JP2004507654A

JP2004507654A - Method for heating catalyst in exhaust gas of internal combustion engine

Info

Publication number: JP2004507654A
Application number: JP2002522658A
Authority: JP
Inventors: ヴァーグナー，イェンス; ロート，アンドレアス; ベルマン，ホルガー; ハインリヒ，デトレフ; ヴィンクラー，クラウス
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-02
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2004-03-11
Also published as: WO2002018764A1; EP1315890A1; DE10043366A1

Abstract

【課題】異なる運転方式の下で、内燃機関の排気ガスの中での触媒の最適な加熱を選択する加熱方法および装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の排気ガスの中における触媒の加熱方法において、内燃機関が異なる運転方式で運転可能でり、且つ内燃機関では、異なる加熱操作の中から少なくとも一つを選択可能である。その際、異なる加熱操作について、一つの個別の加熱操作が希望される加熱効果をもたらすことが可能か否かが評価され、および一つの個別の加熱操作が、排気ガス値と当該加熱操作の実施のために必要な内燃機関の運転方式との観点から、実際の運転状態（排気ガスシステム内の温度、車の速度、実際の負荷）で実施可能であるか否かが評価され、および要求を最も良く満たすことが可能な運転方式が要求され、および実際の運転方式に応じて、それぞれ少なくとも一つの可能な加熱操作が起動される。
【選択図】図１A heating method and apparatus for selecting optimal heating of a catalyst in exhaust gas of an internal combustion engine under different operating modes.
In a method of heating a catalyst in exhaust gas of an internal combustion engine, the internal combustion engine can be operated in different operation modes, and in the internal combustion engine, at least one of different heating operations can be selected. In so doing, for different heating operations, it is evaluated whether one individual heating operation can produce the desired heating effect, and one individual heating operation determines the exhaust gas values and the performance of the heating operation. From the viewpoint of the operating mode of the internal combustion engine required for the vehicle, whether it can be implemented in actual operating conditions (temperature in the exhaust gas system, vehicle speed, actual load) is evaluated, and In each case, at least one possible heating operation is activated, depending on the operating mode that can best be met, and depending on the actual operating mode.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は、内燃機関の排気ガスの中における触媒の加熱方法および装置に関する。
