DE10224601A1 - Verfahren und Steuereinrichtung zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Doppelrohr-Abgasanlage - Google Patents
Verfahren und Steuereinrichtung zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Doppelrohr-AbgasanlageInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinrichtung (10) zur Abgasbehandlung bei einer Brennkraftmaschine (12) mit einem Paar stromaufwärts angeordneter Emissionsbegrenzungsvorrichtungen (34, 36), die jeweils das durch eine entsprechende Zylindergruppe (30, 32) erzeugte Abgas aufnehmen, und einer einzelnen, gemeinsamen stromabwärts angeordneten Nachfolgevorrichtung bzw. Falle (44) zur Emissionsbegrenzung, welche katalysiertes Abgas aus beiden stromaufwärts angeordneten Emissionsbegrenzungsvorrichtungen (34, 36) aufnimmt. Nachdem die stromabwärts angeordnete Nachfolgevorrichtung (44) im Magerbetrieb beider Zylindergruppen einen Gasbestandteil gespeichert hat, muss diese gespült werden. Dieses Spülen erfolgt durch Betrieb der ersten Zylindergruppe (30) mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoffgemisch, während die zweite Zylindergruppe (32) mit einem fetten Luft/Kraftstoffgemisch derart betrieben wird, dass das vereinigte, katalysierte und während des Spülvorganges durch die Nachfolgevorrichtung (44) strömende Abgas ein Luft/Kraftstoffverhältnis aufweist, welches leicht fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist. Hierdurch kann die Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs insgesamt verbessert werden, weil lediglich aus einer der stromaufwärts angeordneten Emissionsbegrenzungsvorrichtungen (34, 36) der gespeicherte Sauerstoff ausgespült wird, wenn die Nachfolgevorrichtung (44) von dem zuvor gespeicherten Gasbestandteil gereinigt werden soll.
Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren und Steuereinrichtungen zur Verbesserung der durch Magerbetriebmotoren erzielten Kraftstoffökonomie, deren Abgasemissionsbegrenzungsvorrichtungen einen periodischen Betrieb des Motors mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis erfordern, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist.
- Aus dem Stand der Technik ist der Einsatz einer Emissionsbegrenzungsvorrichtung bei einem Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung (z. B. einem Benzinmotor) bekannt. Die bekannte Emissionsbegrenzungseinrichtung speichert bei mageren Abgasverhältnissen einen Gasbestandteil des durch die Emissionsbegrenzungsvorrichtung strömenden Abgases. Derartige Verhältnisse liegen vor, wenn der Motor mit einem Verhältnis von angesaugter Motorluft zu eingespritztem Kraftstoff betrieben wird, das größer als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist. Sämtliche "gespeicherten" Gasbestandteile werden nachfolgend "freigesetzt" (released), wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis des durch die Vorrichtung strömenden Abgases anschließend entweder entsprechend dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis oder fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis eingestellt wird. Dies erfolgt, indem der Motor mit einem Verhältnis von angesaugter Motorluft zu eingespritztem Kraftstoff betrieben wird, das gleich oder geringer als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist. Im Stand der Technik wird gefordert, die Zeitdauer bzw. den Zeitabschnitt, während dessen die Emissionsbegrenzungsvorrichtung den Gasbestandteil speichert (die "Füllzeit"), und die Zeitdauer, während deren gespeichertes Gas aus der Vorrichtung freigesetzt wird (die "Spülzeit"), präzise zu steuern, um so die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs, welche durch den Magerbetrieb erreicht wird, zu maximieren, während andererseits versucht wird, die Emissionen des Fahrzeugs zu minimieren.
- Leider wird, wenn sauerstoffreiches Abgas während des Magerbetriebs des Motors zunächst nacheinander durch eine Mehrzahl von Emissionsbegrenzungsvorrichtungen geleitet wird, überschüssiger Sauerstoff schwerpunktmäßig in der stromaufwärts angeordneten Emissionsbegrenzungsvorrichtung gespeichert. Wenn das Abgas später von dem mageren in den fetten Zustand übergegangen ist, also wenn ein "Ausspülen" der gespeicherten Gasbestandteile aus der stromabwärts angeordneten Vorrichtung erfolgen soll, muss eine signifikante Kraftstoffmenge mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis, welches fetter als das stöchiometrische Verhältnis ist, verbrannt werden, bevor HC und CO von der stromaufwärts angeordneten Vorrichtung in die stromabwärts angeordnete Vorrichtung gelangen kann. Insbesondere muss der zuvor in der stromaufwärts angeordneten Vorrichtung gespeicherte Sauerstoff zunächst durch die überschüssigen Kohlenwasserstoffe abgereichert werden, die in dem fetten Spül-Luft/Kraftstoffgemisch vorliegen, bevor die überschüssigen Kohlenwasserstoffe in dem Luft/Kraftstoffgemisch in die stromabwärts angeordnete Vorrichtung "durchbrechen" können. Dadurch tritt ein Kraftstoffverlust (fuel penalty) auf, und zwar immer dann, wenn der Motor vom Magerbetrieb in den fetten bzw. angereicherten Betrieb übergeht, wodurch die ansonsten mit dem wiederholten Magerbetrieb des Motors einhergehende Kraftstoffersparnis signifikant verringert wird.
- Der mit dem Durchbruch durch die stromaufwärts angeordnete Vorrichtung einhergehende Kraftstoffverlust steigt ferner mit der Häufigkeit der Spülvorgänge in der Vorrichtung aufgrund eines entsprechenden Abfalls der nominalen Effizienz der Vorrichtung an. Ein derartiger Abfall der Effizienz kann beispielsweise auf der Ansammlung von SOx oder der "Vergiftung" mit SOx der stromabwärts angeordneten Vorrichtung beruhen. Darüber hinaus können höhere Fahrzeuglasten zu einem Anstieg der Temperatur der stromaufwärts angeordneten Vorrichtung führen, wodurch sich die nominale Sauerstoffspeicherkapazität der stromaufwärts angeordneten Vorrichtung vergrößert und daher der mit dem Durchbruch durch die stromaufwärts angeordnete Vorrichtung einhergehende Kraftstoffverlust in der Regel ansteigt.
