Es ist bekannt, ein während des Verbrennungsvorgangs eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine, entstehendes Abgas durch geeignete Katalysatoren zu reinigen, die in dem Abgaskanal angeordnet sind. Befindet sich die Verbrennungskraftmaschine dabei in einem Arbeitsmodus, in dem ein Gehalt eines Kraftstoffes einen Gehalt an Sauerstoff übersteigt, oder dieselben in stöchiometrischen Verhältnissen vorliegen, so können in dem Abgas in einem vermehrten Maße Reduktionsmittel, wie CO, HC oder H2, auf- treten. In einem solchen Arbeitsmodus ist ? <1 (Regenerationsbetrieb). Sofern in einem ausreichenden Maße an den Katalysatoren noch Sauerstoff vorhanden ist, werden die Reduktionsmittel dort größtenteils zu Wasser und Kohlendioxid oxidiert. Im allgemein ist jedoch ein Betrieb der Verbrennungskraftmaschine im Regenerationsbetrieb aufgrund eines erhöhten Kraftstoffverbrauchs zu vermeiden.

Überwiegt der Sauerstoffgehalt den Kraftstoffgehalt in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch während des Verbrennungsvorgangs, so befindet sich die Verbrennungskraftmaschine in einem sogenannten mageren Arbeitsmodus mit k > 1 (Magerbetrieb). Der sinkende Anteil der Reduktionsmittel am Abgas führt in dem Magerbetrieb allerdings auch dazu, daß das ebenfalls wahrend des Verbrennungsvorgangs gebildete NOx nicht mehr in ei- nem ausreichenden Maße an den Katalysatoren zu Stickstoff reduziert werden kann. Um dennoch eine NOx-Emission stromab der Katalysatoren möglichst gering zu halten, ist bekannt, in dem NOx-Abgaskanal NOx-Speicher anzuordnen, die während des Mager- betriebs das NOx als Nitrat absorbieren und zwar so lange, bis entweder eine NOx- Desorptionstemperatur überschritten wird oder eine NOx-Speicherfähigkeit erschöpft ist.

Vor diesem Zeitpunkt muß demnach der NOx-Speicherkatalysator (NOx-Speicher und Katalysator) regeneriert werden, das heißt, die Verbrennungskraftmaschine muß von dem Magerbetrieb in den Regenerationsbetrieb geschaltet werden. Während einer NOx- Regeneration findet dann eine NOx-Desorption mit gleichzeitiger katalytischer Reduktion statt.

Während des Verbrennungsvorgangs bildet sich aufgrund wechselnder Anteile von Schwefel im Kraftstoff Schwefeloxide SOx, die als Sulfate ebenfalls im NOx-Speicherkatalysator eingelagert werden. Zur SOx-Regeneration (Entschwefelung) sind allerdings wesentlich höhere Regenerationstemperaturen als bei der NOx-Regeneration notwendig, so daß zur Entschwefelung der NOx-Speicherkatalysator im allgemeinen zusätzlich beheizt werden muß. Eine Einleitung der Regeneration (NOx-und/oder SOx-Regeneration) kann anhand ausgewähtter Parameter, beispielsweise der durch einen geeigneten Sensor stromab des NOx-Spei- cherkatalysators gemessenen NOx-Emission, festgelegt werden. Derartige Verfahren sind bekannt.

Bekannt ist ferner, der Verbrennungskraftmaschine Mittel zuzuordnen, die durch eine zumindest temporäre Beeinflussung eines Betriebsparameters der Verbrennungskraftmaschine eine Einstellung des Arbeitsmodus ermöglichen. Derartige Mittel können beispielsweise Abgasrückführungssysteme oder auch ein Einspritzsystem umfassen, mit dem ein Einspritzbeginn sowie ein Einspritzdruck geregelt werden kann.

Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist es, daß es während der Regeneration, insbesondere bei der Entschwefelung, zu einer starken Partikel-beziehungsweise Rußbildung kommen kann. Gerade bei Dieselbrennkraftmaschinen führt dies unter ungünstigen Betriebsbedingungen zu erheblichen Rußemissionen.

