DE102012018967A1 - A method of regenerating a particulate filter assembly and an exhaust system of an internal combustion engine of a vehicle - Google Patents

A method of regenerating a particulate filter assembly and an exhaust system of an internal combustion engine of a vehicle

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DE102012018967A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters (36), welchem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine (14) eines Fahrzeugs zugeführt wird. The invention relates to a method for regenerating a particulate filter (36), which exhaust gas of an internal combustion engine (14) of a vehicle is supplied. Eine Temperatur eines dem Partikelfilter (36) vorgeschalteten Oxidationskatalysators (34) wird erhöht, indem während einer ersten Zeitspanne (38) Abgas von Zylindern der Verbrennungskraftmaschine (14) mit Brennstoff angereichert wird und dieser im Oxidationskatalysator (34) wenigstens teilweise oxidiert wird. A temperature of the particulate filter (36) upstream of the oxidation catalyst (34) by, during a first period of time (38) is enriched exhaust gas from cylinders of the internal combustion engine (14) with fuel and this is in the oxidation catalyst (34) at least partly oxidized is increased. Während einer zweiten Zeitspanne (40) wird die Anreicherung unterbunden. During a second period (40), the accumulation is suppressed. Hierbei wird während der ersten Zeitspanne (38) Abgas wenigstens eines ersten Zylinders (16, 18) der Verbrennungskraftmaschine (14) in einen Zulufttrakt der Verbrennungskraftmaschine (14) rückgeführt, wobei während der ersten Zeitspanne (38) Abgas lediglich eines zweiten Zylinders (20, 22) angereichert wird, dessen Abgas unter Verzicht auf ein Rückführen dem Oxidationskatalysator (34) zugeführt wird. Here, during the first period (38) exhaust at least a first cylinder (16, 18) of the internal combustion engine (14) recycled in a Zulufttrakt the internal combustion engine (14), wherein during the first period (38) exhaust gas only a second cylinder (20, 22) is enriched, whose exhaust gas is supplied, dispensing with a recirculating the oxidation catalyst (34). Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung (10) einer Abgasanlage (12) an einer Verbrennungskraftmaschine (14) eines Fahrzeugs. Furthermore, the invention relates to an arrangement (10) of an exhaust system (12) to an internal combustion engine (14) of a vehicle.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters, welchem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs zugeführt wird. The invention relates to a method for regenerating a particulate filter, wherein exhaust gas is supplied to an internal combustion engine of a vehicle. Eine Temperatur eines dem Partikelfilter vorgeschalteten Oxidationskatalysators wird erhöht, indem während einer ersten Zeitspanne Abgas von Zylindern der Verbrennungskraftmaschine mit Brennstoff angereichert wird. A temperature of a particulate filter upstream of the oxidation catalyst is increased by accumulated during a first time period the exhaust gas of cylinders of the internal combustion engine with fuel. Während einer zweiten Zeitspanne wird die Anreicherung unterbunden. During a second period, the accumulation is prevented. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung einer Abgasanlage an einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs. Furthermore, the invention relates to an arrangement of an exhaust system of an internal combustion engine of a vehicle.
  • In der Fahrzeugtechnik ist es üblich, Rußpartikel aus dem Abgas von Dieselmotoren mittels eines Dieselpartikelfilters herauszufiltern. In automotive engineering, it is common to filter out soot particles from the exhaust of diesel engines using a diesel particulate filter. Hierbei ist man bestrebt, eine übermäßige Ansammlung von herausgefilterten Partikeln im Partikelfilter zu vermeiden. Here, the aim is to avoid excessive accumulation of filtered particulates in the particulate filter. Im Partikelfilter angesammelte Rußpartikel können bei Temperaturen oberhalb von etwa 250°C kontinuierlich durch Oxidation mit NO 2 und H 2 O als Oxidationsmittel entfernt werden. In the particulate accumulated soot particles can be continuously removed by oxidation with NO 2 and H 2 O as the oxidizing agent at temperatures above about 250 ° C. Dieser Effekt ist auch als CRT-Effekt bekannt (CRT = Continuous Regeneration Trap, Filter mit kontinuierlicher Regeneration). This effect is also known as CRT effect (CRT = Continuous Regeneration Trap, filters with continuous regeneration). Da die im Abgas enthaltenen Stickoxide üblicherweise fast ausschließlich aus NO bestehen, ist es üblich, die NO 2 -Anteile durch Oxidation dieses NO an einem dem Partikelfilter vorgeschalteten Oxidationskatalysator zu erhöhen. Since the nitrogen oxides contained in the exhaust gas usually consist almost exclusively of NO, it is common to increase the NO 2 proportions by oxidation of this NO at a the particulate filter upstream oxidation catalyst. Das entsprechende System aus Dieseloxidationskatalysator (DOC) und Dieselpartikelfilter (DPF) ist als CRT-System TM bekannt. The corresponding system from diesel oxidation catalyst (DOC) and a diesel particulate filter (DPF) is known as a CRT system TM.
  • Die Bildung von NO 2 am Oxidationskatalysator wird durch hohe Anteile von Edelmetallen wie beispielsweise Platin und Platingruppenmetallen verbessert, wobei dies mit entsprechenden Kosten verbunden und deshalb nachteilig ist. The formation of NO 2 in the oxidation catalyst is improved by high levels of precious metals such as platinum and platinum group metals, this being associated with corresponding costs and therefore is disadvantageous. Reicht die durch den CRT-Effekt bewirkte Rußentfernungsrate nicht aus, so wird der Partikelfilter aktiv regeneriert, indem der Ruß thermisch abgebrannt wird, und zwar mittels des im Abgas enthaltenen Sauerstoffs. Extends through the CRT effect caused Rußentfernungsrate not sufficient, the particulate filter is actively regenerated by the soot is burned off thermally, namely in the exhaust gas by means of oxygen. Dieses thermische Regenerieren erfordert jedoch deutlich höhere Temperaturen von über 500°C. However, this thermal regeneration requires significantly higher temperatures of over 500 ° C. Derartige Temperaturen können durch innermotorische oder außermotorische Maßnahmen bereitgestellt werden, nämlich durch eine Anreicherung von Abgas mit Brennstoff, insbesondere in Form von unverbranntem oder teilverbranntem Kraftstoff mittels einer motorischen Kraftstoff-Nacheinspritzung oder durch eine Sekundäreinspritzung von Kraftstoff ins Abgas stromabwärts der Verbrennungskraftmaschine und eine nachfolgende exotherme Oxidation dieses Kraftstoffes in einem dem Partikelfilter vorgeschalteten Oxidationskatalysator und/oder im Partikelfilter selbst. Such temperatures can be provided inside the engine or non-engine-related measures, namely by an enrichment of the exhaust gas with fuel, in particular in the form of unburnt or partially burnt fuel by means of a motor fuel post-injection or by a secondary injection of fuel into the exhaust gas downstream of the internal combustion engine and subsequent exothermic oxidation this fuel in a particulate filter upstream oxidation catalyst and / or in the particle itself.
  • Der mit dem thermischen Regenerieren einhergehende Aufwand ist jedoch ebenfalls nicht wünschenswert. However, the associated with the thermal regeneration effort is also not desirable. Zudem führen die hohen Temperaturen zu einer verstärkten thermischen Alterung des mit Edelmetallen beschichteten Oxidationskatalysators. In addition, high temperatures lead to increased thermal aging of the coated with precious metal oxidation catalyst. Dies führt zu einem erhöhten Bedarf an Edelmetall und damit ebenfalls zu erhöhten Kosten. This leads to an increased demand for precious metals and thus also to increased costs. Die exakte Temperatur für die CRT-Regeneration, welche bei etwa 250°C einsetzt, sowie für die sauerstoffbasierte Regeneration des Partikelfilters hängt neben der Abgaszusammensetzung stark von der Rußeigenschaft und damit von der Rußaktivität ab. The exact temperature for the CRT regeneration, which employs about 250 ° C, and for the oxygen-based regeneration of the particle depends not only on the exhaust gas composition greatly from the Rußeigenschaft and thus on the Rußaktivität from.
  • Auch um den Oxidationskatalysator auf eine zum Bereitstellen einer vergleichsweise großen Menge an NO 2 geeignete Temperatur zu bringen, wird Abgas stromauf des Oxidationskatalysators mit unverbranntem Kraftstoff angereichert. Also, to the oxidation catalyst to bring to a for providing a relatively large amount of NO 2 suitable temperature, exhaust gas is enriched upstream of the oxidation catalyst, with unburned fuel. Hierbei besteht jedoch das Problem, dass die Bildung von NO 2 am Oxidationskatalysator gegebenenfalls unterdrückt wird. Here, however, there is the problem that the formation of NO 2 is suppressed at the oxidation catalyst, if necessary. Dies liegt daran, dass der Oxidationskatalysator durch Adsorption von Kohlenwasserstoffen bezüglich seiner Bildungsaktivität von NO 2 passiviert wird. This is because that the oxidation catalyst by adsorption of hydrocarbons is passivated with respect to its formation activity of NO 2. Mit anderen Worten inhibiert das Vorhandensein von Kraftstoff die Bildung von NO 2 am Oxidationskatalysator. In other words, the presence of fuel inhibits the formation of NO 2 in the oxidation catalyst.
