DE10010033A1 - Regeneration of nitrogen oxides storage catalyst involves carrying out regeneration during at least portion of regeneration time with reduced exhaust gas return rate and/or with exhaust gas return - Google Patents

Regeneration of nitrogen oxides storage catalyst involves carrying out regeneration during at least portion of regeneration time with reduced exhaust gas return rate and/or with exhaust gas return

Info

Publication number
DE10010033A1
DE10010033A1 DE10010033A DE10010033A DE10010033A1 DE 10010033 A1 DE10010033 A1 DE 10010033A1 DE 10010033 A DE10010033 A DE 10010033A DE 10010033 A DE10010033 A DE 10010033A DE 10010033 A1 DE10010033 A1 DE 10010033A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
regeneration
gas recirculation
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10010033A
Other languages
German (de)
Inventor
Ekkehard Pott
Hermann Hahn
Soeren Hinze
Michael Zillmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE10010033A priority Critical patent/DE10010033A1/en
Priority to EP01905789A priority patent/EP1264095A1/en
Priority to PCT/EP2001/001788 priority patent/WO2001065097A1/en
Priority to AU2001233776A priority patent/AU2001233776A1/en
Publication of DE10010033A1 publication Critical patent/DE10010033A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055—Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

Process for carrying out NOx regeneration of a NOx storage catalyst arranged in the exhaust gas channel (12) of an I.C. engine (10) comprises carrying out the regeneration during at least a portion of the regeneration time with a reduced exhaust gas return rate and/or with exhaust gas return. An Independent claim is also included for a device for carrying out NOx regeneration of a NOx storage catalyst arranged in the exhaust gas channel of an I.C. engine comprising a control unit (22) integrated in an engine control device (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung einer NOx- Regeneration eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators mit den im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 8 genannten Merkmalen.The invention relates to a method and a device for carrying out a NO x regeneration of a NO x storage catalytic converter arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine with the features mentioned in the preamble of claims 1 and 8.

Um eine Nachbehandlung von Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von zeitweise mager laufenden Verbrennungskraftmaschinen, durchzuführen, ist es bekannt, Katalysatoren mit NOx-Speicherfunktion (NOx- Speicherkatalysatoren) in Abgassträngen der Verbrennungskraftmaschinen anzuordnen. Der Katalysator reduziert dabei eine Emission von Schadstoffen, indem er eine Konvertierung von Abgasbestandteilen, wie Kohlenmonoxid, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden, in weniger umweltrelevante Verbindungen fördert. Derzeit wird ein möglichst dauerhafter Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen in einem mageren Betriebsmodus mit λ < 1, das heißt mit einem Sauerstoffüberschuss in einem zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisch, angestrebt. Unter diesen Bedingungen wird ein Kraftstoffverbrauch reduziert. Auf der anderen Seite kann im Magermodus wegen des Sauerstoffüberschusses keine vollständige katalytische Reduktion von NOx erreicht werden. Stattdessen erfolgt im Magerbetrieb eine Absorption von NOx in den NOx- Speicherkatalysator. Wegen einer begrenzten NOx-Speicherkapazität des Katalysators muss dieser in periodischen Abständen einer NOx-Regeneration unterzogen werden, wofür er üblicherweise mit einer fetten Abgasatmosphäre beaufschlagt wird, so dass absorbiertes NOx durch nunmehr im Abgas im Überschuss vorhandene Reduktionsmittel (HC, CO) konvertiert werden kann.In order to carry out an aftertreatment of exhaust gases from internal combustion engines, in particular internal combustion engines that run lean at times, it is known to arrange catalysts with an NO x storage function (NO x storage catalysts) in exhaust gas lines of the internal combustion engines. The catalytic converter reduces pollutant emissions by promoting the conversion of exhaust gas components such as carbon monoxide, unburned hydrocarbons and nitrogen oxides into less environmentally relevant compounds. Currently, the long-term possible operation of internal combustion engines in a lean operating mode with λ <1, that is to say with an excess of oxygen in an air / fuel mixture supplied, is sought. Under these conditions, fuel consumption is reduced. On the other hand, a complete catalytic reduction of NO x cannot be achieved in lean mode due to the excess of oxygen. Instead, NO x is absorbed into the NO x storage catalytic converter during lean operation. Because of the limited NO x storage capacity of the catalytic converter, it has to be subjected to NO x regeneration at regular intervals, for which purpose it is usually subjected to a rich exhaust gas atmosphere, so that absorbed NO x by reducing agents (HC, CO) now present in excess in the exhaust gas can be converted.

