16 die Erfassungsergebnisse. Die ECU 16 ist eine elektronische Steuereinheit, die im Wesentlichen mit einer CPU, ROM, RAM und dergleichen versehen ist. Der Injektor 2, die Zündkerze 7, der Elektromotor 11b und dergleichen stehen in Verbindung mit der ECU 16 und werden über Signale von der ECU 16 angesteuert. Darüber hinaus sind ein verstellbarer Ventilsteuermechanismus 2, der den Öffnungs-/Schließzeitpunkt des Einlassventils 8 steuert, ein mit dem Elektromotor 11b verbundenes Steuergerät 21, eine Batterie 22 und dergleichen mit der ECU 16 verbunden.Downstream of the throttle valve 13 is a pressure sensor 19 provided the pressure (ie boost pressure / intake pressure) in the intake line 5 detected. The sensors 15 . 18 . 19 . 27 are connected to the ECU 16 and submit to the ECU 16 the acquisition results. The ECU 16 is an electronic control unit which is basically provided with a CPU, ROM, RAM and the like. The injector 2 who have favourited Spark Plug 7 , the electric motor 11b and the like are connected to the ECU 16 and are sent via signals from the ECU 16 driven. They also have an adjustable valve control mechanism 2 that determines the opening / closing timing of the intake valve 8th controls, one with the electric motor 11b connected control unit 21 , a battery 22 and the like with the ECU 16 connected.

Das Steuergerät 21 hat sowohl die Funktion eines Gleich-/Wechselrichters zum Umwandeln der Spannung aus der elektrischen Leistung, die aufgrund der Regeneration von elektrischer Leistung mittels des Elektromotors 11 erhalten wird, wie auch die Funktion der Steuerung des Antriebs des Elektromotors 11b. Die infolge der Regeneration von elektrischer Leistung erhaltene elektrische Leistung wird nach der Spannungswandlung durch das Steuergerät 21 der Batterie 22 zugeführt. In der Abgasleitung 6 ist stromaufwärts des Turboladers 11 ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 28 zum Erfassen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases vorgesehen. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 28 steht in Verbindung mit der ECU 16 und übermittelt dieser die Erfassungsergebnisse. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 28 ist in der Ausführungsform ein sogenannter linearer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vom mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisbereich bis hin zu einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisbereich linear erfassen kann.The control unit 21 has both the function of a rectifier / inverter for converting the voltage from the electrical power due to the regeneration of electrical power by means of the electric motor 11 is obtained, as well as the function of controlling the drive of the electric motor 11b , The electrical power obtained as a result of the regeneration of electrical power is after the voltage conversion by the control unit 21 the battery 22 fed. In the exhaust pipe 6 is upstream of the turbocharger 11 an air-fuel ratio sensor 28 provided for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas. The air-fuel ratio sensor 28 is connected to the ECU 16 and transmits the results of the acquisition. The air-fuel ratio sensor 28 is a so-called linear air-fuel ratio sensor in the embodiment, which can linearly detect the air-fuel ratio from the lean air-fuel ratio range to a rich air-fuel ratio range.

Stromabwärts des Turboladers 11 ist ein Abgasreinigungskatalysator 23 vorgesehen. Der Abgasreinigungskatalysator 23 ist ein normaler Drei-Wege-Katalysato, der in der Abgasleitung 6 in einem stromaufwärts gelegenen Bereich vorgesehen ist. Die Temperatur des Abgasreinigungskatalysators 23 wird infolge der Temperatur des Abgases während eines Kaltstarts rascher auf die Temperatur erhöht, bei der sich der Abgasreinigungskatalysator in einem aktiven Arbeitsbereich befindet, wodurch sich die katalytische Funktion rasch erhalten lässt. Stromabwärts des Abgasreinigungskatalysators 23 ist ein (im Folgenden einfach als "NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator" bezeichneter) NOx-Speicher-Reduktions-Abgasreinigungskatalysator 29 vorgesehen. Der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 wird geschaffen, indem am Drei-Wege-Katalysator des Weiteren ein NOx-Speicher-Material vorgesehen wird. Der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 hat sowohl die Funktion eines normalen Drei-Wege-Katalysators als auch die Funktion des NOx-Speicher-Materials. Der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 fungiert daher im Besonderer auch als das NOx-Speicher-Material.Downstream of the turbocharger 11 is an exhaust gas purification catalyst 23 intended. The exhaust gas purification catalyst 23 is a normal three-way catalytic converter in the exhaust pipe 6 is provided in an upstream area. The temperature of the exhaust gas purification catalyst 23 is increased more rapidly due to the temperature of the exhaust gas during a cold start to the temperature at which the exhaust gas purification catalyst is in an active work area, whereby the catalytic function can be maintained quickly. Downstream of the exhaust gas purification catalyst 23 is a NOx storage reduction exhaust gas purifying catalyst (hereinafter simply referred to as "NOx storage reduction catalyst") 29 intended. The NOx storage reduction catalyst 29 is created by further providing a NOx storage material on the three-way catalytic converter. The NOx storage reduction catalyst 29 has both the function of a normal three-way catalytic converter and the function of the NOx storage material. The NOx storage reduction catalyst 29 therefore acts in particular as the NOx storage material.

