DE102006009935A1

DE102006009935A1 - Verfahren zum Betreiben eines Stickoxidreduktionskatalysators

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Publication number: DE102006009935A1
Application number: DE102006009935A
Authority: DE
Inventors: Tillmann Dipl.-Ing. Braun; Christoph Dr. Espey; Andreas Dipl.-Ing. Gorbach; Axel Dipl.-Ing. Zuschlag
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Stickoxidreduktionskatalysators mit Ammoniakspeicherfähigkeit, dem Abgas einer vorwiegend mager betriebenen Brennkraftmaschine (1) zugeführt wird.
In einem ersten, oberen Temperaturbereich (T1) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) wird ein Ammoniakfüllstand (F) im Stickoxidreduktionskatalysator (3) ermittelt und die Dosierrate des Reduktionsmittels derart ermittelt und eingestellt, dass ein vorgebbarer Sollwert für den Ammoniakfüllstand im Stickoxidreduktionskatalysator (3) möglichst erreicht wird.
In einem zweiten, unteren Temperaturbereich (T2) wird die Zugabe von Reduktionsmittel gestoppt und in einem dritten, mittleren Temperaturbereich (T3) wird die auf analoge Weise wie im ersten Temperaturbereich (T1) ermittelte Dosierrate des Reduktionsmittels wenigstens zeitweise um ein vorgebbares Maß erhöht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Stickoxidreduktionskatalysators mit Ammoniakspeicherfähigkeit, dem Abgas einer vorwiegend mager betriebenen Brennkraftmaschine zugeführt wird, bei welchem als Reduktionsmittel Ammoniak (NH₃) oder ein Stoff, aus welchem Ammoniak freigesetzt werden kann, mit einer einstellbaren Dosierrate dem Abgas zugegeben wird

Aus der DE 101 26 456 A1 ist ein Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden (NO_x) aus dem Abgas einer mager betriebenen Brennkraftmaschine mittels eines NH₃ enthaltenden Reduktionsmittels bekannt, bei welchem ein Stickoxidreduktionskatalysator mit Ammoniakspeicherfähigkeit eingesetzt wird. Ausgangsseitig des Katalysators ist ein Sensor vorgesehen, der den Ammoniakschlupf des Katalysators erfasst. Eine Zugabe des Reduktionsmittels erfolgt geregelt auf der Basis des erfassten Ammoniakschlupfes.

Aus der EP 0 554 766 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines an eine vorwiegend mager betriebene Brennkraftmaschine angeschlossenen Stickoxidreduktionskatalysators mit Ammoniakspeicherfähigkeit bekannt, bei welchem eine getaktete Zugabe von NH₃ erfolgt. Die NH₃-Zugabe wird nach ihrem Start erst dann wieder unterbrochen, wenn die im Katalysator gespeicherte NH₃-Menge einen bestimmten oberen Schwellenwert erreicht hat.

Eine Schwierigkeit der bekannten Verfahren besteht darin, dass bei niedrigen Temperaturen der Stickoxidreduktionskatalysator inaktiv ist und/oder eine erforderliche Aufbereitung eines NH₃-freisetzenden Reduktionsmittels nicht mehr möglich ist. Insbesondere bei niedrigen Temperaturen ist daher die Stickoxidverminderung nur eingeschränkt oder gar nicht mehr möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Stickoxidreduktionskatalysators anzugeben, welches insbesondere bei niedrigen Temperaturen einen verbesserten Stickoxidumsatz ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten, oberen Temperaturbereich des Stickoxidreduktionskatalysators ein Ammoniakfüllstand im Stickoxidreduktionskatalysator insbesondere durch Summation und zeitliche Integration wenigstens einer Umsatzrate von im Stickoxidreduktionskatalysator umgesetzten NH₃ und/oder NO_x und einer Zufuhrrate von dem Stickoxidreduktionskatalysator zugeführtem NH₃ ermittelt und die Dosierrate des Reduktionsmittels derart ermittelt und eingestellt, dass ein vorgebbarer Sollwert für den Ammoniakfüllstand im Stickoxidreduktionskatalysator wenigstens annähernd erreicht wird. In einem zweiten, unteren Temperaturbereich des Stickoxidreduktionskatalysators wird die Zugabe von Reduktionsmittel gestoppt. In einem dritten, mittleren Temperaturbereich des Stickoxidreduktionskatalysators, der an den ersten oberen Temperaturbereich und an den zweiten unteren Temperaturbereich direkt angrenzt, wird die auf analoge Weise wie im ersten Temperaturbereich ermittelte Dosierrate des Reduktionsmittels wenigstens zeitweise um ein vorgebbares Maß erhöht. Auf diese Weise steht bei niedrigen Temperaturen vermehrt im Katalysator gespeichertes NH₃ zur NO_x-Verminderung zur Verfügung. Folglich ist auch bei niedrigen Temperaturen eine NO_x-Verminderung ermöglicht.

Als Reduktionsmittel kommt in erster Linie Harnstoff, Ammoniumcarbamat, Ammoniumformiat oder ein ähnlicher, zu Abspaltung von NH₃ befähigter Stoff in Frage. Das Reduktionsmittel kann dem Abgas in Reinform oder als wässrige Lösung und/oder als aerosolartiger Nebel an einer insbesondere stromauf des Stickoxidreduktionskatalysators angeordneten Zugabestelle einer entsprechenden Abgasleitung zugegeben werden. Die Zugabestelle ist vorzugsweise in der Art eines Dosierventils mit ein oder mehreren Düsenöffnungen ausgebildet. Der Stickoxidreduktionskatalysator ist vorzugsweise als klassischer SCR-Katalysator, insbesondere auf der Basis von Wolframoxid bzw. Vanadiumpentoxid oder als zeolithischer Katalysator ausgebildet. Es ist bekannt, dass diese Katalysatortypen beträchtliche NH₃-Mengen speichern können, wobei gespeichertes NH₃ als Reaktionspartner für eine Reduktion von mit dem Abgas zugeführten Stickoxiden wirkt. Nachfolgend wird vereinfachend von einem Katalysator gesprochen. In diesem Sinne ist unter dem NH₃-Füllstand die Menge an im Katalysatorbett gespeichertem NH₃ zu verstehen. Vorzugsweise wird als NH₃-Füllstand eine relative Größe verwendet, welche die gespeicherte NH₃-Menge in Bezug auf die unter den aktuellen Bedingungen maximal speicherbare NH₃-Menge angibt.

