EP1258620A2 - Verfahren zur Desulfatisierung eines NOx-Speichers bei einem Verbrennungsmotor - Google Patents

Verfahren zur Desulfatisierung eines NOx-Speichers bei einem Verbrennungsmotor Download PDF

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EP1258620A2
EP1258620A2 EP02007800A EP02007800A EP1258620A2 EP 1258620 A2 EP1258620 A2 EP 1258620A2 EP 02007800 A EP02007800 A EP 02007800A EP 02007800 A EP02007800 A EP 02007800A EP 1258620 A2 EP1258620 A2 EP 1258620A2
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Definitions

  • the invention relates to a method for desulfurizing a NO x storage device in an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • NO x accumulator in order to reduce the environmental impact and are then regularly eliminated in a regeneration process in the case of a rich mode of operation of the internal combustion engine.
  • NO x sensor can be used to identify the nitrogen oxide load in the storage and thus to control the regeneration process.
  • suitable models can also be used to infer the sulfur loading of the NO x storage.
  • a sulfur loading model is conventionally used to assess the extent of sulfur storage in the NO x storage, the sulfur loading model usually being designed in such a way that an artificial, sufficiently early desulfation is requested and carried out, even for predominantly short distances and in urban use becomes.
  • the object of the present invention is a method of the aforementioned Provide species with a desulfation that meets the needs.
  • a normal model calculation as is already known from the prior art used.
  • the knock signal or the knock control which is in the engine control in is present in most cases, evaluated and a knock sensitivity of the Fuel determined.
  • the amount of fuel used, determined and evaluated in particular during lean operation. On fuel consumption can be done, for example, by evaluating the injection processes or close the tank level evaluation.
  • Size can be determined, which is included in the model calculation and so affects that with a fuel with a high tendency to knock in shorter intervals desulfation is carried out. For a fuel with one less With a high tendency to knock, the desulfation intervals are selected further apart.
  • a map there is a relation between the knock sensitivity and the sulfur concentration in the fuel, depending on the tendency to knock deduces the sulfur concentration.
  • the present invention thus allows a simple and very inexpensive way perform a needs-based adaptation of the desulfation steps.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desulfatisierung eines NOx-Speichers bei einem Verbrennungsmotor, der zumindest zum Teil in einem Magermodus betrieben wird, wobei eine Modellrechnung zur Bestimmung eines Desulfatisierungsschrittes durchgeführt wird.
Zur bedarfsgerechten Adaption der Desulfatisierungsschritte wird, vorgeschlagen, dass ein Klopfsignal oder eine Klopfregelung ausgewertet und eine Klopfempfindlichkeit des Kraftstoffes bestimmt wird, dass ein Kraftstoffverbrauch ausgewertet wird und dass die Modellberechung in Abhängigkeit von der Klopfempfindlichkeit des Kraftstoffes und dem Kraftstoffverbrauch durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desulfatisierung eines NOx-Speichers bei einem Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, Motoren zumindest zum Teil in einem Magermodus zu betreiben, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. Bei dieser Betriebsweise werden jedoch Stickstoffoxide frei, die zur Verminderung der Umweltbelastung zunächst in einem sog. NOx-Speicher zwischengespeichert und dann regelmäßig in einem Regenerationsprozeß bei einer fetten Betriebsweise des Verbrennungsmotors beseitigt werden. Üblicherweise kann mit einem sog. NOx-Sensor die Stickoxidbelastung des Speichers erkannt und damit der Regenerationsablauf gesteuert werden.
Durch Detektion der Stickoxidbelastung der Abgase nach dem NOx-Speicher kann mittels geeigneter Modelle überdies auf die Schwefelbelastung des NOx-Speichers geschlossen werden.
Bei Motorsteuersystemen ohne einen NOx-Sensor wird herkömmlicherweise ein Schwefelbeladungsmodell zur Beurteilung des Ausmaßes der Schwefeleinlagerung im NOx-Speicher verwendet, wobei das Schwefelbeladungsmodell üblicherweise so ausgelegt ist, dass auch bei überwiegenden Kurzstrecken und im Stadtbetrieb eine künstliche, ausreichend frühe Desulfatisierung angefordert und durchgeführt wird.