Der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 wird geschaffen, indem auf einem Träger, dessen Oberfläche mit einer dünnen Schicht aus Aluminiumoxid beschichtet ist, neben Edelmetallen, wie Platin, Palladium und Rhodium, weiter Alkalimetalle (beispielsweise K, Na, Li, Cs), Erdalkalimetalle (beispielsweise Ba, Ca) und Seltenerdmetalle (beispielsweise La, Y) vorgesehen werden. Der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 kann NOx speichern, das im Abgas enthalten ist, wenn die Brennkraftmaschine bei einem. mageren Luft-Kraftstoff-Verhälnis betrieben wird. Daher hat der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 sowohl die Funktion der Speicherung von im Abgas enthaltenem und nicht reduziertem NOx wie auch die Funktion eines Drei-Wege-Katalysators, d.h. die Funktion, im Abgas enthaltenes HC, CO und NOx, das bei einer Verbrennung bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Nähe des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses entsteht, abzubauen.The NOx storage reduction catalyst 29 is created by, in addition to noble metals such as platinum, palladium and rhodium, alkali metals (for example K, Na, Li, Cs), alkaline earth metals (for example Ba, Ca) and. on a carrier whose surface is coated with a thin layer of aluminum oxide Rare earth metals (e.g. La, Y) can be provided. The NOx storage reduction catalyst 29 can store NOx contained in the exhaust gas when the engine is at a. lean air-fuel ratio is operated. Therefore, the NOx storage reduction catalyst 29 Both the function of storing and not reducing the NOx contained in the exhaust gas as well as the function of a three-way catalytic converter, ie the function of HC, CO and NOx contained in the exhaust gas, which occurs during combustion at an air-fuel ratio in the Close to the stoichiometric air-fuel ratio occurs.

Das im NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 gespeicherte NOx wird freigegeben, wenn eine Verbrennung bei einem fetten oder stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis abläuft, und zum Abbau durch im Abgas enthaltenes HC und CO reduziert (dabei werden HC und CO oxidiert und damit zugleich abgebaut). Wenn feststeht, dass die Menge des im NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 gespeicherten NOx in die Nähe der Speicherkapazität kommt, beispielsweise wenn der Betrieb im mageren Verbrennungsbereich andauert, kann dementsprechend durch einen kurzzeitigen Betrieb der Brennkraftmaschine bei einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis die sogenannte Anfettungspitzenaktion zwangsweise durchgeführt werden, um gespeichertes NOx zu reduzieren.That in the NOx storage reduction catalyst 29 stored NOx is released when combustion takes place at a rich or stoichiometric air-fuel ratio, and reduced for decomposition by HC and CO contained in the exhaust gas (during this process, HC and CO are oxidized and thus also reduced). If it is established that the amount of the NOx storage reduction catalyst 29 stored NOx comes close to the storage capacity, for example if the operation in the lean combustion area continues, the so-called enrichment peak action can accordingly be forcibly carried out by briefly operating the internal combustion engine with a rich air-fuel ratio in order to reduce stored NOx.

Vorgesehen ist weiter eine AGR- (d.h. Abgasrückführungs-) Leitung 24 zur Rückführung von Abgas aus der Abgasleitung 6 (d.h. der Seite stromaufwärts des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 28) in die Ansaugleitung 5 (d.h. einen stromabwärts eines Drucksensors 19 ausgebildeten Ausgleichsbehälter). In der AGR-Leitung 24 ist ein AGR-Ventil 25 zum Einstellen der Abgasrückführungsmenge vorgesehen. Die Öffnung des AGR-Ventils 25 wird durch die ECU 16 gesteuert. In der Nähe der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 ist ein Kurbelwellenstellungssensor 26 zum Erfassen der Drehstellung der Kurbelwelle vorgesehen. Der Kurbelwellenstellungssensor 26 kann die Brennkraftma schinendrehzahl in Abhängigkeit von der Stellung der Kurbelwelle erfassen.An EGR (ie exhaust gas recirculation) line is also provided 24 for returning exhaust gas from the exhaust pipe 6 (ie, the upstream side of the air-fuel ratio sensor 28 ) in the suction line 5 (ie one downstream of a pressure sensor 19 trained expansion tank). On the EGR line 24 is an EGR valve 25 provided to adjust the amount of exhaust gas recirculation. The opening of the EGR valve 25 is through the ECU 16 controlled. Near the crankshaft of the internal combustion engine 1 is a crankshaft position sensor 26 provided for detecting the rotational position of the crankshaft. The crankshaft position sensor 26 can detect the engine speed depending on the position of the crankshaft.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Brennkraftmaschinensteuerung beschrieben. 2 zeigt ein Flussdiagramm der Steuerung gemäß der Ausführungsform.The internal combustion engine control system according to the invention is described below. 2 10 shows a flowchart of the control according to the embodiment.