- Bei mit einem Paar stromaufwärts angeordneter Emissionsbegrenzungsvorrichtungen ausgestatteten Fahrzeugen, wie beispielsweise bei Fahrzeugen mit einem Motor entweder in "V"- Anordnung oder in "I"-Anordnung und geteilter Abgaskonfiguration, wird Sauerstoff während des Magerbetriebes in beiden stromaufwärts angeordneten Vorrichtungen gespeichert. Folglich wird beim Übergang von einem mageren zu einem fetten Motorbetrieb in etwa die doppelte Kraftstoffmenge benötigt, bevor überschüssige Kohlenwasserstoffe (nämlich HC und CO) zur Verwendung beim Spülen der gespeicherten Gasbestandteile aus der stromabwärts angeordneten Vorrichtung die stromaufwärts angeordnete Vorrichtung durchbrechen können.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dementsprechend darin, ein Verfahren sowie eine Steuereinrichtung zur Reinigung der Abgase einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, welches bzw. welche sich beim Übergang von einem mageren zu einem fetten Betrieb zum Spülen einer stromabwärts angeordneten Emissionsbegrenzungsvorrichtung durch einen reduzierten Kraftstoffverlust auszeichnet, insbesondere für Abgasanlagen, die ein Paar stromaufwärts angeordneter Emissionsbegrenzungsvorrichtungen aufweisen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 10 sowie eine Steuereinrichtung gemäß Patentanspruch 6 gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegenstände der jeweiligen Unteransprüche.
- Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Steuerung des Betriebes einer Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl von Zylindern vorgeschlagen, die jeweils ein Luft/Kraftstoffgemisch unter Erzeugung von aus einem oder mehreren Gasbestandteilen bestehenden Abgas verbrennen. Dabei ist jeder Zylinder einer aus exakt zwei Zylindergruppen ausgewählten Zylindergruppe zugeordnet, wobei das Abgas aus jeder Zylindergruppe durch eine zugeordnete stromaufwärts angeordnete Emissionsbegrenzungsvorrichtung und anschließend durch eine gemeinsame, stromabwärts angeordnete Nachfolgevorrichtung (downstream device) bzw. Falle zur Emissionsbegrenzung strömt. Die stromabwärts angeordnete Nachfolgevorrichtung speichert eine Menge eines ausgewählten Gasbestandteils, wie beispielsweise NOx, wenn das durch die Nachfolgevorrichtung strömende Abgas magerer als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis ist. Die Nachfolgevorrichtung gibt ferner eine zuvor gespeicherte Menge des ausgewählten Gasbestandteiles ab, wenn das durch die Nachfolgevorrichtung strömende Abgas fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist. Das Verfahren umfasst die Lieferung eines ersten Luft/Kraftstoffgemisches an jede Zylindergruppe, welches durch ein erstes Luft/Kraftstoffverhältnis, das magerer als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, charakterisiert ist, wobei der ausgewählte Gasbestandteil in der Nachfolgevorrichtung gespeichert wird. Das Verfahren umfasst ferner die Ermittlung eines Erfordernisses zum Ausspülen einer zuvor gespeicherten Menge des ausgewählten Gasbestandteils aus der stromabwärts angeordneten Nachfolgevorrichtung. Das Verfahren beinhaltet ferner, bei Ermittlung eines derartigen Erfordernisses zum Spülen der Nachfolgevorrichtung, die Lieferung eines zweiten Luft/Kraftstoffgemisches an die Zylinder der ersten Zylindergruppe, während gleichzeitig ein drittes Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder der zweiten Zylindergruppe geliefert wird. Dabei zeichnet sich das zweite Luft/Kraftstoffgemisch durch ein zweites Luft/Kraftstoffverhältnis aus, welches gleich dem oder in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis gewählt ist bzw. liegt (nachfolgend als "stöchiometrienahes" Luft/Kraftstoffverhältnis bezeichnet). Das dritte Luft/Kraftstoffgemisch zeichnet sich durch ein drittes Luft/Kraftstoffverhältnis aus, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist. Wenn das zweite und das dritte Luft/Kraftstoffgemisch gemeinsam durch die Vorrichtung strömen, verbinden bzw. vermischen sich das zweite und dritte Luft/Kraftstoffgemisch unter Bildung eines vierten Luft/Kraftstoffgemisches, welches durch ein viertes Luft/Kraftstoffgemisch charakterisiert ist, das fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das vierte Luft/Kraftstoffverhältnis beispielsweise ungefähr auf das 0,97fache des stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnisses eingestellt werden, wobei ein Wert von 0,75 vorzugsweise nicht überschritten wird.
- In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet der Schritt der Ermittlung des Erfordernisses zur Freisetzung der zuvor gespeicherten Gasbestandteile aus der stromabwärts angeordneten Nachfolgevorrichtung die Bestimmung eines Wertes, der eine Abschätzung der zunehmenden Menge des gegenwärtig in der Nachfolgevorrichtung gespeicherten, ausgewählten Gasbestandteiles darstellt. Ferner beinhaltet dieser Schritt die Berechnung eines Wertes, welcher die kumulative Menge der in der Vorrichtung während eines gegebenen Magerbetriebes gespeicherten, ausgewählten Gasbestandteiles basierend auf dem inkrementellen Wert für gespeichertes NOx repräsentiert. Der Schritt umfasst weiterhin die Bestimmung eines Wertes, der die aktuelle Speicherkapazität der Nachfolgevorrichtung für den ausgewählten Gasbestandteil repräsentiert, und den Vergleich des kumulativen Wertes bzw. Maßwertes mit dem bestimmten Wert für die Speicherkapazität. In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet der Schritt der Berechnung des inkrementellen Wertes für gespeichertes NOx die Bestimmung von Werten, welche die Effekte der aktuellen Temperatur der Vorrichtung, die kumulative Menge des bereits in der Vorrichtung gespeicherten, ausgewählten Gasbestandteiles und die Abschätzung der Menge des in der Vorrichtung angesammelten Schwefels berücksichtigen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beinhaltet der Schritt der Bestimmung des Wertes für die aktuelle Speicherkapazität der Vorrichtung in ähnlicher Weise die Bestimmung von Werten, welche die aktuelle Temperatur in der Vorrichtung und die Abschätzung des angesammelten Schwefels berücksichtigen.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung beinhaltet das Verfahren vorzugsweise einen Abgleich der Ausgangsdrehmomente der Zylinder der zweiten Zylindergruppe, die mit einem relativ angereicherten bzw. fetten Luft/Kraftstoffgemisch betrieben wird, mit den Ausgangsdrehmomenten der ersten Zylindergruppe, die mit einem stöchiometrienahen Luft/Kraftstoffverhältnis betrieben wird. Dieser Abgleich der Drehmomente der beiden Zylindergruppen kann beispielsweise durch Verzögerung der Zündung für die Zylinder der zweiten Zylindergruppe erfolgen, wenn diese Zylinder mit einem angereicherten Luft/Kraftstoffgemisch betrieben werden.
