DE10131587A1 - Method for initiating and / or performing the regeneration of a catalytic converter downstream of a first upstream catalytic converter system - in particular a three-way catalytic converter system - in particular a NOx adsorber - in an exhaust gas system of an internal combustion engine and internal combustion engine with such an exhaust system - Google Patents

Method for initiating and / or performing the regeneration of a catalytic converter downstream of a first upstream catalytic converter system - in particular a three-way catalytic converter system - in particular a NOx adsorber - in an exhaust gas system of an internal combustion engine and internal combustion engine with such an exhaust system

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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.The present invention relates to a method for initiating and / or performing the regeneration of a first downstream catalyst system - in particular a three-way catalyst system - downstream in the flow direction - in particular a NO¶x¶ adsorber - in an exhaust system of an internal combustion engine, in which Oxygen stored in the upstream catalyst system is reduced to such an extent that the exhaust gas mixture emerging from the upstream catalyst system has an excess of reducing agent which is fed to the downstream catalyst with the exhaust gas mixture for its regeneration.

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. The invention relates to a method for initiating and / or carrying out the regeneration of a catalyst downstream of a first upstream catalyst system - in particular a three-way catalyst system - in the flow direction - in particular a NO x adsorber - in an exhaust gas system of an internal combustion engine, in the upstream catalyst system stored oxygen is reduced to such an extent that the exhaust gas mixture emerging from the upstream catalyst system has an excess of reducing agent which is fed to the downstream catalyst with the exhaust gas mixture for its regeneration, and also an internal combustion engine with an exhaust gas system with upstream catalyst system - in particular a three-way catalyst system. and a catalyzer downstream of this in the exhaust gas flow direction - in particular a NO x 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. This usually results in downstream catalysts regenerates that through a lambda control of the engine fuel mixture rich exhaust gas mixture is fed to the upstream catalyst system, this operation is continued until sufficient Reducing agent exits the upstream catalyst system and the downstream catalyst is supplied. Before enough reducing agents emerges from the upstream catalyst system, the upstream catalyst system reduces stored oxygen. Consequently in such a system is initially over a relatively long Maintain a rich operating state for the time being, in order to start with the in upstream catalyst system stored oxygen supply Empty reduction. This leads to undesirably high fuel consumption.

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. The invention has for its object to enable the initiation and / or implementation of the regeneration of a first upstream catalyst system - in particular a three-way catalyst system - downstream in the flow direction - in particular a NO x adsorber in an exhaust system of an internal combustion engine easily and more economically ,

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7. According to the invention, this object is achieved by a method according to the Features of claim 1 and according to an internal combustion engine the features of claim 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. This enables only a limited part of the oxygen storage available in the upstream catalyst system to be reduced by reduction before the regeneration of the downstream catalyst - in particular of the downstream NO x adsorber - can be initiated and / or carried out. In this way, the fuel consumption required to initiate and / or perform the regeneration can be reduced in a simple manner.

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. A method according to the features of the Claim 2 and an internal combustion engine according to the features of Claim 8. This allows the different reduction in a simple manner of the various oxygen stores with little construction and simple control can be guaranteed.

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. The method according to the features of claim is particularly advantageous 3 by regulating the different oxygen reduction in the various oxygen stores by regulating the lambda value of the Exhaust gas mixture in the direction of flow before entering the oxygen storage. On this way, the initiation and / or Carrying out the regeneration required supply of a rich exhaust gas mixture in the upstream catalyst system and thereby the Fuel consumption can be reduced.

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. The method according to the features is particularly simple and advantageous of claim 4 and the internal combustion engine according to the features of Claim 9. This can be both structural and In terms of control technology, the different oxygen reduction of the initiate various oxygen storage devices according to the respective requirements and / or perform. By operating the at least first cylinder with a rich combustion mixture and by simultaneously operating the at least one other cylinder with a non-rich combustion mixture is ensured via the flow channels that an oxygen storage supplied with a rich exhaust gas mixture and its oxygen storage so far is emptied by reduction that sufficient reducing agent downstream catalyst is fed to the regeneration as possible to initiate and / or carry out quickly. The other oxygen storage is supplied with a non-rich exhaust gas mixture, so that in it stored oxygen is not reduced in this phase.

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. The operation takes place in such a way that even when the two are united Exhaust gas flows between the upstream catalyst system and the downstream catalyst sufficient reducing agent to initiate and / or performing the regeneration of the downstream catalyst is fed.

