DE102011079785A1

DE102011079785A1 - Synergistische scr-/doc-konfigurationen zur verringerung von dieselemissionen

Info

Publication number: DE102011079785A1
Application number: DE102011079785A
Authority: DE
Inventors: Santhoji Rao Katare; Giovanni Cavataio; Douglas Allen Dobson; Gang Guo; Paul M. Laing; William Charles Ruona; Paul Joseph Tennison
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2012-02-02
Also published as: RU2566873C2; CN102345486A; CN102345486B; US9528413B2; US20110162347A1; RU2011132163A

Abstract

Ein Kraftfahrzeugmotorsystem umfasst einen ersten DOC, der konfiguriert ist, Abgas von einem Motor zu erhalten, und eine hinter dem ersten DOC in einer Strömungsrichtung des Abgases gekoppelte SCR-Einrichtung. Das System umfasst weiterhin einen hinter der SCR-Einrichtung gekoppelten zweiten DOC. Das System nutzt die Kohlenwasserstoffsorption in dem SCR-Katalysator aus, die eine Funktion der Temperatur ist, um reduzierte Kohlenwasserstoffemissionen über Oxidation bei dem zweiten DOC zu ermöglichen.

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Anmeldung betrifft das Gebiet der Kraftfahrzeugemissionsreinigung und insbesondere das Entfernen von Stickoxiden (NOX) und Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffen (NMHC – Non-Methane Hydrocarbons) aus Dieselmotorabgas.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK UND KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Kraftfahrzeugmotorsystem kann eine Reihe von Abgasnachbehandlungseinrichtungen enthalten, die Abgasemissionen aus einem Motor unterdrücken. Dazu können eine NOX-Falle (Stickoxid), ein DOC (Diesel-Type Oxidation Catalyst), ein DPF (Diesel-Type Particulate Filter) und/oder eine SCR-Einrichtung (Selective Catalytic Reduction – selektive katalytische Reduktion) zum Reduzieren von NOX gehören.
Solche Einrichtungen können in verschiedenen Kraftfahrzeugabgassystemen unterschiedlich angeordnet sein. Beispielsweise beschreibt US 7,229,597 ein Dieselmotorabgassystem, bei dem ein DOC vor einer SCR-Einrichtung angeordnet ist. In US 2007/0125072 ist ein DOC hinter einer SCR-Einrichtung angeordnet. Möglicherweise ist jedoch keine der beiden Konfigurationen geeignet, die zunehmend strengen Abgasreinigungsanforderungen bezüglich NOX und Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffen (NMHC) zu erfüllen. Beispielsweise toleriert die PZEV-Norm (Partial-Zero-Emission Vehicle – schadstoffarmes Fahrzeug) für leichte Dieselnutzfahrzeuge nicht mehr als 0,02 Gramm NOX pro Meile und 0,01 Gramm NMHC pro Meile bei 150.000 Meilen. Für einen in einem Dieselmotorabgassystem angeordneten einzelnen DOC kann es schwierig sein, NMHC unter diesen Konzentrationen zu halten, und zwar hauptsächlich aufgrund übermäßiger Übertragung von NMHC während Kaltstartbedingungen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben dieses Problem erkannt und offenbaren nun eine Reihe von Ansätzen, um dies zu behandeln. Eine Ausführungsform stellt ein Kraftfahrzeugmotorsystem bereit, das einen ersten DOC, der konfiguriert ist, Abgas von einem Motor zu erhalten, und eine hinter dem ersten DOC in einer Strömungsrichtung des Abgases gekoppelte SCR-Einrichtung umfasst. Die SCR-Einrichtung ist konfiguriert, einen Kohlenwasserstoff bei einer niedrigeren Temperatur zu sorbieren und den Kohlenwasserstoff bei einer höheren Temperatur freizusetzen. Das System umfasst weiterhin einen hinter der SCR-Einrichtung gekoppelten zweiten DOC. Der zweite DOC ist konfiguriert, den Kohlenwasserstoff zu oxidieren. Diese neuartige Konfiguration liefert mehrere unterschiedliche Synergien. Beispielsweise kann viel von dem NMHC, das an dem ersten DOC vorbeischlüpft, vorübergehend in der SCR-Einrichtung gespeichert werden, bis der zweite DOC seine Anspringtemperatur erreicht hat. Bis zu der Zeit, zu der der NMHC aus der SCR-Einrichtung freigesetzt wird, wird der zweite DOC ausreichend aufgeheizt sein, um eine effektive NMHC-Steuerung bereitzustellen.
Es versteht sich, dass die obige kurze Darstellung vorgelegt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung, die folgt, näher beschrieben werden. Sie soll keine wichtigen oder essentiellen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, das im Schutzbereich durch die Ansprüche definiert wird, die auf die ausführliche Beschreibung folgen. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige hierin erwähnte Nachteile lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt schematisch Aspekte eines beispielhaften Kraftfahrzeugmotorsystems gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
2 ist eine grafische Darstellung von Durchflussreaktortestdaten, bei der die prozentuale Kohlenwasserstoffumsetzung über der DOC-Einlasstemperatur für verschiedene Abgaszusammensetzungen aufgetragen ist.
3 ist eine grafische Darstellung, die eine Abgas-NMHC-Konzentration mit NMHC-Konzentrationen vergleicht, die unmittelbar hinter einem DOC und unmittelbar hinter einem hinter dem DOC gekoppelten SCRF gemessen werden.
4 ist eine grafische Darstellung, die NOX- und Kohlenmonoxid-Konzentrationen (CO) zeigt, die unmittelbar hinter einem hinter einem DOC gekoppelten SCRF gemessen werden.
5 ist eine grafische Darstellung eines Ergebnisses einer mathematischen Modellierung, die die Effizienz einer DOC-SCRF-DOC-Konfiguration gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung vorhersagt.
6 zeigt schematisch Aspekte eines weiteren beispielhaften Kraftfahrzeugmotorsystems gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
7 ist eine grafische Darstellung eines Ergebnisses einer mathematischen Modellierung, die die Effizienz einer DOC-SCRF-DOC-DPF-Konfiguration gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung vorhersagt.
