DE19705335C1 - Verfahren zur Regeneration eines Speicherkatalysators - Google Patents

Verfahren zur Regeneration eines Speicherkatalysators

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regeneration eines Speicherkatalysators gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Speicherkatalysatoren werden beispielsweise bei Motoren mit magerer Verbrennung eingesetzt, um die geforderten Abgas­ grenzwerte einhalten zu können. Dabei werden vorzugsweise Speicherkatalysatoren verwendet, die die bei der Verbrennung erzeugten NOx-Verbindungen absorbieren. Da jedoch die Spei­ cherkapazität des Speicherkatalysators begrenzt ist, ist es notwendig, eine bedarfsgerechte Regeneration des Speicherka­ talysators durchzuführen.
In der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 196 07 151.8-13 ist ein Verfahren zur Regeneration eines Speicherkatalysators beschrieben, bei dem eine bedarfsgerechte Regeneration des Speicherkatalysators durchgeführt wird, wenn eine vorgegebene Menge an NOx-Verbindungen, die am Ausgang des Speicherkataly­ sator ausgegeben wird, überschritten wird.
Aus DE 195 22 165 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Regelung einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, bei der eine Abgasreinigungskatalysatoreinrichtung vorgesehen ist, die im Abgas enthaltene Stickstoffoxide absorbiert, wenn der Motor in einem Magerverbrennungszustand ist. Befindet sich der Motor in einem Fettverbrennungszustand, so werden die absorbierten Stickstoffoxide desoxidiert. Die Motorrege­ lungsvorrichtung weist eine elektronische Steuereinheit zum Schätzen der Menge anderer Reinigungsfähigkeitsverringerungs­ substanzen als Stickstoffoxide auf, welche die Stickstoff­ oxidabsorbtionsfähigkeit der Katalysatoreinrichtung herab­ setzt und von der Katalysatoreinrichtung absorbiert wird. Beispielsweise werden Sulfatverbindungen als Reinigungsfähig­ keitsverringerungssubstanzen von der Katalysatoreinrichtung absorbiert. Für die Schätzung wird der akkumulierte Wert der Fahrzeugstrecke, der Kraftstoffverbrauch des Motors oder die Ansaugluftmenge verwendet. Überschreitet die geschätzte Ad­ sorbtionsmenge an Reinigungsfähigkeitsverringerungssubstanzen eine vorbestimmte Adsorbtionsmenge, so wird eine Regenerati­ onsphase gestartet.
Die Aufgabe der Erfindung beruht darin, das Speicherverhalten des Speicherkatalysators zu verbessern.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Ein Vorteil der Erfindung beruht darin, daß eine Regeneration zum Abbau von im Speicherkatalysator abge­ speicherten Sulfates durchgeführt wird. Dadurch wird er­ reicht, daß die Speicherkapazität des Speicherkatalysators zur Aufnahme von NOx-Verbindungen verbessert wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung beruht darin, daß bei der Berechnung der Regenerationsphase die thermische Alterung des Speicherkatalysators berücksichtigt wird. Vorteilhafte Aus­ bildungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: Eine schematische Anordnung einer Brennkraftmaschine mit einem Speicherkatalysator,
Fig. 2: Ein erstes Verfahren zur Regeneration des Speicher­ katalysators und
Fig. 3: Ein zweites Verfahren zur Regeneration des Speicher­ katalysators.
Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 2, die mit einem An­ saugtrakt 1 und einem Abgastrakt 3 verbunden ist. Im Ansaug­ trakt 1 ist ein Temperaturfühler 9 und eine Lastmeßeinrich­ tung 11, beispielsweise ein Luftmassenmesser oder ein Druck­ messer angeordnet. Die Brennkraftmaschine 2 umfaßt eine Ein­ spritzanlage, die über eine Kraftstoffleitung 19 mit einem Kraftstofftank 18 in Verbindung steht. Der Abgastrakt 3 führt zu einem Speicherkatalysator 4, der insbesondere NOx- Verbindungen absorbiert und über einen Temperatursensor 13 verfügt. Nach dem Speicherkatalysator 4 ist im Abgastrakt 3 ein Abgassensor 16 angeordnet, der vorzugsweise die Konzen­ tration von Kohlenwasserstoffen oder die Konzentration von reduzierenden Abgaskomponenten wie z. B. Kohlenmonoxid und Wasserdampf mißt. Zwischen der Brennkraftmaschine 2 und dem Speicherkatalysator 4 ist eine Lambdasonde 14 im Abgastrakt 3 vorgesehen, mit der das Kraftstoff-zu-Luftverhältnis vor dem Speicherkatalysator 4 bestimmt wird.
