Die Erfindung betrifft ein Steuermittel zur Nachbehandlung von Abgasen eines Ver brennungsmotors in einer Abgasanlage sowie einen Fahrzeugantrieb mit einem Verbrennungsmotor, einer Abgasanlage und einem solchen Steuermittel. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Nachbehandlung der Abgase eines Fahr zeugantriebs.

In dem Bestreben, die Schadstoffemissionen in den Abgasen von Verbrennungs motoren von Kraftfahrzeugen immer weiter zu minimieren, verwenden Fahrzeug hersteller immer komplexere Abgasanlagen, die mit ausgeklügelten Betriebsstrate- gien verschiedenste Betriebszustände des Fahrzeugantriebes emissionsarm ge stalten können.

Moderne Abgasanlagen enthalten einen Dreiwegekatalysator (TWC), und typi scherweise auch einen Stickoxid-Speicherkatalysator (NSK) oder einen Partikelfil ter (DPF bei Dieselfahrzeugen oder OPF bei Ottofahrzeugen). Bei gegenwärtigen Fahrzeugmodellen findet beispielsweise in Verbindung mit Ottomotoren häufig eine Kombination von Dreiwegekatalysator und Ottopartikelfilter Anwendung, wenn ein Lambda-1 -Konzept verfolgt wird, während der Dreiwegekatalysator oft in Kombina tion mit einem Stickoxid-Speicherkatalysator verbaut wird, wenn ein Magerbetrieb vorgesehen ist. Insbesondere, um Anforderungen im Rahmen der Real Driving Emissions Normie rung gerecht zu werden, werden mittlerweile teilweise auch Abgasanlagen mit ei nem Stickoxid-Speicherkatalysator und einem Partikelfilter in Fahrzeugen verbaut. Die Möglichkeiten, eine derartige Abgasanlage optimiert hinsichtlich der Ausnut zung möglicher Verbrauchsvorteile zu betreiben, sind allerdings in den bekannten Konzepten noch nicht gänzlich ausgenutzt. Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Steu ermittel zur Nachbehandlung von Abgasen, einen verbesserten Fahrzeugantrieb mit einem solchen Steuermittel und ein verbessertes Verfahren zur Nachbehand lung von Abgasen eines Fahrzeugantriebs bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Steuermittel mit den Merkmalen von An spruch 1 , einen Fahrzeugantrieb mit den Merkmalen von Anspruch 3 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 6. Vorteilhafte Ausführungen der Erfin dung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Steuermittel zur Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors in einer Abgasanlage bereitgestellt, wobei das Steuermittel einen Gemischsteller zum An passen eines Verbrennungsgemischs, insbesondere zum An passen einer Kraftstoffzufuhr und/oder einer Luftzufuhr des Verbrennungsmotors, aufweist. Insbesondere ist der Gemischsteller eine Steuer komponente, die ein Kraftstoffventil und/oder ein Ladeluftventil des Verbrennungs- motors, beispielsweise stufenlos, ansteuern kann.

Das Steuermittel ist insbesondere dazu eingerichtet, Messwerte wenigstens einer Lambdasonde im Abgasstrom zu erfassen und zu verarbeiten, und ist insbeson dere vor einem Dreiwegekatalysator der Abgasanlage angeordnet.

Ferner ist das Steuermittel insbesondere dazu eingerichtet, eine verbleibende Spei- cherfähigkeit eines Speicherkatalysators der Abgasanlage zu ermitteln, insbeson dere anhand von Messwerten eines NO _x -Sensors und/oder durch Auslesen aus ei nem Betriebsmodell, und das Verbrennungsgemisch, insbesondere die Kraftstoff zufuhr und/oder die Luftzufuhr des Verbrennungsgemischs, mittels des Gemisch stellers auf Basis des erfassten Lambdawertes sowie auf Basis der ermittelten Speicherfähigkeit anzupassen.

