WO2009092465A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2009092465A1
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zwa
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catalytic converter
oxygen storage
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PCT/EP2008/065228
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Gerd RÖSEL
Norbert Sieber
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating an internal combustion engine.
  • Internal combustion engines are arranged, make it necessary to keep the pollutant emissions during operation of the internal combustion engine as low as possible. This can take place, on the one hand, in that the pollutant emissions which occur during the combustion of the air / fuel mixture in the respective cylinder of the internal combustion engine are reduced.
  • exhaust gas aftertreatment systems are used in internal combustion engines, which convert the pollutant emissions which are generated during the combustion process of the air / fuel mixture in the respective cylinder into harmless substances.
  • three-way catalysts are used as exhaust gas catalysts. High conversion efficiency of pollutant emissions, such as carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides, requires a precisely adjusted air / fuel ratio in the cylinders.
  • the mixture upstream of the exhaust gas catalytic converter must also have a predetermined fluctuation, for example an alternating operation of the internal combustion engine in excess air and in air deficiency, in order to effect filling and emptying of the oxygen storage of the exhaust gas catalytic converter.
  • a predetermined fluctuation for example an alternating operation of the internal combustion engine in excess air and in air deficiency
  • the nitrogen oxides are reduced during the storage of oxygen, while during the emptying, the oxidation is assisted and, furthermore, deposits are prevented Oxygen molecules Deactivate subareas of the catalytic converter.
  • a particularly relevant proportion of the pollutant emissions occurs regularly after the start of the internal combustion engine and before reaching an operational readiness of the catalytic converter.
  • heating measures are known, which may include, for example, a secondary air injection.
  • the object on which the invention is based is to provide a method and a device which make it possible to operate the internal combustion engine with low pollutant emissions.
  • the invention is characterized by a method and a corresponding device for operating an internal combustion engine having a plurality of cylinders and injectors associated with the cylinders, which meter fuel, and an exhaust tract in which an exhaust gas catalytic converter is arranged.
  • Parameter for an oxygen storage capacity of the catalytic converter is determined. Depending on the parameter, a heating measure for heating the catalytic converter is performed.
  • the heating measure may include, for example, the blowing of seconds of the air and / or a suitable ignition angle adjustment and / or a suitable multiple injection.
  • the characteristic variable for the oxygen storage capacity is determined as a function of a measurement signal of an exhaust gas probe, which is arranged in the exhaust gas catalytic converter or downstream of the exhaust gas catalytic converter in the exhaust gas tract.
  • the parameter can be determined in a particularly simple and precise manner with a sensor which is present regularly anyway.
  • a predetermined air / fuel ratio is subjected to a forced excitation in a period until the operational readiness of the catalytic converter is established.
  • the parameter for the oxygen storage capacity can be determined particularly easily and precisely.
  • the forced excitation is adjusted depending on the time from a start of the internal combustion engine in its amplitude.
  • the amplitude is increased with increasing time from the start of the internal combustion engine.
  • the oxygen storage capacity of the catalytic converter which typically increases with the start up to operational readiness, can be taken into account and, on the one hand, the parameter for the oxygen storage capacity can be determined particularly precisely and, on the other hand, unnecessary pollutant emissions can be kept low.
  • the forced excitation is adjusted depending on the characteristic for the oxygen storage capacity in their amplitude.
  • the amplitude required for the precise determination of the characteristic variable for the oxygen storage capacity in the time period from the start of the internal combustion engine until the operational readiness of the catalytic converter is reached can be adapted particularly to requirements and individually relative to the respective internal combustion engine.
  • the amplitude is increased with values of the parameter for the oxygen storage capacity, which represent an increasing oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter. In this way, the real conditions are particularly well taken into account.
  • the forced excitation is adjusted depending on the time from a start of the internal combustion engine in their frequency.
  • the frequency of the forced excitation is reduced with increasing time from the start of the internal combustion engine.
  • the oxygen storage capacity of the catalytic converter which typically increases with the start up to operational readiness, can be taken into account and, on the one hand, the parameter for the oxygen storage capacity can be determined particularly precisely and, on the other hand, unnecessary pollutant emissions can be kept low.
  • Frequency of the forced excitation adjusted as a function of the parameter for the oxygen storage capacity.
  • the amplitude required for the precise determination of the parameter for the oxygen storage capacity in the period of time from the start of the internal combustion engine to the achievement of the operational readiness of the catalytic converter can be particularly emphasized. can be customized and individually adapted to the respective internal combustion engine.
  • the frequency of the forced excitation is reduced with values of the characteristic value which represent an increasing oxygen storage capacity of the catalytic converter.
  • the oxygen storage capacity of the catalytic converter which typically increases with increasing time from the start of the internal combustion engine, can be taken into particular account.
  • the parameter for the oxygen storage capacity is determined depending on a period of time during the individual period of the forced excitation until a predetermined signal reaction of the measurement signal of the exhaust gas probe occurs.
  • the characteristic variable can be determined in a particularly simple manner, in particular, for example, depending on the signal response which can be determined by tests or simulations and, in particular, the signal response of the exhaust gas probe which can be determined beforehand.
  • the parameter for the oxygen storage capacity is determined as a function of the amplitude of the measurement signal of the exhaust gas probe. In this way, the parameter for the oxygen storage capacity can be determined particularly easily and precisely.
  • the forced drive can remain substantially unchanged until the operational readiness of the exhaust gas catalytic converter is reached.
  • the amplitude of the measurement signal of the exhaust gas probe then decreases in a characteristic manner.
  • the parameter for the oxygen storage capacity is determined as a function of an integral of the measurement signal of the exhaust gas probe, based on a predetermined measurement signal reference value.
  • the measurement signal reference value may represent the signal value present at stoichiometric air / fuel ratio of the mixture upstream of the exhaust gas probe prior to its oxidation.
  • a signal form of the forced excitation is adapted according to the procedure with respect to the amplitude.