【０００２】
従来の技術
内燃機関の排気ガス中の触媒は、その有害物質変換作用を発揮するためには、一定の最低温度（ライトオフ温度）を必要とする。この温度は、触媒の種類に応じて可能な限り迅速に達成されるべきである。希薄燃料／空気混合気で運転されるエンジン、例えばガソリン直接噴射装置と窒素酸化物吸蔵型触媒とを備えたエンジンの場合には、例えば走行運転中に必要な吸蔵型触媒の脱硫酸塩処理の故に更に別の又一部は交替的な要求が生まれる。脱硫酸塩処理は、例えば一時的に、酸化窒素の吸蔵のための通常運転よりもより高い触媒温度を必要とする。
【０００３】
触媒の加熱のためには既に種々の操作が知られている。例えば、排気ガスがまだ燃焼していない燃料を含んでいる程過濃な混合気を用いて、エンジン燃焼を行うことが出来る。排気ガスに対する二次空気の供給は、触媒を発熱反応によって加熱する反応性の混合気を発生させる。
【０００４】
更に排気ガスがまだ未使用の酸素を含んでいる程希薄な混合気を用いて、エンジン燃焼を行うことができる。この場合には、反応性の混合気は排気ガスに対して燃料を供給することによって生み出される。
【０００５】
更に、触媒をエンジン燃焼の効率の引き下げの結果によって加熱することが知られている。エンジン燃焼の効率の引き下げは、例えば点火時点を最適時点からずらすことによってもたらすことができ、その際、最適時点は最大効率によって確定される。効率の悪化によって、排気ガスは、効率の悪化を伴わない運転の場合に比べて、より熱くなる。その結果、触媒の中でより強い加熱作用が発揮される。
【０００６】
ガソリン直接噴射式のエンジンの場合には、エンジンの異なる運転方式が触媒の加熱のために異なる操作を可能にする。
ＤＥ１９８５０５８６から、成層運転と均質運転との間での切換えを制御するエンジン制御プログラムが知られている。
【０００７】
成層運転では、エンジンは、可能な限り低い燃料消費率を達成するために、強く層状化されたシリンダ給気と高い空気過剰率で運転される。層状化された給気は遅い燃料噴射によって達成され、この遅い噴射は、理想的なケースでは燃焼室を次の二つのゾーンに分割する。第一のゾーンは、点火栓付近の燃焼可能な空気／燃料混合気の霧を含んでいる。このゾーンは、空気と残留ガスとで作られた隔離層から成る第二のゾーンによって取り囲まれる。燃料消費率を最適化するための潜在的可能性は、エンジンを給気交替損失を避けながら、どこまでスロットルバルブを絞らずに運転することができるかという可能性から生まれる。成層運転は、比較的低い負荷の時が好ましい。
【０００８】
出力の最適化が重要となるより高い負荷の時には、エンジンは、均質なシリンダ充填で運転される。均質なシリンダ充填は、給気過程の間における早期燃料噴射から生まれる。その結果として、燃焼までより長い時間を混合気形成のために使うことができる。出力を最適化するためのこの運転方式の潜在的可能性は、例えば、燃焼可能な混合気による充填のための全燃焼室容積の活用から生まれる。
【０００９】
均質運転の際におけるＮＯｘ吸蔵型触媒の加熱のために、化学量論的な排気ガス組成から外れた排気ガス組成を採用することができる。
ガソリン直接噴射式エンジンの場合には更に、空気過剰による運転、従って好ましくは成層運転の際に、意図的に燃料をエンジンの燃焼後の膨脹過程にあるシリンダの中へ噴射するという可能性がある。この場合、後噴射された燃料は、エンジン燃焼の過剰空気と、一部は既に燃焼室の中で又一部は排気ガスシステムの中で反応する。発熱反応の際に発生された熱が触媒を加熱する。
【００１０】
発明が解決しようとする課題
本発明の課題は、各々の運転状態の下で最適な加熱方策を選択することである。
【００１１】
課題を解決するための手段
上記の課題は請求項１のメルクマールによって解決される。
詳述すれば、本発明に基づく、内燃機関の排気ガスの中における触媒の加熱方法において、該内燃機関は異なる運転方式で運転されることができ、又異なる加熱操作の中から少なくとも一つを選ぶことができるので、先ず異なる加熱操作について、一つの個別の加熱操作が希望される加熱効果をもたらすことが可能か否かが評価され、又更に一つの個別の加熱操作が、排気ガス値と当該の加熱操作の実施のために必要な内燃機関の運転方式との観点から、実際の運転状態で実施可能であるか否かが評価され、又更に、要求を最も良く満たすことのできる運転方式が要求され、又実際の運転様態に応じてそれぞれ少なくとも一つの可能な加熱操作が起動される。その際、実際の運転状態は、例えば触媒温度、車両速度、及び実際の負荷に関する値によって特徴付けられる。
【００１２】