  • Um dem zu begegnen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, lediglich phasenweise Kraftstoff in das Abgas einzubringen, um die Temperatur des Oxidationskatalysators zu erhöhen. To counter this, it is known from the prior art to bring only phased fuel into the exhaust gas to increase the temperature of the oxidation catalyst. Bei erhöhter Temperatur des Oxidationskatalysators wird dieser dann mit Abgas beaufschlagt, welches nicht mit unverbranntem Kraftstoff angereichert wurde, so dass eine Inhibierung des Oxidationskatalysators vermieden ist und am Oxidationskatalysator die Bildung von NO 2 stattfinden kann. At elevated temperature of the oxidation catalyst that is then acted upon by exhaust gas, which has not been enriched with unburned fuel, so that inhibition of the oxidation catalyst is avoided, and can take place, the formation of NO 2 in the oxidation catalyst.
  • So beschreibt die So describes the WO 2006/041 402 A1 WO 2006/041 402 A1 eine dort so genannte fragmentierte Einspritzung von Kraftstoff in das Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, bei welcher mit einer Frequenz von 0,01 Hz bis 0,5 Hz, also alle 100 s bis alle 2 s, ein Einbringen von Kraftstoff in Abgas erfolgt, wobei die Dauer der Einspritzung 1 s bis 10 s beträgt. a so-called there fragmented injection of fuel into the exhaust gas of an internal combustion engine in which at a frequency of 0.01 Hz to 0.5 Hz, thus every 100 s to every 2 s, an introduction of fuel takes place in the exhaust gas, wherein the duration injection of 1 s to 10 s. Hierbei wird bei einer höheren Frequenz über eine kürzere Zeitdauer hinweg der Kraftstoff eingebracht. Here, it is introduced at a higher frequency for a shorter period of time the fuel. Es wird also beispielsweise lediglich über 1 s hinweg eingespritzt, wenn die Einspritzung alle 2 s erfolgen soll. Thus, it is injected, for example, only about 1 second of time when the injection is to occur every 2 seconds. Wird hingegen alle 100 s eine Einspritzung vorgenommen, so erfolgt das Einspritzen über 10 s hinweg. If, however, all 100s made an injection, the injection over 10 s boundary is. Der Kraftstoff kann hierbei in die Verbrennungskraftmaschine direkt eingespritzt oder stromabwärts der Verbrennungskraftmaschine mittels eines Dosiergeräts in die Abgasanlage eingebracht werden. The fuel may in this case directly injected into the internal combustion engine or be introduced downstream of the internal combustion engine by means of a dispensing device in the exhaust system.
  • Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass es beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu Funktionsbeeinträchtigungen kommen kann. A disadvantage the fact here is to see that it can not function properly during the operation of the internal combustion engine.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bzw. welche besonders funktionssicher ist. Object of the present invention is therefore to provide a method and an arrangement of the type mentioned which or which is particularly reliable.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by an arrangement having the features of patent claim 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Advantageous embodiments with useful developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters wird eine Temperatur eines dem Partikelfilter vorgeschalteten Oxidationskatalysators erhöht, indem während einer ersten Zeitspanne Abgas von Zylindern der Verbrennungskraftmaschine mit Brennstoff angereichert wird und dieser im Oxidationskatalysator wenigstens teilweise oxidiert wird, wobei während einer zweiten Zeitspanne die Anreicherung unterbunden wird. In the inventive method of regenerating a particulate filter, a temperature of an upstream the particulate oxidation catalyst is increased by exhaust gas from cylinders of the internal combustion engine is enriched with fuel during a first time period and this is oxidized in the oxidation catalyst at least in part, being inhibited the accumulation during a second period , Erfindungsgemäß wird während der ersten Zeitspanne Abgas wenigstens eines ersten Zylinders der Verbrennungskraftmaschine in einen Zulufttrakt der Verbrennungskraftmaschine rückgeführt, wobei während der ersten Zeitspanne Abgas lediglich eines zweiten Zylinders angereichert wird, dessen Abgas unter Verzicht auf ein Rückführen dem Oxidationskatalysator zugeführt wird. at least a first cylinder of the internal combustion engine is recycled into a Zulufttrakt the internal combustion engine according to the invention during the first period the exhaust gas, wherein only one second cylinder is accumulated during the first period the exhaust gas, the exhaust gas is supplied, dispensing with a recirculating the oxidation catalyst. Mit anderen Worten wird Abgas lediglich bei einem oder mehreren zweiten Zylindern angereichert, deren Abgas nicht rückgeführt wird. In other words, the exhaust gas whose exhaust gas is not recirculated is enriched only at one or more second cylinders. Oder anders ausgedrückt unterbleibt generell eine Brennstoff-Anreicherung von Abgas bei einem oder mehreren ersten Zylindern deren Abgas rückgeführt wird. In other words, generally remains under a fuel-enrichment of the exhaust gas in one or more first cylinders whose exhaust gas is recirculated. Die Brennstoff-Anreicherung des Abgases kann mittels eines separaten Kraftstoffeinspritzventils erfolgen, welches vorzugsweise nahe am Auslass des oder der zweiten Zylinder, insbesondere in einem Abgaskrümmer der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. The fuel enrichment of the exhaust gas can be effected by means of a separate fuel injection valve, which is preferably arranged close to the outlet of the or of the second cylinder, in particular in an exhaust manifold of the internal combustion engine. Vorzugsweise erfolgt die Anreicherung jedoch mittels einer motorischen Kraftstoff-Nacheinspritzung in den Brennraum eines jeweiligen zweiten Zylinders derart, dass unverbrannter und/oder teilverbrannter Kraftstoff aus dem zweiten Zylinder ausgestoßen wird, der dann den Brennstoff darstellt. Preferably, however, the enrichment is carried out in such a manner by means of a motor-fuel injection into the combustion chamber of each second cylinder unburned and / or partially combusted fuel is discharged from the second cylinder which then serves as the fuel.
  • Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es bei einer Brennstoffanreicherung des Abgases mit unverbranntem und/oder teilverbranntem Kraftstoff zu einer unerwünschten so genannten Versottung des Zulufttrakts kommen kann, wenn dieses Abgas rückgeführt wird. This is based on the finding that there may be at a fuel enrichment of the exhaust gas with unburnt and / or partially burnt fuel in undesirable so-called sooting of Zulufttrakts when exhaust gas is recirculated. Dies wird vorliegend vermieden, da die eine Anreicherung von Abgas lediglich bei dem wenigstens einen zweiten Zylinder vorgenommen wird, dessen Abgas nicht oder allenfalls in vernachlässigbarem Ausmaß in eine Abgasrückführungsleitung gelangen kann, über welche Abgas des wenigstens einen ersten Zylinders in den Zulufttrakt der Verbrennungskraftmaschine rückführbar ist. This is herein avoided because the accumulation of exhaust gas only at the second cylinder is made at least, the exhaust gas can not pass, or at most a negligible extent in an exhaust gas recirculation line through which exhaust gas of the at least one first cylinder can be returned to the Zulufttrakt the internal combustion engine , Durch die Vermeidung eines Beaufschlagens des Zulufttrakts und insbesondere eines in dem Zulufttrakt oder Ansaugluftpfad angeordneten Ladeluftkühlers mit unverbranntem Kraftstoff lässt sich auf besonders einfache Weise ein funktionssicherer Betrieb der Verbrennungskraftmaschine sicherstellen. By avoiding a Beaufschlagens of Zulufttrakts and particularly one in the intake air path or Zulufttrakt arranged charge air cooler with unburned fuel can be ensured and safe operation of the internal combustion engine in a particularly simple manner.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufheizung eines Partikelfilters sind je nach Aufheizbedarf eine mehr oder weniger große Anzahl von sich abwechselnden, direkt aufeinander folgenden ersten Zeitspannen mit Abgasanreicherung bzw. Kraftstoff-Nacheinspritzung in wenigstens einen zweiten Zylinder und zweiten Zeitspannen ohne Abgasanreicherung bzw. Kraftstoff-Nacheinspritzung vorgesehen. In the inventive method for heating a particle filter, a more or less large number are of alternating, directly successive first time intervals with gas enrichment and fuel injection in depending Aufheizbedarf provided at least one second cylinder and second periods of time without exhaust gas enrichment and fuel injection , Durch die gepulste Brennstoff-Anreicherung des Abgases, bzw. durch das lediglich phasenweise Durchführen einer Nacheinspritzung in den wenigstens einen zweiten Zylinder, lässt sich eine besonders hohe NO 2 -Bildung am Oxidationskatalysator und ein besonders hohe Oxidationsrate von im Partikelfilter abgelagertem Ruß durch NO 2 und H 2 O erreichen. By the pulsed fuel enrichment of the exhaust gas, or by simply phased performing a post injection in the at least one second cylinder, a particularly high NO leaves 2 formation at the oxidation catalyst, and a particularly high rate of oxidation of deposited in the particulate filter soot by NO 2 and H 2 O achieve. Der CRT-Effekt ist also besonders stark ausgebildet. The CRT effect is therefore particularly strong trained. Dies liegt unter anderem daran, dass bei Brennstoff-Anreicherung des Abgases, also während der ersten Zeitspanne, der Oxidationskatalysator auf eine Temperatur gebracht wird, welche eine möglichst hohe Aktivität desselben in Bezug auf eine Oxidation von im Abgas enthaltenem NO zu NO 2 ermöglicht, die dann in der zweiten Zeitspanne auch ungehindert erfolgen kann. This is partly because that is brought to a temperature at fuel enrichment of the exhaust gas, that is, during the first time period, the oxidation catalyst, which enables the highest possible activity of the same with respect to oxidation of contained in the exhaust gas NO to NO 2, then can also be done in the second period unhindered.
