WO2020000010A1 - Method and petrol engine arrangement with improved particulate filtering ii - Google Patents

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WO2020000010A1
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WO
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particle filter
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oxygen
overrun
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Rolf Dreisbach
Günter Fraidl
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Avl List Gmbh
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    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
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Definitions

  • Gasoline particle filter relevant small or very small amount of stress - a so-called filter cake - which, although an increase in flow resistance, but also a significant improvement in cleaning performance and / or particle separation performance.
  • the deposition of the particles on the surface or inside the filter wall of the exhaust gas filter increases the flow resistance and thus also the differential pressure generated by the exhaust gas volume flow through the exhaust gas filter.
  • a differential pressure threshold value is reached - for example if a certain particle mass is deposited on the filter wall of the exhaust gas filter - the
  • the natural regeneration potential is increased by active measures and / or special measures for the regeneration of the exhaust gas filter are reached when a certain particle mass which is deposited on the filter wall of the exhaust gas filter is reached.
  • the regeneration of the exhaust gas filter takes place through the combustion of or of parts of the combustible components of the deposited particles.
  • the regeneration will necessary if a high exhaust back pressure due to the particle loading
  • Regeneration of the exhaust filter is controlled by the engine control system
  • Exhaust gas aftertreatment system with at least one gasoline engine particle filter, the gasoline engine particle filter with the gasoline engine in its
  • Particles emitted in the normal operating mode, in particular with soot and / or with ash, are loaded, the gasoline engine particle filter having its normal filtration efficiency when loaded with particles, the gasoline particle filter having a fresh filtration state, in particular in a regenerated state or in a new state, having a reduced filtration efficiency, wherein the overrun operation phase by at least one unfired overrun operation phase and / or at least one
  • Gasoline engine is pumped and / or externally supplied air, and being in the
  • flowing gas has a lower oxygen content than the ambient air.
  • Soot oxidation processes take place, as a result of which the gasoline engine particle filter is at least partially regenerated, and that an oxygen-reduced overrun operation phase is carried out in order to slow down and / or prevent regeneration of the gasoline engine particle filter.
  • the gasoline engine arrangement can be the gasoline engine arrangement
  • the gasoline engine arrangement includes a gasoline engine, a
  • Control unit and an exhaust gas aftertreatment system with at least one
  • Gasoline engine particulate filter
  • the exhaust gas generated in the gasoline engine flows through the gasoline engine particle filter of the exhaust gas aftertreatment system.
  • the particles emitted by the gasoline engine are not limited to the gasoline engine.
  • soot emitted by the gasoline engine and / or the ash emitted by the gasoline engine are filtered by the gasoline engine particle filter.
  • the exhaust gas aftertreatment system may include a main catalytic converter, if appropriate a precatalyst, a heating catalytic converter, a GPF, an NSC, an SCR system and / or a secondary air injection.
  • the gasoline engine particle filter only after a certain particle loading, especially after a so-called basic loading, has its preferably in the sense of
  • the particle residue is the particle residue that forms during filtration on the gasoline engine particle filter
  • the gasoline engine particle filter has its normal filtration efficiency with a particle load of over 0g / l,
  • Soot loading quantity increases significantly even with the smallest quantities of soot.
  • the lower the necessary basic loading of the gasoline engine particle filter the shorter the duration in which the gasoline engine is operated in the filling operation phase. This can make it possible, on the one hand, the
  • the particle loading which is required by the gasoline engine particle filter in order to be able to have its maximum normal filtration efficiency, preferably in terms of sustainability may be product-specific and in particular as a function of the basic substrate data, such as in particular the porosity, the wall thickness, the cell density and the like , and the coating that may be applied to the substrate, such as the so-called washcoat with its characterizing parameters, optionally supplemented by a
  • Precious metal loading is to be defined. If appropriate, it is provided that the gasoline engine particle filter has a filtration efficiency that is largely independent of the soot loading, in particular a permanently high filtration efficiency or permanently its normal filtration efficiency after a certain runtime. These are permanently high or permanently normal
  • Petrol engine particle filters over the running time, which are particularly dependent on the oil consumption and / or an oil specification of the engine. As soon as the gasoline engine particle filter is loaded with a certain amount of ash, the operation of the gasoline engine in the filling operation phase may no longer be necessary, since the gasoline engine particle filter has its normal filtration efficiency, for example, even after its regeneration, in particular complete regeneration.
  • the gasoline engine particle filter has a reduced state when it is fresh, in particular when it is in a regenerated state or in a new state
  • the gasoline engine particle filter has a filtration efficiency that is lower than its normal filtration efficiency
  • a fresh state is understood to mean, in particular, a state of the gasoline engine particle filter in which the gasoline engine particle filter is essentially not loaded with any particles, in particular unloaded, and none or one which is insufficiently effective in terms of filtration in terms of filtration
  • the fresh condition of the gasoline engine particle filter is understood to mean the fully regenerated condition or the brand new, not retracted condition of the gasoline engine particle filter.
  • the gasoline engine can be operated in the normal operating phase, with at least one fuel and air in the combustion chambers in the normal operating phase
  • Cylinder of the gasoline engine and can be converted to exhaust gas by combustion.
  • the gasoline engine is optionally operated in a manner oscillating around a lambda value l of 1.0, and in particular is operated and / or regulated with a lambda value l in the range from 0.9 to 1.1, preferably from 0.95 to 1.05 becomes.
  • the gasoline engine is operated and / or regulated in its normal operating phase in phases or permanently under or over stoichiometric, or rich or lean.
  • the overrun phase is formed by at least one unfired and / or at least one oxygen-reduced overrun phase.
  • Fuel supply to the gasoline engine is stopped. This allows fuel consumption to be reduced in the unfired overrun phase, but only air to be pumped through the gasoline engine.
  • the gas flowing through the gasoline engine particle filter has an oxygen content which is lower than that
  • the gas flowing through the gasoline engine particle filter in the oxygen-reduced coasting operating phase has an oxygen content which is lower than the oxygen content of the gas flowing through the gasoline engine particle filter in the unfired fueling coasting phase. Due to the lower oxygen content in the oxygen-reduced overrun phase a regeneration of the gas flowing through the gasoline engine particle filter in the oxygen-reduced coasting operating phase.
  • Gasoline engine particulate filter slowed down or prevented.
  • Soot oxidation process slower in the oxygen-reduced coasting phase than in the unfired coasting phase.
  • the slowdown is due in particular to the lower oxygen content, in particular to the lower amount of oxygen which flows through the gasoline engine particle filter in the respective overrun phase.
  • the gasoline engine particle filter is regenerated in the unfired overrun mode if the gasoline engine particle filter itself, the exhaust gas flowing through the gasoline engine particle filter and / or particles located in the gasoline engine particle filter are or have a temperature which is greater than a regeneration temperature,
  • the combustible constituents of the particles, which have accumulated in the gasoline engine particle filter, can be completely or partially burned. Through regeneration, especially through
  • the load on the gasoline engine particle filter is reduced and the particle residue and, if necessary, the filter cake of the gasoline engine particle filter are reduced.
  • the method is automated, in particular in a control unit of a motor vehicle and / or by a control unit of a
  • this is the gasoline engine particulate filter in the low-oxygen
  • control unit in a
  • the gas flowing through the gasoline engine particulate filter contains oxygen.
  • the gas in the unfired overrun operating phase can be air pumped by the gasoline engine or externally supplied air.
  • the combustible parts of the particles filtered by the gasoline engine particle filter can be burned by the oxygen introduced. On the one hand, this enables the differential pressure across the gasoline engine particle filter to be reduced, but on the other hand it also reduces the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter.
  • control unit of the gasoline engine arrangement allows conclusions to be drawn about the temperature of the gasoline engine particle filter
  • control unit in a
  • Overrun operation phase instead of an unfired overrun operation phase, or one or more oxygen-reduced, in particular oxygen-poor or oxygen-rich, overrun operation phase to prevent partial or complete regeneration of the gasoline engine particle filter, as long as the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold or
  • Ash loading of the gasoline engine particulate filter is.
  • the gasoline engine particle filter can be reduced and / or prevented, as a result of which the temperature of the gasoline engine particle filter can also remain essentially unchanged in the coasting phase. In particular, this increases the temperature of the gasoline engine particle filter, in particular the increase in the substrate of the
  • Component protection threshold would exceed a temperature of over 900-950 ° C.
  • PA 7 the control unit of the gasoline engine arrangement detects or calculates a component protection parameter that allows conclusions to be drawn about the temperature of the gasoline engine particle filter, and that the control unit in a Thrust operation phase instead of an unfired and / or oxygen-rich thrust operation phase, a low-oxygen thrust operation phase for component protection of the gasoline engine particle filter is carried out if the component protection parameter lies above a defined component protection threshold value.
  • Overrun phase remains essentially unchanged.
  • the increase in the temperature of the gasoline engine particle filter in particular the increase in the substrate of the gasoline engine particle filter, is prevented and / or reduced.
  • a low-oxygen overrun operating phase can be carried out to protect the gasoline engine particle filter, for example if a gasoline engine particle filter made of cordierite, in particular in the form of a four-way
  • Component protection parameters that allow conclusions to be drawn from gasoline engine particle filters are calculated or calculated and this takes into account the exothermic nature of the soot oxidation processes, in particular the partial combustion of the particles of the gasoline engine particle filter.
  • these unfired and / or oxygen-rich overrun operating phases can lead to increasingly critical component protection conditions, in particular to a high component temperature. It can be provided that the transition to low-oxygen and overrun phases continues until the component condition, in particular the temperature of the gasoline engine particle filter, is again subcritical.
  • oxygen-rich overrun phases may be carried out in order to prevent and / or avoid critical component conditions for the component
  • control unit performs an oxygen-reduced overrun operating phase for component protection of the gasoline engine particle filter in addition to an unfired overrun operating phase if the component protection parameter is above the defined one
  • control unit in the overrun phase in addition to an unfired overrun phase has a low oxygen content
  • Thrust operation phase for component protection of the gasoline engine particulate filter is carried out if the component protection parameter is above the defined one Component protection threshold, or if the component protection parameter is the component protection threshold during the unfired overrun mode
  • Overrun phase is carried out even though the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold and / or although the component protection parameter is above the component protection threshold.
  • Component protection parameter is above the component protection threshold.
  • Control unit several unfired overrun phases and / or several
  • the efficiency parameter in all embodiments can in particular the loading amount of the gasoline engine particle filter with soot and / or ash
  • Gasoline engine particle filter the distance traveled by the gasoline engine particle filter since the last regeneration of the gasoline engine particle filter and / or by the Gasoline particle filter caused pressure difference before and after
  • Petrol engine particle filter or a parameter calculated from it is a parameter calculated from it.
  • a front area of an exhaust gas aftertreatment component is to be understood as the area which is in
  • Flow direction of the exhaust gas in the respective exhaust aftertreatment component is flowed through earlier by the exhaust gas.
  • this can be the area through which the exhaust gas enters the respective exhaust gas aftertreatment component.
  • a rear area is one
  • Flow direction of the exhaust gas in the respective exhaust aftertreatment component is later flowed through by the exhaust gas.
  • this can be the area through which the exhaust gas emerges from the respective exhaust gas aftertreatment component.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a first embodiment of a gasoline engine arrangement according to the invention.
  • Gasoline engine particle filter 4 Turbocharger 5, throttle valve 6, compressor 7, turbine 8 and flap pressure EGR line 9.
  • FIG. 1 shows a schematic graphic representation of a first embodiment of a gasoline engine arrangement according to the invention, which is suitable and / or set up for carrying out the method according to the invention.
  • the main catalytic converter 3 is designed as a 3-way catalytic converter and is directly connected to the turbine 8 of the
  • Exhaust gas aftertreatment system 2 only one gasoline engine particle filter 4. In a further embodiment, not shown, the exhaust gas aftertreatment system 2 is formed only from one gasoline engine particle filter 4. In another, not shown
  • Embodiment includes the exhaust gas aftertreatment system 2, a main catalyst 3, a gasoline engine particulate filter 4 and other catalysts.
  • 1 also includes a turbocharger 5
  • Throttle valve 6 and a high-pressure EGR line 9 of a high-pressure EGR system of the gasoline engine arrangement The turbocharger 5 comprises a compressor 7 and a turbine 8.
  • the gasoline engine arrangement is operated in an operating phase, which is a
  • Normal operating phase and an overrun phase includes.
  • the overrun phase is formed by at least one unfired and / or at least one oxygen-reduced overrun phase.
  • the oxygen content of the gas flowing through the gasoline engine 1 essentially corresponds to the oxygen content of the air.
  • the oxygen-reduced overrun operating phase comprises at least one low-oxygen and / or at least one oxygen-rich
  • the gas flowing through the gasoline engine particle filter 4 has at least a lower oxygen content than that
  • the gas flowing through the gasoline engine 1 in the oxygen-rich overrun mode is the exhaust gas from a combustion with a lambda value in the range between 1 and 2.
  • the gas flowing through the gasoline engine 1 is in the unfired overrun operating phase by the gasoline engine 1 in the unfired
  • Overrun phase pumped air. That is, in this embodiment, in the Unfired overrun operating phase the fuel supply to the engine is stopped.
  • Fuel consumption is reduced, but on the other hand only air is pumped through the gasoline engine 1.
  • the gas flowing through the gasoline engine particle filter 4 is essentially free of oxygen. According to this embodiment, the gas flowing through the gasoline engine particle filter 4 is low in oxygen
  • the exhaust gas of a stoichiometric or substoichiometric combustion in particular the exhaust gas of a combustion with a lambda value of less than or equal to one. It is provided that in the low-oxygen overrun operating phase, the fuel supply to the gasoline engine 1 is only reduced and only that amount of fuel is introduced into the combustion chambers of the gasoline engine 1 that is required to convert the amount of oxygen introduced by the air into a substantially oxygen-free exhaust gas implement. This means that the gasoline engine 1 in the low-oxygen
  • Thrust operating phase is operated such that the exhaust gas essentially
  • the gasoline engine particle filter 4 is in the unfired and / or oxygen-rich
  • Thrust operating phase regenerates when the gasoline engine particle filter 4 itself, the exhaust gas flowing through the gasoline engine particle filter 4 and / or the particles located in the gasoline engine particle filter 4 have or have a temperature which is greater than a regeneration temperature, in particular greater than 500 ° C.
  • the combustible constituents of the particles which have accumulated in the gasoline engine particle filter 4 are completely or partially burned. Through the regeneration, in particular through the combustion of the particles, the loading of the gasoline engine particle filter 4 is reduced and the particle residue of the gasoline engine particle filter 4 is reduced.
  • Thrust operating phase prevents regeneration of the gasoline engine particle filter 4.
  • the loading of the gasoline engine particle filter 4 and / or the filter cake of the gasoline engine particle filter 4 remains.
  • the loading and / or the particle residue can continue to increase during the implementation of a low-oxygen overrun operating phase, preferably in the case of stoichiometric combustion.
  • Otto engine particle filter 4 was caused.
  • the combustion of combustible constituents of the particles deposited on the gasoline engine particle filter 4 reduces or removes the particle residue at least in sections, as a result of which the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter 4 is significantly reduced.
  • Gasoline engine particle filter 4 no particle residue.
  • Gasoline engine particle filter 4 caused pressure difference before and after
  • Gasoline engine particle filter 4 The pressure difference is determined or recorded in a conventional manner.
  • control unit in one
  • Thrust operation phase instead of an unfired and / or an oxygen-rich one
  • Thrust operating phase carried out a low-oxygen thrust operating phase to prevent regeneration of the gasoline engine particle filter 4.
  • Thrust operating phase carried out a low-oxygen thrust operating phase to prevent regeneration of the gasoline engine particle filter 4.
  • By preventing regeneration no particles are burned in the overrun phase and the in Petrol engine particle filter 4 formed particle residue is retained.
  • an undesired regeneration of the gasoline engine particle filter 4 and thereby an undesired reduction in the filtration efficiency can thereby be prevented. This makes it possible to control and / or regulate the loading and / or the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter 4 or also to keep it in a certain filtration efficiency range.
  • control unit deems an overrun phase as unfired
  • Thrust operating phase for the regeneration of the gasoline engine particle filter 4 carried out. In this way, regeneration of the gasoline engine particle filter 4 can be carried out in a targeted manner.
  • Thrust operation phase for component protection of the gasoline engine particle filter 4 is carried out. As a result, regeneration of the gasoline engine particle filter 4 is prevented or reduced, as a result of which a sharp rise in temperature of the gasoline engine particle filter 4 can be avoided. It is therefore possible for the gasoline engine particle filter 4
  • the service life of the gasoline engine particle filter 4 and damage to the gasoline engine particle filter 4 can thus be reduced and / or prevented.
