DE10131587A1 - Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NOx-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors und Brennkraftmaschine mit einer derartigen Abgasanlage - Google Patents

Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NOx-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors und Brennkraftmaschine mit einer derartigen Abgasanlage

Info

Publication number
DE10131587A1
DE10131587A1 DE10131587A DE10131587A DE10131587A1 DE 10131587 A1 DE10131587 A1 DE 10131587A1 DE 10131587 A DE10131587 A DE 10131587A DE 10131587 A DE10131587 A DE 10131587A DE 10131587 A1 DE10131587 A1 DE 10131587A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
oxygen
internal combustion
combustion engine
flow
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.)
Ceased
Application number
DE10131587A
Other languages
English (en)
Inventor
Bodo Odendall
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi 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 Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE10131587A priority Critical patent/DE10131587A1/de
Priority to PCT/EP2002/007253 priority patent/WO2003004848A1/de
Publication of DE10131587A1 publication Critical patent/DE10131587A1/de
Ceased 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
    • F02D41/02—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
    • F02D41/0295—Control according to the amount of oxygen that is stored on the exhaust gas treating 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
    • 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
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • 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
    • 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
    • F01N3/0864—Oxygen
    • 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
    • F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
    • F01N3/0885—Regeneration of deteriorated absorbents or adsorbents, e.g. desulfurization of NOx traps
    • 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
    • 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
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NO¶x¶-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors, bei dem im vorgeordneten Katalysatorsystem gespeicherter Sauerstoff soweit reduziert wird, dass das aus dem vorgeordneten Katalysatorsystem austretende Abgasgemisch einen Überschuss an Reduktionsmittel aufweist, der dem nachgeordneten Katalysator mit dem Abgasgemisch zu dessen Regeneration zugeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NOx-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors, bei dem im vorgeordneten Katalysatorsystem gespeicherter Sauerstoff soweit reduziert wird, dass das aus dem vorgeordneten Katalysatorsystem austretende Abgasgemisch einen Überschuss an Reduktionsmittel aufweist, der dem nachgeordneten Katalysator mit dem Abgasgemisch zu dessen Regeneration zugeführt wird sowie eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage mit vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - und einem diesem in Abgasströmungsrichtung nachgeordnetem Katalysator - insbesondere einem NOx-Adsorber.
  • Üblicherweise werden derartig nachgeordnete Katalysatoren dadurch regeneriert, dass durch eine Lambdaregelung des Motorenbrennstoffgemisches fettes Abgasgemisch dem vorgeordneten Katalysatorsystem zugeführt wird, wobei dieser Betrieb so lange fortgeführt wird, bis ausreichend Reduktionsmittel aus dem vorgeordneten Katalysatorsystem austritt und dem nachgeordneten Katalysator zugeführt wird. Bevor ausreichend Reduktionsmittel aus dem vorgeordneten Katalysatorsystem austritt, wird zunächst der so im vorgeordneten Katalysatorsystem gespeicherte Sauerstoff reduziert. Somit wird bei derartigen System zunächst über einen verhältnismäßig langen Zeitraum ein fetter Betriebszustand aufrechterhalten, um zunächst den im vorgeordneten Katalysatorsystem gespeicherten Sauerstoffvorrat durch Reduktion zu leeren. Dies führt zu unerwünscht hohem Brennstoffverbrauch.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysator - insbesondere eines NOx-Adsorbers bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors einfach und verbrauchsgünstiger zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7.
  • Hierdurch wird ermöglicht, dass nur ein begrenzter Teil des im vorgeordneten Katalysatorsystem vorhandenen Sauerstoffspeichervorrats durch Reduktion abgebaut werden muss, bevor die Regeneration des nachgeordneten Katalysators - insbesondere des nachgeordneten NOx-Adsorbers - eingeleitet und/oder durchgeführt werden kann. Auf diese Weise kann in einfacher Weise der zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration erforderliche Brennstoffverbrauch reduziert werden.