Zur Ermittlung des NH₃-Füllstands kann beispielsweise ein im Katalysatorbett angeordneter, gegenüber NH₃ empfindlicher Sensor verwendet werden. Es ist vorzugsweise jedoch vorgese hen, den NH₃-Füllstand rechnerisch zu ermitteln, wobei auf sensorisch ermittelte Größen, wie einen NH₃-Schlupf und/oder eine ausgangsseitig des Katalysators erfasste NO_x-Konzentration zurückgegriffen werden kann. Zur Ermittlung des NH₃-Füllstands ist vorzugsweise eine Elektronikeinheit vorgesehen, welche auf gespeicherte Daten, vorzugsweise in Form von Kennlinien, Kennfeldern und Programmen zugreifen kann. Anhand der Daten und zusätzlicher Eingangssignale betreffend maßgebliche Zustandsgrößen des Katalysators und des Abgases sowie Betriebsdaten der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise Temperatur, Sauerstoffgehalt des Abgases, Abgasmassenstrom, Brennkraftmaschinenlast und -drehzahl, erfolgt eine modellbasierte rechnerische Ermittlung des NH₃-Füllstands im Katalysator. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Elektronikeinheit mit einer üblicherweise ohnehin vorgesehenen elektronischen Brennkraftmaschinensteuerung kommunizieren kann, so dass auf alle betriebsrelevanten Größen zugegriffen werden kann. Physikalisch kann die Elektronikeinheit auch integraler Bestandteil der elektronischen Brennkraftmaschinensteuerung sein. Sie kann jedoch auch als Bestandteil einer Dosiereinheit für das Reduktionsmittel ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den NH₃-Füllstand des Katalysators durch Summation und zeitliche Integration von wenigstens einer Umsatzrate von im Katalysator umgesetzten NH₃ und/oder NO_x und einer Zufuhrrate von dem Katalysator mit dem Abgas zugeführten Reduktionsmittel zu ermitteln. Vorzugsweise erfolgt die Integration im Anschluss an die Summation der für eine Bilanzierung maßgebenden Werte betreffend den NH₃-Füllstand. Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist eine laufende Ermittlung des aktuellen NH₃-Füllstands durch eine fortlaufend durchgeführte Bilanzierung der den Füllstand beeinflussenden Größen ermöglicht. Um die Genauigkeit der Füllstandsermittlung weiter zu verbessern, können bei der Bilanzierung zusätzlich weitere Faktoren berücksichtigt werden. Insbesondere kann zusätzlich eine Berücksichtigung von Reduktionsmittelverlusten durch Desorption von vom Katalysator desorbiertem NH₃ und von Nebenreaktionen, wie beispielsweise einer Reduktionsmitteldirektoxidation vorgesehen sein. Der Einfluss von Nebenreaktionen kann auch in der Umsatzrate enthalten sein.

Vorteilhaft ist es, wenn zur Ermittlung des NH₃-Füllstands Kennfelder oder Kennlinien mit zweckmäßigerweise im Vorfeld ermittelten Daten für den jeweiligen Katalysator vorgesehen sind. Diese können eine NO_x- bzw. NH₃-Umsatzrate, eine NH₃-Desorptionsrate sowie gegebenenfalls weitere Einflussfaktoren, wie beispielsweise eine Verlustrate durch Direktoxidation betreffen. Zweckmäßig ist es ferner, für den einzustellenden NH₃-Füllstand einen Einstellbereich mit einem oberen und einem unteren Schwellenwert vorzusehen, so dass eine Einstellung des NH₃-Füllstands im Katalysator in diesen Bereich erfolgt. Die Schwellenwerte werden dabei zweckmäßigerweise vorab so vorgegeben, dass sich zwischen ihnen insgesamt ein optimaler NO_x-Umsatz bei gleichzeitig minimalem oder vernachlässigbarem NH₃-Schlupf ergibt.

Auf der Basis der vorliegenden Informationen wird in einem ersten, oberen Temperaturbereich die Dosierrate des Reduktionsmittels derart ermittelt und eingestellt, dass ein vorgebbarer Sollwert für den NH₃-Füllstand im Katalysator möglichst erreicht wird. Der erste Temperaturbereich wird dabei entsprechend des eingesetzten Katalysatortyps so gewählt, dass der Katalysator in diesem Temperaturbereich eine hohe Wirksamkeit aufweist. Zur Einstellung der Dosierrate steuert beispielsweise eine Dosiereinheit entsprechende Stellglieder wie Pumpen, Ventile und dergleichen an. Die Dosiereinheit ist dabei vorzugsweise als Regler ausgebildet, welcher den NH₃- Füllstand des Katalysators auf den vorgebbaren Sollwert einregeln kann. Unter Dosierrate ist dabei die je Zeiteinheit dem Abgas zugegebene Menge an Reduktionsmittel zu verstehen, welche sich durch Mittelung über ein mehr oder weniger ausgedehntes Zeitintervall ergeben kann. Die Reduktionsmittelzugabe kann sowohl durch eine gepulste Ein-Aus-Schaltung als auch durch eine variable Einstellung innerhalb eines kontinuierlichen Wertebereichs oder durch Einstellung einer apparativ vorgegebenen Zugabemenge innerhalb eines bestimmten Zeitraums vorgenommen werden.