  • Gasoline engine particle filter 4 constructed, which significantly increases the filtration efficiency, in particular the cleaning and the particle separation performance. It is preferably provided that the method is carried out in an automated manner, in particular in a control unit of a motor vehicle and / or by a control unit of a motor vehicle.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiments, but includes any method and any gasoline engine arrangement according to the

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Abstract

The invention relates to a method for operating a petrol engine arrangement in an operating phase which comprises a normal operating phase and an overrun operating phase, and to a petrol engine arrangement, wherein the petrol engine arrangement comprises a petrol engine (1), a control unit and an exhaust gas aftertreatment system (2) with at least one petrol engine particulate filter, wherein the overrun operating phase is formed by way of at least one non-combustion overrun operating phase and/or at least one reduced-oxygen overrun operating phase, wherein the gas which flows through the petrol engine particulate filter (4) in the non-combustion overrun operating phase is air which is pumped through the petrol engine (1) or is fed in externally, wherein, in the reduced-oxygen overrun operating phase, the gas which flows through the petrol engine particulate filter (4) has a lower oxygen content than the ambient air, wherein soot oxidation processes take place in the petrol engine particulate filter (4) during the non-combustion overrun operating phase with the presence of particles in the petrol engine particulate filter (4) and at a temperature level of greater than 500°C, as a result of which the petrol engine particulate filter (4) is regenerated at least partially, and wherein a reduced-oxygen overrun operating phase is carried out, in order to slow down and/or to prevent a regeneration of the petrol engine particulate filter (4).

Description

Verfahren und Ottomotoranordnung mit einer verbesserten Partikelfilterung II  Method and gasoline engine arrangement with improved particle filtering II
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ottomotoranordnung gemäß den The invention relates to a method and a gasoline engine arrangement according to the
Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. Preambles of the independent claims.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors bekannt. Different methods for operating an internal combustion engine are known from the prior art.
Beispielsweise sind Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors bekannt, bei denen das partikelbeladene Abgas bei der Durchdringung einer porösen Filterwand eines Abgasfilters gefiltert wird. Während des Filtrationsvorganges werden Partikel vom Filtermedium des Abgasfilters zurückgehalten und lagern sich auf diesem ab. Mit zunehmender Filtrationsdauer bildet sich eine die Filtration beeinflussende For example, methods for operating a diesel engine are known in which the particle-laden exhaust gas is filtered when it penetrates a porous filter wall of an exhaust gas filter. During the filtration process, particles are retained by the filter medium of the exhaust gas filter and are deposited on it. As the duration of the filtration increases, an influence is formed on the filtration
Partikelschicht aus Asche und/oder Ruß, insbesondere eine für den Particle layer of ash and / or soot, especially one for the
Ottomotorpartikelfilter relevante Klein- oder Kleinststrußmenge - ein sogenannter Filterkuchen - aus, die zwar eine Erhöhung des Strömungswiderstandes, aber auch eine deutliche Verbesserung der Reinigungsleistung und/oder Partikel- Abscheidungsleistung bewirkt. Gasoline particle filter relevant small or very small amount of stress - a so-called filter cake - which, although an increase in flow resistance, but also a significant improvement in cleaning performance and / or particle separation performance.
Die Filterwände des Abgasfilters können aus unterschiedlichen porösen Werkstoffen bestehen, und beispielweise aus Fasern oder Pulver aufgebaut sein. Die Fasern oder das Pulver selbst bestehen insbesondere aus Keramiken oder aus Metallen. Klassische Keramiken sind Mullit, Cordierit, Siliziumcarbid (SiC) und Aluminiumtitanat. The filter walls of the exhaust gas filter can consist of different porous materials and can be constructed, for example, of fibers or powder. The fibers or the powder itself consist in particular of ceramics or of metals. Classic ceramics are mullite, cordierite, silicon carbide (SiC) and aluminum titanate.
Durch die Ablagerung der Partikel an der Oberfläche bzw. im Inneren der Filterwand des Abgasfilters steigen der Strömungswiderstand und somit auch der durch den Abgasvolumenstrom erzeugte Differenzdruck über den Abgasfilter an. Bei Erreichen eines Differenzdruck-Schwellenwertes - wenn also zum Beispiel eine bestimmte Partikelmasse, an der Filterwand des Abgasfilters angelagert ist - wird die The deposition of the particles on the surface or inside the filter wall of the exhaust gas filter increases the flow resistance and thus also the differential pressure generated by the exhaust gas volume flow through the exhaust gas filter. When a differential pressure threshold value is reached - for example if a certain particle mass is deposited on the filter wall of the exhaust gas filter - the
Regeneration des Abgasfilters eingeleitet. Gegebenenfalls wird oder werden beim Erreichen einer bestimmten Partikelmasse, die an der Filterwand des Abgasfilters angelagert ist, das natürliche Regenerationspotential durch aktive Maßnahmen erhöht und/oder Sondermaßnahmen zur Regeneration des Abgasfilters eingeleitet. Regeneration of the exhaust gas filter initiated. If necessary, the natural regeneration potential is increased by active measures and / or special measures for the regeneration of the exhaust gas filter are reached when a certain particle mass which is deposited on the filter wall of the exhaust gas filter is reached.
Die Regeneration des Abgasfilters erfolgt durch die Verbrennung der oder von Teilen der brennbaren Bestandteile der angelagerten Partikel. Die Regeneration wird notwendig, wenn durch die Partikelbeladung ein hoher Abgasgegendruck den The regeneration of the exhaust gas filter takes place through the combustion of or of parts of the combustible components of the deposited particles. The regeneration will necessary if a high exhaust back pressure due to the particle loading
Abgasausstoß zu stark behindert bzw. Bauteilgrenzwerte des Motor oder der Exhaust emissions too much impeded or component limits of the engine or the
Abgasanlage überschritten werden. Eine einfach zu erfassende Messgröße, die es erlaubt, die Beladung des Filters zu erkennen, ist der Differenzdruck vor und nach dem Abgasfilter. Da dieser Differenzdruck in Abhängigkeit von Motordrehzahl, Lastzustand und Beladungsmenge variiert, wird dieser über die in der Motorsteuerung definierte Logik erfasst und ausgewertet werden diese Parameter bei herkömmlichen Verfahren in einem Kennfeld, insbesondere in einem Abgasfilter-Kennfeld, erfasst. Die Exhaust system are exceeded. An easy-to-measure parameter that allows the filter load to be recognized is the differential pressure before and after the exhaust filter. Since this differential pressure varies as a function of engine speed, load condition and load quantity, it is recorded and evaluated using the logic defined in the engine control. These parameters are recorded in a map, in particular in an exhaust gas filter map, in conventional methods. The
Überwachung des Differenzdrucks sowie die Einleitung und die Steuerung der Monitoring the differential pressure as well as the initiation and control of the
Regeneration des Abgasfilters werden durch die Motorsteuerung der Regeneration of the exhaust filter is controlled by the engine control system
Verbrennungskraftmaschine, insbesondere durch das Steuergerät der Internal combustion engine, in particular by the control unit of the
Verbrennungskraftmaschine, durchgeführt. Internal combustion engine performed.
Gemäß dem Stand der Technik weist der Abgasfilter in frischem Zustand, insbesondere in regeneriertem Zustand oder in neuem Zustand, eine herabgesetzte According to the prior art, the exhaust gas filter has a reduced state in the fresh state, in particular in the regenerated state or in the new state
Filtrationseffizienz auf, da in diesem Zustand noch kein Filterkuchen oder insbesondere keine in der Filterwand eingelagerte Rußmenge vorhanden ist. Filtration efficiency, since in this state there is still no filter cake or in particular no amount of soot stored in the filter wall.
Ferner sind Verfahren bekannt, bei denen durch eine sogenannte Schubabschaltung die Treibstoffzufuhr zum Ottomotor beabsichtigt temporär unterbrochen wird, wenn der Ottomotor keine Leistung abgeben soll. Diese Verfahren dienen im Wesentlichen zur Treibstoffeinsparung und zur Verringerung der C02-Emissionen im Schubbetrieb - umgangssprachlich auch Motorbremse bezeichnet. Furthermore, methods are known in which the fuel supply to the gasoline engine is intentionally temporarily interrupted by a so-called overrun fuel cutoff if the gasoline engine is not to deliver any power. These processes are mainly used to save fuel and reduce CO 2 emissions in overrun mode - colloquially known as engine brakes.
Insbesondere in diesen Schubphasen oder bei Lastlücken wird die Abgasanlage mit der durch den Ottomotor gepumpten Ansaugluft gespült. Wenn die Temperatur des Especially in these overrun phases or in the event of load gaps, the exhaust system is flushed with the intake air pumped by the gasoline engine. If the temperature of the
Abgasfilters, des durch den Abgasfilter strömenden Abgases und/oder die im Exhaust filter, the exhaust gas flowing through the exhaust filter and / or in
Abgasfilter befindlichen Partikel über einer Regenerationstemperatur insbesondere über 500 °C, liegt oder liegen, wird der Abgasfilter passiv und/oder aktiv im Zuge einer exothermen Oxidationsreaktion von Kohlenstoff und Sauerstoff regeneriert. Particles located exhaust gas filter above or above a regeneration temperature, in particular above 500 ° C, the exhaust gas filter is regenerated passively and / or actively in the course of an exothermic oxidation reaction of carbon and oxygen.
Zusammenfassend zielen herkömmliche Verfahren meist darauf ab, den In summary, conventional processes usually aim to:
Treibstoffverbrauch und die C02-Emissionen eines Ottomotors zu senken. Dass sich durch die herkömmlichen Maßnahmen zur Treibstoffverbrauchsreduktion die Schadstoffemissionen, insbesondere die vom Ottomotor emittierten Partikel, erhöhten, spielte aufgrund der bisherigen Gesetzgebung nur eine untergeordnete Rolle. To reduce fuel consumption and the CO 2 emissions of a gasoline engine. That through the conventional measures to reduce fuel consumption Due to the previous legislation, pollutant emissions, especially the particles emitted by the gasoline engine, only played a minor role.
Ferner umfassten bisher herkömmliche Abgasnachbehandlungsanlagen für To date, conventional exhaust gas treatment systems for
Ottomotoren keine Ottomotorpartikelfilter. Beispielsweise wurde bei herkömmlichen Verfahren nicht berücksichtigt, dass sich die durch die Schubphasen ausgelösten Regenerationen des Ottomotorpartikelfilters die Reinigungsleistung und/oder die Partikel-Abscheideleistung des Ottomotorpartikelfilters verringern. Otto engines no petrol engine particulate filters. For example, conventional methods did not take into account the fact that the regenerations of the gasoline engine particle filter triggered by the overrun phases reduce the cleaning performance and / or the particle separation performance of the gasoline engine particle filter.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Ottomotoranordnung zu schaffen, mit welchem eine hohe Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters, insbesondere im Sinne der Nachhaltigkeit und Emissionsminimierung über eine Fahrzeuglebensdauer ermöglicht wird. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Überdies ist es Aufgabe der Erfindung, der sogenannten Vision der„Zero Impact Emission“ näherzukommen, um dem Endkunden einerseits eine im Treibstoffverbrauch sparsame Ottomotoranordnung zur Verfügung zu stellen und andererseits die Umwelt durch Unterschreitung der vom Gesetzgeber It is an object of the invention to provide a method and a gasoline engine arrangement with which a high filtration efficiency of the gasoline engine particle filter is made possible, in particular in terms of sustainability and emission minimization over the life of the vehicle. In particular, it is an object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art. In addition, it is the object of the invention to come closer to the so-called vision of “zero impact emission” in order to provide the end customer with a gasoline engine arrangement that is economical in terms of fuel consumption and the environment by falling short of the law
vorgeschriebenen Schadstoff-Emissionsgesetze, insbesondere der vorgeschriebenen Partikel-Emissionen, zu schonen. to protect the prescribed pollutant emission laws, in particular the prescribed particle emissions.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der The object of the invention is particularly characterized by the features of
unabhängigen Patentansprüche gelöst. independent claims solved.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ottomotoranordnung in einer Betriebsphase, die eine Normalbetriebsphase und eine Schubbetriebsphase umfasst, wobei die Ottomotoranordnung einen Ottomotor, ein Steuergerät und eine The invention relates to a method for operating a gasoline engine arrangement in an operating phase, which comprises a normal operating phase and a coasting operating phase, the gasoline engine arrangement comprising a gasoline engine, a control unit and a
Abgasnachbehandlungsanlage mit mindestens einem Ottomotorpartikelfilter umfasst, wobei der Ottomotorpartikelfilter mit den vom Ottomotor in seinem Exhaust gas aftertreatment system with at least one gasoline engine particle filter, the gasoline engine particle filter with the gasoline engine in its
Normalbetriebsmodus emittierten Partikeln, insbesondere mit Ruß und/oder mit Asche, beladen wird, wobei der Ottomotorpartikelfilter in mit Partikeln beladenem Zustand seine normale Filtrationseffizienz aufweist, wobei der Ottomotorpartikelfilter in frischem Zustand, insbesondere in regeneriertem Zustand oder in neuem Zustand, eine herabgesetzte Filtrationseffizienz aufweist, wobei die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine Particles emitted in the normal operating mode, in particular with soot and / or with ash, are loaded, the gasoline engine particle filter having its normal filtration efficiency when loaded with particles, the gasoline particle filter having a fresh filtration state, in particular in a regenerated state or in a new state, having a reduced filtration efficiency, wherein the overrun operation phase by at least one unfired overrun operation phase and / or at least one
sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase gebildet wird, wobei das in der unbefeuerte Schubbetriebsphase den Ottomotorpartikelfilter durchströmende Gas durch den oxygen-reduced overrun mode is formed, which in the unfired Thrust operation phase gas flowing through the gasoline engine particulate filter
Ottomotor gepumpte und/oder extern zugeführte Luft ist, und wobei in der Gasoline engine is pumped and / or externally supplied air, and being in the
sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase das den Ottomotorpartikelfilter oxygen-reduced overrun phase that the gasoline engine particulate filter
durchströmende Gas einen geringeren Sauerstoffgehalt als die Umgebungsluft aufweist. flowing gas has a lower oxygen content than the ambient air.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in dem Ottomotorpartikelfilter bei der According to the invention it is provided that in the gasoline engine particle filter at
unbefeuerten Schubbetriebsphase unter Vorhandensein von Partikeln im Unfired overrun phase in the presence of particles in the
Ottomotorpartikelfilter und bei einem Temperaturniveau von größer als 500 °C Gasoline engine particulate filter and at a temperature level greater than 500 ° C
Rußoxidationsprozesse stattfinden, wodurch der Ottomotorpartikelfilter zumindest partiell regeneriert wird, und dass eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase durchgeführt wird, um eine Regeneration des Ottomotorpartikelfilters zu verlangsamen und/oder zu verhindern. Soot oxidation processes take place, as a result of which the gasoline engine particle filter is at least partially regenerated, and that an oxygen-reduced overrun operation phase is carried out in order to slow down and / or prevent regeneration of the gasoline engine particle filter.
Die Ottomotoranordnung kann die Ottomotoranordnung einer The gasoline engine arrangement can be the gasoline engine arrangement
Verbrennungskraftmaschine, insbesondere die Ottomotoranordnung eines Internal combustion engine, in particular the gasoline engine arrangement
Kraftfahrzeugs, sein. Die Ottomotoranordnung umfasst einen Ottomotor, ein Motor vehicle. The gasoline engine arrangement includes a gasoline engine, a
Steuergerät und eine Abgasnachbehandlungsanlage mit mindestens einem Control unit and an exhaust gas aftertreatment system with at least one
Ottomotorpartikelfilter. Gasoline engine particulate filter.
Insbesondere strömt das im Ottomotor erzeugte Abgas durch den Ottomotorpartikelfilter der Abgasnachbehandlungsanlage. Die vom Ottomotor emittierten Partikel, In particular, the exhaust gas generated in the gasoline engine flows through the gasoline engine particle filter of the exhaust gas aftertreatment system. The particles emitted by the gasoline engine,
insbesondere der vom Ottomotor emittierte Ruß und/oder die vom Ottomotor emittierte Asche, werden von dem Ottomotorpartikelfilter gefiltert. Dabei wird der In particular, the soot emitted by the gasoline engine and / or the ash emitted by the gasoline engine are filtered by the gasoline engine particle filter. The
Ottomotorpartikelfilter mit den vom Ottomotor emittierten Partikeln beladen. Ferner kann die Abgasnachbehandlungsanlage einen Hauptkatalysator gegebenenfalls einen Vorkatalysator, einen Heizkatalysator, einen GPF, einen NSC, ein SCR-System und/oder eine Sekundärlufteindüsung umfassen. Load the gasoline engine particle filter with the particles emitted by the gasoline engine. Furthermore, the exhaust gas aftertreatment system may include a main catalytic converter, if appropriate a precatalyst, a heating catalytic converter, a GPF, an NSC, an SCR system and / or a secondary air injection.
