用于运行驱动装置的方法以及相应的驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于运行带有内燃机和废气净化装置(其为了废气净化被内燃机的废气流经)的驱动装置的方法，其中，废气净化装置具有至少一个用于以一定的转化率将一氧化氮催化转化成二氧化氮的催化器元件。此外，本发明涉及一种驱动装置。
【背景技术】
[0002]驱动装置例如用于驱动机动车或船舶。为了该目的，由例如构造为柴油机的内燃机来提供扭矩。由内燃机所产生的废气被输送给废气净化装置且在其中被至少部分地去除污染物。在此，当流经废气净化装置的废气具有一定含量的二氧化氮例如以将其用于颗粒过滤器的再生和/或用于与催化器中的一氧化氮反应时，常常是有利的。
[0003]就在内燃机下游，在废气中然而仅存在少量或几乎没有二氧化氮。反之，在废气处一氧化氮的含量比较高。出于该原因，在废气净化装置中设置该至少一个催化器元件。其用于将一氧化氮催化转化成二氧化氮，其中，这以一定的转化率实现。在催化器元件下游(关于废气的主流动方向)，在内燃机的废气中即存在比这在催化器元件上游的情况更高含量的二氧化氮或更大量的二氧化氮。催化器元件具有至少一个催化活性成分或催化剂材料，例如铂或铂合金。随着催化器元件的使用寿命增加，该催化剂材料的和因此催化器元件的催化效果降低，尤其由于热老化或化学中毒(其由于润滑剂的和/或被用于运行内燃机的燃料的一定成分而不可避免)。相应地，通过催化转化所产生的二氧化氮的量减少。
[0004]出于该原因，催化器元件通常构造成使得其超过其整个规定的使用寿命实现大于或等于最小转化率的转化率。这然而引起，在催化器元件的使用寿命开始时且尤其直接在驱动装置开始运转时转化率比对于产生期望的量的二氧化氮所必需的更高。相应地，在废气中在催化器元件下游存在太大量的二氧化氮，其可能在催化器元件下游不能被利用且相应于驱动装置的外部环境被输送。这导致，驱动装置的二氧化氮排放高于必需。
【发明内容】
[0005]因此本发明的目的是提出一种用于运行驱动装置的方法，其至少部分地避免开头所说明的缺点且尤其超过催化器元件的整个使用寿命实现驱动装置的较小的二氧化氮排放。
[0006]这根据本发明利用一种带有权利要求1的特征的方法来实现。在此设置成，为了补偿由老化引起的催化器元件的转化率的下降将内燃机的一氧化氮排放和/或在催化器元件之前的废气温度根据催化器元件的当前的转化率和/或老化调整成使得在催化器元件之后的二氧化氮浓度大于或等于最小浓度并且/或者在催化器元件之后在一氧化氮与二氧化氮之间的摩尔比相应于规定比例。在第一情况中(在其中二氧化氮浓度至少应相应于最小浓度)，即影响在催化器元件之后在废气中存在的二氧化氮的绝对量。反之，将在一氧化氮与二氧化氮之间的摩尔比备选地或附加地设置地调整到规定比例上用于相对于一氧化氮的量调整废气中二氧化氮的量。当然可设置这两个实施方式的组合，在其中不仅二氧化氮浓度应大于或等于最小浓度而且摩尔比应等于规定比例。
[0007]为了调整所述参数，相应地来调整内燃机的一氧化氮排放和/或在催化器元件之前的废气温度。通过匹配内燃机的一氧化氮排放，增大在催化器元件上游在废气流中的一氧化氮的浓度。相应地，即使当前的转化率小于催化器元件在其使用寿命开始时、即在新的状态中具有的初始转化率，借助于催化器元件由一氧化氮所产生的二氧化氮的量也升高。
[0008]当前的转化率强烈取决于在催化器元件溢流期间或之前的废气温度。相应地，可通过改变废气温度来调整在催化器下游在一氧化氮与二氧化氮之间的摩尔比，尤其调整到规定比例上。转化率优选地描述了每单位时间可与存在的一氧化氮的量成比例地由催化器所产生的二氧化氮的量。
[0009]内燃机的一氧化氮排放和/或在催化器元件之前的废气温度优选地根据催化器元件的当前的转化率和/或催化器元件的老化来选择。接着，内燃机被调整成使得实现一氧化氮排放和/或废气温度。利用这样的方式可来补偿由老化引起的催化器元件的转化率的下降。在此，如先前已阐述的那样，可获得在催化器元件下游二氧化氮的绝对量或绝对的二氧化氮浓度。备选地或附加地，对此同样已探讨，可相对于一氧化氮的量或一氧化氮浓度在催化器下游影响二氧化氮的量或二氧化氮浓度。特别优选地，在此将在一氧化氮与二氧化氮之间的摩尔比调整到规定比例上。例如，选择比例一作为规定比例。
