DE102009043087B4 - Internal combustion engine with secondary air supply and a method for operating this - Google Patents

Internal combustion engine with secondary air supply and a method for operating this Download PDF

Info

Publication number
DE102009043087B4
DE102009043087B4 DE102009043087.3A DE102009043087A DE102009043087B4 DE 102009043087 B4 DE102009043087 B4 DE 102009043087B4 DE 102009043087 A DE102009043087 A DE 102009043087A DE 102009043087 B4 DE102009043087 B4 DE 102009043087B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
secondary air
exhaust gas
downstream
exhaust
turbine
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.)
Active
Application number
DE102009043087.3A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009043087A1 (en
Inventor
Christian Heimermann
Frank Wildhagen
Christian Klüting
Aiko Mork
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 DE102009043087.3A priority Critical patent/DE102009043087B4/en
Publication of DE102009043087A1 publication Critical patent/DE102009043087A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009043087B4 publication Critical patent/DE102009043087B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F01N3/32—Arrangements for supply of additional air using air pump
    • 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
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/029—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust
    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
    • F01N3/34—Arrangements for supply of additional air using air conduits or jet air pumps, e.g. near the engine exhaust port
    • 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
    • F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/06—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of the exhaust apparatus relative to the turbine of a turbocharger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer Verbrennungsluftanlage (14), welche Verbrennungsluft zu Arbeitszylindern (12) der Brennkraftmaschine führt, und einer Abgasanlage (16), welche Abgas von den Arbeitszylindern (12) der Brennkraftmaschine abführt, wobei die Abgasanlage (16) einen Katalysator (26, 38) sowie stromab von diesem einen Partikelfilter (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sekundärluftleitungen (30, 34) zum Zuführen von Sekundärluft in die Abgasanlage (16) ausgebildet und angeordnet sind, wobei eine zweite Sekundärluftleitung (34) stromab des Katalysators (26) angeordnet ist, die stromauf oder stromab einer Turbine (28) eines Abgasturboladers (20) in die Abgasanlage (16) mündet oder die stromab eines zweiten Teils eines zweiteilig ausgebildeten Katalysators, dessen erster Teil (38) in der Abgasanlage (16) stromauf der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) und dessen zweiter Teil stromab der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) angeordnet sind, in die Abgasanlage (16) mündet, wobei eine erste Sekundärluftleitung (30) stromauf des Partikelfilters (24) und stromab des Katalysators (26, 38) oder des zweiten Teils des Katalysators (26, 38) in die Abgasanlage (16) mündet, wobei die zweite Sekundärluftleitung (34) von der Verbrennungsluftanlage (14) stromab eines Verdichters (18) des Abgasturboladers (20) abzweigt und in die Abgasanlage (16) stromauf oder stromab der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) einmündet, wobei die erste Sekundärluftleitung (30) von der Verbrennungsluftanlage (14) stromauf des Verdichters (18) des Abgasturboladers (20) abzweigt und in die Abgasanlage (16) stromab der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) einmündet.Internal combustion engine of a motor vehicle, with a combustion air system (14), which leads combustion air to working cylinders (12) of the internal combustion engine, and an exhaust system (16), which discharges exhaust gas from the working cylinders (12) of the internal combustion engine, the exhaust system (16) having a catalytic converter ( 26, 38) and downstream of this a particle filter (24), characterized in that two secondary air lines (30, 34) are designed and arranged for feeding secondary air into the exhaust system (16), with a second secondary air line (34) downstream of the Catalyst (26) is arranged, which opens into the exhaust system (16) upstream or downstream of a turbine (28) of an exhaust gas turbocharger (20) or downstream of a second part of a two-part catalyst, the first part (38) of which is in the exhaust system (16 ) upstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20) and its second part downstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20), opens into the exhaust system (16), with a first secondary air line (30) upstream of the particle filter (24 ) and downstream of the catalytic converter (26, 38) or the second part of the catalytic converter (26, 38) in the exhaust system (16), wherein the second secondary air line (34) from the combustion air system (14) downstream of a compressor (18) of the exhaust gas turbocharger (20) branches off and opens into the exhaust system (16) upstream or downstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20), the first secondary air line (30) from the combustion air system (14) upstream of the compressor (18) of the exhaust gas turbocharger (20) branches off and opens into the exhaust system (16) downstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einer Verbrennungsluftanlage, welche Verbrennungsluft zu Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine führt, und einer Abgasanlage, welche Abgas von den Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine abführt, wobei die Abgasanlage einen Katalysator sowie stromab von diesem einen Partikelfilter aufweist.The invention relates to an internal combustion engine, in particular a diesel engine of a motor vehicle, with a combustion air system, which leads combustion air to working cylinders of the internal combustion engine, and an exhaust system, which discharges exhaust gas from the working cylinders of the internal combustion engine, the exhaust system having a catalytic converter and, downstream of this, a particle filter.

Zur Regeneration eines Partikelfilters bei Dieselmotoren ist es derzeit üblich, dass der Motor „verstimmt“ wird. Dazu wird der Motor derart betrieben, dass die zum Rußabbrand notwendige Abgastemperatur erreicht wird. Maßnahmen hierfür sind beispielsweise Ansaugluftdrosselung, Abgasrückführung (AGR, ungekühlte Hochdruck-AGR), nachgelagerte und späte Nacheinspritzung, Spätverstellung der Haupteinspritzung, Zuschaltung elektrischer Verbraucher zur Lastanhebung. Hieraus ergeben sich die folgenden Nachteile, Ölverdünnung, hoher Kraftstoffverbrauch, mangelhafte Momentenneutralität, Emissionsnachteile, schwierige Kontrolle des Regenerationsprozesses (DPF-Zerstörung), geringe Sicherheitsreserven für die Regelung. Bei geringer Last bzw. kaltem Motor kann die notwendige Regenerationstemperatur nicht immer sicher erreicht werden.In order to regenerate a particle filter in diesel engines, it is currently common for the engine to be "detuned". For this purpose, the engine is operated in such a way that the exhaust gas temperature required for soot burn-off is reached. Measures for this are, for example, intake air throttling, exhaust gas recirculation (EGR, uncooled high-pressure EGR), downstream and late post-injection, retardation of the main injection, connection of electrical consumers to increase the load. This results in the following disadvantages: oil dilution, high fuel consumption, insufficient torque neutrality, emission disadvantages, difficult control of the regeneration process (DPF destruction), low safety reserves for the control. When the load is low or the engine is cold, the necessary regeneration temperature cannot always be reached with certainty.

Aus der gattungsgemäßen DE 103 45 986 A1 ist eine Abgasanlage mit Katalysatoreinrichtung und einem nachgeschalteten Rußfilter (DPF) für Verbrennungsmotoren bekannt, wobei zwischen Katalysatoreinrichtung und DPF eine Zuführungsanordnung für Zusatzluft in die Abgasanlage mündet. Hierdurch soll die Funktion des DPF mit geringem Aufwand verbessert werden. Die Zusatzluft wird aus einer Druckluftanlage entnommen. Hierdurch kann die Zusatzluft mit einem höheren Druck als der Abgasdruck in die Abgasanlage eingeleitet werden.From the generic DE 103 45 986 A1 an exhaust system with a catalytic converter device and a downstream soot filter (DPF) for internal combustion engines is known, with a supply arrangement for additional air opening into the exhaust system between the catalytic converter device and the DPF. This is intended to improve the function of the DPF with little effort. The additional air is taken from a compressed air system. As a result, the additional air can be introduced into the exhaust system at a higher pressure than the exhaust gas pressure.