  • Besonders vorteilhaft ist ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 sowie eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8. In einfacher Weise kann hierdurch die unterschiedliche Reduktion der verschiedenen Sauerstoffspeicher bei geringem baulichen Aufwand und einfacher Steuerung gewährleistet werden.
  • Besonders vorteilhaft ist das Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 3 durch Regelung der unterschiedlichen Sauerstoffreduktion in den verschiedenen Sauerstoffspeichern durch Regelung des Lambdawertes des Abgasgemisches in Strömungsrichtung vor Eintritt in die Sauerstoffspeicher. Auf diese Weise kann in einfacher Weise die zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration erforderliche Zuführung eines fetten Abgasgemisches in das vorgeordnete Katalysatorsystem und hierdurch der Brennstoffverbrauch gesenkt werden.
  • Besonders einfach und vorteilhaft ist das Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 sowie die Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9. Hierdurch lässt sich sowohl baulich als auch steuerungstechnisch sehr einfach die unterschiedliche Sauerstoffreduktion der verschiedenen Sauerstoffspeicher entsprechend den jeweiligen Anforderungen einleiten und/oder durchführen. Durch den Betrieb des wenigstens ersten Zylinders mit einem fetten Verbrennungsgemisch und durch gleichzeitigen Betrieb des wenigstens einen anderen Zylinders mit nicht fettem Verbrennungsgemisch wird über die Strömungskanäle gewährleistet, dass ein Sauerstoffspeicher mit fettem Abgasgemisch versorgt und dessen Sauerstoffspeicher so weit durch Reduktion geleert wird, dass ausreichendes Reduktionsmittel dem nachgeordneten Katalysator zugeführt wird, um die Regeneration möglichst schnell einzuleiten und/oder durchzuführen. Der andere Sauerstoffspeicher wird mit nicht fettem Abgasgemisch versorgt, so dass der in ihm gespeicherte Sauerstoff in dieser Phase nicht reduziert wird.
  • Der Betrieb erfolgt in jedem Fall so, dass auch bei Vereinigung der beiden Abgasströme zwischen dem vorgeordneten Katalysatorsystem und dem nachgeordneten Katalysator ausreichendes Reduktionsmittel zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration dem nachgeordneten Katalysator zugeführt wird.
  • Besonders vorteilhaft ist ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 sowie eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12. Im Zusammenhang mit vierzylindrischen Verbrennungsmotoren sind bereits zweiflutige Abgassysteme zur Leistungssteigerung bekannt. Unter Heranziehung dieser zur Leistungssteigerung bekannten zweiflutigen Abgasführung kann somit mit einfachen Mitteln bei derartigen Motoren mit geringem zusätzlichem Aufwand die bekannte Leistungssteigerung mit der verbrauchsgünstigen Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration eines einem ersten Katalysatorsystem nachgeordneten Katalysator verbunden werden. Bevorzugt ist das Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie die Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. 1 näher erläutert:
    Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine zweiflutige Abgasanlage eines direkteinspritzenden vierzylindrigen Ottomotors mit den Zylindern 1, 2, 3, 4.
  • Die Zylinder 1 und 4 sind über Abgasrohre 6 und 7, die zu einem gemeinsamen Abgasrohr 10 vereinigt werden, verbunden, welches die Abgase der Zylinder 1 und 4 einem Drei-Wegekatalysator 12 zuführt. In entsprechender Weise sind die Zylinder 2 und 3 über Abgasrohre 8 und 9, welche zu einem gemeinsamen Abgasrohr 11 vereinigt werden, verbunden, über welche die Abgase der Zylinder 2 und 3 einem Drei-Wegekatalysator 13 zugeführt werden. Vom Drei-Wegekatalysator 12 werden die Abgase über ein Abgasrohr 14 und vom Drei-Wegekatalysator 13 über ein Abgasrohr 15 über ein gemeinsames Abgasrohr 16, in welches die Abgasrohre 14 und 15 münden, einem NOx-Adsorber 17 zugeführt. In bekannter, nicht dargestellter Weise werden die Abgase über einen NOx-Adsorber über ein Abgasrohr 18 weiter abgeleitet.