- In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die zweiten und dritten Luft/Kraftstoffverhältnisse jeweils derart auszuwählen, dass das durch die Zylinder der zweiten Zylindergruppe, die mit dem dritten (angereicherten) Luft/Kraftstoffgemisch betrieben werden, erzeugte Drehmoment annähernd gleich dem Drehmoment ist, welches durch die Zylinder der ersten Zylindergruppe erzeugt wird, die mit dem zweiten (stöchiometrienahen) Luft/Kraftstoffgemisch betrieben werden.
- Erfindungsgemäß setzt die erste stromaufwärts angeordnete Emissionsbegrenzungsvorrichtung, die die durch die erste Zylindergruppe erzeugten Abgase aufnimmt, keinen gespeicherten Sauerstoff frei, weil die Zylinder der ersten Zylindergruppe nicht mit einem Luft/Kraftstoffgemisch betrieben werden, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffgemisch ist. Folglich wird durch die Erfindung eine Verbesserung der allgemeinen Kraftstoffökonomie des Fahrzeugs erzielt, weil lediglich die zweite stromaufwärts angeordnete Emissionsbegrenzungsvorrichtung, die das durch die zweite Zylindergruppe erzeugte Abgas aufnimmt, während des Spülvorganges vom gespeicherten Sauerstoff gereinigt wird.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
- Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Motoranordnung. Insbesondere zeigt die Figur eine beispielhafte Steuereinrichtung 10 für einen mit Benzin betriebenen vierzylindrigen Motor 12 für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektronischen Motorsteuerung 14, die einen Lesespeicher (ROM = read only memory), einen Arbeitsspeicher (RAM = random access memory) und einen Prozessor (CPU = central processing unit) aufweist. Die elektronische Motorsteuerung 14 steuert den Betrieb eines Satzes von Kraftstoffeinspritzelementen 16. Die Kraftstoffeinspritzelemente 16 sind von herkömmlicher Bauart und jeweils derart angeordnet, dass diese Kraftstoff in genauen, gemäß der Vorgabe durch die Motorsteuerung 14 ermittelten Mengen in die jeweiligen Zylinder 18 des Motors 12 einspritzen. Die elektronische Motorsteuerung 14 steuert in jeweils ähnlicher Weise die einzelnen Vorgänge, insbesondere die Einstellung des durch jeden Satz von Zündkerzen 20 auf bekannte Weise geleiteten Stroms.
- Die elektronische Motorsteuerung 14 steuert ferner eine elektronische Drosselklappe 22, die den Luftmassenstrom in den Motor 12 reguliert. Ein am Lufteinlass des Ansaugrohrs 26 des Motors 12 angeordneter Luftmassenstromsensor 24 liefert ein Signal bezüglich des Luftmassenstroms, der sich aus der Stellung der Drosselklappe 22 des Motors 12 ergibt. Das Luftstromsignal des Luftmassenstromsensors 24 wird durch die Motorsteuerung 14 verwendet, um einen Wert für die Luftmasse zu berechnen, der die Luftmasse anzeigt, welche pro Zeiteinheit in die Einlasseinrichtung des Motors 12 strömt.
- Erfindungsgemäß wird durch den Abgaskrümmer 28 des Motors 12 eine erste Zylindergruppe 30 und eine zweite Zylindergruppe 32 definiert. Das während des Betriebes der ersten Zylindergruppe 30 erzeugte Abgas wird über eine geeignete Abgasleitung zur ersten stromaufwärts angeordneten Emissionsbegrenzungsvorrichtung 34 geleitet. Das während des Betriebes der zweiten Zylindergruppe 32 erzeugte Abgas wird auf gleiche Weise durch eine zweite stromaufwärts angeordnete Emissionsbegrenzungsvorrichtung 36 geführt. Aus nachfolgend näher ausgeführten Gründen weist die zweite stromaufwärts angeordnete Emissionsbegrenzungsvorrichtung 36 zu Anfang eines Magerbetriebszustandes des Motors bevorzugt eine im Wesentlichen geringere Sauerstoffspeicherung auf als die erste Emissionsbegrenzungsvorrichtung 34.
- Sauerstoffsensoren 38, 40, die jeweils stromaufwärts der jeweiligen Emissionsbegrenzungsvorrichtung 34, 36 angeordnet sind, erfassen den Sauerstoffgehalt des durch die jeweilige Zylindergruppe 30, 32 des Motors 12 erzeugten Abgases und übermitteln ein entsprechendes repräsentatives Ausgangssignal an die elektronische Motorsteuerung 14. Die stromaufwärts angeordneten Sauerstoffsensoren 38, 40, welche vorzugsweise "schaltende", beheizte Abgassauerstoffsensoren (HEGO-Sensoren) sind, liefern eine Rückmeldung an die Motorsteuerung 14, um eine verbesserte Steuerung des Luft/Kraftstoffverhältnisses des jeweils an die Zylinder 18 der entsprechenden Zylindergruppe 30, 32 gelieferten Luft/Kraftstoffgemisches zu ermöglichen. Diese Verwendung der Sauerstoffsensoren 38, 40 ist insbesondere während des Betriebes des Motors 12 am oder in der Nähe des stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnisses (λ = 1,00) nützlich. Eine Vielzahl weiterer Sensoren, wie beispielsweise ein Motordrehzahlmesser und ein Motorlastsensor, erzeugen auf bekannte Weise ebenfalls zusätzliche Signale zur Verwendung durch die Motorsteuerung 14. Diese zusätzlichen Sensoren sind in der Figur allgemein mit der Bezugsziffer 42 versehen.