  • In vorteilhafter Weise wird hierbei durch Wärmeübertragung auch der nachgeschaltete Partikelfilter aufgeheizt. Advantageously, also the downstream particulate filter is in this case heated by heat transfer. Beim Aufheizen des Oxidationskatalysators durch die gepulste Abgasanreicherung mit Brennstoff insbesondere mittels innermotorischer Nacheinspritzung kann insbesondere eine Abgastemperatur stromabwärts des Oxidationskatalysators von mehr als 330°C und damit eine Partikelfiltertemperatur von ebenfalls mehr als 330°C eingestellt werden. When heating the oxidation catalyst by the pulsed exhaust gas with fuel enrichment in particular by means of internal engine post-injection, an exhaust gas temperature downstream of the oxidation catalyst of more than 330 ° C and thus a particulate filter temperature of more than 330 ° C also can be set in particular. Typischerweise wird jedoch eine Abgastemperatur von 480°C stromabwärts des Oxidationskatalysators möglichst nicht überschritten, um den Aufwand so niedrig wie möglich zu halten. Typically, however, an exhaust gas temperature of 480 ° C downstream of the oxidation catalyst is preferably not exceeded in order to keep the cost as low as possible.
  • Die gepulste Abgasanreicherung mit Brennstoff insbesondere durch innermotorische Kraftstoff-Nacheinspritzung, bei welcher sich Phasen oder erste Zeitspannen mit Abgasanreicherung mit Phasen oder zweiten Zeitspannen ohne Abgasanreicherung abwechseln, führt zu einer effektiven, passiven Rußoxidation des Partikelfilters, also zu einem effektiven passiven Regenerieren desselben. The pulsed gas enrichment fuel in particular by means of engine-fuel injection, in which alternating phases or first time periods with exhaust gas enrichment phases or second periods of time without exhaust gas enrichment, resulting in an effective, passive soot oxidation of the particulate filter, so the same to an effective passive regeneration.
  • In den ersten Zeitspannen mit Abgasanreicherung bzw. Kraftstoff-Nacheinspritzung werden der Oxidationskatalysator, das Abgas und der dem Oxidationskatalysator nachgeschaltete Partikelfilter in Folge der exothermen Oxidation von unverbranntem und/oder teilverbranntem Kraftstoff im Oxidationskatalysator aufgeheizt. In the first periods of time with gas enrichment and fuel injection, the oxidation catalyst, the exhaust gas and the downstream of the oxidation catalyst particulate filter due to the exothermic oxidation of unburned and / or partially burnt fuel to be heated in the oxidation catalyst. In Phasen ohne Abgasanreicherung bzw. Nacheinspritzung erfolgen eine Bildung von NO 2 und eine Rußoxidation durch den CRT-Effekt. In phases without exhaust-gas enrichment or post injection carried out a formation of NO 2 and a soot oxidation by the CRT effect. Hierbei kühlen sich der Oxidationskatalysator und der Partikelfilter aufgrund ihrer Wärmekapazität nur wenig ab. Here, the oxidation catalyst and the particulate filter little cool due to their heat capacity. Die zum Regenerieren des Partikelfilters vorzusehende Temperatur lässt sich also im Vergleich zu einer aktiven Regeneration mit thermischem Rußabbrand durch Oxidation mit Sauerstoff erheblich absenken. So the grant made to regenerate the particulate filter temperature can be significantly lower compared to active regeneration with thermal soot combustion by oxidation with oxygen. Damit geht eine Verringerung der thermischen Belastung des Oxidationskatalysators und des Partikelfilters einher, bei welchem es sich insbesondere um einen beschichteten, also katalytisch aktiven Partikelfilter handeln kann. This is accompanied by a reduction in the thermal loading of the oxidation catalyst and the particulate filter, in which there may be a coated, that is catalytically active particulate filter in particular.
  • Dies geht mit entsprechend geringeren thermischen Alterungsanforderungen an die in der Abgasanlage verbauten Katalysatoren, also etwa den Oxidationskatalysator und den Partikelfilter sowie gegebenenfalls einen SCR-Katalysator (SCR = Selective Catalytic Reduktion, selektive katalytische Reduktion) oder einen Ammoniak-Schlupf-Katalysator einher. This is accompanied by correspondingly smaller thermal aging requirements of the installed in the exhaust system catalysts, so as the oxidation catalyst and the particulate filter and optionally an SCR catalyst (SCR = Selective Catalytic Reduction, selective catalytic reduction) associated or an ammonia-slip catalyst. Dies ermöglicht es insbesondere, eine Edelmetallbeladung des Oxidationskatalysators und/oder des Partikelfilters deutlich zu reduzieren. This makes it possible in particular to reduce a precious metal loading of the oxidation catalyst and / or the particulate filter significantly. Der SCR-Katalysator und/oder der Ammoniak-Schlupf-Katalysator, welcher aus dem SCR gegebenenfalls austretenden Ammoniak oxidiert, können entsprechend klein dimensioniert werden. The SCR catalyst and / or the ammonia slip catalyst which oxidizes from the SCR optionally leakage of ammonia can be of correspondingly small dimensions. Des Weiteren können besonders kostengünstige Materialien für den SCR-Katalysator verwendet werden. Furthermore particularly inexpensive materials for the SCR catalyst can be used.
  • In der zweiten Zeitspanne, in welcher das Abgas frei von unverbranntem Kraftstoff und demgegenüber vergleichsweise sauerstoffreich ist, erfolgt eine Reinigung der Katalysatoroberfläche des Oxidationskatalysators von absorbierten und inhibierenden Kraftstoffmolekülen. In the second period in which the exhaust gas free of unburned fuel and contrast is comparatively rich in oxygen, is carried out a purification of the catalyst surface of the oxidation catalyst of the absorbed and inhibiting fuel molecules. Es vergrößern sich dadurch die Verfügbarkeit und die katalytisch wirksame Oberfläche des Oxidationskatalysators. characterized it enlarge the availability and the catalytically active surface of the oxidation catalyst.
  • So wird insgesamt eine Reinigung aller Motorkomponenten oder Komponenten der Abgasanlage durch intermittierende Beaufschlagung mit an Brennstoff angereichertem Abgas erreicht. Thus, a cleaning of all engine components or exhaust system components is achieved by intermittent exposure to enriched fuel to exhaust a whole. Durch die Reinigung und Entgiftung des Oxidationskatalysators wird auch eine Absenkung der Anspringtemperatur des Oxidationskatalysators erreicht. By cleansing and detoxification of the oxidation catalyst and a reduction in the light-off temperature of the oxidation catalyst is achieved. Des Weiteren bringt die zeitliche Trennung des Aufheizens, also des Anreicherns von Abgas bzw. des Nacheinspritzens von Kraftstoff während der ersten Zeitspanne, von der passiven Regeneration während der zweiten Zeitspanne eine besonders gute passive Rußabbrandrate mit sich. Furthermore, bringing the separation in time of heating, so of enriching the exhaust gas and the post-injection of fuel during the first time period, from the passive regeneration during the second period, a particularly good passive Rußabbrandrate with it.
  • Die Abgas-Anreicherung mit Brennstoff während der ersten Zeitspanne erfolgt bevorzugt über eine innermotorische Nacheinspritzung, welche in einem Bereich von etwa 60°KW bis etwa 170°KW, besonders bevorzugt in einem Bereich von 90°KW bis 150°KW nach dem oberen Totpunkt im Arbeitstakt des wenigstens einen zweiten Zylinders vorgenommen wird. The exhaust gas-enrichment fuel during the first period is preferably effected via an internal motor-injection, which is in a range of about 60 ° CA to about 170 ° KW, more preferably in a range of 90 ° CA to 150 ° CA after top dead center duty cycle of the at least one second cylinder is carried out. So ergibt sich ein allenfalls vernachlässigbarer Einfluss der Nacheinspritzung auf das von der Verbrennungskraftmaschine abgegebene Drehmoment. The result is a most negligible influence of the injection to the output of the engine torque. Es wird dann im Wesentlichen unverbrannter, gegebenenfalls aber gecrackter Kraftstoff aus den zweiten Zylindern ausgeschoben. It is then unburned substantially, but optionally pushed cracked fuel from the second cylinders. Der Brennstoff besteht dann überwiegend aus kurz- bis mittelkettigen Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. The fuel then mainly consists of short- to medium-chain hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen. Üblicherweise erfolgt während der ersten Zeitspanne nach jeder drehmomentwirksamen Haupteinspritzung mindestens eine solche Nacheinspritzung. Typically, at least one such post-injection is carried out during the first period after each torque-effective main injection.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird während der ersten Zeitspanne ein im Betrieb heißerer zweiter Zylinder mit mehr Kraftstoff beaufschlagt als ein im Betrieb weniger heißer zweiter Zylinder. In an advantageous embodiment of the invention, a hotter operating second cylinder is supplied with more fuel than a less hot during operation the second cylinder during the first time period. Insbesondere ist für den heißeren zweiten Zylinder eine höhere Kraftstoff-Nacheinspritzmenge je Arbeitszyklus vorgesehen als für den weniger heißen zweiten Zylinder. In particular, a higher fuel post-injection is provided per operating cycle than for the less hot second cylinder for the hotter second cylinder. Weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise zwei zweite Zylinder auf, also zwei Zylinder, deren Abgas nicht rückgeführt wird, so ist im Betrieb derjenige zweite Zylinder heißer, welcher zu beiden Seiten hin einem weiteren Zylinder benachbart ist. , The internal combustion engine, for example two second cylinders, that two cylinders whose exhaust gas is not recirculated, so one second cylinder is hotter in operation, which is adjacent to both sides a further cylinder. Der äußere Zylinder, welcher hingegen lediglich zu einer Seite hin an einen benachbarten zweiten Zylinder angrenzt, ist hingegen tendenziell weniger heiß. The outer cylinder, which, however, is adjacent only to one side to an adjacent second cylinder, however, is, tends to be less hot. Dies liegt daran, dass von diesem äußeren Zylinder konvektiv und/oder über Wärmestrahlung mehr Wärme abgeführt wird als von dem innen liegenden und damit heißeren zweiten Zylinder. This is because convection of this outer cylinder and / or more heat is dissipated through thermal radiation than the inboard and thus hotter second cylinder. In dem heißeren zweiten Zylinder wird jedoch nacheingespritzter Kraftstoff besser aufbereitet oder gecrackt, so dass der Kraftstoff anschließend in einer zum Aufheizen des Oxidationskatalysators geeigneteren Form im Abgas vorliegt. However nacheingespritzter fuel is better processed or cracked, so that the fuel then is in a more suitable for heating the oxidation catalyst in the form of exhaust gas in the hotter second cylinder.
  • Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn in einem Aufheizbetrieb des Oxidationskatalysators, in welchem dieser auf seine Anspringtemperatur gebracht wird, wenigstens ein Auslassventil wenigstens eines Zylinders geschlossen wird, bevor ein Ausstoßtakt des jeweiligen Zylinders beendet ist. As a further advantage it has been found when this is brought to its light-off temperature in a heating operation of the oxidation catalyst, in which at least one exhaust valve of at least one cylinder is closed before an exhaust stroke of the particular cylinder is completed. Die Anspringtemperatur eines Katalysators wird auch als Light-Off-Temperatur bezeichnet und meint üblicherweise diejenige Temperatur, ab welcher ca. 50% der zu behandelnden Abgasbestandteile umgesetzt werden. The light-off temperature of a catalyst is also called light-off temperature and usually means the temperature above which about 50% of the exhaust gas components are converted to be treated. Durch das vergleichsweise frühe Schließen des wenigstens einen Auslassventils lässt sich der Oxidationskatalysator besonders rasch und auf eine Kraftstoff sparende Weise auf die Anspringtemperatur aufheizen. Due to the comparatively early closing of the at least one exhaust valve, the oxidation catalyst can be particularly rapidly and heat to a fuel-saving manner on the light-off temperature. Wenn nämlich der Schließzeitpunkt des Auslassventils so weit nach vorne verschoben wird, dass das Auslassventil vor Beendigung des Ausstoßtakts oder Ausschiebetakts schließt, so kommt es zu einer Zwischenkompression des Abgases im Zylinder. Namely, when the closing timing of the exhaust valve is moved so far forward that the exhaust valve closes before the end of the exhaust stroke or exhaust stroke, so there is an intermediate compression of the exhaust gas in the cylinder. Bei dieser Zwischenkompression wird Kompressionsarbeit verrichtet, welche zu einer Erhöhung der Temperatur des Abgases führt. In this intermediate compression work is performed, which leads to an increase in the temperature of the exhaust gas. So lässt sich auf besonders aufwandsarme Art und Weise der Oxidationskatalysator auf seine Anspringtemperatur bringen. Sun can be reduced to very low-maintenance way of oxidation catalyst to its light-off temperature. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine Frühverstellung des Schließzeitpunkts des wenigstens einen Auslassventils bei allen Zylindern der Verbrennungskraftmaschine vorgenommen wird. It is particularly preferred if an advance of the closing timing of one exhaust valve is performed for all the cylinders of the internal combustion engine of the at least is.
  • Dies kann insbesondere mittels eines sogenannten Phasenstellers, also einer variablen Nockenwellenverstellung, erfolgen. This may in particular by means of a so-called phase adjuster, so a variable camshaft adjustment, done. Der Phasensteller sorgt also dafür, dass das wenigstens eine Auslassventil früher öffnet und früher schließt. So the phaser ensures that opens at least one exhaust valve earlier and closes earlier.
  • Wenn jedoch einhergehend mit dem frühen Schließen des Auslassventils dieses auch vergleichsweise früh geöffnet wird, so sinkt während des Arbeitstakts des jeweiligen Zylinders der Druck im Brennraum. If, however, this also opens relatively early along with the early closing of the exhaust, the pressure in the combustion chamber decreases during the power stroke of the respective cylinder. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Nacheinspritzung erfolgt, besteht die Gefahr einer Benetzung der Zylinderwand mit Kraftstoff. At this time, a post-injection is carried out, there is the risk of wetting of the cylinder wall with fuel.
  • Dies liegt daran, dass bei verringertem Druck im Brennraum der Kraftstoffstrahl während der Nacheinspritzung eine besonders große Reichweite hat. This is because at reduced pressure in the combustion chamber, the fuel spray has a particularly long range during the injection. Eine Benetzung der Zylinderwand kann wiederum zu einer unerwünschten Verdünnung des Motorschmieröls führen. Wetting of the cylinder wall in turn can lead to an undesirable dilution of the engine lubricating oil. Um dies zu verhindern, kann vorgesehen sein, dass beim Vornehmen von Nacheinspritzungen keine Verschiebung der Steuerzeiten des Auslassventils in Richtung früh erfolgt und umgekehrt der Schließ- bzw. Öffnungszeitpunkt des Auslassventils lediglich dann in Richtung früh verschoben wird, wenn (noch) keine Nacheinspritzung vorgenommen wird. To prevent this, it can be provided that there is no displacement of the control times of the exhaust valve in the early direction when making injections and vice versa, the closing or opening timing of the exhaust valve is only then shifted early in direction when it is (still) carried out no post ,
  • Bevorzugt wird jedoch ein gleitender Übergang zwischen dem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine mit nach früh verschobener Steuerzeit des Auslassventils und dem Betrieb vorgesehen, in welchem Nacheinspritzungen vorgenommen werden. However, a smooth transition between the operation of the internal combustion engine by the exhaust valve early-shifted timing and the operation is preferably provided to be made in which injections. So kann beispielsweise insbesondere im Bereich der Anspringtemperatur des Oxidationskatalysators mit zunehmender Temperatur eine Kraftstoff-Nacheinspritzmenge, welche während der ersten Zeitspanne in den wenigstens einen zweiten Zylinder der Verbrennungskraftmaschine eingebracht wird, erhöht werden, während parallel eine Frühverstellung des Schließzeitpunkts des wenigstens einen Auslassventils, insbesondere im Vergleich zum reinen Aufheizbetriebs des Oxidationskatalysators, vermindert wird. For example, particularly in the area of ​​the light-off temperature of the oxidation catalyst with increasing temperature, a fuel post-injection in the at least one second cylinder of the internal combustion engine is introduced during the first time period can be increased, while in parallel an advance the closing timing of the at least one exhaust valve, in particular in compared to the pure Aufheizbetriebs of the oxidation catalyst is reduced. So kann zu Beginn, wenn das Auslassventil noch vergleichsweise früh öffnet, nur eine geringe Menge an Kraftstoff über die Nacheinspritzung in den zweiten Zylinder eingebracht werden. Thus, only a small amount of fuel through the post fuel injection in the second cylinder, at the start, when the exhaust valve opens still comparatively early, are introduced. Je weiter das Verschieben des Schließ- bzw. Öffnungszeitpunkts des Auslassventils in Richtung früh zurückgenommen wird, desto größer kann dann die Menge an in den Zylinder per Nacheinspritzung eingebrachtem Kraftstoff sein. The further the displacement of the closing or opening timing of the exhaust valve is withdrawn early in direction, the larger the amount to be incorporated of can then fuel into the cylinder by injection. So wird eine Wandbenetzung mit Kraftstoff besonders weitgehend vermieden. So a wall wetting is particularly largely avoided with fuel.
  • Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine Anreicherung des Abgases erst dann erfolgt, wenn der Oxidationskatalysator auf seine Anspringtemperatur gebracht ist. As a further advantage, it has been shown when an enrichment of the exhaust gas takes place only when the oxidation catalyst is brought to its light-off temperature. So wird sichergestellt, dass der Oxidationskatalysator besonders weitgehend den dann anschließend während der ersten Zeitspanne in das Abgas eingebrachten Brennstoff umsetzen und so auf eine zum Bereitstellen von NO 2 geeignete Temperatur gebracht werden kann. This ensures that the oxidation catalyst particularly largely implement the subsequently introduced into the exhaust gas during the first time period and the fuel can thus be brought to a NO 2 for providing appropriate temperature. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Abgasanreicherung bzw. Kraftstoff-Nacheinspritzungen erst dann aktiviert werden, wenn ein bestimmter Schwellenwert oder Triggerwert der Temperatur des Oxidationskatalysators von beispielsweise etwa 230°C erreicht ist. In this case, may be provided in particular that an exhaust gas enrichment or fuel injections are only activated when a certain threshold or trigger value is reached the temperature of the oxidation catalyst, for example, about 230 ° C.
  • Bevorzugt wird während der ersten Zeitspanne durch innermotorische Nacheinspritzung Kraftstoff in den wenigstens einen zweiten Zylinder eingebracht, wenn die Temperatur des Oxidationskatalysators zwischen 250°C und 320°C liegt. Preferably is placed a second cylinder during the first time period by means of engine post-injection fuel in the at least when the temperature of the oxidation catalyst is between 250 ° C and 320 ° C. Dies hängt ab vom Massenfluss des Abgasstroms und der verwendeten Oxidationskatalysator-Technologie. This depends on the mass flow of the exhaust stream and the oxidation catalyst technology used.