8 zeigt schematisch Aspekte eines weiteren beispielhaften Kraftfahrzeugmotorsystems gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
9 und 10 zeigen beispielhafte Verfahren zum Steuern von Emissionen aus einem Kraftfahrzeugmotorsystem gemäß Ausführungsformen dieser Offenbarung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird nun an hand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die oben aufgeführten dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Komponenten, Prozessschritte und andere Elemente, die in einer oder mehreren Ausführungsformen im Wesentlichen die gleichen sein können, werden zusammen identifiziert und mit minimaler Wiederholung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass zusammen identifizierte Elemente bis zu einem gewissen Grad auch differieren können. Es versteht sich weiterhin, dass die in dieser Offenbarung enthaltenen Zeichnungsfiguren schematisch und allgemein nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Vielmehr können die verschiedenen Zeichnungsmaßstäbe, Seitenverhältnisse und Anzahlen von Komponenten, die in den Figuren gezeigt sind, absichtlich verzerrt sein, damit gewisse Merkmale oder Beziehungen leichter erkannt werden können.
1 zeigt schematisch Aspekte eines beispielhaften Motorsystems 10 in einer Ausführungsform. Das System kann in einem Kraftfahrzeug installiert sein; es enthält einen Motor 12, der konfiguriert ist, eine Antriebskraft zum Antreiben des Kraftfahrzeugs zu liefern. Der Motor 12 kann ein kraftstoffeffizienter Dieselmotor mit magerer Verbrennung – bei einigen Beispielen ein Dieselmotor mit Supercharger oder Turbolader – sein. Um die Antriebskraft zu generieren, lässt der Motor Luft aus der Atmosphäre ein, lässt Dieselkraftstoff ein und verbrennt die Luft und den Dieselkraftstoff in einer oder mehreren Verbrennungskammern. Der Motor setzt auch aus den Verbrennungskammern ein Motorabgas frei, das heißt das bei der Verbrennung erzeugte Abgas. Solches Abgas kann für den Austrag in die Umgebung unerwünschte Komponenten enthalten: NOX, CO, Ruß, Methan und NMHC, als Beispiel. Dementsprechend enthält das Motorsystem 10 eine Reihe von Abgasnachbehandlungseinrichtungen, die konfiguriert sind, Abgas von dem Motor zu erhalten.
Das Motorsystem 10 enthält, einem DOC 14A, der mit einem Abgaskanal 16 hinter dem Motor 12 in der Richtung der Motorabgasströmung gekoppelt ist. Der DOC 14A umfasst eine interne Katalysatorstützstruktur, auf die ein DOC-Washcoat aufgetragen ist. Dementsprechend ist der DOC 14A konfiguriert, in dem Motorabgas vorliegendes restliches CO, Wasserstoff, Methan und NMHC zu oxidieren. Bei einer Ausführungsform kann der DOC 14A zwischen 25% und 150% der Kapazität des Hubraums (ESV – Engine-Swept Volume) betragen. Die Zellendichte des DOC 14A kann 600 Zellen pro Quadratinch (cpsi) bei einer Wanddicke von 0,003 Inch oder 400 cpsi bei einer Wanddicke von 0,004 Inch betragen, als Beispiel. Bei einer Ausführungsform kann das Substrat des DOC 14A einen Washcoat von 0,5 bis 5 Gramm pro Kubik-Inch (gci) mit einer Beladung mit einem Platingruppenmetall (PGM) zwischen 15 und 210 Gramm pro Kubik-Fuß (gcf) tragen. Das PGM kann nur Platin, Platin-Palladium-Mischungen in Verhältnissen im Bereich von 20:1 bis 1:10, oder nur Palladium enthalten. Bei anderen Ausführungsformen können andere Übergangsmetalle wie etwa Gold oder Rhodium als Katalysatoren verwendet werden; weiterhin können Alkali- und/oder Erdalkalimetalle wie etwa Kalium, Strontium und Barium zugesetzt werden, um die DOC-Funktion zu verbessern.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1 sind eine Reduktionsmitteleinspritzdüse 18, eine Reduktionsmittelmischeinrichtung 20 und eine SCR-Einrichtung 22 hinter dem DOC 14A im Motorsystem 10 gekoppelt. Die Reduktionsmitteleinspritzdüse ist konfiguriert, ein Reduktionsmittel (z. B. eine Harnstofflösung) von einem Reservoir zu erhalten und das Reduktionsmittel steuerbar in den Abgasstrom einzuspritzen. Die Reduktionsmitteleinspritzdüse kann eine Düse enthalten, die die Reduktionsmittellösung in Form eines Aerosols verbreitet. Hinter der Reduktionsmitteleinspritzdüse ist eine Reduktionsmittelmischvorrichtung 20 eingerichtet, um das Ausmaß und/oder die Homogenität der Verteilung des eingespritzten Reduktionsmittels in den Abgasstrom zu vergrößern. Die Reduktionsmittelmischeinrichtung kann eine oder mehrere Lamellen enthalten, die konfiguriert sind, um den Abgasstrom und das mitgeführte Reduktionsmittel zu verwirbeln, um die Verteilung zu verbessern. Nach der Verteilung in dem heißen Motorabgas kann sich das eingespritzte Reduktionsmittel mindestens teilweise zersetzen. Bei Ausführungsformen, bei denen das Reduktionsmittel eine Harnstofflösung ist, wird sich das Reduktionsmittel in Wasser, Ammoniak und Kohlendioxid zersetzen. Der verbleibende Harnstoff wird sich beim Auftreffen auf die SCR-Einrichtung zersetzen (siehe unten).