一つの実施例は、一つの操作として、点火角度の変化を通して、エンジンの燃焼の効率の引き下げが行われるということを特徴としている。
別の一つの操作は、別の一つの操作として、ガソリン直接噴射式エンジンの場合には、燃焼の後に燃料後噴射が行われるということを見込んでいる。
【００１３】
別の一つの操作は、上記の後噴射が成層運転と組み合わされるということを見込んでいる。
別の一つの操作は、内燃機関によって吸入された空気量が、要求された温度の下で必要な熱流が達成されるまで絞り込まれるということを見込んでいる。
【００１４】
別の一つの操作は、ＮＯｘ吸蔵型触媒の加熱のために、均質運転の際には、化学量論的な排気ガス組成から外れた排気ガス組成が採用されるということを見込んでいる。
【００１５】
本発明はまた、上記の諸操作及び方法のステップを実施する電子制御装置にも係わっている。
ガソリン直接噴射式の内燃機関の異なる運転方式は、触媒の加熱のための異なる操作を可能にする。本発明に基づく加熱操作の装置と運転方式は、例えば、触媒温度、車両速度、及びトルク要求等のパラメータによって定められる車両の運転状態を考慮した、加熱方策の最適化を可能にする。
【００１６】
好ましくは、異なる触媒加熱操作の可能な加熱作用が評価されてから、熱作用の必要量と比較される。触媒の加熱のための加熱作用の必要量は、例えば当該の加熱操作によって用意されなければならない排気ガス流の量と温度に対する物理的要求に行き着く。
【００１７】
更に個々の運転方式のための運転限界が考慮される。これによって、それぞれの運転状態において、最適の加熱方策を選択することが可能となる。
能動的な加熱操作に対する全ての要求は、排気ガス中の熱流要求及び温度要求として定式化される。これによって、全ての要求を単一的に扱うことができる。
【００１８】
実施例の説明
以下に本発明の一つの実施例が図面を参照しながら説明される。
図１の中の参照符号１は、内燃機関のシリンダの燃焼室を示している。吸気弁２を通して燃焼室への空気の流入が制御される。空気は吸入管３を通して吸入される。吸入空気量は、制御装置５によって制御されるスロットルバルブ４を介して変化させることができる。この制御装置には、例えばアクセルペダル６の位置を介したドライバーのトルク要求に関する信号、回転数センサ７によるエンジン回転数ｎに関する信号、空気量計８による吸入された空気の量ｍｌに関する信号、及び排気ガスセンサ１２による排気ガス組成および／または排気ガス温度に関する信号Ｕｓが送り込まれる。排気ガスセンサ１２は、例えばラムダセンサとすることができ、その場合には、センサのネルンスト電圧（Ｎｅｒｎｓｔｓｐａｎｎｕｎｇ）が排気ガス中の酸素含有率を示し、その内部抵抗が、センサ温度、排気ガス温度、および／または触媒温度に関する尺度として援用される。排気ガスは、排気ガスシステム１６の一部としての少なくとも一つの触媒１５を通して送られ、その間に排気ガスからの有害物質が変換されおよび／または一時的に吸蔵される。
【００１９】
制御装置５は、これ等の入力信号、及び場合によっては、給気温度及び冷却材温度等の、内燃機関のその他のパラメータに関するその他の入力信号から、調節器９によるスロットルバルブ角度αの調節のための及び燃料をエンジンの燃焼室へ送り込む燃料噴射弁１０の制御のための出力信号を生成する。更に上記の制御装置は点火装置１１による点火の開始を制御する。
【００２０】
スロットルバルブ角度αと噴射パルス幅ｔｉは、本質的に、希望されたトルク、排気ガス組成、及び排気ガス温度、またこれに伴って触媒の温度を実現するために、互いに相手に合わせて調整されるべき調節量である。これ等の量に対して影響を与えるためのもう一つの重要な調節量が、ピストン運動に対する点火の角度位置である。トルクの調節のための調節量の確定は、ＤＥ１９８５１９９０の目的であり、該特許はその限りにおいて本開示の中へ含められるべきである。
【００２１】
上記の制御装置は更に、内燃機関内の燃料／空気混合気の効率的な燃焼を達成するためのその他の機能、例えば、図中には示されていない排気ガス再循環および／または燃料タンク排気を制御する。燃焼から生じたガス力は、ピストン１３及びクランク機構１４によってトルクへ変換される。
【００２２】
この技術的環境の中で触媒温度を測定したり或いはエンジンの運転量からモデル化したりすることができる。内燃機関の排気ガス系内における温度のモデル化は、例えば、ＵＳＰ５５９０５２１から知られている。
【００２３】
