EP1391601A2 - Verfahren zum Betreiben einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for operating a direct injection Internal combustion engine with a NOx storage catalyst included Catalyst system, the internal combustion engine optionally stoichiometrically homogeneous, is operated with stratified charge or homogeneously lean, according to the preamble of Claim 1.
- the invention has for its object to provide a method of the type mentioned above. Improve fuel consumption and pollutant emissions.
- the expected NOx raw mass flows are expediently in step (b) as well as exhaust gas mass flows from respective operating point-dependent maps certainly.
- the release or suppression is used to further optimize the mode selection the stratified charge operation and / or the homogeneous lean operation by a predetermined Delay time delayed.
- the dead time is predetermined, for example, as a fixed value or variable depending on a catalyst temperature, the exhaust gas or NOx raw mass flow, a loading state of the catalyst, a Catalyst state compared to the fresh state, a temperature of Internal combustion engine and / or a dwell time in stratified charge mode or Homogeneous lean operation determined.
- step (d) stratified charging or homogeneous lean operation is not selected. if these operating modes are controlled by an engine control system, for example due to a currently activated NOx regeneration can be suppressed.
- a maximum permissible in block 12 NOx raw mass flow and a maximum permissible exhaust gas mass flow for this Current engine operating point 10 as a function of an instantaneous temperature of the NOx storage catalyst determined.
- Stratified charge and homogeneously lean from operating point-dependent maps expected NOx raw mass flow and an expected exhaust gas mass flow determined separately for the respective operating mode.
- the to be expected for the stratified charge mode Mass flows for exhaust gas and NOx with the maximum permissible determined in block 12 Mass flows for exhaust gas and NOx compared. If the expected Mass flows for exhaust gas and NOx in stratified charge mode at this operating point maximum permissible NOx raw mass flow and the maximum permissible Exhaust gas mass flow does not exceed the stratified charge mode as at this Operating point permissible determined and a signal to a first on a branch 16 AND link 18 and a second AND link 20 given.
- those to be expected are homogeneously lean for the operating mode Mass flows for exhaust gas and NOx with the maximum permissible determined in block 12 Mass flows for exhaust gas and NOx compared. If the expected Mass flows for exhaust gas and NOx in homogeneous lean operation at this operating point the maximum permissible NOx raw mass flow and the maximum permissible Homogeneous lean operation is considered to be at this exhaust gas mass flow Operating point permitted determined and a signal to the first on a branch 30 AND link 18 and the third AND link 24 given.
- the target operating mode is stratified charging or homogeneous lean operation due to Signals of branches 34, 36 and 38 are only selected if these two Lean operating modes are not blocked due to other circumstances.
- Circumstances include, for example, a current NOx regeneration or the current operating point cannot be in shift operation or Homogeneous lean operation.
- the release or suppression of the Lean operating modes stratified charge and homogeneously lean are delayed by dead times, which either as a fixed value or variable depending on the catalyst temperature, the Exhaust gas or NOx raw mass flow, the loading state of the catalyst, the Catalyst state compared to the fresh state, the engine temperature, the Operating state change speed and / or the length of time in lean operation and possibly other influencing factors is determined.
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Abstract
Description
- der Schichtladebetrieb an dem momentanen Betriebspunkt zulässig ist, wenn der zu erwartende NOx-Rohmassenstrom sowie der zu erwartende Abgasmassenstrom für den Schichtladebetrieb jeweils den in Schritt (a) bestimmten maximal zulässigen NOx-Rohmassenstrom und den maximal zulässigen Abgasmassenstrom nicht übersteigt,
- der Schichtladebetrieb an dem momentanen Betriebspunkt nicht zulässig ist, wenn der zu erwartende NOx-Rohmassenstrom und/oder der zu erwartende Abgasmassenstrom für den Schichtladebetrieb jeweils den in Schritt (a) bestimmten maximal zulässigen NOx-Rohmassenstrom bzw. den maximal zulässigen Abgasmassenstrom übersteigt,
- der Homogen-Magerbetrieb an dem momentanen Betriebspunkt zulässig ist, wenn der zu erwartende NOx-Rohmassenstrom sowie der zu erwartende Abgasmassenstrom für den Homogen-Magerbetrieb jeweils den in Schritt (a) bestimmten maximal zulässigen NOx-Rohmassenstrom und den maximal zulässigen Abgasmassenstrom nicht übersteigt, sowie
- der Homogen-Magerbetrieb an dem momentanen Betriebspunkt nicht zulässig ist, wenn der zu erwartende NOx-Rohmassenstrom und/oder der zu erwartende Abgasmassenstrom für den Homogen-Magerbetrieb jeweils den in Schritt (a) bestimmten maximal zulässigen NOx-Rohmassenstrom bzw. den maximal zulässigen Abgasmassenstrom übersteigt, und
- im Schichtladebetrieb, wenn sowohl der Schichtladebetrieb als auch der Homogen-Magerbetrieb an dem momentanen Betriebspunkt zulässig ist,
- im Schichtladebetrieb, wenn an dem momentanen Betriebspunkt der Schichtladebetrieb zulässig und der Homogen-Magerbetrieb nicht zulässig ist,
- im Homogen-Magerbetrieb, wenn an dem momentanen Betriebspunkt der Schichtladebetrieb nicht zulässig und der Homogen-Magerbetrieb zulässig ist,
- homogen stöchiometrisch, wenn sowohl der Schichtladebetrieb als auch der Homogen-Magerbetrieb an dem momentanen Betriebspunkt nicht zulässig ist.