Die SCR-Einrichtung 22 ist hinter der Reduktionsmittelmischvorrichtung 20 gekoppelt. Die SCR-Einrichtung kann konfiguriert sein, eine oder mehrere chemische Reaktionen zwischen durch die Zersetzung des eingespritzten Reduktionsmittels ausgebildetem Ammoniak und NOX (z. B. Stickstoffmonoxid oder Stickstoffdioxid) aus dem Motorabgas zu erleichtern, wodurch die in die Umgebung freigesetzte NOX-Menge reduziert wird. Die SCR-Einrichtung umfasst eine interne Katalysatorstützstruktur, auf der ein SCR-Washcoat aufgetragen ist. Der SCR-Washcoat ist konfiguriert, das NOX und das Ammoniak zu sorbieren und die Redoxreaktion dieser zu katalysieren, um Distickstoff (N₂) und Wasser auszubilden. Bei einer Ausführungsform kann die SCR-Einrichtung 22 eine Kapazität von zwischen 50% und 250% ESV aufweisen. Die Zellendichte dieser SCR-Einrichtung kann zwischen 400 cpsi bei einer Wanddicke von 0,004 Inch betragen. Die Washcoat-Beladung kann 0,5 bis 5,0 gci betragen, wobei der Washcoat einen Zeolith – z. B. Chabasit, -Beta, -y, ZSM-5 oder Kombinationen davon – und Basismetalle Kupfer, Eisen, Zerium oder Mangan oder Kombinationen davon umfasst.
Im Motorsystem 10 ist eine SCR-Filter-(SCRF)Einrichtung 24 hinter der SCR-Einrichtung 22 gekoppelt. Die SCRF-Einrichtung umfasst ein rußfilterndes Substrat, das sich zum Einfangen von in dem Abgasstrom mitgeführtem Ruß eignet. Auf das Substrat ist ein Washcoat mit einer katalytischen Aktivität vom SCR-Typ mindestens über bestimmte Gebiete des Substrats aufgebracht. Dementsprechend liefert die SCRF-Einrichtung eine SCR-Funktionalität und eine Ammoniakschlupfsteuerung zusätzlich zu dem Einfangen von Ruß aus dem Abgasstrom.
Der Washcoat der SCRF-Einrichtung 24 fördert auch die Oxidation des angesammelten Rußes und die Wiederherstellung der Filterkapazität mindestens unter gewissen Bedingungen. Bei einer Ausführungsform kann in der SCRF-Einrichtung 24 angesammelter Ruß intermittierenden oxidierenden Bedingungen unterworfen werden, wobei der Motor 12 verstellt wird, um vorübergehend ein Abgas mit höherer Temperatur zu liefern. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der angesammelte Ruß bei normalen Betriebsbedingungen des Motors kontinuierlich oder fast kontinuierlich oxidiert werden. Bei einer Ausführungsform kann die Kapazität der SCRF-Einrichtung 24 zwischen 50% und 250% ESV liegen. Die Zelldichte der SCRF-Einrichtung kann beispielsweise 300 cpsi bei einer Wanddicke von 0,012 Inch betragen. Bei einer Ausführungsform kann die Washcoat-Beladung der SCRF-Einrichtung 0,1 bis 3 gci auf einem hochporösen Substrat (HP) betragen.
Wenngleich 1 zeigt, dass die SCR-Einrichtung 22 unmittelbar vor der SCRF-Einrichtung 24 gekoppelt ist, versteht sich, dass auch verschiedene andere Ausführungsformen in Betracht gezogen werden. Beispielsweise können die SCR- und SCRF-Einrichtung in der entgegengesetzten Reihenfolge angeordnet sein, eine andere Struktur kann zwischen ihnen gekoppelt sein oder die SCR-Einrichtung 22 kann aus dem Motorsystem entfallen.
Unter einigen Bedingungen kann die Kombination aus bisher beschriebenen Abgasnachbehandlungseinrichtungen möglicherweise nicht den gewünschten Grad an Abgasreinigung liefern. Zu solchen Bedingungen kann der Kaltstart zählen, wo eine signifikante Menge an NMHC durch den DOC 14A durchgelassen würde, bevor der Oxidationskatalysator in dem DOC seine Anspringtemperatur erreicht. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben beobachtet, dass ein geeignet konfigurierter SCR-Washcoat im kalten Zustand eine hohe Affinität für NMHC besitzt: während einiger Kaltstartbedingungen kann eine SCR- oder SCRF-Einrichtung mehr als 50 Prozent der NMHC-Gesamtemissionen aus dem Motor speichern. Dementsprechend kann bei der in 1 gezeigten Ausführungsform der durch den DOC 14A durchgelassene NMHC von der SCR-Einrichtung 22 und/oder der SCRF-Einrichtung 24 gespeichert werden. Wenn die Temperatur dieser Einrichtungen aufgrund des anhaltenden Abgasstroms zunimmt, desorbiert gespeicherter NMHC aus den SCR-Washcoats und tritt wieder in den Abgasstrom ein. Dazu können die SCR-Washcoats in diesen Einrichtungen konfiguriert sein, NMHC bei niedrigerer Temperatur zu sorbieren (z. B. einer Kaltstarttemperatur, < 70°C, usw.) und den NMHC bei einer höheren Temperatur freizusetzen (z. B. einer normalen Dieselmotorabgastemperatur, > 150°C, usw.). In Abwesenheit weiterer Maßnahmen würde der desorbierte NMHC in die Umgebung freigesetzt werden, wodurch die Abgasreinigungsleistung des Motorsystems sich verschlechtert. Weiterhin könnte der verzögerte Aspekt der NMHC-Freisetzung bewirken, dass die Abgasreinigungsleistung des Motorsystems schlechter erscheint, als sie tatsächlich ist, weil einige Emissionsprüfprozeduren auf den nach der Erwärmungsperiode („Beutel 2”) freigesetzten NMHC ein größeres Gewicht legt als auf den während der Erwärmungsperiode („Beutel 1”) freigesetzten NMHC.
Um diese Probleme zu behandeln und eine strengere Kontrolle von NMHC-Emissionen zu liefern, enthält das Motorsystem 10 einen DOC 14C. Bei einer Ausführungsform kann der DOC 14C eine Kapazität zwischen 10% und 100% ESV aufweisen. Die Zelldichte dieses DOC kann 600 cpsi bei einer Wanddicke von 0,003 Inch betragen. Bei einer Ausführungsform kann das Substrat des DOC 14C eine Washcoat-Beladung von 0,1 bis 3 gci tragen. Bei einer Ausführungsform kann der Washcoat des DOC 14C im Wesentlichen so sein, wie für DOC 14A beschrieben. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Washcoat des DOC 14C eine niedrigere relative Menge an PGM, ein anderes PGM oder sogar einen Nicht-PGM-Katalysator umfassen. Somit kann der PGM-Gesamtgehalt des DOC 14C und/oder die Beladung bezüglich eines beliebigen PGM-Elements signifikant unter der bzw. dem des DOC 14A liegen.