  • Sobald während des Motorbetriebs über nicht dargestellte O2-Sonden bekannter Bauart im Motorsteuerungsgerät 19 - beispielsweise aufgrund des Erreichens eines zulässigen Schwellwerts für von den O2-Sonden gemessenen Größen - festgestellt wird, dass eine Regeneration des NOx-Adsorbers erforderlich oder gewünscht ist, wird das dem ersten Zylinder 1 und dem vierten Zylinder 4 zugeführte Verbrennungsgemisch mit λ < 1, das heißt fett, zugeführt und das Verbrennungsgemisch, das dem zweiten Zylinder 2 bzw. dem dritten Zylinder 3 zugeführt wird, mit λ ≥ 1, das heißt nicht fett, - bevorzugt mit λ = 1 - zugeführt. Das entsprechend fette Abgasgemisch aus den Zylindern 1 und 4 wird über die Abgasrohre 6 und 7 und das anschließende gemeinsame Abgasrohr 10 dem Drei-Wegekatalysator 12 zugeführt und führt dort zu einer Reduktion des im Drei-Wegekatalysators 12 gespeicherten O2- Vorrats. Sobald dieser O2-Vorrat so weit abgebaut ist, dass Reduktionsmittel aus dem Drei-Wegekatalysator 12 durchbricht, wird dieses Reduktionsmittel über das Abgasrohr 14 und 16 dem NOx-Adsorber zugeführt. Währenddessen wird über die Abgasrohre 8, 9 und 11 das Abgasgemisch mit λ ≥ 1, bevorzugt λ = 1 von den Zylindern 2 und 3 dem Drei-Wegekatalysator 13 zugeführt und ohne Abbau des O2-Vorrats bei normalem Katalysatorbetrieb durch den Drei-Wegekatalysator 13 über die Abgasrohre 15 und 16 dem NOx-Adsorber zugeführt. In dem im Abgasrohr 16 erzeugten Abgasgemisch aus den über die Abgasrohre 14 und 15 zugeführten Abgasen ist ausreichend Reduktionsmittel vorhanden, um beim Eintreten in den NOx-Adsorber 17 die NOx-Regeneration im NOx-Adsorber 17 durch Reduktion in bekannter Weise einzuleiten und durchzuführen. Sobald in bekannter Weise, beispielsweise mit Hilfe nicht dargestellter O2-Sonden vom Motorsteuergerät festgestellt wird, dass die NOx-Regeneration des NOx-Adsorbers 17 so weit durchgeführt ist, dass ein vorgegebener Schwellwert erreicht ist, wird über das Motorsteuergerät 19 das Verbrennungsgemisch aller Zylinder auf nicht fett, das heißt λ ≥ 1, - bevorzugt auf mager - eingestellt.
  • Es ist auch möglich, anstelle des ersten Zylinders 1 und des vierten Zylinders 4 den zweiten Zylinder 2 und den dritten Zylinder 3 zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration des NOx-Adsorbers 17 im Fettbetrieb, das heißt mit λ < 1, zu betreiben und stattdessen den ersten Zylinder 1 und den vierten Zylinder 4 entsprechend mit einem Verbrennungsgemisch mit λ ≥ 1, das heißt nicht fett - bevorzugt λ = 1 - zu betreiben.
  • Ebenso ist es möglich, zur besseren Ausnutzung der Lebenserwartung der Drei-Wegekatalysatoren 12 und 13 im Wechsel zur Regeneration einmal die Verbrennungsgemische der ersten Zylinder 1 und der vierten Zylinder 4 im Fettbetrieb und die Verbrennungsgemische der zweiten Zylinder 2 und der dritten Zylinder 3 im nicht fetten Betrieb und zur nächsten Regeneration umgekehrt das Verbrennungsgemisch des zweiten Zylinders 2 und des dritten Zylinders 3 im Fettbetrieb und das Verbrennungsgemisch des ersten Zylinders 1 und des vierten Zylinders 4 im nicht fetten Betrieb zu betreiben.