Die obere Grenze des zweiten, unteren Temperaturbereichs wird vorzugsweise anhand einer Temperaturgrenze für die Katalysatoraktivität und/oder einer für eine ausreichende Aufbereitung des Reduktionsmittels erforderlichen Temperatur festgelegt. Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise, im zweiten Temperaturbereich dem Katalysator kein Reduktionsmittel zuzuführen, kann somit vermieden werden, dass nicht oder unzureichend aufbereitetes und somit inaktives Reduktionsmittel auf den Katalysator gelangt. Dies könnte dort dessen Oberfläche blockieren und zu einer verminderten Wirksamkeit führen. Zudem wird vermieden, dass infolge einer mangelnden Katalysatoraktivität nicht umgesetztes Reduktionsmittel mit dem Abgas an die Umgebung abgegeben wird.

Der dritte, mittlere Temperaturbereich liegt zwischen dem ersten und dem zweiten Temperaturbereich und stellt einen Übergangsbereich hinsichtlich der Katalysatoraktivität bzw. einer Aufbereitung des Reduktionsmittels dar. Auch im dritten Temperaturbereich erfolgt bevorzugt eine Einstellung der Reduktionsmittelzugabe analog der für den ersten Temperaturbereich erläuterten Vorgehensweise. Erfindungsgemäß ist jedoch zusätzlich vorgesehen, die solcherart ermittelte Dosierrate des Reduktionsmittels wenigstens zeitweise um ein vorgebbares Maß zu erhöhen. Damit kann zumindest zeitweise der NH₃-Füllstand über das sonst vorgesehene Maß hinaus erhöht werden. Auf diese Weise kann auf die im dritten Temperaturbereich vorliegenden besonderen Bedingungen reagiert werden.

In Ausgestaltung des Verfahrens wird zumindest in dem dritten Temperaturbereich des Stickoxidreduktionskatalysators eine Schätzung eines zu erwartenden künftigen Verlaufs der Temperatur des Stickoxidreduktionskatalysators vorgenommen. Auf diese Weise kann eine Aussage getroffen werden, ob die Katalysatortemperatur sich aus dem kritischen Übergangsbereich hinsichtlich Wirksamkeit und/oder Reduktionsmittelaufbereitung in Richtung des ersten Temperaturbereichs mit verbesserter Katalysatorwirkung oder in Richtung des zweiten Temperaturbereichs mit verschlechterter Wirkung entwickelt. Somit kann die Reduktionsmittelzugabe optimal auf die zu erwartende Temperaturentwicklung des Katalysators angepasst werden.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Temperatur des Stickoxidreduktionskatalysators fortlaufend ermittelt und die Schätzung des zu erwartenden künftigen Verlaufs der Temperatur auf der Basis eines aktuellen Temperaturwerts und/oder wenigstens eines zuvor ermittelten Temperaturwerts vorgenommen. Die Temperaturermittlung erfolgt zweckmäßigerweise auf der Basis von sensorisch erfassten Temperaturwerten vor und/oder nach oder im Katalysator. Der künftige Temperaturverlauf wird vorzugsweise durch Extrapolation bereits ermittelter Temperaturwerte errechnet. In die Extrapolationsberechnung können dabei weitere Informationen, beispielsweise betreffend den Betriebszustand der Brennkraftmaschine einbezogen werden.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird zur Schätzung des zu erwartenden künftigen Verlaufs der Temperatur des Stickoxidreduktionskatalysators ein Wärmemodell für den Stickoxidreduktionskatalysator herangezogen. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit der Schätzung verbessert werden.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Betriebsprofil für die Temperatur des Stickoxidreduktionskatalysators und/oder wenigstens für einen die Katalysatortemperatur beeinflussenden Betriebsparameter der Brennkraftmaschine ermittelt und anhand des Betriebsprofils und eines erfassten Verlaufs für den Betriebsparameter und/oder die Katalysatortemperatur die Schätzung für den zu erwartenden künftigen Verlauf der Temperatur des Stickoxidreduktionskatalysators vorgenommen. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit der Extrapolation der Katalysatortemperatur weiter verbessert werden. Zusätzlich kann die Extrapolationslänge vergrößert werden.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird die erhöhte Dosierrate des Reduktionsmittels eingestellt, wenn die Schätzung für den zu erwartenden künftigen Verlauf der Temperatur des Stickoxidreduktionskatalysators ergibt, dass die Temperatur des Stickoxidreduktionskatalysators in einem vorgebbaren Zeitintervall ab dem aktuellen Zeitpunkt in den zweiten, unteren Temperaturbereich fällt. Auf diese Weise wird der NH₃-Füllstand zumindest vorübergehend angehoben, bevor die Reduktionsmittelzufuhr gestoppt wird. Dadurch steht vermehrt im Katalysator gespeichertes NH₃ zur Verfügung, so dass eine Reduktionsmitteldosierpause wenigstens teilweise überbrückt werden kann. Der Katalysator weist aufgrund des erhöhten NH₃-Füllstands auch bei den niedrigen Temperaturen des zweiten, unteren Temperaturbereichs eine verbesserte Aktivität auf. Im Abgas enthaltene Stickoxide können deshalb auch bei niedrigen Temperaturen umgesetzt werden.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Maß der Erhöhung der Dosierrate in Abhängigkeit vom zu erwartenden Zeitpunkt der Unterschreitung der oberen Grenze des zweiten Temperaturbereichs und/oder vom niedrigsten Wert der im Zeitintervall ab dem aktuellen Zeitpunkt zu erwartenden Temperatur des Stickoxidreduktionskatalysators eingestellt. Auf diese Weise kann der NH₃-Füllstand optimal an die zu erwartende Katalysatortemperatur angepasst werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen veranschaulicht und werden nachfolgend beschrieben. Dabei sind die vorstehend genannten und nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Merkmalskombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Dabei zeigen:
1 ein schematisches Blockbild einer Brennkraftmaschine mit zugehöriger Abgasanlage,
2 ein Diagramm zur Verdeutlichung der NH₃-Speicherfähigkeit eines Stickoxidreduktionskatalysators,
3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Temperaturabhängigkeit der NH₃-Speicherfähigkeit,
4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Abhängigkeit von NO_x-Umsatz und NH₃-Schlupf vom NH₃-Füllstand eines Stickoxidreduktionskatalysators,
5 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Abhängigkeit von NO_x-Umsatz und Reduktionsmittelaufbereitungsgrad von der Temperatur,
6 eine schematische Blockbilddarstellung einer vorteilhaften Ausführungsform einer Einheit zur NH₃-Füllstandsermittlung und
7 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung einer bevorzugten Vorgehensweise bei einer Ermittlung einer Katalysatortemperatur.