Das Koppeln des DOC 14C hinter die SCRF-Einrichtung 24 liefert mehr als einen additiven Vorteil zur Steuerung von NMHC-Emissionen, bei der DOC 14C durch die NOX-Regelungseigenschaften und den NMHC-absorbierenden Charakter der davor angeordneten SCR-Katalysatoren sowie die Anspringcharakteristika des DOC 14A effektiv vor Kaltstart-NMHC, CO und NOX geschützt wird. Weil der Oxidationskatalysator-Washcoat in DOC 14C niemals hohen Konzentrationen an NMHC, CO oder NOX ausgesetzt ist, springt er bei einer viel niedrigeren Temperatur als DOC 14A an. Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der gespeicherte NMHC aus der SCR-Einrichtung 22 freigesetzt wird, kann der DOC 14C deshalb bereits auf eine Temperatur erhitzt sein, wo eine sofortige Oxidation des NMHC eintritt.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1 enthält das Motorsystem 10 ein Elektroniksteuersystem 26. Das Elektroniksteuersystem kann einen beliebigen Controller oder eine beliebige Kombination von Controllern des Motorfahrzeugs enthalten, in dem das Motorsystem installiert ist. Das Elektroniksteuersystem kann operativ an verschiedene Motorsystemkomponenten (Ventile, Pumpen, Kraftstoffeinspritzdüsen, Heizungen usw.) gekoppelt und konfiguriert sein, um diese Komponenten zu betätigen oder zu verstellen, um verschiedene Motorsystemsteuerfunktionen umzusetzen, einschließlich der hierin beschriebenen Steuerfunktionen. Um Betriebsbedingungen in Verbindung mit verschiedenen Steuerfunktionen einzuschätzen, kann das Elektroniksteuersystem operativ an mehrere Sensoren gekoppelt sein, die über das Motorsystem hinweg angeordnet sind – Strömungssensoren, Temperatursensoren, Pedalpositionssensoren, Drucksensoren usw. Bei einigen Ausführungsformen können beliebige oder alle der hierin beschriebenen Abgasnachbehandlungseinrichtungen einen Temperatursensor und eine Heizung enthalten. Das Elektroniksteuersystem kann konfiguriert sein, um als ein Regelkreis zu funktionieren, wobei die Heizung betätigt wird, um Hitze bereitzustellen, wenn die Temperatur der Nachbehandlungseinrichtung unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt.
2 zeigt eine grafische Darstellung von Durchflussreaktorprüfdaten, die den Ansatz der Erfinder unterstützen. Die grafische Darstellung trägt die prozentuale Kohlenwasserstoffumwandlung über der DOC-Einlasstemperatur für verschiedene Zusammensetzungen des Motorabgases auf. Ein DOC mit einem PGM-Washcoat mit 105 gcf wurde für diese Prüfung verwendet. Nach einer Alterung bei 800°C für 80 Stunden (um 150.000 Meilen Abnutzung zu simulieren), wurde dem DOC das Abgas mit einer Raumgeschwindigkeit von 50.000 reziproken Stunden zugeführt. Die grafische Darstellung 28 wurde unter Verwendung eines Abgases mit 250 ppm (parts per million) in Propylen und ohne CO oder NOX aufgezeichnet. Unter diesen Bedingungen beträgt T50, definiert als die DOC-Einlaßtemperatur, bei der fünfzig Prozent des NMHC oxidiert ist, 90°C. Die grafische Darstellung 30 wurde unter ähnlichen Bedingungen aufgezeichnet, aber unter Verwendung von 1000 ppm Propylen; hier steigt T50 auf über 100°C an. Die grafischen Darstellungen 32 und 34 zeigen den Effekt von zusätzlichen 2000 ppm CO relativ zu den für die grafischen Darstellungen 28 bzw. 30 verwendeten Bedingungen. Die grafische Darstellung 36 zeigt den Effekt von zusätzlichen 1000 ppm CO und 400 ppm NO relativ zu den für die grafische Darstellung 34 verwendeten Bedingungen. Solche Bedingungen erhöhen T50 weiter, wodurch der DOC weniger in der Lage ist, NMHC-Emissionen bei relativ niedrigen Abgastemperaturen zu regeln.
Die grafischen Darstellungen der 3 und 4 zeigen, dass hinter einer DOC–SCRF-Konfiguration relativ niedrige Konzentrationen von NMHC, CO und NOX zur Verfügung stehen. 3 vergleicht eine NMHC-Konzentration im Abgas (obere Kurve, durchgezogene Linie) mit unmittelbar hinter einem DOC (untere Kurve, durchgezogene Linie) und unmittelbar hinter einer SCRF-Einrichtung, die an den DOC gekoppelt ist (untere Kurve, gestrichelte Linie), gemessenen Konzentrationen. Die grafische Darstellung zeigt Post-SCRF-NMHC-Konzentrationen unter 100 ppm nach 100 Sekunden Abgasstrom sogar mit Abgaskonzentrationen von über 8000 ppm. 4 zeigt NOX-Konzentrationen (durchgezogene Linie) und CO-Konzentrationen (gestrichelte Linie), unmittelbar hinter einer SCRF-Einrichtung gemessen, die hinter einem DOC gekoppelt sind. Die grafische Darstellung zeigt Post-SCRF-NOX- und CO-Konzentrationen unter 200 ppm jeweils nach 100 Sekunden Abgasstrom.
Die in 2–4 vorgelegten Daten legen zusammengenommen nahe, dass die SCR-Einrichtung 22 und/oder die SCRF-Einrichtung 24 des Motorsystems 10 NMHC von dem Motor 12 speichern und es erst nach dem Anspringen des DOC 14C freigeben, wodurch man eine verbesserte Steuerung der NMHC-Emissionen erhält. 5 liefert einen weiteren Beweis. Sie zeigt mit einer mathematischen Modellprojektion (durchgezogene Linie), bei der vorhergesagt wird, dass ein Post-SCRF-DOC mit 105 Gramm pro Kubik-Fuß (gcf) das NMHC im Endrohr um 30 Prozent reduziert. Das Modell basiert auf tatsächlichen Temperatur- und NMHC-Konzentrationsdaten, die an dem Auslass einer SCRF-Einrichtung gemessen wurden (in gestrichelten Linien gezeigt).