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. A method according to the features of the Claim 5 and an internal combustion engine according to the features of Claim 12. In connection with four-cylinder internal combustion engines double-flow exhaust systems for increasing performance are already known. Using this double flow known for increasing performance Exhaust gas routing can thus be done with simple means in such engines the known increase in performance with the little additional effort consumption-friendly initiation and / or implementation of the regeneration a catalyst downstream of a first catalyst system get connected. The method is preferred according to the features of Claim 6 and the internal combustion engine according to the features of Claim 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. The present invention is explained in more detail below with reference to FIG. 1:
Fig. 1 shows a schematic representation of a double-flow exhaust system of a direct-injection four-cylinder gasoline engine with the cylinders 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. The cylinders 1 and 4 are connected via exhaust pipes 6 and 7 , which are combined to form a common exhaust pipe 10 , which supplies the exhaust gases from the cylinders 1 and 4 to a three-way catalytic converter 12 . Correspondingly, the cylinders 2 and 3 are connected via exhaust pipes 8 and 9 , which are combined to form a common exhaust pipe 11 , via which the exhaust gases of the cylinders 2 and 3 are fed to a three-way catalytic converter 13 . From the three-way catalytic converter 12 , the exhaust gases are fed to an NO x adsorber 17 via an exhaust pipe 14 and from the three-way catalytic converter 13 via an exhaust pipe 15 via a common exhaust pipe 16 , into which the exhaust pipes 14 and 15 open. In a known manner, not shown, the exhaust gases are further discharged via an NO x adsorber via an exhaust pipe 18 .

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. As soon as it is determined during engine operation via O 2 probes of a known type (not shown ) in engine control unit 19 - for example due to the reaching of a permissible threshold value for quantities measured by the O 2 probes - that regeneration of the NO x adsorber is necessary or desired, the combustion mixture supplied to the first cylinder 1 and the fourth cylinder 4 is supplied with λ <1, that is to say rich, and the combustion mixture which is supplied to the second cylinder 2 and the third cylinder 3 with λ ≥ 1, that is to say not rich , - preferably with λ = 1 - supplied. The correspondingly rich exhaust gas mixture from the cylinders 1 and 4 is fed via the exhaust pipes 6 and 7 and the subsequent common exhaust pipe 10 to the three-way catalytic converter 12 and there leads to a reduction in the O 2 supply stored in the three-way catalytic converter 12 . As soon as this O 2 supply has been reduced to such an extent that the reducing agent breaks out of the three-way catalytic converter 12 , this reducing agent is supplied to the NO x adsorber via the exhaust pipes 14 and 16 . In the meantime, the exhaust gas mixture with λ ≥ 1, preferably λ = 1, is fed from the cylinders 2 and 3 to the three-way catalytic converter 13 via the exhaust pipes 8 , 9 and 11 and without the O 2 supply being reduced by the three-way catalytic converter 13 during normal catalytic converter operation supplied to the NO x adsorber via the exhaust pipes 15 and 16 . Sufficient reducing agent is present in the exhaust gas mixture generated in the exhaust pipe 16 from the exhaust gases supplied via the exhaust pipes 14 and 15 in order to initiate the NO x regeneration in the NO x adsorber 17 by reduction in a known manner when entering the NO x adsorber 17 perform. As soon as the engine control unit determines, in a known manner, for example with the help of O 2 probes (not shown ) , that the NO x regeneration of the NO x adsorber 17 has been carried out to such an extent that a predetermined threshold value is reached, the combustion mixture is generated via the engine control unit 19 all cylinders set to not rich, i.e. λ ≥ 1, preferably to lean.

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. It is also possible to operate the second cylinder 2 and the third cylinder 3 instead of the first cylinder 1 and the fourth cylinder 4 in order to initiate and / or carry out the regeneration of the NO x adsorber 17 in rich operation, that is to say with λ <1 and instead of operating the first cylinder 1 and the fourth cylinder 4 accordingly with a combustion mixture with λ ≥ 1, that is to say not rich - preferably λ = 1.

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. It is also possible to better utilize the life expectancy of the three-way catalytic converters 12 and 13 in alternation with regeneration, once the combustion mixtures of the first cylinder 1 and the fourth cylinder 4 in rich operation and the combustion mixtures of the second cylinder 2 and the third cylinder 3 in the non-rich mode Operation and for the next regeneration vice versa to operate the combustion mixture of the second cylinder 2 and the third cylinder 3 in rich operation and the combustion mixture of the first cylinder 1 and the fourth cylinder 4 in non-rich operation.

