DE10253979A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE10253979A1
DE10253979A1 DE10253979A DE10253979A DE10253979A1 DE 10253979 A1 DE10253979 A1 DE 10253979A1 DE 10253979 A DE10253979 A DE 10253979A DE 10253979 A DE10253979 A DE 10253979A DE 10253979 A1 DE10253979 A1 DE 10253979A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
temperature
purification device
gas purification
intervention
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10253979A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolf Dr. Boll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10228661A external-priority patent/DE10228661A1/de
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE10253979A priority Critical patent/DE10253979A1/de
Publication of DE10253979A1 publication Critical patent/DE10253979A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/025—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by changing the composition of the exhaust gas, e.g. for exothermic reaction on exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0245—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by increasing temperature of the exhaust gas leaving the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401—Controlling injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F02D41/405—Multiple injections with post injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit einer katalytisch und/oder filtertechnisch wirksamen Abgasreinigungseinrichtung (4), bei welchem von einem Steuergerät (7) zur Steuerung des Brennkraftmaschinenbetriebs ein Eingriff in den Brennkraftmaschinenbetrieb vorgenommen wird, wenn eine Temperatur T¶A¶ der Abgasreinigungseinrichtung (4) einen vorgebbaren ersten Grenzwert T¶G¶ unterschreitet, vorgeschlagen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird der Eingriff aus einer dem Steuergerät (7) zur Verfügung stehenden Auswahlliste derart ausgewählt, dass sich durch diesen Eingriff der kleinstmögliche Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine (1) und eine Erhöhung der Temperatur T¶A¶ der Abgasreinigungseinrichtung (4) ergibt. DOLLAR A Anwendung in Kraftfahrzeugen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere ein Verfahren nach dem Gegenstand der deutschen Patentanmeldung DE 10228661.2 .
  • In der deutschen Patentanmeldung DE 10228661.2 ist ein Verfahren zum Betreiben einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine beschrieben, bei welchem von einem Steuergerät zur Steuerung des Brennkraftmaschinenbetriebs ein Eingriff in den Brennkraftmaschinenbetrieb vorgenommen wird, wenn eine Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung einen vorgebbaren ersten Grenzwert unterschreitet. Der Eingriff besteht in einer Nacheinspritzung von Kraftstoff, wodurch erhitztes Abgas erzeugt wird. Damit kann entweder verhindert werden, dass die Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung unter den Temperaturbereich ihrer Wirksamkeit absinkt oder erreicht werden, dass die Abgasreinigungseinrichtung rasch wieder in diesen Temperaturbereich gelangt. Daneben sind weitere Verfahren, wie beispielsweise eine einlassseitig oder auslassseitig der Brennkraftmaschine vorgenommene Androsselung, bekannt, mit welchen einer Auskühlung der Abgasreinigungseinrichtung begegnet werden kann. Die genannten Maßnahmen haben jedoch einen Kraftstoffmehrverbrauch zur Folge.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber, ein verbrauchsgünstiges Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine anzugeben, mit dem sich eine verbesserte Wirksamkeit einer zugeordneten katalytisch und/oder filtertechnisch wirksamen Abgasreinigungseinrichtung erreichen lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Eingriff aus einer Auswahlliste, welche einem Steuergerät zur Steuerung des Brennkraftmaschinenbetriebs zur Verfügung steht, derart ausgewählt wird, dass sich durch diesen Eingriff der kleinstmögliche Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine und eine Erhöhung der Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung ergibt.
  • Unter einer katalytisch und/oder filtertechnisch Abgasreinigungseinrichtung wird hier ein Bauteil im Abgasstrang der Brennkraftmaschine verstanden, das für die katalytische Umsetzung von Schadstoffen oder für Ausfilterung von Partikeln aus dem Abgas vorgesehen ist. Dies kann beispielsweise ein an einer beliebigen Stelle im Abgasstrang angeordneter Abgaskatalysator sein. Es kann sich jedoch auch um einen Partikelfilter handeln, welcher zusätzlich katalytisch beschichtet sein kann.
