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Title:
METHOD AND DEVICE FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/030709
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an internal combustion engine (14) which is equipped with an SCR system that comprises an SCR catalyst (23). In order to operate the internal combustion engine (14), an ammonia loading degree (NH3_LD) of the SCR catalyst is determined and set. Depending on at least one operating variable of the internal combustion engine (14), an actual nitrogen oxide content (NOX_AV) of an exhaust gas from the internal combustion engine (14) is determined. Depending on the determined or set ammonia loading degree (NH3_LD) and depending on the determined actual nitrogen oxide content (NOX_AV) of the exhaust gas, a desired basic value (NH3_MASS_BAS) of an ammonia medium mass is determined which is to be metered to the exhaust gas section for converting the nitrogen oxide of the exhaust gas. A desired value (NH3_MASS_SP) of the ammonia medium mass is determined in such a way that the desired value (NH3_MASS_SP) of the ammonia medium mass oscillates around the desired basic value (NH3_MASS_BAS) of the ammonia medium mass and that the desired oscillating value (NH3_MASS_SP) of the ammonia medium mass corresponds on average at least approximately to the determined desired basic value (NH3_MASS_BAS) of the ammonia medium mass. Depending on the determined desired value (NH3_MASS_SP) of the ammonia medium mass, an actuating signal for an actuating element is determined for converting the desired value (NH3_MASS_SP) of the ammonia medium mass, the position of said actuating element affecting an actually metered ammonia medium mass.

Inventors:
FOKKELMAN JORIS (DE)
KOOPS INGO (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/061626
Publication Date:
March 12, 2009
Filing Date:
September 03, 2008
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (DE)
FOKKELMAN JORIS (DE)
KOOPS INGO (DE)
International Classes:
F01N3/20; F01N9/00
Foreign References:
EP0775013A11997-05-28
EP0515857A11992-12-02
US6427439B12002-08-06
Attorney, Agent or Firm:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (München, DE)
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Claims:

Patentansprüche :

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (14) mit einem SCR-System, das einen SCR-Katalysator (23) umfasst, bei dem

- ein Ammoniak-Beladungsgrad (NH3_LD) des SCR-Katalysators (23) ermittelt oder eingestellt wird,

- abhängig von zumindest einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (14) ein aktueller Stickoxidgehalt (NOX AV) eines Abgases der Brennkraftmaschine (14) ermittelt wird,

- abhängig von dem ermittelten bzw. eingestellten Ammoniak- Beladungsgrad (NH3_LD) und abhängig von dem ermittelten aktuellen Stickoxidgehalt (NOX AV) des Abgases ein Basissollwert

(NH3_MASS_BAS) einer Ammoniakmediummasse ermittelt wird, die dem Abgastrakt zum Umwandeln des Stickoxids des Abgases zuzumessen ist,

- ein Sollwert (NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse so ermittelt wird, dass der Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse um den Basissollwert (NH3 MASS BAS) der Ammoniakmediummasse schwingt und dass der schwingende Sollwert

(NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse im Mittel dem ermittelten Basissollwert (NH3_MASS_BAS) der Ammoniakmediummasse zumindest näherungsweise entspricht,

- abhängig von dem ermittelten Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse zum Umsetzen des Sollwerts (NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse ein Stellsignal für ein Stellglied ermittelt wird, dessen Stellung sich auf eine tatsächlich zugemessene Ammoniakmediummasse auswirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Sollwert

(NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse zunächst so ermittelt wird, dass der Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse zunächst größer als der Basissollwert (NH3_MASS_BAS) der Ammoniakmediummasse ist, und bei dem anschließend der Sollwert

(NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse so ermittelt wird, dass der Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse um den Basissollwert (NH3 MASS BAS) der Ammoniakmediummasse schwingt.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Sollwert (NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse so ermittelt wird, dass der Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse so lange größer als der Basissollwert (NH3 MASS BAS) der Ammoniakmediummasse ist, bis der Ammoniak-Beladungsgrad