Eine Schlüsselkomponente der vorgeschlagenen Lösung ist die Speicherung von NMHC auf einem SCR-Katalysator unter Kaltstartbedingungen und die Freigabe des NMHC bei höheren Temperaturen. Die NMHC-Speicherfähigkeit ist eine Charakteristik des Zeolithen in dem SCR-Washcoat. Die primäre Funktion dieses Zeolithen besteht darin, Ammonik zu NOX-Reduktion zu speichern. Die Zeolithzusammensetzung und seine Menge könnten jedoch potentiell modifiziert werden, um größere Mengen an NMHC während Kaltstartbedingungen zu speichern. Somit können eine oder mehrere SCR-Einrichtungen im Motorsystem 10 einen Washcoat umfassen, der für eine bessere Sorption des NMHC konfiguriert ist. Weiterhin ist eine signifikante Steigerung der DOC-Leistung bei niedrigeren Gesamtkosten möglich, indem die optimale PGM-Konzentration in vorgeschalteten und/oder nachgeschalteten DOCs auf die optimale Zusammensetzung und Menge von Zeolith in dem SCR-Washcoat abgestimmt wird. Die Optimierung kann weiterhin beinhalten, dass der Zeolith so zum Sorbieren von NMHC abgestimmt wird, dass die Desorptionstemperatur des NMHC ähnlich der Anspringtemperatur des nachgeschalteten DOC ist. Auf diese Weise wird der SCR-Washcoat den NMHC nicht länger als nötig halten. Die Optimierung kann weiterhin das Steuern der sorbierten NMHC-Menge beinhalten, die Fähigkeit des Zeolithen beizubehalten, Ammoniak zur effizienten NOX-Reduktion zu sorbieren und um große Reaktionswärmen unter DTI-Bedingungen (drop-to-idle – Umschalten in den Leerlauf nach Regenerationsauslösung) zu vermeiden. Solche Reaktionswärmen könnten die NOX-Steuerleistung in dem SCR-Washcoat potentiell senken. Bei einigen Ausführungsformen kann das Steuern der in den SCR-Washcoat sorbierten NMHC-Menge das Variieren der relativen Affinität des Zeolithen für polare (z. B. Ammoniak, NOX) gegenüber nichtpolaren (z. B. NMHC) Bestandteilen durch Verändern der Zeolithzusammensetzung umfassen. Bei Ausführungsformen, die eine SCRF-Einrichtung enthalten, beispielsweise das Motorsystem 10, ist der stromabwärtige DOC hinter der SCRF-Einrichtung angeordnet, wo er das der SCRF-Einrichtung zugeführte Ammoniak nicht oxidieren kann. Bei Ausführungsformen, die einen traditionellen DPF enthalten, könnte jedoch der nachgeschaltete DOC vor dem DPF platziert werden. Das Motorsystem 38 von 6 zeigt eine derartige Ausführungsform. Bei diesem System entfällt die SCRF-Einrichtung 24 und der DPF 40 ist hinter dem DOC 14C gekoppelt.
Der DPF 40 des Motorsystems 38 ist ein regenerierbarer Rußfilter, der konfiguriert ist, in dem Motorabgasstrom mitgeführten Ruß einzufangen; dementsprechend umfasst er ein rußfilterndes Substrat. Auf das Substrat ist ein Washcoat aufgebracht, der die Oxidation des angesammelten Rußes und die Wiederherstellung der Filterkapazität unter bestimmten Bedingungen fördert. Bei einer Ausführungsform kann der angesammelte Ruß intermittierenden oxidierenden Bedingungen unterworfen werden, bei denen der Motor 12 verstellt wird, um vorübergehend ein Abgas mit höherer Temperatur bereitzustellen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der angesammelte Ruß bei normalen Betriebsbedingungen des Motors kontinuierlich oder fast kontinuierlich oxidiert werden. Bei einer Ausführungsform kann die Kapazität des DPF 40 zwischen 100% und 250% ESV betragen. Die Zelldichte des DPF kann beispielsweise 200 cpsi bei einer Wanddicke von 0,018 Inch oder 300 cpsi bei einer Wanddicke von 0,012 Inch betragen. Bei einer Ausführungsform kann eine Washcoat-Beladung von 0,1 bis 2 gci auf einem Substrat mit standardmäßiger Porosität (SP) getragen werden. Die PGM-Beladung des Washcoat kann zwischen 0 und 210 gcf in Platin, Palladium oder Platin-Palladium-Mischungen in Verhältnissen zwischen 20:1 und 1:10 betragen. Die Konfiguration des Motorsystems 38 stellt sicher, dass die Einlasstemperatur zum DOC 14C durch die thermische Trägheit des DPF 40 nicht beeinflusst wird, was zu einer besseren NMHC-Umwandlung führt. Die gestrichelten Kurven in 7 vergleichen mathematische Modellprojektionen für die Konfiguration von 6 (untere Kurve, gestrichelte Linie) mit einem ähnlichen System, bei dem der DOC 14C hinter dem DPF 40 angeordnet ist (obere Kurve, gestrichelte Linie). Die Projektionen basieren auf 4,4-Liter-Fahrzeug-Beschickungsbedingungen. Sie zeigen eine 44-prozentige Verbesserung bei der NMHC-Umwandlung aufgrund der Anordnung des DOC vor im Gegensatz zu hinter dem DPF. Das Modell basiert auf tatsächlichen Temperatur- und NMHC-Konzentrationsdaten, die am Auslass einer SCRF-Einrichtung gemessen wurden (Temperaturen in durchgezogener Linie gezeigt). Eine Herausforderung beim Anordnen des DOC vor dem DPF besteht darin, dass er insbesondere während DPF-Regenerierungsbedingungen relativ hohen Temperaturen ausgesetzt sein kann. Deshalb sollte der Oxidationskatalysator ausreichend robust sein, um sein Anspringverhalten trotz periodischer Hochtemperaturausschläge beizubehalten. Bei einer Ausführungsform kann vor dem DPF ein DOC verwendet werden, der ausreichend robust ist, um Regenerierungsbedingungen von 700°C auszuhalten, ohne dass sein NMHC-Anspringverhalten beeinträchtigt wird. Bei anderen Ausführungsformen kann hinter einer SCRF-Einrichtung ein DOC verwendet werden, der nicht so robust ist, aber eine bessere NMHC-Anspringleistung bei einer niedrigeren Einlasstemperatur aufweist. Bei einer Ausführungsform kann die Hochtemperaturbeständigkeit eines DOC durch Aufnehmen einer relativ hohen PGM-Dispersion mit einer adäquaten Washcoat-Schicht verbessert werden, um die PGM-Migration aufgrund von Sintern zu minimieren. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Hochtemperaturbeständigkeit durch den Zusatz von Bindemitteln verbessert werden – zum Beispiel Titan, Wolfram, Zink, Zirkonium und/oder Cer. Ein dünnwandiger DOC könnte insbesondere an dem Post-SCRF-Ort verwendet werden, um die thermische Trägheit zu reduzieren und dadurch das Anspringverhalten zu verbessern.
