• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer magerlauffähigen Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Magerbetriebsbereich, in dem von der Brennkraftmaschine erzeugte Stickoxide in einen Stickoxidspeicher, der Bestandteil einer Katalysatoreinrichtung ist, eingespeichert werden und in dem im Abgasstrom enthaltener Sauerstoff in einen Sauerstoffspeicher der Katalysatoreinrichtung eingespeichert wird, sowie mit einem Regenerationsbetriebsbereich, in dem durch Zugabe eines Regenerationsmittels die in den Stickoxidspeicher eingespeicherten Stickoxide und der in den Sauerstoffspeicher eingespeicherte Sauerstoff ausgespeichert werden, wobei das Umschalten von dem Magerbetriebsbereich in den Regenerationsbetriebsbereich für eine vorgebbare Regenerationsbetriebszeit mittels einer Steuereinrichtung bei Erreichen eines Stickoxidemmisions-Grenzwertes durchgeführt wird. Erfindungsgemäß wird von der Steuereinrichtung die während der Regenerationsbetriebszeit benötigte Stickoxid-Regenerationsmittelmenge für die Regeneration des Stickoxidspeichers ermittelt, und zwar unter Berücksichtigung der während jeder Regenerationsbetriebsphase konstanten Sauerstoffspeicher-Regenerationsmittelmenge, die für die Regeneration des am Ende der Magerbetriebsphase voll beladenen Sauerstoffspeichers benötigt wird. Die während der vorangegangenen Magerbetriebsphase im Abgasmassenstrom vorhandene Stickoxidmenge als Stickoxid-Rohmassenstrom wird in ...
    公开号:DE102004022814A1
    申请号:DE200410022814
    申请日:2004-05-08
    公开日:2005-12-01
    发明作者:Bodo Odendall
    申请人:Audi AG；
    IPC主号:F01N3-08
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer magerlauffähigen Brennkraftmaschine einesFahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriffdes Anspruchs 1.
    [0002] Esist allgemein bekannt, dass bei magerlauffähigen Brennkraftmaschinen aufgrundder Abgaszusammensetzung währendder Magerbetriebsbereiche, in denen die Brennkraftmaschine mit einem Luftüberschussbetrieben wird, in der Abgasanlage in Verbindung mit einer Katalysatoreinrichtungein Stickoxidspeicher benötigtwird, um die dort verstärkt auftretendenStickoxide einspeichern bzw. zwischenspeichern zu können. Gleichzeitigwerden während derartigerMagerbetriebsphasen einer Brennkraftmaschine die vorhandenen Sauerstoffspeichereiner Katalysatoreinrichtung mit Sauerstoff beladen. Sobald derStickoxidspeicher der Katalysatoreinrichtung soweit beladen ist,dass ein die Katalysatoreinrichtung und damit den Stickoxidspeicherverlassender Abgasstrom einen vorgegebenen Stickoxidemissions-Grenzwert überschreitet,kann daraus geschlossen werden, dass keine weitere Einspeicherungvon Stickoxid im Stickoxidspeicher mehr möglich ist bzw. der Stickoxidspeicherbereits einen hohen Befüllungsgradaufweist, so dass dann mittels einer Steuereinrichtung, vorzugsweiseeiner Motorsteuereinrichtung von dem Magerbetriebsbereich in einensogenannten Regenerationsbetriebsbereich umgeschalten wird, in demfür einevorgegebene Regenerationsbetriebszeit eine Regeneration des Stick oxidspeichersund des Sauerstoffspeichers durch Zugabe von Kraftstoff als Regenerationsmittelerfolgt. D. h., dass durch diese Zugabe eines Regenerationsmittelsdie in dem Stickoxidspeicher eingespeicherten Stickoxide sowie derin den Sauerstoffspeicher eingespeicherte Sauerstoff wieder ausgespeichert werden.Sobald der Stickoxidspeicher und der Sauerstoffspeicher entsprechendeinem vorgegebenen Umsetzungsgrad entladen sind, möglichstvollständigentladen sind, wird wiederum von der Regenerationsbetriebsphaseauf eine andere Betriebsphase, wie z. B. die Magerbetriebsphaseumgeschalten.