1 zeigt beispielhaft ein schematisches Blockbild einer Brennkraftmaschine 1 mit zugehöriger Abgasreinigungsanlage. Die Brennkraftmaschine 1 ist vorzugsweise als luftverdichtende Brennkraftmaschine, nachfolgend vereinfacht als Dieselmotor bezeichnet, ausgebildet. Das vom Dieselmotor 1 ausgestoßene Abgas wird von einer Abgasleitung 2 aufgenommen und durchströmt einen als Stickoxidreduktionskatalysator ausgebildeten Abgaskatalysator 3. Eingangs- und ausgangsseitig des Katalysators 3 sind Temperatursensoren 4, 5 in der Abgasleitung 2 angeordnet. Ferner ist in der Abgasleitung 2 stromauf des ersten Temperatursensors 4 ein Dosierventil 13 zur Abgabe eines Reduktionsmittels in das Abgas angeordnet. Die Versorgung des Dosierventils 13 mit dem Reduktionsmittel erfolgt aus einem Behälter 11. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit wird nachfolgend davon ausgegangen, dass es sich bei dem Reduktionsmittel um eine wässrige Harnstofflösung handelt. Im heißen Abgas wird durch Thermolyse und/oder Hydrolyse aus dem Harnstoff das eigentlich wirksame Reduktionsmittel NH₃ freigesetzt, welches selektiv bezüglich der Reduktion der im Abgas enthaltenen Stickoxide wirkt. Dementsprechend ist der Stickoxidreduktionskatalysator 3 vorzugsweise als klassischer SCR-Vollkatalysator auf V₂O₅/WO₃-Basis oder als zeolithisch beschichteter SCR-Trägerkatalysator ausgebildet. Stromab des Katalysators 3 ist außerdem ein gegenüber NH₃ und/oder NO_x empfindlicher Abgassensor 6 angeordnet, mit dessen Hilfe Restanteile von NH₃ und/oder NO_x im Abgas erfasst werden können.
Die Temperatursensoren 4, 5 sowie das Dosierventil 13 sind über Steuer- bzw. Signalleitungen 12 mit einer zentralen Steuereinheit 7 verbunden. Die Steuereinheit 7 ist ferner über eine weitere Leitung 10 mit dem Dieselmotor 1 verbunden. Über diese Leitung 10 erhält die Steuereinheit 7 Informationen über Betriebszustandsgrößen des Dieselmotors 1. Dies können z.B. Informationen über das abgegebene Drehmoment oder die Drehzahl sein. Die Steuereinheit 7 umfasst vorzugsweise eine Recheneinheit und eine Speichereinheit sowie eine Ein-Ausgabeeinheit, was im Einzelnen nicht dargestellt ist. Dadurch ist die Steuereinheit 7 in der Lage, komplexe Signalverarbeitungsvorgänge vorzunehmen und den Betrieb des Dieselmotors 1 sowie der Abgasanlage zu erfassen und zu steuern bzw. zu regeln. Hierfür notwendige Kennfelder sind vorzugsweise in der Speichereinheit abgelegt, wobei auch eine adaptive Anpassung der Kennfelder vorgesehen sein kann. Die Kennfelder betreffen hauptsächlich die maßgeblichen Zustandsgrößen des Abgases, wie Massenstrom, Rohemission, Temperatur in Abhängigkeit der Betriebszustandsgrößen des Dieselmotors 1 wie Last, Drehzahl, Luftverhältniszahl etc. Ferner sind Kennfelder für die maßgeblichen Zustandsgrößen des Katalysators 3, wie Stickoxidumsatz, NH₃-Speicherfähigkeit und dergleichen vorgesehen.
Zur insbesondere geregelten Ansteuerung des Dosierventils 13 und zur Einstellung einer Zugabe der Harnstofflösung ist eine Dosiereinheit 8 vorgesehen, welche hier beispielhaft Bestandteil der Steuereinheit 7 ist, jedoch ebenso als eigenständige Einheit ausgebildet sein kann. Gleiches gilt für eine Füllstandsermittlungseinheit 9, welche hauptsächlich der Ermittlung der im Katalysator 3 gespeicherten NH₃-Menge dient, worauf weiter unten genauer eingegangen wird.
Es ist vorgesehen, dass die in 1 skizzierte Anlage weitere hier der Übersicht halber nicht eingezeichnete Komponenten aufweist oder aufweisen kann. Für den Dieselmotor 1 sind hier beispielhaft Aufladeeinheiten, Abgasrückführungseinheiten oder Kraftstoffeinspritzeinrichtungen etc. zu nennen. In der Abgasleitung 2 können weitere Komponenten wie beispielsweise ein zusätzlicher Oxidationskatalysator, ein Partikelfilter, Abgassensoren usw. enthalten sein.
Nachfolgend werden mit Bezug auf die 2 bis 4 verschiedene Kenngrößen eines typischen SCR-Katalysators erläutert. Dabei ist in 2 ein Diagramm zur Erläuterung der NH₃-Speicherfähigkeit dargestellt.