Aus dem Stand der Technik, insbesondere den Druckschriften DE 11 2009 001 059 T5 , DE 100 62 377 A1 , EP 1 491 735 A1 , JP 2004- 324 454 A und JP 2004- 324 454 A und DE 44 45 490 A1 sind gattungsgemäße Abgasanlagen von Brennkraftmaschinen bekannt. From the prior art, in particular the publications DE 11 2009 001 059 T5 , DE 100 62 377 A1 , EP 1 491 735 A1 , JP 2004- 324 454 A and JP 2004- 324 454 A and DE 44 45 490 A1 generic exhaust systems of internal combustion engines are known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren der o.g. Art hinsichtlich der Regeneration des DPF sowie des Betriebes der Brennkraftmaschine zu verbessern.The object of the invention is to improve an internal combustion engine and a method of the above type with regard to the regeneration of the DPF and the operation of the internal combustion engine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen in Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen in Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.According to the invention, this object is achieved by an internal combustion engine having the features in claim 1 and by a method having the features in claim 4 . Advantageous configurations of the invention are described in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer Verbrennungsluftanlage, welche Verbrennungsluft zu Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine führt, und einer Abgasanlage, welche Abgas von den Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine abführt, wobei die Abgasanlage einen Katalysator sowie stromab von diesem einen Partikelfilter aufweist.The starting point of the invention is an internal combustion engine of a motor vehicle, with a combustion air system, which leads combustion air to working cylinders of the internal combustion engine, and an exhaust system, which discharges exhaust gas from the working cylinders of the internal combustion engine, the exhaust system having a catalytic converter and, downstream of this, a particle filter.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwei Sekundärluftleitungen zum Zuführen von Sekundärluft in die Abgasanlage ausgebildet und angeordnet sind, wobei eine zweite Sekundärluftleitung stromab des Katalysators angeordnet ist, die stromauf oder stromab einer Turbine eines Abgasturboladers in die Abgasanlage mündet oder die stromab eines zweiten Teils eines zweiteilig ausgebildeten Katalysators, dessen erster Teil in der Abgasanlage stromauf der Turbine des Abgasturboladers und dessen zweiter Teil stromab der Turbine des Abgasturboladers angeordnet sind, in die Abgasanlage mündet, wobei eine erste Sekundärluftleitung stromauf des Partikelfilters und stromab des Katalysators oder des zweiten Teils des Katalysators in die Abgasanlage mündet, wobei die zweite Sekundärluftleitung von der Verbrennungsluftanlage stromab eines Verdichters des Abgasturboladers abzweigt und in die Abgasanlage stromauf oder stromab der Turbine des Abgasturboladers einmündet, wobei die erste Sekundärluftleitung von der Verbrennungsluftanlage stromauf des Verdichters des Abgasturboladers abzweigt und in die Abgasanlage stromab der Turbine des Abgasturboladers einmündet.According to the invention, it is provided that two secondary air lines are designed and arranged for feeding secondary air into the exhaust system, with a second secondary air line being arranged downstream of the catalytic converter, which opens into the exhaust system upstream or downstream of a turbine of an exhaust gas turbocharger or downstream of a second part of a two-part design Catalyst, the first part of which is arranged in the exhaust system upstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger and the second part of which is arranged downstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger, opens into the exhaust system, with a first secondary air line upstream of the particle filter and downstream of the catalytic converter or of the second part of the catalytic converter in the exhaust system opens, wherein the second secondary air line branches off from the combustion air system downstream of a compressor of the exhaust gas turbocharger and opens into the exhaust system upstream or downstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger, wherein the first secondary air line branches off from the combustion air system upstream of the compressor of the exhaust gas turbocharger and into the exhaust system downstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger flows.

Ferner ist ein Verfahren vorgesehen, dass zum Betreiben einer zuvor erläuterten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1 dient, wobei Sekundärluft stromab des Katalysators oder stromab des zweiten Teils des zweiteilig ausgebildeten Katalysators sowie stromauf des Partikelfilters in eine Abgasanlage, welche Abgas von Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine abführt, mittels den zwei Sekundärluftleitungen aus der Verbrennungsluftanlage entnommen und in die Abgasanlage eingeleitet oder in vorbestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine über die Sekundärluftleitungen Abgas aus der Abgasanlage entnommen und der Verbrennungsluftanlagezugeführt wird, wobei die Sekundärluft mittels der zweiten Sekundärluftleitung stromab des Verdichters des Abgasturboladers aus der Verbrennungsluftanlage entnommen und stromab der Turbine des Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet wird, oder über die erste Sekundärluftleitung wahlweise in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine Sekundärluft stromauf des Verdichters des Abgasturboladers aus der Verbrennungsluftanlage entnommen und stromab der Turbine des Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet oder Abgas stromab der Turbine aus der Abgasanlage entnommen und stromauf des Verdichters in die Verbrennungsluftanlage eingeleitet wird oder über die zweite Sekundärluftleitung wahlweise in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine Sekundärluft stromab des Verdichters des Abgasturboladers aus der Verbrennungsluftanlag entnommen und stromauf der Turbine des Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet wird oder Abgas stromauf der Turbine aus der Abgasanlage entnommen und stromab des Verdichters in die Verbrennungsluftanlage eingeleitet wird.Furthermore, a method is provided that is used to operate a previously explained internal combustion engine of a motor vehicle according to claim 1, wherein secondary air is fed downstream of the catalytic converter or downstream of the second part of the two-part catalytic converter and upstream of the particle filter into an exhaust system which discharges exhaust gas from working cylinders of the internal combustion engine. taken from the combustion air system by means of the two secondary air lines and fed into the exhaust system or, in predetermined operating states of the internal combustion engine, exhaust gas is taken from the exhaust system via the secondary air lines and fed to the combustion air system, the secondary air being taken from the combustion air system by means of the second secondary air line downstream of the compressor of the exhaust gas turbocharger and downstream the turbine of the exhaust gas turbocharger is introduced into the exhaust system, or via the first secondary air line, depending on an operating state of the internal combustion engine, secondary air is taken upstream of the compressor of the exhaust gas turbocharger from the combustion air system men and introduced into the exhaust system downstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger or exhaust gas is removed from the exhaust system downstream of the turbine and introduced into the combustion air system upstream of the compressor or via the second secondary air line, optionally depending on an operating state of the internal combustion engine, secondary air downstream of the compressor of the exhaust gas turbocharger from the Combustion air system is removed and introduced into the exhaust system upstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger or exhaust gas is taken from the exhaust system upstream of the turbine and introduced into the combustion air system downstream of the compressor.

Dies hat den Vorteil, dass dem Katalysator und dem Partikelfilter unterschiedliche Werte für ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ zur Verfügung gestellt werden können und dadurch der Partikelfilter ohne Verstellung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine regeneriert werden kann, wobei gleichzeitig die Sekundärluftzuführung als Abgasrückführung nutzbar ist. Dadurch können Bauteile eingespart werden, da auf eine zusätzliche Abgasrückführungs-Leitung (AGR-Leitung) verzichtet werden kann.This has the advantage that the catalytic converter and the particle filter can be provided with different values for an air-fuel ratio λ and the particle filter can thus be regenerated without changing the operating state of the internal combustion engine, with the secondary air supply being usable as exhaust gas recirculation at the same time. As a result, components can be saved since an additional exhaust gas recirculation line (EGR line) can be dispensed with.

Eine Sekundärluftzuführung mit hohem Druck erzielt man dadurch, dass die zweite Sekundärluftleitung von der Verbrennungsluftanlage stromab eines Verdichters eines Abgasturboladers abzweigt und in die Abgasanlage stromab einer Turbine des Abgasturboladers einmündet.A secondary air supply with high pressure is achieved in that the second secondary air line branches off from the combustion air system downstream of a compressor of an exhaust gas turbocharger and opens into the exhaust system downstream of a turbine of the exhaust gas turbocharger.

Einen Vorteil, die erste Sekundärluftleitung wahlweise auch für eine Niederdruck-Abgasrückführung (ND-AGR) zu nutzen, erzielt man dadurch, dass die erste Sekundärluftleitung von der Verbrennungsluftanlage stromauf des Verdichters des Abgasturboladers abzweigt und in die Abgasanlage stromab der Turbine des Abgasturboladers einmündet.One advantage of using the first secondary air line for low-pressure exhaust gas recirculation (LP-EGR) is that the first secondary air line branches off from the combustion air system upstream of the compressor of the exhaust gas turbocharger and opens into the exhaust system downstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger.

Einen Vorteil, die zweite Sekundärluftleitung wahlweise auch für eine Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR) zu nutzen, erzielt man dadurch, dass mindestens eine Sekundärluftleitung von der Verbrennungsluftanlage stromab eines Verdichters eines Abgasturboladers abzweigt und in die Abgasanlage stromauf einer Turbine des Abgasturboladers einmündet.An advantage of using the second secondary air line optionally for high-pressure exhaust gas recirculation (HP-EGR) is achieved in that at least one secondary air line branches off from the combustion air system downstream of a compressor of an exhaust gas turbocharger and opens into the exhaust system upstream of a turbine of the exhaust gas turbocharger.