Da durch den sich bei der Filtration auf dem Ottomotorpartikelfilter bildende As a result of the formation on the gasoline engine particulate filter during filtration
Partikelrückstand aus den zurückgehaltenen Partikeln die Reinigungsleistung und/oder die Partikel-Abscheideleistung des Ottomotorpartikelfilters erhöht wird, verfügt der Ottomotorpartikelfilter erst nach einer gewissen Partikelbeladung, insbesondere nach einer sogenannten Grundbeladung, über seine vorzugsweise im Sinne der Particle residue from the retained particles, the cleaning performance and / or the particle separation performance of the gasoline engine particle filter is increased, the gasoline engine particle filter only after a certain particle loading, especially after a so-called basic loading, has its preferably in the sense of
Nachhaltigkeit maximal hohe normale Filtrationseffizienz. Ferner kann sich im Ottomotorpartikelfilter ein sogenannter Filterkuchen ausbilden, insbesondere wenn der Ottomotorpartikelfilter mit großen Partikel- oder großen Aschemengen beladen ist. Sustainability maximum high normal filtration efficiency. Furthermore, in Form the gasoline engine particle filter a so-called filter cake, especially if the gasoline engine particle filter is loaded with large particles or large amounts of ash.
Als Partikelrückstand wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der sich bei der Filtration auf dem Ottomotorpartikelfilter bildende Partikelrückstand aus den In the context of the present invention, the particle residue is the particle residue that forms during filtration on the gasoline engine particle filter
zurückgehaltenen Partikeln bezeichnet. Insbesondere weist der Ottomotorpartikelfilter seine normale Filtrationseffizienz bei einer Partikelbeladung von über 0g/l, retained particles. In particular, the gasoline engine particle filter has its normal filtration efficiency with a particle load of over 0g / l,
beispielsweise bei über 0, 1 g/l, insbesondere bei einer Partikelbeladung im Bereich zwischen 0,1 g/l bis 3g/l, vorzugsweise bei einer Partikelbeladung im Bereich zwischen 0,5g/l bis 3g/l, auf. for example at over 0.1 g / l, in particular with a particle loading in the range between 0.1 g / l to 3 g / l, preferably with a particle loading in the range between 0.5 g / l to 3 g / l.
Je geringer die Partikelbeladung bzw. die notwendige Grundbeladung ist, die benötigt wird, damit der Ottomotorpartikelfilter seine vorzugsweise im Sinne der Nachhaltigkeit maximal hohe normale Filtrationseffizienz aufweist, desto effizienter kann das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden. Insbesondere The lower the particle load or the necessary basic load that is required for the gasoline engine particle filter to have its maximum normal filtration efficiency, preferably in terms of sustainability, the more efficiently the method according to the invention can be used. In particular
niedrigstem issionsorientierte, wenig poröse Ottomotorpartikelfilter weisen eine sehr niedrige Grundbeladung auf, wobei ferner auch die Filtrationseffizienz bei solchen Ottomotorpartikelfilter über die Partikelbeladung, insbesondere über die lowest emission-oriented, less porous gasoline engine particle filters have a very low basic load, and the filtration efficiency of such gasoline engine particle filters is also based on the particle load, in particular on the
Rußbeladungsmenge, bereits bei kleinsten Rußmengen signifikant ansteigt. Mit anderen Worten kann die Dauer, in welcher der Ottomotor in der Füllbetriebsphase betrieben wird, umso kürzer sein, je geringere die notwendige Grundbeladung des Ottomotorpartikelfilters ist. Dadurch kann es möglich sein, einerseits die Soot loading quantity increases significantly even with the smallest quantities of soot. In other words, the lower the necessary basic loading of the gasoline engine particle filter, the shorter the duration in which the gasoline engine is operated in the filling operation phase. This can make it possible, on the one hand, the
Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters zu erhöhen und andererseits die To increase the filtration efficiency of the gasoline engine particulate filter and, on the other hand, the
Schadstoffemissionen zu verringern. Reduce pollutant emissions.
Hierbei wird angemerkt, dass die Partikelbeladung, welche vom Ottomotorpartikelfilter benötigt wird, um seine vorzugsweise im Sinne der Nachhaltigkeit maximal hohe normale Filtrationseffizienz aufweisen zu können, gegebenenfalls produktspezifisch und insbesondere als Funktion der Substrateckdaten, wie insbesondere der Porosität, der Wandstärke, der Zelldichte und dergleichen, und der gegebenenfalls auf dem Substrat aufgebrachten Beschichtung, wie beispielsweise der sogenannten Washcoat mit dessen charakterisierenden Parameter, gegebenenfalls ergänzt durch eine It is noted here that the particle loading which is required by the gasoline engine particle filter in order to be able to have its maximum normal filtration efficiency, preferably in terms of sustainability, may be product-specific and in particular as a function of the basic substrate data, such as in particular the porosity, the wall thickness, the cell density and the like , and the coating that may be applied to the substrate, such as the so-called washcoat with its characterizing parameters, optionally supplemented by a
Edelmetallbeladung, zu definieren ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ottomotorpartikelfilter nach einer gewissen Laufzeit eine weitgehend von der Rußbeladung unabhängige Filtrationseffizienz, insbesondere eine permanent hohe Filtrationseffizienz bzw. permanent seine normale Filtrationseffizienz, aufweist. Diese permanent hohe bzw. permanent normale Precious metal loading, is to be defined. If appropriate, it is provided that the gasoline engine particle filter has a filtration efficiency that is largely independent of the soot loading, in particular a permanently high filtration efficiency or permanently its normal filtration efficiency after a certain runtime. These are permanently high or permanently normal
Filtrationseffizienz kann durch die zunehmende Ascheeinlagerungen in den Filtration efficiency can be increased by increasing ash deposits in the
Ottomotorpartikelfilter über die Laufzeit, welche insbesondere vom Ölverbrauch und/oder einer Ölspezifikation des Motors abhängig sind, verursacht sein. Sobald der Ottomotorpartikelfilter mit einer bestimmten Aschemenge beladenen ist, kann der Betrieb des Ottomotors in der Füllbetriebsphase nicht mehr erforderlich sein, da der Ottomotorpartikelfilter beispielsweise auch nach seiner, insbesondere vollständigen, Regeneration seine normale Filtrationseffizienz aufweist. Petrol engine particle filters over the running time, which are particularly dependent on the oil consumption and / or an oil specification of the engine. As soon as the gasoline engine particle filter is loaded with a certain amount of ash, the operation of the gasoline engine in the filling operation phase may no longer be necessary, since the gasoline engine particle filter has its normal filtration efficiency, for example, even after its regeneration, in particular complete regeneration.
Im Gegensatz dazu weist der Ottomotorpartikelfilter in frischem Zustand, insbesondere in regeneriertem Zustand oder in neuem Zustand, eine herabgesetzte In contrast, the gasoline engine particle filter has a reduced state when it is fresh, in particular when it is in a regenerated state or in a new state
Filtrationseffizienz auf. Insbesondere weist der Ottomotorpartikelfilter eine gegenüber seiner normalen Filtrationseffizienz herabgesetzte Filtrationseffizienz bei einer Filtration efficiency. In particular, the gasoline engine particle filter has a filtration efficiency that is lower than its normal filtration efficiency
Partikelbeladung auf welche kleiner als die Grundbeladung des jeweiligen Particle loading on which is smaller than the basic loading of the respective
Ottomotorpartikelfilters ist. Otto engine particle filter.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter frischem Zustand insbesondere ein Zustand des Ottomotorpartikelfilters verstanden, in welcher der Ottomotorpartikelfilter im Wesentlichen mit keinen Partikeln beladen, insbesondere unbeladen, ist und keinen oder einen im Sinne der Filterung unzureichend effektiv filtrationswirksamen In the context of the present invention, a fresh state is understood to mean, in particular, a state of the gasoline engine particle filter in which the gasoline engine particle filter is essentially not loaded with any particles, in particular unloaded, and none or one which is insufficiently effective in terms of filtration in terms of filtration
Partikelrückstand aus den zurückgehaltenen Partikeln aufweist. Insbesondere wird unter frischem Zustand des Ottomotorpartikelfilters der voll regenerierte Zustand oder der fabrikneue, nicht eingefahrene Zustand des Ottomotorpartikelfilters verstanden. Has particle residue from the retained particles. In particular, the fresh condition of the gasoline engine particle filter is understood to mean the fully regenerated condition or the brand new, not retracted condition of the gasoline engine particle filter.
Das heißt, dass die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters im frischen Zustand geringer ist als die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters im beladenen Zustand. Dieser Unterschied in der Filtrationseffizienz kann im Wesentlichen dadurch zustande kommen, dass im oder am Ottomotorpartikelfilter im frischen Zustand noch kein Filterkuchen ausgebildet ist. Der Ottomotor kann in der Normalbetriebsphase betrieben werden, wobei in der Normalbetriebsphase Treibstoff und Luft in den Brennräumen mindestens eines This means that the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter when it is fresh is lower than the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter when it is loaded. This difference in filtration efficiency can essentially arise from the fact that no filter cake has yet been formed in or on the gasoline engine particle filter when it is fresh. The gasoline engine can be operated in the normal operating phase, with at least one fuel and air in the combustion chambers in the normal operating phase
Zylinders des Ottomotors eingebracht und durch Verbrennung zu Abgas umgesetzt werden können. Der Ottomotor kann in der Normalbetriebsphase vorzugsweise in einem Lambdafenster um l = 1 betrieben und/oder geregelt werden. Das heißt, dass der Ottomotor gegebenenfalls um einen Lambdawert l von 1 ,0 pendelnd betrieben wird und insbesondere mit einem Lambdawert l im Bereich von 0,9 bis 1 ,1 , vorzugsweise von 0,95 bis 1 ,05, betrieben und/oder geregelt wird. Es kann vorgesehen sein, dass der Ottomotor in seiner Normalbetriebsphase phasenweise oder dauerhaft unter- oder überstöchiometrisch, bzw. fett oder mager betrieben und/oder geregelt wird. Cylinder of the gasoline engine and can be converted to exhaust gas by combustion. In the normal operating phase, the gasoline engine can preferably be operated and / or regulated in a lambda window by l = 1. This means that the gasoline engine is optionally operated in a manner oscillating around a lambda value l of 1.0, and in particular is operated and / or regulated with a lambda value l in the range from 0.9 to 1.1, preferably from 0.95 to 1.05 becomes. It can be provided that the gasoline engine is operated and / or regulated in its normal operating phase in phases or permanently under or over stoichiometric, or rich or lean.
Die Schubbetriebsphase wird durch mindestens eine unbefeuerte und/oder mindestens eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase gebildet. The overrun phase is formed by at least one unfired and / or at least one oxygen-reduced overrun phase.
In der unbefeuerten Schubbetriebsphase ist das den Ottomotorpartikelfilter In the unfired overrun phase, this is the gasoline engine particulate filter
durchströmende Gas durch den Ottomotor im unbefeuerten Schubbetrieb gepumpte und/oder extern zugeführte Luft. gas flowing through the gasoline engine in the unfired overrun mode and / or externally supplied air.
Es kann vorgesehen sein, dass in der unbefeuerten Schubbetriebsphase die It can be provided that in the unfired overrun mode
Treibstoffzufuhr zum Ottomotor gestoppt wird. Dadurch kann in der unbefeuerten Schubbetriebsphase einerseits der Treibstoffverbrauch verringert, aber andererseits nur Luft durch den Ottomotor gepumpt werden. Fuel supply to the gasoline engine is stopped. This allows fuel consumption to be reduced in the unfired overrun phase, but only air to be pumped through the gasoline engine.
In der sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase weist das den Ottomotorpartikelfilter durchströmende Gas einen Sauerstoffgehalt auf, welcher kleiner als der In the oxygen-reduced overrun operating phase, the gas flowing through the gasoline engine particle filter has an oxygen content which is lower than that
Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft ist. Vorzugsweise ist das den Is the oxygen content of the ambient air. This is preferably the
Ottomotorpartikelfilter durchströmende Gas in der sauerstoffreduzierten Gasoline particle filter flowing through gas in the oxygen-reduced
Schubbetriebsphase ein Abgas einer in den Brennräumen des Ottomotors Exhaust phase of an exhaust gas in the combustion chambers of the gasoline engine
stattfindenden Verbrennung. incineration taking place.
Insbesondere weist das in der sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase durch den Ottomotorpartikelfilter durchströmende Gas einen Sauerstoffgehalt auf, welcher kleiner ist, als der Sauerstoffgehalt des den Ottomotorpartikelfilter durchströmende Gas in der unbefeuerten Schubbetriebsphase. Durch den geringeren Sauerstoffgehalt wird in der sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase eine Regeneration des In particular, the gas flowing through the gasoline engine particle filter in the oxygen-reduced coasting operating phase has an oxygen content which is lower than the oxygen content of the gas flowing through the gasoline engine particle filter in the unfired fueling coasting phase. Due to the lower oxygen content in the oxygen-reduced overrun phase a regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters verlangsamt oder zu verhindert. Gasoline engine particulate filter slowed down or prevented.
Insbesondere läuft die Regeneration des Ottomotorpartikelfilters, bzw der In particular, the regeneration of the gasoline engine particulate filter or
Rußoxidationsprozess, in der sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase langsamer ab als in der unbefeuerten Schubbetriebsphase. Die Verlangsamung geht insbesondere auf den geringeren Sauerstoffgehalt, insbesondere auf die geringere Sauerstoffmenge zurück, welche den Ottomotorpartikelfilter in der jeweiligen Schubbetriebsphase durchströmt. Je geringer die eingebrachte Sauerstoffmenge pro Zeiteinheit ist, desto langsamer können die Rußoxidationprozesse und somit die Regeneration des Soot oxidation process, slower in the oxygen-reduced coasting phase than in the unfired coasting phase. The slowdown is due in particular to the lower oxygen content, in particular to the lower amount of oxygen which flows through the gasoline engine particle filter in the respective overrun phase. The lower the amount of oxygen introduced per unit of time, the slower the soot oxidation processes and thus the regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters ablaufen. Drain the petrol engine particulate filter.
Der Ottomotorpartikelfilter wird in der unbefeuerten Schubbetriebsphase regeneriert, wenn der Ottomotorpartikelfilter selbst, das durch den Ottomotorpartikelfilter strömende Abgas und/oder im Ottomotor Partikelfilter befindlichen Partikel eine Temperatur aufweist oder aufweisen, welche größer als eine Regenerationstemperatur, The gasoline engine particle filter is regenerated in the unfired overrun mode if the gasoline engine particle filter itself, the exhaust gas flowing through the gasoline engine particle filter and / or particles located in the gasoline engine particle filter are or have a temperature which is greater than a regeneration temperature,
insbesondere größer als 500 °C, ist. Dabei können die brennbaren Bestandteile der Partikel, welche sich im Ottomotorpartikelfilter angelagert haben, vollständig oder teilweise verbrannt werden. Durch die Regeneration, insbesondere durch die is in particular greater than 500 ° C. The combustible constituents of the particles, which have accumulated in the gasoline engine particle filter, can be completely or partially burned. Through regeneration, especially through
Verbrennung der Partikel, wird die Beladung des Ottomotorpartikelfilters reduziert und der Partikelrückstand und gegebenenfalls der Filterkuchen des Ottomotorpartikelfilters verkleinert. Combustion of the particles, the load on the gasoline engine particle filter is reduced and the particle residue and, if necessary, the filter cake of the gasoline engine particle filter are reduced.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Verfahren automatisiert insbesondere in einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs und/oder durch ein Steuergerät eines It is optionally provided that the method is automated, in particular in a control unit of a motor vehicle and / or by a control unit of a
Kraftfahrzeugs gesteuert und/oder geregelt ausgeführt wird. Motor vehicle controlled and / or regulated is executed.
Gegebenenfalls es vorgesehen, dass die sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase durch mindestens eine sauerstoffarme und/oder mindestens eine sauerstoffreiche Schubbetriebsphase gebildet wird, wobei das in der sauerstoffarmen If appropriate, it is provided that the oxygen-reduced overrun operating phase is formed by at least one low-oxygen and / or at least one oxygen-rich overrun operating phase, this being in the low-oxygen
Schubbetriebsphase den Ottomotorpartikelfilter durchströmende Gas ein Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen Verbrennung, insbesondere das Abgas einer Verbrennung bei einem Lambdawert von kleiner gleich 1 , ist, wobei das in der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase den Ottomotorpartikelfilter durchströmende Gas das Abgas einer überstöchiometrischen Verbrennung, insbesondere das Abgas einer Verbrennung bei einem Lambdawert im Bereich von größer als 1 und kleiner als 5, insbesondere bei einem Lambdawert im Bereich von größer als 1 und kleiner als 2, ist, und dass die Regeneration und/oder der Rußoxidationsprozess in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase gegenüber der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase verlangsamt abläuft oder ablaufen, und/oder dass die Regeneration des Ottomotorpartikelfilters in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase verhindert wird. Thrust operating phase gas flowing through the gasoline engine particle filter is an exhaust gas of a stoichiometric or substoichiometric combustion, in particular the exhaust gas of a combustion with a lambda value of less than or equal to 1, the gas flowing through the gasoline engine particle filter in the oxygen-rich thrust operation phase being the exhaust gas of a stoichiometric combustion, in particular the exhaust gas of one Combustion at a lambda value in the range of greater than 1 and less than 5, in particular with a lambda value in the range of greater than 1 and less than 2, and that the regeneration and / or the soot oxidation process in the low-oxygen overrun operating phase slows down compared to the oxygen-rich overrun operating phase expires or expire, and / or that the regeneration of the gasoline engine particle filter is prevented in the low-oxygen overrun operating phase.