Ferner ist nachteilig, daß es während der Regeneration zu einer Änderung, insbesondere Abfall, eines Drehmomentes der Verbrennungskraftmaschine kommen kann. Dies kann ein Fahrverhalten des Krafffahrzeuges beeinflussen und zu gefährlichen Fahrsituationen führen.

Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, die Rußbildung bei der Regeneration möglichst gering zu halten und dabei dennoch in einem ausreichenden Maße Reduktionsmittel zur Verfügung zu stellen. Weiterhin soll durch den Regenerationsvorgang das Motordrehmoment nach Möglichkeit nicht verändert werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Verfahren zur Regelung des Verbrennungsvorgangs während der Regeneration des in dem Abgaskanal angeordneten NOx-Speicherkatalysators mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß ein Einspritzbeginn in Abhängigkeit von dem Arbeitsmodus der Verbrennungskraftmaschine festgelegt wird, ist es möglich, den Verbrennungsvorgang derart zu beeinflussen, daß in einem ausreichenden Maße Reduktionsmittel gebildet werden, ohne daß es zur Rußbildung kommt. In bevorzugter Weise wird dazu der Einspritzbeginn in dem Regenerationsbetrieb auf einen früheren Zeitpunkt als im Ma- gerbetrieb gelegt, so daß insgesamt der Verbrennungsvorgang verlängert wird und damit einhergehend eine Partikelgröße unverbrannter Kohlenwasserstoffe verringert wird. Vorteilhaft ist es ferner, während der Regeneration gleichzeitig einen Einspritz- druck zu erhöhen, so daß der Gehalt des Kraftstoffes am Luft-Kraftstoff-Gemisch zusätzlich erhöht werden kann. Damit ist es zum einen möglich, auch noch bei hohen angeforderten Lasten die Regeneration drehmomentneutral durchzuführen. Zum anderen wird eine Masse an Reduktionsmitteln pro Zeiteinheit erhöht, so daß insgesamt eine Regenerationsdauer und damit ein Kraftstoffmehrverbrauch gemindert werden kann.

In bevorzugter Weise werden der Einspritzbeginn und/oder der Einspritzdruck in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Verbrennungskraftmaschine festgelegt.

So kann beispielsweise zur Gewährung einer Drehmomentneutralität bei der Festlegung die angeforderte Last oder eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine berücksichtigt werden.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine Anordnung eines Speicherkatalysators in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine und Figur 2 ein Flußdiagramm zur Regelung eines Verbrennungsvorgangs gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In der Figur 1 ist eine Anordnung 10 eines NOx-Speicherkatalysators 12 in einem Abgaskanal 14 einer Verbrennungskraftmaschine 16 beispielhaft dargestellt. Stromab des NOx-Speicherkatalysators 12 sind zusätzlich ein Temperatursensor 18 und ein Gassensor 20 in dem Abgaskanal 14 angeordnet. Ein Arbeitsmodus der Verbrennungskraftmaschine 16 kann mittels eines Motorsteuergerätes 22 geregelt werden. Wird beispielsweise ein Arbeitsmodus mit X < 1 (Regenerationsbetrieb) gewünscht, so muß eine Sauerstoffkonzentration in einem Saugrohr 24 vor einer Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches gesenkt werden. Damit erhöht sich ein Gehalt an Reduktionsmitteln wie CO, HC oder H2 im Abgas im Vergleich zu einem Gehalt an Sauerstoff. Beispielsweise kann ein solcher Arbeitsmodus durch eine Reduzierung eines Volumenstroms angesaugter Luft mittels einer Drosselklappe 26 und durch gleichzeitige Zuführung sauerstoffarmen Abgases über ein Abgasrückflußventil 28 erfolgen. Das Motorsteuergerät 22 regelt ferner ein Einspritzsystem 30, welches eine Kraftstoffzufuhr unter einem vorgebbaren Einspritzdruck ermöglicht. Ebenso kann ein Einspritzbeginn festgelegt werden.