  • Der Eingriff in den Brennkraftmaschinenbetrieb wird vorgenommen, wenn die Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung einen vorgebbaren Grenzwert TG unterschreitet. Unter einem Eingriff in den Brennkraftmaschinenbetrieb ist hier jede Maßnahme zu verstehen, welche einen Einfluss auf den aktuellen Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine besitzt. Je nach Ausführung der Brennkraftmaschine bzw. des zugehörigen Kraftfahrzeuges können verschieden Maßnahmen bzw. Eingriffsmöglichkeiten vorgesehen sein. Hierzu gehören beispielsweise Maßnahmen, welche die Menge des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs und die Menge der zugeführten Verbrennungsluft betreffen. Bei einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung kann ein Eingriff in die Einspritzbedingungen erfolgen. Ferner können die Zündbedingungen oder die Gangwahl beeinflusst werden.
  • Werden Brennkraftmaschinen mit großen Zeitanteilen im Niederlastbereich betrieben, resultiert daraus, insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit großem mechanischen Wirkungsgrad, ein vergleichsweise kühles Abgas. Dies hat einen geringen Wärmeeintrag in die nachgeordnete Abgasreinigungseinrichtung zur Folge, weshalb diese den Temperaturbereich der ihr zugedachten Wirksamkeit nicht erreicht oder unterschreitet. Daraus resultiert eine Fehlfunktion der Abgasreinigungseinrichtung und damit eine unzureichende Abgasreinigung.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise verhindert werden, dass die Temperatur eines der Abgasreinigungseinrichtung zugeordneten Abgaskatalysators unter den Temperaturbereich seiner Wirksamkeit absinkt oder es kann erreicht werden, dass dieser rasch wieder in diesen Temperaturbereich gelangt. In analoger Weise kann verhindert werden, dass ein Partikelfilter im Betriebszustand der thermischen Regeneration unter eine vorgebbare Regenerationstemperatur absinkt. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass durch den hierzu vom Steuergerät vorgenommenen Eingriff in den Brennkraftmaschinenbetrieb der Kraftstoffverbrauch nicht mehr als unbedingt notwendig vergrößert wird.
  • In Ausgestaltung des Verfahrens wird ein in der Auswahlliste vorgesehener Eingriff für eine Auswahl gesperrt, wenn sich durch den Eingriff ein Ansteigen einer Schadstoffemission im Abgas stromab der Abgasreinigungseinrichtung über einen vorgebbaren zweiten Grenzwert UG ergibt. Hierdurch wird verhindert, dass vom Steuergerät ein Eingriff in den Brennkraftmaschinenbetrieb vorgenommen wird, der zwar verbrauchsgünstig wäre, jedoch eine unzulässige oder unerwünschte Verschlechterung der Abgasqualität zur Folge hätte. Der zweite Grenzwert UG für die Schadstoffemission wird vorzugsweise durch einen zeit- oder fahrsteckenbezogenen Massenwert für die Emission eines Schadstoffes gebildet. Vorzugsweise werden als Schadstoffe Kohlenwasserstoffe (HC), Stickoxide (NOx), Kohlenmonoxid (CO) und Partikel (PM) berücksichtigt.