後噴射を手段とした加熱のために、本発明に基づくエンジン制御装置は排気ガスシステム内の最低温度を必要とする。これが達成されるまで、例えば第一の操作として、遅延点火付きの均質運転が要求され、また採用される。必要な温度に到達すると、後噴射が可能な代替策として許される。より高温の熱流を生成するために、後噴射付きの成層運転への切換えが行われる。その際には、空気の流れは、要求されている温度の下でも必要な熱流が到達されるまで、スロットルバルブによって絞り込まれる。
【００２４】
スロットルバルブの絞り込みは、最初の実施例では、スロットルバルブの、前もって定められた角度だけの或いは前もって定められた開弁角度への、制御された閉弁によって行われる。換言すれば、スロットルバルブの絞り込みが、この例の場合には調節されずに行われる。混合気の組成は、最大熱発生のためにはλ＝１の近くにあるべきであろう。交替的トルク要求を持つ動的な走行運転によって、一時的に１よりも小さいλ値に対する混合気の過濃化が行われることがある。これによって、排気ガスの排出物質は望ましくない程悪化することがある。
【００２５】
排気ガスの悪化を避けるために、後噴射は、用意された排気ガスゾンデの助けを借りて調節されるのが好ましい。これによって、過濃排気ガスの突発を防止することができる。ここで、この突発とは、触媒の後方におけるＨＣ排出の出現のことである。もう一つの利点として、発熱性のエネルギー発生が、λ＝１で最大限に利用される。
【００２６】
詳述すれば、加熱要求に基づいて最大可能なスロットルバルブ絞り込みの下で、後噴射のために必要な燃料量が求められる。その際には、加熱要求の他に後噴射のための空気必要量と絞り込みによる温度上昇も考慮されなければならない。絞り込みによる温度上昇は、排気ガス系内の構成部品の過熱を防止するために、とりわけ重要である。
【００２７】
測定された排気ガスのラムダ値を介した、後噴射される燃料量の制御に対する代替策として、スロットルバルブの絞り込みは、測定された排気ガスのラムダ値を介して調節することができる。
【００２８】
図２は、本発明に基づく方法の実施例として一つの流れ図を示している。
ステップ２．１では、触媒加熱操作に対する要求があるか否かがチェックされる。もしその要求があれば、ステップ２．２で、少なくとも一つの加熱操作Ｘについて、その操作が望まれている加熱効果をもたらすことができるか否か、またその加熱操作が排気ガス値及び加熱操作の実施のために必要な内燃機関の運転方式という観点から、実際の運転状態（排気ガスシステム温度および／または触媒温度、車両速度、実際の負荷）の下で許されるか否かという評価が行われる。
【００２９】
その際、幾つかの加熱操作が物理的要求（熱流及び温度）に基づいて計算され且つ評価される。更に、個々の運転形式についての運転の限界が考慮される。これによって、いずれの運転状態の下でも最適の加熱方策を選択することが可能となる。更に個々の加熱操作について、その操作が、排気ガス値、及び実際の走行状態、即ち実際の触媒温度、車両速度、及び負荷の下で必要な運転方式という観点から可能であるか否かがチェックされる。
【００３０】
この情報を用いて、個々の加熱操作が運転状態に応じて評価され、最良の操作に関する決定が行われる。加熱操作の判定は、要求があると全ての加熱操作について低速の時間ラスタで行われる。計算時間を節約するために、起動される加熱操作についてのみ必要な介入が高速の時間ラスタで計算される。
【００３１】
場合によっては、ステップ２．３で、必要な最適運転方式の要求が行われる。例えば、排気ガスシステムが未だ冷たい場合には、成層運転の下での後噴射は最適ではないことがある。何故なら、排気ガスシステムが冷たい場合には、排気ガス内の残留混合気の必要な後反応が行われないことがあるからである。とりわけ、排気ガスシステム内の触媒が冷た過ぎる場合には、後反応は支持されないことがある。この場合には、遅延点火による効率の引き下げは、排気ガス温度の引き上げをもたらすかもしれない。これは、均質運転による運転方式の下で行われることが望ましい。かくして、ここではステップ２．３で均質運転への切換えが行われる。
【００３２】
次いでステップ２．４で、選択された加熱操作の起動が行われる。
これに対してステップ２．１で、触媒加熱操作に対する要求がないということが分かった場合には、加熱操作に対する要求は行われず、また場合によっては既に起動されている加熱操作が停止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の技術的環境を示す。
【図２】
図２は、本発明の一つの実施例の流れ図を示す。[0001]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for heating a catalyst in exhaust gas of an internal combustion engine.