Unterschiedliche Entnahmestellen und Einleitungsstellen für die Sekundärluft werden dadurch möglich, dass mindestens zwei Sekundärluftleitungen vorgesehen sind.Different extraction points and introduction points for the secondary air are possible because at least two secondary air lines are provided.

Zum Erzeugen eines erforderlichen Druckes für die Zuführung der Sekundärluft ist in mindestens einer Sekundärluftleitung eine Sekundärluftpumpe angeordnet.A secondary air pump is arranged in at least one secondary air line to generate a pressure required for the supply of secondary air.

Um den Katalysator möglichst nahe an einem Motorblock der Brennkraftmaschine anzuordnen, ist der Katalysator stromauf oder stromab der Turbine des Abgasturboladers angeordnet.In order to arrange the catalytic converter as close as possible to an engine block of the internal combustion engine, the catalytic converter is arranged upstream or downstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger.

Eine Aufteilung von verschiedenen Katalysatorfunktionen an unterschiedliche Stellen in der Abgasanlage wird dadurch erzielt, dass der Katalysator zweiteilig ausgebildet ist, wobei der erste Teil des Katalysators in der Abgasanlage stromauf der Turbine des Abgasturboladers und der zweite Teil des Katalysators stromab der Turbine des Abgasturboladers angeordnet sind.Different catalytic converter functions are distributed to different points in the exhaust system by designing the catalytic converter in two parts, with the first part of the catalytic converter being arranged in the exhaust system upstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger and the second part of the catalytic converter being arranged downstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger.

Zum Steuern der Strömungsrichtung und Strömungsmenge durch die Sekundärluftleitung ist in der zweiten Sekundärluftleitung ein Schaltventil angeordnet.A switching valve is arranged in the second secondary air line to control the flow direction and flow rate through the secondary air line.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der o.g. Art ist vorgesehen, dass die Sekundärluft von den Sekundärluftleitungen aus einer Verbrennungsluftanlage, welche Verbrennungsluft zu Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine führt, entnommen wird.In the method of the above-mentioned type according to the invention, it is provided that the secondary air is taken from the secondary air lines from a combustion air system, which supplies combustion air to the working cylinders of the internal combustion engine.

Dies hat den Vorteil, dass dem Katalysator und dem Partikelfilter unterschiedliche Werte für ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ zur Verfügung gestellt werden können und dadurch der Partikelfilter ohne Verstellung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine regeneriert werden kann, wobei gleichzeitig die Sekundärluftzuführung als Abgasrückführung nutzbar ist. Dadurch können Bauteile eingespart werden, da auf eine zusätzliche Abgasrückführungs-Leitung (AGR-Leitung) verzichtet werden kann.This has the advantage that the catalytic converter and the particle filter can be provided with different values for an air-fuel ratio λ and the particle filter can thus be regenerated without changing the operating state of the internal combustion engine, with the secondary air supply being usable as exhaust gas recirculation at the same time. As a result, components can be saved since an additional exhaust gas recirculation line (EGR line) can be dispensed with.

Dadurch, dass in vorbestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine über die Sekundärluftleitungen Abgas aus der Abgasanlage entnommen und der Verbrennungsluftanlage zugeführt wird, dienen die Sekundärluftzuführungen gleichzeitig zur Abgasrückführung.Due to the fact that in predetermined operating states of the internal combustion engine, exhaust gas is removed from the exhaust system via the secondary air lines and fed to the combustion air system, the secondary air supply lines are used at the same time for exhaust gas recirculation.

Für verschiedenen Schaltstrategien wird die Sekundärluft kontinuierlich oder diskontinuierlich, insbesondere gepulst, eingeleitet.For different switching strategies, the secondary air is introduced continuously or discontinuously, in particular in a pulsed manner.

Eine Sekundärluftzuführung mit hohem Druck erzielt man dadurch, dass Sekundärluft stromab des Verdichters eines Abgasturboladers aus der Verbrennungsluftanlage entnommen und stromab der Turbine des Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet wird.A secondary air supply with high pressure is achieved in that secondary air is removed from the combustion air system downstream of the compressor of an exhaust gas turbocharger and introduced into the exhaust system downstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger.

Einen Zusatznutzen der Sekundärluftzuführung wahlweise auch für eine Niederdruck-Abgasrückführung (ND-AGR) erzielt man dadurch, dass über die erste Sekundärluftleitung wahlweise in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine Sekundärluft stromauf eines Verdichters eines Abgasturboladers aus der Verbrennungsluftanlage entnommen und stromab einer Turbine des Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet wird oder Abgas stromab der Turbine aus der Abgasanlage entnommen und stromauf des Verdichters in die Verbrennungsluftanlage eingeleitet wird.An additional benefit of the secondary air supply optionally also for a low-pressure exhaust gas recirculation (LP-EGR) is achieved in that the first secondary air line optionally depending on an operating state of the combustion Engine secondary air is taken from the combustion air system upstream of a compressor of an exhaust gas turbocharger and introduced into the exhaust system downstream of a turbine of the exhaust gas turbocharger or exhaust gas is taken from the exhaust system downstream of the turbine and introduced into the combustion air system upstream of the compressor.

Einen Zusatznutzen der Sekundärluftzuführung wahlweise auch für eine Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR) erzielt man dadurch, dass über die zweite Sekundärluftleitung wahlweise in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine Sekundärluft stromab eines Verdichters eines Abgasturboladers aus der Verbrennungsluftanlage entnommen und stromauf einer Turbine des Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet wird oder Abgas stromauf der Turbine aus der Abgasanlage entnommen und stromab des Verdichters in die Verbrennungsluftanlage eingeleitet wird.An additional benefit of the secondary air supply, optionally also for high-pressure exhaust gas recirculation (HP-EGR), is achieved in that secondary air is taken from the combustion air system downstream of a compressor of an exhaust gas turbocharger and upstream of a turbine of the exhaust gas turbocharger in the second secondary air line, depending on an operating state of the internal combustion engine the exhaust system is introduced or exhaust gas is taken from the exhaust system upstream of the turbine and introduced into the combustion air system downstream of the compressor.

Zur Regeneration des Partikelfilters wird die Menge der in die Abgasanlage eingeleiteten Sekundärluft derart gewählt, dass ein Lambdawert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Partikelfilter ADPF einen Wert von 1 < ADPF < x aufweist, wobei 1,4 ≥ x ≥ 1, insbesondere 1,4 ≥ x ≥ 1,005, ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Regeneration sicher abläuft, ohne eine Abgastemperatur von 550°C im Partikelfilter zu unterschreiten.To regenerate the particle filter, the quantity of secondary air fed into the exhaust system is selected in such a way that a lambda value for the air-fuel ratio in the particle filter A DPF has a value of 1 < A DPF < x, where 1.4 ≥ x ≥ 1, in particular 1.4 ≥ x ≥ 1.005. This ensures that the regeneration runs safely without the exhaust gas temperature dropping below 550°C in the particle filter.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

  • 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung,
  • 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer nicht zur Erfindung gehörenden Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung,
  • 3 eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer nicht zur Erfindung gehörenden Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung,
  • 4 eine vierte bevorzugte Ausführungsform einer nicht zur Erfindung gehörenden Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung,
  • 5 eine fünfte bevorzugte Ausführungsform einer nicht zur Erfindung gehörenden Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung,
  • 6 eine sechste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung und
  • 7 eine siebte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in
  • 1 a first preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention in a schematic representation,
  • 2 a second preferred embodiment of an internal combustion engine not belonging to the invention in a schematic representation,
  • 3 a third preferred embodiment of an internal combustion engine not belonging to the invention in a schematic representation,
  • 4 a fourth preferred embodiment of an internal combustion engine not belonging to the invention in a schematic representation,
  • 5 a fifth preferred embodiment of an internal combustion engine not belonging to the invention in a schematic representation,
  • 6 a sixth preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention in a schematic representation and
  • 7 a seventh preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention in a schematic representation.