  • a triangular or trapezoidal shape may also be considered for the signal form of the forced excitation.
  • the frequency and the waveform can be made particularly targeted adjusting a loading and clearing of the respective memory of the catalytic converter.
  • FIG. 2 is a flowchart of a first program for operating the internal combustion engine
  • FIG. 3 shows a flow chart of a second program for operating the internal combustion engine.
  • An internal combustion engine (FIG. 1) comprises an intake tract 1, an engine block 2, a cylinder head 3 and an exhaust tract 4.
  • the intake tract 4 preferably comprises a throttle valve 5, furthermore a collector 6 and an intake manifold 7 which leads to a cylinder Z1 an inlet channel is guided in the engine block 2.
  • the engine block 2 further includes a crankshaft 8, which is coupled via a connecting rod 10 with a piston 11 of the cylinder Zl.
  • the cylinder head includes a valvetrain 14, 15 with a gas inlet valve 12 and a gas outlet valve 13.
  • the cylinder head 3 further comprises an injection valve 18 and a spark plug 19.
  • the injection valve 18 may also be arranged in a suction pipe 7.
  • an exhaust gas catalyst 21 is arranged, which is designed for example as a three-way catalyst. Furthermore, in the exhaust gas tract, an exhaust gas catalytic converter 23 designed, for example, as an NOX catalytic converter may additionally or alternatively be arranged.
  • a control device 25 is provided which is associated with sensors which detect different measured variables and in each case determine the value of the measured variable. Operating variables include variables determined in addition to the measured variables as a function of the measured quantities.
  • the control device 25 is designed to be dependent on gig of at least one of the operating variables to determine manipulated variables, which are then converted into one or more control signals for controlling the actuators by means of appropriate actuators.
  • the control device can also be referred to as a device for operating the internal combustion engine.
  • the sensors are designed as a pedal position sensor 26, which detects an accelerator pedal position as an accelerator pedal 27, an air mass sensor 28 which detects an air mass flow upstream of the throttle valve 5, a first temperature sensor 32, which detects an intake air temperature, a Saugrohr horrsensor 34, which an intake manifold pressure in the collector 6, a crankshaft angle sensor 36, which detects a crankshaft angle, which is then assigned a speed and a second temperature sensor 38, which detects the temperature of a coolant of the internal combustion engine.
  • a first exhaust gas probe 42 is provided, which is arranged upstream of the catalytic converter 21 and the one
  • Detected residual oxygen content of the exhaust gas and whose measurement signal MSl is characteristic of the air / fuel ratio in the combustion chamber of the cylinder Zl and upstream of the first exhaust gas probe 42 before the oxidation of the fuel referred to hereinafter as the air / fuel ratio in the cylinders Zl to Z4.
  • a second exhaust gas probe 43 is provided, which is arranged either in the catalytic converter 21 or downstream of the catalytic converter 21 and which detects a residual oxygen content of the exhaust gas and whose measurement signal MS2 is characteristic of the air / fuel ratio in the combustion chamber of the cylinder Zl and upstream of the second exhaust gas probe 43 before the oxidation of the fuel, hereinafter referred to as the air / fuel ratio downstream of the catalytic converter 21st
  • the first exhaust gas probe 42 is preferably a linear lambda probe, but it can also be a binary lambda probe.
  • the second exhaust gas probe 43 is preferably a binary lambda probe. However, it can also be a linear lambda probe.
  • any subset of said sensors may be present, or additional sensors may be present.
  • the actuators are, for example, the throttle valve 5, the gas inlet and gas outlet valves 12, 13, the injection valve 18 or the spark plug 19. Furthermore, a secondary air injection with an associated actuator can be provided.
  • cylinder Zl also more cylinders Z2 to Z4 are provided, which are then associated with corresponding actuators and sensors. For example, four, six, eight, twelve, or any other number of cylinders Z1 to Z4 may be provided.
  • Programs are stored in a program memory of the control device 25 and can be executed during operation of the internal combustion engine.
  • a first program is started in a step S1 in which variables can be initialized if necessary.
  • the start is preferably very timely to a respective start of the internal combustion engine.
  • a forced excitation is determined with regard to a predetermined air / fuel ratio.
  • one or more parameters of the forced excitation ZWA are preferably determined in the step, for example an amplitude A ZWA of the forced excitation ZWA and / or a frequency F_ZWA of the forced excitation ZWA.
  • one or several parameters of the forced excitation can also be determined in step S2.
  • the determination of the respective parameter of the forced excitation can take place, for example, depending on the respective current time T_ST from the respective start of the internal combustion engine and / or a parameter OSC for the oxygen storage capacity of the catalytic converter 21.
  • the calculation rule for determining the amplitude A_ZWA can be so provided that the amplitude A_ZWA is increased with increasing duration T_ST from the start of the internal combustion engine.
  • the calculation rule may also include that the amplitude A_ZWA is increased with increasing oxygen storage capacity of the catalytic converter 21, which is preferably represented by correspondingly changing values of the parameter OSC for the oxygen storage capacity.
  • the calculation rule of step S2 may alternatively or additionally also include that the frequency F_ZWA of the forced starting ZWA is reduced with increasing time duration T_ST from the start of the internal combustion engine.
  • the calculation rule of step S2 may also include that the frequency F ZWA of the forced activation ZWA is reduced as the oxygen storage capacity of the catalytic converter 21 increases as a function of the parameter OSC for the oxygen storage capacity. This is carried out in particular depending on the parameter OSC for the oxygen storage capacity.
  • Air / fuel ratio determined depending on a predetermined raw setpoint LAM_SP_RAW the air / fuel ratio and the forced energization ZWA. Furthermore, one or more actuators are then actuated for setting the desired value of the air / fuel ratio LAM_SP, wherein, for example, the step S3 can also be carried out virtually parallel to the other steps of the first program and in the sense that the
  • Step S3 is performed within a predetermined time grid or crankshaft angle grid.