  • Die Brennstoffanreicherung des Abgases während der ersten Zeitspanne erfolgt generell bevorzugt in einem Temperaturbereich des Oxidationskatalysators von 250°C bis 450°C. The fuel enrichment of the exhaust gas during the first time period is generally preferably in a temperature range of the oxidation catalyst of 250 ° C to 450 ° C. Somit ist sichergestellt, dass der Oxidationskatalysator zwar seine Anspringtemperatur erreicht hat, jedoch die Temperatur in einem Bereich bleibt, bei welcher sich thermische Schädigungen des Oxidationskatalysators besonders weitgehend vermeiden lassen. This ensures that the oxidation catalyst has indeed reached its light-off temperature, but the temperature remains within the range at which thermal damage can be avoided especially the oxidation catalyst widely.
  • Bevorzugt werden mittels Edelmetallen des Oxidationskatalysators Abgasbestandteile oxidiert, wobei die Edelmetalle bezogen auf ein Volumen des Oxidationskatalysators in einem Gehalt von 170 g/m 3 bis 700 g/m 3 , insbesondere in einem Gehalt von etwa 350 g/m 3 , in diesem vorliegen. Exhaust gas components are oxidized preferably by means of precious metals of the oxidation catalyst, wherein the noble metals, based on a volume of the oxidation catalyst in an amount of 170 g / m 3 to 700 g / m 3, in particular in a content of about 350 g / m 3, in this present. Edelmetallbeladungen von Oxidationskatalysatoren werden auch in g/ft 3 angegeben; Precious metal loadings of oxidation catalysts are also given in g / ft 3; in dieser Einheit entsprechen die zuvor genannten Größen Werten von 5 g/ft 3 bis 20 g/ft 3 bzw. bevorzugt von 10 g/ft 3 . in this unit, the aforesaid values of variables corresponding to 5 g / ft 3 to 20 g / ft 3, and preferably from 10 g / ft. 3 Derartige Edelmetallbeladungen sind vergleichsweise niedrig gegenüber typischen Werten, welche im Bereich von etwa 40 g/ft 3 bis 70 g/ft 3 liegen. Such noble metal loadings are relatively low compared to typical values which ft in the range of about 40 g / 3 to 70 g / ft 3 lie. Die Edelmetalle können insbesondere Platin und/oder Palladium umfassen. The noble metals may include platinum and / or palladium in particular.
  • Selbst mit einer solchen im Vergleich zu üblichen Werten geringen Edelmetallbeladung des Oxidationskatalysators lässt sich vorliegend eine signifikante Oxidations-Aktivität von NO zu NO 2 erreichen. Even with such values as compared to conventional low precious metal loading of the oxidation catalyst, a significant oxidation activity of NO to NO 2 can be achieved in the present. Dies liegt einerseits daran, dass aufgrund der pulsierenden Abgas-Anreicherung eine besonders hohe Aktivität des Oxidationskatalysators erzielbar ist. This is, because on the one hand that due to the pulsating exhaust gas enriching a particularly high activity of the oxidation catalyst can be achieved. Andererseits ist aufgrund der besonders schonenden Aufheizung des Oxidationskatalysators eine geringere thermische Alterung desselben gegeben, weswegen weniger Edelmetall für einen alterungsbedingten Aktivitätsrückgang vorgehalten werden muss und deswegen eine verringerte Edelmetallbeladung ausreichend ist. On the other hand, due to the particularly gentle heating of the oxidation catalyst, a lower thermal aging is given thereof, and therefore less noble metal has to be stored for an aging-induced decrease in activity and therefore a reduced noble metal loading is sufficient. Mit einem Oxidationskatalysator, welcher den vorliegend beschriebenen vergleichsweise niedrigen Edelmetallgehalt aufweist, lässt sich eine signifikante Rußumsatzrate auf Basis der CRT-Reaktion bereits ab einer Temperatur von mehr als ca. 230°C erreichen. With an oxidation catalyst, which has the comparatively low noble metal content described herein, can be achieved already at a temperature of more than about 230 ° C a significant Rußumsatzrate on the basis of CRT reaction.
  • Für das Aufheizen des Oxidationskatalysators hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn während der ersten Zeitspanne in einem jeweiligen Arbeitstakt des wenigstens einen zweiten Zylinders über eine Dauer von 0,2 ms bis 20 ms hinweg eine Mehrzahl von Kraftstoff-Nacheinspritzungen in den wenigstens einen zweiten Zylinder vorgenommen werden. For heating up the oxidation catalyst, it has been found to be advantageous if, during the first time period in a respective duty cycle of the at least one second cylinder over a period of 0.2 ms to 20 ms of time a plurality of fuel injections in the at least one second cylinder be made. Hierbei können insbesondere bei einer vergleichsweise langen Dauer von 20 ms bis zu 5 Kraftstoff-Nacheinspritzungen je Arbeitstakt erfolgen. Here, up to 5 fuel injections per working cycle can be carried out in particular at a comparatively long time of 20 ms. Insbesondere können über eine Dauer von 0,2 ms bis 3 ms hinweg im Arbeitstakt eine oder mehrere Einspritzungen vorgenommen werden. In particular, one or more injections may be made over a period of 0.2 ms to 3 ms of time in the working cycle. Diese Dauer von beispielsweise 0,2 ms bis 3 ms stellt also das drehzahlabhängige zeitliche Dosierfenster pro Arbeitstakt oder Arbeitsspiel des jeweiligen zweiten Zylinders dar. This duration of for example 0.2 ms to 3 ms thus represents the speed-dependent time the dose per cycle or work cycle of the respective second cylinder.
  • Die erste Zeitspanne selber, also die Zeitspanne, in welcher überhaupt eine Abgasanreicherung erfolgt bzw. Nacheinspritzungen vorgenommen werden, liegt bevorzugt in einer Größenordnung von 1 s bis 300 s, insbesondere von 3 s bis 30 s. The first period of time itself, thus the period in which even an exhaust gas enrichment is carried out or post-injections are made is preferably of the order of 1 s to 300 s, especially from 3 s to 30 s. Die Dauer der zweiten Zeitspanne, während welcher das Anreichern mit Brennstoff bzw. Nacheinspritzen von Kraftstoff in einen zweiten Zylinder unterbunden wird, kann im Bereich von 0,5 s bis 200 s liegen, insbesondere in einem Bereich von 10 s bis 60 s. The duration of the second time period during which the enrichment with fuel or injection of fuel is suppressed in a second cylinder can, s are in the range of 0.5 to 200 s, in particular in a range from 10 s to 60 s. Diese zweite Zeitspanne oder Nacheinspritzpause ist hierbei variabel, und ihre Dauer ist auch unabhängig von der Dauer der ersten Zeitspanne. This second period of time or Nacheinspritzpause here is variable, and its duration is also independent of the duration of the first period. Es geht also mit einem Verkürzen oder Verlängern der ersten Zeitspanne nicht zwangsläufig eine Verkürzung oder Verlängerung der zweiten Zeitspanne einher. So it is with a shortening or lengthening of the first period is not necessarily accompanied by a shortening or lengthening of the second period. Mit den vorliegend beschriebenen Dauern der Zeitspannen lässt sich ein besonders weitgehendes passives Regenerieren des Partikelfilters mittels des CRT-Effekts erreichen. With the presently described durations of the periods in a particularly far-reaching passive regeneration of the particulate filter can be achieved by means of the CRT effect.
  • Bevorzugt wird eine Dauer der ersten Zeitspanne in Abhängigkeit von einer Temperatur im Abgassystem der Verbrennungskraftmaschine eingestellt. a duration of the first time period in response to a temperature in the exhaust system of the internal combustion engine is preferably adjusted. Die Temperatur kann hierbei insbesondere stromabwärts des Oxidationskatalysators gemessen werden. The temperature may in this case be measured in particular downstream of the oxidation catalyst. So kann bei vergleichsweise kaltem Oxidationskatalysator über eine längere erste Zeitspanne hinweg Kraftstoff in den wenigstens einen zweiten Zylinder eingebracht werden als bei schon vergleichsweise heißem Oxidationskatalysator. Thus, with relatively cold oxidation catalyst over a longer first period of time, fuel may be introduced into the at least one second cylinder as already at comparatively hot oxidation catalyst.
  • In analoger Weise kann eine Dauer der zweiten Zeitspanne in Abhängigkeit von der Temperatur eingestellt werden. In an analogous way, a duration of the second time period in dependence on the temperature can be adjusted. So ist bei vergleichsweise kaltem Oxidationskatalysator, wenn dieser lediglich geringfügig über seine Anspringtemperatur aufgeheizt ist, keine oder nur eine sehr kurze Nacheinspritzpause vorteilhaft, während bei bereits vergleichsweise heißem Oxidationskatalysator eine entsprechend lange Nacheinspritzpause vorgesehen sein kann. Thus, in relatively cold oxidation catalyst when it is heated only slightly above its light-off temperature, advantageously only a very short or no Nacheinspritzpause while at already relatively hot oxidation catalyst a correspondingly long Nacheinspritzpause may be provided. Insbesondere kann in einem Temperaturfenster von 300°C bis 350°C der Temperatur stromabwärts des Oxidationskatalysators keine oder allenfalls eine sehr kurze Nacheinspritzpause vorgesehen sein. In particular, the temperature downstream of the oxidation catalyst may be no or only a very short Nacheinspritzpause provided in a temperature window of 300 ° C to 350 ° C.