(NH3_LD) des SCR-Katalysators (23) größer als ein vorgegebener erster Schwellenwert (THD_1) ist oder bis der aktuelle Stickoxidgehalt (NOX AV) des Abgases kleiner als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert (THD_2) ist, und dass anschließend der Sollwert (NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse kleiner als der Basissollwert (NH3_MASS_BAS) der Ammoniakmediummasse ist.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse so ermittelt wird, dass der Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse so lange kleiner als der Basissollwert (NH3_MASS_BAS) der Ammoniakmediummasse ist, bis der Ammoniak-Beladungsgrad

(NH3_LD) des SCR-Katalysators (23) kleiner als ein vorgegebener dritter Schwellenwert (THD 3) ist oder bis der aktuelle Stickoxidgehalt (NOX_AV) des Abgases größer als ein vorgegebener vierter Schwellenwert (THD 4) ist, und dass anschließend der Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse größer als der Basissollwert (NH3 MASS BAS) der Ammoniakmediummasse ist.

5. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (14) mit einem SCR-System, das einen SCR-Katalysator (23) umfasst, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist,

- einen Ammoniak-Beladungsgrad (NH3 LD) des SCR-Katalysators (23) zu ermitteln oder einzustellen,

- abhängig von zumindest einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (14) einen aktuellen Stickoxidgehalt (NOX_AV) eines Abgases der Brennkraftmaschine (14) zu ermitteln,

- abhängig von dem ermittelten bzw. eingestellten Ammoniak- Beladungsgrad (NH3 LD) und abhängig von dem ermittelten aktu-

eilen Stickoxidgehalt (NOX AV) des Abgases einen Basissollwert (NH3_MASS_BAS) einer Ammoniakmediummasse zu ermitteln, die dem Abgastrakt zum Umwandeln des Stickoxids des Abgases zuzumessen ist,

- einen Sollwert (NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse so zu ermitteln, dass der Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse um den Basissollwert (NH3 MASS BAS) der Ammoniakmediummasse schwingt und dass der schwingende Sollwert

(NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse im Mittel dem ermittelten Basissollwert (NH3_MASS_BAS) der Ammoniakmediummasse zumindest näherungsweise entspricht,

- abhängig von dem ermittelten Sollwert (NH3_MASS_SP) der Ammoniakmediummasse zum Umsetzen des Sollwerts (NH3 MASS SP) der Ammoniakmediummasse ein Stellsignal für ein Stellglied zu ermitteln, dessen Stellung sich auf eine tatsächlich zugemessene Ammoniakmediummasse auswirkt.

Description:

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine hat ein SCR-System, das einen SCR-Katalysator umfasst. Abhängig von zumindest einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine wird ein aktueller Stickoxidgehalt eines Abgases der Brennkraftmaschine ermittelt. Abhängig von dem ermittelten aktuellen Stickoxidgehalt des Abgases wird ein Basissollwert einer Ammoniakmediummasse ermittelt. Die Ammoniakmediummasse ist dem Abgastrakt zum Umwandeln des Stickoxids des Abgases zuzumessen .

Zur Reduzierung eines Stickoxidgehalts im Abgas einer Brennkraftmaschine kann eine Abgasnachbehandlung mit wässriger Harnstofflösung und einem SCR-Katalysator durchgeführt werden. Die wässrige Harnstofflösung kann auch als Harnstoff bezeichnet werden. Zur Abgasnachbehandlung wird die wässrige Harnstofflösung mit einer Flüssigkeitspumpe zu einem Harnstoffeinspritzventil gepumpt, das die Harnstofflösung stromaufwärts des SCR-Katalysators in einen Abgasstrom in einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine zumisst. Die Harnstofflösung reagiert in dem heißen Abgasstrom zu Ammoniak und Kohlendioxid. In dem SCR-Katalysator reagiert dann der Ammoniak mit dem Stickoxidgemisch des Abgases zu Stickstoff und Wasser .

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine besonders effektive Abgasnachbehandlung mittels eines SCR-Systems der Brennkraftmaschine ermöglichen .

