CN1271319C - 对预催化剂脱硫的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对设置在内燃机(10)的尾气通道(14)内的至少一预催化剂(16)进行脱硫的方法，其中对该预催化剂至少后置有另一个催化剂(18)，特别是一个NOx-存储催化剂，本发明还涉及一种实施本方法的装置。在达到预催化剂(16)温度时或在达到预催化剂(16)温度前的预过程中，所述预催化剂温度至少等于预催化剂温度(16)的最低硫解吸温度，(a)在第一阶段(τ₁)内燃机(10)以第一富燃烧λ(λ_F1)工作，直至后置的催化剂(18)的氧存储器至少在很大程度上实现不含有氧的程度，和(b)在接着的第二阶段(τ₂)内燃机(10)交替地在具有贫燃烧λ值(λ_M)的贫间隔(τ_M)和在具有第二富燃烧λ值(λ_F2)的富间隔(τ_F)工作。

Description

对预催化剂脱硫的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种对设置在内燃机的尾气通道内的预催化剂进行脱硫的方法，其中对该预催化剂至少后置有另一个催化剂，特别是一个NOx-存储催化剂，本发明还涉及一种对设置在可以以贫方式工作的内燃机的尾气通道内的预催化剂进行脱硫的装置，其中对该预催化剂至少后置有另一个催化剂，特别是一个NOx-存储催化剂。

背景技术

已知用于尾气净化的催化剂***大多包括至少一个设置在发动机附近的小容积的预催化剂和至少一个设置在尾气通道中较远的下游的较大的主催化剂。其中催化剂的成分可以是用于将未燃烧的碳氢化合物HC和一氧化碳CO进行转化的氧化催化剂，用于将氧化氮NOx进行还原的还原催化剂或三元催化剂，所述三元催化剂同时促使进行所述的氧化和还原转化。在可以以贫方式工作的内燃机的情况下主催化剂可以附加具有NOx-存储催化剂部分，所述NOx-存储催化剂部分在以λ＞1的富氧的空-燃-混合气对内燃机供气的贫工作方式阶段，以硝酸盐方式对不可逆的氮氧化物NOx加以储存并且在中间控制的富再生间隔中重新将其释放和还原。这类催化剂也被称作NOx-存储催化剂。

已知在尾气净化时的问题是在燃料中含有的硫，该硫在燃烧过程中几乎被完全燃烧成二氧化硫SO₂并以不同的方式储存在催化剂***的各种部分中。该问题特别涉及NOx-存储催化剂***的NOx-存储部分，该NOx-存储成分在贫燃烧λ时将以几乎100％的存储效率对SO₂以硫酸盐方式进行储存。基于其具有很高的温度稳定性，所以在定期进行的NOx-再生过程中并不能将硫酸盐由储存器中分离出来。其结果将造成储存催化剂的NOx-存储能力被逐步去活(硫中毒)，因而将需要对NOx-存储催化剂采取各种脱硫过程。为实现脱硫将在催化剂温度至少为600℃时用一富尾气环境对催化剂加载，以便对储存的硫酸盐进行解吸并主要还原成SO₂和硫化氢H₂S。另外在DE 198 27 195A或DE 198 35 808A中披露了替代连续的对NOx-存储催化剂的富加载交替地以贫-富-间隔进行脱硫，以便对气味强烈的H₂S的排放加以抵消。采用相宜的间隔设计，则可以几乎完全可以实现比SO₂-的生成要慢的H₂S-的生成。

除了对NOx-存储部分进行硫化外，当然也会微量地将硫储存在催化剂***的其它部分中。这些部分主要是催化附层的惰性金属(Pt、Pd、Rh)以及存储氧的部分OSC(氧存储部分)。当催化剂温度高于部分专用的硫解吸温度(OSC大约为400至450℃和惰性金属大约为500℃)，并且在富尾气环境下将实现储存的硫的排出。在此不利的是，由预催化剂以H₂S和SO₂形式释放的硫由于在后置的催化剂中存在有氧因而将被后置的催化剂的部分再次储存。如果在此涉及的是NOx-存储催化剂，则将被完全存储。其结果将造成必须经常对主催化剂脱硫并且因此将造成高的油耗。

在在先的专利申请DE 100 59 791.2中披露了一种用于对预催化剂脱硫的方法，其中主要以硫化氢H₂S形式储存的硫被排出，所述硫化氢在占主导地位的工作条件下，尤其是在无氧的主催化剂中不会储存在后置的主催化剂中，而是绝大部分穿过主催化剂。为此在主催化剂在很大程度上无氧之前，内燃机首先以富燃烧λ方式工作。接着在仅略富的燃烧λ的情况下将存储在预催化剂中的硫排出。由于在此时刻点主催化剂是不含有氧的，则被排出的硫并不会被主催化剂氧化和储存。该方法的缺点是还原剂HC和CO将伴随富工作模式出现一定程度的穿过以及H₂S的排放。

发明内容

本发明的目的在于提出一种对预催化剂进行脱硫的方法，该方法将使后置的主催化剂受到尽可能少的硫化并将在尽可能大的程度上减少H₂S、HC和CO等有害物质的排放。另外还提出了一种实施本方法的相应的尾气设备。

根据本发明采取一种用于对至少设置在内燃机尾气通道内的预催化剂进行脱硫的方法，在该预催化剂后至少接有另一催化剂，特别是一NOx-存储催化剂，其特征在于，在达到预催化剂温度时或在达到预催化剂温度前的预过程中，所述预催化剂温度高于或等于预催化剂温度的最低硫解吸温度，

(a)在后置的催化剂的氧存储器至少在很大程度上不含有氧之前，在第一阶段内燃机一直以第一富燃烧λ工作，和

(b)在接着的第二阶段内燃机交替地在具有贫燃烧λ的贫间隔和在具有第二富燃烧λ的富间隔工作。

本发明利用如下状况，诸如在富的少氧的尾气环境下由预催化剂释放出的二氧化硫SO₂等含硫的尾气成分在很大的程度上仅在有氧的条件下才能存储在存储氧的部分(OSC)和/或后置的催化剂的NOx-存储器上，这是因为存储首先需要将硫氧化成六价的氧化物。所以预催化剂的脱硫分两个阶段进行，其中在方法的第一阶段由整个催化剂***，特别是由后置的催化剂的氧存储器在很大程度上将氧分离出来并且在第二阶段由预催化剂中将硫，具体地说以SO₂形式的硫排出。

后置的催化剂的氧存储容量在第一阶段后(氧排空)应最多被占用达20％，优选占用少于10％。对氧的排出的过程可以以简单的方式利用设置在后置的催化剂下游的对氧敏感的测量装置进行监视。其中该测量装置可以是λ探头或，特别是在NOx-存储催化剂的情况下可以是具有λ测量功能的NOx-传感器。在第一阶段预催化剂不必非得达到硫解吸温度。

选择的燃烧λ在第一阶段宜尽可能地低，即氧应尽可能地少。其中尤其是λ值为0.7至0.95，优选0.8至0.9被证明是有益的。这些λ值将导致由催化剂***的非常快速和创造性的氧的排出。

在接着的第二阶段以贫尾气环境和富尾气环境交替地对预催化剂加载。与连续的富加载相比，这种交替进行的贫-/富加载的优点是，通过中间***的贫间隔始终有一定量的氧加入预催化剂中并因此在富间隔中被释放出的主要以SO₂形式存在的硫被排出。与此相反以此方式将可以在很大程度上实现对H₂S生成的抑制。其中对贫间隔的设计应使氧不会穿过预催化剂，因而可以避免氧重新储存在后置的催化剂或后置的多个催化剂中。