    [0003] EinProblem in Verbindung mit einem derartigen Betrieb einer Brennkraftmaschineist jedoch, dass zwar hier, z. B. durch den Einsatz eines dem Stickoxidspeichernachgeschalteten Stickoxidsensors sichergestellt ist, dass es zukeiner Überschreitungder vorgegebenen Stickoxid-Emissionsgrenzwerte kommen kann, wobeies jedoch nicht möglich ist,bei einem festgestellten früherenErreichen des Stickoxidemissions-Grenzwertes zu unterscheiden, obdieses frühzeitigeErreichen auf einer Verschlechterung des Stickoxidspeichers, d.h. des Stickoxidkatalysators oder einer Erhöhung der Stickoxid-Rohemissionen,d. h. des Stickoxid-Rohmassenstroms der Brennkraftmaschine beruht,d. h., dass in beiden Fällenein frühzeitigesErreichen des vorgegebenen Stickoxidemissions-Grenzwertes als vorzeitiger Stickoxid-Schlupferkannt wird, jedoch keine Unterscheidung zwischen diesen beidenFällenmöglich ist,wie dies wünschenswertwäre.
    [0004] Aufgabeder Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betreiben einer magerlauffähigen Brennkraftmaschineeines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, zur Verfügung zustellen, mit dem bei einem vorzeitigen Erreichen eines Stickoxidemissions-Grenzwertesals Stickoxid-Schlupf eine Unterscheidung zwischen einer Verschlechterung desStickoxidspeichers und einer Erhöhungder Stickoxid-Rohemissionen möglichist.
    [0005] DieseAufgabe wird gelöstmit den Merkmalen des Anspruchs 1.
    [0006] Gemäß Anspruch1 wird von der Steuereinrichtung die während der Regenerationsbetriebszeit benötigte Stickoxid-Regenerationsmittelmengefür dieRegeneration des Stickoxidspeichers ermittelt, und zwar unter Berücksichtigungder währendjeder Regenerationsbetriebsphase konstanten Sauerstoffspeicher-Regenerationsmittelmenge,die fürdie Regeneration des am Ende der Magerbetriebsphase voll beladenenSauerstoffspeichers benötigtwird, wobei die währendder vorangegangenen Magerbetriebsphase im Abgasmassenstrom vorhandene Stickoxidmengeals Stickoxid-Rohmassenstrom in Abhängigkeit von der benötigten Stickoxid-Regenerationsmittelmengeermittelt wird.
    [0007] Durchdiese Proportionalitätzwischen der Stickoxid-Regenerationsmittelmenge und dem Stickoxid-Rohmassenstrom,d. h. den Stickoxid-Rohemissionen wird vorteilhaft eine Aussage über dentatsächlichenStickoxid-Rohmassenstrom währendder vorangegangenen Magerbetriebsphase auf einfache Weise möglich, sodass eine differenzierte Aussage darüber getroffen werden kann,ob ein vorzeitiger Stickoxid-Schlupf auf einer Verschlechterungdes Stickoxidspeichers, d. h. einer Alterung des Stickoxid-Speicherkatalysatorsoder auf einer z. B. motorbedingten Erhöhung der Stickoxid-Rohemissionen beruht.Damit wird auf einfache Weise eine Möglichkeit der Detektion derStickoxid-Rohemissionsveränderungenmöglich.