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine hat ein SCR-System, das einen SCR- Katalysator umfasst. Ein Ammoniakbeladungsgrad des SCR- Katalysators wird ermittelt oder eingestellt. Abhängig von zumindest einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine wird ein aktueller Stickoxidgehalt eines Abgases der Brennkraftmaschine ermittelt. Abhängig von dem ermittelten beziehungsweise eingestellten Ammoniakbeladungsgrad und abhängig von dem ermittelten aktuellen Stickoxidgehalt des Abgases wird ein Basissollwert einer Ammoniakmediummasse ermittelt. Die Ammoniakmediummasse ist dem Abgastrakt zum Umwandeln des Stickoxids des Abgases zuzumessen. Ein Sollwert der Ammoniakmasse wird so ermittelt, dass der Sollwert der Ammoniakmediummasse um den Basissollwert der Ammoniakmediummasse schwingt und dass der schwingende Sollwert der Ammoniakmediummasse im Mittel dem ermittelten Basissollwert der Ammoniakmediummasse zumindest näherungsweise entspricht. Abhängig von dem ermittelten Sollwert der Ammoniakmediummasse wird zum Umsetzen des Sollwerts der Ammoniakmediummasse ein Stellsignal für ein Stellglied ermittelt, dessen Stellung sich auf eine tatsächlich zugemessene Ammoniakmediummasse auswirkt.

Die Betriebsgröße der Brennkraftmaschine umfasst beispielsweise eine Last, eine Drehzahl und/oder eine Verbrennungstemperatur bei einem Verbrennungsprozess der Brennkraftmaschine. Dass der Sollwert der Ammoniakmediummasse um den Basissollwert der Ammoniakmediummasse schwingt, bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein Verlauf des Sollwerts der Ammoniakmediummasse eine Schwingung um einen Verlauf des Basissollwerts der Ammoniakmediummasse vollzieht. Dass der schwingende Sollwert der Ammoniakmediummasse im Mittel dem ermittelten Basissollwert der Ammoniakmediummasse zumindest näherungsweise

entspricht, bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Mittelung des Verlaufs des Sollwerts der Ammoniakmediummasse einer Mittelung des Verlaufs des Basissollwerts der Ammoniakmediummasse zumindest näherungsweise entspricht. Der Ausdruck "beziehungsweise" wird in dieser Patentanmeldung in seiner ursprünglichen Bedeutung verwendet. Somit verknüpft "beziehungsweise" zwei Elemente einer mehrteiligen Aussage, wenn sich diese Elemente jeweils ausschließlich auf unterschiedliche vorher genannte Substantive beziehen.

Das Ansteuern des Stellglieds mittels des ermittelten Stellsignals bewirkt im fehlerfreien Betrieb der Brennkraftmaschine, dass die tatsächlich zugemessene Ammoniakmediummasse während einer ersten Zeitdauer größer als die Ammoniakmediummasse ist, die zum Umwandeln des Stickoxids in dem Abgas benötigt wird, und dass während einer zweiten Zeitdauer die tatsächlich zugemessene Ammoniakmediummasse kleiner als die zum Umwandeln des Stickoxids benötigte Ammoniakmediummasse ist. Dies führt dazu, dass während der ersten Zeitdauer der Beladungsgrad des SCR-Katalysators zunimmt und dass während der zweiten Zeitdauer der Beladungsgrad des SCR-Katalysators abnimmt. Dies kann zu einer besonders effektiven Aufnahme des Ammoniaks durch den SCR-Katalysator und zu einem besonders effektiven Umwandeln des Stickoxids des Abgases mittels des Ammoniaks beitragen. Dies trägt zu einer besonders effektiven Abgasnachbehandlung des Abgases der Brennkraftmaschine mittels des SCR-Systems bei.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Sollwert der Ammoniakmediummasse zunächst so ermittelt, dass der Sollwert der Ammoniakmediummasse zunächst größer als der Basissollwert der Ammoniakmediummasse ist. Anschließend wird der Sollwert der Ammoniakmediummasse so ermittelt, dass der Sollwert der Ammoniakmediummasse um den Basissollwert der Ammoniakmediummasse schwingt. Dies trägt dazu bei, dass zunächst der SCR- Katalysator mit genügend Ammoniak beladen wird, so dass in jedem Fall eine ausreichende Umwandlung der Stickoxide des