Es ist ferner bekannt, eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Abgasrückführung zu betreiben, wobei ein Teil des Abgases dem der Verbrennungskraftmaschine zuzuführenden Luft-Kraftstoff-Gemisch zugemischt wird. Durch diese Maßnahme kann eine Verbrennungstemperatur und damit verbunden die NOx-Entstehung abgesenkt werden. Dazu wird üblicherweise in Abhängigkeit eines Betriebspunktes der Verbrennungskraftmaschine ein in einer Rückführleitung angeordnetes Abgasrückführventil angesteuert.It is also known to operate an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation system, a portion of the exhaust gas being admixed with the air / fuel mixture to be supplied to the internal combustion engine. This measure allows a combustion temperature and the associated NO x production to be reduced. For this purpose, an exhaust gas recirculation valve arranged in a return line is usually controlled as a function of an operating point of the internal combustion engine.

Die Regelung der NOx-Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren und der Abgasrückführung erfolgt üblicherweise unabhängig voneinander, so dass eine Abgasrückführung während einer NOx-Regeneration zugelassen wird. Hierdurch werden verschiedene Probleme aufgeworfen. Zunächst wird eine Dauer der Umschaltung von Mager- auf Fettbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, die vom Zeitpunkt der Vorgabe eines fetten Luft-Kraftstoff-Gemisches bis zu dem tatsächlichen Vorliegen eines fetten Abgases verstreicht, unerwünscht verlängert. Dies ist auf das Vorhandensein sauerstoffreichen Abgases in der Abgasrückführleitung zurückzuführen, welches noch dem Brennraum der Maschine zugeführt wird, während bereits ein Fettmodus der Verbrennungskraftmaschine angefordert wird. Ein weiteres Problem ergibt sich durch das Umschalten von einem Schicht- auf einen Homogenbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, welches üblicherweise mit der Umschaltung in den Fettmodus einhergeht. Damit verbunden kommt es insbesondere kurz nach der Betriebsumstellung zu Brennbarkeitsproblemen und Zündaussetzern, wenn das Gemisch trotz Erhöhung der Kraftstoffzufuhr zu mager zum Entflammen ist. Dieses Problem wird durch die Rückführung des zunächst noch mageren Abgases weiter verschärft. Schließlich wird auch die Dauer einer NOx-Regeneration durch die Abgasrückführung erheblich verlängert. Dies ist Folge des verminderten Abgasmassenstroms und des damit verbundenen verminderten Reduktionsmittelstroms, der für die Umsetzung der freigesetzten Stickoxide am NOx-Speicherkatalysator notwendig ist. Eine Verlängerung der Regenerationsdauer führt zu einem erheblichen Kraftstoffmehrverbrauch.The NO x regeneration of NO x storage catalytic converters and the exhaust gas recirculation are usually regulated independently of one another, so that exhaust gas recirculation is permitted during NO x regeneration. This poses various problems. First of all, a duration of the switchover from lean to rich operation of the internal combustion engine, which elapses from the point in time at which a rich air-fuel mixture is specified until the actual presence of a rich exhaust gas, is undesirably extended. This is due to the presence of oxygen-rich exhaust gas in the exhaust gas recirculation line, which is still fed to the combustion chamber of the engine, while a rich mode of the internal combustion engine is already being requested. Another problem arises from switching from shift to homogeneous operation of the internal combustion engine, which is usually associated with switching to rich mode. Associated with this, flammability problems and misfiring occur especially shortly after the change of operation if the mixture is too lean to ignite despite an increase in the fuel supply. This problem is exacerbated by the recirculation of the initially lean exhaust gas. Finally, the duration of a NO x regeneration is considerably extended by the exhaust gas recirculation. This is due to the reduced exhaust gas mass flow and the associated reduced reducing agent flow, which is necessary for the conversion of the released nitrogen oxides on the NO x storage catalytic converter. Extending the regeneration time leads to a significant increase in fuel consumption.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung vorzuschlagen, durch welche die beschriebenen Probleme bei der Durchführung einer NOx-Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators gemäß dem Stand der Technik überwunden werden.The invention is therefore based on the object of proposing a method and a device by means of which the problems described when carrying out a NO x regeneration of a NO x storage catalytic converter according to the prior art are overcome.