  • Beispielsweise kann eine Verminderung der Abgasrückführrate im Zusammenhang mit dem aktuellen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine die aktuell verbrauchsgünstigste Maßnahme zum Zweck der Anhebung der Abgastemperatur darstellen. Falls jedoch vom Steuergerät festgestellt wird, dass mit diesem Eingriff die Partikelemission über einen vorgebbaren Grenzwert von beispielsweise 0,05 g/km ansteigt, so wird die Verminderung der Abgasrückführrate als aktuell unzulässiger Eingriff gesperrt, bzw. es wird die Verminderung der Abgasrückführrate über einen im Hinblick auf die Partikelemission noch tolerierbaren Wert hinaus gesperrt. Bei Vorliegen eines anderen Betriebspunktes kann der Eingriff wieder freigegeben werden.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird bei Unterschreiten der Änderungsgeschwindigkeit dTA/dt der Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung unter einen dritten Grenzwert VG ein Eingriff aus einer dem Steuergerät zur Verfügung stehenden Auswahlliste derart ausgewählt, dass sich durch diesen Eingriff eine Erhöhung der Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung ergibt. Durch diese Maßnahme wird eine vorausschauende Wirkung erzielt und beispielsweise eine betriebsbedingt sonst rasch ablaufende Abkühlung der Abgasreinigungseinrichtung vermieden. Das heißt, dass die Dynamik der betriebsbedingten Temperaturänderungen berücksichtigt werden kann, wodurch eine Fehlfunktion der Abgasreinigungseinrichtung vermieden werden kann, und eine verbesserte Abgasreinigung erzielt wird. Durch das erfindungsgemäße Vorgehen kann eine rasche Auskühlung der Abgasreinigungseinrichtung und damit ein kritischer Zustand erkannt werden und entsprechend gegengesteuert werden. Erfindungsgemäß wird bei Unterschreiten des geeignet vorzugebenden Grenzwerts VG nun nicht mehr der verbrauchsgünstigste Eingriff vorgenommen, sondern der Eingriff in den Brennkraftmaschinenbetrieb wird nunmehr hauptsächlich derart aus der Auswahlliste ausge wählt, dass sich möglichst rasch eine Erhöhung der Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung ergibt.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird der erste Grenzwert TG für die Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung in Abhängigkeit vom Alterungszustand der Abgasreinigungseinrichtung festgelegt. Mit dieser Maßnahme wird die alterungsbedingte Verschlechterung der Leistungsfähigkeit der Abgasreinigungseinrichtung berücksichtigt. Diese macht sich meist in einer Verschiebung des Temperaturbereichs der Wirksamkeit zu höheren Temperaturen bemerkbar. Durch die Anpassung des Grenzwerts TG wird erreicht, dass auch eine gealterte Abgasreinigungseinrichtung wirksam betrieben wird. Umgekehrt kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme beispielsweise ein relativ neuer und damit ungealterter Katalysator mit geringem Temperaturabstand zu seiner noch niedrig liegenden Anspringtemperatur betrieben werden. Da üblicherweise von vornherein der Betrieb der Brennkraftmaschine im Steuergerät so programmiert ist, dass sich auch noch bei gealtertem Katalysator ein ausreichender Schadstoffumsatz ergibt, wird bei einem ungealterten Katalysator die Brennkraftmaschine unnötigerweise verbrauchsungünstig betrieben. Durch erfindungsgemäße Berücksichtigung des aktuellen Alterungszustands des Katalysators wird daher, insbesondere solange der Katalysator gering gealtert ist, eine Verbrauchsverbesserung erzielt. Über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeuges kann somit eine beträchtliche Einsparung erreicht werden.
    •
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und zugehörigen Beispielen näher erläutert. Die einzige Figur zeigt dabei ein schematisches Blockbild einer Brennkraftmaschine mit zugehöriger katalytischer Abgasreinigungseinrichtung.
  • Gemäß der Figur wird einer hier beispielhaft vierzylindrig ausgeführten Brennkraftmaschine 1 Verbrennungsluft über eine Ansaugluftleitung 2 zugeführt. Das abgegebene Abgas wird über eine Abgasleitung 3 einer Abgasreinigungseinrichtung zugeführt.