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. Although shown using the example of a four-cylinder engine with a double-flow exhaust system, an exhaust system according to the invention can also be used in connection with another multi-cylinder internal combustion engine. For example, in a six-cylinder in-line engine it is possible to connect the first, second and third cylinders to a first three-way catalytic converter via exhaust gas passages and to connect the fourth, fifth and sixth cylinders to a second three-way catalytic converter. The two three-way catalytic converters are connected to a known NO x adsorber 17 via exhaust pipes 14 , 15 and 16 as shown in FIG. 1, as shown in the example of the four-cylinder internal combustion engine. To initiate and carry out the regeneration, it is then possible, for example, to operate the cylinders 1 , 2 and 3 with a rich combustion mixture and the cylinders 4 , 5 and 6 with a correspondingly non-rich combustion mixture until the regeneration of the NO x adsorber 17 is sufficient has been carried out. In a corresponding manner, other multi-cylinder engines - for example three, five, eight, ten, twelve, or sixteen-cylinder engines - which are provided with a multi-flow exhaust system, in which individual cylinders are connected to first three-way catalytic converters and other cylinders with other three-way catalysts and in which for regeneration of the NO x adsorber only the cylinders, which are connected, for example, to the first three-way catalytic converter, are operated in rich form.

Eine derartige Ausbildung ist auch nicht auf Reihenmotoren beschränkt, sondern ist auch bei Verbrennungsmotoren sonstiger bekannter Motorenbauart, beispielsweise bei V- oder -VR-Motoren einsetzbar. Such training is also not limited to in-line engines, but is also more well known in internal combustion engines Engine design, can be used for example with V or VR engines.

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
Such a regeneration can not only be used in gasoline engines, as shown in the exemplary embodiment, but can also be used in connection with other internal combustion engines in which a first upstream catalyst system in the exhaust system is followed by a further catalyst which is to be regenerated. For example, such an application is also possible in connection with diesel engines. REFERENCE SIGN LIST 1 cylinder
2 cylinders
3 cylinders
4 cylinders
5 internal combustion engine
6 exhaust pipe
7 exhaust pipe
8 exhaust pipe
9 exhaust pipe
10 exhaust pipe
11 exhaust pipe
12 Three-way catalytic converter
13 Three-way catalytic converter
14 exhaust pipe
15 exhaust pipe
16 exhaust pipe
17 NO x adsorber
18 exhaust pipe