- Das aus der jeweiligen Emissionsbegrenzungsvorrichtung 34, 36 austretende Abgas wird durch eine einzelne, gemeinsame Nachfolgevorrichtung 44 geleitet, welche in bereits beschriebener Weise eine Reduzierung der aus dem Abgasendrohr 46 austretenden Menge eines ausgewählten Gasbestandteils, wie beispielsweise NOx, bewirkt. Die Steuereinrichtung 10 beinhaltet ferner einen zusätzlichen Sauerstoffsensor 48, der ebenfalls als schaltender HEGO-Sensor ausgebildet sein kann, der in der Abgasanlage stromabwärts der Nachfolgevorrichtung 44 angeordnet ist und der zur Optimierung der Füll- und Spülzeiten der Vorrichtung dient. Ein Temperatursensor 50 erzeugt ein Signal, das die aktuelle Temperatur T der Nachfolgevorrichtung 44 angibt und ebenfalls für die Optimierung der Leistungsfähigkeit der Nachfolgevorrichtung 44 in vorteilhafter Weise verwendet wird.
- Bei einem anfänglichen Magerbetrieb des Motors 12 stellt die Motorsteuerung 14 die Kraftstoffeinspritzelemente 16 derart ein, dass ein mageres Luft/Kraftstoffgemisch innerhalb der Zylinder 18 der jeweiligen Zylindergruppe 30, 32 erzielt wird, wobei das Luft/Kraftstoffgemisch ein Luft/Kraftstoffverhältnis aufweist, welches größer als das ungefähr 1,3-fache des stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnisses ist. Bei jedem nachfolgenden Durchlauf der Hintergrundschleife der Motorsteuerung 14 bestimmt die Motorsteuerung 14 während des Magerbetriebes einen Wert, der die aktuelle Rate wiedergibt, mit der NOx als Funktion der aktuellen Betriebsbedingungen des Motors 12 durch den Motor 12 erzeugt wird. Diese Betriebsbedingungen können beispielsweise Motordrehzahl, Motorbelastung, Luft/Kraftstoffverhältnis, prozentuale Abgasrückführung (EGR = exhaust gas recirculation) oder die aktuelle Zündungseinstellung sein. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Motorsteuerung 14 beispielsweise einen gespeicherten Schätzwert Ri,j für die gegenwärtige NOx-Erzeugungsrate aus einer im ROM gespeicherten Verweistabelle abfragen, die auf den erfassten Werten der Motordrehzahl und Motorbelastung basiert. Dabei sind die gespeicherten Schätzwerte Ri,j original aus Abbildungsdaten (mapping data) des Motors 12 abgeleitet.
- Während des Magerbetriebes berechnet die Motorsteuerung 14 einen augenblicklichen Wert INCREMENTAL_NOx, der die inkrementelle NOx-Menge repräsentiert, die während jeder durch die Motorsteuerung 14 ausgeführten Hintergrundschleife während eines gegebenen Magerbetriebszustandes in der Nachfolgevorrichtung 44 gespeichert wurde, gemäß der folgenden Formel:
INCREMENTAL_NOx = Ri,j.ti,j.µ,
wobei
ti, j der Zeitabschnitt bzw. die Zeitdauer ist, bei welchem bzw. bei welcher der Motor innerhalb einer gegebenen Drehzahl/Belastungs-Zelle betrieben wird, für welche die NOx-Erzeugungsrate Ri,j Anwendung findet,
ti,j typischerweise die Dauer einer nominalen Hintergrundschleife darstellt und
µ einen Satz von Einstell- bzw. Eichfaktoren (adjustment factors) für die augenblickliche Temperatur T der Vorrichtung, den Ansammlungsgrad von SOx im offenen Kreislauf in der Nachfolgevorrichtung 44 (welcher in einer bevorzugten Ausführungsform seinerseits als Funktion des Kraftstoffflusses und der Temperatur T in der Vorrichtung erzeugt wird), den gewünschten Nutzungsgrad (in Prozent) der Vorrichtung und eine aktuelle Abschätzung der angesammelten Menge an NOx darstellt, die während des gegebenen Magerbetriebszustandes bereits in der Nachfolgevorrichtung 44 gespeichert wurde. - Die Motorsteuerung 14 aktualisiert wiederholt einen gespeicherten Wert TOTAL_NOx, der die Menge des angesammelten NOx, die während des gegebenen Magerbetriebszustandes in der Nachfolgevorrichtung 44 gespeichert wurde, gemäß der folgenden Formel darstellt:
TOTAL_NOx ← TOTAL_NOx + INCREMENTAL_NOx
- Die Motorsteuerung 14 bestimmt ferner einen geeigneten Wert NOx_KAP, der den Schätzwert für die aktuelle NOx -Speicherkapazität der Nachfolgevorrichtung 44 repräsentiert. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Wert NOx_KAP als Funktion der Temperatur T der Vorrichtung variieren, weiterhin modifiziert durch einen Anpassungsfaktor Ki, der periodisch während der Füllzeitoptimierung aktualisiert wird, um den Einfluss sowohl der vorübergehenden als auch der dauerhaften Schwefelvergiftung, der Alterung der Vorrichtung und anderen Verschlechterungseffekten zu berücksichtigen.