[0010]催化器元件例如是废气净化装置的氧化催化器、尤其柴油氧化催化器(D0C)的组成部分。备选地，催化器元件当然也可设置为废气净化装置中的单独的构件。
[0011]在本发明的一优选的设计方案中设置成，为了补偿由老化引起的转化率的下降在内燃机的一定的运行点中在催化器元件的使用寿命上提高一氧化氮排放。如已阐述的那样，催化器元件的当前的转化率随着催化器元件在其使用寿命上的老化增加而降低。相应地，为了保证在催化器元件下游一定的二氧化氮浓度，须增大在催化器元件上游的一氧化氮浓度。通过这样的较高的一氧化氮浓度，然而同时在转化率较小的情况下，在催化器元件下游的二氧化氮浓度可被保持在最小浓度的范围中。二氧化氮浓度尤其应大于或等于最小浓度。
[0012]因为当然在内燃机的不同运行点中存在不同的一氧化氮排放或者废气温度不同，为了在不同时刻在两个二氧化氮浓度之间的比较在催化器元件的使用寿命上须恒定地来选择运行点。运行点例如通过内燃机的转速且/或由其所提供的扭矩来表征。附加地或备选地，也可利用至少一个其它运行参数来表征运行点。
[0013]如果现在在不同的时刻将催化器元件的转化率相互比较，则在较晚时刻的转化率小于在较早时刻的转化率。相应地在此外相同的运行点中，在较晚时刻的一氧化氮排放须较大，以便在催化器元件之后获得与在较早时刻相同的或更高的二氧化氮浓度。优选地当然设置成，为了补偿由老化引起的转化率的下降在内燃机的所有运行点上在催化器元件的使用寿命上提高一氧化氮排放。该提高即不仅仅在唯一的运行点中、而是在所有可能的运行点中实现。在此，然而可对于不同的运行点不同地来进行该提高。
[0014]本发明的一改进方案设置成，一氧化氮排放和/或废气温度的调整通过改变内燃机的至少一个运行参数、尤其喷射参数、增压器的增压压力、废气再循环率和/或至少一个进气阀和/或至少一个排气阀的操控参数实现。内燃机的一氧化氮排放或废气温度可通过内燃机的大量运行参数来影响。这些运行参数例如包括喷射参数、增压压力、废气再循环率和/或进气阀或排气阀的操控参数。
[0015]喷射参数例如是每单位时间供应给内燃机的燃料的量和/或实现该供应的时间段。后者通过喷射开始、喷射持续时间和/或喷射结束来限定。增压器的增压压力相应于在增压器下游的压力或被供应给内燃机的新鲜充量、尤其新鲜空气的压力。增压器例如是涡轮增压器(尤其废气涡轮增压器)或压缩机。废气再循环率是每单位时间被重新输送给内燃机的废气的量。进气阀或排气阀的操控参数例如是开启时刻、关闭时刻和/或相应的阀至少部分打开的开启时间段。进气阀或排气阀的操控参数相应于相应的阀的控制时间(即开启时刻、开启持续时间和/或关闭时刻)。
[0016]现在为了获得期望的一氧化氮排放或期望的废气温度调整所述运行参数中的至少一个、然而优选地多个运行参数，其中，这受控制和/或调节地尤其可根据在催化器元件之后的二氧化氮浓度或摩尔比来进行。
[0017]本发明的另一设计方案设置成，最小浓度被选择成使得借助于二氧化氮连续地以一定的再生率使废气净化装置的颗粒过滤器再生。废气净化装置即具有颗粒过滤器。在此，例如内燃机构造为柴油机。颗粒过滤器用于从废气中滤出包含在内燃机的废气中的颗粒、尤其炭黑颗粒或碳颗粒。特别优选地，颗粒过滤器构造为连续再生的颗粒过滤器(CRT:Continuously Regenerating Trap) 0颗粒过滤器现在布置在催化器元件下游，使得其在催化器元件之后才被内燃机的废气流经。在该部位处存在于废气中的二氧化氮(其主要由催化器元件从一氧化氮产生)现在用于连续地以一定的再生率使颗粒过滤器再生。在颗粒过滤器的情况中，再生率也可被称为炭黑燃烧率。在此，再生在内燃机的特性场的较广的区域上来设置或至少是可能的。
[0018]优选地，再生率在此被选择成使得借助于颗粒过滤器在内燃机的整个功率范围中废气的可靠过滤始终可能。换言之，再生率应被选择成使得颗粒过滤器的再生始终足以实现颗粒过滤器的可靠功能。再生