  • Des Weiteren kann eine Dauer, über welche je Arbeitstakt einzelne Kraftstoff-Nacheinspritzungen in den wenigstens einen zweiten Zylinder vorgenommen werden, in Abhängigkeit von der Temperatur eingestellt werden. Further, a duration over which each individual stroke fuel injections are made in the at least one second cylinder can be adjusted depending on the temperature. Eine kurze solche Dauer je Arbeitstakt ist nämlich dann günstig, wenn die Temperatur bereits hoch ist. Such a short duration per cycle is favorable namely when the temperature is already high. So wird nämlich die hohe Temperatur auf einfache Weise aufrechterhalten, und dennoch ist aufgrund der kurzen Dauer eine Wandbenetzung des wenigstens einen zweiten Zylinders mit Kraftstoff besonders weitgehend unterbunden. Thus, the high temperature is maintained namely in a simple manner, and yet because of the short duration of a wall-wetting of at least a second cylinder with fuel is particularly largely suppressed. Demgegenüber kann zum vergleichsweise starken Anheben der Temperatur des Oxidationskatalysators eine längere Dauer je Arbeitstakt vorgesehen sein, über welche hinweg in den wenigstens einen zweiten Zylinders wenigstens eine Nacheinspritzung vorgenommen wird. In contrast to the comparatively strong raising the temperature of the oxidation catalyst may be provided per cycle a longer duration over which at least one post-injection is carried away in the at least one second cylinder. Dadurch ergeben sich große Einspritzmengen, welche zu einer entsprechend raschen Anhebung der Temperatur führen. This results in large injection quantities, leading to a correspondingly rapid increase in temperature.
  • Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn während der zweiten Zeitspanne weniger Abgas rückgeführt wird als während der ersten Zeitspanne. As a further advantage it has been found when, during the second time period less exhaust gas is recirculated as during the first period. Durch eine geringere Abgasrückführungsrate lassen sich nämlich die Stickoxid-Rohemissionen beeinflussen und zwar derart, dass bei niedriger Abgasrückführungsrate eine besonders hohe Rohemission an Stickoxiden vorliegt. A lower exhaust gas recirculation rate, the nitrogen oxide raw emissions can be influenced in such a manner namely that at low exhaust gas recirculation rate a particularly high raw emission of nitrogen oxides is present. Das Erhöhen der Rohemissionen an NO x während der zweiten Zeitspanne ist hier vorteilhaft, da so in der zweiten Zeitspanne auch besonders viel NO 2 gebildet werden kann. Increasing the raw emissions of NOx during the second time period is advantageous here, as so in the second period and especially a lot of NO 2 can be formed. Die Veränderung der Abgasrückführungsrate kann insbesondere durch Verändern eines Öffnungswinkels eines Abgasrückführungsventils und/oder durch Verändern einer Dauer der Öffnung des Ventils vorgenommen werden. The change in the exhaust gas recirculation rate can be carried out in particular by changing an opening angle of an exhaust gas recirculation valve and / or by changing a duration of the opening of the valve. Es kann so besonders gut das NO 2 -Angebot bedarfsabhängig eingestellt werden. It can be as particularly well the NO 2 supply can be set as required.
  • Vorteilhaft ist es im Hinblick auf die Rohemissionen weiterhin, wenn mit steigender Temperatur im Brennraum des Zylinders eine größere Abgasrückführungsrate eingestellt wird. It is also advantageous in view of the raw emissions, if a greater exhaust gas recirculation rate is set with increasing temperature in the combustion chamber of the cylinder.
  • Das Abgasrückführungsventil kann auch vollständig geschlossen werden, so dass gar kein Abgas rückgeführt wird, wenn eine vergleichsweise starke Brennstoff-Anreicherung des Abgases vorgenommen wird bzw. eine große Kraftstoff-Nacheinspritzmenge während der ersten Zeitspanne in den wenigstens einen zweiten Zylinder eingebracht wird. The EGR valve may be completely closed so that no exhaust gas is recirculated, if a relatively strong fuel-enrichment of the exhaust gas is carried out or a large fuel post-injection during the first period a second cylinder is placed in the least. So sind besonders sicher die Abgasrückführleitung und der Zulufttrakt vor einer Versottung geschützt. Thus, the exhaust gas recirculation line and the Zulufttrakt before sooting are especially securely protected.
  • Durch Schließen des Abgasrückführungsventils wird auch die Sauerstoffkonzentration im Abgas angehoben und die Partikelemission gesenkt. the oxygen concentration is raised in the exhaust gas by closing the exhaust gas recirculation valve and particulate emissions reduced. Durch das Bereitstellen von mehr Sauerstoff im Abgas kann auch die NO 2 -Konzentration stromaufwärts des Partikelfilters angehoben werden. By providing more oxygen in the exhaust gas and the NO 2 concentration can be raised upstream of the particulate filter. Dies verbessert die passive Rußoxidationsrate. This improves the passive soot oxidation.
  • Zusätzlich oder alternativ kann während der zweiten Zeitspanne eine Kraftstoff-Haupteinspritzung in die Zylinder früher vorgenommen werden als während der ersten Zeitspanne. Additionally or alternatively, a main fuel injection can be made in the cylinder earlier than during the first period of time during the second time period. Während die Haupteinspritzung üblicherweise in einem Bereich von 5°KW vor dem oberen Totpunkt bis 12°KW nach dem oberen Totpunkt erfolgt, wird dann also die Haupteinspritzung in Richtung früh verschoben. During the main injection is usually carried out in a range of 5 ° before the top dead center to 12 ° after the top dead center, that is, the main injection is then shifted in the direction early. Auch dies bewirkt eine Anhebung der NO x -Konzentration im Abgas und eine Absenkung der Partikelemission der Verbrennungskraftmaschine. This also causes an increase in the concentration of NOx in the exhaust gas and a reduction of particulate emissions of the engine.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird während der zweiten Zeitspanne ein Ladedruck der den Zylindern zugeführten Zuluft erhöht, um die Rohemissionen an Stickoxiden zu vergrößern. In a further advantageous embodiment of the invention, a boost pressure of the intake air supplied to the cylinders is increased, to increase the raw emissions of nitrogen oxides during the second period. Bei einem hohen Ladedruck ergeben sich nämlich ein hohes Luftverhältnis λ und eine hohe Konzentration an Stickoxiden. At high boost pressure arising namely a high air ratio λ and a high concentration of nitrogen oxides. Das Erhöhen des Ladedrucks kann insbesondere durch Ansteuern eines Wastegates eines Abgasturboladers erfolgen und/oder durch Variieren der Turbinengeometrie des Abgasturboladers. Increasing the boost pressure can be carried out in particular by driving a wastegate an exhaust gas turbocharger and / or by varying the turbine geometry of the exhaust gas turbocharger.
  • Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn während der ersten Zeitspanne der Kraftstoff mit umso höherem Druck in den wenigstens einen zweiten Zylinder der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird, je größer die Menge an in den wenigstens einen zweiten Zylinder eingespritztem Kraftstoff ist. Finally, it has shown to be advantageous when injected during the first time period of the fuel with even higher pressure in the at least one second cylinder of the internal combustion engine, the larger the amount of the at least one second cylinder injected fuel. Bei hohem Einspritzdruck oder Raildruck kann nämlich zum Erzielen derselben Einspritzmenge die Einspritzdauer verkürzt werden. At high injection pressure or rail pressure, the injection period can in fact be reduced to achieve the same injection quantity. Je höher der Einspritzdruck ist, desto kleiner sind auch die Kraftstofftröpfchen und desto besser ist die Aufbereitung der Kohlenwasserstoffe des Kraftstoffs in eine für die Oxidation im Oxidationskatalysator geeignete Form. The higher the injection pressure is, the smaller fuel droplets and the better the treatment of the hydrocarbons of the fuel in a form suitable for the oxidation in the oxidation catalyst shape. Wenn also mit steigender Menge an innermotorisch nacheingespritztem Kraftstoff der Einspritzdruck erhöht wird, so ist dies für die Aufbereitung dieser größeren Menge an Kraftstoff günstig. If, therefore, increases with increasing amount of post-injection inside the engine fuel injection pressure, this is favorable for the treatment of these larger amount of fuel.
  • Eine hohe Wärmekapazität und eine hohe Wärmeleitfähigkeit des Substrates des Oxidationskatalysators und des Partikelfilters tragen ebenfalls dazu bei, dass eine besonders weitgehende passive Regeneration des Partikelfilters erreichbar ist. A high heat capacity and high thermal conductivity of the substrate of the oxidation catalyst and the particulate filter also contribute to the fact that a particularly extensive passive regeneration of the particulate filter can be achieved.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung einer Abgasanlage an einer Verbrennungskraftmaschine eines Fahrzeugs ist einem Partikelfilter der Abgasanlage Abgas der Verbrennungskraftmaschine zuführbar. In the inventive arrangement of an exhaust system of an internal combustion engine of a vehicle, a particulate filter of the exhaust system the exhaust gas of the internal combustion engine can be supplied. Dem Partikelfilter ist ein Oxidationskatalysator vorgeschaltet, dessen Temperatur durch Oxidation von Brennstoff anhebbar ist. The particulate filter is connected upstream of an oxidation catalyst, the temperature can be raised by oxidation of fuel. Mittels einer Steuereinrichtung ist eine Anreicherung von Abgas mit Brennstoff während einer ersten Zeitspanne bewirkbar, wobei mittels der Steuerungseinrichtung während einer zweiten Zeitspanne die Anreicherung unterbindbar ist. By means of a control device can be brought about an enrichment of the exhaust gas with fuel during a first period of time, wherein by means of the control means during a second time period, the enrichment is unterbindbar. Hierbei ist wenigstens ein erster Zylinder der Verbrennungskraftmaschine über eine Abgasrückführleitung mit einem Zulufttrakt der Verbrennungskraftmaschine verbunden, und wenigstens ein zweiter Zylinder der Verbrennungskraftmaschine ist unter Verzicht auf eine Abgasrückführung mit dem Oxidationskatalysator fluidisch gekoppelt. Here, at least a first cylinder of the internal combustion engine is connected via an exhaust gas recirculation line with a Zulufttrakt the internal combustion engine, and at least a second cylinder of the engine is fluidly coupled to dispensing with an exhaust gas recirculation with the oxidation catalyst. Des Weiteren ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgelegt, während der ersten Zeitspanne die Anreicherung lediglich bei wenigstens einem zweiten Zylinder der Verbrennungskraftmaschine zu bewirken. Is further adapted to control means to the first time period to effect during the enrichment only at least one second cylinder of the internal combustion engine.