Das Steuermittel ist zudem dazu eingerichtet, eine verbleibende Filterfähigkeit ei nes Partikelfilters der Abgasanlage zu ermitteln, insbesondere anhand von Mess werten eines Gegendruck-Sensors und/oder durch Auslesen aus einem Betriebs- modell, und das Verbrennungsgemisch, insbesondere einen Kraftstoffanteil und/o der einen Luftanteil des Verbrennungsgemischs, auf Basis des erfassten Lambda wertes sowie auf Basis der ermittelten Filterfähigkeit anzupassen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugantrieb bereitge- stellt, der einen Verbrennungsmotor zur Bereitstellung eines Vortriebsdrehmoments mit einer, insbesondere steuerbaren, Luftzufuhr und einer, insbesondere steuerba ren, Kraftstoffzufuhr, sowie eine Abgasanlage zur Nachbehandlung von Abgasen des Verbrennungsmotors mit einem Dreiwegekatalysator, einem Speicherkatalysa tor, einem Partikelfilter sowie einer im Abgasstrom vor den Katalysatoren angeord- neten Lambdasonde, aufweist. Der Fahrzeugantrieb weist zudem ein Steuermittel gemäß einer Ausführung der Erfindung auf.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Nachbehand lung der Abgase eines Fahrzeugantriebs bereitgestellt, wobei der Fahrzeugantrieb insbesondere gemäß einer Ausführung der Erfindung ausgeführt ist. Das Verfahren weist zumindest folgende Verfahrensschritte auf, wobei die einzel nen Schritte entsprechend der angegebenen Reihenfolge, gegebenenfalls aber auch in einer anderen, im einzelnen Anwendungsfall sinnvoll erscheinenden Rei henfolge durchgeführt werden können: i) Ermitteln einer verbleibenden Speicherfähigkeit eines Speicherkatalysators einer Abgasanlage des Fahrzeugantriebs, insbesondere mittels eines NO _x -Sensors und/oder mittels Rückgriff auf ein Betriebsmodell. ii) Senken eines Kraftstoffanteils eines Verbrennungsgemischs, mit dem ein Ver brennungsmotor des Fahrzeugantriebs betrieben wird, wenn die ermittelte Spei cherfähigkeit größer als ein Speichergrenzwert ist, insbesondere mittels des Ge- mischstellers.

Das Senken des Kraftstoffanteils kann beispielsweise durch ein Senken der einge spritzten Kraftstoffmenge (ggf. bei gleichbleibender Ladeluftmenge) und/oder durch Steigern der Ladeluftmenge (ggf. bei gleichbleibender eingespritzter Kraftstoff menge) erfolgen.

Der Speichergrenzwert kann beispielsweise so bemessen sein, dass ein Magerbe trieb nur dann ausgelöst wird, wenn er sich unter Berücksichtigung weiterer Be- triebsparameter des Fahrzeugantriebs„lohnt“ und/oder wenn zu erwarten ist, dass eine Regeneration der Speicherfähigkeit des Speicherkatalysators aufgrund der demnächst zu erwartenden Lastzustände des Verbrennungsmotors möglich ist, be vor aufgrund des Magerbetriebs die Speicherfähigkeit des Stickoxid-Speicherkata lysators ausgereizt ist. Gemäß einer Ausführung wird ein Lambdawert im Abgasstrom ermittelt, und, ins besondere nur dann, der Kraftstoffanteil gesenkt, wenn der ermittelte Lambdawert fetter ist als ein vorbestimmter Magerbetriebs-Lambdawert. Der Magerbetriebs- Lambdawert kann beispielsweise auf den verwendeten Verbrennungsmotor derart abgestimmt sein, dass bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors beim Magerbe- triebs-Lambdawert ein optimaler Kompromiss aus Verbrauchsvorteil und relevanten Emissionswerten erreicht wird.

Der Erfindung liegt unter anderem die Überlegung zugrunde, dass bei einem Fahr zeugantrieb, dessen Abgasanlage einen Dreiwegekatalysator, einen Partikelfilter und einen Stickoxid-Speicherkatalysator aufweist, durch eine geeignete Betriebs- Strategie die Abgasemissionen am Endrohr für ganz verschiedene auftretende Be triebsfälle minimiert werden können.

Wenn beispielsweise der Motor bei Lambda = 1 betrieben wird, kann bereits der Dreiwegekatalysator aufgrund der stöchiometrischen Zusammensetzung des Ver- brennungsgemischs den größten Anteil der Schadstoff-Emissionen katalytisch um- setzen, ohne einen unerwünschten Überschuss an Stickoxiden und/oder Rußparti keln zu generieren.