Abgases möglich ist. Dies trägt dazu bei, dass die Abgasnachbehandlung mittels des SCR-Systems beispielsweise nach einem Motorstart der Brennkraftmaschine besonders schnell besonders effektiv ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Sollwert der Ammoniakmediummasse so ermittelt, dass der Sollwert der Ammoniakmediummasse solange größer als der Basissollwert der Ammoniakmediummasse ist, bis der Ammoniakbeladungsgrad des SCR-Katalysators größer als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist oder bis der aktuelle Stickoxidgehalt des Abgases kleiner als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert ist. Ferner wird der Sollwert der Ammoniakmediummasse so ermittelt, dass anschließend der Sollwert der Ammoniakmediummasse kleiner als der Basissollwert der Ammoniakmediummasse ist. Dies kann zu dem besonders effektiven Beladen des SCR- Katalysators und/oder zu einem besonders effektiven Umwandeln der Stickoxide des Abgases beitragen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Sollwert der Ammoniakmediummasse so ermittelt, dass der Sollwert der Ammoniakmediummasse so lange kleiner als der Basissollwert der Ammoniakmediummasse ist, bis der Ammoniakbeladungsgrad des SCR-Katalysators kleiner als ein vorgegebener dritter Schwellenwert ist oder bis der aktuelle Stickoxidgehalt des Abgases größer als ein vorgegebener vierter Schwellenwert ist. Ferner wird der Sollwert der Ammoniakmediummasse so ermittelt, dass anschließend der Sollwert der Ammoniakmediummasse größer als der Basissollwert der Ammoniakmediummasse ist. Dies kann zu einer besonders effektiven Umwandlung der Stickoxide des Abgases und/oder zu einem besonders effektiven Aufladen des SCR-Katalysators beitragen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Brennkraftmaschine,

Figur 2 ein SCR-System der Brennkraftmaschine,

Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Betreiben der Brennkraftmaschine.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Eine Brennkraftmaschine 14 (Figur 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst bevorzugt eine Drosselklappe 5, einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Z1-Z4 über einen Einlasskanal in einen Brennraum 9 des Motorblocks 2 geführt ist. Der Brennraum 9 kommuniziert abhängig von einer Schaltstellung eines Gaseinlassventils 12 oder eines Gasauslassventils 13 mit dem Ansaugtrakt 1 bzw. mit dem Abgastrakt 4. Der Motorblock 2 umfasst eine Kurbelwelle 8, die über eine Pleuelstange 10 mit einem Kolben 11 des Zylinders Z1-Z4 gekoppelt ist. Die Brennkraftmaschine 14 umfasst vorzugsweise weitere Zylinder Z1-Z4. Die Brennkraftmaschine 14 ist bevorzugt in einem Kraftfahrzeug angeordnet .

In dem Zylinderkopf 3 ist bevorzugt ein Kraftstoff- Einspritzventil 18 angeordnet. Falls die Brennkraftmaschine 14 keine Diesel-Brennkraftmaschine ist, so sind vorzugsweise jedem Zylinder Z1-Z4 je eine Zündkerze zugeordnet. Alternativ kann das Kraftstoff-Einspritzventil 18 auch in dem Saugrohr 7 angeordnet sein.

Ferner ist dem Abgastrakt 4 ein SCR-System (S_elective- C_atalytik-Reduction-System) zugeordnet (Figur 2) . Das SCR- System umfasst einen Harnstofftank 40 zum Aufnehmen des Harnstoffs, ein Harnstoffeinspritzventil 54 und vorzugsweise eine

Pumpe 42 zum Versorgen des Harnstoffeinspritzventils 54 mit Harnstoff aus dem Harnstofftank 40. Der Harnstoff kann in diesem Zusammenhang auch als wässrige Harnstofflösung bezeichnet werden. Der Harnstoff kann aus dem Harnstofftank 40 über eine Harnstoffleitung 41 mittels der Pumpe 42 zu dem Harnstoffeinspritzventil 54 geleitet werden. Das Zumessen des Harnstoffs in den Abgastrakt 4 kann zusätzlich oder alternativ zu dem Harnstoffeinspritzventil 54 über ein Harnstoffventil 52 an der Harnstoffleitung 41 gesteuert werden.