Die Steuerung in dem in 2 gezeigten Flussdiagramm wird parallel zu einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung/Steuerung und einer normalen Elektromotorsteuerung durchgeführt. Die im Flussdiagramm veranschaulichte Elektromotorsteuerung wird durch eine Unterbrechung der normalen Elektromotorsteuerung durchgeführt. In der normalen Elektromotorsteuerung wird der Grad der Unterstützung der Aufladung durch den Elektromotor 11b (d.h. der Betrag der dem Elektromotor 11b zuzuführenden elektrischen Leistung) auf der Grundlage eines Soll- und Ist-Ladedrucks bestimmt und der Elektromotor 11b dazu veranlasst, anstelle einer Regeneration von elektrischer Leistung eine Aufladungsunterstützung in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 durchzuführen. Die ECU 16 kooperiert mit dem Steuergerät 21 und steuert den Elektromotor 11b an. Die ECU 16 und das Steuergerät 21 fungieren als eine elektrische Steuereinrichtung.The control in the in 2 The flowchart shown is performed in parallel with an air-fuel ratio control and a normal electric motor control. The electric motor control illustrated in the flowchart is performed by an interruption of the normal electric motor control. In normal electric motor control, the degree of support from the electric motor is boosted 11b (ie the amount of the electric motor 11b electrical power to be supplied) is determined on the basis of a target and actual boost pressure and the electric motor 11b causes, instead of a regeneration of electrical power, charging support depending on the operating state of the internal combustion engine 1 perform. The ECU 16 cooperates with the control unit 21 and controls the electric motor 11b on. The ECU 16 and the control unit 21 act as an electrical control device.

Zunächst wird bestimmt (S200), ob eine (im Folgenden als "Anfettungspitzenaktions-Forderung" bezeichnete) Forderung nach einer Anfettungsspitzenaktion vorliegt. Eine Anfettungspitzenaktions-Forderung ergeht bei laufender Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung/Steuerung. Bei der vorgenannten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung/Steuerung kann eine Anfettungsspitzenaktion durchgeführt werden. Dabei ergeht eine Anfettungsspitzenaktions-Forderung, in Abhängigkeit von welcher die Kraftstoffeinspritzmenge gesteuert wird. Falls erforderlich wird dabei die Ansaugluftmenge durch die Drosselklappe 13 oder die Abgasrückführungsmenge durch das AGR-Ventil 25 gesteuert. Beispielsweise wird bei einer Fortsetzung des Betriebs im Magerverbrennungsbereich NOx im NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 angereichert. Dementsprechend wird bei einer Fortsetzung des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 im Magerverbrennungsbereich über mehrere zehn Sekunden hinweg eine Anfettungsspitzenaktion über mehrere Zehntel einer Sekunde bis hin zu einer Sekunde hinweg durchgeführt.First, it is determined (S200) whether there is a request for a peaking action (hereinafter referred to as a "peaking action request"). A peak enrichment action request occurs while the air-fuel ratio control is running. In the aforementioned air-fuel ratio regulation / control, an enrichment peak action can be carried out. This leads to a request for enrichment peaks depending on which fuel injection quantity is controlled. If necessary, the intake air volume through the throttle valve 13 or the exhaust gas recirculation amount through the EGR valve 25 controlled. For example, if operation continues in the lean-burn region, NOx in the NOx storage reduction catalytic converter 29 enriched. Accordingly, if the operation of the internal combustion engine 1 continues in the lean-burn region for several tens of seconds, an enrichment peak action is carried out over several tenths of a second up to one second.