[0002]
2. Description of the Related Art A catalyst in the exhaust gas of an internal combustion engine requires a certain minimum temperature (light-off temperature) in order to exert its harmful substance conversion action. This temperature should be achieved as quickly as possible depending on the type of catalyst. In the case of an engine operated with a lean fuel / air mixture, for example, an engine having a gasoline direct injection device and a nitrogen oxide storage type catalyst, for example, the desulfate treatment of the storage type catalyst required during running operation is performed. Thus, additional or partially alternating demands arise. Desulphate treatment, for example, temporarily requires higher catalyst temperatures than in normal operation for the storage of nitric oxide.
[0003]
Various operations are already known for heating the catalyst. For example, engine combustion can be performed using an air-fuel mixture that is so rich that the exhaust gas contains unburned fuel. The supply of secondary air to the exhaust gas generates a reactive mixture that heats the catalyst by an exothermic reaction.
[0004]
Furthermore, engine combustion can be carried out with a mixture which is so lean that the exhaust gas still contains unused oxygen. In this case, a reactive mixture is created by supplying fuel to the exhaust gas.
[0005]
Further, it is known to heat the catalyst as a result of a reduction in the efficiency of engine combustion. A reduction in the efficiency of the combustion of the engine can be effected, for example, by shifting the ignition time from the optimum time, the optimum time being determined by the maximum efficiency. Due to the loss of efficiency, the exhaust gas becomes hotter than in operation without loss of efficiency. As a result, a stronger heating action is exhibited in the catalyst.
[0006]
In the case of gasoline direct injection engines, different modes of operation of the engine allow different operations for heating the catalyst.
DE 198 50 586 Thus, an engine control program for controlling switching between stratified operation and homogeneous operation is known.
[0007]
In stratified operation, the engine is operated with a strongly stratified cylinder charge and a high excess air ratio in order to achieve the lowest possible fuel consumption. The stratified charge is achieved by a late fuel injection, which in the ideal case divides the combustion chamber into two zones. The first zone contains a mist of a combustible air / fuel mixture near the spark plug. This zone is surrounded by a second zone consisting of an isolation layer made of air and residual gas. The potential for optimizing the fuel consumption rate comes from the possibility of how far the engine can be operated without restricting the throttle valve, while avoiding charge shift losses. Stratification operation is preferably performed at a relatively low load.
[0008]
At higher loads where power optimization is important, the engine is operated with a homogeneous cylinder charge. Homogeneous cylinder filling results from early fuel injection during the charging process. As a result, a longer time until combustion can be used for air-fuel mixture formation. The potential of this mode of operation for optimizing the power arises, for example, from the utilization of the entire combustion chamber volume for filling with a combustible mixture.
[0009]
An exhaust gas composition that deviates from the stoichiometric exhaust gas composition can be used for heating the NOx storage type catalyst during the homogeneous operation.
In the case of gasoline direct-injection engines, there is the further possibility of intentionally injecting fuel into the cylinder which is undergoing expansion after combustion of the engine during operation with excess air, and thus preferably in stratified operation. . In this case, the post-injected fuel reacts with the excess air from the engine combustion, partly already in the combustion chamber and partly in the exhaust gas system. The heat generated during the exothermic reaction heats the catalyst.
[0010]
The problem to be solved by the invention is to select an optimal heating strategy under each operating condition.