Claims (6)
- Verfahren zum Betreiben einer direkteinspritzenden, insbesondere fremdgezündeten, Brennkraftmaschine mit einem einen NOx-Speicherkatalysator enthaltenen Katalysatorsystem, wobei die Brennkraftmaschine wahlweise stöchiometrisch homogen, mit Schichtladung oder homogen-mager betrieben wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte,(a) Bestimmen eines maximal zulässigen NOx-Rohmassenstroms und eines maximal zulässigen Abgasmassenstroms in Abhängigkeit von einer Temperatur des NOx-Speicherkatalysators,(b) Bestimmen eines zu erwartenden NOx-Rohmassenstroms sowie eines zu erwartenden Abgasmassenstroms für den Schichtladebetrieb an einem momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine und Bestimmen eines zu erwartenden NOx-Rohmassenstroms sowie eines zu erwartenden Abgasmassenstroms für den Homogen-Magerbetrieb an einem momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine,(c) Vergleichen der in Schritt (b) bestimmten, zu erwartenden NOx-Rohmassenströme sowie Abgasmassenströme für den Schichtladebetrieb und den Homogen-Magerbetrieb mit den in Schritt (a) bestimmten maximal zulässigen NOx-Rohmassenstrom und maximal zulässigen Abgasmassenstrom und Feststellen, daßder Schichtladebetrieb an dem momentanen Betriebspunkt zulässig ist, wenn der zu erwartende NOx-Rohmassenstrom sowie der zu erwartende Abgasmassenstrom für den Schichtladebetrieb jeweils den in Schritt (a) bestimmten maximal zulässigen NOx-Rohmassenstrom und den maximal zulässigen Abgasmassenstrom nicht übersteigt,der Schichtladebetrieb an dem momentanen Betriebspunkt nicht zulässig ist, wenn der zu erwartende NOx-Rohmassenstrom und/oder der zu erwartende Abgasmassenstrom für den Schichtladebetrieb jeweils den in Schritt (a) bestimmten maximal zulässigen NOx-Rohmassenstrom bzw. den maximal zulässigen Abgasmassenstrom übersteigt,der Homogen-Magerbetrieb an dem momentanen Betriebspunkt zulässig ist, wenn der zu erwartende NOx-Rohmassenstrom sowie der zu erwartende Abgasmassenstrom für den Homogen-Magerbetrieb jeweils den in Schritt (a) bestimmten maximal zulässigen NOx-Rohmassenstrom und den maximal zulässigen Abgasmassenstrom nicht übersteigt, sowieder Homogen-Magerbetrieb an dem momentanen Betriebspunkt nicht zulässig ist, wenn der zu erwartende NOx-Rohmassenstrom und/oder der zu erwartende Abgasmassenstrom für den Homogen-Magerbetrieb jeweils den in Schritt (a) bestimmten maximal zulässigen NOx-Rohmassenstrom bzw. den maximal zulässigen Abgasmassenstrom übersteigt, und(d) Betreiben der Brennkraftmaschineim Schichtladebetrieb, wenn sowohl der Schichtladebetrieb als auch der Homogen-Magerbetrieb an dem momentanen Betriebspunkt zulässig ist,im Schichtladebetrieb, wenn an dem momentanen Betriebspunkt der Schichtladebetrieb zulässig und der Homogen-Magerbetrieb nicht zulässig ist,im Homogen-Magerbetrieb, wenn an dem momentanen Betriebspunkt der Schichtladebetrieb nicht zulässig und der Homogen-Magerbetrieb zulässig ist,homogen stöchiometrisch, wenn sowohl der Schichtladebetrieb als auch der Homogen-Magerbetrieb an dem momentanen Betriebspunkt nicht zulässig ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (b) die zu erwartenden NOx-Rohmassenströme sowie Abgasmassenströme aus jeweiligen betriebspunktabhängigen Kennfeldern bestimmt werden.
- Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (a) der maximal zulässige NOx-Rohmassenstrom und/oder der maximal zulässige Abgasmassenstrom in Abhängigkeit von einem NOx-Beladungszustand des NOx-Speicherkatalysators, einer Katalysatorzustanderkennung, welche Alterung des Katalysatorsystems berücksichtigt, einer Betriebspunktänderungsdynamik und/oder einem eingelegten Gang korrigiert wird.
- Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe oder Unterdrückung des Schichtladebetriebs und/oder des Homogen-Magerbetriebs um eine vorbestimmte Totzeit verzögert wird.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Totzeit als Festwert vorbestimmt oder variabel in Abhängigkeit von einer Katalysatortemperatur, dem Abgas- bzw. NOx-Rohmassenstrom, einem Beladungszustand des Katalysators, einem Katalysatorzustand im Vergleich zum Frischzustand, einer Temperatur der Brennkraftmaschine und/oder einer Verweildauer im Schichtladebetrieb bzw. Homogen-Magerbetrieb bestimmt wird.
- Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (d) der Schichtladebetrieb bzw. der Homogen-Magerbetrieb nicht gewählt wird, wenn diese Betriebsarten von einer Motorsteuerung unterdrückt werden.
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Effective date: 20041130 |
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| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
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Effective date: 20050715 |