Die sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase kann mindestens eine sauerstoffarme und/oder mindestens eine sauerstoffreiche Schubbetriebsphase umfassen. The oxygen-reduced overrun operating phase can comprise at least one low-oxygen and / or at least one oxygen-rich overrun operating phase.
Insbesondere ist das den Ottomotorpartikelfilter in der sauerstoffarmen In particular, this is the gasoline engine particulate filter in the low-oxygen
Schubbetriebsphase durchströmende Gas das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen Verbrennung. Das heißt, dass gegebenenfalls der Ottomotor in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase derart betrieben wird, dass das Abgas im Wesentlichen sauerstofffrei ist, und daher keine wesentliche Oxidationsreaktion im beladenen Ottopartikelfilter ablaufen können. Thrust operation phase gas flowing through the exhaust gas of a stoichiometric or substoichiometric combustion. This means that, if necessary, the gasoline engine is operated in the low-oxygen overrun operating phase in such a way that the exhaust gas is essentially free of oxygen and therefore no significant oxidation reaction can take place in the loaded gasoline particle filter.
Es kann vorgesehen sein, dass in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase die It can be provided that in the low-oxygen overrun operating phase
Treibstoffzufuhr zum Ottomotor nur verringert und beispielsweise nur jene Menge an Treibstoff in die Brennräume des Ottomotors eingebracht, die benötigt wird, um die durch die Luft eingebrachte Menge an Sauerstoff in ein im Wesentlichen Fuel supply to the gasoline engine is only reduced and, for example, only that amount of fuel is introduced into the combustion chambers of the gasoline engine that is required to essentially reduce the amount of oxygen introduced by the air
sauerstofffreies Abgas umzusetzen. Insbesondere kann in der sauerstoffarmen to implement oxygen-free exhaust gas. In particular, low oxygen
Schubbetriebsphase eine stöchiometrische oder unterstöchiometrische Verbrennung in den Brennräumen des Ottomotors stattfinden. Overrun phase stoichiometric or substoichiometric combustion take place in the combustion chambers of the gasoline engine.
Insbesondere ist das den Ottomotorpartikelfilter in der sauerstoffreichen In particular, this is the gasoline engine particulate filter in the oxygen-rich
Schubbetriebsphase durchströmende Gas das Abgas einer überstöchiometrischen Verbrennung. Das heißt, dass gegebenenfalls der Ottomotor in der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase derart betrieben wird, dass das Gas das Abgas einer Verbrennung bei einem Lambdawert im Bereich von größer als 1 und kleiner als 5, insbesondere bei einem Lambdawert im Bereich von größer als 1 und kleiner als 2, ist. Thrust operation phase gas flowing through the exhaust gas of a stoichiometric combustion. This means that, if necessary, the gasoline engine is operated in the oxygen-rich overrun mode in such a way that the gas, the exhaust gas from a combustion, has a lambda value in the range greater than 1 and less than 5, in particular in the case of a lambda value in the range greater than 1 and less than 2 , is.
In der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase weist das den Ottomotorpartikelfilter durchströmende Gas zumindest einen geringeren Sauerstoffgehalt als die In the oxygen-rich coasting phase, the gas flowing through the gasoline engine particle filter has at least a lower oxygen content than that
Umgebungsluft auf. Insbesondere ist das den Ottomotor durchströmende Gas in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase das Abgas einer überstöchiometrischen Ambient air. In particular, the gas flowing through the gasoline engine is in the low-oxygen overrun operating phase the exhaust gas of a superstoichiometric
Verbrennung. Gegebenenfalls weist das den Ottomotorpartikelfilter in der Combustion. If necessary, this shows the gasoline engine particle filter in the
sauerstoffarmen Schubbetriebsphase durchströmende Gas einen Sauerstoffgehalt bis zu 5 Volums Prozent auf. gas flowing through the low-oxygen overrun operating phase has an oxygen content of up to 5 volume percent.
Ferner weist das durch den Ottomotorpartikelfilter strömende Gas sowohl in der sauerstoffarmen als auch in der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase einen Furthermore, the gas flowing through the gasoline engine particle filter has one in both the low-oxygen and the oxygen-rich overrun operating phases
Sauerstoffgehalt auf, welcher kleiner als der Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft ist. Vorzugsweise weist das durch den Ottomotorpartikelfilter strömende Gas in der sauerstoffarmen und in der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase einen Oxygen content, which is less than the oxygen content of the ambient air. The gas flowing through the gasoline engine particle filter preferably has one in the low-oxygen and in the oxygen-rich overrun operating phase
Sauerstoffgehalt auf, welcher kleiner als der Sauerstoffgehalt des Gases ist, welcher in der unbefeuerten Schubbetriebsphase durch den Ottomotorpartikelfilter strömt. Oxygen content which is less than the oxygen content of the gas which flows through the gasoline engine particle filter in the unfired overrun mode.
Bei der Durchführung einer sauerstoffreichen Schubbetriebsphase läuft die When carrying out an oxygen-rich overrun phase, the runs
Regeneration des Ottomotorpartikelfilters, insbesondere laufen die Regeneration of the gasoline engine particulate filter, in particular the run
Oxidationsreaktionen, langsamer ab als bei der Durchführung einer unbefeuerten Schubbetriebsphase. Oxidation reactions, slower than when an unfired overrun operating phase is carried out.
Im Gegensatz dazu wird bei der Durchführung einer sauerstoffarmen In contrast, when performing a low-oxygen
Schubbetriebsphase eine Regeneration des Ottomotorpartikelfilters im Wesentlichen verhindert. Dadurch, dass das den Ottomotorpartikelfilter durchströmende Abgas im Wesentlichen sauerstofffrei ist, kann keine nennenswerte Verbrennung der brennbaren Bestandteile der im Ottomotorpartikelfilter angelagerten Partikel erfolgen, wodurch die Beladung des Ottomotorpartikelfilters und/oder der Partikelrückstand des Overrun phase essentially prevents regeneration of the gasoline engine particulate filter. As a result of the fact that the exhaust gas flowing through the gasoline engine particle filter is essentially oxygen-free, no significant combustion of the combustible components of the particles deposited in the gasoline engine particle filter can take place, as a result of which the loading of the gasoline engine particle filter and / or the particle residue of the
Ottomotorpartikelfilters bestehen bleiben. Insbesondere kann die Beladung des Otto engine particle filter remain. In particular, the loading of the
Ottomotorpartikelfilters und/oder der Partikelrückstand während der Durchführung einer sauerstoffarmen Schubbetriebsphase, bevorzugt bei einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen Verbrennung, weiter ansteigen. The gasoline engine particle filter and / or the particle residue continue to increase during the implementation of a low-oxygen overrun operating phase, preferably in the case of stoichiometric or substoichiometric combustion.
Das heißt, dass bei der Durchführung einer sauerstoffarmen Schubbetriebsphase die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters in der Regel nicht verringert wird. This means that the filtration efficiency of the gasoline engine particulate filter is generally not reduced when a low-oxygen overrun phase is carried out.
Dadurch kann es möglich sein, die Beladung und/oder die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters gezielt zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere ist es möglich, die ungewollte Regeneration und damit die ungewollte Verringerung der Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters zu verringern und/oder zu vermeiden. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die Filtrationseffizienz Rückschlüsse erlaubenden Effizienzparameter erfasst oder errechnet, wobei der Effizienzparameter insbesondere die Beladungsmenge des Ottomotorpartikelfilters mit Ruß und/oder Asche, die Betriebsdauer des As a result, it may be possible to specifically control and / or regulate the loading and / or the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter. In particular, it is possible to reduce and / or avoid the unwanted regeneration and thus the unwanted reduction in the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter. Where appropriate, it is provided that the control unit of the gasoline engine arrangement detects or calculates an efficiency parameter that allows conclusions to be drawn about the filtration efficiency, the efficiency parameter in particular the loading quantity of the gasoline engine particle filter with soot and / or ash, the operating time of the
Ottomotorpartikelfilters seit der letzten Regeneration des Ottomotorpartikelfilters, die zurückgelegte Strecke des Ottomotorpartikelfilters seit der letzten Regeneration des Ottomotorpartikelfilters und/oder die durch den Ottomotorpartikelfilter hervorgerufene Druckdifferenz vor und nach dem Ottomotorpartikelfilter und/oder der Gegendruck vor dem Ottopartikelfilter ist und dass von dem Steuergerät in einer Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase eine sauerstoffreduzierte Gasoline engine particle filter since the last regeneration of the gasoline engine particle filter, the distance traveled by the gasoline engine particle filter since the last regeneration of the gasoline engine particle filter and / or the pressure difference caused by the gasoline engine particle filter before and after the gasoline engine particle filter and / or the back pressure before the gasoline engine control unit phase is and that of the fuel pump operating device phase instead of an unfired overrun operating phase, an oxygen-reduced one
Schubbetriebsphase zur Verhinderung oder Verlangsamung einer partiellen oder vollständigen Regeneration des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, solange die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes liegt. Thrust operation phase to prevent or slow down a partial or complete regeneration of the gasoline engine particle filter is carried out as long as the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold.
Solange die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten, insbesondere vorab festgelegten, Effizienzschwellenwertes und/oder die Filterbeladung unter einem As long as the filtration efficiency is below a defined, in particular predetermined, efficiency threshold and / or the filter load is below one
Rußbeladungsschwellenwert liegt, wird zur Verhinderung einer partiellen oder vollständigen Regeneration des Ottomotorpartikelfilters eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase anstatt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase durchgeführt. Dadurch kann es möglich sein, die in den Ottomotorpartikelfilter eingebrachte Soot loading threshold value, an oxygen-reduced overrun operating phase is carried out instead of an unfired overrun operating phase in order to prevent partial or complete regeneration of the gasoline engine particle filter. This may make it possible to insert the particulate filter into the gasoline engine
Sauerstoffmenge zu reduzieren oder das Einbringen von Sauerstoff in den Reduce the amount of oxygen or the introduction of oxygen into the
Ottomotorpartikelfilter zu verhindern. Dadurch kann die Regeneration des To prevent gasoline engine particulate filters. This allows the regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters verringert und/oder verhindert werden. Otto engine particle filter can be reduced and / or prevented.
Durch die Durchführung einer sauerstoffarmen Schubbetriebsphase anstatt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase wird die Regeneration des Ottomotorpartikelfilters verhindert. Durch die Durchführung einer sauerstoffreichen Schubbetriebsphase anstatt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase wird die Regeneration des The regeneration of the gasoline engine particle filter is prevented by carrying out a low-oxygen overrun operating phase instead of an unfired overrun operating phase. By carrying out an oxygen-rich overrun operation phase instead of an unfired overrun operation phase, the regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters verringert bzw. verlangsamt. Petrol engine particle filter reduced or slowed down.
Dadurch kann die Beladung im Ottomotorpartikelfilter, insbesondere der im As a result, the load in the gasoline engine particulate filter, in particular in the
Ottomotorpartikelfilter gegebenenfalls vorhandene Partikelrückstand bzw. der gegebenenfalls vorhandene Filterkuchen, auch bei der Durchführung einer Gasoline engine particle filter any particle residue or filter cake that may be present, even when carrying out a
Schubbetriebsphase erhalten bleiben. Durch das Verhindern oder Verringern der Regeneration des Ottomotorpartikelfilters kann auch die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters vor und nach der Durchführung einer Schubbetriebsphase im Wesentlichen gleich sein. Bei herkömmlichen Verfahren wird bei der Durchführung einer Schubbetriebsphase hingegen der Ottomotorpartikelfilter mit Luft geflutet, wodurch der Ottomotorpartikelfilter regeneriert und die Filtrationseffizienz in der Regel verringert wird. The overrun phase is retained. By preventing or reducing regeneration of the gasoline engine particulate filter, the filtration efficiency of the Otto engine particle filter before and after performing a coasting phase be substantially the same. In conventional methods, however, the gasoline engine particle filter is flooded with air when a coasting phase is carried out, as a result of which the gasoline engine particle filter is regenerated and the filtration efficiency is generally reduced.
Insbesondere kann anstatt einer unbefeuerten eine sauerstoffreduzierte In particular, instead of an unfired one, an oxygen-reduced one
Schubbetriebsphase durchgeführt werden, wenn die Beladung des Ottopartikelfilters über einer systemspezifischen kritischen Rußbeladung liegt die in Kombination mit der Ottomotorpartikelfiltertemperatur vor oder während einer unbefeuerten Thrust operation phase are carried out when the loading of the gasoline particulate filter is above a system-specific critical soot loading, which is in combination with the gasoline engine particle filter temperature before or during an unfired
Schubbetriebsphase zu kritischen bzw. potentiell bauteilschädigenden exothermen Rußoxidationsreaktionen und/oder Abbrandreaktionen führen würde. Overrun phase would lead to critical or potentially damaging component exothermic soot oxidation reactions and / or burn-off reactions.
Insbesondere kann der Bauteil, insbesondere der Ottomotorpartikelfilter, dadurch beschädigt werden, dass durch die exothermen Reaktionen die absolute In particular, the component, in particular the gasoline engine particulate filter, can be damaged by the absolute exothermic reactions
Bauteilgrenztemperatur des Bauteilsubstrats überschritten wird und/oder mechanische Spannungsschäden im Substrat verursacht werden. Component limit temperature of the component substrate is exceeded and / or mechanical stress damage is caused in the substrate.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass von dem Steuergerät in einer If necessary, it is provided that the control unit in a
Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase vollständig oder in Zeitanteilen eine oder mehrere sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase zur Overrun operation phase instead of an unfired overrun operation phase completely or in part by one or more oxygen-reduced overrun operation phase
Verhinderung einer partiellen oder vollständigen Regeneration des Prevention of partial or complete regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, solange die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes und/oder die Filterbeladung unter einem Rußbeladungsschwellenwert liegt. Die Filtrationseffizienz kann eine modellierte Filtrationseffizienz sein, welche insbesondere eine Funktion der Ruß- und/oder Aschebeladung des Ottomotorpartikelfilters ist. Otto engine particle filter is carried out as long as the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold and / or the filter loading is below a soot loading threshold. The filtration efficiency can be a modeled filtration efficiency, which is in particular a function of the soot and / or ash loading of the gasoline engine particle filter.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter dem Effizienzschwellenwert auch eine definierte Filterbeladung und/oder ein definierter Rußbeladungsschwellenwert verstanden werden. In the context of the present invention, the efficiency threshold value can also be understood to mean a defined filter loading and / or a defined soot loading threshold value.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die Filtrationseffizienz Rückschlüsse erlaubenden Effizienzparameter erfasst oder errechnet, wobei der Effizienzparameter insbesondere die Beladungsmenge des Ottomotorpartikelfilters mit Ruß und/oder Asche, die Betriebsdauer des If appropriate, it is provided that the control unit of the gasoline engine arrangement detects or calculates an efficiency parameter that allows conclusions to be drawn about the filtration efficiency, the efficiency parameter in particular the loading quantity of the Petrol engine particulate filter with soot and / or ash, the operating time of the
Ottomotorpartikelfilters seit der letzten Regeneration des Ottomotorpartikelfilters, die zurückgelegte Strecke des Ottomotorpartikelfilters seit der letzten Regeneration des Ottomotorpartikelfilters und/oder die durch den Ottomotorpartikelfilter hervorgerufene Druckdifferenz vor und nach dem Ottomotorpartikelfilter und/oder der absolute oder relative Gegendruck vor dem Ottopartikelfilter ist, und dass von dem Steuergerät in einer Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen Gasoline engine particle filter since the last regeneration of the gasoline engine particle filter, the distance traveled by the gasoline engine particle filter since the last regeneration of the gasoline engine particle filter and / or the pressure difference caused by the gasoline engine particle filter before and after the gasoline engine particle filter and / or the absolute or relative back pressure in front of the gasoline particle filter Control unit in an overrun phase instead of an unfired and / or oxygen-rich one
Schubbetriebsphase eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase zur Verhinderung einer Regeneration des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, solange die Overrun phase a low-oxygen overrun phase to prevent regeneration of the gasoline engine particulate filter is carried out as long as the
Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes liegt. Filtration efficiency is below a defined efficiency threshold.