  • step S4 it is checked whether an operational readiness BB of the catalytic converter 21 has been reached. If this is not the case, processing is continued again, possibly after a predefinable delay, in step S2. If, on the other hand, the condition of step S2 is fulfilled, the first program is ended in a step S6.
  • a second program (FIG. 3) is started in a step S8 in which variables can be initialized if necessary. Also, the second program is preferably started very timely to the respective start of the internal combustion engine.
  • the parameter OSC for the oxygen storage capacity of the catalytic converter 21 is determined. This takes place, for example, as a function of a predetermined signal response SIG_REAK of the measurement signal MS2 of the second exhaust probe 43, in which connection a time duration T SIG REAK can also be detected during the respective individual period of the forced energization ZWA until the predetermined signal response SIG REAK of the measurement signal MS2 the second exhaust probe 43 enters.
  • the predetermined signal response SIG_REAK can represent, for example, a passage through a predetermined signal level of the measurement signal MS2 of the second exhaust gas probe 43.
  • One Such level is preferably chosen such that it is characteristic of a so-called breakthrough reaction of the catalytic converter 21.
  • the characteristic variable OSC for the oxygen storage capacity can additionally or alternatively also be determined as a function of an amplitude A_MS2 of the measurement signal MS2 of the second exhaust gas probe 43, wherein in this context the parameter OSC for the oxygen storage capacity also depends on the respective correlating amplitude A ZWA of the forced excitation and / or or the frequency F_ZWA of the forcible excitation ZWA is determined.
  • the parameter OSC for the oxygen storage capacity can additionally or alternatively also be determined as a function of an integral of the measurement signal MS2 of the second exhaust gas probe 43 relative to a predetermined measurement signal reference value, wherein in this context the parameter OSC for the oxygen storage capacity also depends on the respective correlating amplitude A_ZWA of the Forced excitation and / or the frequency F ZWA of the forced excitation ZWA is determined.
  • Determining the characteristic variable OSC for the oxygen storage capacity can also be carried out independently of the amplitude A MS2 of the measurement signal MS2 of the second exhaust gas probe 43 depending on the amplitude A_ZWA of the forced excitation ZWA and / or the frequency F ZWA of the forced excitation ZWA.
  • the characteristic variable OSC one or more characteristic diagrams and also further computational pre-fonts may be present which, if appropriate, may also be designed dynamically.
  • a step S12 it is checked whether the parameter OSC for the oxygen storage capacity has a predetermined threshold value.
  • value THD passes through or has passed since the last execution of step S12. In this case, depending on the design of the parameter OSC for the oxygen storage capacity exceeding or in the other case falling below the threshold value THD be decisive for whether the condition of step S12 is met or not. It is important in this connection that the condition of step S12 is met if the oxygen storage capacity represented by the parameter OSC is greater than or equal to the oxygen storage capacity represented by the threshold value THD.
  • step S12 If the condition of step S12 is not fulfilled, then a readiness for operation BB of the catalytic converter 21 which is not yet present is recognized and in step S14 a
  • the heating measure HM may include a suitable setting of the ignition angle in terms of generating suitably high exhaust gas temperatures, a secondary air injection SAIR and / or a multiple injection M_INJ - all with the purpose to produce suitably high exhaust gas temperatures in the region of the catalytic converter 21 for heating just this.
  • the heating measure HM can thus also in any combination of the appropriate ignition angle ZW and / or the secondary air injection SAIR and / or the multiple injection M INJ respectively.
  • the heating measure can also be dependent on the respectively determined in the last run of the step SlO characteristic OSC and so adapted to the current degree of conversion capability of the catalytic converter, to which the characteristic variable OSC for the oxygen storage capacity preferably correlates.
  • step S14 the processing is continued again in step S10, possibly after a predefinable delay.
  • step S12 If, on the other hand, the condition of step S12 is fulfilled, the readiness for operation BB of the catalytic converter 21 is detected in a step S16 and the processing is subsequently terminated in a step S18.

Abstract

Eine Brennkraftmaschine hat mehrere Zylinder und den Zylindern zugeordnete Einspritzventile, die Kraftstoff zumessen. Sie umfasst ferner einen Abgastrakt, in dem ein Abgaskatalysator angeordnet ist. Eine Kenngröße (OSC) für eine Sauerstoffspeicherkapazität des Abgaskatalysators wird ermittelt. Abhängig von der Kenngröße (OSC) wird eine Heizmaßnahme (HM) zum Aufheizen des Abgaskatalysators durchgeführt.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine.
Zunehmend strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich zuläs- siger Schadstoffemissionen in Kraftfahrzeugen, in denen
Brennkraftmaschinen angeordnet sind, machen es erforderlich, die Schadstoffemissionen bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine so gering wie möglich zu halten. Dies kann zum einen dadurch erfolgen, dass die Schadstoffemissionen verringert werden, die während der Verbrennung des Luft/Kraftstoff- Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine entstehen. Zum anderen sind in Brennkraftmaschinen Abgasnachbehandlungssysteme im Einsatz, die die Schadstoffemissionen, die während des Verbrennungsprozesses des Luft/Kraftstoff- Gemisches in dem jeweiligen Zylinder erzeugt werden, in unschädliche Stoffe umwandeln. Insbesondere bei Otto-Motoren kommen hierzu als Abgaskatalysatoren beispielsweise Dreiwege- Katalysatoren in Einsatz. Ein hoher Wirkungsgrad der Umwandlung von Schadstoffemissionen, wie etwa Kohlenmonoxid, Koh- lenwasserstoffe und Stickoxide, setzt ein präzise eingestelltes Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den Zylindern voraus. Ferner muss auch das Gemisch stromaufwärts des Abgaskatalysators eine vorgegebene Schwankung aufweisen, so zum Beispiel ein abwechselnder Betrieb der Brennkraftmaschine im Luftüber- schuss und im Luftmangel, um ein Befüllen und Leeren des SauerstoffSpeichers des Abgaskatalysators zu bewirken. Bei der Einlagerung von Sauerstoff werden insbesondere die Stickoxide reduziert, während bei dem Entleeren die Oxidation unterstützt wird und ferner verhindert wird, dass eingelagerte Sauerstoffmoleküle Teilbereiche des Abgaskatalysators deaktivieren .