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung mit den in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 8 genannten Merkmalen gelöst. Indem die NOx- Regeneration wenigstens während eines Teils ihrer Regenerationsdauer bei einer verminderten Abgasrückführrate und/oder ohne eine Abgasrückführung durchgeführt wird, wird ein schnelles und aussetzerfreies Umschalten der Verbrennungskraftmaschine von einem Mager- in einen Fettbetrieb gewährleistet und die Regenerationszeiten verkürzt. Ferner wird infolge des schnellen Umschaltens eine NOx-Desorptionsspitze, die beim Durchgang des Lambdawertes von λ < 1 nach λ ≦ 1 beobachtet wird, verringert.This object is achieved by the method and the device with the features mentioned in independent claims 1 and 8. By carrying out the NO x regeneration at least during part of its regeneration period at a reduced exhaust gas recirculation rate and / or without exhaust gas recirculation, a rapid and intermittent-free switching of the internal combustion engine from a lean to a rich operation is ensured and the regeneration times are shortened. Furthermore, as a result of the rapid switching, a NO x desorption peak, which is observed when the lambda value passes from λ <1 to λ ≦ 1, is reduced.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird die NOx-Regeneration während wenigstens eines Teils ihrer Regenerationsdauer bei einer Abgasrückführrate von 0 bis 15 Vol.-%, insbesondere bei 0 bis 10 Vol.%, durchgeführt. Derzeit übliche Rückführraten bewegen sich in Abhängigkeit von dem Motortyp im Bereich von 25 bis 35 Vol.%. Dabei bezieht sich der Volumenanteil auf einen Anteil des rückgeführten Abgasvolumens an einem insgesamt der Verbrennungskraftmaschine zuzuführenden Luftvolumen. Im Rahmen vorteilhafter Vorgaben kann die Abgasrückführrate während der Regeneration stufenweise oder kontinuierlich variiert werden.In a preferred embodiment of the method, the NO x regeneration is carried out for at least part of its regeneration period at an exhaust gas recirculation rate of 0 to 15% by volume, in particular 0 to 10% by volume. Current recirculation rates are in the range of 25 to 35% by volume, depending on the motor type. The volume proportion relates to a proportion of the recirculated exhaust gas volume in a total air volume to be supplied to the internal combustion engine. Within the framework of advantageous specifications, the exhaust gas recirculation rate can be varied in steps or continuously during the regeneration.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird die NOx-Regeneration über mindestens 50% ihrer Regenerationsdauer mit der verminderten Abgasrückführrate beziehungsweise ohne Abgasrückführung durchgeführt. Dabei ist es ferner vorteilhaft, die Verminderung beziehungsweise die Sperrung der Abgasrückführung während einer Anfangsphase der NOx-Regeneration vorzunehmen. Somit können in besonderem Maße die beschriebenen Probleme bei der Umschaltung der Verbrennungskraftmaschine von Mager- auf Fettbetrieb, die in einer Verlängerung der Umschaltdauer und Zündaussetzern bestehen, überwunden werden.According to a further preferred embodiment, the NO x regeneration is carried out over at least 50% of its regeneration duration with the reduced exhaust gas recirculation rate or without exhaust gas recirculation. It is also advantageous to reduce or block the exhaust gas recirculation during an initial phase of NO x regeneration. Thus, the problems described when switching the internal combustion engine from lean to rich operation, which consist in an increase in the switching time and misfires, can be overcome to a particular degree.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung einer NOx-Regeneration sind Mittel vorgesehen, mit welchen die Verfahrensschritte Ausschaltung und/oder Drosselung einer Abgasrückführung während wenigstens eines Teils einer Regenerationsdauer ausführbar sind.In the device according to the invention for carrying out a NO x regeneration, means are provided with which the method steps of switching off and / or throttling an exhaust gas recirculation can be carried out for at least part of a regeneration period.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfassen diese Mittel eine Steuereinheit, in der eine Prozedur zur Steuerung der Verfahrensschritte zur Durchführung einer NOx- Regeneration und des NOx-Speicherkatalysators in digitaler Form hinterlegt ist, wobei die Steuereinheit in ein Motorsteuergerät integriert sein kann.In a preferred embodiment, these means comprise a control unit in which a procedure for controlling the method steps for carrying out NO x regeneration and the NO x storage catalytic converter is stored in digital form, the control unit being able to be integrated in an engine control unit.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Other advantageous embodiments of the invention are the subject of the rest Subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described below in exemplary embodiments based on the associated Drawings explained in more detail. Show it:  