Bei einigen Ausführungsformen, wo Prä- und Post-SCR-DOCs enthalten sind, können PGM-Konzentrationen in dem Prä-SCR-DOC für einen Kostenvorteil reduziert werden. Das Reduzieren von PGM in dem stromaufwärtigen DOC kann sein Anspringpotential signifikant reduzieren und den HC-Schlupf vergrößern. Wie jedoch in 3 gezeigt, kann dieser HC-Schlupf insbesondere bei Kaltstartbedingungen effektiv in einem oder mehreren SCR-Washcoats gespeichert werden. Wenn die Abgastemperatur steigt, wird der gespeicherte NMHC aus den SCR-Washcoats freigesetzt und von dem nachgeschalteten DOC oxidiert.
8 zeigt schematisch Aspekte eines weiteren beispielhaften Motorsystems 41 in einer Ausführungsform. System 41 differiert von System 10 dadurch, dass ein zusätzlicher DOC 14B und eine zusätzliche Reduktionsmitteleinspritzdüse 18B zwischen die SCR-Einrichtung 22 und SCRF-Einrichtung 24 gekoppelt sind. Der zusätzliche DOC in System 41 kann eine noch strengere Steuerung der Kohlenwasserstoffemissionen ermöglichen. Bei dieser Ausführungsform empfängt der DOC 14C aus der SCR-Einrichtung 22 und der SCRF-Einrichtung 24 bei Abwesenheit von CO freigesetzten NMHC. Er wird deshalb bei einer viel niedrigeren Temperatur anspringen. Weiterhin stellt die Reduktionsmitteleinspritzdüse 18B sicher, dass die SCRF-Einrichtung 24 ausreichend Reduktionsmittel aufweist, um NOX-Emissionen auf einem sehr niedrigen Niveau zu halten. Bei einer Ausführungsform kann die Reduktionsmitteleinspritzdüse 18B konfiguriert sein, gasförmiges Ammoniak anstelle von Harnstoff einzuspritzen, wobei sie dann direkt vor die SCRF-Einrichtung 24 gekoppelt sein kann. Diese Konfiguration reduziert die thermische Trägheit vor der SCRF-Einrichtung 24 und dem DOC 14C signifikant, wodurch diese Katalysatoren früher anspringen können, um die NMHC- und NOX-Regelung zu verbessern. Bei noch einer weiteren Ausführungsform kann die Reduktionsmitteleinspritzdüse 18B konfiguriert sein, Harnstoff einzuspritzen, und die Mischeinrichtung 20B kann zwischen die Einspritzdüse und die SCRF-Einrichtung gekoppelt sein.
Die oben beschriebenen Konfigurationen ermöglichen verschiedene Verfahren zum Steuern von Emissionen von einem Kraftfahrzeugmotorsystem. Außerdem werden einige solche Verfahren nun beispielhaft unter weiterer Bezugnahme auf obige Konfigurationen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die hier beschriebenen Verfahren und andere, die ganz innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung liegen, auch über andere Konfigurationen umgesetzt werden können. Die hierin vorgelegten Verfahren können verschiedene Mess- und/oder Erfassungsereignisse beinhalten, die über einen oder mehrere in dem Motorsystem angeordnete Sensoren umgesetzt werden. Die Verfahren können auch verschiedene Berechnungs-, Vergleichs- und Entscheidungsfällungsereignisse beinhalten, die in einem operativ an die Sensoren gekoppelten Elektroniksteuersystem umgesetzt werden können. Die Verfahren beinhalten weiterhin verschiedene Hardware-betätigende Ereignisse, denen das Elektroniksteuersystem als Reaktion auf die Entscheidungsfällungsereignisse selektiv Befehle erteilen kann.
9 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 42 zum Steuern von Emissionen von einem Kraftfahrzeugmotorsystem in einer Ausführungsform. Bei 44 wird Abgas an einem ersten Oxidationskatalysator erhalten. Das Abgas kann Kohlenwasserstoffe wie etwa ein NMHC mitführen. Bei 46 wird ein Teil des mitgeführten Kohlenwasserstoffs am ersten Oxidationskatalysator oxidiert. Bei 48 wird ein Reduktionsmittel wie etwa Harnstoff vor einem SCR-Washcoat in den Abgasstrom eingespritzt. Bei 50 wird mindestens ein Teil des mitgeführten, aber nicht an dem ersten Oxidationskatalysator oxidierten Kohlenwasserstoffs in den SCR-Washcoat sorbiert. Bei 52 wird der in dem SCR-Washcoat sorbierte Kohlenwasserstoff desorbiert. Bei 54 wird der desorbierte Kohlenwasserstoff oxidiert.
Bei einer Ausführungsform kann der desorbierte Kohlenwasserstoff bei einem zweiten Oxidationskatalysator oxidiert werden. Weiterhin kann eine derartige Oxidation einen Zwischenschritt des Sorbierens mindestens eines Teils des desorbierten Kohlenwasserstoffs in einem zweiten SCR-Washcoat, das Desorbieren des Kohlenwasserstoffs und das Oxidieren mindestens eines Teils des desorbierten Kohlenwasserstoffs an einem dritten Oxidationskatalysator beinhalten. Bei dieser Ausführungsform kann Ammoniak vor dem zweiten SCR-Washcoat in das Abgas eingespritzt werden.