Ein besonders relevanter Anteil der Schadstoffemissionen tritt regelmäßig nach dem Start der Brennkraftmaschine und vor einem Erreichen einer Betriebsbereitschaft des Abgaskatalysators auf. Zum Herstellen der Betriebsbereitschaft des Abgaskatalysators auf möglichst schnelle Weise sind Heizmaßnahmen bekannt, die beispielsweise eine Sekundärlufteinblasung umfassen können.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die ein Betreiben der Brennkraftmaschine mit geringen Schadstoffemissionen er- möglichen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und den Zylindern zugeordneten Einspritzventilen, die Kraftstoff zumessen, und einem Ab- gastrakt, in dem ein Abgaskatalysator angeordnet ist. Eine
Kenngröße für eine SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators wird ermittelt. Abhängig von der Kenngröße wird eine Heizmaßnahme zum Aufheizen des Abgaskatalysators durchgeführt.
Durch das Ermitteln der Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators, insbesondere zwischen dem Start der Brennkraftmaschine bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine Betriebsbereitschaft des Abgaskatalysators hergestellt ist, ist eine Rückkopplung im Hinblick auf das geeignete Durchführen der jeweiligen Heizmaßnahme ermöglicht und insofern kann die jeweilige Heizmaßnahme bedarfsgerecht angepasst werden .
Auf diese Weise können insbesondere durch die jeweilige Heizmaßnahme selbst hervorgerufene Schadstoffemissionen insofern gering gehalten werden. Ein bei nicht vorhandener Rückkopplung gegebenenfalls erforderlicher Vorhalt in Bezug auf die jeweilige Heizmaßnahme zum Sicherstellen des Erreichens der
Betriebsbereitschaft des Abgaskatalysators kann diesbezüglich gering gewählt werden oder sogar ganz entfallen. Durch dieses Vorgehen ist ein äußerst relevanter Beitrag zum Einhalten auch sehr strenger gesetzlicher Vorschriften hinsichtlich der zulässigen Schadstoffemissionen von Brennkraftmaschinen möglich.
Die Heizmaßnahme kann beispielsweise das Einblasen von Sekunden der Luft und/oder eine geeignete Zündwinkelverstellung und/oder eine geeignete Mehrfacheinspritzung umfassen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität abhängig von einem Messsignal einer Abgassonde ermittelt, die in dem Abgaskatalysa- tor oder stromabwärts des Abgaskatalysators in dem Abgastrakt angeordnet ist. Auf diese Weise kann besonders einfach und präzise die Kenngröße ermittelt werden mit einem Sensor, der ohnehin regelmäßig vorhanden ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer Zwangsanregung unterworfen in einem Zeitraum bis zum Herstellen der Betriebsbereitschaft des Abgaskatalysators. Auf diese Weise kann die Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität besonders einfach und präzise ermittelt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Zwangsanregung abhängig von der Zeitdauer ab einem Start der Brennkraftmaschine in ihrer Amplitude angepasst. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Anpassung an die sich während der Zeitdauer ab dem Start der Brennkraftmaschine auf charakteristische Weise verändernde Sauerstoffspeicherkapazi- tat des Abgaskatalysators möglich und so eine präzise Ermittlung des Kennwertes für die SauerstoffSpeicherkapazität möglich.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Amplitude mit zunehmender Zeitdauer ab dem Start der Brennkraftmaschine erhöht wird. Auf diese Weise kann der typischerweise mit dem Start bis zu der Betriebsbereitschaft zunehmenden SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators Rechnung getragen werden und zum einen die Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität besonders präzise ermittelt werden und andererseits unnötig Schadstoffemissionen gering gehalten werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Zwangsanregung abhängig von der Kenngröße für die Sauerstoffspeicherkapazität in ihrer Amplitude angepasst. Auf diese Weise kann die zum präzisen Ermitteln der Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität erforderliche Amplitude in der Zeitdauer von dem Start der Brennkraftmaschine bis zum Errei- chen der Betriebsbereitschaft des Abgaskatalysators besonders bedarfsgerecht und individuell bezogen auf die jeweilige Brennkraftmaschine angepasst werden. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Amplitude mit Werten der Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität, die eine zunehmenden SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators repräsentieren, erhöht wird. Auf diese Weise wird den realen Gegebenheiten besonders gut Rechnung getragen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Zwangsanregung abhängig von der Zeitdauer ab einem Start der Brennkraftmaschine in ihrer Frequenz angepasst. Auf diese
Weise ist eine besonders einfache Anpassung an die sich während der Zeitdauer ab dem Start der Brennkraftmaschine auf charakteristische Weise verändernde SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators möglich und so eine präzise Ermitt- lung des Kennwertes für die SauerstoffSpeicherkapazität möglich.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Frequenz der Zwangsanregung mit zunehmender Zeitdauer ab dem Start der Brennkraftmaschine verringert wird. Auf diese Weise kann der typischerweise mit dem Start bis zu der Betriebsbereitschaft zunehmenden SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators Rechnung getragen werden und zum einen die Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität besonders präzise ermittelt werden und andererseits unnötig Schadstoffemissionen gering gehalten werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine
Frequenz der Zwangsanregung abhängig von der Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität angepasst. Auf diese Weise kann die zum präzisen Ermitteln der Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität erforderliche Amplitude in der Zeitdauer von dem Start der Brennkraftmaschine bis zum Erreichen der Betriebsbereitschaft des Abgaskatalysators besonders be- darfsgerecht und individuell bezogen auf die jeweilige Brennkraftmaschine angepasst werden.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Frequenz der Zwangsanregung mit Werten der Kenngröße, die eine zunehmende SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators repräsentieren, verringert wird. Auf diese Weise kann der mit wachsender Zeitdauer ab dem Start der Brennkraftmaschine typischerweise sich erhöhenden Sauerstoffspeicherkapa- zität des Abgaskatalysators besonders gut Rechnung getragen werden .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität ermittelt abhängig von einer Zeitdauer während der einzelnen Periode der Zwangsanregung bis eine vorgegebene Signalreaktion des Messsignals der Abgassonde eintritt. Auf diese Weise kann die Kenngröße besonders einfach, insbesondere beispielsweise abhängig von der durch Versuche oder Simulationen ermittelbaren Signalre- aktion und zwar vorab ermittelbaren Signalreaktion des Messsignals der Abgassonde ermittelt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität ermittelt ab- hängig von der Amplitude des Messsignals der Abgassonde. Auf diese Weise kann die Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität besonders einfach und präzise ermittelt werden.