Fig. 1 eine schematische Anordnung einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Abgaskanal und Fig. 1 is a schematic arrangement of an internal combustion engine with an exhaust gas duct and

Fig. 2 einen zeitlichen Verlauf von Lambda während einer NOx-Regeneration mit und ohne Abgasrückführung. Fig. 2 shows a time course of lambda during a NO x regeneration with and without exhaust gas recirculation.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine 10 mit einem dieser zugeordneten Abgaskanal 12. Stromab der Verbrennungskraftmaschine 10 sind ein kleinvolumiger Vorkatalysator 14 sowie ein NOx-Speicherkatalysator 16 in dem Abgaskanal 12 angeordnet. Eine Lambdasonde 18 dient der Erfassung einer Sauerstoffkonzentration im Abgas und befindet sich noch vor dem Katalysatorsystem 14, 16 im Abgaskanal 12. Die Lambdasonde 18 gibt ein Signal an ein Motorsteuergerät 20 wieder, welches dieses und andere Messsignale sowie Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine 10 verarbeitet. Integriert in das Motorsteuergerät 20 ist eine Steuereinheit 22, in welcher die erfindungsgemäße Prozedur zur Durchführung einer NOx-Regeneration des NOx-Speicherkatalysators 16 in digitaler Form hinterlegt ist. In Abhängigkeit aller eingehenden Signale steuert das Motorsteuergerät 20 beziehungsweise die Steuereinheit 22 den Betriebsmodus der Verbrennungskraftmaschine 10, indem es beispielsweise Einfluss auf ein einzuspeisendes Luft-Kraftstoff-Gemisch nimmt. Zu diesem Zweck wird ein angesaugter Frischluftvolumenstrom durch Stellung einer Drosselklappe 24 in einem Ansaugrohr 26 geregelt. Ferner steuert das Motorsteuergerät 20 beziehungsweise die Steuereinheit 22 ein in einer Rückführleitung 28 angeordnetes Abgasrückführventil 30 an. Fig. 1 is a schematic representation showing an internal combustion engine 10 with one of these associated exhaust channel 12. Downstream of the internal combustion engine 10 , a small-volume pre-catalytic converter 14 and an NO x storage catalytic converter 16 are arranged in the exhaust gas duct 12 . A lambda probe 18 is used to detect an oxygen concentration in the exhaust gas and is still located in front of the catalyst system 14 , 16 in the exhaust gas duct 12 . The lambda sensor 18 reproduces a signal to an engine control unit 20 , which processes this and other measurement signals as well as operating parameters of the internal combustion engine 10 . Integrated in the engine control unit 20 is a control unit 22 , in which the procedure according to the invention for performing a NO x regeneration of the NO x storage catalytic converter 16 is stored in digital form. Depending on all incoming signals, engine control unit 20 or control unit 22 controls the operating mode of internal combustion engine 10 , for example by influencing an air-fuel mixture to be fed. For this purpose, an intake fresh air volume flow is regulated by setting a throttle valve 24 in an intake pipe 26 . Furthermore, the engine control unit 20 or the control unit 22 controls an exhaust gas recirculation valve 30 arranged in a return line 28 .

Wird nun während einer Magerphase der Verbrennungskraftmaschine 10 eine Regenerationsnotwendigkeit des NOx-Speicherkatalysators 16 festgestellt, so bewirkt die Steuereinheit 22 die Umschaltung der Verbrennungskraftmaschine 10 in einen homogenen, stöchiometrischen oder fetten Betriebsmodus. Dazu gibt die Steuereinheit 22 beispielsweise eine stärker geschlossene Stellung der Drosselklappe 24 vor, so dass der Sauerstoffanteil im zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemisch reduziert wird. Erfindungsgemäß wird während wenigstens eines Teils der Regenerationsdauer die Abgasrückführung vermindert und/oder vollständig unterbunden. Auch dies geschieht durch eine entsprechende Steuerung des Abgasrückführventils 30 durch das Motorsteuergerät 20 beziehungsweise die Steuereinheit 22. If a need for regeneration of the NO x storage catalytic converter 16 is now established during a lean phase of the internal combustion engine 10 , the control unit 22 effects the switchover of the internal combustion engine 10 into a homogeneous, stoichiometric or rich operating mode. For this purpose, the control unit 22 specifies, for example, a more closed position of the throttle valve 24 , so that the proportion of oxygen in the supplied air / fuel mixture is reduced. According to the invention, the exhaust gas recirculation is reduced and / or completely prevented during at least part of the regeneration period. This is also done by a corresponding control of the exhaust gas recirculation valve 30 by the engine control unit 20 or the control unit 22 .