Wenn beispielsweise aufgrund von Gemischabweichungen bei einem instationären Betriebszustandswechsel ein mageres Verbrennungsgemisch (Lambda ist größer als 1 ) verbrannt wird, kann der resultierende unerwünschte Überschuss an Stick oxiden im Stickoxid-Speicherkatalysator gepuffert werden.

Wenn beispielsweise aufgrund von Gemischabweichungen bei einem instationären Betriebszustandswechsel ein fettes Verbrennungsgemisch (Lambda ist kleiner als 1 ) verbrannt wird, kann der resultierende unerwünschte Überschuss an Rußpar tikeln im Partikelfilter aufgenommen werden. Gleichzeitig kann der Stickoxid-Spei cherkatalysator während der Verbrennung eines fetten Verbrennungsgemischs regeneriert werden. Die Kohlenstoffoxid- und Kohlenwasserstoff-Reste aus der fet ten Verbrennung werden dann verwendet, um den Sauerstoff der gespeicherten Stickoxide aufzunehmen und diese so abzubauen.

Die Erfindung basiert nun unter anderem auf der Idee, den Lambda wert des Ver brennungsgemischs so zu beeinflussen, dass ein Zusammenspiel der verschiede nen Betriebszustände, wie insbesondere Normalbetrieb (Lambda = 1 ), Magerbe trieb (Lambda ist größer als 1 ) und gegebenenfalls Fettbetrieb (Lambda ist kleiner als 1 ) so zu variieren, dass nötigenfalls der Stickoxid-Speicherkatalysator und nöti genfalls der Partikelfilter regeneriert werden können.

Für eine Regeneration des Partikelfilters bei einem mageren Verbrennungsgemisch ist zum einen eine ausreichende Betriebstemperatur des Partikelfilters nötig, damit die für die Regeneration nötige Wärme überhaupt bereitsteht. Zum anderen muss der Stickoxid-Speicherkatalysator eine ausreichende Speicherfähigkeit aufweisen, um den aus dem Magerbetrieb resultierenden NOx-Überschuss zu puffern. So kann die Regeneration des Partikelfilters neutral bezüglich der NOx-Emissionen am Endrohr durchgeführt werden.

Für die Regeneration des Stickoxid-Speicherkatalysators bei einem fetten Verbren- nungsgemisch ist eine ausreichende Filterfähigkeit des Partikelfilters erforderlich, um den aus dem Fettbetrieb resultierenden Ruß-Überschuss aufzunehmen. So kann die Regeneration des Stickoxid-Speicherkatalysators neutral bezüglich der Ruß- und/oder Kohlenwasserstoff-Emissionen am Endrohr durchgeführt werden. lm Sinne der Erfindung ist dazu vorgesehen, neben der Speicherfähigkeit des Stickoxid-Speicherkatalysators auch die Filterfähigkeit des Partikelfilters in geeig neter Weise zu erfassen.

Auf diese Weise kann der Fahrzeugantrieb mittels des Steuermittels so betrieben werden, dass auch ein zeitweiser Magerbetrieb möglich ist, wenn und solange die verbleibende Speicherfähigkeit des Speicherkatalysators ausreicht, um die Abgas nachbehandlung emissionsneutral am Endrohr zu halten.

Gemäß einer Ausführung weist der Fahrzeugantrieb eine geeignete Partikelfilter- Heizung auf, damit eine Regeneration des Partikelfilters durchgeführt werden kön- nen, wenn dessen Filterfähigkeit einen Filtergrenzwert erreicht oder unterschritten hat.

Die Erfindung hat zum Ziel, vorhandene Gemischabweichungen genauso in diese Betriebsstrategie einzubinden wie auch die gezielte Herbeiführung von Gemischab weichungen. Neben dem gezielten Magerbetrieb zur Kraftstoffeinsparung kann ins- besondere auch gezielt ein fettes Gemisch eingestellt werden, beispielsweise für Diagnosefunktionen und/oder zur Regeneration des Stickoxid-Speicherkatalysa tors.

Um in typischen Fahrzeugkonzepten eine einfache und/oder anpassungsarme Er fassung der Speicherfähigkeit des Speicherkatalysator und/oder der Filterfähigkeit des Partikelfilters zu ermöglichen, weist das Steuermittel gemäß einer Ausführung wenigstens ein Betriebsmodell auf, aus dessen Datenbank entnehmbar ist: a) eine verbleibende Speicherfähigkeit des Speicherkatalysators in Abhängigkeit von er fassten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors und/oder der Abgasanlage, und/oder b) eine verbleibende Filterfähigkeit des Partikelfilters in Abhängigkeit von erfassten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors und/oder der Abgasanlage.