Bei 56 wird das Abgas gefiltert, um Ruß zu entfernen. Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform wird das Abgas nach dem Oxidieren des desorbierten Kohlenwasserstoffs gefiltert. Bei anderen Ausführungsformen kann das Abgas jedoch vor dem Oxidieren des desorbierten Kohlenwasserstoffs gefiltert werden. Insbesondere kann das Filtern des Abgases das Leiten des Abgases über einen in einer SCRF-Filtereinrichtung angeordneten SCR-Washcoat umfassen. Diese Einrichtung kann vor dem zweiten Oxidationskatalysator angeordnet sein, wie hier oben beschrieben. Von 56 aus kehrt das Verfahren zurück.
Das Verfahren 42 veranschaulicht einen Ansatz zum Steuern von Emissionen aus einem Kraftfahrzeugmotorsystem durch Sorbieren von NMHC in einem SCR-Washcoat, Desorbieren und Oxidieren in einem nachgeschalteten DOC. Bei anderen Ausführungsformen kann der Emissionsregelungsgesamtansatz je nach Fahrzeugbetriebsbedingungen auf verschiedene Abgastemperaturen zugeschnitten werden. Zusätzlich zu der oben beschriebenen passiven Funktion des SCR und DOC kann somit das thermische Verhalten des Systems in vielfältiger Weise aktiver gesteuert werden. Beispielsweise kann die Reduktionsmitteleinspritzung während Kaltstartbedingungen erhöht werden, um die Übertemperatur des nachgeschalteten DOC zu reduzieren. Als weiteres Beispiel kann die Motoreinspritzzeitsteuerung oder die Zündsteuerung verstellt werden, um die Einlasstemperatur zu dem nachgeschalteten DOC auf der Basis eines geschätzten Ausmaßes der NMHC-Speicherung in einem SCR-Washcoat zu steuern.
Bei einigen Ausführungsformen liefert der Zeolith in dem SCR-Washcoat und der PGM-Gehalt der Post-SCR-DOCs zusätzliche Steuermodi. Durch Variieren der Menge und Zusammensetzung des Zeolithen kann die Temperatur, bei der NMHC freigesetzt wird, gesteuert werden. Gleichzeitig kann durch Variieren der PGM-Menge auf dem Post-SCR-DOCs die Temperatur, bei der aus dem SCR freigesetzter NMHC auf den DOCs oxidiert wird, auf die Freisetzungstemperatur abgestimmt werden.
Bei weiteren Ausführungsformen kann eine beliebige der hier offenbarten Abgasnachbehandlungseinrichtungen beispielsweise unter Verwendung einer Zündkerze oder eines externen Brenners elektrisch erhitzt werden. Dieser Ansatz gestattet eine aktive Steuerung durch Speicherung des NMHC auf dem SCR-Washcoat, seine Freisetzung aus dem Washcoat und die Oxidation über dem nachgeschalteten DOC.
10 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 58, das eine Ausführungsform dieses Ansatzes bereitstellt. Bei 60 wird bestimmt, ob sich der vorgeschaltete DOC unter seiner Anspringtemperatur befindet. Die Bestimmung kann direkt erfolgen, durch Abfragen eines Temperatursensors, oder indirekt auf der Basis eines Modells, das verschiedene Betriebszustände des Motorsystems berücksichtigt. Falls der vorgeschaltete DOC unter seiner Anspringtemperatur ist, geht das Verfahren weiter zu 62; ansonsten geht das Verfahren weiter zu 64. Bei 62 wird der vorgeschaltete DOC erhitzt. Der DOC kann über eine Zündkerze oder einen Brenner erhitzt werden, oder bei einer Ausführungsform kann der DOC durch Verstellen von Motorbetriebsbedingungen erhitzt werden, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Bei 64 wird wie oben beschrieben bestimmt, ob der nachgeschaltete DOC unter seiner Anspringtemperatur ist. Falls der nachgeschaltete DOC unter seiner Anspringtemperatur ist, geht das Verfahren weiter zu 66; ansonsten kehrt das Verfahren zurück. Bei 66 wird der nachgeschaltete DOC beispielsweise über eine Zündkerze oder einen Brenner erhitzt. Von 64 aus kehrt das Verfahren 58 zurück.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren werden Motorsystemheizressourcen zuerst auf dem vorgeschalteten DOC angewendet, unter Vernachlässigung des nachgeschalteten DOC. Diese Strategie basiert auf der Fähigkeit des SCR-Washcoat zum Sorbieren von allem NMHC, das an dem vorgeschalteten DOC vorbeischlüpft, während sich der vorgeschaltete DOC aufwärmt. Je nach den Details des Motorsystems kann diese Periode recht kurz sein, da der vorgeschaltete DOC Hitze auch direkt von dem Abgasstrom erhält. Nachdem der vorgeschaltete DOC seine Anspringtemperatur erreicht, werden die Heizressourcen dann zu dem nachgeschalteten DOC umgeschaltet, um seine Zeit zum Anspringen zu verkürzen. Es versteht sich, dass dieser Ansatz der Vorstellung entgegenläuft, dass umso mehr nachgeschaltete Abgasnachbehandlungskomponenten die höchste Heizpriorität erhalten.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführung umfasst die Kapazität der SCR-Einrichtung zwischen 50% und 250% des Hubraums des Motors beträgt und eine Washcoat-Beladung von 0,5 bis 5,0 Gramm pro Kubik-Inch und wobei der Washcoat einen Zeolithen umfasst.