  • Die Brennkraftmaschine wird hier durch einen magerbetriebsfähigen Ottomotor 1 mit Direkteinspritzung repräsentiert. Die Abgasreinigungseinrichtung ist im dargestellten Beispiel als motornah angeordneter Oxidationskatalysator 4 ausgeführt. Dem Motor 1 ist eine elektronische Steuer-/Regeleinrichtung 7 zugeordnet, welche den gesamten Motorbetrieb steuert bzw. regelt. Die Steuer-/Regeleinrichtung 7 verfügt über die üblichen Möglichkeiten moderner Motorsteuergeräte und weist hierfür z.B. eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und Ein-/Ausgabeeinheiten auf. In der Speichereinheit sind beispielsweise Regelalgorithmen zum geregelten Betrieb der Brennkraftmaschine bzw. der Abgasreinigungseinrichtung oder Kennfelder zu deren gesteuerten Betrieb abgespeichert. Zur Realisierung der Steuer-/Regelfunktionen erhält die Steuer-/Regeleinrichtung 7 eine Vielzahl von Signalen über entsprechende Signalleitungen. Von diesen sind in der Figur nur die Signalleitungen 8 eingezeichnet, mit welchen die Messwerte der vor bzw. hinter dem Katalysator 4 in der Abgasleitung angeordneten Temperaturfühler 5, 6 der Steuer-/Regeleinrichtung 7 zugeführt werden. Die von der Steuer-/Regeleinrichtung 7 empfangenen Signale werden ausgewertet und entsprechend den abgespeicherten Steuerungsfunktionen gegebenenfalls in entsprechende Steuersignale umgesetzt. Dabei können beispielsweise durch Korrekturen auch Kennfelder im Laufe des Betriebs an veränderte Bedingungen angepasst werden. Zur Steuerung des Motorbetriebs, insbesondere der Kraftstoffeinspritzung und weiterer den Motorbetrieb beeinflussende peripheren Einheiten, wie Abgasrückführventil, Kühlwassersteuerung und dergleichen dienen die hier stellvertretend eingezeichneten Steuerleitungen 9.
  • Weitere zum Betrieb des Motors 1 und der gesamten Abgasreinigungsanlage eingesetzte Bauteile wie z.B. Kraftstoffzufuhrleitungen, Lambdasonden in der Abgasleitung und dergl. sind der Übersichtlichkeit wegen nicht in die Figur mit aufgenommen. In der Abgasleitung 3 können natürlich zusätzlich zum Oxidationskata-lysator 4 hier ebenfalls nicht dargestellte weitere Komponenten zur Abgasreinigung angeordnet sein.
  • Für das hier zur Diskussion stehende erfindungsgemäße Verfahren wertet die Steuer-/Regeleinrichtung 7 die vor und nach dem Katalysator 4 gemessenen Temperaturen dahingehend aus, dass ein für die Wirksamkeit des Katalysators maßgebender Temperaturwert, im Folgenden als Katalysatortemperatur TA bezeichnet, ermittelt wird. Dies kann beispielsweise über ein eingespeichertes Rechenmodell oder kennfeldbasiert geschehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Katalysatortemperatur TA durch einen direkt im Katalysator 4 eingebrachten Temperaturfühler oder aus einem entsprechenden Modell aus den Motorbetriebsparametern zu ermitteln. Die Steuer-/Regeleinrichtung 7 ermittelt ferner, vorzugsweise laufend, die aktuelle Änderungsgeschwindigkeit dTA/dt der Katalysatortemperatur. Somit ist die Steuer-/Regeleinrichtung 7 in der Lage, die Entwicklung der Katalysatortemperatur und deren Änderungsgeschwindigkeit zu ermitteln. Um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Rechenergebnisse zu verbessern, kann dabei zusätzlich eine Signalkonditionierung, beispielsweise durch Tiefpassfilterung, vorgenommen werden. Wird von der Steuer-/Regeleinrichtung 7 erkannt, dass die Katalysatortemperatur TA einen vorgebbaren Grenzwert TG unterschreitet, wird dies dahingehend interpretiert, dass die Funktion des Katalysators vermindert ist oder sich zu vermindern droht. Der vorgebbare Grenzwert TG wird vorzugsweise aus der für die Erreichung eines Mindestschadstoffumsatzes notwendigen Katalysatortemperatur abgeleitet. Bevorzugt orientiert sich der Mindestschadstoffumsatz an vorgegebenen gesetzlichen Grenzwerten, welche in der Steuer-/Regeleinrichtung 7 gespeichert sind. Aus diesem Grund ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die einprogrammierten Werte von aussen, beispielsweise über ein Funksignal oder über GPS, veränderbar sind. Der vorgebbare Grenzwert TG kann jedoch auch durch über Sensoren im Abgasstrang gemessene Schadstoff-konzentrationen korrigiert bzw. kalibriert und angepasst werden. Hierzu kann beispielsweise eine in der Steuer-/Regeleinrichtung 7 abgespeicherte Kennlinie für die Abhängigkeit des Schadstoffumsatzes von der Katalysatortemperatur laufend oder gelegentlich überprüft und gegebenenfalls entsprechend korrigiert werden.