Fig. 2 zeigt in einer vereinfachten Darstellung einen zeitlichen Verlauf eines vor dem Katalysatorsystem 14, 16 mit der Lambdasonde 18 gemessenen Lambdawertes während einer NOx-Regeneration des NOx-Speicherkatalysators 16. Dabei stellt die durchbrochene Linie 32 einen Lambdaverlauf während einer Regeneration mit Zuschaltung einer Abgasrückführung gemäß derzeit üblicher Praxis (Rückführrate zirka 30 Vol.%) dar, während die durchgezogene Linie 34 einen entsprechenden Lambdaverlauf ohne Abgasrückführung zeigt. Während einer anfänglichen Magerphase weisen beide Verläufe 32, 34 ein konstantes Niveau entsprechend einer Lambdamagervorgabe λm auf. Nach Detektion einer Regenerationsnotwendigkeit und Umschalten eines der Verbrennungskraftmaschine 10 zugeführten Luft-Kraftstoff- Gemisches auf eine fette, das heißt kraftstoffreiche Zusammensetzung, zu einem Zeitpunkt t0 verharrt das bei gleichzeitiger Abgasrückführung gemessene Signal 32 noch für eine gewisse Verzögerungsdauer bei dem mageren Lambdawert λm. Dies kann auf das sauerstoffreiche Abgas zurückgeführt werden, das aus der vorausgegangenen Magerphase sich noch in der Abgasrückführleitung 28 befindet und der angesaugten Frischluft zugeführt wird. Nach dieser Verzögerung setzt ein relativ flacher Abfall des Signals 32 bis zu einem Zeitpunkt t1 ein, an dem ein der Lambdafettvorgabe λf entsprechender Wert erreicht ist. Die Flachheit des vorausgegangenen Abfalls des Lambdawertes ist ebenfalls Folge der Abgaseinspeisung in die angesaugte Frischluft. Während der folgenden Regenerationsdauer, die sich bis zu einem Zeitpunkt t2 erstreckt, wird die Lambdafettvorgabe λf eingehalten und eingespeicherte Stickoxide NOx des NOx-Speicherkatalysators 16 mit den im Abgas vorhandenen Reduktionsmitteln CO und HC reduziert. Nach erfolgter Speicherentleerung zum Zeitpunkt t2 wird die Verbrennungskraftmaschine 10 wieder in den Magermodus umgeschaltet, so dass sich der Lambdawert wieder auf die Lambdamagervorgabe λm einfindet. Fig. 2 shows a temporal course, in a simplified representation of a measured by the lambda probe 18 upstream of the catalyst system 14, 16 lambda value during an NO x regeneration of the NO x storage catalytic converter 16. The broken line 32 represents a lambda curve during regeneration with activation of an exhaust gas recirculation according to current customary practice (recirculation rate about 30 vol.%), While the solid line 34 shows a corresponding lambda curve without exhaust gas recirculation. During an initial lean phase, both profiles 32 , 34 have a constant level corresponding to a Lambda lean specification λ m . After detection of a need for regeneration and switching of an air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine 10 to a rich, that is to say fuel-rich composition, at a time t 0 , the signal 32 measured with simultaneous exhaust gas recirculation still remains for a certain delay at the lean lambda value λ m . This can be attributed to the oxygen-rich exhaust gas, which from the previous lean phase is still in the exhaust gas recirculation line 28 and is supplied to the fresh air drawn in. After this delay, the signal 32 begins to fall relatively flatly until a time t 1 at which a value corresponding to the lambda fat specification λ f is reached. The flatness of the previous drop in the lambda value is also a consequence of the exhaust gas being fed into the fresh air drawn in. During the following regeneration period, which extends up to a point in time t 2 , the lambda fat specification λ f is maintained and nitrogen oxides NO x stored in the NO x storage catalytic converter 16 are reduced with the reducing agents CO and HC present in the exhaust gas. After the memory has been emptied at time t 2 , the internal combustion engine 10 is switched back to the lean mode, so that the lambda value reappears for the lambda lean specification λm.