  • Eine solche Anordnung ist besonders funktionssicher, da eine Brennstoffanreicherung des Abgases lediglich bei denjenigen (zweiten) Zylindern beispielsweise durch innermotorische Nacheinspritzung erfolgt, deren Abgas nicht rückgeführt wird. Such an arrangement is particularly reliable in operation, since a fuel enrichment of the exhaust gas takes place only in those (second) cylinders for example, by injection within the engine whose exhaust gas is not recirculated. So ist eine Beaufschlagung der Abgasrückführleitung und des Zulufttrakts mit Kraftstoff besonders weitgehend unterbunden. As an impingement of the exhaust gas recirculation line and Zulufttrakts is particularly largely prevented with fuel.
  • Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Anordnung und umgekehrt. The advantages described for the inventive method preferred embodiments also apply to the arrangement according to the invention and vice versa.
  • Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. The description above mentioned features and combinations of features as well as mentioned below in the figure description and / or alone shown in the figures features and combinations of features can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without leaving the scope of the to leave invention.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Further advantages, features and details of the invention result from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. Dabei zeigen: They show:
  • 1 1 eine Anordnung einer Abgasanlage an einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, wobei lediglich in zwei Zylinder des Verbrennungsmotors Kraftstoff nacheingespritzt wird, aus welchen kein Abgas rückgeführt wird; an arrangement of an exhaust system of an internal combustion engine of a vehicle, fuel is post-injected in only two cylinders of the engine, from which no exhaust gas is recirculated;
  • 2 2 Kurven, welche das gepulste Nacheinspritzen von Kraftstoff, das damit verbundene Aufheizen eines Oxidationskatalysators der Abgasanlage und die mit dem gepulste Nacheinspritzen einhergehenden Veränderungen des Gehalts an NO 2 im Abgas veranschaulichen; Curves which illustrate the pulsed injection of fuel, the associated heating of an oxidation catalyst of the exhaust system and the problems associated with the post-injection pulsed changes in the content of NO 2 in the exhaust gas;
  • 3 3 einen Graphen, welcher den zeitlichen Verlauf eines Ansteuerstroms und einer Nadelöffnung bei der Durchführung von Nacheinspritzungen veranschaulicht; a graph illustrating the time course of a drive current and a needle aperture in the implementation of post-injections;
  • 4 4 einen weiteren Graphen, bei welcher der volle Ansteuerstrom über eine kürzere Zeitdauer aufgebracht wird als bei dem Graphen gemäß a further graph in which the full drive current is applied over a shorter time period than in the graph of 3 3 ; ;
  • 5 5 einen Graphen gemäß a graph of 4 4 , bei welchem jedoch zusätzlich eine Amplitude des Ansteuerstroms gegenüber dem Graphen gemäß But in which in addition an amplitude of the driving current with respect to the graph of 4 4 verringert ist; is reduced;
  • 6 6 einen Graphen gemäß a graph of 5 5 , bei welchem die Dauer verkürzt ist, während welcher der in der Amplitude verringerte Ansteuerstrom aufgebracht wird; Wherein the duration is shortened during which the amplitude is applied in the reduced drive current;
  • 7 7 das Vergrößern der Nacheinspritzpause zwischen Zeitspannen, während welchen Nacheinspritzungen vorgenommen werden, in Abhängigkeit von der Temperatur des Oxidationskatalysators; increasing the Nacheinspritzpause between time periods during which post-injections are made, depending on the temperature of the oxidation catalyst;
  • 8 8th das Verändern eines Öffnungswinkels und einer Öffnungsdauer eines Abgasrückführungsventils; changing an opening angle and an opening time of an exhaust gas recirculation valve;
  • 9 9 das Verschieben eines Öffnungszeitpunkts und eines Schließzeitpunkts eines Auslassventils eines der Zylinder des Verbrennungsmotors, sowie die mit diesem Verschieben einhergehende Veränderung des Drucks im Brennraum; moving an opening timing and a closing timing of an exhaust valve of the cylinders of the engine, and associated with this shift change of the pressure in the combustion chamber; und and
  • 10 10 einen Graphen zur Veranschaulichung der Vorgehensweise bei einer Frühverstellung von Auslassventil-Steuerzeiten in Verbindung mit einer Einstellung von Nacheinspritzmengen. a graph illustrating the procedure for a timing advance of exhaust valve timing in conjunction with a setting of Nacheinspritzmengen.
  • 1 1 zeigt eine Anordnung shows an arrangement 10 10 einer Abgasanlage an exhaust system 12 12 an einem vorzugsweise als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor at a preferably designed as a diesel engine combustion engine 14 14 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs. a vehicle, particularly a commercial vehicle. Der Verbrennungsmotor The internal combustion engine 14 14 weist vorliegend vier Zylinder here has four cylinders 16 16 , . 18 18 , . 20 20 , . 22 22 auf. on. Eine Gruppe von vorliegend zwei ersten Zylindern A group of two first cylinders in the present 16 16 , . 18 18 ist über eine Abgasleitung is through an exhaust pipe 24 24 mit einer Turbine with a turbine 26 26 eines Abgasturboladers fluidisch gekoppelt. an exhaust gas turbocharger fluidly coupled. Von der Abgasleitung From the exhaust line 24 24 , in welche das Abgas der beiden ersten Zylinder Into which the exhaust gas of the first two cylinders 16 16 , . 18 18 gelangt, zweigt eine Abgasrückführleitung passes, branches off an exhaust gas recirculation line 28 28 ab. from. Die Abgasrückführleitung The exhaust gas recirculation line 28 28 ist vorliegend als Hochdruck-Abgasrückführleitung ausgebildet, es kann jedoch zusätzlich auch eine Niederdruck-Abgasrückführung vorgesehen sein. the present case is designed as a high-pressure exhaust gas recirculation line, however, it may additionally be provided a low-pressure exhaust gas recirculation. Über ein lediglich schematisch gezeigtes Abgasrückführungsventil An only schematically shown exhaust gas recirculation valve 30 30 kann die Menge an in einen (nicht gezeigten) Zulufttrakt des Verbrennungsmotors the amount of in a (not shown) of the engine Zulufttrakt 14 14 rückgeführtem Abgas eingestellt werden. recirculated exhaust gas can be adjusted.
  • Die beiden weiteren, zweiten Zylinder The two further, second cylinder 20 20 , . 22 22 des Verbrennungsmotors the internal combustion engine 14 14 sind über eine weitere Abgasleitung are another exhaust pipe 32 32 fluidisch mit der Turbine fluidically connected to the turbine 26 26 gekoppelt. coupled. Von dieser zweiten Abgasleitung From this second exhaust pipe 32 32 zweigt jedoch keine Abgasrückführleitung ab. However, branches off no exhaust gas recirculation line. Von den zweiten Zylindern From the second cylinders 20 20 , . 22 22 abgegebenes Abgas kann daher nicht oder allenfalls zu einem vernachlässigbaren Anteil in die Abgasrückführleitung discharged exhaust gas can therefore not, or at most to a negligible extent in the exhaust gas recirculation line 28 28 gelangen und zur Einlassseite des Verbrennungsmotors reach and to the inlet side of the engine 14 14 gelangen. reach. Die Abgasleitungen The exhaust pipes 24 24 und and 32 32 können Bestandteile eines zweiteilig ausgebildeten Abgaskrümmers sein. Ingredients may be of a two-part exhaust manifold.
  • Die Abgasanlage The exhaust system 12 12 umfasst einen stromabwärts der Turbine includes a downstream of the turbine 26 26 angeordneten Oxidationskatalysator arranged oxidation catalyst 34 34 , insbesondere Dieseloxidationskatalysator, welchem ein Partikelfilter , In particular diesel oxidation catalyst, a particulate filter which 36 36 , insbesondere Dieselpartikelfilter, nachgeschaltet ist. , In particular, is connected downstream of diesel particulate filters. Bei dem Partikelfilter In the particulate filter 36 36 kann es sich insbesondere um einen oxidationskatalytisch beschichteten Partikelfilter handeln. it may be an oxidation-coated particulate filter in particular.