通过对第二阶段的贫间隔和富间隔的相应的设计还可以有利地促进SO₂-排出。为此可以采用本方法的多种方案。根据特别优选的设计以λ调整方式进行贫间隔和富间隔之间的转换。其中一旦在预催化剂的下游侧的尾气λ达到第一预定的阈值，尤其是贫阈值，则由贫间隔转换到富间隔。与此相反，一旦在预催化剂的下游侧的尾气λ达到一第二预定阈值，特别是富阈值，则进行由富间隔向贫间隔的转换。优选采用一个设置在预催化剂下游的对氧敏感的测量装置，尤其是阶越函数响应-或宽带-λ探头。借助λ调整既可以精确地对贫间隔内氧向预催化剂的加入进行控制，又可以在很大程度上抑制有害物质(CO和HC)的穿过。其中对富间隔的第二富燃烧λ的预定值仅略富的λ值被证明是特别有益的。尤其是当λ值为0.93至0.995，优选为0.97至0.99时，将导致有害物质的穿过特别低并且导致对H₂S的实际完全的抑制。

另外在固定的时间间隔预定的情况下也可以定时控制地实现在第二阶段的贫-和富间隔的转换，其中选择的第二富燃烧λ可以与λ调整的转换相同。其中经证明富间隔的时间长度在1至20秒之间，尤其是在2至10秒之间并且贫间隔的时间长度在0.5至10秒，尤其在2至6秒之间。作为本方法另一方案的由贫间隔向富间隔的转换也可以最迟在一旦测出在后置的催化剂下游的贫尾气λ时进行。

根据本发明方法的一特别有益的设计，在脱硫结束并且内燃机重新接入正规的工作模式前，直至预催化剂至少在很大程度上不含有氧前，一直保持第二阶段。为此可以对预催化剂的硫的加入和/或硫的排出连续地模型化，从而求出预催化剂的硫的总装载量。宜当模型计算示出预催化剂的预定的在很大程度上硫完全排空时，实现第二阶段的结束和内燃机向正规贫工作方式的转换。可以以已知的，在此不再赘述的方式借助内燃机实际的工作参数，尤其是借助燃烧参数实现硫的加入和硫的排出的模型化。

可以利用一设置在预催化剂上的、设置在预催化剂前或后的温度传感器测量预催化剂的温度或在考虑到相应的工作参数的情况下求出模型计算。根据本发明方法的一特别有益的设计另外还针对一特定的未来时段进行对预催化剂温度的预测(诊断)。如果由于一特别迅速的温度升高，通过预测对在时间段内是否达到硫解吸温度进行诊断，从而在预催化剂达到解吸温度之前，即可开始预催化剂脱硫的第一阶段。采用在此方式可以在一个或所有的预催化剂部分的解吸温度部分地或甚至全部地进行方法的第一阶段的氧的分离。优选在考虑到气体踏板的踏板值发生器(PWG)的位置、踏板值发生器的动态、发动机的转速、喷入的燃油量、预催化剂的实际温度、预催化剂温度的动态、预催化剂的模型化的硫装载和/或预催化剂的氧储存活性的情况下对预催化剂温度进行预测。

根据一特别有益的对本发明方法的实施，根据上述参数对第一和/或第二富燃烧λ、贫燃烧λ和/或第一和/或第二阈值进行预定。另外或附加在考虑到后置的催化剂的的情况下对第一和第二阶段的λ-和阈预定值进行预定。在此首先涉及后置催化剂的温度和/或温度动态、模型化的硫装载、转换活性和/或氧存储活性。

由于在具有贫运行能力的内燃机在通常工作状态下，出于各种原因定期地需要富间隔，优选只要预催化剂温度超过硫解吸温度，则针对本发明对预催化剂的脱硫，利用这样一种“自然的”富工作阶段并根据所述的预定值进行设计。采用此方式，用最少的油耗即可进行对预催化剂的脱硫。在作为NOx-存储催化剂设计的主催化剂的情况下，特别是可以利用NOx-再生间隔实现本发明的对催化剂的脱硫或脱硫紧接在再生之后进行。但也可以联想到利用在三元催化剂***中所谓的化学计算的工作方式(λ＝1)的强制幅度的富间隔。

本发明方法的进一步有益的设计是，尤其在驾驶员要求的理想行驶转矩小于机动车的移位转矩的工作点上，和/或在对预催化剂脱硫期间对在拉力中断的变速箱换档的转换间歇时的移位中断进行抑制。采用此方式可以通过用非常富氧的尾气对尾气***的加载实现对位移中断的抑制。

根据本发明的优选设计，在达到预催化剂温度时或在达到预催化剂温度前的预过程中，所述预催化剂温度高于或等于预催化剂温度的最低硫解吸温度，

(a)直至后置的催化剂的氧存储器至少在很大程度上不含有氧之前，第一阶段内燃机一直以第一富燃烧λ工作，和

(b)在接着的第二阶段内燃机交替地在具有贫燃烧λ的贫间隔和在具有第二富燃烧λ的富间隔工作，其中对贫间隔和富间隔定时控制地加以确定，使以二氧化碳(SO₂)形式储存在预催化剂中的硫至少25％，优选至少50％被排出。

本发明方法利用如下状况，诸如在富的少氧的尾气环境下由预催化剂释放出的二氧化硫SO₂等含硫的尾气成分在很大的程度上仅在有氧的条件下才能存储在存储氧的部分(OSC)和/或后置的催化剂的NOx-存储器上，这是因为对硫酸盐形式的硫存储首先需要将硫氧化成六价的氧化物之故。所以预催化剂的脱硫分两个阶段进行，其中在方法的第一阶段由整个催化剂***，特别是由后置的催化剂的氧存储器在很大程度上将氧分离出来并且在第二阶段由预催化剂中将硫，具体地说以SO₂形式的硫排出。

在第二阶段以贫尾气环境和富尾气环境交替地对预催化剂加载。与连续的富加载相比，这种交替进行的贫-/富加载的优点是，通过中间***的贫间隔始终有一定量的氧加入预催化剂中并因此在富间隔中被释放出主要以SO₂形式存在的硫被排出。与此相反，以此方式将可以在很大程度上实现对气味难闻的H₂S的抑制。其中对贫间隔的设计应使实际上氧不会穿过预催化剂，因而可以避免氧重新储存在后置的催化剂或后置的多个催化剂中。

基于本发明对贫-和富间隔的定时控制，可以不必采用后置于预催化剂的测量装置，例如λ探头，因而可以以低廉的成本实现本方法。尽管如此就释放出的硫在后置的催化剂上的尽可能低的重新储存率和低的还原剂-和H₂S的排放而言，可以实现间隔的最佳的设计，其中根据至少在后置的催化剂下游测出的尾气中的氧浓度以下面还将描述的方式对贫-和富间隔的时间长度的预定值进行检验并且必要时进行适配调整。

根据本方法的一特别有益的设计，至少对脱硫的第二阶段的第一贫间隔和/或第一富间隔的时间长度首先预定可变的预控值，该可变的预控值优选根据预催化剂的氧存储容量进行确定并存储在与工作点相关的特性曲线组中。其中根据整个存储***的氧存储容量和根据已知的预催化剂于至少一个后置的催化剂的氧存储容量的比求出预催化剂的氧存储容量，即其最大可存储的氧量。对整个-氧存储容量可以以一个新鲜的催化剂***的已知值为基准，所述的新鲜的催化剂***系不含有氧和硫和未受损的催化剂***。由于精确度要求较高，所以优选在方法的第二阶段开始前和/或在方法的第二阶段期间确定整个催化剂***的由于老化的过程往往减少的实际的氧存储容量，以便借助已知的并作为常数的容量比求出预催化剂的实际的氧存储容量。