Der erfindungsgemäß ohne Abgasrückführung gemessene Lambdaverlauf 34 (durchgezogene Linie) zeigt erhebliche Abweichungen von dem oben erläuterten, bei zugeschalteter Abgasrückführung gemessenen Verlauf 32. Ohne Abgasrückführung weist der Lambdaverlauf 34 einen nahezu unmittelbar nach Umschalten der Verbrennungskraftmaschine 10 in den fetten Betriebsmodus zum Zeitpunkt t0 einsetzenden und verhältnismäßig steil abfallenden Verlauf auf, so dass die Lambdafettvorgabe λf bereits zu einem Zeitpunkt t1' erreicht ist. Ferner ist die Regenerationsdauer, die für eine vollständige Entleerung des Speichers des NOx- Speicherkatalysators 16 aufgebracht werden muss, erheblich kürzer als bei zugelassener Abgasrückführung, so dass das Ende der NOx-Regeneration bereits zu einem Zeitpunkt t2' erreicht wird. Die sehr lange Regenerationsdauer bei gleichzeitiger Abgasrückführung (Verlauf 32) ist ein Resultat der ständigen Abgasentnahme, so dass lediglich ein verringerter Reduktionsmittelmassenstrom zur Verfügung steht, um die Stickoxide des NOx-Speicherkatalysators zu konvertieren.The lambda curve 34 (solid line) measured according to the invention without exhaust gas recirculation shows considerable deviations from the curve 32 explained above, measured with the exhaust gas recirculation switched on. Without exhaust gas recirculation, the lambda curve 34 has a curve that begins almost immediately after switching the internal combustion engine 10 into the rich operating mode at the time t 0 and drops off relatively steeply, so that the lambda fat specification λ f is already reached at a time t 1 ′. Furthermore, the regeneration period, which must be applied for a complete emptying of the memory of the NO x storage catalytic converter 16 , is considerably shorter than in the case of approved exhaust gas recirculation, so that the end of the NO x regeneration is already reached at a time t 2 ′. The very long regeneration period with simultaneous exhaust gas recirculation (curve 32 ) is a result of the constant exhaust gas extraction, so that only a reduced mass of reducing agent is available to convert the nitrogen oxides of the NO x storage catalytic converter.

Insgesamt ist die Regenerationsdauer ohne Abgasrückführung gegenüber der mit gleichzeitiger Abgasrückführung notwendigen Regenerationsdauer annähernd um die Hälfte verkürzt. Die erfindungsgemäß bevorzugten Abgasrückführraten von maximal 15 Vol.% weisen Lambdaverläufe auf, die einen Zwischenzustand zwischen den erläuterten Verläufen repräsentieren. Overall, the regeneration time without exhaust gas recirculation is compared to that with simultaneous exhaust gas recirculation, the regeneration time is approximately the same Shortened by half. The exhaust gas recirculation rates preferred according to the invention of a maximum of 15 vol.% have lambda curves that show an intermediate state between the represent explained courses.  

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SIGN LIST

1010th

Verbrennungskraftmaschine
Internal combustion engine

1212th

Abgaskanal
Exhaust duct

1414

Vorkatalysator
Pre-catalyst

1616

NOx NO x

-Speicherkatalysator
Storage catalytic converter

1818th

Lambdasonde
Lambda sensor

2020th

Motorsteuergerät
Engine control unit

2222

Steuereinheit
Control unit

2424th

Drosselklappe
throttle

2626

Ansaugrohr
Intake pipe

2828

Abgasrückführleitung
Exhaust gas recirculation line

3030th

Abgasrückführventil
Exhaust gas recirculation valve

3232

Lambdaverlauf mit Abgasrückführung
Lambda curve with exhaust gas recirculation

3434

Lambdaverlauf ohne Abgasrückführung
λf Lambda curve without exhaust gas recirculation
λ f

Lambdafettvorgabe
λm Lambda grease specification
λ m

Lambdamagervorgabe
Lambda target

Claims (10)