Stromaufwärts des Harnstoffeinspritzventils 54 ist vorzugsweise ein Russpartikelfilter 21 angeordnet. Stromabwärts des Harnstoffeinspritzventils 54 ist vorzugsweise eine Mischvorrichtung 56 zum Mischen des zugemessenen Harnstoffs mit dem Abgas angeordnet. Ferner ist stromabwärts der Mischvorrichtung 56 ein SCR-Katalysator 23 angeordnet. Zusätzlich zu dem SCR-Katalysator 23 kann stromaufwärts des SCR-Katalysators 23 und stromabwärts der Mischvorrichtung 56 ein Hydrolysekatalysator vorgesehen sein und stromabwärts des SCR-Katalysators 23 kann ein Oxidationskatalysator vorgesehen sein.

Falls die Brennkraftmaschine 14 mit einem mageren Gemisch betrieben wird und sich somit im Magerbetrieb befindet, wird bei einem Verbrennungsprozess der Brennkraftmaschine 14 dem Brennraum 9 weniger Kraftstoff zugeführt als mit dem Sauerstoff in dem Brennraum 9 verbrannt werden kann. Dadurch bilden sich gegenüber einem stöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine 14 vermehrt Stickoxide, die dann in dem Abgas enthalten sind. In Gegenwart von Ammoniak können die Stickoxide in dem SCR-Katalysator 23 zu elementarem Stickstoff und Wasser reagieren. Deshalb wird dem Abgastrakt 4 mit dem Harnstoffeinspritzventil 54 bevorzugt der Harnstoff zugemessen, aus dem in einer chemischen Reaktion der Ammoniak hervorgeht. Der Harnstoff, insbesondere der Ammoniak, vermischen sich hauptsächlich in der Mischvorrichtung 56 mit dem Abgas der Brennkraftmaschine 14.

Eine Steuereinrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgröße ermitteln. Die Steuereinrichtung 25 ermittelt abhängig von mindestens einer der Messgrößen mindestens eine Stellgröße, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuereinrichtung 25 kann auch als Vorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine 14 bezeichnet werden.

Die Sensoren sind beispielsweise ein Pedalstellungsgeber 26, der eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28, der einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein Temperatursensor 32, der eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Saugrohrdrucksensor 34, der einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbel- wellenwinkelsensor 36, der einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl der Brennkraftmaschine 14 zugeordnet werden kann, ein Harnstofftemperatursensor 43 zum Erfassen einer Harnstofftemperatur des Harnstoffs in dem Harnstofftank 40. Ferner ist eine Abgassonde 38 vorgesehen, die beispielsweise stromabwärts des SCR-Katalysators 23 angeordnet ist und beispielsweise den Stickoxidgehalt und/oder einen Harnstoffgehalt des Abgases erfasst.

Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.

Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das Kraftstoff- Einspritzventil 18, das Harnstoffeinspritzventil 54, das Harnstoffventil 52, die Pumpe 42 und/oder gegebenenfalls die Zündkerze .

Auf einem Speichermedium der Steuereinrichtung 25 ist vorzugsweise ein Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine

14 gespeichert (Figur 3) . Das Programm dient dazu, einen Sollwert NH3_MASS_SP der Ammoniakmediummasse so zu ermitteln, dass der Sollwert NH3 MASS SP der Ammoniakmediummasse um einen Basissollwert NH3_MASS_BAS der Ammoniakmediummasse schwingt und diesem im Mittel zumindest näherungsweise entspricht und dass somit die Abgasnachbehandlung mittels des SCR-Systems besonders effektiv ist. Dass der Sollwert NH3_MASS_SP der Ammoniakmediummasse im Mittel zumindest näherungsweise dem Basissollwert entspricht, bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein Unterschied zwischen einem zeitlichen Mittelwert des Sollwerts NH3 MASS SP der Ammoniakmediummasse und einem zeitlichen Mittelwert des Basissollwerts NH3 MASS BAS der Ammoniakmediummasse kleiner als ein vorgegebener Sollwert-Schwellenwert ist.