优选第二阶段的贫间隔的时间长度的确定应使在贫间隔内在尽可能少的氧穿过预催化剂的同时将尽可能多的氧存储在预催化剂上。此点是必要的，以便避免氧加入后置的催化剂以及伴随接着硫被重新储存在后置的催化剂中。优选在预催化剂的氧存储器的贫间隔时间内至少充满30％并且最多充满99％，尤其是最少充满50％并且最多充满95％的氧。其中特别优选的是，贫间隔的结束基本上最迟与一时间点相符，在该时间点上贫尾气穿过预催化剂。

另一方面，确定的富间隔的时间长度应使以主要为二氧化硫SO₂形式储存在预催化剂内的硫在富间隔内被排出。为此富间隔的结束宜基本与一时间点相符，在该时间点上预催化剂的氧存储器在很大程度上被排空，即不含有氧。

为求出整个催化剂***的氧存储容量，即各个催化剂的各个最大的氧存储容量的总和，可以采取不同的，甚至相互组合在一起的适用的措施。根据本发明方法的实施方式，对实际最大的氧装载的催化剂***加以确定，其中内燃机由贫工作模式转换成富工作模式。对转换后和至少在后置的催化剂的下游侧首次检测出富尾气之前的时间段加以确定。然后根据该时间段求出整个催化剂***的氧存储容量。对其中为确定整个氧存储容量还可以附加代入内燃机的实际工作参数，例如发动机负载或转速。特别优选的是在第一阶段结束时和在第二阶段尾气交替加载前进行该确定。优选为此在后置的催化剂的下游侧首次检测出贫尾气之前，至少首先用略贫的尾气，尤其是用λ＝1.005至1.05对催化剂***加载。接着将内燃机转换到略富的尾气λ，尤其是转换到0.95至0.995之间的λ值，直至在后置的催化剂的下游侧首次检测出富尾气。由在内燃机从贫向富的转换直至富尾气穿过后置的催化剂的时延可以求出整个氧存储容量。另外这种方式的优点是，后置的催化剂接着至少几乎不含有氧，从而在接着由预催化剂中排出硫时不会重新储存在后置的催化剂中。所以特别有益的是，在达到预催化剂的最低硫解吸温度之前，尤其是在低于该温度大约20K时进行总***的氧存储容量的确定。在采用这种对实际整个氧存储容量的确定时还可以在进行交替的贫-富-加载之前对与工作点相关的存储的预控值进行验证并且必要时进行修正。采用此方式可以实现对H₂S排放以及对后置的催化剂的氧加载的特别有效的抑制。

根据本发明方法的设计在脱硫的第二阶段，即在交替进行贫和富间隔转换时附加或另外对整个催化剂***进行氧存储容量的确定。其中在一富间隔后，即在催化剂***几乎不含有氧的情况下进行延长的贫间隔，并对在内燃机转换到贫工作方式和至少在一个后置的催化剂的下游侧检测到贫尾气或超过预定的贫阈值之间的时间段进行分析并且其设计应使超过贫阈值的时间点与至少几乎完全地充满后置的催化剂的氧存储器相关。

根据本发明方法的另一设计，在第二阶段，即交替的进行贫-和富加载时对富间隔的预控值附加进行检测和适配。为此在富λ值方向上测量和分析内燃机由富间隔向贫间隔的转换和至少在后置的催化剂的下游侧的尾气λ低于预定的富阈值之间的时段。其中富阈值的设计应使低于富阈值的时间点与预催化剂的氧存储器至少几乎被完全排空相关。

在第一阶段选择的燃烧λ宜尽可能低，这意味着氧应尽可能少。其中特别是为0.7至0.95的λ值，优选0.8至0.9的λ值经证明是有益的。该λ值将导致由催化剂***氧的特别迅速和创造性的排出。对富间隔的第二富燃烧λ的预定与上述相反略富的λ值是特别有益的。特别是当λ值为0.93至0.995，优选当λ值为0.97至0.99时将导致特别少的有害物质的穿过和对H₂S的实际完全的抑制。第二阶段的贫间隔优选为1.0至1.2之间，特别是在1.02至1.04之间。

在氧排空的第一阶段后，后置的催化剂的氧存储容量最高被占用20％，优选被占用少于10％。可以利用一设置在后置催化剂下游侧的对氧敏感的测量装置对氧排出的过程进行监视。其中该测量装置涉及一种λ探头或，特别是在NOx-存储催化剂的情况下涉及一种具有λ测量功能的NOx-传感器。在该第一阶段，预催化剂不必非得达到硫解吸温度。

根据本方法一特别优选的设计，在脱硫结束并且内燃机被重新接入正规的工作模式之前，在预催化剂至少在很大程度上不含氧之前一直保持第二阶段。为此可对预催化剂的硫的加入和/或硫的排出持续地模型化，从而可以求出预催化剂的硫-的总装载。优选当模型计算指示出预催化剂一预定的，例如在很大程度上硫完全排空。可以以已知的在此不再赘述的方式根据内燃机的实际的工作参数，尤其是根据燃烧参数对硫的加入和硫的排出模型化。

利用设置在预催化剂上、设置在预催化剂前面或后面的温度传感器测量预催化剂的温度或在考虑到相应的工作参数的情况下根据模型计算求出预催化剂的温度。另外根据本方法的一特别有益的设计可对特定的将来的时段的预催化剂温度进行预测(诊断)。当通过预测诊断出由于特别迅速的温度的升高在时段内将达到硫解吸温度，则在预催化剂达到解吸温度前，即可以开始预催化剂脱硫的第一阶段。采用此方式在低于一个或所有的预催化剂部分的解吸温度的情况下即可以部分地或甚至全部地开展本方法第一阶段的氧分离。优选在考虑到气体踏板的踏板值发生器(PWG)的位置、踏板值发生器的动态、发动机的转速、喷入的燃油量、预催化剂的实际温度、预催化剂温度的动态、预催化剂的模型化的硫装载和/或预催化剂的氧储存活性的情况下进行预催化剂温度的预测。

由于出于各种原因在具有贫运行能力的内燃机在通常的工作方式时定期地需要富工作间隔，所以优选只要预催化剂温度超过硫解吸温度，则利用“自然的”富工作阶段对本发明的预催化剂脱硫并根据所述的预定值进行设计。采用此方式可以以最少的油耗实现对预催化剂的脱硫。在作为NOx-存储催化剂设计的主催化剂的情况下特别是可以利用NOx-再生间隔用于本发明对预催化剂的脱硫，或紧接在再生之后进行脱硫。而且还可以联想到在三元催化剂***中利用化学计算工作方式(λ＝1)所述的强制幅度的富间隔。

根据本发明进一步有益的设计，在对预催化剂脱硫时对特别在一工作点上的和/或变速箱拉力中断进行换挡时的转换间歇时位移中断进行抑制，其中在所述工作点上驾驶员所要求的行驶理想转矩小于机动车的位移转矩。采用此方式可以用非常富氧的尾气对尾气***加载避免位移中断。

本发明另外还包括一种实施本方法的装置，该装置在至少一个后置的催化剂(主催化剂)的下游侧具有一个对氧敏感的测量装置和机构，利用所述机构可以实施所述的方法步骤。该机构包括一个控制单元，在该单元中存储有用于以数字方式实施本方法的算法。该控制单元特别可以与发动机的控制部分结成一体。

本发明另外包括一种实施本方法的装置，该装置在至少一个后置的催化剂(主催化剂)的下游侧具有一个对氧敏感的测量装置和机构，利用所述机构可以实施所述的方法步骤。该机构包括一个控制单元，在该单元中存储有用于以数字方式实施本方法的算法。该控制单元特别可以与发动机的控制部分结成一体。

根据本装置一特别优选的设计，预催化剂具有存储部分，该存储部分可以实现对贫尾气中的硫的可逆储存。通过采用这种“硫收集器”，对该收集器定期地采用本发明的方法进行脱硫，首次实现了对后置的催化剂，尤其是NOx-存储催化剂的有针对性的避免特别不利的硫中毒的防护。

附图说明

下面将对照附图中所示的实施例对本发明做进一步的说明。图中示出：

图1为具有尾气设备的内燃机的框图；

图2为燃烧λ和在根据本发明的方法脱硫时在根据图1的预催化剂的下游侧测出的时间关系曲线；

图3为根据另一实施方案尾气设备的内燃机的示意方框图和

图4发动机的λ值、根据图3的预催化剂的下游侧和主催化剂的下游侧测出的尾气λ的时间关系曲线以及在根据本发明方法的预催化剂脱硫时的催化剂和主催化剂的氧加载的特性曲线。

具体实施方式

对图1所示的内燃机10配属有一个用12标示的尾气设备。特别有益的是内燃机10配备有一个图中未示出的直接喷油部分，利用该直接喷油部分通过高压喷油阀，输送给汽缸的燃油被直接喷入汽缸的燃烧室内。另外对内燃机10优选可以进行层雾状加油，其中在层雾状工作时喷入的燃油在点火时刻点以层雾方式基本集中在汽缸的火花塞的范围内。在层雾状工作时特别是形成贫空燃比，因而可以实现特别低的油耗。尾气设备12包括一尾气通道14，其中在接近发动机的位置设置有一个小容积的预催化剂16，例如一个三元催化剂，以及在汽车的底盘位置设置有一个大容积的主催化剂，尤其是一个NOx-存储催化剂18。另外预催化剂16配备有一其细节未示出的硫存储部分17，所述硫存储部分在内燃机10的贫工作阶段可以对含有硫的尾气成分进行储存。适用的已知的存储部分17例如包括钡盐。其中存储部分17以均匀分布的方式掺合在附层的催化组成部分内或作为空间分隔的催化剂组成部分。

尾气通道14除了催化剂***16、18外还容纳有各种气体传感器，所述传感器对至少一种在尾气中的成分的浓度进行检测并起着对内燃机调整的作用，在存储催化剂16的上游侧设置有一个λ探头，优选一个宽带-λ探头。所述探头对尾气中的氧的浓度进行测试并用于调整输送给内燃机10的空燃混合气(燃烧λ)。后置于预催化剂16的λ探头22可以是阶跃函数响应探头或宽带-λ探头。所述探头以下面还有待描述的方式用于对本发明的方法进行控制，对预催化剂16，确切地说对其硫存储部分进行脱硫。另一气体传感器24设置在NOx-存储催化剂18下游侧并可以是一个NOx-传感器24或一个λ探头。另外尾气通道14还可以容纳温度传感器，所述温度传感器对尾气温度或催化剂的温度进行测量。另外也可以根据内燃机10的相应的工作参数对催化剂的温度模型化。所有由传感器产生的信号以及选出的内燃机10的工作参数将输入发动机控制单元28，发动机控制单元对信号数字化和进一步处理，并根据信号对内燃机10的工作模式，尤其是燃烧λ、层雾状工作以及尾气再循环率进行控制。控制单元26与发动机控制单元28结成一体并包括一用于实施对预催化剂16脱硫的方法的存储的算法。

在内燃机10的贫工作时，尤其是贫层雾状工作时，在燃油内含有的硫成分几乎被完全转换成二氧化硫SO₂。SO₂在预催化剂16的催化惰性金属部分上在富氧的尾气中继续被氧化并且以硫酸盐的形式以几乎100％的效率储存在预催化剂16的存储部分17或其它的存储硫的构成部分中。当认定一预催化剂16温度近似与存储部分17的硫解吸温度相符或即将达到硫解吸温度时，控制单元26开始对预催化剂16的脱硫。

在图2中根据用λ探头20测出的燃烧λ(曲线30)以及位于预催化剂16下游侧的λ探头22测出的尾气λ(曲线32)的时间关系曲线示出本发明方法的过程。首先内燃机10在层雾状工作时以贫燃烧λ工作(或必要时以化学计算均匀工作方式)。以在达到预催化剂16的硫解吸温度之前特定的预过程开始脱硫的第一阶段τ₁并且内燃机10以第一富燃烧λλ_F1工作，所述λ_F1优选在0.8至0.9之间，在内燃机10转换后在预催化剂16下游侧的尾气λ将急剧降低并且在一定的时间保持在λ＝1。在预催化剂16的氧存储器被排空前，在该阶段在富尾气内存在的还原剂(HC、CO)将被完全消耗掉。在此后富尾气才开始穿过预催化剂，从而使λ探头22检测出越来越富的尾气并且尾气λ32降低到数值＜1。当位于NOx-存储催化剂18下游侧的气体传感器24测出同样富的尾气时，第一阶段τ₁结束(预过程未示出)。因此保证了在此时刻点整个催化剂***至少在很大程度上不含有或完全不含有氧。

在接着的第二阶段τ₂，其中预催化剂16至少已经达到最低的硫解吸温度，从而实现固有的硫的排出，内燃机10交替地以贫燃烧λ_M和第二富燃烧λ_F2工作。在第一贫间隔τ_M内，对贫燃烧λ_M进行调整，所述贫燃烧λ_M宜在1.01至1.2之间，优选在1.04至1.08之间，以便实现一定的氧在预催化剂16上的储存。因此在预催化剂16下游侧测出的尾气λ32开始增大并且接近于预定的阈值S_M，所述阈值在λ＝1.0与λ_M之间。一旦λ探头22测出的尾气λ与阈值S_M相符，则内燃机10被转换到其第二富燃烧λ为λ_F2的富间隔S_M，所述富间隔S_M宜在0.93至0.995之间，优选在0.97至0.99之间。因此在预催化剂16下游侧的尾气λ32重新降低并且在一定的时间重新保持在λ＝1。在该阶段利用在尾气中存在的还原剂储存在硫存储部分17上的硫被还原和释放。其中通过在在先的贫间隔τ_M中储存的氧保证了还原保持在二氧化硫的氧化价(+IV)上并不完全转换到硫化氢H₂S(-II)的价。首先通过对贫间隔τ_M期间的阈值S_M的预定对预催化剂16的氧装载的为此相适宜的程度进行调整。从富间隔τ_M的一特定点开始尾气中的还原剂不再完全地被用于转换硫酸盐，从而尾气λ32逐步降低到富λ值＜1。一旦尾气λ32达到第二阈值SF，所述第二阈值在λ＝1.0与λ_F2之间，内燃机10重新以贫燃烧λλ_M工作。接着在类似的控制下进行其它的贫和富间隔τ_M、τ_F。