Es ist zudem ein Steuergerät 5 vorgesehen, das über eine Da­ tenleitung mit einem Datenspeicher 6, über eine Lastmeßlei­ tung 12 mit der Lastmeßeinrichtung 11, über eine Temperatur­ meßleitung 10 mit dem Temperaturfühler 9, über eine dritte Meßleitung 21 mit einem Schwefelsensor 20, der im Abgastrakt 3 eingebracht ist, über Daten- und Steuerleitungen 8 mit der Brennkraftmaschine 2, über eine zweite Meßleitung 15 mit der Lambdasonde 14, über eine erste Meßleitung 7 mit dem Tempera­ tursensor 13 und über eine vierte Meßleitung 17 mit dem Ab­ gassensor 16 verbunden ist.
Fig. 2 zeigt ein Verfahren für die Sulfatregeneration des Speicherkatalysators 4. Bei Programmpunkt 50 erfolgt der Start der Brennkraftmaschine und bei Programmpunkt 51 ermit­ telt das Steuergerät 5 den Schwefelgehalt des Kraftstoffes, der der Brennkraftmaschine 2 zugeführt wird. Dazu wird entwe­ der der Schwefelgehalt im Abgas direkt über den Schwefelsen­ sor 20 bestimmt oder in einer vorgegebenen Tabelle im Daten­ speicher 6 ein vorgegebener Schwefelgehalt ausgelesen.
Anschließend ermittelt das Steuergerät 5 den von der Brenn­ kraftmaschine 2 verbrauchten Kraftstoff bei Programmpunkt 52. Die folgenden Programmpunkte 53 bis 55 werden vom Steuergerät 5 einzeln oder in Kombination nur vorzugsweise durchgeführt, so daß bei einfachen Verfahren nach Abarbeitung des Programm­ punktes 52 sofort nach Programmpunkt 56 verzweigt wird.
Vorzugsweise bewertet das Steuergerät 5 den verbrauchten Kraftstoff bei Programmpunkt 53 in Abhängigkeit von der Last und/ oder der Drehzahl der Brennkraftmaschine 2, bei der der Kraftstoff verbraucht wurde. Weiterhin wird der Kraftstoff­ verbrauch vorzugsweise vom Steuergerät 5 bei Programmpunkt 54 in Abhängigkeit von dem Kraftstoff-zu-Luftverhältnis bewer­ tet, unter dem der Kraftstoff verbrannt wurde. Anschließend berücksichtigt das Steuergerät 5 bei Programmpunkt 55 vor­ zugsweise die Temperatur des Speicherkatalysators 4, die bei der Verbrennung des Kraftstoffes vorherrscht, als Wichtungs­ faktor.
Anschließend wird bei Programmpunkt 56 die im Speicherkataly­ sator 4 vorliegende Abspeicherung von Sulfat in Abhängigkeit vom Kraftstoffverbrauch vom Steuergerät 5 berechnet. Vorzugs­ weise berücksichtigt das Steuergerät 5 bei der Berechnung der Sulfatabspeicherung die Last und/oder die Drehzahl, und/oder das Kraftstoff-zu-Luftverhältnis und/oder die Katalysatortem­ peratur, bei der der Kraftstoff verbrannt wurde. Auf diese Weise wird eine genaue Berechnung des abgespeicherten Sulfa­ tes ermöglicht.
Anschließend vergleicht das Steuergerät 5 bei Programmpunkt 57 die bei Programmpunkt 56 berechnete Sulfatabspeicherung mit einer vorgegebenen maximalen Sulfatabspeicherung. Ergibt der Vergleich bei Programmpunkt 57, daß die Sulfatahspeiche­ rung größer als die vorgegebene, maximale Sulfatabspeicherung ist, so wird nach Programmpunkt 58 verzweigt und eine Sul­ fatregeneration des Speicherkatalysators 4 durchgeführt. Dazu wird der Speicherkatalysator 4 auf eine Temperatur von über 600°C erhitzt und der Brennkraftmaschine 2 ein Kraftstoff­ zu-Luft-Gemisch zugeführt, das einer Luftzahl λ < 1 ent­ spricht. Vorzugsweise wird ein Kraftstoff-zu-Luft-Gemisch verwendet, das einer Luftzahl λ von 0,99 bis 0,96, vorzugs­ weise einer Luftzahl von 0,97 entspricht.