- Die Motorsteuerung 14 vergleicht dann den aktualisierten Wert TOTAL_NOx, der die angesammelte, in der Nachfolgevorrichtung 44 gespeicherte NOx-Menge repräsentiert, mit dem bestimmten Wert NOx_KAP, welcher die aktuelle NOx -Speicherkapazität der Nachfolgevorrichtung 44 repräsentiert. Die Motorsteuerung 14 unterbricht den gegebenen Magerbetriebszustand und leitet einen Spülvorgang ein, wenn der aktualisierte Wert TOTAL_NOx den bestimmten Wert NOx_KAP überschreitet.
- Wenn die elektronische Motorsteuerung 14 darüber hinaus ermittelt, dass der Motor 12 in einem Bereich mit einer außerordentlich hohen aktuellen NOx-Erzeugungsrate Ri,j derart betrieben wird, dass die NOx-Emissionen im Abgasendrohr 46 sich zu einem Bruchteil bzw. einem Prozentsatz einer Speicherung durch die Nachfolgevorrichtung 44 übermäßig entziehen (remain excessive notwithstanding), setzt die Motorsteuerung 44 unmittelbar einen Spülvorgang unter Verwendung einer Spülzeit im offenen Kreislauf basierend auf dem aktuellen Wert TOTAL_NOx an, der die angehäufte Menge an NOx repräsentiert, welche während des vorhergehenden Magerbetriebszustandes in der Nachfolgevorrichtung 44 gespeichert wurde.
- Wenn die Motorsteuerung 14 am Ende des Spülvorganges ermittelt, dass der Motor 12 weiterhin in einem Bereich arbeitet, der sich durch eine übermäßig hohe NOx-Erzeugungsrate auszeichnet, ändert die Motorsteuerung 14 das Luft/Kraftstoffverhältnis des an die Zylinder 18 der zweiten Zylindergruppe 32 gelieferten Luft/Kraftstoffgemisches zurück auf ein stöchiometrienahes Luft/Kraftstoffverhältnis. Wenn die Motorsteuerung 14 ermittelt, dass der Motor 12 nicht länger mit einer übermäßig hohen NOx-Erzeugungsrate arbeitet, ändert die Motorsteuerung 14 entweder das Luft/Kraftstoffverhältnis des an beide Zylindergruppen 30, 32 gelieferten Luft/Kraftstoffgemisches zurück auf ein mageres Luft/Kraftstoffverhältnis oder setzt einen weiteren Spülvorgang im offenen Kreislauf an.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung verzögert die Motorsteuerung 14 vorzugsweise die Zündung für die "fetten" Zylinder 18 der zweiten Zylindergruppe 32 des Motors 12während des Spülvorgangs in einer derartigen Weise, dass das durch die Zylinder 18 der zweiten Zylindergruppe 32 erzeugte Drehmoment sich an das Drehmoment der "stöchiometrischen" Zylinder 18 der ersten Zylindergruppe 30 des Motors 12 angleicht. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann ferner die Anreicherung des Luft/Kraftstoffverhältnisses ("AFR" = air fuel ratio) vorgesehen sein, das in den "fetten" Zylindern 18 der zweiten Zylindergruppe 32 verbrannt wird. Hierdurch kann ein relativ angeglichenes Ausgangsdrehmoment sowohl für die fetten als auch die stöchiometrischen Zylindergruppen 30, 32 erreicht werden, wie in der folgenden Tabelle dargestellt:
- In einer bevorzugten Ausführungsform werden folglich die "fetten" Zylinder 18 der zweiten Zylindergruppe 32 während des Spülvorganges in der Nachfolgevorrichtung 44 bei einem Luft/Kraftstoffverhältnis von beispielsweise ungefähr 0,7 betrieben. Dabei ist lediglich eine minimale Änderung der Zündeinstellung erforderlich, um das Ausgangsdrehmoment der zweiten Zylindergruppe 32 mit dem der stöchiometrienah betriebenen ersten Zylindergruppe 30 abzustimmen.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung selektiert die Motorsteuerung 14 darüber hinaus vorzugsweise das "Ausmaß" oder den Grad der relativen Anreicherung des während des Spülvorgangs an die zweite Zylindergruppe 32 gelieferten Luft/Kraftstoffgemisches als Funktion der Betriebsbedingungen des Motors 12, wie beispielsweise Drehzahl und Motorlast oder Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs. Das gesamte, stromabwärts vorliegende Luft/Kraftstoffverhältnis, welches aus der Vermischung der aus den stromaufwärts angeordneten Emissionsbegrenzungsvorrichtungen 34, 36 austretenden Abgasströme resultiert, reicht vorzugsweise von ungefähr 0,65 für Betriebsbedingungen bei relativ geringer Geschwindigkeit bis zu ungefähr 0,75 für Betriebsbedingungen bei relativ hoher Geschwindigkeit.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das an die erste Zylindergruppe 30 des Motors 12 gelieferte Luft/Kraftstoffgemisch bei der Einleitung eines Endschwefelungsvorganges angereichert, während das an die zweite Zylindergruppe 32 des Motors 12 gelieferte Luft/Kraftstoffgemisch "mager" eingestellt wird. Die Zündeinstellung in den "fetten" Zylindern wird vorzugsweise verzögert, um das durch die "fetten" Zylinder erzeugte Drehmoment relativ zu den "mageren" Zylindern auszugleichen. Der überschüssige Sauerstoff im Abgas der "mageren" Zylindergruppe 32 vermischt sich in der Nachfolgevorrichtung 44 mit dem überschüssigen CO und HC im Abgas der "fetten" Zylindergruppe 30, was zu einer exothermen Reaktion führt. Hierdurch wird die aktuelle Temperatur innerhalb der Nachfolgevorrichtung 44 über eine vorbestimmte Schwellwerttemperatur TdeSOx von beispielsweise ungefähr 625 bis 650° Celsius angehoben, welche für die Entschwefelung notwendig ist.
- In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen kann eine Zeitdauer von etwa 3 bis 4 Minuten erforderlich sein, um die Temperatur T der Vorrichtung über die vorbestimmte Schwellwerttemperatur TdeSOx anzuheben.