  • Unterschreitet die Katalysatortemperatur TA einen vorgebbaren Grenzwert TG, wird aus einem nachfolgend angegebenen Katalog von beispielhaften Maßnahmen diejenige Maßnahme für einen Eingriff in den Motorbetrieb ausgewählt, die die geringsten Verluste von Motor 1 bzw. Triebstrang ergibt und eine Temperaturerhöhung des Katalysators 4 bewirkt, bzw. dessen weitere Abkühlung verhindert. Es wird also vom Steuergerät der durchzuführende Eingriff durch Auswertung von beispielsweise in Form von Kennfeldern vorliegenden Daten so ausgewählt, dass sich eine Erhöhung der Temperatur des Katalysators 4 bei gleichzeitig kleinstmöglichem Kraftstoffverbrauch ergibt. Im Folgenden wird eine Reihe von Maßnahmen für einen Eingriff in. den Motorbetrieb angegeben.
  • Eingriffe zur Temperaturerhöhung des Katalysators 4 können sein:
    • – Beeinflussung einer Abgasrückführmenge, vorzugsweise Verminderung der Abgasrückführmenge, beispielsweise durch Betätigung eines Abgasrückführventils,
    • – Betätigung, vorzugsweise Schließen einer Drosselklappe in der Ansaugluftleitung 2 oder der Abgasleitung 3,
    • – Beeinflussung, vorzugsweise Verminderung, des Ladedrucks eines Abgasturboladers,
    • – Verstellung des Einspritzzeitpunktes bzw. des Zündzeitpunktes, vorzugsweise zu späteren Zeitpunkten,
    • – Durchführung einer Kraftstoffnacheinspritzung,
    • – Verhinderung einer Schubabschaltung,
    • – Gemischanfettung mit anschließender Nachverbrennung im Abgaskrümmer,
    • – Verminderung der Gemischabmagerung bei magerem Betrieb des Motors 1,
    • – Veränderung des Schaltprogramms eines automatischen Schaltgetriebes,
    • – Direkteingriff in die Gangwahl, vorzugsweise Auswahl einer niedrigeren Fahrstufe, bei einem automatischen Schaltgetriebe,
    • – Betätigung, vorzugsweise Schließen einer Kühlerjalousie eines Fahrzeugkühlers,
    • – Veränderung, vorzugsweise Erhöhung der Regeltemperatur des Kühlmittelthermostaten.
  • Es versteht sich, dass die Auswahl eines Eingriffs aus der angegebenen Liste beispielhafter Maßnahmen von der Bauart des Motors 1, dem Triebstrang und von der Art des zugehörigen Fahrzeugs, wie beispielsweise von der Fahrzeugmasse abhängt. Es versteht sich ferner, dass die Auswahl eines Eingriffs aus der angegebenen Liste beispielhafter Maßnahmen von der Art des zu beeinflussenden Katalysators bzw. dessen Einbaulage abhängt.