Das Programm wird vorzugsweise zeitnah einem Motorstart der Brennkraftmaschine 14 in einem Schritt Sl gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.

In einem Schritt S2 wird ein Beladungsgrad NH3_LD des SCR- Katalysators 23 ermittelt. Der Beladungsgrad NH3 LD wird vorzugsweise mittels eines Katalysatorbeladungsmodels ermittelt. Dabei wird vorzugsweise zumindest abhängig von einer der Messgrößen eine Ammoniakmasse ermittelt, mit der der SCR- Katalysator 23 beladen wurde und es wird eine Ammoniakmasse ermittelt, die zum Unsetzen der Stickoxide von dem SCR- Katalysator 23 abgegeben wurde. Die Differenz beider Größen ist repräsentativ für den Beladungsgrad NH3_LD des SCR- Katalysators 23. Alternativ dazu kann ein Beladungsgradsensor oder eine Beladungsgradsensoranordnung vorgesehen sein.

Alternativ dazu kann in dem Schritt S2 der Beladungsgrad NH3_LD des SCR-Katalysators 23 eingestellt und somit vorgegeben werden.

In einem Schritt S3 wird ein aktueller Stickoxidgehalt NOX_AV des Abgases ermittelt. Der aktuelle Stickoxidgehalt NOX AV

kann beispielsweise mittels eines Stickoxidsensors stromabwärts des Gasauslassventils 13 und stromaufwärts des Harnstoffeinspritzventils 54 erfasst werden. Vorzugsweise wird jedoch der aktuelle Stickoxidgehalt NOX_AV des Abgases mittels einer Modellrechnung und/oder einem Kennfeld ermittelt. Die Modellrechnung, das Kennfeld und gegebenenfalls weitere Modellrechnungen oder Kennfelder werden vorzugsweise an einem Motorprüfstand ermittelt und aufgezeichnet. Als Eingangsgrößen zum Ermitteln des aktuellen Stickoxidgehalts NOX AV können beispielsweise eine Last der Brennkraftmaschine 14, die Drehzahl der Brennkraftmaschine 14 und/oder eine Verbrennungstemperatur eines Verbrennungsprozesses in dem Brennraum 9 herangezogen werden. Die Last der Brennkraftmaschine 14 wird durch eine der Betriebsgrößen, insbesondere einer Lastgröße, repräsentiert. Die Lastgröße umfasst beispielsweise den Luftmassenstrom und/oder den Saugrohrdruck.

In einem Schritt S4 wird ein Basissollwert NH3_MASS_BAS der Ammoniakmediummasse abhängig von dem Beladungsgrad NH3 LD des SCR-Katalysators 23 und abhängig von dem aktuellen Stickoxidgehalt NOX AV des Abgases ermittelt. Der Basissollwert NH3_MASS_BAS der Ammoniakmediummasse kann beispielsweise mittels einer weiteren Modellrechnung oder mittels eines weiteren Kennfeldes ermittelt werden. Der Basissollwert NH3 MASS BAS der Ammoniakmediummasse wird vorzugsweise so ermittelt, dass bei konstantem Stickoxidgehalt des Abgases und bei konstantem Basissollwert NH3 MASS SP der Ammoniakmediummasse tatsächlich genau so viel Ammoniakmediummasse dem Abgas beigemischt wird, dass die Stickoxide des Abgases vorzugsweise komplett umgewandelt werden.

In einem Schritt S5 wird abhängig von dem ermittelten Basissollwert NH3 MASS BAS der Ammoniakmediummasse ein Sollwert NH3_MASS_SP der Ammoniakmediummasse ermittelt. Vorzugsweise wird der Sollwert NH3 MASS SP der Ammoniakmediummasse zunächst so ermittelt, dass der Sollwert NH3_MASS_SP der Ammoniakmediummasse größer als der Basissollwert NH3 MASS BAS der