虽然在第二阶段τ₂由预催化剂16中排出的SO₂到达后置的NOx-存储催化剂，但排出的SO₂可以不发生储存而穿过后置的NOx-存储催化剂。硫以硫酸盐的形式在NOx-存储催化剂上的储存首先需要将SO₂氧化成SO₃并因而需要氧的存在。由于在第一阶段τ₁NOx-存储催化剂18的氧存储器被排空并且甚至在接着的富间隔τ_M几乎没有氧到达存储催化剂18上，因而不存在氧。

根据本发明的方法实现了几乎所有的以SO₂形式储存在预催化剂16上的硫的释放，而不会导致接着将硫重新存储在对此特别敏感的NOx-存储催化剂18上。因此必须以较大的时间间隔对NOx-存储催化剂18进行脱硫，而该脱硫将导致油耗的增大，这是因为该脱硫需要非常高的催化剂温度，该催化剂温度又必须以连续降低发动机效率为代价，因此势必造成明显高的油耗。另外由于在第二阶段τ₂的间歇的贫-/富加载几乎可以完全对具有强烈气味和有害的H₂S的产生和排放进行抑制并且同时将还原剂HC和CO的穿过保持在微弱的程度。所以从整体上来说本发明的特征是实现了特别微弱的有害物质的排放。对此本发明的方法实现了作为“硫收集器”的对预催化剂的有针对性的设计。因而NOx-存储催化剂18几乎完全可以避免硫中毒并且实际上可以省去对存储催化剂18否则将需要的脱硫。

对在图3中示出的内燃机10配属有整体用12标示的尾气设备。内燃机10特别有益的是配备有直接喷油装置，采用该直接喷油装置通过一高压喷油阀将有待加入到汽缸内的燃油直接喷入汽缸燃烧室内。另外对内燃机10优选可以层雾状加载，其中在层雾状注油工作时喷入的燃油在一时刻点以层注油雾形式基本集中在汽缸的火花塞范围内。在层雾状注油工作时构成特别贫的空燃混合气，因而可以实现低油耗。

尾气设备12包括一尾气通道14，其中在发动机附近位置上设置有小容积的预催化剂16，例如一三元催化剂，以及在汽车底盘上设置有一个大容积的主催化剂，尤其是在具有贫运行能力的内燃机10的情况下设置一个NOx-存储催化剂18。预催化剂16另外配备有一个硫存储部分17，所述硫存储部分可以在内燃机10的贫工作阶段内对含硫的尾气成分进行存储。相宜的已知的硫存储部分例如包括钡盐。其中可以将存储部分17以均匀的分布与覆层的催化构成部分混合或作为空间分离的催化剂构成部分。

尾气通道14除了催化剂***16、18外还容纳有各种气体传感器，所述传感器对至少一种在尾气中的成分的浓度进行检测并起着对内燃机10调整的作用。具体地说，在存储催化剂16的上游侧设置有一个λ探头。所述探头对尾气中的氧的浓度进行测试并用于调整输送给内燃机10的空燃混合气(燃烧λ)。另一个气体传感器24是一个对氧敏感的测量装置并设置在NOx-存储催化剂18的下游侧。其中涉及的同样是λ探头，尤其是阶跃函数响应探头，或者尤其是当主催化剂如在此所述是一个NOx-存储催化剂，则涉及一个NOx-传感器，所述传感器具有λ测量功能。对氧敏感的测量装置24还以下面将描述的方式用于对本发明对预催化剂16，确切地说对其硫存储部分17进行脱硫的本发明的方法进行控制。

另外尾气通道14还可以容纳温度传感器，所述温度传感器对尾气温度或催化剂的温度进行测量。另外也可以根据内燃机10的相应的工作参数对催化剂的温度模型化。所有由传感器产生的信号以及选出的内燃机10的工作参数将输入发动机控制部分28，发动机控制单元对信号数字化和进一步处理，并根据信号对内燃机10的工作模式，尤其是燃烧λ、层雾状注油工作以及尾气再循环率进行控制。控制单元26与发动机控制部分28结成一体并包括一用于实施对预催化剂16脱硫的方法的存储的算法。

在内燃机10的贫工作时，尤其是贫层雾状注油工作时，在燃油内含有的硫成分几乎被完全转换成二氧化硫SO₂。SO₂在预催化剂16的催化惰性金属部分上在富氧的尾气中继续被氧化并且以硫酸盐的形式以几乎100％的效率储存在预催化剂16的存储部分17或其它的存储硫的构成部分中。当认定一预催化剂16温度近似与存储部分17的硫解吸温度相符或即将达到硫解吸温度时，控制单元26开始对预催化剂16脱硫。

在图4中根据用λ探头22测出的燃烧λ_mot(发动机λ)以及位于预催化剂16下游侧的(和在实施本方法过程中尚未测量的)尾气λ_nHK的时间关系曲线示出本发明方法的控制。另外图4的中间部分示出预催化剂19的实际的氧加载O_VK和下面部分示出NOx-存储催化剂18的氧加载O_vk的过程。

首先内燃机10在层雾状注油工作时以贫燃烧λ工作(或必要时以化学计算均匀工作方式)。以在达到预催化剂16的硫解吸温度之前特定的预过程开始脱硫的第一阶段T₁并且内燃机10以与第一富燃烧λλ_F1相符的发动机λλ_mot工作，所述λ_F1优选在0.8至0.9之间(时间点t₀)。

在内燃机10转换到λ_F1后紧接着开始对预催化剂16进行氧装载，从预催化剂16的与最大装载位置相符的氧存储容量OSC_VK开始。在该阶段存储的氧为对尾气中的还原剂HC、CO氧化已被完全用尽。一旦预催化剂16的氧存储器被排空O_VK＝0，则富尾气首次穿过预催化剂16，从而使预催化剂16下游侧的尾气λλ_nVK降低，低于λ＝1。因此NOx-存储催化剂18的氧存储器也开始排空并且其实际的O₂-加载O_HK同样降低到0。然后在NOx-存储催化剂18下游侧才检测到λ_nHK。一旦位于NOx-存储催化剂18下游侧的气体传感器24测出的尾气λ_nHK低于第一富阈值时(时间点t₁)，第一阶段T₁结束。因此保证了在此时刻点整个催化剂***至少在很大程度上或完全不含有氧，尤其是NOx-存储催化剂18的氧装载O_HK最高为20％，尤其是低于其最大氧存储容量OSC_HK的10％。其中在考虑到在内燃机10与NOx-存储催化剂18之间的尾气的渡越时间，S_F1的设计应使在时间点t₁上转换后存在的贫尾气到达完全不含有氧的NOx-存储催化剂18。

在接着的第二阶段T₂，其中预催化剂16至少已经达到最低的硫解吸温度，从而实现固有的硫的排出，内燃机10交替地以富间隔τ_F和贫间隔τ_M工作。在第一贫间隔τ_M内，将发动机燃烧λ_mot调整到贫燃烧λ_M，所述贫燃烧λ_M宜在1.0至1.2之间，优选在1.02至1.04之间，以便实现一定的氧在预催化剂16上的储存。因此在预催化剂16上的氧装载O_VK将开始增多和在预催化剂16后面的尾气λ_nVK具有一定滞后也开始增大。在氧穿过预催化剂16后(λ_nVK＞1)才开始对NOx-存储催化剂18的氧存储器缓慢地装入氧并因而O_HK实现弱的增大。同时在NOx-存储催化剂18后测出的尾气λ_nVK也在一定时延后增大。