  • Die Auswahl kann ferner unter dem Gesichtspunkt der resultierenden Schadstoffemission getroffen werden. Vorzugsweise wird der Eingriff so ausgewählt, dass die Erhöhung der Emission eines Schadstoffes wie HC, NOx, CO oder Partikel über einen vorgebbaren Grenzwert hinaus vermieden wird. Es ist jedoch auch möglich, eine vorgebbare Verschlechterung der Schadstoffemission zumindest vorrübergehend zuzulassen, um eine Erhöhung der Temperatur des Katalysators 4 zu erreichen. Der Grad der zulässigen Verschlechterung kann hierbei noch zusätzlich durch verschiedene Parameter, wie dem Abgasmassendurchsatz bewertet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann zusätzlich in der Weise weitergebildet werden, dass zur Vermeidung einer plötzlichen betriebsbedingten Unterkühlung des Katalysators 4, wie beispielsweise bei einem Schiebebetrieb auf einer Gefällstrecke, zusätzlich zu einem kraftstoffverbrauchsoptimierten Eingriff ein weiterer Eingriff in den Motorbetrieb vorgenommen wird. Ein solcher zusätzlicher Eingriff zur Erhöhung der Temperatur des Katalysators bzw. zur Verhinderung seiner Auskühlung wird in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von der Abkühlgeschwindigkeit des Katalysators 4, in Abhängigkeit von der Temperatur TA des Katalysators 4, dem Abgasenthalpiestrom oder von weiteren Parametern durchgeführt.
  • Vorzugsweise wird auch der Alterungszustand des Katalysators 4 mit berücksichtigt, der nach bekannten Verfahren laufend oder gelegentlich erfasst wird. Bei gealtertem Katalysator 4 wird der Grenzwert TG für die Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung erhöht, ab welchem ein Eingriff in den Motorbetrieb vorgenommen wird. Die Anpassung des Grenzwert TG geschieht vorzugsweise in Abhängigkeit vom Ausmaß der Katalysatoralterung.
  • Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird demnach von der Steuer-/Regeleinrichtung 7 ein Optimierungsproblem gelöst, bei welchem bei Unterschreiten eines vorgebbaren Grenzwerts TG für die Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung aus einem zur Verfügung stehenden Katalog von Eingriffsmöglichkeiten in den Motorbetrieb zur Anhebung der Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung der Eingriff ausgewählt wird, der den günstigsten Kraftstoffverbrauch des Motors 1 zur Folge hat. Dabei wird das Optimierungsproblem vorzugsweise unter gleichzeitiger Berücksichtigung verschiedener Randbedingungen, beispielsweise für den Schadstoffausstoß, gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei betriebswarmem Motor 1 angewendet, es lässt sich jedoch auch in der Warmlaufphase und im Übergangsbereich sowie in der Regenerationsphase eines Partikelfilters einsetzen.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit einer katalytisch und/oder filtertechnisch wirksamen Abgasreinigungseinrichtung (4), bei welchem von einem Steuergerät (7) zur Steuerung des Brennkraftmaschinenbetriebs ein Eingriff in den Brennkraftmaschinenbetrieb vorgenommen wird, wenn eine Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung (4) einen vorgebbaren ersten Grenzwert TG unterschreitet, dadurch gekennzeichnet , dass der Eingriff aus einer dem Steuergerät (7) zur Verfügung stehenden Auswahlliste derart ausgewählt wird, dass sich durch diesen Eingriff der kleinstmögliche Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine (1) und eine Erhöhung der Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung (4) ergibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingriff der Auswahlliste für eine Auswahl gesperrt wird, wenn sich durch den Eingriff ein Ansteigen einer Schadstoffemission im Abgas stromab der Abgasreinigungseinrichtung (4) über einen vorgebbaren zweiten Grenzwert UG ergibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten der Änderungsgeschwindigkeit dTA/dt der Temperatur der Abgasreinigungseinrichtung (4) unter einen dritten Grenzwert VG ein Eingriff aus einer dem Steuergerät (7) zur Verfügung stehenden Auswahlliste derart ausgewählt wird, dass sich durch diesen Eingriff eine Erhöhung der Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung (4) ergibt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grenzwert TG für die Temperatur TA der Abgasreinigungseinrichtung (4) in Abhängigkeit vom Alterungszustand der Abgasreinigungseinrichtung (4) festgelegt wird.