Eine in 1 dargestellte, bevorzugte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Dieselmotors, umfasst einen Motorblock 10, in dem Arbeitszylinder 12 angeordnet sind, eine Verbrennungsluftanlage 14, die Verbrennungsluft zu den Arbeitszylindern 12 führt, und eine Abgasanlage 16, die Abgas von den Arbeitszylindern 12 abführt. Die Verbrennungsluftanlage 14 weist einen Verdichter 18 eines Abgasturboladers 20 und einen Ladeluftkühler 22 auf. Die Abgasanlage 16 weist einen Partikelfilter 24, insbesondere einen Dieselpartikelfilter, einen Katalysator 26 und eine Turbine 28 des Abgasturboladers 20 auf. Eine erste Sekundärluftleitung 30 zweigt von der Verbrennungsluftanlage 14 stromauf des Verdichters 18 ab und mündet stromab der Turbine 28 in die Abgasanlage 16. In der ersten Sekundärluftleitung 30 ist eine Sekundärluftpumpe 32 angeordnet. Mittels dieser ersten Sekundärluftleitung 30 wird wahlweise Sekundärluft in die Abgasanlage 16 stromab des Katalysators 26 und stromauf des Partikelfilters 24 eingeleitet. Auf diese Weise kann bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine im unterstöchiometrischen Betrieb, d.h. im Katalysator 26 herrscht ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≤ 1, durch die Einleitung von Sekundärluft im Partikelfilter 24 ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ > 1 eingestellt werden, so dass der Partikelfilter 24 regeneriert wird. Es ist nicht mehr erforderlich, die gesamte Brennkraftmaschine im überstöchiometrischen Zustand zu betreiben. Die Sekundärluftpumpe 32 steuert die Menge der über die erste Sekundärluftleitung 30 an die Abgasanlage 16 geleiteten Sekundärluft. one inside 1 The illustrated preferred first embodiment of an internal combustion engine according to the invention, for example a diesel engine, comprises an engine block 10, in which working cylinders 12 are arranged, a combustion air system 14, which conducts combustion air to working cylinders 12, and an exhaust system 16, which discharges exhaust gas from working cylinders 12. The combustion air system 14 has a compressor 18 of an exhaust gas turbocharger 20 and an intercooler 22 . The exhaust system 16 has a particle filter 24, in particular a diesel particle filter, a catalytic converter 26 and a turbine 28 of the exhaust gas turbocharger 20. A first secondary air line 30 branches off from the combustion air system 14 upstream of the compressor 18 and opens into the exhaust system 16 downstream of the turbine 28 . A secondary air pump 32 is arranged in the first secondary air line 30 . Secondary air is selectively introduced into the exhaust system 16 downstream of the catalytic converter 26 and upstream of the particle filter 24 by means of this first secondary air line 30 . In this way, when the internal combustion engine is operated in sub-stoichiometric mode, ie there is an air-fuel ratio λ≦1 in the catalytic converter 26, an air-fuel ratio λ>1 can be set by introducing secondary air in the particle filter 24, so that the particle filter 24 is regenerated. It is no longer necessary to operate the entire internal combustion engine in the over-stoichiometric state. The secondary air pump 32 controls the amount of secondary air conducted to the exhaust system 16 via the first secondary air line 30 .

Weiterhin ist eine zweite Sekundärluftleitung 34 vorgesehen, die von der Verbrennungsluftanlage 14 stromab des Verdichters 18 abzweigt und stromauf der Turbine 28 in die Abgasanlage 16 einmündet. Mittels dieser zweiten Sekundärluftleitung 34 wird, analog wie mit der ersten Sekundärluftleitung, wahlweise Sekundärluft in die Abgasanlage 16 stromab des Katalysators 26 und stromauf des Partikelfilters 24 eingeleitet. Auf diese Weise kann bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine im unterstöchiometrischen Betrieb, d.h. im Katalysator 26 herrscht ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≤ 1, durch die Einleitung von Sekundärluft im Partikelfilter 24 ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ > 1 eingestellt werden, so dass der Partikelfilter 24 regeneriert wird. Es ist nicht mehr erforderlich, die gesamte Brennkraftmaschine im überstöchiometrischen Zustand zu betreiben. Ein in der zweiten Sekundärluftleitung 34 angeordnetes schaltbares Ventil 36 steuert die Menge der über die zweite Sekundärluftleitung 34 an die Abgasanlage 16 geleiteten Sekundärluft.Furthermore, a second secondary air line 34 is provided, which branches off from the combustion air system 14 downstream of the compressor 18 and opens into the exhaust system 16 upstream of the turbine 28 . As with the first secondary air line, this second secondary air line 34 is used to selectively introduce secondary air into the exhaust system 16 downstream of the catalytic converter 26 and upstream of the particle filter 24 . In this way, when the internal combustion engine is operated in sub-stoichiometric mode, i.e. there is an air-fuel ratio λ ≤ 1 in the catalytic converter 26, an air-fuel ratio λ > 1 can be set by introducing secondary air in the particle filter 24, so that the particle filter 24 is regenerated. It is no longer necessary to operate the entire internal combustion engine in the over-stoichiometric state. A switchable valve 36 arranged in the second secondary air line 34 controls the quantity of secondary air conducted to the exhaust system 16 via the second secondary air line 34 .

Die Turbine 28 ist in der Abgasanlage 16 zwischen dem Katalysator 26 und dem Partikelfilter angeordnet und der Katalysator 26 ist in der Abgasanlage stromauf des Partikelfilters sowie nahe am Motorblock 10 angeordnet.The turbine 28 is positioned in the exhaust system 16 between the catalytic converter 26 and the particulate filter, and the catalytic converter 26 is positioned in the exhaust system upstream of the particulate filter and close to the engine block 10 .

Durch die Anordnung der ersten Sekundärluftleitung 30 ist es möglich, diese auch für eine Niederdruck-Abgasrückführung (ND-AGR) zu nutzen. Hierbei wird der Abgasanlage 16 stromab des Katalysators 26 und stromauf des Partikelfilters 24 Abgas entnommen und stromauf des Verdichters 18 in die Verbrennungsluftanlage 14 eingeleitet. Das rückgeführte Abgas strömt dabei in umgekehrter Richtung durch die erste Sekundärluftleitung 30 wie die Sekundärluft. Hierbei ist ein Kontakt der Sekundärluftpumpe 32 mit dem Abgas durch entsprechende Maßnahmen, wie beispielsweise eine Bypassleitung mit Ventil (nicht dargestellt), zu vermeiden.The arrangement of the first secondary air line 30 makes it possible to also use it for low-pressure exhaust gas recirculation (LP-EGR). In this case, exhaust gas is removed from the exhaust system 16 downstream of the catalytic converter 26 and upstream of the particle filter 24 and introduced into the combustion air system 14 upstream of the compressor 18 . The recirculated exhaust gas flows through the first secondary air line 30 in the opposite direction to the secondary air. In this case, contact between the secondary air pump 32 and the exhaust gas should be avoided by appropriate measures, such as a bypass line with a valve (not shown).

Durch die Anordnung der zweiten Sekundärluftleitung 34 ist es möglich, diese auch für eine Hochdruck-Abgasrückführung (HD-AGR) zu nutzen. Hierbei wird der Abgasanlage 16 stromauf der Turbine 28 Abgas entnommen und stromab des Verdichters 18 in die Verbrennungsluftanlage 14 eingeleitet. Das rückgeführte Abgas strömt dabei in umgekehrter Richtung durch die zweite Sekundärluftleitung 34 wie die Sekundärluft.The arrangement of the second secondary air line 34 makes it possible to also use it for high-pressure exhaust gas recirculation (HP-EGR). Here, exhaust gas is removed from the exhaust system 16 upstream of the turbine 28 and introduced into the combustion air system 14 downstream of the compressor 18 . The recirculated exhaust gas flows through the second secondary air line 34 in the opposite direction to the secondary air.

Insgesamt haben beide Sekundärluftleitungen 30 und 34 einen Doppelnutzen, zum einen als Sekundärluftzuführung und zum anderen als Abgasrückführung. Gleichzeitig ermöglichen die beiden Sekundärluftleitungen 30 und 34 eine temporäre Regeneration des Partikelfilters 24 durch ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ > 1 im Partikelfilter 24 unabhängig von momentanen Betriebszustand der Brennkraftmaschine.Overall, both secondary air lines 30 and 34 have a dual purpose, on the one hand as secondary air supply and on the other hand as exhaust gas recirculation. At the same time, the two secondary air lines 30 and 34 enable a temporary regeneration of the particle filter 24 through an air-fuel ratio λ>1 in the particle filter 24, regardless of the current operating state of the internal combustion engine.