Das Diagramm der 2 stellt einen typischen zeitlichen Verlauf c_NH3(t) von NH₃-Konzentrationen c_NH3 bei einer Beaufschlagung des SCR-Katalysators mit NH₃ dar. Dabei wird davon ausgegangen, dass ein von eingespeichertem NH₃ freier SCR-Katalysator unter isothermen Bedingungen zum Zeitpunkt t1 mit einem Abgaseingangsstrom vorgegebener und zeitlich konstanter Größe und NH₃-Eingangskonzentration beaufschlagt wird, was durch die Spur 20 wiedergegeben ist. Entsprechend seiner NH₃-Speicherfähigkeit nimmt im Zeitbereich zwischen t1 und t2 der SCR-Katalysator in zeitlich abnehmendem Maße NH₃ auf. Dem entsprechend bleibt die NH₃-Konzentration in dem den SCR-Katalysator verlassenden Abgasstrom hinter der Eingangskonzentration zurück, was durch die Spur 21 wiedergegeben ist. Zum Zeitpunkt t2 ist der SCR-Katalysator gesättigt, weshalb er keinen weiteren NH₃ mehr speichern kann und die Spur 21 in die Spur 20 einmündet. Der NH₃-Füllstand hat dann den Maximalwert von 100 % erreicht. Die dabei vom SCR-Katalysator gespeicherte NH₃-Menge, welche die NH₃-Speicherfähigkeit unter den entsprechenden Bedingungen darstellt, wird durch die Größe der Fläche 22 zwischen den beiden Spuren 20, 21 repräsentiert.
Die NH₃-Speicherfähigkeit ist in erster Linie temperaturabhängig, was durch das in 3 dargestellte Diagramm wiedergegeben ist. Dabei stellt die Spur 30 einen typischen Verlauf der tempaturabhängigen NH₃-Speicherfähigkeit Sp_NH3 (T) dar. Die NH₃-Speicherfähigkeit Sp_NH3 (T) ist, wie dem Diagramm der 3 zu entnehmen ist, bei niedrigen Temperaturen T vergleichsweise groß und nimmt bei hohen Temperaturen T, etwa oberhalb 300 °C ab. Außerdem besteht eine Abhängigkeit vom Gasdurchsatz, was nicht näher dargestellt ist.
In diesem Zusammenhang wird nachfolgend davon ausgegangen, dass der NH₃-Füllstand des SCR-Katalysators die gespeicherte NH₃-Menge bezogen auf die unter den jeweiligen Bedingungen maximal speicherbare NH₃-Menge gemäß den dargestellten Verhältnissen angibt.
Ein wichtiger Aspekt im Zusammenhang mit den Eigenschaften eines typischen SCR-Katalysators betrifft die Abhängigkeit des NO_x-Umsatzes vom NH₃-Füllstand. In 4. ist durch die Spur 40 diese Abhängigkeit schematisch dargestellt. Im Vergleich hierzu ist durch die Spur 41 die Abhängigkeit des NH₃-Schlupfes S_NH3 vom NH₃-Füllstand wiedergegeben. Wie ersichtlich, steigt mit zunehmendem NH₃-Füllstand F der NO_x-Umsatz U_NOx(F) mit flacher werdender Steigung kontinuierlich bis zu einem Maximalwert an, der im wesentlichen vom Gasdurchsatz und von der Temperatur bestimmt ist. Dies bedeutet, dass ab einem bestimmten Wert für den NH₃-Füllstand F der NO_x-Umsatzes U_NOx durch eine weitere Einspeicherung von NH₃ im Katalysator nicht mehr gesteigert werden kann. Vielmehr erhöht sich, wie durch die Spur 41 dargestellt, der NH₃-Schlupf S_NH3. Bei der Einstellung eines für die jeweiligen Bedingungen optimalen Werts für den NH₃-Füllstand F ist die Berücksichtigung dieser Tatbestände von Bedeutung.
Ein wichtiger Aspekt im Zusammenhang mit der erreichbaren NO_x-Verminderung betrifft die Temperaturabhängigkeit eines Aufbereitungsgrads des eingesetzten Harnstoffs. In 5 ist dies durch die Spur 51 schematisch dargestellt. Wie ersichtlich, ist der Aufbereitungsgrad A_Red bei niedrigen Temperaturen gering. Dies ist Resultat einer unvollständig ablaufenden Thermolyse bzw. Hydrolyse, welche jedoch maßgebend für eine Freisetzung des eigentlich wirksamen Reduktionsmittels NH₃ ist. Mit steigender Temperatur nimmt ausgehend von niedrigen Werten der Aufbereitungsgrad A_Red jedoch rasch auf einen Maximalwert zu und bleibt bei weiter steigenden Temperaturen annähernd konstant. Zum Vergleich hierzu gibt die Spur 50 die Temperaturabhängigkeit des NO_x-Umsatzes U_NOx eines typischen SCR-Katalysators bei einem NH₃-Schlupf vorgegebener Größe an.
Erfindungsgemäß werden in Abhängigkeit vom eingesetzten Reduktionsmittel und vom eingesetzten Katalysatortyp den NO_x-Umsatz U_NOx und den Aufbereitungsgrad A_Red charakterisierende Temperaturbereiche festgelegt. Ein gegebenenfalls nach oben offener erster, oberer Temperaturbereich T1 wird vorzugsweise so festgelegt, dass in diesem Temperaturbereich T1 ein hoher NO_x-Umsatz U_NOx und ein zumindest annähernd maximaler Aufbereitungsgrad A_Red gegeben sind. Ein gegebenenfalls nach unten offener zweiter, unterer Temperaturbereich T2 wird vorzugsweise so festgelegt, dass in diesem Temperaturbereich ein geringer NO_x-Umsatz U_NOx und ein niedriger Aufbereitungsgrad A_Red gegeben sind. Ein dritter, mittlerer Temperaturbereich T3 liegt zwischen dem ersten Temperaturbereich T1 und dem zweiten Temperaturbereich T2 und grenzt an diese Temperaturbereiche T1, T2 unmittelbar an. Dem entsprechend repräsentiert der dritte Temperaturbereich T3 einen Übergangstemperaturbereich, in welchem zumindest teilweise ein mittlerer NO_x-Umsatz U_NOx bzw. Aufbereitungsgrad A_Red gegeben ist. Zur Ermittlung, welcher der Temperaturbereiche T1, T2, T3 aktuell maßgebend ist, wird das Ausgangssignal des ersten Temperatursensors 4 und/oder des zweiten Temperatursensors 5 ausgewertet. Es kann jedoch hierfür alternativ oder zusätzlich ein nicht in 1 dargestellter, im Katalysatorinneren angeordneter Temperatursensor eingesetzt werden. Eine modellbasierte Temperaturermittlung ist ebenfalls möglich.