1. Verfahren zur Durchführung einer NOx-Regeneration eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators, wobei die Verbrennungskraftmaschine in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden kann und bei wenigstens einem der Betriebsmodi eine Abgasrückführung in eine Ansaugluft der Verbrennungskraftmaschine erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die NOx-Regeneration während wenigstens eines Teils einer Regenerationsdauer bei einer verminderten Abgasrückführrate und/oder ohne Abgasrückführung durchgeführt wird.1. A method for carrying out a NO x regeneration of a NO x storage catalytic converter arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine, the internal combustion engine being able to be operated in different operating modes and exhaust gas recirculation being carried out in an intake air of the internal combustion engine in at least one of the operating modes, characterized in that the NO x regeneration is carried out during at least part of a regeneration period at a reduced exhaust gas recirculation rate and / or without exhaust gas recirculation. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die NOx-Regeneration bei während wenigstens eines Teils ihrer Regenerationsdauer einer Abgasrückführrate von 0 bis 15 Vol.%, insbesondere bei 0 bis 10 Vol.%, durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the NO x regeneration is carried out with an exhaust gas recirculation rate of 0 to 15 vol.%, In particular at 0 to 10 vol.%, During at least part of its regeneration period. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasrückführrate stufenweise oder kontinuierlich während der NOx-Regeneration verändert wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the exhaust gas recirculation rate is changed gradually or continuously during the NO x regeneration. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitanteil der NOx-Regeneration mit verminderter Abgasrückführrate oder ohne Abgasrückführung mindestens 50% beträgt.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the proportion of time of NO x regeneration with reduced exhaust gas recirculation rate or without exhaust gas recirculation is at least 50%. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NOx-Regeneration während einer Anfangsphase bei einer verminderten Abgasrückführrate oder ohne Abgasrückführung durchgeführt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the NO x regeneration is carried out during an initial phase at a reduced exhaust gas recirculation rate or without exhaust gas recirculation. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NOx-Regeneration bei einem stöchiometrischen oder fetten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the NO x regeneration is carried out in a stoichiometric or rich operation of the internal combustion engine. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NOx-Regeneration bei einem homogenen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the NO x regeneration is carried out with homogeneous operation of the internal combustion engine. 8. Vorrichtung zur Durchführung einer NOx-Regeneration eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators, wobei ein Abgasrückführsystem der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist und bei wenigstens einem Betriebsmodus der Verbrennungskraftmaschine eine Abgasrückführung in eine Ansaugluft der Verbrennungskraftmaschine erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit welchen die Verfahrensschritte Ausschaltung und/oder Drosselung einer Abgasrückführung während wenigstens eines Teils einer Regenerationsdauer ausführbar sind.8. Device for carrying out a NO x regeneration of a NO x storage catalytic converter arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine, an exhaust gas recirculation system being assigned to the internal combustion engine and exhaust gas recirculation being carried out in an intake air of the internal combustion engine in at least one operating mode of the internal combustion engine, characterized in that means are provided with which the method steps of switching off and / or throttling an exhaust gas recirculation can be carried out during at least part of a regeneration period. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine Steuereinheit (22) umfassen, in der eine Prozedur zur Steuerung der Verfahrensschritte zur Durchführung der NOx-Regeneration des NOx- Speicherkatalysators in digitaler Form hinterlegt ist.9. The device according to claim 8, characterized in that the means comprise a control unit ( 22 ) in which a procedure for controlling the method steps for performing the NO x regeneration of the NO x storage catalyst is stored in digital form. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (22) in ein Motorsteuergerät (20) integriert ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the control unit ( 22 ) is integrated in an engine control unit ( 20 ).
DE10010033A 2000-03-02 2000-03-02 Regeneration of nitrogen oxides storage catalyst involves carrying out regeneration during at least portion of regeneration time with reduced exhaust gas return rate and/or with exhaust gas return Withdrawn DE10010033A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10010033A DE10010033A1 (en) 2000-03-02 2000-03-02 Regeneration of nitrogen oxides storage catalyst involves carrying out regeneration during at least portion of regeneration time with reduced exhaust gas return rate and/or with exhaust gas return
EP01905789A EP1264095A1 (en) 2000-03-02 2001-02-16 METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT AN NO x? REGENERATION OF AN NO x? STORAGE-TYPE CATALYTIC CONVERTER MOUNTED IN AN EXHAUST GAS CHANNEL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
PCT/EP2001/001788 WO2001065097A1 (en) 2000-03-02 2001-02-16 METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT AN NOx REGENERATION OF AN NOx STORAGE-TYPE CATALYTIC CONVERTER MOUNTED IN AN EXHAUST GAS CHANNEL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
AU2001233776A AU2001233776A1 (en) 2000-03-02 2001-02-16 Method and device for carrying out an nox regeneration of an nox storage-type catalytic converter mounted in an exhaust gas channel of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10010033A DE10010033A1 (en) 2000-03-02 2000-03-02 Regeneration of nitrogen oxides storage catalyst involves carrying out regeneration during at least portion of regeneration time with reduced exhaust gas return rate and/or with exhaust gas return