在λ_nVK开始增大之前，内燃机10在时间点t₂被转换到其第二富燃烧λ为λ_F2的富间隔τ_M，所述富间隔S_M宜在0.93至0.995之间，优选在0.97至0.99之间。因此预催化剂16的氧装载O_VK将降低。在该阶段利用在尾气中存在的还原剂储存在硫存储部分17上的硫被还原和释放。其中通过在在先的贫间隔τ_M中储存的氧保证了还原，使还原保持在二氧化硫的氧化价(+IV)上并不完全转换成硫化氢H₂S(-II)的价。从富间隔τ_F的一特定点开始尾气中的还原剂不再完全地被用于转换硫酸盐，从而在预催化剂16的尾气λλ_nVK逐步降低到富λ值＜1，从而促使NOx-存储催化剂18(O_HK降低)的氧存储器的排空。

虽然在第二阶段T₂，确切地说在富间隔τ_F由预催化剂16中排出的SO₂到达后置的NOx-存储催化剂，但排出的SO₂可以不发生储存而穿过后置的NOx-存储催化剂。硫以硫酸盐的形式在NOx-存储催化剂上的储存首先需要将SO₂氧化成SO₃并因而需要氧的存在。由于在第一阶段T₁ NOx-存储催化剂18的氧存储器被排空并且甚至在接着在第二阶段T₂的贫间隔τ_M几乎没有氧到达存储催化剂18，所以没有氧供使用。

至少在在第二阶段T₂开始前对贫间隔τ_M和富间隔τ_F的时间长度首先进行预控制，其中根据内燃机10的实际工作参数，例如发动机的负荷或转速，对存储的预控值进行预定。预控值尤其取决于预催化剂16的氧存储容量OSC_VK并且例如可以与催化剂16的新鲜的状况或一在在先的脱硫中确定的实际存储容量相符。其中贫间隔τ_M的时间长度的确定应使贫间隔τ_M的结束与对预催化剂16的贫穿过尽可能精确地重合。采用此方式仅有少量的氧能够到达NOx-存储催化剂18，因而只有微量的氧存储在NOx-存储催化剂18上。富间隔τ_F的预控值的确定应使在考虑到尾气的渡越时间实现NOx-存储催化剂18的氧存储器的实际完全的排空。

通过将内燃机10从贫间隔τ_M转换成富间隔τ_F(例如在时间点t₂上)实现对贫间隔τ_M与富间隔τ_F的时间长度的存储的预控值的检验和必要时的适配调整。然后对转换后直至在NOx-存储催化剂18后面的尾气λ_nHK低于首次预给定的富阈值SF₁(在较低的λ值方向上)的时延进行测量。其中在考虑到尾气渡越时间的情况下对S_F1的设计应确保预催化剂16的氧存储器被实际完全排空。在此假设测出的时延大于富间隔τ_F时间长度的迄今的预控值，则实施适配调整，其中将未来的富间隔τ_F缩短一个固定的或可变的差值。反之，当测出的时延短于富间隔τ_F迄今的时间长度(在此情况时不得低于S_F1)，则后续的间隔S_F1延长一个差值。

为对催化剂的老化和随之的氧存储容量的减少加以考虑，在第二阶段T₂过程中和/或在第一阶段T₁结束时对整个催化剂***16、18的氧存储容量OSC_∑加以确定。为此在第二阶段T₂内进行一延长的贫间隔τ_M，其长度直至在存储催化剂18后面的尾气λ_nHK达到预定的贫阈值S_M。其中贫阈值S_M的设计应使对其的超过与NOx-存储催化剂18和随之的整个催化剂***的100％的氧装载相符。实际上当λ_nHK超过第二富阈值S_F2时将结束延长的贫间隔τ_M并进行内燃机向λ_F2的转换。因此可以用尾气渡越时间对贫阈值S_M进行修正，以便避免过多的氧加入到存储催化剂18内。由测出发动机开始延长的贫间隔τ_M至用气体传感器测出对NOx-存储催化剂18的贫穿过之间的时延可以求出作为存储容量总和(OSC_VK+OSC_HK)的氧存储容量OSC_∑。根据已知的OSC_Σ与新鲜的催化剂16、18中的一个之间的氧存储容量的比可以确定出预催化剂16的最大氧存储容量OSC_VK。根据求出的预催化剂16的OSC_VK可以对贫间隔τ_M和富间隔τ_F加以修正。同样可以实现λ阈值S_M、S_F1和S_F2的适配调整。

特别优选的是在第一阶段T₁结束时交替的进行尾气加载前对整个催化剂***16、18的氧存储容量OSC_∑进行确定(图中未示出)。为此优选首先在催化***的预催化剂16的最低硫解吸温度20K情况下用在1.005与1.05之间的略贫的尾气加载，直至在存储催化剂18后检测到λ_nHK向“贫”方向的探测阶跃。如果是此种情况，则存在催化***16、18的最大的氧加载。接着用λ值在0.95至0.995之间略富的尾气对***加载，直至在存储催化剂18下游侧检测到向“富”方向的气体传感器24的探测阶跃。采用此方式由发动机λ从贫向富的转换到检测到NOx-存储催化剂18下游侧的富穿过的时延进行分析，以便求出整个氧存储能力OSC_∑。这种方式的优点在于，随着第二阶段T₂的开始可以将富间隔τ_F和贫间隔τ_M的时间长度与实际的催化剂状况，尤其是预催化剂16的实际催化剂状况适配。

虽然以特别有益的采用硫存储部分17实现的预催化剂16的举例对本方法做了说明，但本发明并不限于此。本发明的方法同样也适用于不具有硫收集功能的通常的预催化剂***。

实现了几乎所有的以SO₂形式储存在预催化剂16上的硫被释放，而不会导致接着将硫重新存储在对此特别敏感的NOx-存储催化剂18上。因此以较大间隔进行的特别耗油的对NOx-存储催化剂18的脱硫是必要的，该脱硫由于为此需要非常高的催化剂温度，即始终需要降低发动机效率的措施并因此将造成明显高的油耗。另外由于在第二阶段τ₂的间歇的贫-/富加载几乎可以完全对具有强烈气味和有害的H₂S的产生和排放进行抑制并且同时将还原剂HC和CO的穿过保持在微弱的程度。所以从整体上来说本发明的特征是实现了特别微弱的有害物质的排放。对此本发明的方法实现了作为“硫收集器”的对预催化剂的有针对性的设计。因而NOx-存储催化剂18几乎完全可以避免硫中毒并且实际上可以省去对存储催化剂18否则将需要的脱硫。

                     附图标记对照表

10      内燃机

12      尾气设备

14      尾气通道

16      预催化剂

17      硫-储存部分

18      后置的催化剂/NOx-存储催化剂

20、22  对氧敏感的测量装置/λ探头

24      对氧敏感的测量装置/NOx-传感器器

26      控制单元

28      发动机控制单元

30      燃烧λ值

32      预催化剂下游侧的尾气λ值

λ              空燃比λ

λ_F1   第一富燃烧λ

λ_F2   第二富燃烧λ

λ_M    贫燃烧λ

τ_F    富间隔

τ_M    贫间隔

τ_M’     延长的贫间隔

λ_mot   燃烧λ值/发动机λ值

λ_nHK  NOx-存储催化剂下游侧的尾气λ值

λ_nVK   预存储催化剂下游侧的尾气λ值

O_HK    NOx-存储催化剂的氧吸收

OSC_∑      整个催化剂***的氧存储容量

OSC_HK  NOx-存储催化剂的氧存储容量

OSC_VK   预催化剂的氧存储容量

O_VK     预催化剂的氧吸收

S_F      第二阈值

S_F1     第一富阈值

S_F2     第二富阈值

S_M      第一阈值

S_M      贫阈值

t         时间

T₁、τ₁第一阶段(脱氧)

T₂、τ₂第二阶段(脱硫)

Claims (69)

1.一种用于对至少设置在内燃机(10)尾气通道(14)内的预催化剂(16)脱硫的方法，在该预催化剂后至少接有另一催化剂(18)，其特征在于，在达到预催化剂(16)温度时或在达到预催化剂(16)温度前的预过程中，所述预催化剂温度至少等于预催化剂温度(16)的最低硫解吸温度，

(a)在第一阶段(τ₁)内燃机(10)以第一富燃烧λ(λ_F1)工作，直至后置的催化剂(18)的氧存储器至少在很大程度上实现没有氧的程度，和

(b)在接着的第二阶段(τ₂)内燃机(10)交替地在具有贫燃烧λ(λ_M)的贫间隔(τ_M)和在具有第二富燃烧λ(λ_F2)的富间隔(τ_F)工作。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，第二阶段(τ₂)的贫间隔(τ_M)和富间隔(τ_F)的确定应能排出主要以二氧化硫(SO₂)的形式储存在预催化剂(16)中的硫。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，采用一对氧敏感的测量装置(22)对预催化剂(16)下游侧的尾气λ进行测量。

5.按照权利要求4的方法，其特征在于，采用λ探头对预催化剂(16)下游侧的尾气λ进行测量。

6.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，第一阈值(S_M)是在1.0和贫燃烧λ(λ_M)之间的λ值和第二阈值是在1.0和第二富燃烧λ(λ_F2)之间的λ值。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二阶段(τ₂)内对富间隔(τ_F)与贫间隔(τ_M)之间定时控制地进行转换。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，富间隔(τ_F)的时间长度为1至20秒和贫间隔(τ_M)的时间长度为0.5至10秒。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，富间隔(τ_F)的时间长度为2至10秒和贫间隔(τ_M)的时间长度为2至6秒。

10.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，至迟一旦在后置的催化剂(18)下游测出贫尾气λ，则在第二阶段(τ₂)内进行由贫间隔(τ_M)向富间隔(τ_F)的转换。

11.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，富间隔(τ_F)第二富燃烧λ(λ_F2)为0.93至0.995。

12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，富间隔(τ_F)第二富燃烧λ(λ_F2)为0.97至0.99。

13.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第二阶段(τ₂)的贫燃烧λ(λ_M)为1.01至1.2。

14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，第二阶段(τ₂)的贫燃烧λ(λ_M)为1.04至1.08。

15.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在后置的催化剂(18)的氧存储容量最多达20％被占用前，将保持第一阶段(τ₁)。

16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，在后置的催化剂(18)的不大于10％的氧存储容量被占用前，将保持第一阶段(τ₁)。

17.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，利用后置于后置催化剂(18)的对氧敏感的测量装置(24)对后置的催化剂(18)的氧储存器的至少在很大程度上的排空进行监视。

18.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第一阶段(τ₁)的第一富燃烧λ(λ_F1)为0.7至0.95。

19.按照权利要求18所述的方法，其特征在于，第一阶段(τ₁)的第一富燃烧λ(λ_F1)为0.8至0.9。

20.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在预催化剂(16)至少在很大程度上被脱硫前，一直保持第二阶段(τ₂)。

21.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据预催化剂(16)的模型化的硫装载确定第二阶段(τ₂)的结束。

22.按照权利要求21所述的方法，其特征在于，根据一个对照内燃机(10)实际工作温度模型化的预催化剂(16)的硫的加入和/或排出求出硫装载。

23.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对预催化剂(16)的温度进行测定或根据模型计算求出预催化剂(16)的温度。

24.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对预定的时段预测预催化剂的温度，而且当经预测认定在时段内将达到硫解吸温度，在预催化剂(16)尚未达到硫解吸温度前，开始第一阶段(τ₁)。

25.按照权利要求24所述的方法，其特征在于，考虑到油门踏板的踏板值发生器的位置、踏板值发生器的动态、发动机的转速、喷入的燃油量、预催化剂的实际温度、预催化剂温度的动态、预催化剂(16)的模型化的硫加入和预催化剂(16)的氧储存活性对预催化剂的温度进行预测。

26.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据油门踏板的踏板值发生器的位置、踏板值发生器的动态、发动机的转速、喷入的燃油量、预催化剂的实际温度、预催化剂温度的动态、预催化剂(16)的模型化的硫加入和预催化剂(16)的氧储存活性、后置的催化剂(18)的温度和/或温度动态、后置的催化剂(18)的转化活性和/或后置的催化剂(18)的氧储存活性对第一富燃烧λ(λ_F1)、第二富燃烧λ(λ_F2)、贫燃烧λ(λ_M)、第一阈值(S_M)和/或第二阈值(S_F)进行预定。

27.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，预催化剂(16)的脱硫至少部分地与后置的NOx-储存催化剂的NOx-再生重叠或紧接着进行。

28.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对预催化剂(16)脱硫时的位移中断进行抑制。

29.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，以如下方式对贫间隔(τ_M)和/或富间隔(τ_F)进行定时测定，即至少有25％以二氧化硫(SO₂)方式存储在预催化剂(16)内的硫被排出。

30.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，为在第二阶段(T₂)内的至少第一贫间隔(τ_M)和/或至少第一富间隔(τ_F)的时间，预给定可变的预控值。

31.按照权利要求30所述的方法，其特征在于，根据预催化剂(16)的氧存储器的氧存储容量(OSC_VK)确定预控值。

32.按照权利要求31所述的方法，其特征在于，根据整个催化剂***(16、18)的氧存储容量(OSC_∑)和根据预催化剂(16)的氧存储容量(OSC_VK)与至少后置的催化剂(18)的氧存储容量(OSC_HK)的比求出预催化剂(16)的氧存储容量(OSC_VK)。

33.按照权利要求30所述的方法，其特征在于，预控值存储在与工作点有关的特性曲线内。

34.按照权利要求31所述的方法，其特征在于，在第二阶段(T₂)贫间隔(τ_M)的时间长度的确定应使在贫间隔(τ_M)内对其中的一个预催化剂(16)的氧储存容量(OSC_VK)至少30％和最多99％被充满。

35.按照权利要求34所述的方法，其特征在于，在第二阶段(T₂)贫间隔(τ_M)的时间长度的确定应使在贫间隔(τ_M)内对其中的一个预催化剂(16)的氧储存容量(OSC_VK)至少50％和最多95％被充满。

36.按照权利要求34所述的方法，其特征在于，对贫间隔(τ_M)的时间长度的确定应使贫间隔(τ_M)的结束最迟与一时间点相符，在该时间点上贫尾气穿过预催化剂(16)。

37.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，在第二阶段对富间隔(τ_F)的时间长度的确定应使在富间隔(τ_F)内主要以二氧化硫(SO₂)方式储存在预催化剂(16)的硫被排出。

38.按照权利要求37所述的方法，其特征在于，对富间隔(τ_F)的时间长度的确定应使富间隔(τ_F)的结束基本上最迟与一时间点相符，在该时间点上预催化剂的氧储存器(OSC_VK)在很大程度上不含有氧。

39.按照权利要求32所述的方法，其特征在于，根据一在内燃机(10)由一贫工作模式向一富工作模式转换后首次在后置的催化剂(18)的下游检测到富尾气之前的在实际最大氧储存的催化剂***中所经过的时间段确定整个催化剂***(16、18)的氧储存容量(OSC_∑)。