wenn keine Anfettungsspitzenaktions-Forderung vorliegt, ist die Steuerung gemäß dem in 2 gezeigten Flussdiagramm zu Ende. Wenn dagegen eine Anfettungsspitzenaktions-Forderung vorliegt, wird zunächst bestimmt (S210), ob der Elektromotor 11b in der Weise angetrieben wird, dass er vom Steuergerät 21 angesteuert wird, und anschließend die Ansaugluftmenge vermindert. Die Tatsache, dass der Elektromotor 11b angetrieben wird, bedeutet, dass der Elektromotor 11b mit elektrischer Leistung versorgt wird und die Aufladung unterstützt. Wenn im Schritt S210 eine positive Antwort erhalten wird, wird daher die Zufuhr von elektrischer Leistung zum Elektromotor 11b und die dadurch bewirkte Aufladungsunterstützung durch den Elektromotor 11b unterbrochen (S220). Anschließend wird die Regeneration von elektrischer Leistung eingeleitet (S230).if there is no enrichment peak action request, control is according to the in 2 shown flowchart to the end. On the other hand, if there is a request for an enrichment peak action, it is first determined (S210) whether the electric motor 11b in such a way that it is driven by the control unit 21 is controlled, and then the amount of intake air is reduced. The fact that the electric motor 11b is driven means the electric motor 11b is supplied with electrical power and supports charging. Therefore, if an affirmative answer is obtained in step S210, the supply of electric power to the electric motor 11b and the charging support caused thereby by the electric motor 11b interrupted (S220). The regeneration of electrical power is then initiated (S230).

Durch die Unterbrechung der Aufladungsunterstützung und Einleitung der Regeneration von elektrischer Leistung, wird der Drehung der Turbine-Verdichter-Einheit 11a ein Widerstand entgegengesetzt, wodurch die Ansaugluftmenge vermindert wird. Durch die Verminderung der Ansaugluftmenge während der Anfettungsspitzenaktion kann der Grad der Anfettung weiter erhöht und eine größere NOx-Menge zuverlässig freigegeben werden. In der Ausführungsform wird das aus dem NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator 29 freigegebene NOx durch den NOx-Speicher-Reduk tions-Katalysator 29 selbst abgebaut. Da die Ansaugluftmenge unmittelbar durch die Steuerung des Elektromotors 11b vermindert wird, lässt sich der Zustand, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett ist, rasch realisieren. Dementsprechend tritt auch der Effekt der Anfettungsspitzenaktion rasch zutage.By interrupting the charging support and initiating the regeneration of electrical power, the rotation of the turbine-compressor unit is stopped 11a resistance is opposed, thereby reducing the amount of intake air. By reducing the amount of intake air during the peak enrichment action, the degree of enrichment can be increased further and a larger amount of NOx can be released reliably. In the embodiment, this becomes the NOx storage reduction catalyst 29 released NOx through the NOx storage reduction catalyst 29 self-dismantled. Because the intake air quantity directly through the control of the electric motor 11b is reduced, the state in which the air-fuel ratio is rich can be quickly realized. Accordingly, the effect of the greasing tip action comes to light quickly.

Wenn dagegen im Schritt S210 eine negative Antwort erhalten wird, wird anschließend bestimmt (S240), ob bereits die Regeneration von elektrischer Leistung durch den Elektormotor 11b stattfindet. Wenn im Schritt S240 eine negative Antwort erhalten wird, d.h. wenn weder eine Aufladungsunterstützung noch eine Regeneration von elektrischer Leistung durch den Elektromotor 11b stattfindet, wird die Regeneration von elektrischer Leistung eingeleitet (S230) und dadurch die Ansaugluftmenge vermindert. Auch in diesem Fall lässt sich der Effekt der Anfettungsspitzenaktion zuverlässig und rasch erhalten. Wenn im Schritt S240 eine positive Antwort erhalten wird, wird der Betrag der Regeneration von elektrischer Leistung erhöht (S250). Wie im Fall der Ausführungsform kann für den Fall, dass das Steuergerät 21 eine variable Steuerung des Betrags der Regeneration von elektrischer Leistung ausführt, die Ansaugluftmenge beispielsweise dadurch vermindert werden, dass der Betrag der Regeneration von elektrischer Leistung erhöht wird.On the other hand, if a negative answer is obtained in step S210, it is then determined (S240) whether the regeneration of electrical power by the electric motor is already in progress 11b takes place. If a negative answer is obtained in step S240, that is, if neither charging support nor regeneration of electrical power by the electric motor 11b regeneration of electrical power is initiated (S230), thereby reducing the intake air volume. In this case too, the effect of the greasing tip action can be obtained reliably and quickly. If an affirmative answer is obtained in step S240, the amount of electric power regeneration is increased (S250). As in the case of the embodiment, in the event that the control unit 21 performs variable control of the amount of electric power regeneration, the amount of intake air is reduced, for example, by increasing the amount of electric power regeneration.