[0011]
Means for Solving the Problems The above objects are solved by Merckmaral.
In particular, in the method for heating a catalyst in the exhaust gas of an internal combustion engine according to the invention, the internal combustion engine can be operated in different operating modes and at least one of the different heating operations As a choice, it is first evaluated for different heating operations whether one individual heating operation is capable of producing the desired heating effect, and one more individual heating operation is used to determine the exhaust gas value and From the viewpoint of the operation system of the internal combustion engine necessary for performing the heating operation, it is evaluated whether or not the operation can be performed in an actual operation state, and further, the operation system that can best satisfy the request. Are required, and at least one possible heating operation is activated, depending on the actual operating mode. The actual operating state is then characterized, for example, by values relating to the catalyst temperature, the vehicle speed and the actual load.
[0012]
One embodiment is characterized in that, as one operation, the combustion efficiency of the engine is reduced through a change in the ignition angle.
Another operation, as another operation, allows for post-fuel injection after combustion in the case of a gasoline direct injection engine.
[0013]
Another operation allows for the post-injection described above to be combined with stratified operation.
Another operation allows for the amount of air drawn by the internal combustion engine to be throttled until the required heat flow is achieved at the required temperature.
[0014]
Another operation allows for the use of an exhaust gas composition that deviates from the stoichiometric exhaust gas composition during homogeneous operation to heat the NOx storage catalyst.
[0015]
The invention also relates to an electronic control unit for performing the operations and method steps described above.
Different operating modes of the gasoline direct injection internal combustion engine allow different operations for heating the catalyst. The device and operating mode of the heating operation according to the invention allow for optimization of the heating strategy, taking into account the operating state of the vehicle, which is determined by parameters such as, for example, catalyst temperature, vehicle speed and torque requirements.
[0016]
Preferably, the possible heating effects of the different catalyst heating operations are evaluated and compared to the required amount of heating action. The required amount of heating action for heating the catalyst amounts, for example, to the physical demands on the amount and temperature of the exhaust gas stream which must be provided by the heating operation concerned.
[0017]
Furthermore, operating limits for the individual operating modes are taken into account. This makes it possible to select an optimal heating measure in each operating state.
All requirements for active heating operations are formulated as heat flow requirements and temperature requirements in the exhaust gas. This allows all requests to be handled in a single manner.
[0018]
DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Reference numeral 1 in FIG. 1 indicates a combustion chamber of a cylinder of an internal combustion engine. The flow of air into the combustion chamber through the intake valve 2 is controlled. Air is sucked through the suction pipe 3. The intake air amount can be changed via the throttle valve 4 controlled by the control device 5. The control device includes, for example, a signal relating to the driver's torque request via the position of the accelerator pedal 6, a signal relating to the engine rotational speed n by the rotational speed sensor 7, a signal relating to the amount ml of the inhaled air by the air flow meter 8, and A signal Us about the exhaust gas composition and / or the exhaust gas temperature from the exhaust gas sensor 12 is sent. Exhaust gas sensor 12 may be, for example, a lambda sensor, in which case the sensor's Nernst spannung indicates the oxygen content in the exhaust gas, and its internal resistance indicates the sensor temperature, the exhaust gas temperature, and And / or as a measure for catalyst temperature. The exhaust gas is sent through at least one catalyst 15 as part of an exhaust gas system 16, during which harmful substances from the exhaust gas are converted and / or temporarily stored.
[0019]
The control device 5 uses these input signals, and possibly other input signals relating to other parameters of the internal combustion engine, such as the supply air temperature and the coolant temperature, to control the adjustment of the throttle valve angle α by the adjuster 9. An output signal is generated for controlling the fuel injector 10 for delivering fuel to the combustion chamber of the engine. Further, the control device controls the start of ignition by the ignition device 11.