In einer in 2 dargestellten, zweiten bevorzugten Ausführungsform einer nicht zur Erfindung gehörenden Brennkraftmaschine sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 1, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 verwiesen wird. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß 1 ist bei der zweiten Ausführungsform gemäß 2 lediglich die zweite Sekundärluftleitung 34 vorgesehen.in a 2 illustrated, second preferred embodiment of an internal combustion engine not belonging to the invention, functionally identical parts are provided with the same reference numerals as in FIG 1 , so that for their explanation to the above description of 1 is referenced. In contrast to the first embodiment according to 1 is according to the second embodiment 2 only the second secondary air line 34 is provided.

In einer in 3 dargestellten, dritten bevorzugten Ausführungsform einer nicht zur Erfindung gehörenden Brennkraftmaschine sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 1, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 verwiesen wird. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß 1 ist bei der dritten Ausführungsform gemäß 2 lediglich die erste Sekundärluftleitung 30 vorgesehen.in a 3 illustrated, third preferred embodiment of an internal combustion engine not belonging to the invention, functionally identical parts are provided with the same reference numerals as in FIG 1 , so that for their explanation to the above description of 1 is referenced. In contrast to the first embodiment according to 1 is according to the third embodiment 2 only the first secondary air line 30 is provided.

In einer in 4 dargestellten, vierten bevorzugten Ausführungsform einer nicht zur Erfindung gehörenden Brennkraftmaschine sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 1 und 3, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 und 3 verwiesen wird. Im Unterschied zur dritten Ausführungsform gemäß 3 ist bei der vierten Ausführungsform gemäß 4 der Katalysator 26 stromab der Turbine 28 in der Abgasanlage 16 angeordnet.in a 4 illustrated, fourth preferred embodiment of an internal combustion engine not belonging to the invention, functionally identical parts are provided with the same reference numerals as in FIG 1 and 3 , so that for their explanation to the above description of 1 and 3 is referenced. In contrast to the third embodiment according to 3 is according to the fourth embodiment 4 the catalytic converter 26 is arranged downstream of the turbine 28 in the exhaust system 16 .

In einer in 5 dargestellten, fünften bevorzugten Ausführungsform einer nicht zur Erfindung gehörenden Brennkraftmaschine sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 1, 3 und 4, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1, 3 und 4 verwiesen wird. Im Unterschied zur vierten Ausführungsform gemäß 4 ist bei der fünften Ausführungsform gemäß 5 zusätzlich zum Katalysator 26 stromab der Turbine 28 ein zweiter Katalysator 38 stromauf der Turbine 28 in der Abgasanlage 16 angeordnet. Dieser zweite Katalysator 38 ist beispielsweise als Kat-Monolith, als mindestens ein Portliner-Katalysator im Kanal und/oder Krümmer, oder als Kombination aus Kat-Monolith und mindestens einem Portliner-Katalysator im Kanal und/oder Krümmer ausgebildet. Auch der zweite Katalysator 38 erhält bei einem entsprechenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine im unterstöchiometrischen Betrieb ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ < 1 und unabhängig davon kann mittels der Sekundärluft im Partikelfilter 24 ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≥ 1 eingestellt werden, so dass der Partikelfilter 24 unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine temporär regeneriert wird.in a 5 illustrated, fifth preferred embodiment of an internal combustion engine not belonging to the invention, functionally identical parts are provided with the same reference numerals as in FIG 1 , 3 and 4 , so that for their explanation to the above description of 1 , 3 and 4 is referenced. In contrast to the fourth embodiment according to 4 is according to the fifth embodiment 5 in addition to the catalytic converter 26 downstream of the turbine 28 , a second catalytic converter 38 is arranged upstream of the turbine 28 in the exhaust system 16 . This second catalytic converter 38 is designed, for example, as a catalytic converter monolith, as at least one portliner catalytic converter in the duct and/or manifold, or as a combination of catalytic converter monolith and at least one portliner catalytic converter in the duct and/or manifold. The second catalytic converter 38 also receives an air-fuel ratio λ < 1 in sub-stoichiometric operation in a corresponding operating state of the internal combustion engine, and independently of this, an air-fuel ratio λ ≥ 1 can be set by means of the secondary air in the particle filter 24, so that the particle filter 24 is temporarily regenerated regardless of the operating state of the internal combustion engine.

In einer in 6 dargestellten, sechsten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 1, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 verwiesen wird. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß 1 ist bei der sechsten Ausführungsform gemäß 6 der Katalysator 26 stromab der Turbine 28 in der Abgasanlage 16 angeordnet und die zweite Sekundärluftleitung 34 mündet stromab der Turbine 28 zwischen dem Partikelfilter 24 und dem Katalysator 26 in die Abgasanlage 16. In dieser Ausführungsform ist eine Abgasrückführung lediglich über die erste Sekundärluftleitung 30 vorgesehen (ND-AGR). Über die zweite Sekundärluftleitung 34 erfolgt keine Abgasrückführung.in a 6 illustrated, sixth preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention, parts with the same function are provided with the same reference numerals as in FIG 1 , so that for their explanation to the above description of 1 is referenced. In contrast to the first embodiment according to 1 is according to the sixth embodiment 6 the catalytic converter 26 is arranged downstream of the turbine 28 in the exhaust system 16 and the second secondary air line 34 opens into the exhaust system 16 downstream of the turbine 28 between the particle filter 24 and the catalytic converter 26. In this embodiment, exhaust gas recirculation is only provided via the first secondary air line 30 (ND - EGR). There is no exhaust gas recirculation via the second secondary air line 34 .

In einer in 7 dargestellten, siebten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 1 und 6, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 und 6 verwiesen wird.in a 7 illustrated, seventh preferred embodiment of an internal combustion engine according to the invention, parts with the same function are provided with the same reference numerals as in FIG 1 and 6 , so that for their explanation to the above description of 1 and 6 is referenced.

Im Unterschied zur sechsten Ausführungsform gemäß 6 ist bei der siebenten Ausführungsform gemäß 7 zusätzlich zum Katalysator 26 stromab der Turbine 28 ein zweiter Katalysator 38 stromauf der Turbine 28 in der Abgasanlage 16 angeordnet.In contrast to the sixth embodiment according to 6 is on the seventh run form of insurance 7 in addition to the catalytic converter 26 downstream of the turbine 28 , a second catalytic converter 38 is arranged upstream of the turbine 28 in the exhaust system 16 .

Auch der zweite Katalysator 38 erhält bei einem entsprechenden Betriebszustand der Brennkraftmaschine im unterstöchiometrischen Betrieb ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ ≤ 1 und unabhängig davon kann mittels der Sekundärluft im Partikelfilter 24 ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis λ > 1 eingestellt werden, so dass der Partikelfilter 24 unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine temporär regeneriert wird.The second catalytic converter 38 also receives an air-fuel ratio λ ≤ 1 when the internal combustion engine is in substoichiometric operation, and independently of this, an air-fuel ratio λ > 1 can be set by means of the secondary air in the particle filter 24, so that the particle filter 24 is temporarily regenerated regardless of the operating state of the internal combustion engine.

Der Katalysator 26 ist stromab der Turbine 28 in der Abgasanlage 16 angeordnet und die zweite Sekundärluftleitung 34 mündet stromab der Turbine 28 zwischen dem Partikelfilter 24 und dem Katalysator 26 in die Abgasanlage 16. In dieser siebenten Ausführungsform ist eine Abgasrückführung lediglich über die erste Sekundärluftleitung 30 vorgesehen (ND-AGR). Über die zweite Sekundärluftleitung 34 erfolgt keine Abgasrückführung.The catalytic converter 26 is arranged downstream of the turbine 28 in the exhaust system 16 and the second secondary air line 34 opens into the exhaust system 16 downstream of the turbine 28 between the particle filter 24 and the catalytic converter 26. In this seventh embodiment, exhaust gas recirculation is only provided via the first secondary air line 30 (LP EGR). There is no exhaust gas recirculation via the second secondary air line 34 .