  • Obwohl am Beispiel eines Vierzylindermotors mit zweiflutiger Abgasanlage dargestellt, ist eine erfindungsgemäße Abgasanlage auch im Zusammenhang mit einer anderen mehrzylindrigen Brennkraftmaschine einsetzbar. Beispielsweise ist es möglich, bei einem Sechszylinderreihenmotor den ersten, zweiten und dritten Zylinder über Abgaskanäle mit einem ersten Drei- Wegekatalysator zu verbinden und den vierten, fünften und sechsten Zylinder mit einem zweiten Drei-Wegekatalysator zur verbinden. Die beiden Drei- Wegekatalysatoren sind - wie am Beispiel des vierzylindrigen Verbrennungsmotors dargestellt - über Abgasrohre 14, 15 und 16 gemäß der Darstellung von Fig. 1 mit einem NOx-Adsorber 17 bekannter Art verbunden. Zur Einleitung und Durchführung der Regeneration ist es dann möglich, beispielsweise die Zylinder 1, 2 und 3 mit einem fetten Verbrennungsgemisch und die Zylinder 4, 5 und 6 mit einem entsprechend nicht fetten Verbrennungsgemisch zu betreiben, bis die Regeneration des NOx-Adsorbers 17 ausreichend durchgeführt worden ist. In entsprechender Weise könnten auch andere Mehrzylindermotoren - beispielsweise Drei-, Fünf-, Acht-, Zehn-, Zwölf- oder Sechzehnzylindermotoren -, die mit einer mehrflutigen Abgasanlage versehen sein, bei denen einzelne Zylinder mit ersten Drei- Wegekatalysatoren verbunden sind und andere Zylinder mit anderen Drei- Wegekatalystoren und bei denen zur Regeneration des NOx-Adsorbers lediglich die Zylinder, die beispielsweise mit dem ersten Drei-Wegekatalysator verbunden sind, fett betrieben werden.
  • Eine derartige Ausbildung ist auch nicht auf Reihenmotoren beschränkt, sondern ist auch bei Verbrennungsmotoren sonstiger bekannter Motorenbauart, beispielsweise bei V- oder -VR-Motoren einsetzbar.
  • Eine derartige Regeneration ist auch nicht nur bei Ottomotoren, wie sie im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, einsetzbar, sondern ist auch im Zusammenhang mit anderen Verbrennungsmotoren einsetzbar, bei denen einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem in der Abgasanlage ein weiterer Katalysator nachgeordnet ist, der regeneriert werden soll. Beispielsweise ist eine solche Anwendung auch im Zusammenhang mit Dieselmotoren möglich. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Zylinder
    2 Zylinder
    3 Zylinder
    4 Zylinder
    5 Verbrennungsmotor
    6 Abgasrohr
    7 Abgasrohr
    8 Abgasrohr
    9 Abgasrohr
    10 Abgasrohr
    11 Abgasrohr
    12 Drei-Wegekatalysator
    13 Drei-Wegekatalysator
    14 Abgasrohr
    15 Abgasrohr
    16 Abgasrohr
    17 NOx-Adsorber
    18 Abgasrohr

Claims (14)

1. Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NOx-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors, bei dem im vorgeordneten Katalysatorsystem gespeicherter Sauerstoff soweit reduziert wird, dass das aus dem vorgeordneten Katalysatorsystem austretende Abgasgemisch einen Überschuss an Reduktionsmittel aufweist, der dem nachgeordneten Katalysator mit dem Abgasgemisch zu dessen Regeneration zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass von wenigstens zwei von einander getrennten Sauerstoffspeichern des vorgeordneten Katalysatorsystem der gespeicherte Sauerstoff eines Sauerstoffspeichers des vorgeordneten Katalysatorsystem soweit reduziert wird, dass das aus ihm austretende und dem nachgeordneten Katalysator zugeführte Abgasgemisch λ < 1 aufweist und dabei der gespeicherte Sauerstoffvorrat des anderen Sauerstoffspeichers des vorgeordneten Katalysatorsystem nicht reduziert wird, dass das aus ihm austretende und dem nachgeordneten Katalysator zugeführte Abgasgemisch λ ≥ 1 - bevorzugt λ = 1 - aufweist.
2. Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 1,
wobei das Abgas wenigstens zweiflutig aus dem Verbrennungsmotor durch das vorgeordnete Katalysatorsystem in den nachgeordneten Katalysator geleitet wird,
wobei jeder der Strömungskanäle des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs durch jeweils einen diesem zugeordneten Sauerstoffspeicher des vorgeordneten Katalysatorsystem geleitet wird.
3. Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 2,
mit einer Regelung des λ-Wertes des Abgasgemisches in Strömungsrichtung vor Eintritt in die Sauerstoffspeicher derart, dass der λ-Wert des Abgasgemisches während der Regeneration des NOx- Katalysators im einen Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs λ < 1 und der λ-Wert des Abgasgemisches im anderen Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs λ ≥ 1 - bevorzugt λ = 1 - entspricht.
4. Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 3,
wobei der eine Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs mit wenigstens einem ersten Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors in Wirkverbindung steht und der andere Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs mit wenigstens einem anderen Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors in Wirkverbindung steht, und die Regelung des λ-Wertes des Abgasgemisches in Strömungsrichtung vor Eintritt in die Sauerstoffspeicher durch Regelung des Verbrennungsgemisches derart erfolgt, dass der λ-Wert des Verbrennungsgemisches im ersten Zylinder λ < 1 und der λ-Wert des Verbrennungsgemisches im anderen Zylinder λ ≥ 1 - bevorzugt λ = 1 - entspricht.
5. Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 4,
wobei bei einem vierzylindrigen Verbrennungsmotor der erste Strömungskanal eines zweiflutigen Abgasführungsbereichs mit dem ersten und vierten oder mit dem zweiten und dritten Zylinder in Wirkverbindung steht und der zweite Strömungskanal des zweiflutigen Abgasführungsbereichs entsprechend mit den beiden anderen Zylindern in Wirkverbindung steht, und die Regelung des λ-Wertes des Abgasgemisches in Strömungsrichtung vor Eintritt in die Sauerstoffspeicher durch Regelung des Verbrennungsgemisches derart erfolgt, dass der λ-Wert des Verbrennungsgemisches in den mit dem ersten Strömungskanal in Wirkverbindung stehenden Zylindern λ < 1 und der λ-Wert des Verbrennungsgemisches in den mit dem zweiten Strömungskanal in Wirkverbindung stehenden Zylindern λ ≥ 1 - bevorzugt λ = 1 - entspricht.
6. Verfahren gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
wobei das Abgas mehrerer Drei-Wegekatalysatoren mit jeweils einem Sauerstoffspeicher einem gemeinsamen NOx-Adsorber zugeführt wird.
7. Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage mit vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - und einem diesem in Abgasströmungsrichtung nachgeordnetem Katalysator - insbesondere einem NOx-Adsorber -, dadurch gekennzeichnet,
wobei das vorgeordnete Katalysatorsystem mit wenigstens zwei von einander örtlich getrennten Sauerstoffspeichern ausgebildet ist,
mit Mitteln zur Durchführung der Reduktion des jeweils in den einzelnen Sauerstoffspeichern gespeicherten Sauerstoffs,
mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Mittel zur unterschiedlich gesteuerten Durchführung der Reduktion des in den einzelnen Sauerstoffspeichern jeweils gespeicherten Sauerstoffs zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration des nachgeordnetem Katalysators, derart, dass der gespeicherte Sauerstoffvorrat eines Sauerstoffspeichers soweit reduziert wird, dass das aus ihm austretende und dem nachgeordnetem Katalysator zugeführte Abgasgemisch λ < 1 aufweist und dass dabei der gespeicherte Sauerstoffvorrat des anderen Sauerstoffspeichers des vorgeordneten Katalysatorsystems nicht reduziert wird, dass das aus ihm austretende und dem nachgeordneten Katalysator zugeführte Abgasgemisch λ ≥ 1 - bevorzugt λ = 1 - aufweist.
8. Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen von Anspruch 7,
mit einem wenigstens zweiflutigen Abgasführungssystem mit wenigstens zwei nebeneinander verlaufenden Abgaswegen,
wobei jeweils einem Abgasführungsweg des wenigstens zweiflutigen Abgasführungssystems ein Sauerstoffspeicher zugeordnet ist, durch den dieser Abgasweg geführt ist, und
wobei die Abgasführungswege nach dem Sauerstoffspeicher des Katalysatorsystems vor dem nachgeordneten Katalysator zu einem gemeinsamen Abgasführungsweg vereinigt werden.
9. Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen von Anspruch 8,
wobei die wenigstens zwei nebeneinander verlaufenden Abgaswege des wenigstens zweiflutigen Abgasführungssystems jeweils mit unterschiedlichen Zylindern der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung stehen.
10. Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9,
wobei der die Mittel zur unterschiedlich gesteuerten Durchführung der Reduktion des in den einzelnen Sauerstoffspeichern jeweils gespeicherten Sauerstoffs zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration des nachgeordneten Katalysators Mittel zur Regelung des λ-Wertes des Abgasgemisches in Strömungsrichtung vor Eintritt in die Sauerstoffspeicher aufweisen,
wobei die Steuereinheit zur Steuerung der Mittel zur unterschiedlich gesteuerten Durchführung der Reduktion des in den einzelnen Sauerstoffspeichern jeweils gespeicherten Sauerstoffs zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration des nachgeordneten Katalysators so ausgebildet ist, dass zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration des nachgeordneten Katalysators der λ-Wert des Abgasgemisches im einen Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs λ < 1 und der λ-Wert des Abgasgemisches im anderen Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs λ ≥ 1 - bevorzugt λ = 1 - entspricht.
11. Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10,
bei der die Mittel zur unterschiedlich gesteuerten Durchführung der Reduktion des in den einzelnen Sauerstoffspeichern jeweils gespeicherten Sauerstoffs zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration des nachgeordneten Katalysators Mittel zur Regelung des λ-Wertes Motorbrennstoffgemisches der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine aufweisen,
wobei der eine Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs mit wenigstens einem ersten Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors in Wirkverbindung steht und der andere Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs mit wenigstens einem anderen Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors in Wirkverbindung steht,
wobei die Steuereinheit zur Steuerung der Mittel zur unterschiedlich gesteuerten Durchführung der Reduktion des in den einzelnen Sauerstoffspeichern jeweils gespeicherten Sauerstoffs zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration des NOx-Adsorbers so ausgebildet ist, dass zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration des nachgeordneten Katalysators der λ-Wert des Motorbrennstoffgemisches in den Zylindern, die mit dem einen Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs in Wirkverbindung stehen, λ < 1 und der λ-Wert des Motorbrennstoffgemisches in den Zylindern, die mit dem anderen Strömungskanal des wenigstens zweiflutigen Abgasführungsbereichs in Wirkverbindung stehen, λ ≥ 1 - bevorzugt λ = 1 - entspricht.
12. Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 9 oder 11, - mit vier Zylindern und zweiflutigem Abgasführungssystem,
wobei der erste Strömungskanal des zweiflutigen Abgasführungsreichs mit dem ersten und vierten oder mit dem zweiten und dritten Zylinder in Wirkverbindung steht und der zweite Strömungskanal des zweiflutigen Abgasführungsbereichs entsprechend mit den beiden anderen Zylindern in Wirkverbindung steht.
13. Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11,
mit einem Verbrennungsmotor, bei dem das Abgas wenigstens zweier Drei-Wegekatalysatoren einen gemeinsamen NOx-Adsorber zugeführt wird.
14. Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen von einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13,
wobei die Steuereinheit zur Steuerung der Mittel zur unterschiedlich gesteuerten Durchführung der Reduktion des in den einzelnen Sauerstoffspeichern jeweils gespeicherten Sauerstoffs zur Einleitung und/oder Durchführung der Regeneration des nachgeordneten Katalysators Teil der Motorsteuerungseinheit ist.