Die in den 2 bis 5 schematisch dargestellten Abhängigkeiten werden zweckmäßigerweise für den einzusetzenden SCR-Katalysator vorab ermittelt und als Kennlinien bzw. Kennfelder abgelegt. Auf diese kann die Steuereinheit 7 zugreifen, so dass der Zustand des Katalysators 3 für jeden Betriebszustand umfassend ermittelt werden kann. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, einen Kennfeldsatz für einen ungealterten Neuzustand und einen weiteren Kennfeldsatz für einen definierten Alterungszustand, vorzugsweise entsprechend einer vorgegebenen Grenzalterung, vorzusehen. Aus geeigneten Daten, wie beispielsweise Häufigkeit und Höhe von Temperaturspitzen, kann eine Katalysatoralterung ermittelt und in Bezug auf die Grenzalterung ein Alterungsfaktor ermittelt werden. Dadurch ist es ermöglicht, die Zufuhr des Reduktionsmittels an den aktuellen Alterungszustand des Katalysators 3 anzupassen.
Nachfolgend wird unter Bezug auf 6 eine bevorzugte Vorgehensweise für die Ermittlung und Einstellung des NH₃-Füllstands näher erläutert. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Temperatur des Katalysators 3 im ersten, oberen Temperaturbereich T1 liegt.
In 6 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Füllstandsermittlungseinheit 9 schematisch in Blockbildform darge stellt. Dabei sind lediglich die Teile dargestellt, welche zur Ermittlung des NH₃-Füllstands des Katalysators 3 verwendet werden. Die Füllstandsermittlungseinheit 9 erhält Eingabegrößen E, welche neben dem aktuellen Alterungsfaktor AF Abgaszustandsgrößen wie die Abgastemperatur, den NO_x-Gehalt und den Abgasmassenstrom betreffen. Die Füllstandsermittlungseinheit 9 verfügt über Kennfeldsätze 60, 61, 62 für die Umsetzung mit NO_x, die Direktumsetzung mit Sauerstoff und die Desorptionsrate von im Katalysator gespeichertem NH₃. Dabei werden die maßgeblichen Daten entsprechend den vorliegenden Eingabegrößen bestimmt. Die Werte für die Umsetzung mit NO_x, die Direktumsetzung mit Sauerstoff und die durch den NH₃-Schlupf S_NH3 gegebene Desorptionsrate werden zusammen mit der NH₃-Zufuhrrate Z einem Summationsglied 63 zugeführt, welches die betreffenden Größen vorzeichenrichtig summiert. Auf diese Weise ist eine Bilanzierung für die Größen ermöglicht, welche die im Katalysator gespeicherte NH₃-Menge im Wesentlichen bestimmen. Der Summenwert wird einem Integrationsglied 64 zugeführt, dessen Ausgangsgröße den aktuellen NH₃-Füllstand F des Katalysators 3 darstellt. Daneben werden aus den vorliegenden Daten weitere Ausgangsgrößen A ermittelt. Dies sind vor allem Größen betreffend den NO_x-Gehalt des aus dem Katalysator 3 ausströmenden Abgases, den NH₃-Schlupf S_NH3 sowie die infolge der Reaktionswärme oder durch Wärmeverluste gegebenenfalls veränderte Abgastemperatur. Die NH₃-Zufuhrrate Z des Katalysators 3 bestimmt sich maßgeblich aus der über das Dosierventil 13 abgegebenen Harnstoff-Dosierrate. Wird anstelle von Harnstoff NH₃ direkt zugegeben, so entspricht die Dosierrate der NH₃-Zufuhrrate. Vorzugsweise ist vorgesehen, Verluste infolge Wandabsorption oder Wandablagerung in der Abgasleitung 2, unvollständiger Aufbereitung und dergleichen zu berücksichtigen.
Aus dem ermittelten NH₃-Füllstand F wird wiederum ermittelt, ob eine Zugabe von Harnstofflösung erfolgen soll bzw. die Dosierrate errechnet. Vorzugsweise erfolgt dies durch den Regler der Dosiereinheit 8, dem der NH₃-Füllstand F als Regelgröße zuführbar ist. Dabei ist vorgesehen, den NH₃-Füllstand zwischen einen jeweils vorgebbaren unteren und oberen Schwellenwert einzuregeln. Die Schwellenwerte werden so vorgegeben, dass sich zwischen ihnen ein möglichst hoher NO_x-Umsatz U_NOx und ein vorgebbarer NH₃-Schlupf S_NH3 ergeben.
Liegt die Temperatur des Katalysators 3 im mittleren Temperaturbereich T3, so wird die NH₃-Zufuhrrate Z bzw. die Harnstoff-Dosierrate zeitweise ebenfalls gemäß der oben erläuterten Vorgehensweise ermittelt. Erfindungsgemäß ist in diesem Fall jedoch zusätzlich vorgesehen, eine Schätzung für einen zu erwartenden Temperaturverlauf des Katalysators 3 vorzunehmen. Je nach Ergebnis der Schätzung wird diese Vorgehensweise beibehalten oder es wird eine demgegenüber erhöhte Harnstoff-Dosierrate bzw. ein erhöhter NH₃-Sollfüllstand eingestellt. Nachfolgend wird unter Bezug auf 7 eine hierfür bevorzugte Vorgehensweise erläutert.
In 7 ist schematisch ein Diagramm mit einem beispielhaften zeitlichen Verlauf für eine Temperatur T des Katalysators 3 dargestellt. Dabei wird davon ausgegangen, dass zu äquidistanten Zeitpunkten t_n eine Ermittlung der Katalysatortemperatur, beispielsweise durch Auswertung der Signale der Temperatursensoren 4, 5 vorgenommen wird. Die Temperaturermittlung kann beispielsweise in Abständen von einigen Sekunden erfolgen. Im dargestellten Fall stellt t₀ einen fiktiven aktuellen Zeitpunkt dar. Dem entsprechend stellen die Zeitpunkte t_₁, t_–2, vergangene Zeitpunkte dar. Aus den ermittelten Temperaturen ergibt sich ein durch den Kurvenast 70 dargestellter Temperaturverlauf. Dabei ist zu beachten, dass die zu den Zeit punkten t₀, t_–1, t_–2 ermittelten Temperaturen in den dritten Temperaturbereich T3 fallen, an welchen sich nach oben bzw. nach unten die Temperaturbereiche T1 bzw. T2 entsprechend der obigen Erläuterungen anschließen. Es wird hier davon ausgegangen, dass im Zeitintervall t_₂ < t < t₀ eine Zugabe von Harnstoff ins Abgas entsprechend einer Dosierrate eingestellt wurde, wie sie sich bei Vorliegen von in den Temperaturbereich T1 fallenden Temperaturen ergeben hätte.
Erfindungsgemäß wird auf der Basis der zu den Zeitpunkten t₀, t_₁, t_₂ ermittelten Temperaturen eine Schätzung für den zu erwartenden künftigen Verlauf der Temperatur durchgeführt. Diese Schätzung führt zu einem durch den Kurvenast 71 wiedergegebenen extrapolierten Temperaturverlauf der sich an den zurückliegenden Temperaturverlauf (Kurvenast 70) anschließt und sich über ein Zeitintervall Δt von vorzugsweise vorgebbarer Größe erstreckt. Ergibt die Schätzung, dass, wie im vorliegenden Fall dargestellt, die Katalysatortemperatur T im Zeitintervall Δt in den zweiten, unteren Temperaturbereich T2 fällt, so wird die Dosierrate um ein vorgebbares Maß erhöht. Diese erhöhte Dosierrate wird beibehalten, bis festgestellt wird, dass die für den aktuellen Zeitpunkt ermittelte Temperatur T in den zweiten, unteren Temperaturbereich T2 fällt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zugabe von Harnstoff gestoppt. Gemäß der Schätzung ist dies zum Zeitpunkt t₁ der Fall. Durch Messung kann sich jedoch eine Korrektur dieses geschätzten Zeitpunkts ergeben. Die Dosierung wird wieder aufgenommen, wenn die Temperatur wieder in den dritten Temperaturbereich T3 gelangt.
Was das Ausmaß der Erhöhung der Dosierrate betrifft, so wird die Erhöhung vorzugsweise nur insoweit vorgenommen, als ein damit verbundener NH₃-Schlupf einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet. Dieser Grenzwert kann jedoch wenigstens zeitweise über einen sonst üblichen Wert von beispielsweise 10 ppm angehoben werden. Weiter kann zusätzlich oder alternativ der aktuelle NH₃-Füllstand mitberücksichtigt werden. Die Erhöhung der Dosierrate wird vorzugsweise so gewählt, dass ein vorgebbarer NH₃-Grenzfüllstand von beispielsweise 95 nicht überschritten wird. Bei einem den NH₃-Grenzfüllstand überschreitenden NH₃-Füllstand kann auch ein Verbot einer erhöhten Dosierrate vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang ist es weiter vorteilhaft, wenn die Steilheit einer geschätzten Temperaturabnahme berücksichtigt wird. Ergibt die Schätzung beispielsweise, dass die Katalysatortemperatur T in einer vergleichsweise kleinen Zeitspanne (z.B. 5 s) sehr tief in den zweiten Temperaturbereich T2 eintaucht, so wird vorzugsweise nur eine geringe Erhöhung der Dosierrate eingestellt. Wird ein vergleichsweise großer negativer Temperaturgradient von etwa minus 0,5 K/s oder steiler erwartet, so kann auch ein Verbot für eine erhöhte Dosierrate vorgesehen sein. Dabei kann in vorteilhafter Weise ferner eine Berücksichtigung des Abstands ΔT der zum Zeitpunkt t₀ ermittelten Temperatur von der oberen Grenze des zweiten Temperaturbereichs T2 berücksichtigt werden.
Hinsichtlich des eingesetzten Schätzverfahrens für den zu erwartenden künftigen Temperaturverlauf kommen verschiedene Möglichkeiten in Betracht, welche die Zuverlässigkeit der Schätzung steigern können. Vorzugsweise wird die Intervall-Länge Δt für die Voraussage an diesbezügliche Kenngrößen geknüpft. Beispielsweise können hierfür statistische Aussagen bezüglich der Wahrscheinlichkeiten für ein Zutreffen gewonnen werden. Diese können sich beispielsweise aus einem Regressionskoeffizienten für einen interpolierten Kurvenzug ergeben, welcher durch die zu den Zeitpunkten t₀, t_–1, t_–2 ermittelten Temperaturwerte gelegt wird. Die Anzahl der für eine Schätzung berücksichtigten zurückliegenden Zeitpunkte kann auf zehn oder mehr erhöht werden. Je nach Dynamik des aktuellen Motorbetriebszustands können die Zeitpunkte enger oder weiter auseinander liegend gewählt werden.
Es ist kann ferner vorgesehen sein, die Temperaturschätzung zusätzlich oder alternativ auf der Basis eines Wärmemodells für den Katalysator vorzunehmen. Das Wärmemodell beschreibt vorzugsweise das thermische Verhalten des Katalysators. Hierzu können Energiebilanzen betreffend einen Wärmeeintrag und einen Wärmeaustrag über das Abgas, eine Wärmeabfuhr über eine Katalysatoraußenwand und andere wärmetechnische Phänomene aufgestellt werden. Hierfür erforderliche Daten wie beispielsweise für den Abgasmassenstrom und dessen zeitlichen Verlauf sind meist ohnehin vorhanden. Weitere Daten wie Wärmeübergangskoeffizienten können in einem Datenspeicher vorgehalten werden.
Vorzugsweise werden mehrere Betriebsprofile ermittelt und abgespeichert und der Verlauf des entsprechenden Betriebsparameters bzw. der Katalysatortemperatur mit den Betriebsprofilen verglichen.