Solange die Filtrationseffizienz und/oder die Filterbeladung unterhalb eines definierten, insbesondere vorab festgelegten, Effizienzschwellenwertes und/oder As long as the filtration efficiency and / or the filter loading below a defined, in particular predetermined, efficiency threshold and / or
Rußbeladungsschwellenwerts liegt, wird zur Verhinderung einer partiellen oder vollständigen Regeneration des Ottomotorpartikelfilters eine sauerstoffarme anstatt einer unbefeuerten und/oder einer sauerstoffreichen Schubbetriebsphase durchgeführt. Dadurch kann es möglich sein, das Einbringen von Sauerstoff in den Soot loading threshold value, a low-oxygen instead of an unfired and / or an oxygen-rich overrun operation phase is carried out to prevent partial or complete regeneration of the gasoline engine particle filter. This may make it possible to introduce oxygen into the
Ottomotorpartikelfilter zu verhindern. Dadurch wird die Regeneration des To prevent gasoline engine particulate filters. This will help the regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters verhindert. Prevents gasoline engine particulate filter.
Dadurch kann die Beladung im Ottomotorpartikelfilter, insbesondere der im As a result, the load in the gasoline engine particulate filter, in particular in the
Ottomotorpartikelfilter gegebenenfalls vorhandene Partikelrückstand und/oder der gegebenenfalls vorhandene Filterkuchen, auch bei der Durchführung einer Gasoline engine particle filter any particle residue present and / or the filter cake optionally present, even when carrying out a
Schubbetriebsphase erhalten bleiben. Durch das Verhindern der Regeneration des Ottomotorpartikelfilters kann auch die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters vor und nach der Durchführung einer Schubbetriebsphase im Wesentlichen gleich sein. Bei herkömmlichen Verfahren wird bei der Durchführung einer Schubbetriebsphase hingegen der Ottomotorpartikelfilter mit Luft geflutet, wodurch der Ottomotorpartikelfilter regeneriert und die Filtrationseffizienz verringert wird. The overrun phase is retained. By preventing regeneration of the gasoline engine particle filter, the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter before and after the execution of an overrun operation phase can be essentially the same. In conventional methods, on the other hand, when a coasting phase is carried out, the gasoline engine particulate filter is flooded with air, which regenerates the gasoline engine particle filter and reduces the filtration efficiency.
Insbesondere kann anstatt einer unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen In particular, instead of an unfired and / or oxygen-rich one
Schubbetriebsphase eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase durchgeführt werden, wenn der Filtrationseffizienzparameter bzw. die Rußbeladung unter die oben Thrust operation phase, a low-oxygen thrust operation phase can be carried out if the filtration efficiency parameter or the soot load is below the above
beschriebenen sytemspezifische Schwellenwerte fallen. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass von dem Steuergerät in einer described system-specific threshold values fall. If necessary, it is provided that the control unit in a
Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen Thrust operating phase instead of an unfired and / or oxygen-rich one
Schubbetriebsphase vollständig oder in Zeitanteilen eine sauerstoffarme Excessive coasting phase completely or in parts of time a low oxygen
Schubbetriebsphase zur Verhinderung einer partiellen oder vollständigen Regeneration des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, solange die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes und/oder die Filterbeladung unterhalb eines definierten Rußbeladungsschwellenwerts liegt. Die Filtrationseffizienz kann eine modellierte Filtrationseffizienz sein, welche insbesondere eine Funktion der Ruß- und/oder Aschebeladung des Ottomotorpartikelfilters ist. Thrust operation phase to prevent partial or complete regeneration of the gasoline engine particle filter is carried out as long as the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold and / or the filter loading is below a defined soot loading threshold. The filtration efficiency can be a modeled filtration efficiency, which is in particular a function of the soot and / or ash loading of the gasoline engine particle filter.
Durch die gezielte Steuerung wann eine unbefeuerte, sauerstoffarme oder Through targeted control when an unfired, low-oxygen or
sauerstoffreiche Schubbetriebsphase durchgeführt wird, kann es möglich sein, die Beladung und/oder die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters zu steuern und/oder zu regeln bzw. auch in einem gewissen Filtrationseffizienzbereich, oxygen-rich overrun operation phase is carried out, it may be possible to control and / or regulate the loading and / or the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter or also in a certain filtration efficiency range,
insbesondere in einem im Sinne der Nachhaltigkeit maximalen especially in a maximum in terms of sustainability
Filtrationseffizienzbereich zu halten. To keep filtration efficiency range.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die Filtrationseffizienz Rückschlüsse erlaubenden Effizienzparameter erfasst oder errechnet, wobei der Effizienzparameter insbesondere die Beladungsmenge des Ottomotorpartikelfilters mit Ruß und/oder Asche, die Betriebsdauer des If appropriate, it is provided that the control unit of the gasoline engine arrangement detects or calculates an efficiency parameter that allows conclusions to be drawn about the filtration efficiency, the efficiency parameter in particular the loading quantity of the gasoline engine particle filter with soot and / or ash, the operating time of the
Ottomotorpartikelfilters seit der letzten Regeneration des Ottomotorpartikelfilters, die zurückgelegte Strecke des Ottomotorpartikelfilters seit der letzten Regeneration des Ottomotorpartikelfilters und/oder die durch den Ottomotorpartikelfilter hervorgerufene Druckdifferenz vor und nach dem Ottomotorpartikelfilter und/oder der Gegendruck vor dem Ottopartikelfilter ist, und dass von dem Steuergerät eine Schubbetriebsphase als unbefeuerte Schubbetriebsphase zur Regeneration des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, wenn die Filtrationseffizienz oberhalb eines definierten Gasoline engine particle filter since the last regeneration of the gasoline engine particle filter, the distance traveled by the gasoline engine particle filter since the last regeneration of the gasoline engine particle filter and / or the pressure difference caused by the gasoline engine particle filter before and after the gasoline engine particle filter and / or the back pressure before the gasoline engine control unit phase, and that engine fuel filter is, and that, the fuel supply phase is and that the fuel filter is and that the is carried out as an unfired overrun operating phase for regeneration of the gasoline engine particle filter if the filtration efficiency is above a defined one
Regenerationsschwellenwertes liegt. Regeneration threshold is.
Gegebenenfalls wir eine Regeration des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt, wenn der Differenzdruck vor und nach dem Ottomotorpartikelfilter bzw. der Gegendruck vor Ottomotorpartikelfilter oberhalb eines definierten Schwellwertes liegt. Falls der durch den Ottomotorpartikelfilter hervorgerufene Differenzdruck vor und nach dem Ottomotorpartikelfilter bzw. der Gegendruck vor Ottomotorpartikelfilter oberhalb eines definierten Rußbeladungsaequivalents- oder Druckschwellenwertes liegt, kann eine Regeneration des Ottomotorpartikelfilters erwünscht sein bzw. durchgeführt werden. Um die Regeneration des Ottomotorpartikelfilters durchzuführen, wird vom Steuergerät eine Schubbetriebsphase, insbesondere die nächste Schubbetriebsphase, als unbefeuerte und/oder sauerstoffreiche Schubbetriebsphase durchgeführt. If necessary, a regeneration of the gasoline engine particle filter is carried out if the differential pressure before and after the gasoline engine particle filter or the back pressure upstream of the gasoline engine particle filter is above a defined threshold value. If the differential pressure caused by the gasoline engine particle filter before and after the gasoline engine particle filter or the back pressure upstream of the gasoline engine particle filter is above a defined soot loading equivalent or pressure threshold value, regeneration of the gasoline engine particle filter may be desired or carried out. In order to carry out the regeneration of the gasoline engine particle filter, the control unit executes an overrun phase, in particular the next overrun phase, as an unfired and / or oxygen-rich overrun phase.
In der unbefeuerten und in der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase enthält das den Ottomotorpartikelfilter durchströmende Gas Sauerstoff. Insbesondere kann das Gas in der unbefeuerten Schubbetriebsphase durch den Ottomotor gepumpte Luft oder extern zugeführte Luft sein. In the unfired and in the oxygen-rich coasting phase, the gas flowing through the gasoline engine particulate filter contains oxygen. In particular, the gas in the unfired overrun operating phase can be air pumped by the gasoline engine or externally supplied air.
Falls die für die Regeneration des Ottomotorpartikelfilters notwendige Temperatur erreicht ist, können durch den eingebrachten Sauerstoff die brennbaren Teile der vom Ottomotorpartikelfilter gefilterten Partikel verbrannt werden. Dadurch können einerseits der Differenzdruck über den Ottomotorpartikelfilter gesenkt, aber andererseits auch die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters verringert werden. If the temperature necessary for the regeneration of the gasoline engine particle filter is reached, the combustible parts of the particles filtered by the gasoline engine particle filter can be burned by the oxygen introduced. On the one hand, this enables the differential pressure across the gasoline engine particle filter to be reduced, but on the other hand it also reduces the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die Temperatur des Ottomotorpartikelfilters Rückschlüsse erlaubenden If appropriate, it is provided that the control unit of the gasoline engine arrangement allows conclusions to be drawn about the temperature of the gasoline engine particle filter
Bauteilschutzparameter erfasst oder errechnet, und dass von dem Steuergerät in einer Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase eine Component protection parameters recorded or calculated, and that of the control unit in an overrun operation phase instead of an unfired overrun operation phase
sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase zum Bauteilschutz des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, wenn der Bauteilschutzparameter oberhalb eines definierten Oxygen-reduced overrun operation phase for component protection of the gasoline engine particle filter is carried out if the component protection parameter is above a defined one
Bauteilschutzschwellenwertes liegt. Component protection threshold.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass wenn der Bauteilschutzparameter während der Durchführung einer unbefeuerten Schubbetriebsphase einen Wert erreicht, welcher oberhalb eines definierten Bauteilschutzschwellenwertes liegt, von dem Steuergerät die unbefeuerte Schubbetriebsphase abgebrochen und die abgebrochene unbefeuerte Schubbetriebsphase als eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase fortgesetzt wird. Dadurch kann es möglich sein, dem Bauteil vor Bauteil schädlichen Bedingungen, wie beispielweise einer zu hohen Bauteiltemperatur, zu schützen. Solange die Bauteilschutzparameter oberhalb eines definierten, insbesondere vorab festgelegten, Bauteilschutzschwellenwertes liegt, wird zur Verhinderung einer partiellen oder vollständigen Regeneration des Ottomotorpartikelfilters sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase anstatt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase durchgeführt. If necessary, it is provided that if the component protection parameter reaches a value which is above a defined component protection threshold value during the execution of an unfired overrun operation phase, the control unit terminates the unfired overrun operation phase and the canceled unfired overrun operation phase is continued as an oxygen-reduced overrun operation phase. This can make it possible to protect the component from damaging conditions, such as an excessive component temperature. As long as the component protection parameter lies above a defined, in particular predetermined, component protection threshold value, oxygen-reduced overrun operation phase is carried out instead of an unfired overrun operation phase in order to prevent partial or complete regeneration of the gasoline engine particle filter.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass von dem Steuergerät in einer If necessary, it is provided that the control unit in a
Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase vollständig oder in Zeitanteilen eine oder mehrere sauerstoffreduzierte, insbesondere sauerstoffarme oder sauerstoffreiche, Schubbetriebsphase zur Verhinderung einer partiellen oder vollständigen Regeneration des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, solange die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes bzw. Overrun operation phase instead of an unfired overrun operation phase, or one or more oxygen-reduced, in particular oxygen-poor or oxygen-rich, overrun operation phase to prevent partial or complete regeneration of the gasoline engine particle filter, as long as the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold or
Rußbeladungsschwellenwerts liegt. Die Filtrationseffizienz kann eine modellierte Filtrationseffizienz sein, welche insbesondere eine Funktion der Ruß- und/oder Soot loading threshold is. The filtration efficiency can be a modeled filtration efficiency, which in particular is a function of the soot and / or
Aschebeladung des Ottomotorpartikelfilters ist. Ash loading of the gasoline engine particulate filter is.
Dadurch kann es möglich sein, die in den Ottomotorpartikelfilter eingebrachte This may make it possible to insert the particulate filter into the gasoline engine
Sauerstoffmenge zu reduzieren oder das Einbringen von Sauerstoff in den Reduce the amount of oxygen or the introduction of oxygen into the
Ottomotorpartikelfilter zu verhindern. Dadurch kann die Regeneration des To prevent gasoline engine particulate filters. This allows the regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters verringert und/oder verhindert werden, wodurch auch die Temperatur des Ottomotorpartikelfilters in der Schubbetriebsphase im Wesentlichen unverändert bleiben kann. Insbesondere wird dadurch die Erhöhung der Temperatur des Ottomotorpartikelfilters, insbesondere die Erhöhung des Substrats des The gasoline engine particle filter can be reduced and / or prevented, as a result of which the temperature of the gasoline engine particle filter can also remain essentially unchanged in the coasting phase. In particular, this increases the temperature of the gasoline engine particle filter, in particular the increase in the substrate of the
Ottomotorpartikelfilters, verhindert und/oder verringert. Gasoline engine particulate filter, prevented and / or reduced.
Insbesondere kann zum Schutz des Ottomotorpartikelfilters eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase durchgeführt werden, wenn beispielsweise ein aus Cordierit hergestellter Ottomotorpartikelfilter, insbesondere in Form eines Vier-Wege In particular, an oxygen-reduced overrun operating phase can be carried out to protect the gasoline engine particle filter, for example if a gasoline engine particle filter made of cordierite, in particular in the form of a four-way
Katalysators mit einer katalytisch aktiven edelmetallbeladenen Washcoatbeschichtung im sauerstoffreichen Abbrandfall oberhalb eines definierten Catalytic converter with a catalytically active washcoat loaded with precious metals in the case of oxygen-rich combustion above a defined level
Bauteilschutzschwellenwertes eine Temperatur von über 900-950°C, übersteigen würde. Component protection threshold would exceed a temperature of over 900-950 ° C.
PA 7: Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die Temperatur des Ottomotorpartikelfilters Rückschlüsse erlaubenden Bauteilschutzparameter erfasst oder errechnet, und dass von dem Steuergerät in einer Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen Schubbetriebsphase eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase zum Bauteilschutz des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, wenn der Bauteilschutzparameter oberhalb eines definierten Bauteilschutzschwellenwertes liegt. PA 7: Where appropriate, it is provided that the control unit of the gasoline engine arrangement detects or calculates a component protection parameter that allows conclusions to be drawn about the temperature of the gasoline engine particle filter, and that the control unit in a Thrust operation phase instead of an unfired and / or oxygen-rich thrust operation phase, a low-oxygen thrust operation phase for component protection of the gasoline engine particle filter is carried out if the component protection parameter lies above a defined component protection threshold value.
Solange die Bauteilschutzparameter unterhalb eines definierten, insbesondere vorab festgelegten, Bauteilschutzschwellenwertes liegt, wird zur Verhinderung einer partiellen oder vollständigen Regeneration des Ottomotorpartikelfilters eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase anstatt einer unbefeuerten und/oder einer sauerstoffreichen Schubbetriebsphase durchgeführt. As long as the component protection parameters are below a defined, in particular predefined, component protection threshold value, a low-oxygen overrun operation phase is carried out instead of an unfired and / or an oxygen-rich overrun operation phase to prevent partial or complete regeneration of the gasoline engine particle filter.
Dadurch ist es möglich, das Einbringen von Sauerstoff in den Ottomotorpartikelfilter zu verhindern. Dadurch kann die Regeneration des Ottomotorpartikelfilters verhindert werden, wodurch auch die Temperatur des Ottomotorpartikelfilters in der This makes it possible to prevent oxygen from being introduced into the gasoline engine particulate filter. This can prevent the regeneration of the gasoline engine particle filter, which also causes the temperature of the gasoline engine particle filter in the
Schubbetriebsphase im Wesentlichen unverändert bleibt. Insbesondere wird dadurch die Erhöhung der Temperatur des Ottomotorpartikelfilters, insbesondere die Erhöhung des Substrats des Ottomotorpartikelfilters, verhindert und/oder verringert. Overrun phase remains essentially unchanged. In particular, the increase in the temperature of the gasoline engine particle filter, in particular the increase in the substrate of the gasoline engine particle filter, is prevented and / or reduced.