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10010033A1 true DE10010033A1 (en) 2001-09-27

Family

ID=7633149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10010033A Withdrawn DE10010033A1 (en) 2000-03-02 2000-03-02 Regeneration of nitrogen oxides storage catalyst involves carrying out regeneration during at least portion of regeneration time with reduced exhaust gas return rate and/or with exhaust gas return

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1264095A1 (en)
AU (1) AU2001233776A1 (en)
DE (1) DE10010033A1 (en)
WO (1) WO2001065097A1 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0752521B1 (en) * 1995-01-20 2001-04-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas cleaning method for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001233776A1 (en) 2001-09-12
WO2001065097A1 (en) 2001-09-07
EP1264095A1 (en) 2002-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1250524B1 (en) METHOD FOR DESULPHURISATION OF AN NOx ACCUMULATOR-CATALYST ARRANGED IN AN EXHAUST SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE19511548A1 (en) Nitrous oxide reduction system in vehicle engine exhaust
WO2010060503A1 (en) Method for operating a diesel engine having an exhaust gas cleaning system comprising a nitrogen oxide storage catalytic converter
EP1192343B1 (en) METHOD FOR INITIATING AND MONITORING A DESULFURIZATION OF AT LEAST ONE NOx STORAGE-TYPE CATALYTIC CONVERTER ARRANGED IN AN EXHAUST CHANNEL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP1254305A2 (en) Method and device for controlling a no x? storage catalyst that is arranged in an exhaust gas channel of a combustion engine
DE102006014249A1 (en) Lambda value pre-controlling method for use during pre-heating phase of catalyzer, involves partially loading lambda-characteristic of lambda-pre-control, so that temporal lambda-center value is provided and lambda-value is obtained
DE10114456B4 (en) Apparatus and method for coordinating exhaust gas-relevant measures
EP1205648A2 (en) Method and arrangement for a catalyst heating system
EP1190164B1 (en) METHOD FOR DETECTING DETERIORATION OF AT LEAST ONE NOx STORAGE CATALYST ARRANGED IN THE EXHAUST LINE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP1204815B1 (en) Method for regulating the exhaust gas temperature of a lean combustion engine during the desulphurization of a catalyst
DE10010031B4 (en) Method and device for carrying out a NOx regeneration of an arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine NOx storage catalyst
DE102019118471B3 (en) Method for operating a drive device and a drive device for a motor vehicle
EP1252420B1 (en) Device and method for controlling a nox regeneration of a nox storage catalyst
EP1244871B1 (en) Device and method for controlling a rate of recirculated exhaust gas of an exhaust gas recirculation device for combustion engines during lean operation
EP1264096B1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CARRYING OUT AN NOx REGENERATION OF AN NOx STORAGE-TYPE CATALYTIC CONVERTER MOUNTED IN AN EXHAUST GAS CHANNEL OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE10010033A1 (en) Regeneration of nitrogen oxides storage catalyst involves carrying out regeneration during at least portion of regeneration time with reduced exhaust gas return rate and/or with exhaust gas return
DE10130053B4 (en) Method and device for desulphurisation of a NOX storage catalytic converter
DE10123148A1 (en) Two-stage process to remove sulfur from automotive exhaust system, comprises alternating rich and lean burn above threshold temperature
DE10034143A1 (en) Method for adapting a catalytic converter temperature target range for a NOx storage catalytic converter
DE10260886B4 (en) Method for carrying out a NOx regeneration and multi-cylinder engine with multi-flow exhaust gas purification system
DE10018062A1 (en) Multiple cylinder engine used for vehicles comprises multiple flooding exhaust gas purifier consisting of exhaust gas pipes into which one or more cylinders open, nitrogen oxides storage catalysts and gas sensor, and suction device
DE60108441T2 (en) Method for detecting the operational readiness of a catalytic converter for the exhaust of an internal combustion engine
DE19957185A1 (en) Controlling heating-up phase of catalyst arranged in exhaust gas channel of IC engine comprises determining engine load during heating-up phase and partially stopping heating measures in load phases
EP1188915A2 (en) Method for regulating the regeneration of a NOx storage catalyst
DE10221568A1 (en) Method for controlling a NO¶x¶ storage catalytic converter

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8139 Disposal/non-payment of the annual fee