Um das Verbrennungsgemisch insbesondere in seinem Stöchiometrie-Grad zu be einflussen (beispielsweise von stöchiometrisch nach überstöchiometrisch oder un terstöchiometrisch oder von überstöchiometrisch nach u nterstöch i om etri sch oder umgekehrt), ist gemäß einer Ausführung der Gemischsteller dazu eingerichtet, eine Kraftstoffzufuhr und/oder eine Luftzufuhr des Verbrennungsmotors anzupassen.

Gemäß einer Ausführung weist die Abgasanlage stromabwärts des Speicherkataly sators einen NO _x -Sensor zum Erfassen von Stickoxidmesswerten auf, um einen Beladungsgrad und/oder mittelbar eine verbleibende Speicherfähigkeit des Spei cherkatalysators zu ermitteln, wobei insbesondere dazu unmittelbar ein NOx-Ge- halt im Abgas stromabwärts des Speicherkatalysators erfasst wird, und aus den er fassten Werten ein Beladungsgrad und/oder eine verbleibende Speicherfähigkeit ermittelt werden. Die Speicherfähigkeit kann zusätzlich oder alternativ auch unter Rückgriff auf ein geeignetes Betriebsmodell ermittelt werden.

Um einen Beladungsgrad - und insbesondere darüber mittelbar eine verbleibende Filterfähigkeit - des Partikelfilters ermitteln zu können, weist gemäß einer Ausfüh rung die Abgasanlage einen Gegendrucksensor zum Erfassen eines Druckabfalls an dem Partikelfilter auf. Die Filterfähigkeit kann zusätzlich oder alternativ auch un- ter Rückgriff auf ein geeignetes Betriebsmodell ermittelt werden.

Damit der Fahrzeugantrieb im Sinne der Erfindung ohne einen NO _x -Durchbruch zum Endrohr betrieben werden kann, wird gemäß einer Ausführung der Verbren nungsmotor höchstens solange bei dem Magerbetriebs-Lambdawert betrieben, bis die ermittelte Speicherfähigkeit den Speichergrenzwert erreicht hat. Damit nötigenfalls eine rechtzeitige Regeneration des Stickoxid-Speicherkatalysa tors sichergestellt ist, werden gemäß einer Ausführung die folgenden Verfahrens schritte durchgeführt: a) Ermitteln einer verbleibenden Filterfähigkeit eines Partikel filters der Abgasanlage; b) Steigern eines Kraftstoffanteils des Verbrennungsge- mischs, wenn die ermittelte Speicherfähigkeit kleiner gleich dem Speichergrenzwert ist und die ermittelte Filterfähigkeit des Partikelfilters größer als ein Filtergrenzwert. Das Einstellen eines solchen, fetten Verbrennungsgemischs kann insbesondere einhergehen mit der Durchführung von Diagnosefunktionalitäten.

Insbesondere werden Verfahren gemäß einer Ausführung der Erfindung nur durch geführt, wenn eine Vortriebsanforderung und/oder andere Randbedingungen für den Verbrennungsmotor aus dem Betrieb des Fahrzeugantriebs und/oder des Fahrzeuges ein mageres Verbrennungsgemisch erlauben.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der verschiedenen Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungs- möglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen,

Fig. 1 in einer Schemadarstellung einen Fahrzeugantrieb mit einem Verbren nungsmotor, einer Abgasanlage und einem Steuermittel gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung; und Fig. 2 ein schematisches Schaubild zur Verdeutlichung eines Verfahrens nach einer beispielhaften Ausführung der Erfindung unter Verwendung des Fahrzeugantriebs nach Figur 1.

In Figur 1 ist ein Fahrzeugantrieb 1 gezeigt, der einen Verbrennungsmotor 2 zur Bereitstellung eines Vortriebsdrehmoments mit einer steuerbaren Luftzufuhr 4 und einer steuerbaren Kraftstoffzufuhr 6 aufweist. Beim dargestellten Ausführungsbei spiel handelt es sich um einen Ottomotor mit vier Zylindern 3, wobei an jedem Zy linder 3 eine Kraftstoffeinspritzung 5 angeordnet ist. Selbstverständlich kann auch eine andere Anzahl von Zylindern vorgesehen sein.