[0020]
The throttle valve angle α and the injection pulse width ti are essentially tailored to each other in order to achieve the desired torque, exhaust gas composition and exhaust gas temperature and thus the temperature of the catalyst. The amount of adjustment to be made. Another important adjustment for affecting these quantities is the angular position of the ignition relative to the piston movement. Determining the adjustment amount for torque adjustment is based on DE 1 98 51 990 And the patent should be incorporated into the present disclosure to the extent that it is so.
[0021]
The control device described above further provides other functions for achieving efficient combustion of the fuel / air mixture in the internal combustion engine, such as exhaust gas recirculation and / or fuel tank exhaust not shown in the figure. Control. The gas force generated from the combustion is converted into torque by the piston 13 and the crank mechanism 14.
[0022]
In this technical environment, the catalyst temperature can be measured or modeled from the operating quantity of the engine. Modeling the temperature in the exhaust gas system of an internal combustion engine is described, for example, in USP 5 590 521 Known from.
[0023]
For heating by means of post-injection, the engine control according to the invention requires a minimum temperature in the exhaust gas system. Until this is achieved, for example, as a first operation, homogeneous operation with delayed ignition is required and employed. When the required temperature is reached, a post-injection is allowed as a possible alternative. In order to generate a higher heat flow, a switch to stratified operation with post-injection takes place. The air flow is then throttled by the throttle valve under the required temperature until the required heat flow is reached.
[0024]
Throttling of the throttle valve is effected in a first embodiment by controlled closing of the throttle valve by only a predetermined angle or to a predetermined opening angle. In other words, the throttle valve is narrowed down in this case without adjustment. The composition of the mixture is λ = 1 Should be near. Dynamic running with alternating torque demands may temporarily enrich the mixture for values of λ less than 1. This can cause undesirable emissions of the exhaust gas.
[0025]
The post-injection is preferably adjusted with the aid of a prepared exhaust gas probe in order to avoid exhaust gas degradation. Thus, it is possible to prevent sudden emission of the rich exhaust gas. Here, the burst refers to the appearance of HC emission behind the catalyst. Another advantage is that the exothermic energy generation is λ = 1 Used to the fullest.
[0026]
More specifically, the amount of fuel required for post-injection is determined under the maximum possible throttle valve throttle based on the heating requirement. In this case, in addition to the heating requirement, the required amount of air for the post-injection and the temperature rise due to the restriction must be considered. The increase in temperature due to throttling is particularly important for preventing overheating of components in the exhaust gas system.
[0027]
As an alternative to controlling the amount of post-injected fuel via the measured exhaust gas lambda value, the throttle valve throttling can be adjusted via the measured exhaust gas lambda value.
[0028]
FIG. 2 shows a flow chart as an embodiment of the method according to the invention.
In step 2.1, it is checked whether there is a request for a catalyst heating operation. If so, in step 2.2, for at least one heating operation X, whether the operation can produce the desired heating effect, and whether the heating operation has exhaust gas values and heating operations In terms of the operating mode of the internal combustion engine necessary for the implementation of the above, an evaluation was made as to whether or not this is permitted under actual operating conditions (exhaust gas system temperature and / or catalyst temperature, vehicle speed, actual load). Is
[0029]
In doing so, several heating operations are calculated and evaluated based on physical requirements (heat flow and temperature). Furthermore, the operating limits for the individual operating modes are taken into account. This makes it possible to select an optimal heating measure under any operating condition. Furthermore, for each heating operation, a check is made as to whether the operation is possible in terms of exhaust gas values and the actual driving conditions, i.e., the actual catalyst temperature, the vehicle speed and the operating mode required under load. Is done.
[0030]
With this information, the individual heating operations are evaluated as a function of the operating conditions, and decisions regarding the best operation are made. The determination of the heating operation is made on a slow time raster for all heating operations upon request. In order to save computation time, the intervention required only for the heating operation to be activated is calculated in a fast time raster.
[0031]
In some cases, a request for the required optimal operating mode is made in step 2.3. For example, if the exhaust gas system is still cold, post-injection under stratified operation may not be optimal. This is because if the exhaust gas system is cold, the necessary post-reaction of the residual mixture in the exhaust gas may not take place. Post-reactions may not be supported, especially if the catalyst in the exhaust gas system is too cold. In this case, the reduction in efficiency due to delayed ignition may result in an increase in exhaust gas temperature. This is desirably performed under a homogeneous operation mode. Thus, a switch to homogeneous operation takes place here in step 2.3.
[0032]
Then, in step 2.4, the selected heating operation is activated.
On the other hand, if it is determined in step 2.1 that there is no request for the catalyst heating operation, no request for the heating operation is made, and in some cases, the already started heating operation is stopped.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 1 shows the technical environment of the present invention.
FIG. 2
FIG. 2 shows a flowchart of one embodiment of the present invention.

Claims

内燃機関の排気ガスの中における触媒の加熱方法において、
前記内燃機関が異なる運転方式で運転可能であること、および
前記内燃機関では、異なる加熱操作の中から少なくとも一つを選択可能であること、
その際、異なる加熱操作について、一つの個別の加熱操作が希望される加熱効果をもたらすことが可能か否かが評価されること、および
その際、一つの個別の加熱操作が、排気ガス値と当該加熱操作の実施のために必要な内燃機関の運転方式との観点から、実際の運転状態（排気ガスシステム内の温度、車の速度、実際の負荷）で実施可能であるか否かが評価されること、および
その際、要求を最も良く満たすことが可能な運転方式が要求されること、および
その際、前記実際の運転方式に応じて、それぞれ少なくとも一つの可能な加熱操作が起動されること、
を含む、内燃機関の排気ガスの中における触媒の加熱方法。In a method for heating a catalyst in exhaust gas of an internal combustion engine,
The internal combustion engine can be operated in different operation modes, and in the internal combustion engine, at least one of different heating operations can be selected,
In so doing, for different heating operations, it is evaluated whether one individual heating operation is able to produce the desired heating effect, and one individual heating operation is then carried out with the exhaust gas value and From the viewpoint of the operation method of the internal combustion engine necessary for carrying out the heating operation, it is evaluated whether or not the heating operation can be carried out under actual operating conditions (temperature in the exhaust gas system, vehicle speed, actual load). And, at that time, an operating mode that can best meet the requirements is required, and at least one possible heating operation is activated, depending on the actual operating mode. thing,
A method for heating a catalyst in exhaust gas of an internal combustion engine, comprising:

一つの操作として、点火角度の変化を通して、エンジンの燃焼の効率の引き下げが行われることを特徴とする請求項１に記載の加熱方法。The heating method according to claim 1, wherein as one operation, the combustion efficiency of the engine is reduced through a change in the ignition angle.

別の一つの操作として、ガソリン直接噴射式エンジンの場合には、燃焼の後に燃料後噴射が行われることを特徴とする請求項１に記載の加熱方法。The heating method according to claim 1, wherein, as another operation, in the case of a gasoline direct injection engine, post-fuel injection is performed after combustion.

前記後噴射が、成層運転と組み合わされることを特徴とする請求項３に記載の加熱方法。The heating method according to claim 3, wherein the after-injection is combined with a stratification operation.

内燃機関によって吸入された空気量が、要求された温度の下で必要な熱流が達成されるまで絞り込まれることを特徴とする請求項４に記載の加熱方法。5. The heating method according to claim 4, wherein the amount of air taken in by the internal combustion engine is reduced until the required heat flow is achieved at the required temperature.

ＮＯｘ吸蔵型触媒の加熱のために、均質運転の際には、化学両論的な排気ガス組成から外れた排気ガス組成が調節されることを特徴とする請求項１に記載の加熱方法。2. The heating method according to claim 1, wherein an exhaust gas composition deviating from a stoichiometric exhaust gas composition is adjusted during homogeneous operation for heating the NOx storage catalyst.

請求項１ないし６のいずれかに記載の加熱方法を実施するための電子制御装置。An electronic control unit for performing the heating method according to claim 1.