Die Aufheizung des Speicherkatalysators 4 wird dadurch er­ reicht, daß das Steuergerät 5 eine höhere Last, d. h. ein hö­ heres Drehmoment bei der Brennkraftmaschine 2 einstellt und den Zündwinkel der Brennkraftmaschine 2 nach spät verstellt.
Die Sulfatregenerationsphase wird vom Steuergerät 5 für eine vorgegebene Zeitdauer durchgeführt, die experimentell fest­ gelegt ist und vorzugsweise von der Menge der Sulfatspeiche­ rung im Speicherkatalysator 4 oder von der Menge des ver­ brauchten Kraftstoffes abhängt.
In einer einfachen Ausführung hängt die Zeitdauer der Regene­ rationsphase von der Zeitdauer ab, in der die Brennkraftma­ schine 2 mit einem Kraftstoff-zu-Luftverhältnis betrieben wurde, das einer Luftzahl von λ < 1 entspricht.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung schaltet das Steuergerät 5 die Regenerationsphase in Abhängigkeit von dem HC-Meßsignal ab, das vom Abgassensor 16 zugeführt wird. Über­ steigt die vom Abgassensor 16 gemessene HC-Konzentration im Abgas nach dem Speicherkatalysator 4 einen vorgegebenen Wert, so schaltet das Steuergerät 5 die Regenerationsphase für den Abbau des im Speicherkatalysator 4 abgespeicherten Sulfats ab.
Anschließend wird nach Programmpunkt 51 zurückverzweigt.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 57, daß die bei Pro­ grammpunkt 56 berechnete Sulfatabspeicherung unter der maxi­ malen Sulfatabspeicherung liegt, so wird anschließend nach Programmpunkt 51 zurückverzweigt und das Verfahren erneut durchlaufen.
Fig. 3 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausbildung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens, bei dem bei Programmpunkt 30 ein Start der Brennkraftmaschine 2 erfolgt. Anschließend über­ prüft bei Programmpunkt 31 das Steuergerät 5, ob die Brenn­ kraftmaschine 2 in einem Magerbetrieb, d. h. mit einer Luft­ zahl von λ < 1 betrieben wird. Ist dies der Fall, so wird an­ schließend nach Programmpunkt 32 verzweigt.
Bei Programmpunkt 32 überprüft das Steuergerät 5, ob eine Re­ generationsphase für den Abbau von im Speicherkatalysator 4 abgelegten NOx-Verbindungen durchgeführt werden soll. Dabei überprüft das Steuergerät 5, ob z. B. die NOx-Konzentration nach dem Speicherkatalysator 4 oder die Beladung des Kataly­ sators einen entsprechenden Grenzwert überschreitet. Diese Verfahren sind ausführlich in der Patentanmeldung mit dem Ak­ tenzeichen 196 07 151.8-13 beschrieben und werden hier nicht näher ausgeführt.
Stellt das Steuergerät 5 fest, daß eine NOx- Regenerationsphase durchgeführt werden soll, dann wird der Brennkraftmaschine 2 ein fettes Kraftstoffgemisch für eine vorgegebene Zeitdauer zugeführt. Die NOx-Regenerationsphase wird abgeschlossen, wenn die NOx-Beladung des Speicherkataly­ sators einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Nach der NOx-Regenerationsphase wird nach Programmpunkt 33 verzweigt.
Bei Programmpunkt 33 berechnet das Steuergerät 5 die Spei­ cherkapazität des Speicherkatalysators 4, die proportional zur Anzahl der durchgeführten NOx-Regenerationsphasen ab­ nimmt, nach folgender Formel:
CK(n) = CK(n - 1) - CD,
wobei mit CK die Speicherkapazität für die Aufnahme von Stickoxid-Verbindungen im Speicherkatalysator 4, mit n die Anzahl der durchgeführten NOx-Regenerationszyklen, mit CD ei­ ne vorgegebene Speicherkapazität bezeichnet ist, mit der die Speicherkapazität des Speicherkatalysators 4 gemittelt über die Betriebsdauer zwischen zwei aufeinander folgenden NOx- Regenerationsphase abnimmt.