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. 1. A method for initiating and / or carrying out the regeneration of a catalyst arranged downstream of a first upstream catalyst system - in particular a three-way catalyst system - in the flow direction - in particular an NO x adsorber - in an exhaust gas system of an internal combustion engine, with the oxygen stored in the upstream catalyst system is reduced to such an extent that the exhaust gas mixture emerging from the upstream catalyst system has an excess of reducing agent which is fed to the downstream catalyst with the exhaust gas mixture for its regeneration, characterized in that the stored oxygen of an oxygen storage unit is stored by at least two separate oxygen stores of the upstream catalyst system of the upstream catalyst system is reduced to such an extent that the exhaust gas mixture emerging from it and fed to the downstream catalyst has λ <1 and the stored acid Resource supply of the other oxygen storage of the upstream catalyst system is not reduced, that the exhaust gas mixture emerging from it and fed to the downstream catalyst has λ ≥ 1 - preferably λ = 1 -. 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. 2. Method according to the features of claim 1,
the exhaust gas being led at least in two passages from the internal combustion engine through the upstream catalyst system into the downstream catalyst,
wherein each of the flow channels of the at least double-flow exhaust gas routing area is passed through an oxygen storage device of the upstream catalytic converter system assigned to it. 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. 3. The method according to the features of claim 2,
with a regulation of the λ value of the exhaust gas mixture in the flow direction before entering the oxygen storage device in such a way that the λ value of the exhaust gas mixture during regeneration of the NO x catalyst in one flow channel of the at least double-flow exhaust gas routing area λ <1 and the λ value of the exhaust gas mixture in the other flow channel of the at least double-flow exhaust gas routing area λ ≥ 1 - preferably λ = 1 - corresponds. 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. 4. The method according to the features of claim 3,
wherein the one flow channel of the at least two-pipe exhaust gas routing area is operatively connected to at least a first cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine and the other flow channel of the at least two-pipe exhaust gas routing area is operatively connected to at least one other cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine, and the regulation of the λ value of the exhaust gas mixture in the direction of flow Before entering the oxygen store, the combustion mixture is regulated in such a way that the λ value of the combustion mixture in the first cylinder corresponds to λ <1 and the λ value of the combustion mixture in the other cylinder corresponds to λ ≥ 1 - preferably λ = 1. 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. 5. The method according to the features of claim 4,
in a four-cylinder internal combustion engine, the first flow channel of a double-flow exhaust gas routing area is operatively connected to the first and fourth or the second and third cylinders, and the second flow channel of the double-flow exhaust gas routing area is accordingly operatively connected to the other two cylinders, and the control of the λ value of the exhaust gas mixture in the flow direction before entering the oxygen accumulator by regulating the combustion mixture in such a way that the λ value of the combustion mixture in the cylinders λ <1 that is operatively connected to the first flow channel and the λ value of the combustion mixture in that with the second flow channel in Actively connected cylinders λ ≥ 1 - preferably λ = 1 - corresponds. 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. 6. The method according to the features of one or more of claims 1 to 5,
the exhaust gas of several three-way catalytic converters, each with an oxygen reservoir, being fed to a common NO x adsorber. 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. 7. Internal combustion engine with an exhaust system with an upstream catalyst system - in particular a three-way catalyst system - and a downstream catalyst in the exhaust gas flow direction - in particular a NO x adsorber -, characterized in that
wherein the upstream catalyst system is designed with at least two locally separated oxygen stores,
with means for carrying out the reduction of the oxygen stored in the individual oxygen stores,
with a control unit for controlling the means for differently controlled implementation of the reduction of the oxygen stored in the individual oxygen stores in order to initiate and / or carry out the regeneration of the downstream catalyst in such a way that the stored oxygen supply of an oxygen store is reduced to such an extent that the exiting from it and the exhaust gas mixture fed to the downstream catalyst has λ <1 and that the stored oxygen supply of the other oxygen store of the upstream catalyst system is not reduced, that the exhaust gas mixture emerging from it and fed to the downstream catalyst has λ ≥ 1 - preferably λ = 1 -. 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. 8. Internal combustion engine according to the features of claim 7,
with an at least double-flow exhaust gas routing system with at least two exhaust gas paths running side by side,
wherein an exhaust gas routing path of the at least double-flow exhaust gas routing system is assigned an oxygen store through which this exhaust gas path is guided, and
wherein the exhaust gas routing paths are combined after the oxygen storage of the catalyst system upstream of the downstream catalyst to form a common exhaust gas routing path. 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. 9. Internal combustion engine according to the features of claim 8,
wherein the at least two side-by-side exhaust gas paths of the at least double-flow exhaust gas guidance system are each operatively connected to different cylinders of the internal combustion engine. 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. 10. Internal combustion engine according to the features of one or more of claims 7 to 9,
the means for controlling the reduction of the oxygen stored in the individual oxygen stores in order to initiate and / or carry out the regeneration of the downstream catalyst have means for regulating the λ value of the exhaust gas mixture in the direction of flow before entering the oxygen stores,
wherein the control unit for controlling the means for differently controlled implementation of the reduction of the oxygen stored in the individual oxygen stores for initiating and / or performing the regeneration of the downstream catalyst is designed such that for initiating and / or performing regeneration of the downstream catalyst the λ -Value of the exhaust gas mixture in one flow channel of the at least double-flow exhaust gas guide area λ <1 and the λ value of the exhaust gas mixture in the other flow channel of the at least double-flow exhaust gas guide area λ ≥ 1 - preferably λ = 1 - corresponds. 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. 11. Internal combustion engine according to the features of one or more of claims 7 to 10,
in which the means for carrying out the differently controlled reduction of the oxygen stored in the individual oxygen stores in order to initiate and / or carry out the regeneration of the downstream catalyst have means for regulating the λ value of the engine fuel mixture of the individual cylinders of the internal combustion engine,
wherein the one flow channel of the at least two-pipe exhaust gas routing area is operatively connected to at least one first cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine and the other flow channel of the at least two-pipe exhaust gas routing area is operatively connected to at least one other cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine,
wherein the control unit for controlling the means for carrying out the differently controlled reduction of the oxygen stored in the individual oxygen stores in order to initiate and / or carry out the regeneration of the NO x adsorber is designed such that to initiate and / or carry out the regeneration of the downstream catalyst the λ value of the engine fuel mixture in the cylinders which are operatively connected to the one flow channel of the at least two-flow exhaust gas routing area, λ <1 and the λ value of the engine fuel mixture in the cylinders which are operatively connected to the other flow channel of the at least two-flow exhaust gas routing area, λ ≥ 1 - preferably λ = 1 - corresponds. 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. 12. Internal combustion engine according to the features of one or more of claims 9 or 11, - with four cylinders and double-flow exhaust gas routing system,
wherein the first flow channel of the double-flow exhaust gas guide area is operatively connected to the first and fourth or the second and third cylinders and the second flow channel of the double-flow exhaust gas guide area is correspondingly in active connection with the other two cylinders. 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. 13. Internal combustion engine according to the features of one or more of claims 7 to 11,
with an internal combustion engine, in which the exhaust gas is fed to at least two three-way catalysts, a common NO x adsorber. 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. 14. Internal combustion engine according to the features of one or more of claims 7 to 13,
the control unit for controlling the means for carrying out the differently controlled reduction of the oxygen stored in the individual oxygen stores to initiate and / or carry out the regeneration of the downstream catalyst is part of the engine control unit.
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