Ferner ist die Erfindung selbstverständlich auch beispielsweise mit einem Diesel- motor (insbesondere mit einer ungeregelten Luftzufuhr) als Fahrzeugantrieb im Sinne einer entsprechend ausgebildeten beispielhaften Ausführung der Erfindung verwendbar.

Der Fahrzeugantrieb 1 weist zudem eine Abgasanlage 8 zur Nachbehandlung von Abgasen 10 des Verbrennungsmotors 2 auf. Die Abgasanlage 8 weist einen Drei- wegekatalysator 12, einen als Stickoxid-Speicherkatalysator ausgebildeten Spei cherkatalysator 14, einen als Ottopartikelfilter ausgebildeten Partikelfilter 16 sowie eine im Abgasstrom vor den Katalysatoren 12, 14 angeordnete Lambdasonde 18 auf. Die Abgasanlage 8 weist stromabwärts des Speicherkatalysators 14 einen NO _x - Sensor 20 zum Erfassen von Stickoxidmesswerten auf. Zudem weist die Abgasan lage 2 einen Gegendrucksensor 22 zum Erfassen eines Druckabfalls an dem Parti kelfilter 16 auf. Der Fahrzeugantrieb 1 weist darüber hinaus ein Steuermittel 24 zur Nachbehand lung der Abgase des Verbrennungsmotors 2 in der Abgasanlage 8 auf. Das Steuer mittel 24 weist einen Gemischsteller 26 zum Anpassen eines Verbrennungsge- mischs (vgl. Bezugszeichen 28 in Figur 2) auf. Der Gemischsteller 26 ist dazu ein gerichtet, die Kraftstoffzufuhr 6 und/oder die Luftzufuhr 4 des Verbrennungsmo- tors 2 hinsichtlich eines bei der Verbrennung vorliegenden Lambdawertes XG anzu passen.

Das Steuermittel 24 ist dazu eingerichtet, Messwerte l der Lambdasonde 18 im Abgasstrom vor dem 3-Wege-Katalysator 12 der Abgasanlage 8 zu erfassen und zu verarbeiten. Darüber hinaus ist das Steuermittel 24 dazu eingerichtet, eine ver- bleibende Speicherfähigkeit £s des Speicherkatalysators 14 der Abgasanlage 8 zu ermitteln, insbesondere anhand von Messwerten des NO _x -Sensors 20 und/oder durch Auslesen aus einem Betriebsmodell 30, das in einer Datenbank 32 des Steu- ermittels 24 hinterlegt ist. Auf Basis der ermittelten Speicherfähigkeit £s kann das Steuermittel 24 die Kraftstoffzufuhr 6 und/oder die Luftzufuhr 4 und damit das Ver- brennungsgemisch 28 insbesondere hinsichtlich seines Lambdawertes XG bei der Verbrennung anpassen. Die Anpassung erfolgt auf Basis der mittels des NO _x -Sen sors 20 und/oder des Betriebsmodells 30 ermittelten Speicherfähigkeit £s sowie auf Basis des erfassten Lambdawertes l.

Das Steuermittel 24 ist dazu eingerichtet, eine verbleibende Filterfähigkeit £F des Partikelfilters 16 der Abgasanlage 8 zu ermitteln, insbesondere anhand von Mess werten des Gegendrucksensors 22 und/oder durch Auslesen aus dem Betriebsmo dell 30. Das Steuermittel 24 kann das Verbrennungsgemisch 28 auf Basis des er fassten Lambdawertes sowie auf Basis der ermittelten Filterfähigkeit [F anpassen. Das Betriebsmodell 30 ist im Ausführungsbeispiel insbesondere so aufgebaut, dass seiner Datenbank 32 sowohl die verbleibende Speicherfähigkeit £s des Speicher katalysators 14 als auch die verbleibende Filterfähigkeit £F des Partikelfilters 16, je weils in Abhängigkeit von erfassten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 2 und/oder der Abgasanlage 8 entnommen werden kann. Ggf. können auch Betriebs zustände des Fahrzeuges im Betriebsmodell 30 berücksichtigt sein.