Anschließend wird eine relative Speicherbeladung zu Beginn einer NOx-Beladungsphase aufgrund von Sulfateinlagerung im Speicherkatalysator 4 nach folgender Formel berechnet:
CB = CK(n)/CK0,
wobei mit CB die relative Speicherbeladung zu Beginn einer NOx-Beladungsphase, mit CK(n) die Speicherkapazität nach der. Durchführung von n NOx-Regenerationsphasen und mit CK0 eine Basisspeicherkapazität bezeichnet ist, die der Speicherkata­ lysator 4 aufweist, wenn kein Sulfat im Speicherkatalysator 4 abgespeichert ist.
Die vorgegebene Speicherkapazität CD ist vorzugsweise vom Schwefelgehalt des verwendeten Kraftstoffes abhängig. Eine entsprechende Tabelle ist im Datenspeicher 6 abgelegt.
Eine Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird da­ durch erreicht, daß bei der Basisspeicherkapazität CKO die thermische Belastung, der der Speicherkatalysator 4 beim Be­ trieb ausgesetzt war, berücksichtigt. Dazu wird bei der Be­ rechnung der relativen Speicherbeladung CB die Basisspeicher­ kapazität CK0 mit einem Korrekturfaktor K bewertet (CK0.K), wobei der Korrekturfaktor K von der Zeit abhängt, in der die Brennkraftmaschine 2 mit vorgegebenen Last- und Drehzahlen betrieben wurde. Vorzugsweise hängt der Korrekturfaktor K von der thermischen Vergangenheit des Speicherkatalysators 4 ab, d. h. von der Zeit und der Temperatur, mit der der Speicher­ katalysator 4 bisher betrieben wurde. Die Temperatur des Speicherkatalysators 4 wird dazu entweder direkt gemessen, oder in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraft­ maschine 2 nach einem Temperaturmodell berechnet, wie dies beispielsweise in DE 44 33 631 beschrieben ist. Eine entspre­ chende Tabelle für den Korrekturfaktor K wird experimentell oder rechnerisch ermittelt und ist im Datenspeicher 6 abge­ legt.
Anschließend vergleicht das Steuergerät 5 bei Programmpunkt 34 die relative Speicherbeladung CB mit einem vorgegebenen Maximalwert MAX. Ergibt der Vergleich, daß die relative Spei­ cherbeladung größer als der Maximalwert ist, so wird an­ schließend bei Programmpunkt 35 eine Sulfatregenerationsphase angefordert. Diese kann entweder sofort vom Steuergerät 5 eingeleitet werden, oder wie in Fig. 3 dargestellt ist, erst dann durchgeführt werden, wenn die Abgastemperatur T einen vorgegebenen Schwellwert TG übersteigt.
Bei Programmpunkt 36 überprüft das Steuergerät 5, ob die Tem­ peratur T des Speicherkatalysators 4 einen vorgegebenen Schwellwert TG überschreitet. Ist dies der Fall, so wird an­ schließend nach Programmpunkt 37 verzweigt und eine Sulfatre­ generationsphase durchgeführt. Bei der Sulfatregenerati­ onsphase befindet sich der Speicherkatalysator 4 auf einem Temperaturniveau, das über 600°C liegt. Im Gegensatz dazu wird eine NOx-Regenerationsphase bei Temperaturen unter 600°C durchgeführt. Zudem wird vom Steuergerät 5 der Brennkraftma­ schine 2 ein fettes Kraftstoffgemisch zugeführt, so daß redu­ zierende Abgasbedingungen im Speicherkatalysator 4 zum Abbau von Sulfatverbindungen vorliegen.
Vorzugsweise wird das fette Kraftstoffgemisch mit λ < 1 erst der Brennkraftmaschine 2 zugeführt, wenn nach dem Überschrei­ ten einer vorgegebenen Lastschwelle eine vorgegebene Warte­ zeit vergangen ist, so daß die Temperatur des Speicherkataly­ sators 4 sicher über 600°C liegt. Eine zusätzliche Tempera­ turerhöhung im Speicherkatalysator 4 kann dadurch erreicht werden, daß die Zündung in Richtung spät verstellt wird.