In einem Realbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 16 wird zur Minderung eines Kraftstoffverbrauchs ein Arbeitsmodus mit X > 1 (Magerbetrieb) eingestellt. Dabei wird während des Verbrennungsvorgangs entstandenes NOX und SOX als Nitrat beziehungsweise Sulfat im NOx-Speicherkatalysator 12 absorbiert. Im Magerbetrieb ist der Anteil der Reduktionsmitteln gering und eine vollständige Reduktion von NOX beziehungsweise SOx mit Hilfe der Reduktionsmittel ist daher im Magerbetrieb nicht möglich. Eine Speicherkapazität des NOx-Speicherkatalysators 12 ist allerdings nur begrenzt. So findet einerseits oberhalb einer NOx-Desorptionstemperatur eine NOx-Desorption statt und andererseits ist beim Erreichen bestimmter NOX-und SOx-Beladungszustände eine NOx-Speicherfähigkeit erschöpft. Eine Regenerationsnotwendigkeit kann dabei beispielsweise mit Hilfe der Sensoren 18,20 als eine Katalysatortemperatur oder eine NOx-Emission in bekannter Weise erfaßt oder aber auch mittels geeigneter Modelle berechnet werden. Dererlei Verfahren sind bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werden.

Eine Regeneration (NOx-Regeneration und/oder SOx-Regeneration ; Entschwefelung) des NOx-Speicherkatalysators 12 erfordert den Regenerationsbetrieb und gegebenenfalls ein zusätzliches Aufheizen des NOx-Speicherkatalysators 12 auf eine Mindestregenerationstemperatur, insbesondere bei der Entschwefelung. Wie beispielhaft bereits ausgeführt, eignen sich Mittel wie die Abgasrückführung und die Regelung des Volumenstromes über die Drosselklappe 26 zur Einleitung eines Wechsels des Arbeitsmodus der Verbrennungskraftmaschine 16 vom Magerbetrieb in den Regenerationsbetrieb. Erfindungsgemäß wird zusätzlich das Einspritzsystem 30 derart gesteuert, daß der Einspritzbeginn in dem Regenerationsbetrieb auf einen früheren Zeitpunkt als im Magerbetrieb gelegt wird, um die Rußbildung zu unterdrücken.

Die Figur 2 zeigt in einem Flußdiagramm beispielhaft auf, wie eine solche Regulierung des Einspritzsystems 30 erfolgen kann. Zunächst wird in einem Schritt S1, wie bereits erläutert, die Regenerationsnotwendigkeit gemessen oder berechnet. Nach Vorliegen der Regenerationsnotwendigkeit des NOx-Speicherkatalysators 12 werden anschließend in einem Schritt S2 der Arbeitsmodus und ausgewählte Betriebsparameter der Verbren- nungskraftmaschine 16 erfaßt.

In einem nachfolgenden Schritt S3 wird anhand dieser Daten ein Einspritzbeginn festgelegt. Daneben kann zusätzlich ein Einspritzdruck erhöht werden. Durch die Erhöhung des Einspritzdrucks wird ein Betriebsbereich der Verbrennungskraftmaschine 16, in dem die Regeneration drehmomentneutral durchgeführt werden kann, beeinflußt.

Dazu wird ein Einspritzvolumen des Kraftstoffes pro Kurbelwellenwinkel derart gewählt, daß insgesamt keine Änderung des Drehmomentes der Verbrennungskraftmaschine 16 beim Wechsel vom Magerbetrieb in den Regenerationsbetrieb auftritt. Indem der Ein- spritzdruck erhöht werden kann, ist auch das Einspritzvolumen pro Kurbelwellenwinkel erhöht und damit der drehmomentneutrale Betriebsbereich erweitert. Daneben sinkt eine Regenerationsdauer, da eine Masse an Reduktionsmitten pro Zeiteinheit steigt. Die Festlegung des Einspritzbeginns beziehungsweise Einspritzdrucks kann damit unmittelbar abhängig gemacht werden von Betriebsparametern, wie einer Drehzahl oder einer angeforderten Last. Selbstverständlich kann der Einspritzbeginn und/oder der Einspritzdruck auch während der Regeneration, gegebenenfalls infolge geänderter Betriebsparameter, neu festgelegt werden.

Parallel zur Festlegung des Einspritzbeginns beziehungsweise des Einspritzdrucks erfolgt eine Auswahl zusätzlich benötigter Mittel zur Beeinflussung des Arbeitsmodus der Verbrennungskraftmaschine 16, wie die Abgasrückführung und die Regelung des Volumenstroms im Saugrohr 24. In einem Schritt S5 erfolgt dann anschließend der Wechsel in den Regenerationsbetrieb.