DE10253979A 2002-06-27 2002-11-20 Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine Withdrawn DE10253979A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10253979A DE10253979A1 (de) 2002-06-27 2002-11-20 Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10228661A DE10228661A1 (de) 2002-06-27 2002-06-27 Verfahren zum Betreiben einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine
DE10253979A DE10253979A1 (de) 2002-06-27 2002-11-20 Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10253979A1 true DE10253979A1 (de) 2004-06-03

Family

ID=32299124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10253979A Withdrawn DE10253979A1 (de) 2002-06-27 2002-11-20 Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10253979A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2873163A1 (fr) * 2004-07-15 2006-01-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de controle du fonctionnement d'un moteur diesel de vehicule automobile associe a un catalyseur d'oxydation
DE102012209378B4 (de) * 2011-06-09 2017-10-19 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors mit funkenzündung und direkteinspritzung
DE102018214714A1 (de) * 2018-08-30 2020-03-05 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Temperatur eines in einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine angeordneten Katalysators
DE102006009307B4 (de) 2005-03-28 2022-03-03 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2873163A1 (fr) * 2004-07-15 2006-01-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de controle du fonctionnement d'un moteur diesel de vehicule automobile associe a un catalyseur d'oxydation
WO2006016080A1 (fr) * 2004-07-15 2006-02-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de controle du fonctionnement d'un moteur diesel de vehicule automobile associe a un catalyseur d'oxydation
US7823377B2 (en) 2004-07-15 2010-11-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa System for controlling the function of a diesel engine in a motor vehicle connected to an oxidation catalyst
DE102006009307B4 (de) 2005-03-28 2022-03-03 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug
DE102012209378B4 (de) * 2011-06-09 2017-10-19 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors mit funkenzündung und direkteinspritzung
DE102018214714A1 (de) * 2018-08-30 2020-03-05 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Temperatur eines in einem Abgastrakt einer Brennkraftmaschine angeordneten Katalysators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011080625B4 (de) Verfahren, um harnstoffablagerungen in einem nachbehandlungssystem zu reduzieren
DE102005015609B4 (de) Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE602004001154T2 (de) Abgasreinigungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE102017125987A1 (de) Verfahren und system für ein abgasumleitventil
DE102017131256B4 (de) Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor und Anomaliediagnosesystem für eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE102005033232A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Vermeidung einer Überhitzung eines Abgasreinigungsfilters
DE102006007122A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors und einer daran angeschlossenen Abgasnachbehandlungseinrichtung
DE102017120552A1 (de) Verfahren und system zur motorwassereinspritzung
DE102010031073A1 (de) Ansprecherfassungsvorrichtung eines Sensors zur Ermittlung der Abgaskomponentenkonzentration
DE102008055189A1 (de) Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102010000289A1 (de) Abgas-Emissions-Steuerungssystem
DE102007000406A1 (de) Ventilbetätigungssteuerung zur Ablagerungsentfernung
DE10161850B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
DE102010029512A1 (de) Abgassensorverwaltungsvorrichtung und Abgassensorverwaltungsverfahren
DE102017116322A1 (de) Verfahren und System zur Steuerung der Wassereinspritzung
EP1108862A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren schädlicher Bestandteile im Abgas einer Brennkraftmaschine
DE102020006010A1 (de) Verbrennungsmotor mit einem Steuergerät zur Koordination zwischen Maßnahmen in einer Abgasanlage und einer Parametrisierung des Verbrennungsmotors
DE102015213892B4 (de) Verfahren zur LNT-Steuerung mit einem Abstandsregeltempomat
DE102022114191A1 (de) Steuergerät für einen Antriebsstrang zum Steuern eines Zündzeitpunkts und eines Luftverhältnisses
DE102004019658B4 (de) Abgasemissions-Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
EP4095364B1 (de) Verfahren zum betreiben einer verbrennungskraftmaschine
DE10253979A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
WO2020074267A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ansteuern einer heizeinrichtung im abgasstrang einer brennkraftmaschine
DE102019101786A1 (de) Verfahren und System zum Regenerieren eines Benzinpartikelfilters in einem Fahrzeugantriebssystem
DE102022107974A1 (de) Steuervorrichtung zur Regelung eines SCR Systems in einem Abgasstrang

Legal Events

Date Code Title Description
AF Is addition to no.

Ref document number: 10228661

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8141 Disposal/no request for examination