In diesem Zusammenhang kann grundsätzlich auch die Zwangsan- regung bis zum Erreichen der Betriebsbereitschaft des Abgaskatalysators im wesentlichen unverändert bleiben. Mit zunehmender SauerstoffSpeicherkapazität nimmt dann die Amplitude des Messsignals der Abgassonde auf charakteristische Weise ab . Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kenngröße für die SauerstoffSpeicherkapazität abhängig von einem Integral des Messsignals der Abgassonde bezogen auf ei- nen vorgegebenen Messsignalreferenzwert ermittelt. Der Mess- signalreferenzwert kann beispielsweise den Signalwert repräsentieren, der bei stöchiometrischen Luft/Kraftstoff- Verhältnis des Gemisches stromaufwärts der Abgassonde vor dessen Oxidation vorliegt.
Alternativ oder zusätzlich zu der Amplitude und/oder der Frequenz der Zwangsanregung kann auch vorgesehen sein, dass eine Signalform der Zwangsanregung entsprechend des Vorgehens bezüglich der Amplitude angepasst wird. So kommen für die Sig- nalform der Zwangsanregung beispielsweise neben einer Rechteckform beispielsweise auch ein Dreieck oder Trapezform in Betracht. In diesem Zusammenhang kann auch ein Anpassen innerhalb der jeweiligen Form, z.B. Dreieck- oder Trapezform, entsprechend des Vorgehens bezüglich der Amplitude erfolgen.
Durch das Anpassen eines oder mehrerer aus der Gruppe der Amplitude, der Frequenz und der Signalform kann besonders gezielt ein Anpassen eines Beiadens und Ausräumens des jeweiligen Speichers des Abgaskatalysators erfolgen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung,
Figur 2 eine Ablaufdiagramm eines ersten Programms zum Betreiben der Brennkraftmaschine, und Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Programms zum Betreiben der Brennkraftmaschine.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Eine Brennkraftmaschine (Figur 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgas- trakt 4. Der Ansaugtrakt 4 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 5, ferner einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Zl über einen Einlasskanal in den Motorblock 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst ferner eine Kurbelwelle 8, welche über eine Pleuelstange 10 mit einem Kolben 11 des Zylinders Zl gekoppelt ist.
Der Zylinderkopf umfasst einen Ventiltrieb 14, 15 mit einem Gaseinlassventil 12 und einem Gasauslassventil 13.
Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 18 und eine Zündkerze 19. Alternativ kann das Einspritzventil 18 auch in einem Saugrohr 7 angeordnet sein.
In dem Abgastrakt ist ein Abgaskatalysator 21 angeordnet, der beispielsweise als Dreiwegekatalysator ausgebildet ist. Ferner kann in dem Abgastrakt auch zusätzlich oder alternativ ein beispielsweise als NOX-Katalysator ausgebildeter Abgaskatalysator 23 angeordnet sein.
Eine Steuervorrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgröße ermitteln. Betriebsgrößen umfassen neben den Messgrößen abhängig von den Messgrößen ermittelte Größen. Die Steuervorrichtung 25 ist dazu ausgebildet, abhän- gig von mindestens einer der Betriebsgrößen Stellgrößen zu ermitteln, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuervorrichtung kann auch als Vor- richtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine bezeichnet werden .
Die Sensoren sind als ein Pedalstellungsgeber 26 ausgebildet, welcher eine Fahrpedalstellung als Fahrpedal 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28, welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein erster Temperatursensor 32, welcher eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Saug- rohrdrucksensor 34, welcher einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 36, welcher einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl zugeordnet wird und ein zweiter Temperatursensor 38, der die Temperatur eines Kühlmittels der Brennkraftmaschine erfasst.
Ferner ist eine erste Abgassonde 42 vorgesehen, die stromauf- wärts des Abgaskatalysators 21 angeordnet ist und die einen
Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal MSl charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Brennraum des Zylinders Zl und stromaufwärts der ersten Abgassonde 42 vor der Oxidation des Kraftstoffs, im FoI- genden bezeichnet als das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den Zylindern Zl bis Z4. Ferner ist eine zweite Abgassonde 43 vorgesehen, die entweder in dem Abgaskatalysator 21 oder stromabwärts des Abgaskatalysators 21 angeordnet ist und die einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal MS2 charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff- Verhältnis in dem Brennraum des Zylinders Zl und stromaufwärts der zweiten Abgassonde 43 vor der Oxidation des Kraftstoffs, im Folgenden bezeichnet als das Luft/Kraftstoff- Verhältnis stromabwärts des Abgaskatalysators 21. Die erste Abgassonde 42 ist bevorzugt eine lineare Lambdason- de, sie kann jedoch auch eine binäre Lambdasonde sein. Die zweite Abgassonde 43 ist bevorzugt eine binäre Lambdasonde. Sie kann jedoch auch eine lineare Lambdasonde sein.