- Wenn die Temperatur der Vorrichtung einmal über die vorbestimmte Schwellwerttemperatur TdeSOx angehoben wurde, ist das gesamte Luft/Kraftstoffgemisch des Motors 12 auf "leicht fett" normalisiert bzw. voreingestellt, wobei beispielsweise ein Luft/Kraftstoffverhältnis im Abgasendrohr 46 von ungefähr 0,97 bis 0,98 erreicht werden kann. Insbesondere können die angereicherten Zylinder leicht fetter betrieben werden, dass insgesamt ein durchschnittliches Luft/Kraftstoffverhältnis erreicht wird, das leicht fett ist. Es ist in diesem Zusammenhang anzumerken, dass in einer bevorzugten Ausführungsform eine weitere Anreicherung über 0,97 hinaus vorzugsweise vermieden wird, um eine unnötige Erzeugung von H2S zu vermeiden.
- Der "leicht fette" Betriebszustand wird beispielsweise für ungefähr 3 bis 4 Minuten aufrecht erhalten, um den angesammelten Schwefel vollständig freizusetzen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Schleifenzähler verwendet, um die kumulative Dauer des Entschwefelungsvorganges zeitlich einzustellen. Wenn es erforderlich wird, aus dem leicht angereicherten "deSOxing"-Betriebszustand "auszubrechen", beispielsweise falls der Fahrzeugführer eine starke Beschleunigung einleitet, kann die Motorsteuerung 14 danach zu dem leicht fetten Betriebszustand zurückkehren, um die Entschwefelung fortzusetzen. Wenn als Ergebnis einer derartigen "Ausbruch"-Bedingung die aktuelle Temperatur der Vorrichtung unter die vorbestimmte Schwellwerttemperatur TdeSOx abfällt, oder wenn die nominale Temperatur der Nachfolgevorrichtung 44 während des Entschwefelungsvorganges aus anderen Gründen unter die vorbestimmte Schwellwerttemperatur TdeSOx fallen sollte, schaltet die Motorsteuerung 14 das an die zweite Zylindergruppe 32 gelieferte Luft/Kraftstoffgemisch auf leicht mager, um die exotherme Erhitzung der Nachfolgevorrichtung 44 wie oben beschrieben fortzusetzen. Das "leicht fette" Luft/Kraftstoffverhältnis wird danach für den Rest des Entschwefelungsvorganges wieder eingestellt, d. h. bis der Zähler unterbricht, wodurch eine entschwefelte oder erneuerte Nachfolgevorrichtung 44 angezeigt wird.
- Obwohl ein beispielhaftes Verfahren und eine beispielhafte Steuereinrichtung zur Ausführung der Erfindung zuvor genauer beschrieben wurden, sind zahlreiche alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung möglich. Während beispielsweise die dargestellte Steuereinrichtung zur Behandlung des Abgases einen stromabwärts angeordneten HEGO- oder "schaltenden" Sauerstoffsensor aufweist, können erfindungsgemäß auch andere Typen von Sauerstoffsensoren in Betracht gezogen werden, wie beispielsweise Sensoren, die ein proportionales Ausgangssignal erzeugen können, einschließlich Ausgangssensoren vom linearen Typ, wie beispielsweise universelle Abgassauerstoffsensoren (UEGO = universal exhaust gas oxygen). Bezugszeichenliste 10 Steuereinrichtung
12 Motor
14 Elektronische Motorsteuerung
16 Kraftstoffeinspritzelemente
18 Zylinder
20 Zündkerzen
22 Drosselklappe
24 Luftmassenstromsensor
26 Ansaugrohr
28 Abgaskrümmer
30 Zylindergruppe
32 Zylindergruppe
34 Emissionsbegrenzungsvorrichtung
36 Emissionsbegrenzungsvorrichtung
38 Sauerstoffsensor
40 Sauerstoffsensor
42 Sensoren
44 Nachfolgevorrichtung
46 Abgasendrohr
48 Sauerstoffsensor
50 Temperatursensor
Claims (13)
1. Verfahren zur Steuerung des Betriebes einer
Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl von Zylindern (18), die jeweils
unter Erzeugung von Abgas ein Luft/Kraftstoffgemisch
verbrennen, wobei jeder Zylinder (18) einer von zwei
Zylindergruppen (30, 32) zugeordnet ist und das Abgas aus
jeder Zylindergruppe (30, 32) durch jeweils eine von zwei
Emissionsbegrenzungsvorrichtungen (34, 36) und eine
gemeinsame Nachfolgevorrichtung bzw. Falle (44) zur
Emissionsbegrenzung strömt, wobei die Nachfolgevorrichtung (44)
einen ausgewählten Gasbestandteil des Abgases speichert,
wenn das durch die zweite
Emissionsbegrenzungsvorrichtung (36) strömende Abgas magerer als ein
stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis ist, und wobei die
Nachfolgevorrichtung (44) den zuvor gespeicherten
Gasbestandteil freisetzt, wenn das durch die Nachfolgevorrichtung
(44) strömende Abgas fetter als das stöchiometrische
Luft/Kraftstoffverhältnis ist, gekennzeichnet durch
folgende Schritte:
Liefern eines ersten Luft/Kraftstoffgemisches an jede Zylindergruppe (30, 32), wobei das erste Luft/Kraftstoffgemisch durch ein erstes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches magerer als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, und wobei eine Menge des ausgewählten Gasbestandteiles in der Nachfolgevorrichtung (44) gespeichert wird,
Ermitteln eines Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherter Gasbestandteile aus der Nachfolgevorrichtung (44) und, als Reaktion auf die Ermittlung eines Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherter Gasbestandteile aus der Nachfolgevorrichtung (44),
Liefern eines zweiten Luft/Kraftstoffgemisches an die Zylinder (18) der ersten Zylindergruppe (30), während gleichzeitig ein drittes Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder (18) der zweiten Zylindergruppe (32) geliefert wird, wobei das zweite Luft/Kraftstoffgemisch durch ein stöchiometrisches zweites Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, und wobei das dritte Luft/Kraftstoffgemisch durch ein drittes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, und wobei sich ferner das zweite und dritte Luft/Kraftstoffgemisch unter Bildung eines durch die Nachfolgevorrichtung (44) strömenden vierten Luft/Kraftstoffgemisches vereinen, wobei das vierte Luft/Kraftstoffgemisch durch ein viertes Luft/- Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist.