40.按照权利要求39所述的方法，其特征在于，在第二阶段(T2)开始前进行对催化剂***(16、18)的氧储存容量(OSC_∑)的确定。

41.按照权利要求40所述的方法，其特征在于，在第一阶段(T₁)结束时进行对催化剂***(16、18)的氧储存容量(OSC_∑)的确定。

42.按照权利要求39所述的方法，其特征在于，在达到预催化剂(16)的最低硫解吸温度之前对预催化剂***(16、18)的氧储存容量(OSC_∑)加以确定。

43.按照权利要求42所述的方法，其特征在于，在低于预催化剂(16)的最低硫解吸温度20K时对预催化剂***(16、18)的氧储存容量(OSC_∑)加以确定。

44.按照权利要求32所述的方法，其特征在于，根据时间段确定催化剂***(16、18)的氧储存容量(OSC_∑)，所述时间段是在内燃机(10)由富工作模式转换成贫工作模式转换后至少在后置的催化剂(18)的下游侧首次检测出贫尾气或超过预定的贫阈值(S_M)前至少在催化剂***(16、18)接近无氧的时间。

45.按照权利要求44所述的方法，其特征在于，对预定的贫阈值(S_M)的设计应使由在至少一后置的至少几乎完全充满催化剂(18)的氧储存器(OSC_HK)的催化剂(18)下游的尾气λ(λ_nHK)与超过贫阈值(S_M)的时间点相关。

46.按照权利要求44所述的方法，其特征在于，在第二阶段(T₂)进行氧储存容量(OSC_∑)的确定。

47.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，在第二阶段(T₂)根据测出的内燃机(10)从富间隔(τ_F)向贫间隔(τ_M)的转换直至低于第一预定的富阈值(S_F1)的时间段由至少一个后置的催化剂的下游递减的尾气λ(λ_nHK)向富值方向对富间隔(τ_F)时间长度的预控值进行适配。

48.按照权利要求29所述的方法，第一预定的富阈值(S_F1)的设计应使在至少一后置的主催化剂(18)的氧存储器(OSC_HK)至少几乎排空的催化剂(18)的下游的尾气λ(λ_nHK)与低于该阈值的时间点相关。

49.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，采用一对氧敏感的测量装置(22)，尤其是采用一NOx-传感器或λ探头对至少一后置的催化剂(18)下游的尾气λ进行测量。

50.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，第二阶段(T₂)的富间隔(τ_F)的第二富燃烧λ(λ_F)为0.93至0.995。

51.按照权利要求50所述的方法，其特征在于，第二阶段(T₂)的富间隔(τ_F)的第二富燃烧λ(λ_F)为0.97至0.99。

52.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，第二阶段(T₂)的贫间隔(τ_M)的第二贫燃烧λ(λ_M)为1.0至1.2。

53.按照权利要求52所述的方法，其特征在于，第二阶段(T₂)的贫间隔(τ_M)的第二贫燃烧λ(λ_M)为1.02至1.04。

54.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，第一阶段41(T₁)的第一富燃烧λ(λ_F1)为0.7至0.95。

55.按照权利要求54所述的方法，其特征在于，第一阶段41(T₁)的第一富燃烧λ(λ_F1)为0.8至0.9。

56.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，在至少一后置的催化剂(18)的氧储存容量(OSC_HK)最高达20％被占用前保持第一阶段(T₁)。

57.按照权利要求56所述的方法，其特征在于，在至少一后置的催化剂(18)的少于10％的氧储存容量(OSC_HK)被占用前保持第一阶段(T₁)。

58.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，在预催化剂(16)至少在很大程度上脱硫前保持在第二(T₂)阶段。

59.按照权利要求58所述的方法，其特征在于，根据预催化剂(16)的模型化的硫的加入确定第二阶段(T₂)的结束。

60.按照权利要求59所述的方法，其特征在于，根据按照内燃机(10)的预催化剂(16)的实际工作参数模型化的硫的加入和/或硫的排出求出硫的加载。

61.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，对预催化剂(16)的温度进行测量或根据模型计算求出预催化剂(16)的温度。

62.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，对一预定的时间段预测预催化剂(16)的温度并且如果通过预测认定在时间段内将达到硫解吸温度，则在预催化剂(16)达到硫解吸温度之前，开始第一阶段(T₁)。

63.按照权利要求62所述的方法，其特征在于，考虑到油门踏板的踏板值发生器的位置、踏板值发生器的动态、发动机的转速、喷入的燃油量、预催化剂的实际温度、预催化剂温度的动态、预催化剂(16)的模型化的硫加载和/或预催化剂(16)的氧储存活性进行对预催化剂的预测。

64.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，预催化剂(16)的脱硫至少部分地与后置的NOx-储存催化剂(18)的NOx-再生重叠或紧接着进行。

65.按照权利要求29所述的方法，其特征在于，对预催化剂(16)的脱硫期间内的位移中断进行抑制。

66.用于对至少一个设置在可以以贫方式运行的内燃机(10)的尾气通道(14)内设置的预催化剂(16)进行脱硫的装置，在该预催化剂后面至少设置有另一个催化剂(18)，采用一设置在预催化剂(16)的下游侧的对氧敏感的气体传感器(22)和机构，利用该气体传感器和机构在达到预催化剂(16)温度时或在达到预催化剂(16)温度前的预过程中，所述预催化剂温度高于或等于预催化剂温度(16)的最低硫解吸温度，进行如下方法步骤：

(a)在第一阶段(τ₁)内燃机(10)以第一富燃烧λ(λ_F1)工作，直至后置的催化剂(18)的氧存储器至少在很大程度上实现没有氧的程度，和

(b)在接着的第二阶段(τ₂)内燃机(10)交替地在具有贫燃烧λ(λ_M)的贫间隔(τ_M)和在具有第二富燃烧λ值(λ_F2)的富间隔(τ_F)工作。

67.用于对至少一个设置在可以以贫方式运行的内燃机(10)的尾气通道(14)内的预催化剂(16)进行脱硫的装置，在该预催化剂后面至少设置有另一个催化剂(18)，采用一设置在预催化剂(16)的下游侧的对氧敏感的气体传感器(22)和机构，利用该气体传感器和装置在达到预催化剂(16)温度时或在达到预催化剂(16)温度前的预过程中，所述预催化剂温度高于或等于预催化剂温度(16)的最低硫解吸温度，进行如下方法步骤：

(a)在第一阶段(T₁)内燃机(10)以第一富燃烧λ(λ_F1)工作，直至后置的催化剂(18)的氧储存器至少在很大程度上实现不含有氧的程度，和

(b)在接着的第二阶段(T₂)内燃机(10)交替地在具有贫燃烧λ(λ_M)的贫间隔(τ_M)和在具有第二富燃烧λ(λ_F2)的富间隔(τ_F)工作，其中对贫间隔(τ_M)和/或富间隔(τ_F)的定时控制的确定应使至少25％以二氧化硫(SO₂)形式储存在预催化剂(16)内的硫被排出。

68.按照权利要求66或67所述的装置，其特征在于，预催化剂(16)配备有硫存储部分(17)，所述硫存储部分用于对贫尾气中的硫进行可逆存储。

69.按照权利要求66或67所述的装置，其特征在于，所述装置包括一控制单元(26)，在该控制单元中以数字形式存储有用于实施方法的算法。

70.按照权利要求69所述的装置，其特征在于，控制单元(26)与发动机控制单元(28)结成一体。

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