Während der Sulfatregenerationsphase wird in vorgegebenen Zeitabständen die Speicherkapazität des Speicherkatalysators 4 nach folgender Formel berechnet:
CK(i) = CK(i - 1) + CI, wobei mit CK(i) die Speicherkapazität zum Zeitpunkt i, mit CK (i - 1) die Speicherkapazität zum Zeit­ punkt i - 1 und mit CI eine vorgegebene Speicherkapazität be­ zeichnet ist, die vorzugsweise last- und drehzahlabhängig ist.
Ergibt die Berechnung der Speicherkapazität CK(i), daß die Speicherkapazität CK(i) gleich der Basisspeicherkapazität CK0 ist, so wird die Sulfatregenerationsphase abgebrochen und an­ schließend zu Programmpunkt 31 zurückverzweigt.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 31, daß kein Magerbe­ trieb vorliegt, so wird anschließend nach Programmpunkt 38 verzweigt. Bei Programmpunkt 38 überprüft das Steuergerät 5, ob ein Hochlastbetrieb vorliegt, der beispielsweise durch das Last- und Drehzahlsignal oder die Höhe der Abgastemperatur T bestimmt wird.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 38, daß kein Hochlastbe­ trieb vorliegt, so wird anschließend zu Programmpunkt 31 zu­ rückverzweigt.
Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 38, daß ein Hochlastbe­ trieb vorliegt, so wird anschließend bei Programmpunkt 39 ein Belastungsindex BI berechnet, der proportional zum Produkt aus der Last L und der Drehzahl D ist, wobei die Proportiona­ lität F vorzugsweise von der Abgastemperatur T abhängt:
BI = L . D . F(T). Im einfachsten Fall ist der Belastungsindex BI direkt proportional zur Last L, Drehzahl D und Temperatur T:
BI = L . D . T. Diese Abhängigkeit wird jedoch vom Fachmann ent­ sprechend den Gegebenheiten experimentell für jedes System ermittelt.
Anschließend wird bei Programmpunkt 40 der Korrekturfaktor K in Abhängigkeit von dem Belastungsindex BI vorgegebenen Zeit­ punkten mit gleichem Zeitabstand verkleinert:
K(i) = K(i - 1) - DK, wobei mit i ein Zeitpunkt und mit DK ein De­ krement für den Korrekturfaktor K bezeichnet ist, das vor­ zugsweise vom Belastungsindex BI abhängt (DK(BI)). Das Dekre­ ment DK wird experimentell ermittelt und ist in Form einer Tabelle im Datenspeicher 6 abgelegt. Anschließend wird nach Programmpunkt 31 zurückverzweigt. Damit ist die relative Speicherbeladung CB = CK(n)/CKO(K(i)) eine Funktion vom Kor­ rekturfaktor K(i), der die thermische Alterung des Speicher­ katalysators berücksichtigt. Im einfachsten Fall wird die Ba­ sisspeicherkapazität CK0 mit dem Korrekturfaktor K(i) multi­ pliziert. Somit ist die Entscheidung, ob eine Sulfatregenera­ tion durchgeführt werden soll, siehe Programmpunkt 34 mit der Abfrage : CB < MAX, von der thermischen Alterung des Speicher­ katalysators 4 abhängig.
Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Verfahrens beruht darin, daß die Auslösung der Sulfatregenerationsphase von der thermischen Alterung des Speicherkatalysators 4 abhängig ist. Somit wird eine die thermische Alterung berücksichtigende, bedarfsgerechte Regeneration des Speicherkatalysators er­ reicht.