Je nach Ausführungsform kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das Einspritzventil 18 oder auch die Zündkerze 19. Ferner kann auch eine Sekun- därlufteinblasung mit einem zugeordneten Stellglied vorgese- hen sein. Neben dem Zylinder Zl sind auch noch weitere Zylinder Z2 bis Z4 vorgesehen, denen dann auch entsprechende Stellglieder und Sensoren zugeordnet sind. So können beispielsweise vier, sechs, acht, zwölf oder auch eine weitere beliebige Anzahl von Zylindern Zl bis Z4 vorgesehen sein.
Programme sind einem Programmspeicher der Steuervorrichtung 25 gespeichert und können während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet werden.
Ein erstes Programm wird in einem Schritt Sl gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden können. Der Start erfolgt bevorzugt sehr zeitnah zu einem jeweiligen Start der Brennkraftmaschine.
In einem Schritt S2 wird eine Zwangsanregung ermittelt und zwar im Hinblick auf ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff- Verhältnis. Dabei werden bevorzugt in dem Schritt eine oder mehrere Parameter der Zwangsanregung ZWA ermittelt, so beispielsweise eine Amplitude A ZWA der Zwangsanregung ZWA und/oder eine Frequenz F_ZWA der Zwangsanregung ZWA. Somit können in dem Schritt S2 eine aber auch mehrere Parameter der Zwangsanregung ermittelt werden. Das Ermitteln des jeweiligen Parameters der Zwangsanregung kann beispielsweise erfolgen abhängig von der jeweils aktuellen Zeitdauer T_ST ab dem jeweiligen Start der Brennkraftmaschine und/oder einer Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators 21. Dabei kann die Rechenvorschrift zum Ermitteln der Amplitude A_ZWA beispielsweise so vorgesehen sein, dass die Amplitude A_ZWA mit zunehmender Zeitdauer T_ST ab dem Start der Brennkraftmaschine erhöht wird. Darüber hinaus kann alternativ oder zusätzlich die Rechenvorschrift auch umfassen, dass die Amplitude A_ZWA mit zunehmender SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators 21 erhöht wird, was durch entsprechend sich verändernde Werte der Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität bevorzugt repräsentiert ist.
Darüber hinaus kann die Rechenvorschrift des Schrittes S2 alternativ oder zusätzlich auch umfassen, dass die Frequenz F_ZWA der Zwangsanregung ZWA mit zunehmender Zeitdauer T_ST ab dem Start der Brennkraftmaschine verringert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Rechenvorschrift des Schrittes S2 auch umfassen, dass die Frequenz F ZWA der Zwangsanregung ZWA abhängig von der Kenngröße OSC für die Sauerstoffspei- cherkapazität mit zunehmender SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators 21 verringert wird. Dies wird insbesondere durchgeführt abhängig von der Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität .
In einem Schritt S3 wird dann ein Sollwert LAM_SP des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses abhängig von einem vorgegebenen Roh-Sollwert LAM_SP_RAW des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und der Zwangsanregung ZWA ermittelt. Ferner werden dann ein oder mehrere Stellglieder zum Einstellen des Sollwertes des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses LAM_SP angesteuert, wobei beispielsweise der Schritt S3 auch quasi parallel zu den sonstigen Schritten des ersten Programms durchgeführt werden kann und zwar in dem Sinne, dass der
Schritt S3 innerhalb eines vorgegebenen Zeitrasters oder auch Kurbelwellenwinkelrasters durchgeführt wird.
In einem Schritt S4 wird geprüft, ob eine Betriebsbereit- schaft BB des Abgaskatalysators 21 erreicht ist. Ist dies nicht der Fall, so wird die Bearbeitung erneut, gegebenenfalls nach einer vorgebbaren Verzögerung, in dem Schritt S2 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schrittes S2 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S6 das erste Programm been- det.
Ein zweites Programm (Figur 3) wird in einem Schritt S8 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden können. Auch das zweite Programm wird bevorzugt sehr zeitnah zu dem jeweiligen Start der Brennkraftmaschine gestartet.
In einem Schritt SlO wird die Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators 21 ermittelt. Dies erfolgt beispielsweise abhängig von einer vorgegebenen Signalreaktion SIG_REAK des Messsignals MS2 der zweiten Ab- gassonde 43, wobei in diesem Zusammenhang auch eine Zeitdauer T SIG REAK während der jeweiligen einzelnen Periode der Zwangsanregung ZWA erfasst werden kann, bis die vorgegebene Signalreaktion SIG REAK des Messsignals MS2 der zweiten Ab- gassonde 43 eintritt.
Die vorgegebene Signalreaktion SIG_REAK kann beispielsweise ein Durchschreiten eines vorgegebenen Signalpegels des Messsignals MS2 der zweiten Abgassonde 43 repräsentieren. Ein derartiger Pegel ist bevorzugt so gewählt, dass er charakteristisch ist für eine so genannte Durchbruchreaktion des Abgaskatalysators 21.
Die Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität kann zusätzlich oder alternativ auch abhängig von einer Amplitude A_MS2 des Messsignals MS2 der zweiten Abgassonde 43 ermittelt werden, wobei in diesem Zusammenhang bevorzugt die Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität auch abhängig von der jeweils korrelierenden Amplitude A ZWA der Zwangsanregung und/oder der Frequenz F_ZWA der Zwangsanregung ZWA ermittelt wird.
Die Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität kann zusätzlich oder alternativ auch abhängig von einem Integral des Messsignals MS2 der zweiten Abgassonde 43 bezogen auf einen vorgegebenen Messsignalreferenzwert ermittelt werden, wobei in diesem Zusammenhang bevorzugt die Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität auch abhängig von der jeweils korrelierenden Amplitude A_ZWA der Zwangsanregung und/oder der Frequenz F ZWA der Zwangsanregung ZWA ermittelt wird.