Insbesondere kann eine zum Schutz des Ottomotorpartikelfilters eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase durchgeführt werden, wenn beispielsweise ein aus Cordierit hergestellter Ottomotorpartikelfilter, insbesondere in Form eines Vier-Wege In particular, a low-oxygen overrun operating phase can be carried out to protect the gasoline engine particle filter, for example if a gasoline engine particle filter made of cordierite, in particular in the form of a four-way
Katalysators mit einer katalytisch aktiven edelmetallbeladenen Washcoatbeschichtung im sauerstoffreichen Abbrandfall oberhalb eines definierten Catalytic converter with a catalytically active washcoat loaded with precious metals in the case of oxygen-rich combustion above a defined level
Bauteilschutzschwellenwertes eine Temperatur von über 900-950°C, übersteigen würde. Component protection threshold would exceed a temperature of over 900-950 ° C.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in einer Schubbetriebsphase im Falle mehrerer unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen Schubbetriebsphasen oder mehrerer, in kurzer zeitlicher Abfolge aufeinanderfolgender, unbefeuerten und/oder Where appropriate, it is provided that in a coasting operation phase in the case of a number of unfired and / or oxygen-rich coasting operating phases or a number of successive, unfired and / or
sauerstoffreichen Schubbetriebsphasen der auf die Temperatur des oxygen-rich overrun phases to the temperature of the
Ottomotorpartikelfilters Rückschlüsse erlaubende Bauteilschutzparameter erfasst oder errechnet wird und dieser die Exothermie der Rußoxidationprozesse, insbesondere die Teilabbrände der Partikel des Ottomotorpartikelfilters, berücksichtigt. Diese unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen Schubbetriebsphasen können je nach Frequenz und Häufigkeit zu immer kritischeren Bauteilschutz-Bedingungen, insbesondere zu einer hohen Bauteil-Temperatur, führen. Es kann vorgesehen sein, dass so lange zu sauerstoffarmen und Schubbetriebsphasen übergegangen wird, bis die Bauteil-Bedingung, insbesondere die Temperatur des Ottomotorpartikelfilters, wieder unterkritisch ist. Component protection parameters that allow conclusions to be drawn from gasoline engine particle filters are calculated or calculated and this takes into account the exothermic nature of the soot oxidation processes, in particular the partial combustion of the particles of the gasoline engine particle filter. Depending on frequency and frequency, these unfired and / or oxygen-rich overrun operating phases can lead to increasingly critical component protection conditions, in particular to a high component temperature. It can be provided that the transition to low-oxygen and overrun phases continues until the component condition, in particular the temperature of the gasoline engine particle filter, is again subcritical.
Es kann vorgesehen sein, dass in einem gewissen Zeitintervall, insbesondere in einem gewissen Zeitfenster, nur eine gewisse Anzahl an unbefeuerten und/oder It can be provided that in a certain time interval, in particular in a certain time window, only a certain number of unfired and / or
sauerstoffreichen Schubbetriebsphasen durchgeführt werden darf, um für den Bauteil kritische Bauteil-Bedingungen zu verhindern und/oder zu vermeiden oxygen-rich overrun phases may be carried out in order to prevent and / or avoid critical component conditions for the component
Es kann vorgesehen sein, dass anstelle eines zeitbasierten Wechsels zwischen unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen Schubbetriebsphasen und sauerstoffarmen Schubbetriebsphasen auch andere Parameter, wie insbesondere ein Abgas- und/oder Luftmassenstrombasierter Parameter zur Anwendung kommen. It can be provided that instead of a time-based change between unfired and / or oxygen-rich overrun operating phases and low-oxygen overrun operating phases, other parameters, such as in particular an exhaust gas and / or air mass flow-based parameter, are used.
Es ist somit möglich, für den Ottomotorpartikelfilter schädliche bzw. kritische It is therefore possible for the gasoline engine particle filter to be harmful or critical
Temperaturen zu vermeiden und/oder zu verhindern. Somit kann die Lebensdauer des Ottomotorpartikelfilters verbessert und Beschädigungen des Ottomotorpartikelfilters verringert und/oder verhindert werden. Avoid and / or prevent temperatures. The service life of the gasoline engine particle filter can thus be improved and damage to the gasoline engine particle filter can be reduced and / or prevented.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase zusätzlich zu einer unbefeuerten Schubbetriebsphase eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase zum Bauteilschutz des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, wenn der Bauteilschutzparameter oberhalb des definierten If necessary, it is provided that the control unit performs an oxygen-reduced overrun operating phase for component protection of the gasoline engine particle filter in addition to an unfired overrun operating phase if the component protection parameter is above the defined one
Bauteilschutzschwellenwertes liegt oder wenn der Bauteilschutzparameter den Bauteilschutzschwellenwert während der unbefeuerten Schubbetriebsphase überschreitet, und obwohl die Filtrationseffizienz oberhalb eines definierten Component protection threshold is or if the component protection parameter exceeds the component protection threshold during the unfired overrun mode, and although the filtration efficiency is above a defined one
Regenerationsschwellenwertes liegt. Regeneration threshold is.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase zusätzlich zu einer unbefeuerten Schubbetriebsphase eine sauerstoffarme If necessary, it is provided that the control unit in the overrun phase in addition to an unfired overrun phase has a low oxygen content
Schubbetriebsphase zum Bauteilschutz des Ottomotorpartikelfilters durchgeführt wird, wenn der Bauteilschutzparameter oberhalb des definierten Bauteilschutzschwellenwertes liegt, oder wenn der Bauteilschutzparameter den Bauteilschutzschwellenwert während der unbefeuerten Schubbetriebsphase Thrust operation phase for component protection of the gasoline engine particulate filter is carried out if the component protection parameter is above the defined one Component protection threshold, or if the component protection parameter is the component protection threshold during the unfired overrun mode
überschreitet, und obwohl die Filtrationseffizienz oberhalb eines definierten exceeds, and although the filtration efficiency is above a defined
Regenerationsschwellenwertes liegt. Regeneration threshold is.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase zusätzlich zu der sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase eine unbefeuerte If necessary, it is provided that the control unit in the overrun phase in addition to the oxygen-reduced overrun phase is an unfired one
Schubbetriebsphase durchgeführt wird, obwohl die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes liegt und/oder obwohl der Bauteilschutzparameter oberhalb des Bauteilschutzschwellenwertes liegt. Overrun phase is carried out even though the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold and / or although the component protection parameter is above the component protection threshold.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase zusätzlich zu der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase eine unbefeuerte If necessary, it is provided that the control unit in the overrun phase in addition to the low-oxygen overrun phase is an unfired one
Schubbetriebsphase durchgeführt wird, obwohl die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes liegt und/oder obwohl der Bauteilschutzparameter oberhalb des Bauteilschutzschwellenwertes liegt. Overrun phase is carried out even though the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold and / or although the component protection parameter is above the component protection threshold.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase immer eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase, insbesondere immer eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase, durchgeführt wird, wenn die Filtrationseffizienz unterhalb des Effizienzschwellenwertes liegt, und/oder wenn der If appropriate, it is provided that the control unit always performs an oxygen-reduced overrun operating phase, in particular always a low-oxygen overrun operating phase, when the filtration efficiency is below the efficiency threshold value, and / or when the
Bauteilschutzparameter oberhalb des Bauteilschutzschwellenwertes liegt. Component protection parameter is above the component protection threshold.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass in einer Schubbetriebsphase von dem If necessary, it is provided that in a deceleration phase of the
Steuergerät mehrere unbefeuerte Schubbetriebsphasen und/oder mehrere Control unit several unfired overrun phases and / or several
sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphasen durchgeführt werden. oxygen-reduced overrun phases are carried out.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Ottomotoranordnung, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet und/oder geeignet ist. In particular, the invention relates to a gasoline engine arrangement which is set up and / or suitable for carrying out the method according to the invention.
Gegebenenfalls kann der Effizienzparameter in allen Ausführungsformen insbesondere die Beladungsmenge des Ottomotorpartikelfilters mit Ruß und/oder Asche, die If necessary, the efficiency parameter in all embodiments can in particular the loading amount of the gasoline engine particle filter with soot and / or ash
Betriebsdauer des Ottomotorpartikelfilters seit der letzten Regeneration des Operating time of the petrol engine particle filter since the last regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters, die zurückgelegte Strecke des Ottomotorpartikelfilters seit der letzten Regeneration des Ottomotorpartikelfilters und/oder die durch den Ottomotorpartikelfilter hervorgerufene Druckdifferenz vor und nach dem Gasoline engine particle filter, the distance traveled by the gasoline engine particle filter since the last regeneration of the gasoline engine particle filter and / or by the Gasoline particle filter caused pressure difference before and after
Ottomotorpartikelfilter oder eine daraus errechnete Kenngrößen sein. Petrol engine particle filter or a parameter calculated from it.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einem vorderen Bereich einer Abgasnachbehandlungskomponente der Bereich zu verstehen, welcher in In the context of the present invention, a front area of an exhaust gas aftertreatment component is to be understood as the area which is in
Strömungsrichtung des Abgases in der jeweiligen Abgasnachbehandlungskomponente vom Abgas früher durchströmt wird. Insbesondere kann dies jener Bereich sein, durch welchen das Abgas in die jeweilige Abgasnachbehandlungskomponente eintritt. Flow direction of the exhaust gas in the respective exhaust aftertreatment component is flowed through earlier by the exhaust gas. In particular, this can be the area through which the exhaust gas enters the respective exhaust gas aftertreatment component.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einem hinteren Bereich einer In the context of the present invention, a rear area is one
Abgasnachbehandlungskomponente der Bereich zu verstehen, welcher in Exhaust aftertreatment component to understand the area which in
Strömungsrichtung des Abgases in der jeweiligen Abgasnachbehandlungskomponente vom Abgas später durchströmt wird. Insbesondere kann dies jener Bereich sein, durch welchen das Abgas aus der jeweiligen Abgasnachbehandlungskomponente austritt. Flow direction of the exhaust gas in the respective exhaust aftertreatment component is later flowed through by the exhaust gas. In particular, this can be the area through which the exhaust gas emerges from the respective exhaust gas aftertreatment component.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich gegebenenfalls aus den Further features according to the invention may result from the
Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Claims, the description of the exemplary embodiments and the figures.
Die Erfindung wird nun am Beispiel exemplarischer, nicht ausschließlicher und/oder nicht einschränkender Ausführungsbeispiele weiter erläutert. The invention will now be explained further using the example of exemplary, non-exclusive and / or non-limiting exemplary embodiments.
Fig. 1 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung. 1 shows a schematic diagram of a first embodiment of a gasoline engine arrangement according to the invention.
Wenn nicht anders angegeben, so entsprechen die Bezugszeichen folgenden Unless otherwise stated, the reference symbols correspond to the following
Komponenten: components:
Ottomotor 1 , Abgasnachbehandlungsanlage 2, Flauptkatalysator 3, Gasoline engine 1, exhaust gas aftertreatment system 2, fluff catalyst 3,
Ottomotorpartikelfilter 4, Turbolader 5, Drosselklappe 6, Verdichter 7, Turbine 8 und Flochdruck-AGR-Leitung 9. Gasoline engine particle filter 4, turbocharger 5, throttle valve 6, compressor 7, turbine 8 and flap pressure EGR line 9.
Fig. 1 zeigt eine schematische grafische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ottomotoranordnung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und/oder eingerichtet ist. 1 shows a schematic graphic representation of a first embodiment of a gasoline engine arrangement according to the invention, which is suitable and / or set up for carrying out the method according to the invention.
In dieser Ausführungsform umfasst die Ottomotoranordnung einen Ottomotor 1 und eine Abgasnachbehandlungsanlage 2. Die Abgasnachbehandlungsanlage 2 umfasst einen Hauptkatalysator 3 und einen dem Hauptkatalysator 3 nachgeordneten In this embodiment, the gasoline engine arrangement comprises a gasoline engine 1 and an exhaust gas aftertreatment system 2. The exhaust gas aftertreatment system 2 comprises a main catalytic converter 3 and a subordinate to the main catalytic converter 3
Ottomotorpartikelfilter 4. In dieser Ausführungsform ist der Hauptkatalysator 3 als 3- Wege-Katalysator ausgebildet und direkt im Anschluss an die Turbine 8 des Otto engine particle filter 4. In this embodiment, the main catalytic converter 3 is designed as a 3-way catalytic converter and is directly connected to the turbine 8 of the
Turboladers 5, insbesondere motornahe, angeordnet. Turbocharger 5, in particular close to the engine.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform umfasst die In an embodiment, not shown, the
Abgasnachbehandlungsanlage 2 nur einen Ottomotorpartikelfilter 4. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ist die Abgasnachbehandlungsanlage 2 nur aus einem Ottomotorpartikelfilter 4 gebildet. In einer weiteren nicht dargestellten  Exhaust gas aftertreatment system 2 only one gasoline engine particle filter 4. In a further embodiment, not shown, the exhaust gas aftertreatment system 2 is formed only from one gasoline engine particle filter 4. In another, not shown
Ausführungsform umfasst die Abgasnachbehandlungsanlage 2 einen Hauptkatalysator 3, einen Ottomotorpartikelfilter 4 und weitere Katalysatoren. Embodiment includes the exhaust gas aftertreatment system 2, a main catalyst 3, a gasoline engine particulate filter 4 and other catalysts.
Ferner umfasst die Ottomotoranordnung der Fig. 1 einen Turbolader 5, eine 1 also includes a turbocharger 5
Drosselklappe 6 und eine Hochdruck-AGR-Leitung 9 eines Hochdruck-AGR-Systems der Ottomotoranordnung. Der Turbolader 5 umfasst einen Verdichter 7 und eine Turbine 8. Throttle valve 6 and a high-pressure EGR line 9 of a high-pressure EGR system of the gasoline engine arrangement. The turbocharger 5 comprises a compressor 7 and a turbine 8.
Die Ottomotoranordnung wird in einer Betriebsphase betrieben, welche eine The gasoline engine arrangement is operated in an operating phase, which is a
Normalbetriebsphase und eine Schubbetriebsphase umfasst. Die Schubbetriebsphase wird durch mindestens eine unbefeuerte und/oder mindestens eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase gebildet. In der unbefeuerten Schubbetriebsphase entspricht der Sauerstoffgehalt des den Ottomotor 1 durchströmende Gases im Wesentlichen dem Sauerstoffgehalt der Luft. Ferner umfasst die sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase mindestens eine sauerstoffarme und/oder mindestens eine sauerstoffreiche Normal operating phase and an overrun phase includes. The overrun phase is formed by at least one unfired and / or at least one oxygen-reduced overrun phase. In the unfired overrun mode, the oxygen content of the gas flowing through the gasoline engine 1 essentially corresponds to the oxygen content of the air. Furthermore, the oxygen-reduced overrun operating phase comprises at least one low-oxygen and / or at least one oxygen-rich
Schubbetriebsphase. Coasting phase.
In der sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase weist das den Ottomotorpartikelfilter 4 durchströmende Gas zumindest einen geringeren Sauerstoffgehalt als die In the oxygen-reduced overrun mode, the gas flowing through the gasoline engine particle filter 4 has at least a lower oxygen content than that
Umgebungsluft auf. Gemäß dieser Ausführungsform ist das den Ottomotor 1 durchströmende Gas in der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase das Abgas einer Verbrennung mit einem Lambdawert im Bereich zwischen 1 und 2. Ambient air. According to this embodiment, the gas flowing through the gasoline engine 1 in the oxygen-rich overrun mode is the exhaust gas from a combustion with a lambda value in the range between 1 and 2.
Gemäß dieser Ausführungsform ist das den Ottomotor 1 durchströmende Gas in der unbefeuerten Schubbetriebsphase durch den Ottomotor 1 in der unbefeuerten According to this embodiment, the gas flowing through the gasoline engine 1 is in the unfired overrun operating phase by the gasoline engine 1 in the unfired
Schubbetriebsphase gepumpte Luft. Das heißt, dass in dieser Ausführungsform in der unbefeuerten Schubbetriebsphase die Treibstoffzufuhr zum Motor gestoppt wird. Overrun phase pumped air. That is, in this embodiment, in the Unfired overrun operating phase the fuel supply to the engine is stopped.
Dadurch wird in der unbefeuerten Schubbetriebsphase einerseits der This means that on the one hand, in the unfired overrun mode
Treibstoffverbrauch verringert, aber andererseits nur Luft durch den Ottomotor 1 gepumpt. Fuel consumption is reduced, but on the other hand only air is pumped through the gasoline engine 1.
In der sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase läuft die Regeneration des In the oxygen-reduced coasting phase, the regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters 4 langsamer ab als in der unbefeuerten Schubbetriebsphase. Insbesondere laufen die Rußoxidationsprozesse langsamer ab als in der unbefeuerten Schubbetriebsphase. Otto engine particle filter 4 slower than in the unfired overrun phase. In particular, the soot oxidation processes run more slowly than in the unfired overrun operating phase.