Claims (9)

1. Verfahren zur Regeneration eines Speicherkatalysators, bei dem zu einem vorgebbaren Zeitpunkt eine Regenerationsphase zum Abbau des im Speicherkatalysator abgespeicherten Sulfa­ tes durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung des Zeitpunktes die thermische Alte­ rung des Speicherkatalysators (4) berücksichtigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt in Abhängigkeit von der im Speicherkatalysator ab­ gespeicherten Menge an Sulfat ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des im Speicherkatalysator abgespeicherten Sulfates in Abhängigkeit von der in der Brennkraftmaschine verbrannten Kraftstoffmenge berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Last und der Drehzahl und/oder in Abhängigkeit von dem Kraftstoff/Luft-Verhältnis und/oder in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur ge­ wichtet wird, bei der Kraftstoff verbrannt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt in Abhängigkeit von der Anzahl der durchgeführten Regenerationsphasen für den Abbau von Stickoxid-Verbindungen (NOx) festgelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei der Regenerationsphase zum Abbau von Sulfat der Speicherkatalysator eine Temperatur von über 600°C aufweist und zudem ein Kraftstoff/Luftgemisch der Brennkraft­ maschine zugeführt wird, das einer Luftzahl kleiner als 1 entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zeitpunkt vom Schwefelgehalt des Kraft­ stoffes abhängt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Alterung des Speicherkatalysators (4) in Abhängig­ keit von der Last und der Drehzahl und/oder in Abhängigkeit von der Katalysatortemperatur bestimmt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Speicherbeladung (CB) des Speicherkatalysators (4) mit zunehmender thermischer Alterung zunimmt, und daß eine Regenerationsphase für den Abbau von Sulfat ausgelöst wird, wenn die relative Speicherbeladung (CB) über einem Maximal­ wert liegt.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19830829C1 (de) * 1998-07-09 1999-04-08 Siemens Ag Verfahren zur Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
DE19851843A1 (de) * 1998-11-10 2000-05-11 Siemens Ag Verfahren zur Sulfatregeneration eines NOx-Speicherkatalysators für eine Mager-Brennkraftmaschine
DE19851564A1 (de) * 1998-11-09 2000-05-11 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben und Überprüfen eines NOx-Speicherreduktionskatalysators einer Mager-Brennkraftmaschine
DE19933712A1 (de) * 1999-07-19 2001-05-17 Volkswagen Ag Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine
DE19963921A1 (de) * 1999-12-31 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine
DE19963927A1 (de) * 1999-12-31 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine
DE19961165A1 (de) * 1999-12-17 2001-08-02 Volkswagen Ag Verfahren zur Entschwefelung eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NO¶x¶-Speicherkatalysators
DE10057936A1 (de) * 2000-11-22 2002-05-23 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
DE10057938A1 (de) * 2000-11-22 2002-05-23 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
DE10223595A1 (de) * 2002-05-27 2003-12-11 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit NOx-Speicherkatalysator
DE10137421B4 (de) * 2000-08-01 2004-04-01 Honda Giken Kogyo K.K. Abgasemissionssteuervorrichtung und -verfahren für einen Verbrennungsmotor
DE102005032941A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-18 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Desulfatisierung eines NOx-Speicherkatalysators
DE10032560B4 (de) * 2000-07-05 2010-04-08 Volkswagen Ag Verfahren zur Entschwefelung von wenigstens einem in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysator
DE10023791B4 (de) * 2000-05-15 2011-06-01 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasreinigungssystems
DE10023793B4 (de) * 2000-05-15 2012-10-25 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Entschwefelung einer Abgasreinigungsvorrichtung

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19923498A1 (de) * 1999-05-21 2000-11-23 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung einer Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
EP1059428B1 (de) * 1999-06-08 2005-12-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Abgasreinigungsvorrichtung und Regler für eine Brennkraftmaschine
DE19929293A1 (de) * 1999-06-25 2000-12-28 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung einer Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
DE19939053A1 (de) * 1999-08-18 2001-02-22 Volkswagen Ag Verfahren zur Regelung eines Verbrennungsvorgangs in einer Verbrennungskraftmaschine während einer Regeneration eines Speicherkatalysators
GB9921376D0 (en) 1999-09-10 1999-11-10 Johnson Matthey Plc Improving catalyst performance
DE10001432A1 (de) * 2000-01-15 2001-08-16 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Entschwefelung eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NO¶x¶-Speicherkatalysators