Nachfolgend ist anhand der Darstellungen der Figuren 1 und 2 die Durchführung eines beispielhaften Verfahrens zur Nachbehandlung der Abgase des Fahrzeugan triebs gemäß Figur 1 detailliert beschrieben. Figur 2 zeigt dazu ein Schaubild, in welchem ein Kreisdiagramm 40 dargestellt ist.

In dem Kreisdiagramm ist die vergehende Zeit t entlang der Drehung um den Mit telpunkt des Kreisdiagramms angezeichnet. Die Darstellung des Schaubildes 40 soll mit der runden, geschlossenen Ausgestaltung einen wiederkehrenden Zyklus darstellen, welcher sich aus dem Durchführen des beispielhaften Verfahrens erge- ben kann.

Im Kuchendiagramm 40 ist auf dem äußeren Ring 42 der mittels des Gemischstel lers 26 zu einem jeweiligen Zeitpunkt mittels der Lambda-Sonde 18 gemessenen Lambda-Wert l angezeichnet. Auf dem mittleren Ring 44 ist die Entwicklung der Speicherfähigkeit £s des Stickoxid-Speicherkatalysators 14 dargestellt. Auf dem in- neren Ring 46 ist die Entwicklung der Filterfähigkeit ]TF des Partikelfilters 16 zum jeweiligen Zeitpunkt dargestellt.

Zum Zeitpunkt to wird der Verbrennungsmotor 2 mit einem Verbrennungsgemisch 28 betrieben, das zumindest im Wesentlichen (und ggf. mit einem vernachlässigba ren Zeitversatz aus der Messung) den gemessenen Lambdawert l=1 aufweist. In der Folge kommt es wegen der stöchiometrischen Verbrennung nicht zu einer nennenswerten Beladung des Speicherkatalysators 14 mit Stickoxiden oder zu ei ner nennenswerten Beladung des Partikelfilters 16 mit Rußpartikeln. Dementspre chend bleiben die verbleibende Speicherfähigkeit _s und die verbleibende Filterfä higkeit XF im Wesentlichen konstant. In der Folge des Zeitpunkts to wird die verbleibende Speicherfähigkeit _s des Spei cherkatalysators 14 ermittelt, indem ein Wert für die Stickoxidbelastung im Ab gasstrom nach dem Speicherkatalysator 14 mittels des NO _x -Sensors 14 erfasst wird. Aus diesem erfassten Wert wird mittels eines Vergleichs mit hinterlegten Wer- ten im Betriebsmodell 30 die verbleibende Speicherfähigkeit £s des Speicherkata lysators 14 ermittelt.

Im Ausführungsbeispiel ist bis zum Zeitpunkt ti sichergestellt, dass die verblei bende Speicherfähigkeit £s des Speicherkatalysators 14 größer ist als ein Spei chergrenzwert Xso. Daraufhin wird zum Zeitpunkt ti mittels des Gemischstellers 26 der Lambda wert G des Verbrennungsgemischs 28 in den mageren Bereich ver stellt, gemäß einer Ausführung solange bis ein Magerbetriebs-Lambdawert M er reicht ist. Dazu kann beispielsweise die Kraftstoffzufuhr 6 zurückgefahren werden, insbesondere mittels eines Kraftstoffventils 34 (alternativ oder zusätzlich kann auch die Luftzufuhr 4 hochgefahren werden, insbesondere mittels eines Ladeluftventils 36).

Anschließend an den Zeitpunkt L wird der Fahrzeugantrieb 1 also im mageren Lambda-Bereich betrieben (l>1 ). Bei magerer Verbrennung entsteht in den Abga sen ein Stickoxidüberschuss, welcher den Speicherkatalysator 14 nach und nach mit NO _x -Molekülen belädt, sodass die verbleibende Speicherfähigkeit [s kontinu- ierlich sinkt.