Die nachfolgenden, weiteren Ausführungen gelten für alle zuvor beschriebenen Ausführungsformen.The following further explanations apply to all previously described embodiments.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise bei einer Diesel-Brennkraftmaschine gezielt zur temporären Regeneration des Dieselpartikelfilters 24 genutzt werden, wenn die Brennkraftmaschine in der Regel im überstöchiometrischen konventionellen Dieselbetrieb betrieben wird. Die Regeneration des Partikelfilters 24 kann jedoch auch permanent sichergestellt werden, wenn der Motor dauerhaft im λ≤1-Betrieb betrieben wird.The method according to the invention can be used, for example, in a diesel internal combustion engine for the temporary regeneration of the diesel particle filter 24 if the internal combustion engine is generally operated in over-stoichiometric conventional diesel operation. However, the regeneration of the particle filter 24 can also be ensured permanently if the engine is operated permanently in λ≦1 operation.

Die dieselmotorische Verbrennung wird bei stöchiometrischem Luftverhältnis geführt (λ=1). Das Abgas wird durch den Katalysator 26 geführt, der gleichzeitig NOx reduziert und HC/CO oxidiert, analog einem 3-Wege-Katalysator eines Ottomotors. Dem Katalysator 26 nachgeschaltet ist der Dieselpartikelfilter (DPF) 24 zur Filterung der Partikel, die insbesondere im λ=1-Betrieb vermehrt entstehen. Sekundärluft wird zwischen Katalysator 26 und DPF 24 zugeführt. Damit kann dem DPF 24 ein Sauerstoffüberschuss angeboten werden, der die Regeneration verbessert bzw. ermöglicht. Durch λ=1 ergeben sich hohe Abgastemperaturen und damit ein schnelles und sicheres Aufheizen des DPF 24. Es ist eine Trennung des λ-Wertes über den Katalysator 26 von dem λ-wert über den DPF 26 mittels der Sekundärluftzufuhr in dem Sinne möglich, dass das Abgas im DPF 26 magerer ist als der Gasstrom durch die Brennkraftmaschine und den Katalysator 24. Im Motor und dem Katalysator herrscht beispielsweise λ=1 und im DPF 26 herrscht ein λ>1.Diesel engine combustion is carried out with a stoichiometric air ratio (λ=1). The exhaust gas is routed through the catalytic converter 26, which simultaneously reduces NO x and oxidizes HC/CO, analogously to a 3-way catalytic converter in an Otto engine. Downstream of the catalytic converter 26 is the diesel particle filter (DPF) 24 for filtering the particles, which are increasingly produced in particular in λ=1 operation. Secondary air is supplied between catalyst 26 and DPF 24 . An excess of oxygen can thus be offered to the DPF 24, which improves or enables the regeneration. λ=1 results in high exhaust gas temperatures and thus rapid and reliable heating of the DPF 24. It is possible to separate the λ value via the catalytic converter 26 from the λ value via the DPF 26 by means of the secondary air supply in the sense that the Exhaust gas in the DPF 26 is leaner than the gas flow through the internal combustion engine and the catalytic converter 24. In the engine and the catalytic converter, for example, λ=1 and in the DPF 26 there is a λ>1.

Der Sekundärluftstrom wird kontinuierlich oder gepulst zugeführt und es sind ggf. ein Mischer zur Homogenisierung von Sekundärluft und Abgasstrom sowie Hilfsmittel für eine gleichmäßige Verteilung der Sekundärluft im Abgasstrom vorgesehen.The secondary air flow is fed in continuously or in pulses and, if necessary, a mixer for the homogenization of secondary air and exhaust gas flow as well as aids for an even distribution of the secondary air in the exhaust gas flow are provided.

Die Sekundärluft ist über das schaltbare Ventil 36 in der zweiten Sekundärluftleitung 34 steuerbar. Durch die Abnahme der Sekundärluft nach dem Verdichter 18 und/oder durch die Sekundärluftpumpe 32 ist ein ausreichendes Druckgefälle für die Sekundärluftzuführung sichergestellt.The secondary air can be controlled via the switchable valve 36 in the second secondary air line 34 . By removing the secondary air after the compressor 18 and/or by the secondary air pump 32, a sufficient pressure drop for the secondary air supply is ensured.

Durch eine gezielte Steuerung/Regelung des Sekundärluftstroms wird die Regeneration des Partikelfilters 24 gezielt beeinflusst. Es können ein SCR-Katalysator bzw. NOx-Speicherkatalysator und deren Haltbarkeitsprobleme entfallen. Weiterhin kann die Einleitung eines weiteren Betriebsstoffes zur Regeneration des Partikelfilters 24 entfallen.The regeneration of the particle filter 24 is influenced in a targeted manner by targeted control/regulation of the secondary air flow. An SCR catalytic converter or NO x storage catalytic converter and their durability problems can be omitted. Furthermore, the introduction of a further fuel for the regeneration of the particle filter 24 can be omitted.

Der Katalysator 26 nach dem Motorblock 10 und vor der Sekundärluftzuführung weist bevorzugt eine 3-Wege Funktion auf. Zumindest kann er bei stöchiometrischem oder leicht fettem Betrieb NOx zu N2 und O2 reduzieren. Optional ist ein Teil oder der gesamten Katalysator 26 vor die Turbine 28 verlegt (vgl. 1 bis 3, 5 und 7). Ein weiterer Katalysator (nicht dargestellt) ist optional nach der Sekundärluftzuführung und vor dem Partikelfilter 24 als Oxidationskatalysator für CO und HC in die Abgasanlage 16 integriert. Alternativ ist ein DPF 24 mit Oxidationskatalysator-Beschichtung vorgesehen.The catalytic converter 26 after the engine block 10 and before the secondary air supply preferably has a 3-way function. At least it can reduce NO x to N 2 and O 2 during stoichiometric or slightly rich operation. Optionally, part or all of the catalytic converter 26 is relocated in front of the turbine 28 (cf. 1 until 3 , 5 and 7 ). Another catalytic converter (not shown) is optionally integrated into the exhaust system 16 after the secondary air supply and before the particle filter 24 as an oxidation catalytic converter for CO and HC. Alternatively, a DPF 24 with an oxidation catalyst coating is provided.

Die zweite Sekundärluftleitung 34 entnimmt die Sekundärluft stromab des Verdichters 18 und vorzugsweise stromauf des Ladeluftkühlers 22. Zur Mengenregulierung der Sekundärluft ist in der zweiten Sekundärluftleitung 34 das schaltbare Ventil 36 vorgesehen. Um in der Leitung 30 ein positives Druckgefälle für den Sekundärluftstrom in Richtung Abgasanlage 16 zu erzwingen, ist die Sekundärluftpumpe 32 vorsehen. Die Sekundärluftpumpe 32 kann durch ein in der ersten Sekundärluftleitung 30 verbautes Rückschlagventil (nicht dargestellt) vor Schäden durch rückströmendes Abgas geschützt werden, wenn beispielsweise durch eine Fehlfunktion ein Zumessventil (nicht dargestellt) offen bleibt, obwohl die Druckverhältnisse zu einem Rückströmen von Abgas führen würden.The second secondary air line 34 takes the secondary air downstream of the compressor 18 and preferably upstream of the charge air cooler 22. The switchable valve 36 is provided in the second secondary air line 34 to regulate the volume of the secondary air. The secondary air pump 32 is provided in order to force a positive pressure gradient for the secondary air flow in the direction of the exhaust system 16 in the line 30 . The secondary air pump 32 can be protected from damage by backflowing exhaust gas by a check valve (not shown) installed in the first secondary air line 30 if, for example, a malfunction causes a metering valve (not shown) to remain open, although the pressure conditions would lead to backflow of exhaust gas.