Ammoniakmediummasse ist. Dies trägt dazu bei, dass zu Beginn der Abgasnachbehandlung der SCR-Katalysator 23 mit genügend Ammoniak beladen ist, um die Stickoxide des Abgases umzuwandeln. Anschließend wird der Sollwert NH3_MASS_SP der Ammoniakmediummasse so variiert, dass der Sollwert NH3 MASS SP der Ammoniakmediummasse um den ermittelten Basissollwert NH3 MASS BAS der Ammoniakmediummasse schwingt, und zwar so, dass ein Verlauf des Sollwerts NH3_MASS_SP der Ammoniakmediummasse zeitlich gemittelt einem Verlauf des Basissollwerts NH3_MASS_BAS zumindest näherungsweise entspricht. Somit wird sichergestellt, dass dem Abgastrakt genügend Ammoniak zugeführt wird, um die effektive Abgasnachbehandlung mittels des SCR-Systems zu ermöglichen.

Ferner trägt dies der Erkenntnis Rechnung, dass während einer ersten Zeitdauer, während der der Ammoniak an dem SCR- Katalysator 23 angelagert wird, der Ammoniak nicht mit den Stickoxiden des Abgases reagieren kann und dass während einer zweiten Zeitdauer, während der der Ammoniak, der an dem SCR- Katalysator 23 angelagert ist, mit den Stickoxiden des Abgases reagiert, kein Ammoniak in dem entsprechenden Bereich des SCR-Katalysators 23 an dem SCR-Katalysator 23 angelagert werden kann.

Insbesondere können zum gezielten Variieren des Sollwerts NH3_MASS_SP der Ammoniakmediummasse Schritte S6 bis Sil abgearbeitet werden.

In dem Schritt S6 wird überprüft, ob der Beladungsgrad NH3 LD des SCR-Katalysators 23 größer als ein vorgegebener erster Schwellenwert THD 1 ist. Ist die Bedingung des Schritts S6 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S8 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S6 nicht erfüllt, so wird erneut der Schritt S6 abgearbeitet oder es wird ein Schritt S7 abgearbeitet.

In dem Schritt S7, der zusätzlich oder alternativ zu dem Schritt S6 abgearbeitet wird, wird überprüft, ob der aktuelle Stickoxidgehalt NOX AV kleiner als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert THD_2 ist. Ist die Bedingung des Schritts S7 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S8 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S7 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung erneut in dem Schritt S7 oder in dem Schritt S6 fortgesetzt.

In einem Schritt S8 wird der Sollwert NH3_MASS_SP der Ammoniakmediummasse abhängig von dem Basissollwert NH3 MASS BAS vorzugsweise so ermittelt, dass der Sollwert NH3_MASS_SP der Ammoniakmediummasse kleiner als der Basissollwert NH3_MASS_BAS der Ammoniakmediummasse ist. Somit wird in dem Schritt S8 die zweite Zeitdauer eingeleitet, während der im Wesentlichen die Reaktion des im SCR-Katalysator 23 angelagerten Ammoniaks mit den Stickoxiden des Abgases erfolgt.

In einem Schritt S9 wird überprüft, ob der Ammoniakbeladungsgrad NH3_LD kleiner als ein vorgegebener dritter Schwellenwert THD_3 ist. Ist die Bedingung des Schritts S9 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt Sil fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S9 nicht erfüllt, so wird der Schritt S9 erneut abgearbeitet oder es wird ein Schritt SlO abgearbeitet .

In dem Schritt SlO wird überprüft, ob der aktuelle Stickoxidgehalt NOX_AV größer als ein vorgegebener vierter Schwellenwert THD_4 ist. Ist die Bedingung des Schritts SlO erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt Sil fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts SlO nicht erfüllt, so wird der Schritt SlO erneut abgearbeitet oder es wird der Schritt S9 abgearbeitet. Der Schritt SlO kann zusätzlich oder alternativ zu dem Schritt S9 abgearbeitet werden.

In einem Schritt Sil kann das Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine 14 beendet werden. Vorzugsweise wird das

Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine 14 jedoch regelmäßig während des Betriebs der Brennkraftmaschine 14 abgearbeitet. Ferner können bei im Wesentlichen konstanten Basissollwert NH3_MASS_BAS der Ammoniakmediummasse lediglich die Schritte S5 bis SlO abgearbeitet werden.

Die Schwellenwerte können konstant sein oder abhängig von zumindest einer der Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 14 vorgegeben werden.