Wenn bereits ein maximaler Betrag der elektrischen Leistung erzeugt wird, kann die Öffnung der Drosselklappe 13 vermindert werden, etc.. Die im Schritt S230 eingeleitete Regeneration von elektrischer Leistung oder die Regeneration von elektrischer Leistung, deren Leistungserzeugungsbetrag im Schritt S250 erhöht wurde, wird über eine vorgegebene Zeit hinweg fortgesetzt (S260). Die vorgegebene Zeit lässt sich beispielsweise auf der Grundlage der Anfettungsspitzenaktionszeit ermitteln. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aber ohnehin rasch in ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis wechselt, kann der momentane Zustand selbstverständlich auch beibehalten werden. Dementsprechend lässt sich ein ausreichender Effekt nur dadurch erhalten, dass, wie im Fall der Ausführungsform, die Ansaugluftmenge unter Verwendung des Elektromotors 11b über die vorgegebene Zeit hinweg vermindert und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis geändert wird. Die optimale Zeit wird experimentell ermittelt und im voraus als die vorgegebene Zeit gesetzt. Des Weiteren kann die vorgegebene Zeit einen festen Wert haben oder so geregelt werden, dass sie in Abhängigkeit vom Ladedruck und dem Grad der Anfettung (dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der Anfettungsspitzenaktion, dem Unterschied der Luft-Kraftstoff-Verhältnisse vor und nach der Anfettungsspitzenaktion oder dergleichen) veränderlich ist.If a maximum amount of electrical power is already being generated, the throttle valve may open 13 are reduced, etc. The regeneration of electric power initiated in step S230 or the regeneration of electric power, the power generation amount of which was increased in step S250, continues over a predetermined time (S260). The predetermined time can be determined, for example, on the basis of the enrichment peak action time. If the air-fuel ratio changes quickly to a rich air-fuel ratio anyway, the current state can of course also be maintained. Accordingly, a sufficient effect can only be obtained by, as in the case of the embodiment, reducing the amount of intake air using the electric motor 11b over the predetermined time and changing the air-fuel ratio to a rich air-fuel ratio. The optimal time is determined experimentally and set in advance as the predetermined time. Furthermore, the predetermined time can have a fixed value or can be regulated in such a way that it is dependent on the boost pressure and the degree of enrichment (the air-fuel ratio during the enrichment peak action, the difference in the air-fuel ratios before and after the enrichment peak action or the like) is changeable.

Nach der Verminderung der Ansaugluftmenge durch den Elektromotor 11b über die vorgegebene Zeit hinweg kehrt der Prozess wieder in den Normalzustand zurück (S270). Im Besonderen wird, wie vorstehend erläutert, der Betrag der Unterstützung der Aufladung durch den Elektromotor 11b (d.h. der dem Elektromotor 11b zuzuführende Betrag der elektrischen Leistung) auf der Grundlage des Soll- und Ist-Ladedrucks entschieden; weiter wird der Elektromotor 11b auf der Grundlage der Steuerung zur Aufladungsunterstützung in Abhängigkeit von dem Zustand der Brennkraftmaschine 1 anstelle der Steuerung, die den Elektromotor 11b elektrische Leistung regenerieren lässt, gesteuert. Im Anschluss daran wird, wenn die Anfettungsspitzenaktion erneut durchgeführt wird, wieder die im Flussdiagramm von 2 dargestellte Steuerung durchgeführt. In der Ausführungsform wird die Regeneration von elektrischer Leistung eingeleitet und der Betrag der Regeneration von elektrischer Leistung entsprechend der Verminderung der Ansaugluftmenge durch den Elektromotor 11b erhöht. Dementsprechend wird der Vorteil erzielt, dass sich der energetische Wirkungsgrad durch die Regeneration von elektrischer Leistung erhöhen lässt.After the amount of intake air is reduced by the electric motor 11b the process returns to the normal state over the specified time (S270). Specifically, as explained above, the amount of support for charging by the electric motor 11b (ie, that of the electric motor 11b amount of electric power to be supplied) is decided on the basis of the target and actual boost pressure; the electric motor continues 11b based on the boost assist control depending on the condition of the internal combustion engine 1 instead of the control that causes the electric motor 11b to regenerate electric power. Thereafter, when the spike action is performed again, that in the flowchart of 2 shown control performed. In the embodiment, the electric power regeneration is initiated and the amount of electric power regeneration corresponding to the reduction in the amount of intake air by the electric motor 11b elevated. Accordingly, the advantage is achieved that the energy efficiency can be increased by the regeneration of electrical power.