    [0008] Gemäß Anspruch2 ist vorgesehen, dass die Stickoxid-Regenerationsmittelmenge miteiner Vergleichs-Regenerationsmittelmenge verglichen wird, die inAbhängigkeitvon einer bestimmten, im Abgasmassenstrom vorhandenen Stickoxidmengeals Stickoxid-Rohmassenstrom vorgegeben wird, wobei eine Abweichungder tatsächlichbenötigtenStickoxid-Regenerationsmittelmenge von der Vergleichs-Regenerationsmittelmengeein Maß für den tatsächlichenStickoxid-Rohmassenstrom während dervorangegangenen Magerbetriebsphase darstellt. Bevorzugt ist hierbeinach Anspruch 3 vorgesehen, dass die Vergleichs-Regenerationsmittelmengeauf eine neuwertige Brennkraftmaschine bezogen ist, so dass jedebrennkraftmaschinenbedingte Verschlech terung der Stickoxid-Rohemissionenauf einfache Weise erfasst werden kann. Ggf. kann im Laufe des Betriebsder Brennkraftmaschine auch eine Adaption der Vergleichs-Regenerationsmittelmengeerfolgen, z. B. durch Übernahmeder zuletzt ermittelten Stickoxid-Regenerationsmittelmenge als Vergleichs-Regenerationsmittelmenge.
    [0009] Alternativund ggf. auch zusätzlichist nach Anspruch 4 vorgesehen, dass die Abhängigkeit zwischen dem Stickoxid-Rohmassenstromund dem Stickoxid-Regenerationsmittelbedarfin einem Kennfeld der Motorsteuereinrichtung abgelegt ist.
    [0010] Gemäß einerweiteren bevorzugten Verfahrensführungist vorgesehen, dass als Regenerationsmittel Kraftstoff zugegebenwird.
    [0011] DieErfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
    [0012] Eszeigen:
    [0013] 1 denschematischen Aufbau einer einer Brennkraftmaschine nachgeschaltetenAbgasanlage, und
    [0014] 2 schematischden Regenerationsmittelbedarf überder Zeit.
    [0015] In 1 istschematisch der Aufbau einer der Brennkraftmaschine 1 nachgeschaltetenAbgasanlage 2 gezeigt, die einen brennkraftmaschinennahen3-Wege-Katalysator 3 sowieeinen diesem nachgeschalteten Stickoxid-Speicherkatalysator 4 als Stickoxid-Absorberbzw. -Speicher aufweist. Im Bereich des 3-Wege-Katalysators 3 istjeweils stromauf und stromab ein Sauerstoffsensor 5, 6 vorgesehen, während demStickoxid-Speicherkatalysator 4 ein Temperatursensor 7 vorgeschaltetund ein Stickoxidsensor 8 nachgeschaltet ist. Der 3-Wege-Katalysator 3 undder Stickoxid-Speicherkatalysator 4 bilden zusammen eineKatalysatoreinrichtung 9, die auch mehr als einen der beidengenannten Katalysatoren umfassen kann, wie dies allgemein bekanntist.
    [0016] Inder 2 ist nunmehr schematisch der Regenerationsmittelbedarfwährendeines Regenerationsbetriebsbereiches der Brennkraftmaschine zur Regenerationdes Sauerstoffspeichers und des Stickoxidspeichers der Katalysatoreinrichtung 9 inAbhängigkeitvon der Magerzeit aufgetragen. Diesem Diagramm ist zu entnehmen,dass aufgrund der schnellen und frühzeitigen vollständigen Beladungdes Sauerstoffspeichers währenddes Magerbetriebsbereiches im anschließenden Regenerationsbetriebsbereichstets in etwa die gleiche Regenerationsmittelmenge zur Regenerationdes Sauerstoffspeichers benötigtwird. Dies ist in der 2 durch die Kurve 10 dargestellt.Wie dies dem Diagramm der 2 anhandder Kurven 11a, 11b und 11c zu entnehmenist, ändertsich jedoch mit dem Stickoxid-Rohmassenstrom der Regenerationsmittelbedarfzur Regeneration des Stickoxidspeichers, so dass, wie die Summenkurven 12a bis 12c zeigenbei hohen Stickoxid-Rohemissionen gemäß Kurve 12a höhere Regenerationsmittelmengenbenötigtwerden als dies bei geringeren Stickoxid-Rohemissionen gemäß der Kurven 12b und 12c derFall ist. Die Kurve 12b kann dabei ebenso wie die Kurve 11b alsVergleichs-Regenerationsmittelmengenkurve dienen, die mit einerim Betrieb der Brennkraftmaschine tatsächlich benötigten Stickoxid-Regenerationsmittelmengeverglichen wird, wobei eine Abweichung nach oben in Richtung Kurve 11a bzw. 12b einMaß für einenhöherenStickoxid-Rohmassenstrom ist, währendeine Abweichung in Richtung Kurven 11c bzw. 12c einMaß für einengeringeren Stickoxid-Rohmassenstrom ist.