Die zweite Sekundärluftleitung 34 wird außer bei der sechsten und siebten Ausführungsform (6 und 7) doppelt genutzt, nämlich zusätzlich als AGR-Leitung (Hochdruck-AGR, Durchströmungsrichtung rückwärts). Die erste Sekundärluftleitung 30 wird bei Durchströmungsrichtung rückwärts als AGR-Leitung (Niederdruck-AGR) verwendet. Es ist ebenfalls ein schaltbares Ventil vorzusehen. Die Sekundärluftpumpe 32 wird vorzugsweise durch ein schaltbares Ventil vor der Durchströmung mit Abgas geschützt. Alternativ sind (ungesteuerte) Rückschlagventile vorgesehen.The second secondary air duct 34 is used except for the sixth and seventh embodiments ( 6 and 7 ) used twice, namely as an EGR line (high-pressure EGR, flow direction backwards). The first secondary air line 30 is used as an EGR line (low-pressure EGR) when the direction of flow is backwards. A switchable valve must also be provided. The Secondary air pump 32 is preferably protected from exhaust gas flowing through by a switchable valve. Alternatively (uncontrolled) check valves are provided.

Folgende verschiedene Schaltstrategien für den λ=1 -Betrieb sind alternativ oder in Kombination realisierbar.

  • (1) Eine kontinuierliche Sekundärluftzufuhr für eine kontinuierliche Regeneration. Ein Lambdawert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Partikelfilter 24 ADPF hat einen Wert von 1 < λDPF < x, wobei x derart gewählt wird, dass die Regeneration sicher abläuft, ohne eine Abgastemperatur von 550°C im Partikelfilter 24 zu unterschreiten. Beispielsweise hat x einen Wert von 1,4 ≥ x ≥ 1, insbesondere 1,4 ≥ x ≥ 1,005.
  • (2) Eine gepulste Sekundärluftzufuhr für eine diskontinuierliche Regeneration. Ein Lambdawert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Partikelfilter 24 ADPF hat einen Wert von 1 < ADPF < x, wobei x derart gewählt wird, dass die Regeneration sicher abläuft, ohne eine Abgastemperatur von 550°C im Partikelfilter 24 zu unterschreiten. Beispielsweise hat x einen Wert von 1,4 ≥ x ≥ 1, insbesondere 1,4 ≥ x ≥ 1,005.
The following different switching strategies for λ=1 operation can be implemented alternatively or in combination.
  • (1) A continuous supply of secondary air for continuous regeneration. A lambda value for the air-fuel ratio in the particle filter 24 A DPF has a value of 1<λ DPF <x, where x is chosen such that the regeneration runs reliably without an exhaust gas temperature of 550° C. in the particle filter 24 falling below. For example, x has a value of 1.4 ≥ x ≥ 1, in particular 1.4 ≥ x ≥ 1.005.
  • (2) A pulsed secondary air supply for discontinuous regeneration. A lambda value for the air-fuel ratio in the particle filter 24 A DPF has a value of 1<A DPF <x, where x is chosen such that the regeneration runs reliably without an exhaust gas temperature of 550° C. in the particle filter 24 falling below. For example, x has a value of 1.4 ≥ x ≥ 1, in particular 1.4 ≥ x ≥ 1.005.

Claims (6)

Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer Verbrennungsluftanlage (14), welche Verbrennungsluft zu Arbeitszylindern (12) der Brennkraftmaschine führt, und einer Abgasanlage (16), welche Abgas von den Arbeitszylindern (12) der Brennkraftmaschine abführt, wobei die Abgasanlage (16) einen Katalysator (26, 38) sowie stromab von diesem einen Partikelfilter (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sekundärluftleitungen (30, 34) zum Zuführen von Sekundärluft in die Abgasanlage (16) ausgebildet und angeordnet sind, wobei eine zweite Sekundärluftleitung (34) stromab des Katalysators (26) angeordnet ist, die stromauf oder stromab einer Turbine (28) eines Abgasturboladers (20) in die Abgasanlage (16) mündet oder die stromab eines zweiten Teils eines zweiteilig ausgebildeten Katalysators, dessen erster Teil (38) in der Abgasanlage (16) stromauf der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) und dessen zweiter Teil stromab der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) angeordnet sind, in die Abgasanlage (16) mündet, wobei eine erste Sekundärluftleitung (30) stromauf des Partikelfilters (24) und stromab des Katalysators (26, 38) oder des zweiten Teils des Katalysators (26, 38) in die Abgasanlage (16) mündet, wobei die zweite Sekundärluftleitung (34) von der Verbrennungsluftanlage (14) stromab eines Verdichters (18) des Abgasturboladers (20) abzweigt und in die Abgasanlage (16) stromauf oder stromab der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) einmündet, wobei die erste Sekundärluftleitung (30) von der Verbrennungsluftanlage (14) stromauf des Verdichters (18) des Abgasturboladers (20) abzweigt und in die Abgasanlage (16) stromab der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) einmündet.Internal combustion engine of a motor vehicle, with a combustion air system (14), which leads combustion air to working cylinders (12) of the internal combustion engine, and an exhaust system (16), which discharges exhaust gas from the working cylinders (12) of the internal combustion engine, the exhaust system (16) having a catalytic converter ( 26, 38) and downstream of this a particle filter (24), characterized in that two secondary air lines (30, 34) are designed and arranged for supplying secondary air to the exhaust system (16), with a second secondary air line (34) downstream of the Catalyst (26) is arranged, which opens into the exhaust system (16) upstream or downstream of a turbine (28) of an exhaust gas turbocharger (20) or downstream of a second part of a two-part catalyst, the first part (38) of which is in the exhaust system (16 ) upstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20) and its second part downstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20), opens into the exhaust system (16), with a first secondary air line (30) upstream of the particle filter (24 ) and downstream of the catalytic converter (26, 38) or the second part of the catalytic converter (26, 38) in the exhaust system (16), wherein the second secondary air line (34) from the combustion air system (14) downstream of a compressor (18) of the exhaust gas turbocharger (20) branches off and opens into the exhaust system (16) upstream or downstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20), the first secondary air line (30) from the combustion air system (14) upstream of the compressor (18) of the exhaust gas turbocharger (20) branches off and opens into the exhaust system (16) downstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20). Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Sekundärluftleitung (30) eine Sekundärluftpumpe (32) angeordnet ist.internal combustion engine claim 1 , characterized in that a secondary air pump (32) is arranged in the first secondary air line (30). Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Sekundärluftleitung (34) ein Schaltventil (36) angeordnet ist.internal combustion engine claim 1 , characterized in that a switching valve (36) is arranged in the second secondary air line (34). Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, wobei Sekundärluft stromab des Katalysators (26, 38) oder stromab des zweiten Teils des zweiteilig ausgebildeten Katalysators (26, 38) sowie stromauf des Partikelfilters (24) in eine Abgasanlage (16), welche Abgas von Arbeitszylindern (12) der Brennkraftmaschine abführt, mittels den zwei Sekundärluftleitungen (30, 34) aus der Verbrennungsluftanlage (14) entnommen und in die Abgasanlage (16) eingeleitet oder in vorbestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine über die Sekundärluftleitungen (30, 34) Abgas aus der Abgasanlage (16) entnommen und der Verbrennungsluftanlage (14) zugeführt wird, wobei die Sekundärluft mittels der zweiten Sekundärluftleitung (34) stromab des Verdichters (18) des Abgasturboladers (20) aus der Verbrennungsluftanlage (14) entnommen und stromab der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) in die Abgasanlage (16) eingeleitet wird, oder über die erste Sekundärluftleitung (30) wahlweise in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine Sekundärluft stromauf des Verdichters (18) des Abgasturboladers (20) aus der Verbrennungsluftanlage (14) entnommen und stromab der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) in die Abgasanlage (16) eingeleitet oder Abgas stromab der Turbine (28) aus der Abgasanlage (16) entnommen und stromauf des Verdichters (18) in die Verbrennungsluftanlage eingeleitet wird oder über die zweite Sekundärluftleitung (34) wahlweise in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine Sekundärluft stromab des Verdichters (18) des Abgasturboladers (20) aus der Verbrennungsluftanlage (14) entnommen und stromauf der Turbine (28) des Abgasturboladers (20) in die Abgasanlage (16) eingeleitet wird oder Abgas stromauf der Turbine (28) aus der Abgasanlage (16) entnommen und stromab des Verdichters (18) in die Verbrennungsluftanlage (14) eingeleitet wird.Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle claim 1 , wherein secondary air downstream of the catalytic converter (26, 38) or downstream of the second part of the two-part catalytic converter (26, 38) and upstream of the particle filter (24) into an exhaust system (16) which discharges exhaust gas from working cylinders (12) of the internal combustion engine, removed from the combustion air system (14) by means of the two secondary air lines (30, 34) and fed into the exhaust system (16) or, in predetermined operating states of the internal combustion engine, exhaust gas is removed from the exhaust system (16) via the secondary air lines (30, 34) and fed to the combustion air system ( 14), the secondary air being taken from the combustion air system (14) by means of the second secondary air line (34) downstream of the compressor (18) of the exhaust gas turbocharger (20) and fed into the exhaust system (16) downstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20). ) is introduced, or secondary air is taken from the combustion air system (14) upstream of the compressor (18) of the exhaust gas turbocharger (20) and downstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20 ) is introduced into the exhaust system (16) or exhaust gas is removed from the exhaust system (16) downstream of the turbine (28) and introduced into the combustion air system upstream of the compressor (18) or via the second secondary air line (34), optionally depending on an operating state of the Internal combustion engine secondary air is extracted from the combustion air system (14) downstream of the compressor (18) of the exhaust gas turbocharger (20) and introduced into the exhaust system (16) upstream of the turbine (28) of the exhaust gas turbocharger (20) or exhaust gas upstream of the turbine (28) from the Exhaust system (16) removed and downstream of the compressor (18) in the combustion air system (14) is introduced. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluft kontinuierlich oder diskontinuierlich, insbesondere gepulst, eingeleitet wird.procedure after claim 4 , characterized in that the secondary air is introduced continuously or discontinuously, in particular in a pulsed manner. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regeneration des Partikelfilters die Menge der in die Abgasanlage (16) eingeleiteten Sekundärluft derart gewählt wird, dass ein Lambdawert für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Partikelfilter ADPF einen Wert von 1 < ADPF < x aufweist, wobei 1,4 ≥ x ≥ 1, insbesondere 1,4 ≥ x ≥ 1,005, ist.procedure after claim 4 , characterized in that to regenerate the particle filter, the quantity of secondary air introduced into the exhaust system (16) is selected such that a lambda value for the air-fuel ratio in the particle filter A DPF has a value of 1<A DPF <x, where 1.4 ≥ x ≥ 1, in particular 1.4 ≥ x ≥ 1.005.
DE102009043087.3A 2009-09-25 2009-09-25 Internal combustion engine with secondary air supply and a method for operating this Active DE102009043087B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009043087.3A DE102009043087B4 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Internal combustion engine with secondary air supply and a method for operating this