Der Betriebsparameter ist vorzugsweise eine Größe, die im Fahrzeug ohnehin erfasst bzw. gemessen wird. Dabei kann es sich um einen den aktuellen Betriebspunkt der Verbrennungseinrichtung charakterisierenden Parameter, beispielsweise eine Drehzahl und/oder eine Einspritzmenge von Kraftstoff und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit handeln. Das Betriebsprofil beinhaltet dabei zweckmäßig auch Häufigkeitsverteilungen des jeweiligen Betriebsparameters. Das Betriebsprofil enthält zweckmäßig auch statistische Übergangswahrscheinlichkeiten für einzelne Betriebszustände, wie sie über die Zeit hinweg auftreten.
Eine weitere Steigerung der Zuverlässigkeit der Temperaturverlaufsschätzung kann durch Berücksichtigung typischer Betriebsprofile für die Katalysatortemperatur und/oder für Motor- oder Abgasparameter erreicht werden. Hierzu werden die entsprechenden Größen vorzugsweise laufend erfasst und Verlaufsmuster ermittelt. Die Verlaufsmuster können mit abgespeicherten Betriebsprofilen verglichen werden. Dabei können den Betriebsprofilen Wahrscheinlichkeiten für ihr Auftreten zugeordnet werde.
In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, aus den im Fahrzeug erfassten Informationen einen Fahrzustand zu ermitteln, der bei der Ermittlung des Betriebsprofils berücksichtigt wird. In vorteilhafter Weise beinhaltet der Fahrzustand eine Einteilung in unterschiedliche, den Fahrzustand charakterisierende Klassen, die den Betrieb des Fahrzeuges repräsentieren. Gewünschte Klassenaufteilungen können dabei anhand von logischen Verknüpfungen, erfahrungsbasierten Zuordnungen oder neuronalen Netzen durchgeführt werden. Eine mögliche Aufteilung in Klassen kann beispielsweise die Klassen Niedriglast (Leerlaufbetrieb/Stau), Teillast (Stadtverkehr) umfassen. Zur Einteilung des Fahrzustandes in unterschiedliche Klassen können Informationen herangezogen werden, die aus im Motormanagement erfassten Größen abgeleitet sind, wie beispielsweise die Motordrehzahl und der Zeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung. Ebenso können im Getriebemanagement erfasste Größen, wie eine aktuelle Getriebeübersetzung und Schaltschwellen sowie die Zeitpunkte des Schaltens zwischen den einzelnen Getriebestellungen dafür verwendet werden. Wird beispielsweise festgestellt, dass von einer Fahrstufe mit niedriger Übersetzung in eine solche mit höherer Übersetzung gewechselt wird, so kann auf mit diesem Ereignis typischerweise verbundene und abgespeicherte Temperaturänderungen zurückgegriffen werden.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Stickoxidreduktionskatalysators mit Ammoniakspeicherfähigkeit, dem Abgas einer vorwiegend mager betriebenen Brennkraftmaschine (1) zugeführt wird, bei welchem als Reduktionsmittel Ammoniak oder ein Stoff, aus welchem Ammoniak freigesetzt werden kann, mit einer einstellbaren Dosierrate dem Abgas zugegeben wird, und bei welchem – in einem ersten, oberen Temperaturbereich (T1) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) ein Ammoniakfüllstand (F) im Stickoxidreduktionskatalysator (3) insbesondere durch Summation und zeitliche Integration wenigstens einer Umsatzrate von im Stickoxidreduktionskatalysator (3) umgesetzten Ammoniak und/oder Stickoxid und einer Zufuhrrate (Z) von dem Stickoxidreduktionskatalysator (3) zugeführtem Ammoniak ermittelt wird und die Dosierrate des Reduktionsmittels derart ermittelt und eingestellt wird, dass ein vorgebbarer Sollwert für den Ammoniakfüllstand im Stickoxidreduktionskatalysator (3) wenigstens annähernd erreicht wird, – in einem zweiten, unteren Temperaturbereich (T2) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) die Zugabe von Reduktionsmittel gestoppt wird und – in einem dritten, mittleren Temperaturbereich (T3) des Stickoxidreduktionskatalysators (3), der an den ersten Temperaturbereich (T1) und an den zweiten Temperaturbereich (T2) direkt angrenzt, die auf analoge Weise wie im ersten Temperaturbereich (T1) ermittelte Dosierrate des Reduktionsmittel wenigstens zeitweise um ein vorgebbares Maß erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in dem dritten Temperaturbereich (T3) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) eine Schätzung eines zu erwartenden künftigen Verlaufs der Temperatur (T) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur (T) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) fortlaufend ermittelt wird und die Schätzung des zu erwartenden künftigen Verlaufs der Temperatur (T) auf der Basis eines aktuellen Temperaturwerts und/oder wenigstens eines zuvor ermittelten Temperaturwerts vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schätzung für den zu erwartenden künftigen Verlauf der Temperatur (T) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) ein Wärmemodell für den Stickoxidreduktionskatalysator (3) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsprofil für die Temperatur des Stickoxidreduktionskatalysators (3) und/oder wenigstens für einen die Temperatur (T) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) beeinflussenden Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird und anhand des Betriebsprofils und eines erfassten Verlaufs für den Betriebsparameter und/oder die Temperatur (T) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) die Schätzung für den zu erwartenden künftigen Verlauf der Temperatur (T) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhte Dosierrate des Reduktionsmittels eingestellt wird, wenn die Schätzung für den zu erwartenden künftigen Verlauf der Temperatur (T) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) ergibt, dass die Temperatur (T) des Stickoxidreduktionskatalysators in einem vorgebbaren Zeitintervall (Δt) ab dem aktuellen Zeitpunkt (t₀) in den zweiten, unteren Temperaturbereich (T2) fällt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der Erhöhung der Dosierrate in Abhängigkeit vom zu erwartenden Zeitpunkt der Unterschreitung der oberen Grenze des zweiten Temperaturbereichs (T2) und/oder vom niedrigsten Wert der im Zeitintervall (Δt) ab dem aktuellen Zeitpunkt (t₀) zu erwartenden Temperatur (T) des Stickoxidreduktionskatalysators (3) eingestellt wird.