Das Ermitteln der Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität kann jedoch diesbezüglich auch gegebenenfalls unab- hängig von der Amplitude A MS2 des Messsignals MS2 der zweiten Abgassonde 43 abhängig von der Amplitude A_ZWA der Zwangsanregung ZWA und/oder der Frequenz F ZWA der Zwangsanregung ZWA erfolgen. Dabei kann zum Ermitteln der Kenngröße OSC ein oder mehrere Kennfelder und auch weitere Rechenvor- Schriften vorhanden sein, die gegebenenfalls auch dynamisch ausgebildet sein können.
In einem Schritt S12 wird geprüft, ob die Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität einen vorgegebenen Schwellen- wert THD durchschreitet oder seit dem letzten Abarbeiten des Schrittes S12 durchschritten hat. Dabei kann je nach Ausgestaltung der Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität ein Überschreiten oder im anderen Fall ein Unterschreiten des Schwellenwertes THD maßgeblich dafür sein, ob die Bedingung des Schrittes S12 erfüllt ist oder nicht. Maßgeblich ist in diesem Zusammenhang, dass die Bedingung des Schrittes S12 dann erfüllt ist, wenn die durch die Kenngröße OSC repräsentierte SauerstoffSpeicherkapazität größer oder gleich ist der durch den Schwellenwert THD repräsentierten SauerstoffSpeicherkapazität .
Ist die Bedingung des Schrittes S12 nicht erfüllt, so wird auf eine noch nicht vorhandene Betriebsbereitschaft BB des Abgaskatalysators 21 erkannt und in dem Schritt S14 eine
Heizmaßnahme HM durchgeführt. Die Heizmaßnahme HM kann umfassen ein geeignetes Einstellen des Zündwinkels im Sinne eines Erzeugens geeignet hoher Abgastemperaturen, eine Sekundär- lufteinblasung SAIR und/oder eine Mehrfacheinspritzung M_INJ - alle mit dem Zweck, geeignet hohe Abgastemperaturen im Bereich des Abgaskatalysators 21 zum Aufheizen eben dieses zu erzeugen .
In diesem Zusammenhang erfolgt beispielsweise im Rahmen der Mehrfacheinspritzung ein Einspritzpuls derart spät während des Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine bezogen auf den jeweiligen Zylinder Zl bis Z4, dass ein vorgegebener Anteil des Kraftstoffes noch unverbrannt in den Abgastrakt 4 gelangt und in diesem dann durch eine exotherme Reaktion mit Sauerstoff zu dem Aufheizen des Abgaskatalysators 21 beiträgt.
Die Heizmaßnahme HM kann somit auch in einer beliebigen Kombination des geeigneten Zündwinkels ZW und/oder der Sekundär- lufteinblasung SAIR und/oder der Mehrfacheinspritzung M INJ erfolgen. Bevorzugt kann die Heizmaßnahme auch abhängig sein von der jeweils bei dem letzten Durchlauf des Schrittes SlO ermittelten Kenngröße OSC und so an den jeweils aktuellen Grad der Konvertierungsfähigkeit des Abgaskatalysators ange- passt sein, zu dem die Kenngröße OSC für die SauerstoffSpeicherkapazität bevorzugt korreliert.
Im Anschluss an den Schritt S14 wird die Bearbeitung erneut in dem Schritt SlO, gegebenenfalls nach einer vorgebbaren Verzögerung, fortgesetzt.
Ist die Bedingung des Schrittes S12 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S16 auf die Betriebsbereitschaft BB des Abgaskatalysators 21 erkannt und im Anschluss daran die Bear- beitung in einem Schritt S18 beendet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern (Zl bis Z4) und den Zylindern (Zl bis Z4) zugeordneten Einspritzventilen (18), die Kraftstoff zumessen, und einem Abgastrakt (4), in dem ein Abgaskatalysator (21) angeordnet ist, bei dem
- eine Kenngröße (OSC) für eine SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators ermittelt,
- abhängig von der Kenngröße (OSC) eine Heizmaßnahme (HM) zum Aufheizen des Abgaskatalysators (21) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kenngröße (OSC) für die Sauerstoffspeicher- kapazität abhängig von einem Messsignal (MS2) einer Ab- gassonde (43) ermittelt wird, die in dem Abgaskatalysator (21) oder stromabwärts des Abgaskatalysators (21) in dem Abgastrakt (4) angeordnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer Zwangsanregung (ZWA) unterworfen wird in einem Zeitraum bis zum Herstellen einer Betriebsbereitschaft (BB) des Abgaskatalysators (21).
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Zwangsanregung (ZWA) abhängig von einer Zeitdauer (T_ST) ab einem Start der Brennkraftmaschine in ihrer Amplitude (A ZWA) angepasst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Amplitude (A_ZWA) mit zunehmender Zeitdauer (T ST) ab dem Start der Brennkraftmaschine erhöht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die Zwangsanregung (ZWA) abhängig von der Kenngröße (OSC) für die SauerstoffSpeicherkapazität in ihrer Amplitude (A ZWA) angepasst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Amplitude (A_ZWA) mit Werten der Kenngröße (OSC) , die eine zunehmende SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators (21) repräsentieren, erhöht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem die Zwangsanregung (ZWA) abhängig von der Zeitdauer (T_ST) ab einem Start der Brennkraftmaschine in ihrer Frequenz (F ZWA) angepasst wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Frequenz (F_ZWA) der Zwangsanregung (ZWA) mit zunehmender Zeitdauer (T ST) ab dem Start der Brennkraftmaschine verringert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei dem eine Frequenz (F_ZWA) der Zwangsanregung (ZWA) abhängig von der Kenngröße (OSC) für die SauerstoffSpeicherkapazität angepasst wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Frequenz (F ZWA) der Zwangsanregung (ZWA) mit Werten der Kenngröße (OSC) , die eine zunehmende SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators (21) rep- räsentieren, verringert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, bei dem die Kenngröße (OSC) für die SauerstoffSpeicherkapazität ermittelt wird, abhängig von einer Zeitdauer (T_SIG_REAK) während der einzelnen Periode der Zwangsanregung (ZWA), bis eine vorgegebene Signalreaktion
(SIG_REAK) des Messsignals (MS2) der Abgassonde (43) eintritt .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, bei dem die Kenngröße (OSC) für die SauerstoffSpeicherkapazität ermittelt wird, abhängig von einer Amplitude (A_MS2) des Messsignals (MS2) der Abgassonde (43) .