US6481199B1 (en) * 2000-03-17 2002-11-19 Ford Global Technologies, Inc. Control for improved vehicle performance
US6708483B1 (en) * 2000-03-17 2004-03-23 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for controlling lean-burn engine based upon predicted performance impact
US6327847B1 (en) * 2000-03-17 2001-12-11 Ford Global Technologies, Inc. Method for improved performance of a vehicle
DE10023789B4 (de) * 2000-05-15 2009-05-07 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Partikelbeladungszustandes eines Partikelfilters
DE10045939B4 (de) 2000-09-16 2016-05-04 Caterpillar Inc. Sensor zur Bestimmung der Konzentration von Schwefelverbindungen in einer Flüssigkeit
DE10053629A1 (de) * 2000-10-28 2002-05-02 Bayerische Motoren Werke Ag Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit einem Abgas-Katalysator
DE10054005A1 (de) 2000-11-01 2002-05-08 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betrieb einer Abgasreinigungsanlage mit Stickoxidspeicher
JP3925357B2 (ja) * 2002-08-30 2007-06-06 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化システムの制御方法
JP4803107B2 (ja) 2007-05-15 2011-10-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19522165A1 (de) * 1994-06-17 1995-12-21 Mitsubishi Motors Corp Vorrichtung und Verfahren für die Regelung einer Verbrennungskraftmaschine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2605586B2 (ja) * 1992-07-24 1997-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US5483795A (en) * 1993-01-19 1996-01-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification device of internal combustion engine
JP3228006B2 (ja) * 1994-06-30 2001-11-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化要素劣化検出装置
DE19626837A1 (de) * 1995-07-08 1997-01-09 Volkswagen Ag Dieselbrennkraftmaschine mit NOx-Speicher
EP0925431B1 (de) * 1996-09-05 2004-08-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Abgasreinigungsverfahren für eine brennkraftmaschine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19522165A1 (de) * 1994-06-17 1995-12-21 Mitsubishi Motors Corp Vorrichtung und Verfahren für die Regelung einer Verbrennungskraftmaschine

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19830829C1 (de) * 1998-07-09 1999-04-08 Siemens Ag Verfahren zur Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
DE19851564A1 (de) * 1998-11-09 2000-05-11 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben und Überprüfen eines NOx-Speicherreduktionskatalysators einer Mager-Brennkraftmaschine
DE19851564C2 (de) * 1998-11-09 2000-08-24 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben und Überprüfen eines NOx-Speicherreduktionskatalysators einer Mager-Brennkraftmaschine
DE19851843A1 (de) * 1998-11-10 2000-05-11 Siemens Ag Verfahren zur Sulfatregeneration eines NOx-Speicherkatalysators für eine Mager-Brennkraftmaschine
DE19851843B4 (de) * 1998-11-10 2005-06-09 Siemens Ag Verfahren zur Sulfatregeneration eines NOx-Speicherkatalysators für eine Mager-Brennkraftmaschine
DE19933712A1 (de) * 1999-07-19 2001-05-17 Volkswagen Ag Verfahren zur Regelung eines Arbeitsmodus einer Verbrennungskraftmaschine
DE19961165A1 (de) * 1999-12-17 2001-08-02 Volkswagen Ag Verfahren zur Entschwefelung eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NO¶x¶-Speicherkatalysators
DE19963921A1 (de) * 1999-12-31 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine
DE19963927A1 (de) * 1999-12-31 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine
DE10023793B4 (de) * 2000-05-15 2012-10-25 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Entschwefelung einer Abgasreinigungsvorrichtung
DE10023791B4 (de) * 2000-05-15 2011-06-01 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasreinigungssystems
DE10032560B4 (de) * 2000-07-05 2010-04-08 Volkswagen Ag Verfahren zur Entschwefelung von wenigstens einem in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysator
US6901749B2 (en) 2000-08-01 2005-06-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control system for internal combustion engine
DE10137421B4 (de) * 2000-08-01 2004-04-01 Honda Giken Kogyo K.K. Abgasemissionssteuervorrichtung und -verfahren für einen Verbrennungsmotor
DE10057938A1 (de) * 2000-11-22 2002-05-23 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
DE10057936A1 (de) * 2000-11-22 2002-05-23 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
DE10223595A1 (de) * 2002-05-27 2003-12-11 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit NOx-Speicherkatalysator
DE102005032941A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-18 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Desulfatisierung eines NOx-Speicherkatalysators

Also Published As

Publication number Publication date
DE59808003D1 (de) 2003-05-28
EP0858837B1 (de) 2003-04-23
EP0858837A2 (de) 1998-08-19
EP0858837A3 (de) 1998-12-09

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