In der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase ist das den Ottomotorpartikelfilter 4 durchströmende Gas im Wesentlichen sauerstofffrei. Gemäß dieser Ausführungsform ist das den Ottomotorpartikelfilter 4 durchströmende Gas in der sauerstoffarmen In the low-oxygen overrun operating phase, the gas flowing through the gasoline engine particle filter 4 is essentially free of oxygen. According to this embodiment, the gas flowing through the gasoline engine particle filter 4 is low in oxygen
Schubbetriebsphase das Abgas einer stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen Verbrennung, insbesondere das Abgas einer Verbrennung mit einem Lambdawert kleiner gleich eins. Es ist vorgesehen, dass in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase die Treibstoffzufuhr zum Ottomotor 1 nur verringert und nur jene Menge an Treibstoff in die Brennräume des Ottomotors 1 eingebracht wird, die benötigt wird, um die durch die Luft eingebrachte Menge an Sauerstoff in ein im Wesentlichen sauerstofffreies Abgas umzusetzen. Das heißt, dass der Ottomotor 1 in der sauerstoffarmen Overrun phase, the exhaust gas of a stoichiometric or substoichiometric combustion, in particular the exhaust gas of a combustion with a lambda value of less than or equal to one. It is provided that in the low-oxygen overrun operating phase, the fuel supply to the gasoline engine 1 is only reduced and only that amount of fuel is introduced into the combustion chambers of the gasoline engine 1 that is required to convert the amount of oxygen introduced by the air into a substantially oxygen-free exhaust gas implement. This means that the gasoline engine 1 in the low-oxygen
Schubbetriebsphase derart betrieben wird, dass das Abgas im Wesentlichen Thrust operating phase is operated such that the exhaust gas essentially
sauerstofffrei ist. is oxygen free.
Alternativ können auch andere Betriebsstrategien gewählt werden, bei denen eine Einleitung von Sauerstoff in den Ottomotorpartikelfilter 4 unterbunden werden. Alternatively, other operating strategies can also be selected in which the introduction of oxygen into the gasoline engine particle filter 4 is prevented.
Der Ottomotorpartikelfilter 4 wird in der unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen The gasoline engine particle filter 4 is in the unfired and / or oxygen-rich
Schubbetriebsphase regeneriert, wenn der Ottomotorpartikelfilter 4 selbst, das durch den Ottomotorpartikelfilter 4 strömende Abgas und/oder die im Ottomotorpartikelfilter 4 befindlichen Partikel eine Temperatur aufweist oder aufweisen, welche größer als eine Regenerationstemperatur, insbesondere größer als 500 °C, ist. Dabei werden die brennbaren Bestandteile der Partikel, welche sich im Ottomotorpartikelfilter 4 angelagert haben, vollständig oder teilweise verbrannt. Durch die Regeneration, insbesondere durch die Verbrennung der Partikel, wird die Beladung des Ottomotorpartikelfilters 4 reduziert und der Partikelrückstand des Ottomotorpartikelfilters 4 verkleinert. Im Gegensatz dazu wird bei der Durchführung einer sauerstoffarmen Thrust operating phase regenerates when the gasoline engine particle filter 4 itself, the exhaust gas flowing through the gasoline engine particle filter 4 and / or the particles located in the gasoline engine particle filter 4 have or have a temperature which is greater than a regeneration temperature, in particular greater than 500 ° C. The combustible constituents of the particles which have accumulated in the gasoline engine particle filter 4 are completely or partially burned. Through the regeneration, in particular through the combustion of the particles, the loading of the gasoline engine particle filter 4 is reduced and the particle residue of the gasoline engine particle filter 4 is reduced. In contrast, when performing a low-oxygen
Schubbetriebsphase eine Regeneration des Ottomotorpartikelfilters 4 verhindert. Thrust operating phase prevents regeneration of the gasoline engine particle filter 4.
Dadurch, dass das den Ottomotorpartikelfilter 4 durchströmende Abgas im Characterized in that the exhaust gas flowing through the gasoline engine particle filter 4 in the
Wesentlichen sauerstofffrei ist, kann keine Verbrennung der brennbaren Bestandteile der im Ottomotorpartikelfilter 4 angelagerten Partikel erfolgen, wodurch die Beladung des Ottomotorpartikelfilters 4 und/oder der Filterkuchen des Ottomotorpartikelfilters 4 bestehen bleiben. Insbesondere kann die Beladung und/oder der Partikelrückstand während der Durchführung einer sauerstoffarmen Schubbetriebsphase, bevorzugt bei einer stöchiometrischen Verbrennung, weiter ansteigen. Somit wird durch die If the combustible constituents of the particles accumulated in the gasoline engine particle filter 4 cannot be combusted, the loading of the gasoline engine particle filter 4 and / or the filter cake of the gasoline engine particle filter 4 remains. In particular, the loading and / or the particle residue can continue to increase during the implementation of a low-oxygen overrun operating phase, preferably in the case of stoichiometric combustion. Thus, the
Durchführung einer sauerstoffarmen Schubbetriebsphase die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters 4 nicht verringert. Carrying out a low-oxygen overrun operating phase does not reduce the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter 4.
In der Normalbetriebsphase und in der sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase wird dem Ottomotor 1 Treibstoff zugeführt. Der Treibstoff wird in der Normalbetriebsphase und in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase mit Luft zu einem Abgas umgesetzt. In the normal operating phase and in the oxygen-reduced overrun operating phase, 1 fuel is supplied to the gasoline engine. In the normal operating phase and in the low-oxygen overrun operating phase, the fuel is converted with air to an exhaust gas.
In der Normalbetriebsphase wird der Ottomotor 1 in einem Lambdafenster um l=1 betrieben und/oder geregelt. Das heißt, dass der Ottomotor 1 um einen Lambdawert l von 1 ,0 pendelt betrieben wird und im Bereich von l = 0,9 bis 1 ,1 , vorzugsweise von l = 0,95 bis 1 ,05, betrieben und/oder geregelt wird. Gemäß dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Ottomotor 1 in seiner Normalbetriebsphase phasenweise oder dauerhaft fett oder mager betrieben und/oder geregelt wird. In the normal operating phase, the gasoline engine 1 is operated and / or regulated in a lambda window by l = 1. This means that the gasoline engine 1 is operated oscillating by a lambda value l of 1.0 and is operated and / or regulated in the range from l = 0.9 to 1.1, preferably from l = 0.95 to 1.05 , According to this embodiment, it can be provided that the gasoline engine 1 is operated and / or regulated in phases or permanently, rich or lean in its normal operating phase.
Gemäß dieser Ausführungsform ist das in der Normalbetriebsphase vom Ottomotor 1 ausgestoßene Abgas im Wesentlichen sauerstofffrei. Dadurch wird in der According to this embodiment, the exhaust gas emitted by the gasoline engine 1 in the normal operating phase is essentially oxygen-free. This will in the
Normalbetriebsphase eine Regeneration, insbesondere eine aktive Regeneration, des Ottomotorpartikelfilters 4 verhindert. Normal operating phase prevents regeneration, in particular active regeneration, of the gasoline engine particle filter 4.
In der Normalbetriebsphase wird der Ottomotorpartikelfilter 4 von den vom Ottomotor 1 emittierten Partikeln insbesondere mit Ruß und/oder mit Asche beladen. Erst nachdem der Ottomotorpartikelfilter 4 eine ausreichende Beladung, insbesondere einen ausreichenden Partikelrückstand oder eine ausreichende Partikelrückstanddicke, aufweist, verfügt der Ottomotorpartikelfilter 4 über seine normale Filtrationseffizienz. Im Gegensatz dazu weist der Ottomotorpartikelfilter 4 im frischen Zustand, das heißt in regeneriertem oder in neuem Zustand, eine gegenüber der normalen Filtrationseffizienz herabgesetzte Filtrationseffizienz auf. Dieser Unterschied in der Filtrationseffizienz, insbesondere in der Reinigungsleistung und/oder Partikel-Abscheideleistung des Ottomotorpartikelfilters 4, kann auf einen unzureichend ausgebildeten Filterkuchen zurückgeführt werden. In the normal operating phase, the gasoline engine particle filter 4 is particularly loaded with soot and / or ash from the particles emitted by the gasoline engine 1. Only after the gasoline engine particle filter 4 has a sufficient load, in particular a sufficient particle residue or a sufficient particle residue thickness, does the gasoline engine particle filter 4 have its normal filtration efficiency. In contrast to this, the gasoline engine particle filter 4 in the fresh state, that is to say in the regenerated or in the new state, has a filtration efficiency which is lower than the normal filtration efficiency. This difference in the filtration efficiency, in particular in the cleaning performance and / or particle separation performance of the gasoline engine particle filter 4, can be attributed to an insufficiently designed filter cake.
Im regenerierten Zustand weist der Ottomotorpartikelfilter 4 zumindest abschnittweise keinen oder nur einen sehr dünnen Partikelrückstand auf, da die brennbaren In the regenerated state, the gasoline engine particle filter 4 has no or only a very thin particle residue, at least in sections, since the combustible
Bestandteile der im Ottomotorpartikelfilter 4 angelagerten Partikel durch die Components of the particles accumulated in the gasoline engine particle filter 4 by the
Regeneration verbrannt wurden. Regeneration were burned.
Durch die Regeneration des Ottomotorpartikelfilters 4 wird einerseits der Through the regeneration of the gasoline engine particle filter 4, on the one hand
Abgasgegendruck gesenkt, welcher durch die Partikelbeladung im Exhaust gas back pressure reduced, which is due to the particle loading in the
Ottomotorpartikelfilter 4 verursacht wurde. Andererseits wird durch die Verbrennung von brennbaren Bestandteilen der an dem Ottomotorpartikelfilter 4 angelagerten Partikel der Partikelrückstand zumindest abschnittweise verkleinert oder entfernt, wodurch sich die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters 4 maßgeblich verringert. Otto engine particle filter 4 was caused. On the other hand, the combustion of combustible constituents of the particles deposited on the gasoline engine particle filter 4 reduces or removes the particle residue at least in sections, as a result of which the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter 4 is significantly reduced.
Im neuen, insbesondere fabrikneuen, nicht eingefahrenen Zustand, weist der In the new, especially brand new, not retracted condition, the
Ottomotorpartikelfilter 4 keinen Partikelrückstand auf. Gasoline engine particle filter 4 no particle residue.
In dem Steuergerät der Ottomotoranordnung wird ein auf die Filtrationseffizienz In the control unit of the gasoline engine arrangement, a check is made on the filtration efficiency
Rückschlüsse erlaubender Effizienzparameter erfasst oder errechnet. Der Efficiency parameters allowing conclusions are recorded or calculated. The
Effizienzparameter ist gemäß dieser Ausführungsform die durch den Efficiency parameter according to this embodiment is that of the
Ottomotorpartikelfilter 4 hervorgerufene Druckdifferenz vor und nach dem Gasoline engine particle filter 4 caused pressure difference before and after
Ottomotorpartikelfilter 4. Die Druckdifferenz wird auf herkömmliche Weise bestimmt oder erfasst. Gasoline engine particle filter 4. The pressure difference is determined or recorded in a conventional manner.
In dieser Ausführungsform wird, solange die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwert liegt, von dem Steuergerät in einer In this embodiment, as long as the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold, the control unit in one
Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten und/oder einer sauertoffreichen Thrust operation phase instead of an unfired and / or an oxygen-rich one
Schubbetriebsphase eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase zur Verhinderung einer Regeneration des Ottomotorpartikelfilters 4 durchgeführt. Durch die Verhinderung der Regeneration werden in der Schubbetriebsphase keine Partikel verbrannt und der im Ottomotorpartikelfilter 4 ausgebildete Partikelrückstand bleibt erhalten. Insbesondere kann dadurch eine ungewollte Regeneration des Ottomotorpartikelfilters 4 und dadurch auch eine ungewollte Verringerung der Filtrationseffizienz verhindert werden. Dadurch ist es möglich, die Beladung und/oder die Filtrationseffizienz des Ottomotorpartikelfilters 4 zu steuern und/oder zu regeln bzw. auch in einem gewissen Filtrationseffizienzbereich zu halten. Thrust operating phase carried out a low-oxygen thrust operating phase to prevent regeneration of the gasoline engine particle filter 4. By preventing regeneration, no particles are burned in the overrun phase and the in Petrol engine particle filter 4 formed particle residue is retained. In particular, an undesired regeneration of the gasoline engine particle filter 4 and thereby an undesired reduction in the filtration efficiency can thereby be prevented. This makes it possible to control and / or regulate the loading and / or the filtration efficiency of the gasoline engine particle filter 4 or also to keep it in a certain filtration efficiency range.
Falls die Filtrationseffizienz oberhalb eines definierten Regenerationsschwellenwertes liegt, wird von dem Steuergerät eine Schubbetriebsphase als unbefeuerte If the filtration efficiency is above a defined regeneration threshold value, the control unit deems an overrun phase as unfired
Schubbetriebsphase zur Regeneration des Ottomotorpartikelfilters 4 durchgeführt. Dadurch kann gezielt eine Regeneration des Ottomotorpartikelfilters 4 durchgeführt werden. Thrust operating phase for the regeneration of the gasoline engine particle filter 4 carried out. In this way, regeneration of the gasoline engine particle filter 4 can be carried out in a targeted manner.
Ferner wird von dem Steuergerät ein auf die Temperatur des Ottomotorpartikelfilters 4 Rückschlüsse erlaubender Bauteilschutzparameter erfasst oder errechnet. Solange der Bauteilschutzparameter oberhalb eines definierten Bauteilschutzschwellenwertes liegt, wird gemäß dieser Ausführungsform von dem Steuergerät in einer Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase eine sauerstoffreduzierte Furthermore, the control device detects or calculates a component protection parameter that allows conclusions to be drawn about the temperature of the gasoline engine particle filter 4. As long as the component protection parameter lies above a defined component protection threshold value, according to this embodiment the control unit in an overrun operating phase instead of an unfired overrun operating phase reduces the oxygen
Schubbetriebsphase zum Bauteilschutz des Ottomotorpartikelfilters 4 durchgeführt. Dadurch wird eine Regeneration des Ottomotorpartikelfilters 4 verhindert oder verringert, wodurch ein starker Temperaturanstieg des Ottomotorpartikelfilters 4 vermieden werden kann. Es ist somit möglich für den Ottomotorpartikelfilter 4 Thrust operation phase for component protection of the gasoline engine particle filter 4 is carried out. As a result, regeneration of the gasoline engine particle filter 4 is prevented or reduced, as a result of which a sharp rise in temperature of the gasoline engine particle filter 4 can be avoided. It is therefore possible for the gasoline engine particle filter 4
schädliche bzw. kritische Temperaturen zu vermeiden und/oder zu verhindern. Somit können die Lebensdauer des Ottomotorpartikelfilters 4 als auch Schädigungen an Ottomotorpartikelfilter 4 verringert und/oder verhindert werden. to avoid and / or prevent harmful or critical temperatures. The service life of the gasoline engine particle filter 4 and damage to the gasoline engine particle filter 4 can thus be reduced and / or prevented.
Das in der Normalbetriebsphase im Ottomotor erzeugte Abgas durchströmt zuerst die Turbine 8 des Turboladers 5, dann den Hauptkatalysator 3 und anschließend den Ottomotorpartikelfilter 4, bevor es in die Umgebung austritt. The exhaust gas generated in the gasoline engine during the normal operating phase first flows through the turbine 8 of the turbocharger 5, then through the main catalytic converter 3 and then through the gasoline particle filter 4 before it escapes into the environment.
Dabei werden die von dem Ottomotor 1 erzeugten Partikel von dem The particles generated by the gasoline engine 1 from the
Ottomotorpartikelfilter 4 gefiltert und lagern sich an diesem an. Durch die Anlagerung der Partikel wird ein Partikelrückstand und gegebenenfalls ein Filterkuchen im Filtered gasoline engine particle filter 4 and accumulate on this. A particle residue and possibly a filter cake in the
Ottomotorpartikelfilter 4 aufgebaut, welcher die Filtrationseffizienz, insbesondere die Reinigung und die Partikel-Abscheideleistung, wesentlich erhöht. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Verfahren automatisiert, insbesondere in einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs und/oder durch ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs gesteuert und/oder geregelt ausgeführt wird. Gasoline engine particle filter 4 constructed, which significantly increases the filtration efficiency, in particular the cleaning and the particle separation performance. It is preferably provided that the method is carried out in an automated manner, in particular in a control unit of a motor vehicle and / or by a control unit of a motor vehicle.