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, bei dem die Kenngröße (OSC) für die SauerstoffSpeicherkapazität ermittelt wird, abhängig von einem Integral des Messsignals (MS2) der Abgassonde (43) bezogen auf einen vorgegebenen Messsignalreferenzwert .
15. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern (Zl bis Z4) und den Zylindern (Zl bis Z4) zugeordneten Einspritzventilen (18), die Kraftstoff zumessen, und einem Abgastrakt (4), in dem ein Abgaskatalysator (21) angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist,
- eine Kenngröße (OSC) für eine SauerstoffSpeicherkapazität des Abgaskatalysators zu ermitteln,
- abhängig von der Kenngröße (OSC) eine Heizmaßnahme (HM) zum Aufheizen des Abgaskatalysators (21) durchzuführen.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014004714B4 (de) * 2014-04-01 2016-10-13 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung zur Berechnung eines Nachkatalysatorlambdawerts sowie entsprechende Antriebseinrichtung

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678402A (en) * 1994-03-23 1997-10-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control system for internal combustion engines and exhaust system temperature-estimating device applicable thereto
JPH09310636A (ja) * 1996-05-20 1997-12-02 Unisia Jecs Corp 内燃機関の空燃比制御装置
EP1130239A2 (de) * 2000-02-17 2001-09-05 Nissan Motor Co., Ltd. Abgasreinigungssystem einer Brennkraftmaschine
DE10225682A1 (de) * 2001-06-20 2003-01-09 Ford Global Tech Inc System und Verfahren zur Regelung der Speicherkapazität eines Katalysators
DE10240977A1 (de) * 2002-09-05 2004-03-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine selbst
US20050193722A1 (en) * 2004-03-03 2005-09-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cut control apparatus of internal combustion engine
DE102005033060A1 (de) * 2005-07-15 2007-01-25 Audi Ag Verfahren zur Regelung des einer Brennkraftmaschine mit einem sauerstoffspeicherfähigen Abgaskatalysator zugeführten Kraftstoff/Luftverhältnisses und Verfahren zur Diagnose des Abgaskatalysators
DE102006014249A1 (de) * 2006-03-28 2007-10-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Vorsteuerung eines Lambda-Wertes

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51127919A (en) * 1975-04-28 1976-11-08 Nissan Motor Co Ltd Internal combustion engine with exhaust control device
JPH03164549A (ja) * 1989-11-22 1991-07-16 Fuji Heavy Ind Ltd ２サイクルエンジンのエンジン制御装置
JP2676987B2 (ja) * 1990-07-02 1997-11-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比制御装置
JP2757589B2 (ja) 1991-07-02 1998-05-25 ダイキン工業株式会社 冷凍機の油吸収式抽気装置
JPH06101455A (ja) * 1992-09-18 1994-04-12 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの触媒劣化検知装置
US5822979A (en) * 1997-02-24 1998-10-20 Ford Global Technologies, Inc. Catalyst monitoring using a hydrocarbon sensor
US5974788A (en) * 1997-08-29 1999-11-02 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for desulfating a nox trap
US6481200B1 (en) * 1999-10-22 2002-11-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst warming apparatus of internal combustion engine
US6668545B2 (en) * 2001-03-30 2003-12-30 General Motors Corporation Catalyst warm-up assessment method for a motor vehicle catalytic converter
DE10246505A1 (de) * 2002-10-05 2004-04-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie die Brennkraftmaschine selbst
US6904751B2 (en) * 2003-06-04 2005-06-14 Ford Global Technologies, Llc Engine control and catalyst monitoring with downstream exhaust gas sensors
JP2006258027A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP4175385B2 (ja) * 2006-05-29 2008-11-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化触媒暖機システム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678402A (en) * 1994-03-23 1997-10-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control system for internal combustion engines and exhaust system temperature-estimating device applicable thereto
JPH09310636A (ja) * 1996-05-20 1997-12-02 Unisia Jecs Corp 内燃機関の空燃比制御装置
EP1130239A2 (de) * 2000-02-17 2001-09-05 Nissan Motor Co., Ltd. Abgasreinigungssystem einer Brennkraftmaschine
DE10225682A1 (de) * 2001-06-20 2003-01-09 Ford Global Tech Inc System und Verfahren zur Regelung der Speicherkapazität eines Katalysators
DE10240977A1 (de) * 2002-09-05 2004-03-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine selbst
US20050193722A1 (en) * 2004-03-03 2005-09-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cut control apparatus of internal combustion engine
DE102005033060A1 (de) * 2005-07-15 2007-01-25 Audi Ag Verfahren zur Regelung des einer Brennkraftmaschine mit einem sauerstoffspeicherfähigen Abgaskatalysator zugeführten Kraftstoff/Luftverhältnisses und Verfahren zur Diagnose des Abgaskatalysators
DE102006014249A1 (de) * 2006-03-28 2007-10-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Vorsteuerung eines Lambda-Wertes

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008005882A1 (de) 2009-07-30
US9551263B2 (en) 2017-01-24
US20100326053A1 (en) 2010-12-30
KR20100106596A (ko) 2010-10-01
KR101215518B1 (ko) 2012-12-26
DE102008005882B4 (de) 2014-02-06

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