Liefern eines ersten Luft/Kraftstoffgemisches an jede Zylindergruppe (30, 32), wobei das erste Luft/Kraftstoffgemisch durch ein erstes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches magerer als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, und wobei eine Menge des ausgewählten Gasbestandteiles in der Nachfolgevorrichtung (44) gespeichert wird,
Ermitteln eines Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherter Gasbestandteile aus der Nachfolgevorrichtung (44) und, als Reaktion auf die Ermittlung eines Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherter Gasbestandteile aus der Nachfolgevorrichtung (44),
Liefern eines zweiten Luft/Kraftstoffgemisches an die Zylinder (18) der ersten Zylindergruppe (30), während gleichzeitig ein drittes Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder (18) der zweiten Zylindergruppe (32) geliefert wird, wobei das zweite Luft/Kraftstoffgemisch durch ein stöchiometrisches zweites Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, und wobei das dritte Luft/Kraftstoffgemisch durch ein drittes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, und wobei sich ferner das zweite und dritte Luft/Kraftstoffgemisch unter Bildung eines durch die Nachfolgevorrichtung (44) strömenden vierten Luft/Kraftstoffgemisches vereinen, wobei das vierte Luft/Kraftstoffgemisch durch ein viertes Luft/- Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ermittlung des Erfordernisses zur Freisetzung zuvor
gespeicherter Gasbestandteile aus der
Nachfolgevorrichtung (44) die Berechnung eines ersten Wertes
beinhaltet, der eine kumulative Menge des in der Vorrichtung
gespeicherten ausgewählten Gasbestandteiles bei Zuführung
des ersten Luft/Kraftstoffgemisches darstellt, und ferner
die Bestimmung eines Referenzwertes beinhaltet, welcher
eine aktuelle Speicherkapazität der
Nachfolgevorrichtung (44) für den ausgewählten Gasbestandteil
repräsentiert, und wobei der erste Wert mit dem Referenzwert
verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das vierte Luft/Kraftstoffverhältnis nach
Normalisierung durch das stöchiometrische
Luft/Kraftstoffverhältnis nicht größer als ungefähr 0,75 ist.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zündfunke für die zweite
Zylindergruppe (32) verzögert wird, wenn das dritte
Luft/Kraftstoffgemisch an die zweite Zylindergruppe (32)
geliefert wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass jeweils das zweite und
dritte Luft/Kraftstoffverhältnis derart ausgewählt wird, dass
ein erstes, beim Betrieb der Zylinder (18) der ersten
Zylindergruppe (30) unter Verwendung des zweiten
Luft/Kraftstoffgemisches erzeugtes Drehmoment annähernd
gleich einem zweiten Drehmoment ist, welches beim Betrieb
der Zylinder (18) der zweiten Zylindergruppe (32) mittels
des dritten Luft/Kraftstoffgemisches erzeugt wird.
6. Steuereinrichtung (10) zur Steuerung des Betriebes eines
Motors, wobei der Motor (12) eine Vielzahl von
Zylindern (18) aufweist, die jeweils ein
Luft/Kraftstoffgemisch unter Erzeugung von Abgas verbrennen, wobei jeder
Zylinder (18) einer von zwei Zylindergruppen (30, 32)
zugeordnet ist, und das Abgas aus jeder Zylindergruppe
(30, 32) durch eine jeweils zugeordnete
Emissionsbegrenzungsvorrichtung aus einer Mehrzahl von stromaufwärts
angeordneten Emissionsbegrenzungsvorrichtungen (34, 36) und
eine gemeinsame stromabwärts angeordnete
Nachfolgevorrichtung bzw. Falle (44) zur Emissionsbegrenzung strömt,
wobei die Nachfolgevorrichtung (44) eine Menge eines
ausgewählten Gasbestandteils des Abgases speichert, wenn das
durch die Nachfolgevorrichtung (44) strömende Abgas
magerer als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis
ist, und wobei die Nachfolgevorrichtung (44) zuvor
gespeicherte Gasbestandteile freisetzt, wenn das durch die
Nachfolgevorrichtung (44) strömende Abgas fetter als das
stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, dadurch
gekennzeichnet,
dass eine Motorsteuerung (14) mit einem Mikroprozessor derart ausgebildet ist, dass diese die Lieferung eines ersten Luft/Kraftstoffgemisches zu jeder Zylindergruppe (30, 32) ermöglicht, wobei das erste Luft/Kraftstoffgemisch durch ein erstes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches magerer als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, wobei eine Menge von NOx in der Nachfolgevorrichtung (44) gespeichert wird, und
dass die Motorsteuerung (14) ferner zur Ermittlung eines Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherten NOx aus der Nachfolgevorrichtung (44) ausgebildet ist, wobei in Reaktion auf die Ermittlung des Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherten NOx ein zweites Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder (18) der ersten Zylindergruppe (30) geliefert wird, während gleichzeitig ein drittes Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder (18) der zweiten Zylindergruppe (32) geliefert wird, wobei das zweite Luft/Kraftstoffgemisch durch ein stöchiometrisches zweites Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, und das dritte Luft/Kraftstoffgemisch durch ein drittes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, und wobei sich das zweite und dritte Luft/Kraftstoffgemisch unter Bildung eines vierten, durch die Nachfolgevorrichtung (44) strömenden Luft/Kraftstoffgemisches vereinigen, und das vierte Luft/Kraftstoffgemisch durch ein viertes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist.
dass eine Motorsteuerung (14) mit einem Mikroprozessor derart ausgebildet ist, dass diese die Lieferung eines ersten Luft/Kraftstoffgemisches zu jeder Zylindergruppe (30, 32) ermöglicht, wobei das erste Luft/Kraftstoffgemisch durch ein erstes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches magerer als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, wobei eine Menge von NOx in der Nachfolgevorrichtung (44) gespeichert wird, und
dass die Motorsteuerung (14) ferner zur Ermittlung eines Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherten NOx aus der Nachfolgevorrichtung (44) ausgebildet ist, wobei in Reaktion auf die Ermittlung des Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherten NOx ein zweites Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder (18) der ersten Zylindergruppe (30) geliefert wird, während gleichzeitig ein drittes Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder (18) der zweiten Zylindergruppe (32) geliefert wird, wobei das zweite Luft/Kraftstoffgemisch durch ein stöchiometrisches zweites Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, und das dritte Luft/Kraftstoffgemisch durch ein drittes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist, und wobei sich das zweite und dritte Luft/Kraftstoffgemisch unter Bildung eines vierten, durch die Nachfolgevorrichtung (44) strömenden Luft/Kraftstoffgemisches vereinigen, und das vierte Luft/Kraftstoffgemisch durch ein viertes Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches fetter als das stöchiometrische Luft/Kraftstoffverhältnis ist.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (14) zur Berechnung eines
ersten Wertes ausgebildet ist, welcher eine angesammelte
Menge von bei der Zuführung des ersten
Luft/Kraftstoffgemisches in der Vorrichtung gespeichertem NOx
repräsentiert, dass die Motorsteuerung zur Bestimmung eines
Referenzwertes ausgebildet ist, der eine aktuelle NOx-
Speicherkapazität für die Vorrichtung repräsentiert, und
dass die Motorsteuerung zum Vergleich des ersten Wertes
mit dem Referenzwert ausgebildet ist.
8. Steuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (14) zur Verzögerung
des Zündfunkens zur zweiten Zylindergruppe (32)
ausgebildet ist, wenn die zweite Zylindergruppe (32) mit dem
dritten Luft/Kraftstoffgemisch betrieben wird.
9. Steuereinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6
bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Motorsteuerung (14) ferner zu einer derartigen Auswahl jeweils des
zweiten und dritten Luft/Kraftstoffverhältnisses
ausgebildet ist, dass ein beim Betrieb der Zylinder (18) der
ersten Zylindergruppe (30) mit dem zweiten
Luft/Kraftstoffgemisch erzeugtes erstes Drehmoment annähernd gleich
einem zweiten Drehmoment ist, welches beim Betrieb der
Zylinder (18) der zweiten Zylindergruppe (32) mit dem
dritten Luft/Kraftstoffgemisch erzeugt wird.
10. Verfahren zur Steuerung des Betriebes einer
Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl von Zylindern (18), welche
jeweils ein Luft/Kraftstoffgemisch unter Erzeugung von
Abgas verbrennen, wobei jeder Zylinder (18) mit einer aus
genau zwei Zylindergruppen (30, 32) ausgewählten
Zylindergruppe verbunden ist und das Abgas aus jedem
Zylinder (18) durch eine aus einer Mehrzahl von
Emissionsbegrenzungsvorrichtungen (34, 36) ausgewählte
Emissionsbegrenzungsvorrichtung (34, 36) strömt, bevor es als
vereinigtes Abgas durch eine gemeinsame
Nachfolgevorrichtung bzw. Falle (44) zur Emissionsbegrenzung strömt,
welche eine Menge eines ausgewählten Gasbestandteils des
Abgases speichert, wenn das durch die Nachfolgevorrichtung
(44) strömende Abgas magerer als ein stöchiometrisches
Luft/Kraftstoffverhältnis ist, und welche zuvor
gespeicherte Gasbestandteile freisetzt, wenn das durch die
Vorrichtung strömende Abgas fetter als das stöchiometrische
Luft/Kraftstoffverhältnis ist, gekennzeichnet durch
folgende Schritte:
Ermittlung eines Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherter Gasbestandteile aus der Nachfolgevorrichtung (44) und, als Reaktion auf die Ermittlung eines Bedürfnisses zur Freisetzung zuvor gespeicherter Gasbestandteile,
Betrieb der Zylinder (18) der ersten Zylindergruppe (30) mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoffgemisch, während gleichzeitig die Zylinder (18) der zweiten Zylindergruppe (32) mit einem ersten fetten Luft/Kraftstoffgemisch betrieben werden, um hierdurch zuvor gespeicherte Gasbestandteile aus der Nachfolgevorrichtung (44) freizusetzen.
Ermittlung eines Erfordernisses zur Freisetzung zuvor gespeicherter Gasbestandteile aus der Nachfolgevorrichtung (44) und, als Reaktion auf die Ermittlung eines Bedürfnisses zur Freisetzung zuvor gespeicherter Gasbestandteile,
Betrieb der Zylinder (18) der ersten Zylindergruppe (30) mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoffgemisch, während gleichzeitig die Zylinder (18) der zweiten Zylindergruppe (32) mit einem ersten fetten Luft/Kraftstoffgemisch betrieben werden, um hierdurch zuvor gespeicherte Gasbestandteile aus der Nachfolgevorrichtung (44) freizusetzen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das Abgas aus den Zylindern (18) der ersten und zweiten
Zylindergruppe (30, 32) durch ein
Luft/Kraftstoffverhältnis charakterisiert ist, welches nicht größer als
ungefähr 0,75 ist, wenn diese jeweils mit dem
stöchiometrischen Luft/Kraftstoffgemisch und dem ersten, fetten
Luft/Kraftstoffgemisch betrieben werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, dass der Zündfunke für die erste Zylindergruppe (32)
verzögert wird, wenn das fette erste
Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder (18) der zweiten
Zylindergruppe (32) geliefert wird.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsdrehmomente der
ersten und zweiten Zylindergruppe (30, 32) angeglichen
werden, wenn die erste und zweite Zylindergruppe (30, 32)
jeweils mit dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoffgemisch
und dem fetten ersten Luft/Kraftstoffgemisch betrieben
werden.
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