Bei einer erfindungsgemäße Ausführung eines Motorsystems beträgt
die Kapazität des ersten DOC zwischen 25% und 150% des Hubraums des Motors und er einen Washcoat von 0,5 bis 5 Gramm pro Kubik-Inch mit einem Platingruppenmetallgehalt zwischen 15 und 210 Gramm pro Kubik-Fuß umfasst; und
die Kapazität des zweiten DOC zwischen 10% und 100% des Hubraums des Motors beträgt und er einen Washcoat von 0,1 bis 3 Gramm pro Kubik-Inch mit einem Platingruppenmetallgehalt kleiner oder gleich dem des ersten DOC umfasst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern von Emissionen aus einem Kraftfahrzeugmotorsystem umfasst Folgendes:
Erhalten von Abgas aus einem ersten Oxidationskatalysator, wobei das Abgas einen Kohlenwasserstoff mitführt;
Oxidieren eines Teils des mitgeführten Kohlenwasserstoffs an den ersten Oxidationskatalysator;
Sorbieren mindestens eines Teils des mitgeführten, aber nicht an den ersten Oxidationskatalysator oxidierten Kohlenwasserstoffs in einen SCR-Washcoat;
Desorbieren des in den SCR-Washcoat sorbierten Kohlenwasserstoffs und
Oxidieren des desorbierten Kohlenwasserstoffs.
Dabei wird bevorzugt das Abgas gefiltert, um Ruß zu entfernen.
Dabei umfasst das Filtern des Abgases das Leiten des Abgases über einen SCR-Washcoat und erfolgt vor dem Oxidieren des desorbierten Kohlenwasserstoffs.
Alternativ bevorzugt umfasst das Filtern des Abgases das Filtern nach dem Oxidieren des desorbierten Kohlenwasserstoffs.
Bevorzugt umfasst das Verfahren weiterhin das Einspritzen eines Reduktionsmittels, bevorzugt Ammoniak, in das Abgas vor dem SCR-Washcoat.
Bevorzugt umfasst das Oxidieren des desorbierten Kohlenwasserstoffs das Oxidieren mindestens eines Teils des Kohlenwasserstoffs an einem zweiten Oxidationskatalysator.
Weiter bevorzugt umfasst dabei das Oxidieren des desorbierten Kohlenwasserstoffs weiterhin das Sorbieren mindestens eines Teils des desorbierten Kohlenwasserstoffs in einem zweiten SCR-Washcoat, das Desorbieren und das Oxidieren mindestens eines Teils des desorbierten Kohlenwasserstoffs bei einem dritten Oxidationskatalysator.
Es versteht sich, dass einige der hierin beschriebenen und/oder dargestellten Prozessschritte bei einigen Ausführungsformen entfallen können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Gleichermaßen ist die angegebene Sequenz der Prozessschritte möglicherweise nicht immer erforderlich, um die beabsichtigten Ergebnisse zu erzielen, wird aber zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung vorgelegt. Eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Funktionen oder Operationen können je nach der verwendeten jeweiligen Strategie wiederholt durchgeführt werden.
Schließlich versteht sich, dass die hier oben beschriebenen Artikel, Systeme und Verfahren Ausführungsformen dieser Offenbarung sind – nicht beschränkende Beispiele, für die auch zahlreiche Variationen und Erweiterungen in Betracht gezogen werden. Dementsprechend beinhaltet diese Offenbarung alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der hierin offenbarten Artikel, Systeme und Verfahren sowie beliebige und alle Äquivalente davon.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7229597 [0003]
US 2007/0125072 [0003]

Claims

Kraftfahrzeugmotorsystem, das Folgendes umfasst: einen ersten DOC, der konfiguriert ist, Abgas von einem Motor zu erhalten; eine hinter dem ersten DOC in einer Strömungsrichtung des Abgases gekoppelte SCR-Einrichtung, wobei die SCR-Einrichtung konfiguriert ist, ein Kohlenwasserstoff bei einer niedrigeren Temperatur zu sorbieren und den Kohlenwasserstoff bei einer höheren Temperatur freizusetzen; und einen hinter der SCR-Einrichtung gekoppelten zweiten DOC, wobei der zweite DOC konfiguriert ist, den Kohlenwasserstoff zu oxidieren.
Motorsystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Rußfilter und eine vor der SCR-Einrichtung gekoppelte erste Reduktionsmitteleinspritzdüse.
Motorsystem nach Anspruch 2, wobei der Rußfilter einen Washcoat vom SCR-Typ enthält und wobei der zweite DOC hinter dem Rußfilter gekoppelt ist.
Motorsystem nach Anspruch 3, weiterhin umfassend einen dritten DOC, der hinter die SCR-Einrichtung und vor dem Rußfilter gekoppelt ist.
Motorsystem nach Anspruch 4, weiterhin umfassend eine hinter den dritten DOC gekoppelte zweite Reduktionsmitteleinspritzdüse.
Motorsystem nach Anspruch 5, wobei die erste Reduktionsmitteleinspritzdüse konfiguriert ist, Harnstoff einzuspritzen, und die zweite Reduktionsmitteleinspritzdüse konfiguriert ist, Ammoniak einzuspritzen, und wobei die zweite Reduktionsmitteleinspritzdüse direkt vor den Rußfilter gekoppelt ist.
Motorsystem nach Anspruch 2, wobei der zweite DOC vor den Rußfilter gekoppelt ist.
Motorsystem nach Anspruch 1, wobei der zweite DOC eine Beladung mit einem Platingruppenmetall unter der entsprechenden Beladung des ersten DOC mit Platingruppenmetall aufweist.
Motorsystem nach Anspruch 1, wobei die SCR-Einrichtung einen Washcoat umfasst, der für eine verbesserte Sorption des Kohlenwasserstoffs konfiguriert ist.
Kraftfahrzeugmotorsystem, das Folgendes umfasst: einen Motor; einen ersten DOC, der konfiguriert ist, Abgas von dem Motor zu erhalten; eine Einspritzdüse, die hinter den ersten DOC in einer Strömungsrichtung des Abgases gekoppelt und konfiguriert ist, Harnstoff in das Abgas einzuspritzen; eine SCR-Einrichtung, hinter die Einspritzdüse gekoppelt, wobei die SCR-Einrichtung konfiguriert ist, einen Kohlenwasserstoff bei einer niedrigeren Temperatur zu sorbieren und den Kohlenwasserstoff bei einer höheren Temperatur freizusetzen; einen zweiten DOC, der hinter die SCR-Einrichtung gekoppelt ist, wobei der zweite DOC konfiguriert ist, den Kohlenwasserstoff zu oxidieren; und einen Rußfilter, der hinter den zweiten DOC gekoppelt ist und konfiguriert ist, Ruß aus dem Abgas zu entfernen.