Während der Anfettungsspitzenaktion kann sich eine sprung- oder stufenartige Änderung des Ausgangsmoments der Brennkraftmaschine 1 ergeben. Insbesondere dann, wenn die Anfettungsspitzenaktion während des Betriebs im Magerverbrennungsbereich durchgeführt wird, ändert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis abrupt von einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Dementsprechend besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Momentensprung bemerkbar macht. Daher wird in der Ausführungsform der Zündzeitpunkt in der Weise verstellt (in Richtung spät), dass das Ausgangsmoment vor und nach der Anfettungsspitzenaktion im Wesentlichen unverändert ist.During the enrichment peak action, a sudden or step-like change in the output torque of the internal combustion engine can occur 1 result. In particular, when the rich spike action is performed during operation in the lean-burn region, the air-fuel ratio changes abruptly from a lean air-fuel ratio to a rich air-fuel ratio. Accordingly, there is a likelihood that a moment jump will be noticeable. Therefore, in the embodiment, the ignition timing is adjusted (in the late direction) such that the output torque before and after the enrichment peak action is essentially unchanged.

Die Erfindung ist aber nicht auf die vorstehend erläuterte Ausführungsform beschränkt. In der vorstehend erläuterten Ausführungsform wird beispielsweise in dem Fall, in dem die Anfettungsspitzenaktion durchgeführt wird (d.h. in dem Fall, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zwangsangefettet und aus dem NOx-Speicher-Material NOx freigegegeben wird), wenn der Elektromotor 11b des Turboladers angetrieben wird (d.h., wenn eine Aufladungsunterstützung stattfindet), der Elektromotor 11b angehalten und die Regeneration von elektrischer Leistung eingeleitet. Da sich der Effekt der Verminderung der Ansaugluftmenge aber auch allein dadurch erhalten lässt, dass der Antrieb des Elektromotors unterbrochen wird, ist es auch möglich, nur den angetriebenen Elektromotor anzuhalten.However, the invention is not limited to the embodiment explained above. In the embodiment explained above, for example, in the case where the enrichment peak action is carried out (ie in the case where the air-fuel ratio of the exhaust gas is forcedly enriched and NOx is released from the NOx storage material), when the electric motor 11b of the turbocharger is driven (ie, when boost assistance takes place), the electric motor 11b stopped and the regeneration of electrical power initiated. However, since the effect of reducing the intake air quantity can also be obtained solely by interrupting the drive of the electric motor, it is also possible to stop only the driven electric motor.

Des Weiteren speichert das NOx-Speicher-Material (d.h. der NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator) tendentiell SOx (Schwefeloxid) dauerhafter als NOx. Daher wird eine im Kraftstoff oder Brennkraftmaschinenöl enthaltene Schwefelkomponente im NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator als SOx gespeichert mit der Folge, dass die Kapazität zur Speicherung von NOx vermindert wird, wodurch eine sogenannte SOx-Vergiftung entstehen kann. Zur Vermeidung einer SOx-Vergiftung kann aber die Anfettungsspitzenaktion durchgeführt werden. Bei dieser Anfettungsspitzenaktion werden sowohl NOx als auch SOx freigegeben. Dementsprechend bildet die Verminderung der Ansaugluftmenge durch eine entsprechende Steuerung des Elektromotors 11b in jedem Fall einen wesentlichen Teil der Erfindung.Furthermore, the NOx storage material stores (ie the NOx storage reducti ons catalyst) tend to be SOx (sulfur oxide) more permanent than NOx. Therefore, a sulfur component contained in the fuel or engine oil is stored in the NOx storage reduction catalyst as SOx, with the result that the capacity for storing NOx is reduced, which can cause so-called SOx poisoning. In order to avoid SOx poisoning, however, the greasing tip action can be carried out. This enrichment spike action releases both NOx and SOx. Accordingly, the reduction in the amount of intake air by appropriate control of the electric motor 11b in any case forms an essential part of the invention.

Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine umfasst daher ein NOx-Speicher-Material (beispielsweise den NOx-Speicher-Reduktionskatalysator) 29, der NOx speichert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases des einströmenden Abgases mager ist und gespeichertes Stickoxid NOx freigibt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases des einströmenden Abgases fett oder stöchiometrisch ist, einen an der Brennkraftmaschine 1 vorgesehenen Turbolader 11, einen Elektromotor 11b, der den Ladedruck durch einen Antrieb der Turbine-Verdichter-Einheit 11a des Turboladers 11 ändern und unter Nutzung der Abgasenergie elektrische Leistung regenerieren kann, und eine Elektromotorsteuereinrichtung 16, 21 zum Steuern des Elektromotors 11b, die den Elektromotor 11b so steuert, dass die Ansaugluftmenge vermindert wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zwangsangefettet und im NOx-Speicher-Material 29 gespeichertes NOx freigegeben wird. Diese Steuervorrichtung bzw. das durch die Steuervorrichtung ausgeführte Steuerverfahren ermöglichen die zuverlässige Freigabe von NOx aus dem NOx-Speicher-Material.A control device according to the invention for an internal combustion engine therefore comprises a NOx storage material (for example the NOx storage reduction catalyst). 29 that stores NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas of the incoming exhaust gas is lean and releases stored nitrogen oxide NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas of the incoming exhaust gas is rich or stoichiometric, one at the internal combustion engine 1 provided turbocharger 11 , an electric motor 11b that boost pressure by driving the turbine compressor unit 11a of the turbocharger 11 change and regenerate electrical power using the exhaust gas energy, and an electric motor control device 16 . 21 to control the electric motor 11b that the electric motor 11b controls so that the amount of intake air is reduced when the air-fuel ratio of the exhaust gas is greased and in the NOx storage material 29 stored NOx is released. This control device or the control method carried out by the control device enable the reliable release of NOx from the NOx storage material.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff "Speicherung" hier das Zurückhalten einer Substanz (feste, flüssige, gasförmige Moleküle) durch Adsorption, Adhäsion, Absorption, Einfangen, Okklusion und/oder dergleichen bedeutet.It should be noted that the term "storage" here the restraint a substance (solid, liquid, gaseous molecules) through adsorption, adhesion, Absorption, trapping, occlusion and / or the like means.

Claims (12)

Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit: einem in einer Abgasleitung (6) der Brennkraftmaschine (1) vorgesehenen NOx-Speicher-Material (29), das NOx speichert, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des einströmenden Abgases mager ist, und gespeichertes NOx freigibt, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett oder stöchiometrisch ist, einem an der Brennkraftmaschine (1) vorgesehenen Turbolader (11), einem Elektromotor (11b), der durch einen Antrieb einer Turbine-Verdichter-Einheit (11a) des Turboladers (11) den Ladedruck ändern und unter Verwendung der Abgasenergie elektrische Leistung regenerieren kann, und einer Elektromotorsteuereinrichtung (16, 21) zum Antreiben des Elektromotors (11b) und Durchführen einer Steuerung zur Regeneration von elektrischer Leistung, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorsteuereinrichtung (16, 21) den Elektromotor (11b) so steuert, dass die in die Brennkraftmaschine (1) anzusaugende Luftmenge vermindert wird, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoffverhältnis zwangsangefettet und aus dem NOx-Speicher-Material (29) gespeichertes NOx freigegeben wird.Control device for an internal combustion engine comprising: one in an exhaust pipe ( 6 ) of the internal combustion engine ( 1 ) provided NOx storage material ( 29 ) that stores NOx when the exhaust gas air-fuel ratio of the incoming exhaust gas is lean and releases NOx when the exhaust gas air fuel ratio is rich or stoichiometric at the internal combustion engine ( 1 ) provided turbocharger ( 11 ), an electric motor ( 11b ), which is driven by a turbine-compressor unit ( 11a ) of the turbocharger ( 11 ) can change the boost pressure and regenerate electrical power using the exhaust gas energy, and an electric motor control device ( 16 . 21 ) to drive the electric motor ( 11b ) and performing a control for the regeneration of electrical power, characterized in that the electric motor control device ( 16 . 21 ) the electric motor ( 11b ) controls so that the in the internal combustion engine ( 1 ) the amount of air to be sucked in is reduced if the exhaust gas / air / fuel ratio is greased and made of the NOx storage material ( 29 ) stored NOx is released. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorsteuereinrichtung (16, 21) den Betrag der dem Elektromotor (11b) zuzuführenden elektrischen Leistung reduziert, um die in die Brennkraftmaschine (1) anzusaugende Luftmenge zu vermindern.Internal combustion engine control device according to claim 1, characterized in that the electric motor control device ( 16 . 21 ) the amount of the electric motor ( 11b ) electrical power to be supplied is reduced to the internal combustion engine ( 1 ) reduce the amount of air to be sucked in. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotor- Steuereinrichtung (16, 21) den Betrag der dem Elektromotor (11b) zuzuführenden elektrischen Leistung bis auf Null reduziert, um die in die Brennkraftmaschine (1) anzusaugende Luftmenge zu vermindern.Internal combustion engine control device according to claim 1 or 2, characterized in that the electric motor control device ( 16 . 21 ) the amount of the electric motor ( 11b ) to be reduced to zero electrical power to be fed into the internal combustion engine ( 1 ) reduce the amount of air to be sucked in. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorsteuereinrichtung (16, 21) den Elektromotor (11b) elektrische Leistung regenieren lässt, wenn der Betrag der dem Elektromotor (11b) zuzuführenden elektrischen Leistung bis auf Null reduziert ist.Internal combustion engine control device according to claim 3, characterized in that the electric motor control device ( 16 . 21 ) the electric motor ( 11b ) can regenerate electrical power if the amount of the electric motor ( 11b ) electrical power to be supplied is reduced to zero. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorsteuereinrichtung (16, 21) den Betrag der vom Elektromotor (11b) regenerierten elektrischen Leistung erhöht, um die in die Brennkraftmaschine (1) anzusaugende Luftmenge zu vermindern.Internal combustion engine control device according to claim 1, characterized in that the electric motor control device ( 16 . 21 ) the amount of the electric motor ( 11b ) regenerated electrical power increases to the in the internal combustion engine ( 1 ) reduce the amount of air to be sucked in. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorsteuereinrichtung (16, 21) des Weiteren die Funktion hat, die Öffnung einer Drosselklappe (13) der Brennkraftmaschine (1) einzustellen, und die Öffnung der Drosselklappe (13) der Brennkraftmaschine (1) reduziert.Internal combustion engine control device according to claim 5, characterized in that the electric motor control device ( 16 . 21 ) also has the function of opening a throttle valve ( 13 ) of the internal combustion engine ( 1 ) and the opening of the throttle valve ( 13 ) of the internal combustion engine ( 1 ) reduced. Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem in einer Abgasleitung (6) der Brennkraftmaschine (1) vorgesehenen NOx-Speicher-Material (29), das NOx speichert, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des einströmenden Abgases mager ist, und gespeichertes NOx freigibt, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett oder stöchiometrisch ist, einem an der Brennkraftmaschine (1) vorgesehenen Turbolader (11) und einem Elektromotor (11b), der durch einen Antrieb einer Turbine-Verdichter-Einheit (11a) des Turboladers (11) den Ladedruck ändern und unter Nutzung der Abgasenergie elektrische Leistung regenerieren kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11b) so gesteuert wird, dass die in die Brennkraftmaschine (1) anzusaugende Luftmenge vermindert wird, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoffverhältnis zwangsangefettet und aus dem NOx-Speicher-Material (29) gespeichertes NOx freigegeben wird.Control method for an internal combustion engine with an in an exhaust pipe ( 6 ) of the internal combustion engine ( 1 ) provided NOx storage material ( 29 ) that stores NOx when the exhaust gas air-fuel ratio of the incoming exhaust gas is lean and releases NOx when the exhaust gas air fuel ratio is rich or stoichiometric at the internal combustion engine ( 1 ) provided turbocharger ( 11 ) and an electric motor ( 11b ), which is driven by a turbine compressor ter unit ( 11a ) of the turbocharger ( 11 ) can change the boost pressure and regenerate electrical power using the exhaust gas energy, characterized in that the electric motor ( 11b ) is controlled so that the in the internal combustion engine ( 1 ) the amount of air to be sucked in is reduced if the exhaust gas / air / fuel ratio is greased and made of the NOx storage material ( 29 ) stored NOx is released. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der dem Elektromotor (11b) zuzuführenden elektrischen Leistung reduziert wird.Internal combustion engine control device according to claim 7, characterized in that the amount of the electric motor ( 11b ) electrical power to be supplied is reduced. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der dem Elektromotor (11b) zuzuführenden elektrischen Leistung bis auf Null reduziert wird.Internal combustion engine control device according to claim 7 or 8, characterized in that the amount of the electric motor ( 11b ) electrical power to be supplied is reduced to zero. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11b) dazu veranlasst wird, elektrische Leistung zu regenerieren, wenn der Betrag der dem Elektromotor (11b) zuzuführenden elektrischen Leistung bis auf Null reduziert ist.Internal combustion engine control device according to claim 9, characterized in that the electric motor ( 11b ) is caused to regenerate electrical power when the amount of the electric motor ( 11b ) electrical power to be supplied is reduced to zero. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der vom Elektromotor (11b) regenerierten elektrischen Leistung erhöht wird.Internal combustion engine control device according to claim 7, characterized in that the amount of the electric motor ( 11b ) regenerated electrical power is increased. Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung der Drosselklappe (13) der Brennkraftmaschine (1) reduziert wird.Internal combustion engine control device according to claim 11, characterized in that the opening of the throttle valve ( 13 ) of the internal combustion engine ( 1 ) is reduced.
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