Diese "künstlich eingeleitete" Desulfatisierung wird also auch dann durchgeführt, wenn der Speicher noch nicht entsprechend stark mit Schwefel beladen ist. Dies führt herkömmlicherweise zu einem höheren Kraftstoffaufwand, da bei den heute üblichen, hochwertigen, schwefelarmen Kraftstoffen zu häufig desulfatisiert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art mit einer bedarfsgerechten Desulfatisierung zur Verfügung zu stellen.
Ansatz bei der vorliegenden Erfindung ist der Gedanke, dass ein Zusammenhang zwischen der Klopfempfindlichkeit und dem Schwefelgehalt eines Kraftstoffs besteht. Zumeist sind nämlich hochschwefelhaltige Kraftstoffe auch wenig klopffest. Die Auswertung der Klopfregelung in Verbindung mit einer Verbrauchsermittelung (z.B. über Einspritzvorgänge oder eine Tankfüllstandsauswertung), findet erfindungsgemäß in die Modellrechnung Eingang, so dass bei einem qualitativ hochwertigen, schwefelarmen Kraftstoff, nicht mit der Häufigkeit, wie bei einem herkömmlichen System, desulfatisiert werden muss. Durch das Erkennen der klopfempfindlichen Kraftstoffe kann somit eine Verbesserung des Modells hinsichtlich des aktuellen Schwefelgehaltes im Tank erreicht werden, was wiederum zu einer exakteren Abschätzung des Verschwefelungsgrades und so zu einer Verringerung des Kraftstoffaufwandes führt. Überdies ist es möglich, einen teueren zusätzlichen NOx-Sensor zu vermeiden. Allgemein ist es also mit der vorliegenden Erfindung ohne weiteres möglich, häufige Desulfatisierungsvorgänge zu vermeiden und trotzdem eine Überladung des NOx-Speichers mit Schwefeloxiden zu verhindern.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine normale Modellberechnung, wie sie aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist, verwendet. Zudem wird das Klopfsignal oder die Klopfregelung, welche in der Motorsteuerung in den meisten Fällen vorhanden ist, ausgewertet und eine Klopfempfindlichkeit des Kraftstoffes bestimmt. Zudem wird der die Menge des verbrauchten Kraftstoffes, insbesondere während des Magerbetriebs, ermittelt und ausgewertet. Auf den Kraftstoffverbrauch kann man beispielsweise über die Auswertung der Einspritzvorgänge oder die Tankfüllstandsauswertung schließen. Natürlich sind auch andere Möglichkeiten denkbar, wir man auf den Kraftstoffverbrauch allgemein schließen kann. Aus den beiden Größen Klopfempfindlichkeit und Kraftstoffverbrauch kann sodann eine Größe bestimmt werden, die in die Modellrechnung einbezogen wird und sich so auswirkt, dass bei einem Kraftstoff mit hoher Klopfneigung in kürzeren Intervallen eine Desulfatisierung vorgenommen wird. Bei einem Kraftstoff mit einer weniger großen Klopfneigung werden die Desulfatisierungsintervalle weiter auseinander gewählt. In einem Kennfeld ist dabei eine Relation zwischen der Klopfempfindlichkeit und der Schwefelkonzentration im Kraftstoff abgelegt, wobei man je nach Klopfneigung auf die Schwefelkonzentration schließt.
Die vorliegende Erfindung erlaubt somit auf einfache und sehr kostengünstige Weise eine bedarfsgerechte Adaption der Desulfatisierungsschritte durchzuführen.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Desulfatisierung eines NOx-Speichers bei einem Verbrennungsmotor, der zumindest zum Teil in einem Magermodus betrieben wird, wobei eine Modellrechnung zur Bestimmung eines Desulfatisierungsschrittes durchgeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Klopfsignal oder eine Klopfregelung ausgewertet und eine Klopfempfindlichkeit des Kraftstoffes bestimmt wird,
    dass ein Kraftstoffverbrauch bestimmt wird, und
    dass die Modellberechung in Abhängigkeit von der Klopfempfindlichkeit des Kraftstoffes und der Tankfüllstandsauswertung durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffverbrauch während des Betriebs im Magermodus bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffverbrauch seit der letzten Desulfatisierung bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Relation zwischen der Klopfempfindlichkeit und der Schwefelkonzentration im Kraftstoff bestimmt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Relation zwischen Klopfempfindlichkeit und Schwefelkonzentration in einem Kennfeld oder einer Kennlinien abgelegt ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass aus der Klopfempfindlichkeit und dem Kraftstoffverbrauch ein Korrekturparameter bestimmt wird, der in die Modellrechnung eingeht und die Zeiträume zur und/oder der Desulfatisierung ändert.
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