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] Verfahren zum Betreiben einer magerlauffähigen Brennkraftmaschineeines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einemMagerbetriebsbereich, in dem von der Brennkraftmaschine erzeugteStickoxide in einen Stickoxidspeicher, der Bestandteil einer derBrennkraftmaschine im Abgasstrang nachgeschalteten Katalysatoreinrichtungist, eingespeichert werden und in dem im Abgasstrom enthaltenerSauerstoff in einen Sauerstoffspeicher der Katalysatoreinrichtungeingespeichert wird, und mit einem Regenerationsbetriebsbereich,in dem durch Zugabe eines Regenerationsmittels die in den Stickoxidspeichereingespeicherten Stickoxide und der in den Sauerstoffspeicher eingespeicherteSauerstoff ausgespeichert werden, wobei das Umschalten vondem Magerbetriebsbereich in den Regenerationsbetriebsbereich für eine vorgebbareRegenerationsbetriebszeit mittels einer Steuereinrichtung bei Erreicheneines Stickoxidemissions-Grenzwertesdurchgeführtwird, der in Abhängigkeitvon einer die Katalysatoreinrichtung während des Magerbetriebsbereichesverlassenden Stickoxidmenge vorgegeben wird, und wobei das Endeder Regenerationsbetriebszeit durch die für die Ausspeicherung der Stickoxideund des Sauerstoffs zur Regeneration des Stickoxidspeichers unddes Sauerstoffspeichers benötigteZeitdauer vorgegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dassvon der Steuereinrichtung die währendder Regenerationsbetriebszeit benötigte Stickoxid-Regenerationsmittelmengefür dieRegeneration des Stickoxidspeichers ermittelt wird, und zwar unterBerücksichtigungder währendjeder Regenerationsbetriebsphase konstanten Sauerstoff speicher-Regenerationsmittelmenge,die fürdie Regeneration des am Ende der Magerbetriebsphase voll beladenenSauerstoffspeichers benötigtwird, und dass die währendder vorangegangenen Magerbetriebsphase im Abgasmassenstrom vorhandene Stickoxidmengeals Stickoxid-Rohmassenstrom in Abhängigkeit von der benötigten Stickoxid-Regenerationsmittelmengeermittelt wird.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Stickoxid-Regenerationsmittelmenge mit einer Vergleichs-Regenerationsmittelmengeverglichen wird, die in Abhängigkeitvon einer bestimmten, im Abgasmassenstrom vorhandenen Stickoxidmengeals Stickoxid-Rohmassenstrom vorgegeben wird, wobei eine Abweichungder tatsächlichbenötigtenStickoxid-Regenerationsmittelmenge von der Vergleichs-Regenerationsmittelmengeein Maß für den tatsächlichenStickoxid-Rohmassenstrom währendder vorangegangenen Magerbetriebsphase darstellt.
    [3] Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Vergleichs-Regenerationsmittelmenge auf eine neuwertigeBrennkraftmaschine bezogen und ggf. im Betrieb der Brennkraftmaschine adaptierbarist.
    [4] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Abhängigkeitzwischen dem Stickoxid-Rohmassenstrom und dem Stickoxid-Regenerationsmittelbedarfin einem Kennfeld der Motorsteuereinrichtung abgelegt ist.
    [5] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass als Regenerationsmittel Kraftstoff zugegeben wird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004022814B4|2010-06-10|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-12-01| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2010-12-09| 8364| No opposition during term of opposition|
    2016-12-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410022814|DE102004022814B4|2004-05-08|2004-05-08|Verfahren zum Betreiben einer magerlauffähigen Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges|DE200410022814| DE102004022814B4|2004-05-08|2004-05-08|Verfahren zum Betreiben einer magerlauffähigen Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges|
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