Gleichzeitig kann bei magerer Verbrennung der Partikelfilter 16 regeneriert werden, sodass dessen verbleibende Filterfähigkeit £F ansteigt. Zur Regeneration des Parti kelfilters 16 wird der Saue rstoff ü berschuss der mageren Verbrennung verwendet. Zusätzlich ist eine gewisse Mindesttemperatur erforderlich, damit die Kohlenwas- serstoffe in den Rußpartikeln gemeinsam mit dem Sauerstoff, insbesondere pyroly tisch, verbrennen. Dazu kann im Ausführungsbeispiel entweder eine zusätzliche Partikelfilterheizung vorgesehen sein, oder der Zeitversatz zur Nutzung der Kataly sator-Exotherme bei der Aufheizung des Partikelfilters 16 wird hingenommen. Der Vertrieb des Fahrzeugantriebs 1 bei magerem Verbrennungsgemisch 28 führt zu Kraftstoffve rb ra u ch s- Vo rte i I en . Der magere Betrieb kann aufrechterhalten wer den, bis die Speicherfähigkeit Xs den Speichergrenzwert £so erreicht hat, sodass ein weiterer Magerbetrieb (zumindest bald) eine erhöhte NO _x -Emission am Endrohr nach sich ziehen würde, weil im Speicherkatalysator 14 keine weiteren Stickoxide mehr gepuffert werden können.

Im Ausführungsbeispiel ist diese Situation zum Zeitpunkt t ₂ erreicht. Sobald das Steuermittel 24 die unzureichende verbleibende Speicherfähigkeit _s ermittelt hat, regelt es mittels des Gemischstellers 26 den Lambda wert auf XG < 1 und stellt da mit ein fettes Verbrennungsgemisch ein. In diesem Betriebszustand (zeitlich nach t ₂ ) kann der Speicherkatalysator 14 mit dem Überschuss an Kohlenstoffoxiden und/oder Kohlenwasserstoffen in den Verbrennungsabgasen regeneriert werden, sodass die verbleibende Speicherfähigkeit £s ansteigt, und mit der Zeit wieder über den Speichergrenzwert £so steigt. Der Partikelfilter 16 sorgt bei dem fetten Betrieb dafür, dass der Überschuss an

Rußpartikeln nicht in die Umgebung gelangt, sondern im Partikelfilter verfängt. Dies kann der Partikelfilter 16 allerdings nur leisten, wenn die verbleibende Filterfähig keit XF zum Zeitpunkt t ₂ größer ist als ein Filtergrenzwert £F _O . Deshalb wird vor dem Schalten des fetten Betriebs zunächst mittels des Gegendrucksensors 22 ein Druckabfall am Partikelfilter 16 gemessen. Im Betriebsmodell 30 wird der gemes sene Druckabfall mit einer entsprechenden verbleibenden Filterfähigkeit _F in Ver bindung gebracht. Ein fetter Betrieb wird im Ausführungsbeispiel nur geschalten, wenn die verbleibende Filterfähigkeit £F größer ist als der Filtergrenzwert £>o.

Der fette Betrieb wird im Normalfall nur kurz geschalten; in der Darstellung bis zum Zeitpunkt t ₃ . Spätestens endet dieser Betriebszustand, wenn den Filtergrenz wert XF _O erreicht, weil anschließend die Rußpartikelfilterung nicht mehr funktioniert. Im Normalfall reichen aber wenige Sekunden zwischen t ₂ und h aus, um den Spei cherkatalysator 14 in einem ausreichenden Maße zu regenerieren.

Wie durch die Form des Kuchendiagramms angedeutet ist, kann durch die wech- selweise Regeneration des Speicherkatalysators 14 und des Partikelfilters 16 über längere Zeiträume beim Betrieb des Verbrennungsmotors 2 ein Kraftstoff-sparen- des mageres Verbrennungsgemisch verwendet werden, ohne dass zu irgendeinem Zeitpunkt eine unerwünschte Menge an Stickoxiden oder Rußpartikeln in die Um gebung entweichen würde.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Fahrzeugantrieb

2 Verbrennungsmotor

3 Zylinder

4 Luftzufuhr

5 Kraftstoffeinspritzung

6 Kraftstoffzufuhr

8 Abgasanlage

10 Abgase

12 Dreiwegekatalysator

14 Speicherkatalysator

16 Partikelfilter

18 Lambdasonde

20 NO _x -Sensor

22 Gegendrucksensor

24 Steuermittel

26 Gemischsteller

28 Verbrennungsgemisch

30 Betriebsmodell

32 Datenbank

34 Kraftstoffventil

36 Ladeluftventil

Xs verbleibende Speicherfähigkeit so Grenzwert der Speicherfähigkeit >> verbleibende Filterfähigkeit

SR _O Grenzwert der Filterfähigkeit l gemessener Lambdawert

XG eingestellter Lambda wert l _M Magerbetriebs-Lambdawert t Zeit