DE10131587A 2001-07-03 2001-07-03 Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NOx-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors und Brennkraftmaschine mit einer derartigen Abgasanlage Ceased DE10131587A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10131587A DE10131587A1 (de) 2001-07-03 2001-07-03 Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NOx-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors und Brennkraftmaschine mit einer derartigen Abgasanlage
PCT/EP2002/007253 WO2003004848A1 (de) 2001-07-03 2002-07-02 Verfahren zur regeneration eines einem ersten katalysatorsystem nachgeordneten katalysators bei einem abgasanlagensystem und brennkraftmaschine zum betrieb des verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10131587A DE10131587A1 (de) 2001-07-03 2001-07-03 Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NOx-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors und Brennkraftmaschine mit einer derartigen Abgasanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10131587A1 true DE10131587A1 (de) 2003-01-30

Family

ID=7690040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10131587A Ceased DE10131587A1 (de) 2001-07-03 2001-07-03 Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NOx-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors und Brennkraftmaschine mit einer derartigen Abgasanlage

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10131587A1 (de)
WO (1) WO2003004848A1 (de)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0965734B1 (de) * 1998-06-20 2004-10-20 Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft Regelstrategie für einen NOx-Speicher
JP3680611B2 (ja) * 1999-02-03 2005-08-10 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2000356125A (ja) * 1999-06-14 2000-12-26 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気ガス浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003004848A1 (de) 2003-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3502428B1 (de) Abgasnachbehandlungssystem und verfahren zur abgasnachbehandlung eines verbrennungsmotors
DE102013212801B4 (de) Anordnung zur Abgasnachbehandlung für einen Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102016206394B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102018100240A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
WO2005049984A1 (de) Brennkraftmaschine mit abgasreinigungsanlage und verfahren zur reinigung des abgases einer brennkraftmaschine
DE102015219114B4 (de) Verfahren zur Abgasnachbehandlung einer Brennkraftmaschine
DE102016205182A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
EP2181256B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur reinigung von abgasen für eine brennkraftmaschine
DE102017115399A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE10303911A1 (de) Verfahren zur Überwachung des Anspringverhaltens eines Abgaskatalysatorsystems
DE102013221421A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Emission von Distickstoffmonoxid
EP1205648A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Katalysatorbeheizung
DE10131587A1 (de) Verfahren zum Einleiten und/oder Durchführen der Regeneration eines einem ersten vorgeordneten Katalysatorsystem - insbesondere einem Drei-Wegekatalysator-System - in Strömungsrichtung nachgeordneten Katalysators - insbesondere eines NOx-Adsorbers - bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors und Brennkraftmaschine mit einer derartigen Abgasanlage
EP1143131A2 (de) Mehrflutige Abgasanlage und Verfahren zur Regelung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und Steuerung einer NOx-Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators
DE10018062B4 (de) Mehrzylindermotor für Kraftfahrzeuge mit einer mehrflutigen Abgasreinigungsanlage und Verfahren zur Steuerung eines Betriebs des Mehrzylindermotors
DE10038458B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abgasreinigung
DE10305452A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Katalysators im Abgasstrom einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102007041501A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Abgasen für eine Brennkraftmaschine, insbesondere zur Desulfatisierung von Stickoxid-Speicherkatalysatoren
DE10101593A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines mit direkter Kraftstoffeinspritzung in den Brenn raum versehenen Verbrennungsmotors
DE102015221028B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE102023107820B3 (de) Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines fremdgezündeten Verbrennungsmotors
DE10347446B4 (de) Verfahren zur Aufheizung und zur Desulfatisierung eines Hauptkatalysators einer mehrflutigen Abgaslage einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
WO1999061139A1 (de) VERFAHREN ZUR REGENERATION EINES NOx-SPEICHERKATALYSATORS
DE10051675A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102016201597A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection