具有带有氧存储器的废气催化器的内燃机的废气后处理制造技术

一种内燃机，其尤其可以设置用于驱动机动车，并且其具有燃烧发动机(1)和带有废气后处理设备(11)的废气管线(8)，其中，废气后处理设备(11)包括带有氧存储器的废气催化器(12)，该内燃机被如此运行，使得在未点火的惯性运行或不运行之后的燃烧发动机(1)的点火运行开始时，根据氧存储器的填充水平暂时控制由燃烧发动机(1)产生的废气质量流的大小。动机(1)产生的废气质量流的大小。动机(1)产生的废气质量流的大小。

【技术实现步骤摘要】
具有带有氧存储器的废气催化器的内燃机的废气后处理


[0001]本专利技术涉及一种用于运行内燃机的方法，该内燃机具有燃烧发动机和带有废气后处理设备的废气管线，其中，废气后处理设备包括带有氧存储器的废气催化器。

技术介绍

[0002]废气催化器(如尤其三元催化器)可以具有氧存储器，即用于存储氧的限定容量。在内燃机(其在废气管线中包括这样的三元催化器)的燃烧发动机的稀薄(mager)运行中，过量的、包含在原始废气中的氧被储存在氧存储器中，而在富余(fett)运行中，所储存的氧被用于所提到的转化。氧的这样的有规律交替式储存和调取(Auslagern)在此也发生在如下燃烧发动机中，该燃烧发动机如这在外源点火的且定量调节的汽油发动机中常见的那样以基本上按化学计量的燃烧空气比(即以λ≈1)运行。为了实现这样的按化学计量的燃烧空气比，即通常借助于至少一个所谓的氧传感器来分析废气中的残余氧含量，并将其用于调节后续燃烧过程的空气燃料质量比。但这样的反应调节导致，实际燃烧空气比在按化学计量的燃烧空气比附近通常相对较窄的范围内波动。就此而言已知的是，针对燃烧空气比主动实施所谓的固有频率调节，在该固有频率调节中燃烧发动机限定交替地稍微富余(即以略微低于化学计量的燃烧空气比(λ＜1))以及稍微稀薄(即以略微超过化学计量的燃烧空气比(λ＞1))运行。于是，在与按化学计量的燃烧空气比存在限定偏差的情况下，进行富余运行和稀薄运行之间的转换。
[0003]如果燃烧发动机在一段时间未点火运行，那么内燃机的这样的运行可能产生问题。这可能是这种情况：该燃烧发动机被带动(惯性运行(Schubbetrieb))或者该燃烧发动机例如在自动停止功能的范畴内停止运行，其中，燃烧发动机不会随着燃油喷射的结束而立即停止，而是还进行输出轴(曲轴)的一些转动。在这样的未点火运行中，燃烧发动机将主要由空气组成并且因此包含大量氧的废气输送到废气管线中。该氧被储存到氧存储器中，并且因此导致氧存储器的填充水平升高，通常直到氧存储器的氧存储器容量完全耗尽。如果燃烧发动机随后再度点火运行，则在相对较短但不可忽视的时间段内没有(足够的)氧存储器容量供使用，这可导致氮氧化物排放增加。为了避免这种情况，这样的燃烧发动机经常在点火运行开始之后短时间基本上富余地运行，然而，这与燃料消耗增加和因此CO2排放增加的问题相联系。此外，由于同时存在未燃烧的碳氢化合物和氮氧化物，在此可造成相关量的氨(NH3)的不期望的形成。
[0004]DE 102 23 733 A1公开了在不运行之后并且为了按设置再度开始运行在短时间内向燃烧发动机供应燃料，而不点燃该燃料。转移到废气管线中的该燃料会导致存储在氧存储器中的氧的调取，由此会确保随着再度开始燃烧发动机的点火运行，氧存储器具有足够低的填充水平。然而，燃料消耗增加和因此CO2排放增加的问题没有由此解决。
[0005]US 2006/0021330 A1描述了一种方法，在该方法中，在再度开始燃烧发动机的运行之后，在废气催化器上游的第一部位处以及在废气催化器下游的第二部位处测量废气的氧含量，并且根据测量值的差来影响燃烧发动机的控制。
[0006]此外，在US 2007/0163540 A1中公开了一种用于以废气后处理为重点运行内燃机的方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的在于，尽可能避免与在燃烧发动机运行开始时氧存储器的高填充水平相联系的问题。
[0008]该目的可以通过根据本专利技术的方法来实现。该方法的有利实施方式由本专利技术的后续描述得到。
[0009]根据本专利技术设置成，如此运行如下内燃机，该内燃机尤其可以设置用于驱动机动车并且该内燃机具有燃烧发动机和带有废气后处理设备的废气管线，其中，废气后处理设备包括具有氧存储器的废气催化器，使得在未点火的惯性运行或不运行之后的燃烧发动机的点火运行开始时，根据氧存储器的填充水平(可变地)暂时控制或影响由燃烧发动机产生的废气质量流的大小。
[0010]相应地，燃烧发动机的运行或由其产生的驱动功率(其对由燃烧发动机产生的废气的质量流具有直接影响)不仅仅根据当前的功率要求来执行，而是至少还考虑氧存储器的填充水平来执行。由此可以设置成，在氧存储器的填充水平处于极限值之上时，燃烧发动机的运行功能(例如具体地在理论驱动力矩和/或理论燃烧室填充和/或新鲜气体和/或废气的理论质量流方面)被如此限制，使得出现相对较小的废气质量流(与在没有限制的情况下相应的运行相比)。这样的相对较小的废气质量流可以有助于此：在通过正常运行执行氧存储器的再度受调节进行的填充和排空之前，尽管在点火运行开始时存在相对较高的填充水平仍不完全耗尽氧存储器的容量。正常运行在此理解为，借助于废气催化器的废气后处理不再受由于燃烧发动机的未点火的惯性运行或不运行而引入到废气管线中的氧的影响。通过根据本专利技术的方法，也可以在燃烧发动机的运行开始时不久或立即尽可能在很大程度上防止氮氧化物通过废气催化器的逃出(Schlupf)。
[0011]燃烧发动机的运行功能的限制也可导致由燃烧发动机产生的驱动功率的限制，从而原则上可能的是，燃烧发动机由于该限制而提供比该燃烧发动机在没有相应的功率要求中没有限制的情况下将提供的驱动功率更低的驱动功率。为了使这样的限制或其影响保持尽可能低，仅当也确实需要该限制时才会实施该限制，这可通过极限值的限定来确保。如果氮氧化物存储器的填充水平在点火运行开始时处于极限值之下，则与此相应地可以取消相应的限制，并且因此燃烧发动机的运行或由其产生的驱动功率必要时可以仅根据当前的功率需求来控制，然而至少不根据氧存储器的填充水平来控制。
[0012]极限值在此不必固定地限定。而是可以是有意义的是，根据内燃机的运行参数可变地改变该极限值，从而在第一惯性运行或不运行之后的第一点火运行开始时，可以设置有与在第二惯性运行或不运行之后的第二点火运行开始时不同的极限值。由此例如可以考虑，由燃烧发动机产生的原始废气根据内燃机的多个运行参数(例如燃烧发动机的运行温度、功率要求的水平、必要时设置的废气再循环的速率等)可以具有不同的成分，并且因此还可以具有不同量的有害物质和尤其还有氮氧化物。与此相应地，对于内燃机的某些运行参数可以设置相对较高的极限值，因为在考虑这些运行参数的情况下能够以此为出发点：氧存储器的余下的相对较小的氧存储器容量足以避免氮氧化物通过废气催化器的逃出。反
之，对于某些其他运行参数，可能需要相对较低的极限值，以便以足够的可靠性避免氮氧化物的这样的逃出。
[0013]此外，燃烧发动机的运行功能的限制(倘若需要这样的限制)也应仅如此在很大程度上实施，如这对于实现所力求的目标(即尽可能避免氮氧化物通过废气催化器的逃出)必需的那样。与此相应地，优选地可以设置成，氧存储器的填充水平越高，燃烧发动机的运行功能的限制就选择得越大。当燃烧发动机的点火运行以例如完全填充的氧存储器(和相应地基本上为零的氧存储器容量)开始时，因此可设置有燃烧发动机的运行功能的比这在氧存储器(其仍具有不可忽视的氧存储器容量)被填充超过极限值的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于运行内燃机的方法，所述内燃机具有燃烧发动机(1)和带有废气后处理设备(11)的废气管线(8)，其中，所述废气后处理设备(11)包括带有氧存储器的废气催化器(12)，其特征在于，在所述燃烧发动机(1)的未点火的惯性运行或不运行之后的所述燃烧发动机(1)的点火运行开始时，根据所述氧存储器的填充水平(F)暂时控制由所述燃烧发动机(1)产生的废气质量流的大小。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述氧存储器的填充水平(F)处于极限值(F1)之上时，所述燃烧发动机(1)的运行功能被如此限制，使得出现相对较小的废气质量流。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述内燃机的运行参数可变地选择所述极限值(F1)。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述氧存储器的填充水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：