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009043087.3A DE102009043087B4 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Internal combustion engine with secondary air supply and a method for operating this

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009043087A1 DE102009043087A1 (en) 2011-03-31
DE102009043087B4 true DE102009043087B4 (en) 2023-08-03

Family

ID=43662446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009043087.3A Active DE102009043087B4 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Internal combustion engine with secondary air supply and a method for operating this

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009043087B4 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011100677A1 (en) 2011-05-06 2012-11-08 Daimler Ag Operating method for a motor vehicle diesel engine
DE102015212514B4 (en) * 2015-07-03 2024-03-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for exhaust gas aftertreatment and device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine
DE102016211274A1 (en) * 2016-06-23 2017-12-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
DE102016211595A1 (en) 2016-06-28 2017-12-28 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling and / or monitoring the function of a secondary air supply in an emission control system
FR3111385B1 (en) * 2020-06-16 2022-10-21 Psa Automobiles Sa EXHAUST DEPOLLUTION CIRCUIT, DEPOLLUTION SYSTEM COMPRISING THIS CIRCUIT, AND DEPOLLUTION METHOD IMPLEMENTING THIS CIRCUIT
DE102022103344A1 (en) 2022-02-14 2023-08-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for carrying out an exhaust aftertreatment for an internal combustion engine of a vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4445490A1 (en) 1994-12-20 1996-06-27 Audi Ag Device for exhaust gas detoxification on an internal combustion engine
DE10062377A1 (en) 2000-12-14 2002-06-27 Siemens Ag Device and method for heating an exhaust gas catalytic converter for a supercharged internal combustion engine
JP2003201828A (en) 2002-01-08 2003-07-18 Nissan Motor Co Ltd Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2004324454A (en) 2003-04-22 2004-11-18 Mitsubishi Motors Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
EP1491735A1 (en) 2002-03-29 2004-12-29 Isuzu Motors Limited Exhaust gas decontamination system and method of controlling the same
DE10345986A1 (en) 2003-09-26 2005-04-28 Iav Gmbh Exhaust gas treatment system for internal combustion engine incorporates two catalytic converters in series followed by soot and particulates filter with air supply and two silencers in series
DE112009001059T5 (en) 2008-05-23 2011-02-24 Borgwarner Inc., Auburn Hills Exhaust-driven auxiliary air pump and products and methods of use

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4445490A1 (en) 1994-12-20 1996-06-27 Audi Ag Device for exhaust gas detoxification on an internal combustion engine
DE10062377A1 (en) 2000-12-14 2002-06-27 Siemens Ag Device and method for heating an exhaust gas catalytic converter for a supercharged internal combustion engine
JP2003201828A (en) 2002-01-08 2003-07-18 Nissan Motor Co Ltd Exhaust emission control device of internal combustion engine
EP1491735A1 (en) 2002-03-29 2004-12-29 Isuzu Motors Limited Exhaust gas decontamination system and method of controlling the same
JP2004324454A (en) 2003-04-22 2004-11-18 Mitsubishi Motors Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
DE10345986A1 (en) 2003-09-26 2005-04-28 Iav Gmbh Exhaust gas treatment system for internal combustion engine incorporates two catalytic converters in series followed by soot and particulates filter with air supply and two silencers in series
DE112009001059T5 (en) 2008-05-23 2011-02-24 Borgwarner Inc., Auburn Hills Exhaust-driven auxiliary air pump and products and methods of use

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009043087A1 (en) 2011-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006049392B4 (en) Exhaust emission control system for an internal combustion engine
EP2206898B1 (en) Method for treating an exhaust gas flow of a multi-cylinder combustion engine of a vehicle and exhaust gas treatment device
DE102009043087B4 (en) Internal combustion engine with secondary air supply and a method for operating this
DE102006054043A1 (en) Internal combustion engine with exhaust gas recirculation
DE102008010071A1 (en) Compact exhaust aftertreatment system
EP2880288B1 (en) Method for treating exhaust gas and arrangement of an exhaust gas system on an internal combustion engine
DE102005061876A1 (en) Method and device for controlling an exhaust aftertreatment system
DE102008043487A1 (en) Internal combustion engine with turbocharger and oxidation catalyst
EP2154355B1 (en) Charged internal combustion engine with exhaust gas recirculation
DE102012024260A1 (en) Method and device for raising the exhaust gas temperature in the exhaust tract of a turbocharged internal combustion engine
DE102017103560B4 (en) Internal combustion engine and method for regenerating a particle filter in the exhaust gas duct of an internal combustion engine
EP2151570A1 (en) Exhaust gas recirculation system for a combustion engine
WO2006111280A1 (en) Internal combustion engine with exhaust gas recirculation
DE102016118309A1 (en) Method for operating an internal combustion engine and device for exhaust aftertreatment of such an internal combustion engine
DE102013011587A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle and method for operating such an internal combustion engine
DE102017111454A1 (en) Otto engine with particle filter and method for operating a gasoline engine
DE102015216751A1 (en) Motor vehicle with exhaust gas recirculation
DE102013201710A1 (en) Internal combustion engine, such as gas engine, lean gas engine or diesel engine, is provided with upstream of two valve units that is arranged on exhaust gas treatment elements and combustion air line to supply combustion air to cylinders
DE102009020625A1 (en) Internal combustion engine i.e. diesel engine, for motor vehicle, has oxidation catalyzer arranged upstream to turbine of turbocharger in surges provided for recycling exhaust gas, and switching device provided upstream to catalyzer
DE102015217394A1 (en) Method for controlling a particle filter and motor vehicle
EP2737195B1 (en) Supercharged internal combustion engine
DE102017211514B3 (en) Exhaust system with segmented particle filter
DE102015216730A1 (en) Motor vehicle with exhaust gas recirculation
DE102008059657A1 (en) Double-flow exhaust gas recirculation valve device for exhaust gas system of direct injecting engine of motor vehicle, has valves separately regulatable from each other to open and/or close openings, such that exhaust gas amount is adjusted
DE102019211114A1 (en) Exhaust aftertreatment system and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division