Durch diese beispielhafte Konfiguration können die erfindungsgemäßen Effekte erzielt werden. The effects according to the invention can be achieved by means of this exemplary configuration.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, sondern umfasst jegliches Verfahren und jegliche Ottomotoranordnung gemäß den The invention is not limited to the illustrated embodiments, but includes any method and any gasoline engine arrangement according to the
nachfolgenden Patentansprüchen. subsequent claims.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben einer Ottomotoranordnung in einer Betriebsphase, die eine Normalbetriebsphase und eine Schubbetriebsphase umfasst, 1. Method for operating a gasoline engine arrangement in an operating phase, which comprises a normal operating phase and an overrun operating phase,
wobei die Ottomotoranordnung einen Ottomotor (1 ), ein Steuergerät und eine Abgasnachbehandlungsanlage (2) mit mindestens einem  the gasoline engine arrangement comprising a gasoline engine (1), a control unit and an exhaust gas aftertreatment system (2) with at least one
Ottomotorpartikelfilter (4) umfasst,  Includes gasoline particle filter (4),
wobei der Ottomotorpartikelfilter (4) mit den vom Ottomotor (1 ) in seinem Normalbetriebsmodus emittierten Partikeln, insbesondere mit Ruß und/oder mit Asche, beladen wird,  wherein the gasoline engine particle filter (4) is loaded with the particles emitted by the gasoline engine (1) in its normal operating mode, in particular with soot and / or with ash,
wobei der Ottomotorpartikelfilter (4) in mit Partikeln beladenem Zustand seine normale Filtrationseffizienz aufweist,  wherein the gasoline engine particle filter (4) has its normal filtration efficiency when loaded with particles,
wobei der Ottomotorpartikelfilter (4) in frischem Zustand, insbesondere in regeneriertem Zustand oder in neuem Zustand, eine herabgesetzte Filtrationseffizienz aufweist,  wherein the gasoline engine particle filter (4) has a reduced filtration efficiency in the fresh state, in particular in the regenerated state or in the new state,
wobei die Schubbetriebsphase durch mindestens eine unbefeuerte Schubbetriebsphase und/oder mindestens eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase gebildet wird,  wherein the overrun operation phase is formed by at least one unfired overrun operation phase and / or at least one oxygen-reduced overrun operation phase,
wobei das in der unbefeuerte Schubbetriebsphase den Ottomotorpartikelfilter (4) durchströmende Gas durch den Ottomotor (1 ) gepumpte und/oder extern zugeführte Luft ist,  the gas flowing through the gasoline engine (1) and / or externally supplied air flowing through the gasoline engine particle filter (4) in the unfired overrun mode,
und wobei in der sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphase das den Ottomotorpartikelfilter (4) durchströmende Gas einen geringeren  and wherein in the oxygen-reduced overrun operating phase, the gas flowing through the gasoline engine particulate filter (4) is less
Sauerstoffgehalt als die Umgebungsluft aufweist,  Has oxygen content than the ambient air,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass in dem Ottomotorpartikelfilter (4) bei der unbefeuerten  that in the gasoline engine particulate filter (4) in the unfired
Schubbetriebsphase unter Vorhandensein von Partikeln im  Thrust operation phase with the presence of particles in the
Ottomotorpartikelfilter (4) und bei einem Temperaturniveau von größer als 500 °C Rußoxidationsprozesse stattfinden, wodurch der Ottomotorpartikelfilter (4) zumindest partiell regeneriert wird,  Otto engine particle filter (4) and at a temperature level of greater than 500 ° C soot oxidation processes take place, whereby the Otto engine particle filter (4) is at least partially regenerated,
und dass eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase durchgeführt wird, um eine Regeneration des Ottomotorpartikelfilters (4) zu verlangsamen und/oder zu verhindern. and that an oxygen-reduced overrun operating phase is carried out in order to slow down and / or prevent regeneration of the gasoline engine particle filter (4).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, 2. The method according to claim 1, characterized in that
dass die sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase durch mindestens eine sauerstoffarme und/oder mindestens eine sauerstoffreiche  that the oxygen-reduced overrun operating phase by at least one low-oxygen and / or at least one oxygen-rich
Schubbetriebsphase gebildet wird,  Overrun phase is formed,
wobei das in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase den  which in the low-oxygen overrun mode
Ottomotorpartikelfilter (4) durchströmende Gas ein Abgas einer  Gasoline particle filter (4) flowing through an exhaust gas
stöchiometrischen oder unterstöchiometrischen Verbrennung, insbesondere das Abgas einer Verbrennung bei einem Lambdawert von kleiner gleich 1 , ist, wobei das in der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase den  stoichiometric or substoichiometric combustion, in particular the exhaust gas of a combustion with a lambda value of less than or equal to 1, the being in the oxygen-rich overrun mode
Ottomotorpartikelfilter (4) durchströmende Gas das Abgas einer  Gasoline particle filter (4) gas flowing through the exhaust gas
überstöchiometrischen Verbrennung, insbesondere das Abgas einer Verbrennung bei einem Lambdawert im Bereich von größer als 1 und kleiner als 5, insbesondere bei einem Lambdawert im Bereich von größer als 1 und kleiner als 2, ist,  superstoichiometric combustion, in particular the exhaust gas from a combustion with a lambda value in the range of greater than 1 and less than 5, in particular with a lambda value in the range of greater than 1 and less than 2,
und dass die Regeneration und/oder der Rußoxidationsprozess in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase gegenüber der sauerstoffreichen Schubbetriebsphase verlangsamt abläuft oder ablaufen,  and that the regeneration and / or the soot oxidation process in the low-oxygen overrun operating phase is slower than in the oxygen-rich overrun operating phase,
und/oder dass die Regeneration des Ottomotorpartikelfilters (4) in der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase verhindert wird.  and / or that the regeneration of the gasoline engine particle filter (4) is prevented in the low-oxygen overrun operating phase.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in
dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die  that the control unit of the gasoline engine arrangement is based on the
Filtrationseffizienz Rückschlüsse erlaubenden Effizienzparameter erfasst oder errechnet,  Filtration efficiency Captures or calculates efficiency parameters allowing conclusions,
wobei der Effizienzparameter insbesondere die Beladungsmenge des Ottomotorpartikelfilters (4) mit Ruß und/oder Asche, die Betriebsdauer des Ottomotorpartikelfilters (4) seit der letzten Regeneration des  the efficiency parameter in particular the loading quantity of the gasoline engine particle filter (4) with soot and / or ash, the operating time of the gasoline engine particle filter (4) since the last regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters (4), die zurückgelegte Strecke des  Gasoline engine particulate filter (4), the distance traveled
Ottomotorpartikelfilters (4) seit der letzten Regeneration des  Petrol engine particulate filter (4) since the last regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters (4) und/oder die durch den Ottomotorpartikelfilter (4) hervorgerufene Druckdifferenz vor und nach dem Ottomotorpartikelfilter (4) und/oder der Gegendruck vor dem Ottopartikelfilter (4) ist,  Gasoline particle filter (4) and / or the pressure difference caused by the gasoline particle filter (4) before and after the gasoline particle filter (4) and / or the back pressure upstream of the gasoline particle filter (4),
und dass von dem Steuergerät in einer Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase zur Verhinderung oder Verlangsamung einer partiellen oder vollständigen Regeneration des Ottomotorpartikelfilters (4) durchgeführt wird, solange die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten and that the control unit in an overrun phase instead of an unfired overrun phase reduces oxygen Thrust operation phase to prevent or slow down a partial or complete regeneration of the gasoline engine particle filter (4) is carried out as long as the filtration efficiency is below a defined
Effizienzschwellenwertes liegt.  Efficiency threshold is.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet,  in
dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die  that the control unit of the gasoline engine arrangement is based on the
Filtrationseffizienz Rückschlüsse erlaubenden Effizienzparameter erfasst oder errechnet,  Filtration efficiency Captures or calculates efficiency parameters allowing conclusions,
wobei der Effizienzparameter insbesondere die Beladungsmenge des Ottomotorpartikelfilters (4) mit Ruß und/oder Asche, die Betriebsdauer des Ottomotorpartikelfilters (4) seit der letzten Regeneration des  the efficiency parameter in particular the loading quantity of the gasoline engine particle filter (4) with soot and / or ash, the operating time of the gasoline engine particle filter (4) since the last regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters (4), die zurückgelegte Strecke des  Gasoline engine particulate filter (4), the distance traveled
Ottomotorpartikelfilters (4) seit der letzten Regeneration des  Petrol engine particulate filter (4) since the last regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters (4) und/oder die durch den Ottomotorpartikelfilter (4) hervorgerufene Druckdifferenz vor und nach dem Ottomotorpartikelfilter (4) und/oder der absolute oder relative Gegendruck vor dem Ottopartikelfilter (4) ist,  Gasoline particle filter (4) and / or the pressure difference caused by the gasoline particle filter (4) before and after the gasoline particle filter (4) and / or the absolute or relative back pressure upstream of the gasoline particle filter (4),
und dass von dem Steuergerät in einer Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen Schubbetriebsphase eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase zur Verhinderung einer Regeneration des Ottomotorpartikelfilters (4) durchgeführt wird, solange die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes liegt.  and that the control unit performs a low-oxygen overrun operating phase to prevent regeneration of the gasoline engine particle filter (4) in an overrun operating phase instead of an unfired and / or oxygen-rich overrun operating phase, as long as the filtration efficiency lies below a defined efficiency threshold value.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet,  in
dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die  that the control unit of the gasoline engine arrangement is based on the
Filtrationseffizienz Rückschlüsse erlaubenden Effizienzparameter erfasst oder errechnet,  Filtration efficiency Captures or calculates efficiency parameters allowing conclusions,
wobei der Effizienzparameter insbesondere die Beladungsmenge des Ottomotorpartikelfilters (4) mit Ruß und/oder Asche, die Betriebsdauer des Ottomotorpartikelfilters (4) seit der letzten Regeneration des  the efficiency parameter in particular the loading quantity of the gasoline engine particle filter (4) with soot and / or ash, the operating time of the gasoline engine particle filter (4) since the last regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters (4), die zurückgelegte Strecke des Ottomotorpartikelfilters (4) seit der letzten Regeneration des Gasoline engine particulate filter (4), the distance traveled Petrol engine particulate filter (4) since the last regeneration of the
Ottomotorpartikelfilters (4) und/oder die durch den Ottomotorpartikelfilter (4) hervorgerufene Druckdifferenz vor und nach dem Ottomotorpartikelfilter (4) und/oder der Gegendruck vor dem Ottopartikelfilter (4) ist,  Gasoline particle filter (4) and / or the pressure difference caused by the gasoline particle filter (4) before and after the gasoline particle filter (4) and / or the back pressure upstream of the gasoline particle filter (4),
und dass von dem Steuergerät eine Schubbetriebsphase als unbefeuerte Schubbetriebsphase zur Regeneration des Ottomotorpartikelfilters (4) durchgeführt wird, wenn die Filtrationseffizienz oberhalb eines definierten Regenerationsschwellenwertes liegt.  and that the control unit executes an overrun operating phase as an unfired overrun operating phase for the regeneration of the gasoline engine particle filter (4) if the filtration efficiency lies above a defined regeneration threshold value.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet,  in
dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die Temperatur des Ottomotorpartikelfilters (4) Rückschlüsse erlaubenden Bauteilschutzparameter erfasst oder errechnet,  that the control unit of the gasoline engine arrangement detects or calculates a component protection parameter that allows conclusions to be drawn about the temperature of the gasoline engine particle filter (4),
und dass von dem Steuergerät in einer Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten Schubbetriebsphase eine sauerstoffreduzierte  and that the control unit in an overrun phase instead of an unfired overrun phase reduces oxygen
Schubbetriebsphase zum Bauteilschutz des Ottomotorpartikelfilters (4) durchgeführt wird, wenn der Bauteilschutzparameter oberhalb eines definierten Bauteilschutzschwellenwertes liegt.  Thrust operation phase for component protection of the gasoline engine particle filter (4) is carried out if the component protection parameter lies above a defined component protection threshold value.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet,  in
dass das Steuergerät der Ottomotoranordnung einen auf die Temperatur des Ottomotorpartikelfilters (4) Rückschlüsse erlaubenden Bauteilschutzparameter erfasst oder errechnet,  that the control unit of the gasoline engine arrangement detects or calculates a component protection parameter that allows conclusions to be drawn about the temperature of the gasoline engine particle filter (4),
und dass von dem Steuergerät in einer Schubbetriebsphase statt einer unbefeuerten und/oder sauerstoffreichen Schubbetriebsphase eine  and that of the control unit in a coasting phase instead of an unfired and / or oxygen-rich coasting phase
sauerstoffarme Schubbetriebsphase zum Bauteilschutz des  Low oxygen overrun operation phase for component protection of the
Ottomotorpartikelfilters (4) durchgeführt wird, wenn der  Otto engine particle filter (4) is carried out when the
Bauteilschutzparameter oberhalb eines definierten  Component protection parameters above a defined one
Bauteilschutzschwellenwertes liegt.  Component protection threshold.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, 8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in
dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase zusätzlich zu einer unbefeuerten Schubbetriebsphase eine sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase zum Bauteilschutz des Ottomotorpartikelfilters (4) durchgeführt wird, that the control unit in the coasting phase in addition to an unfired coasting phase reduces oxygen Overrun phase for component protection of the gasoline engine particle filter (4) is carried out,
wenn der Bauteilschutzparameter oberhalb des definierten  if the component protection parameter is above the defined
Bauteilschutzschwellenwertes liegt  Component protection threshold
oder wenn der Bauteilschutzparameter den Bauteilschutzschwellenwert während der unbefeuerten Schubbetriebsphase überschreitet,  or if the component protection parameter exceeds the component protection threshold during the unfired overrun phase,
und obwohl die Filtrationseffizienz oberhalb eines definierten  and although the filtration efficiency is above a defined one
Regenerationsschwellenwertes liegt.  Regeneration threshold is.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, 9. The method according to any one of claims 5 to 8, characterized in
dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase zusätzlich zu einer unbefeuerten Schubbetriebsphase eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase zum Bauteilschutz des Ottomotorpartikelfilters (4) durchgeführt wird, wenn der Bauteilschutzparameter oberhalb des definierten  that the control unit in the coasting phase in addition to an unfired coasting phase carries out a low-oxygen coasting phase for component protection of the gasoline engine particle filter (4) if the component protection parameter is above the defined one
Bauteilschutzschwellenwertes liegt,  Component protection threshold is
oder wenn der Bauteilschutzparameter den Bauteilschutzschwellenwert während der unbefeuerten Schubbetriebsphase überschreitet,  or if the component protection parameter exceeds the component protection threshold during the unfired overrun phase,
und obwohl die Filtrationseffizienz oberhalb eines definierten  and although the filtration efficiency is above a defined one
Regenerationsschwellenwertes liegt.  Regeneration threshold is.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase zusätzlich zu der sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase eine unbefeuerte  characterized in that the control unit in the coasting phase in addition to the oxygen-reduced coasting phase an unfired
Schubbetriebsphase durchgeführt wird, obwohl die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes liegt und/oder obwohl der  Thrust operation phase is carried out although the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold and / or although the
Bauteilschutzparameter oberhalb des Bauteilschutzschwellenwertes liegt.  Component protection parameter is above the component protection threshold.
1 1 . Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch 1 1. Method according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase zusätzlich zu der sauerstoffarmen Schubbetriebsphase eine unbefeuerte  characterized in that the control unit in the coasting phase in addition to the low-oxygen coasting phase an unfired
Schubbetriebsphase durchgeführt wird, obwohl die Filtrationseffizienz unterhalb eines definierten Effizienzschwellenwertes liegt und/oder obwohl der  Thrust operation phase is carried out although the filtration efficiency is below a defined efficiency threshold and / or although the
Bauteilschutzparameter oberhalb des Bauteilschutzschwellenwertes liegt. Component protection parameter is above the component protection threshold.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet,  in
dass von dem Steuergerät in der Schubbetriebsphase immer eine  that the control unit always has one in the coasting phase
sauerstoffreduzierte Schubbetriebsphase, insbesondere immer eine sauerstoffarme Schubbetriebsphase, durchgeführt wird,  oxygen-reduced overrun operating phase, in particular always a low-oxygen overrun operating phase, is carried out,
wenn die Filtrationseffizienz unterhalb des Effizienzschwellenwertes liegt, und/oder wenn der Bauteilschutzparameter oberhalb des  if the filtration efficiency is below the efficiency threshold and / or if the component protection parameter is above the
Bauteilschutzschwellenwertes liegt.  Component protection threshold.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass in einer Schubbetriebsphase von dem Steuergerät mehrere unbefeuerte Schubbetriebsphasen und/oder mehrere sauerstoffreduzierten Schubbetriebsphasen durchgeführt werden.  characterized in that in a coasting operation phase, the control device carries out several unfired coasting operating phases and / or several oxygen-reduced coasting operating phases.
14. Ottomotoranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ottomotoranordnung zur Ausführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 eingerichtet ist. 14. Gasoline engine arrangement, characterized in that the gasoline engine arrangement is set up to carry out the method according to one of claims 1 to 13.
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