  • Vorliegend wird mit Hilfe einer innermotorische Kraftstoff-Nacheinspritzung eine Temperaturanhebung des Oxidationskatalysators is in the present case by means of an in-engine fuel injection increasing the temperature of the oxidation catalyst 34 34 erreicht, damit dieser besonders effizient im Abgas vorliegendes NO zu NO 2 oxidieren kann. achieved, so that a particularly efficient vorliegendes in the exhaust gas can oxidize NO to NO 2. Anschließend wird während einer variabel vorgebbaren Zeitspanne die innermotorische Nacheinspritzung unterbunden, so dass durch das am Oxidationskatalysator inside the engine post-injection is then stopped during a variably predeterminable period of time so that by the oxidation catalyst 34 34 gebildete NO 2 und durch H 2 O Rußpartikel oxidiert werden können, welche sich am Partikelfilter NO 2 formed and soot particles can be oxidized by H 2 O, which on the particulate filter 36 36 angesammelt haben. have accumulated. Dabei kann eine Kraftstoff-Nacheinspritzung mehrere, insbesondere bis zu 5 einzelne Nacheinspritzvorgänge innerhalb eines Arbeitstaktes eines Zylinders Here, a fuel injection more, especially up to 5 single Nacheinspritzvorgänge within a working stroke of a cylinder 20 20 , . 22 22 beinhalten. include. Nachfolgend wird vereinfachend von einer Nacheinspritzung gesprochen. Below is simplistic to speak of a post-injection.
  • Die passive Regeneration des Partikelfilters The passive regeneration of the particulate filter 36 36 mit Rußoxidation mit NO 2 läuft bevorzugt in einem Temperaturbereich oberhalb von etwa 300°C ab, also in einem Temperaturbereich, in welchem eine thermische Alterung des Oxidationskatalysators with soot oxidation with NO 2 preferably runs off in a temperature range above about 300 ° C, that is in a temperature range in which a thermal aging of the oxidation catalyst 34 34 auf ein vergleichsweise geringes Maß begrenzt ist. is limited to a comparatively low level. Ideal und besonders bevorzugt ist eine Temperatur von etwa 450°C. Ideal and particularly preferred is a temperature of about 450 ° C.
  • In In 2 2 ist ein Ausschnitt einer Mehrzahl von sich abwechselnden und unmittelbar aufeinander folgenden Zeitspannen dargestellt, in welchen eine Nacheinspritzung erfolgt und unterbunden ist. a section of a plurality of alternating shown and directly successive time periods, in which a post-injection is carried out and is prevented. In einer ersten Phase oder Zeitspanne In a first phase or period 38 38 werden Nacheinspritzungen in den Verbrennungsmotor are injections into the engine 14 14 vorgenommen, um die Temperatur des Oxidationskatalysators made to the temperature of the oxidation catalyst 34 34 zu erhöhen. to increase. In einer anschließenden zweiten Phase oder zweiten Zeitspanne In a subsequent second phase or second time period 40 40 wird keine Nacheinspritzung vorgenommen, die Durchführung von Nacheinspritzungen also unterbunden. no post-injection is carried out, carrying out injections thus prevented. Die Nacheinspritzungen erfolgen vorliegend also gepulst oder getaktet, sodass sich die erste Zeitspanne The injections take place in the present so pulsed or clocked, so the first time 38 38 mit Nacheinspritzungen und die zweite Zeitspanne with injections and the second period 40 40 ohne Nacheinspritzungen abwechseln. alternate without injections.
  • Vorliegend wird jedoch lediglich in die zweiten Zylinder However, the present case is only in the second cylinder 20 20 , . 22 22 eine Nacheinspritzung von Kraftstoff a post injection of fuel 42 42 vorgenommen (vgl. made (see. 1 1 ), deren Abgas nicht rückgeführt wird, welche also an die zweite Abgasleitung whose exhaust gas is not recirculated), which so to the second exhaust gas line 32 32 angeschlossen sind. are connected. In den beiden ersten Zylindern In the first two cylinders 16 16 , . 18 18 des Verbrennungsmotors the internal combustion engine 14 14 findet demgegenüber keine Nacheinspritzung statt, sie werden also nicht während der ersten Zeitspanne In contrast will be no post-injection, so they will not be during the first period 38 38 mit nacheingespritztem Kraftstoff beaufschlagt. subjected to post-injected fuel.
  • Die Nacheinspritzung des Kraftstoffs The post-injection of fuel 42 42 erfolgt also ausschließlich in die beiden zweiten Zylinder therefore takes place exclusively in the two second cylinder 20 20 , . 22 22 und nicht in die beiden ersten Zylinder and not in the first two cylinders 16 16 , . 18 18 , deren Abgas zu einem mehr oder weniger großen Anteil in den Zulufttrakt rückgeführt wird bzw. rückgeführt werden kann. Whose exhaust gas is recirculated to a more or less large proportion in the Zulufttrakt or may be recycled. Dadurch wird eine Beaufschlagung der Abgasrückführleitung This is an impingement of the exhaust gas recirculation line 28 28 , eines (nicht gezeigten) Abgasrückführungskühlers sowie des Zulufttrakts mit nacheingespritztem, also unverbranntem Kraftstoff vermieden. avoided a (not shown) exhaust gas recirculation cooler and the Zulufttrakts with post-injection, so unburned fuel.
  • Die Nacheinspritzung erfolgt bevorzugt im Bereich von 60°KW bis 170°KW nach dem oberen Totpunkt im Arbeitstakt der beiden zweiten Zylinder The post-injection is preferably carried out in the range from 60 ° CA to 170 ° CA after top dead center in the power stroke of the second cylinder 20 20 , . 22 22 . , Besonders bevorzugt ist ein Bereich von 90°KW bis 150°KW nach dem oberen Totpunkt. Particularly preferred is a range from 90 ° CA to 150 ° CA after top dead center. Je einzelner Nacheinspritzung und je nach Temperatur des Oxidationskatalysators Per single injection and depending on the temperature of the oxidation catalyst 34 34 kann eine Menge von 0 mg bis 60 mg Kraftstoff , an amount of 0 mg to 60 mg of fuel 42 42 pro Zylinder per cylinder 20 20 , . 22 22 und Liter Hubraum des jeweiligen Zylinders and liter displacement of the respective cylinder 20 20 , . 22 22 frei eingestellt werden. be set free.
  • Stromabwärts des Partikelfilters Downstream of the particulate filter 36 36 kann in der Abgasanlage can in the exhaust system 12 12 ein SCR-Katalysator an SCR catalyst 44 44 vorgesehen sein, welchem ein (optionaler) Katalysator zum Oxidieren von Ammoniak, also ein sogenannter Ammoniak-Schlupf-Katalysator be provided where an (optional) catalyst for oxidizing ammonia, that is a so-called ammonia slip catalyst 46 46 , nachgeschaltet sein kann. may be connected downstream. Wenn ein SCR-Katalysator If an SCR catalyst 44 44 vorgesehen ist, so erfolgt stromaufwärts desselben über ein Dosiergerät is provided as upstream thereof via a dosing device 48 48 eine Zudosierung von einer Reduktionsmittellösung zur selektiven Stickoxidreduktion, vorzugsweise einer wässrigen Harnstofflösung, aus welcher sich im heißen Abgas Ammoniak bildet. a metered addition of a reducing agent solution for the selective reduction of nitrogen oxides, preferably an aqueous urea solution from which ammonia is formed in the hot exhaust gas. Dieser wird dann im SCR-Katalysator This is then in the SCR catalyst 44 44 (SCR = Selective Catalytic Reduction, selektive katalytische Reduktion) in einer selektiven katalytischen Reduktionsreaktion mit im Abgas enthaltenen Stickoxiden zu Stickstoff und Wasser umgesetzt. (SCR = Selective Catalytic Reduction, selective catalytic reduction), in a selective catalytic reduction reaction with nitrogen oxides contained in the exhaust gas converted to nitrogen and water.
  • Vorzugsweise sorgt ein vorgesehenes Steuergerät Preferably, an intended control unit provides 50 50 dafür, dass während der ersten Zeitspanne that during the first period 38 38 in die vorliegend zwei ersten Zylinder in the present case two first cylinder 16 16 , . 18 18 kein Kraftstoff nacheingespritzt wird, während lediglich Abgas der beiden zweiten Zylinder no fuel is post-injected while only the exhaust gas of the two second cylinder 20 20 , . 22 22 über die Nacheinspritzung mit unverbrannte Kohlenwasserstoffen angereichert wird. is enriched over the post with unburned hydrocarbons.
  • In In 2 2 veranschaulichen in einer ersten Kurve illustrate, in a first curve 52 52 Balken bar 54 54 die Menge an Kraftstoff the amount of fuel 42 42 , welche über die innermotorische Nacheinspritzung während der ersten Zeitspanne What about the in-engine injection during the first period 38 38 in die beiden zweiten Zylinder in the two second cylinder 20 20 , . 22 22 eingebracht wird. is introduced.
  • Eine zweite Kurve A second curve 56 56 in in 2 2 veranschaulicht das Verhältnis von NO 2 zu NO x stromabwärts des Oxidationskatalysators illustrates the ratio of NO 2 to NO x downstream of the oxidation catalyst 34 34 infolge dieses intermittierenden oder gepulsten Betriebs, also des Beaufschlagens der beiden zweiten Zylinder due to this intermittent or pulsed operation, that of applying the two second cylinder 20 20 , . 22 22 mit dem nacheingespritzten Kraftstoff with the post-injected fuel 42 42 und der daran anschließenden zweiten Zeitspanne and the subsequent second period 40 40 , während welcher hauptsächlich das passive Regenerieren des Partikelfilters During which mainly the passive regeneration of the particulate filter 36 36 stattfindet. takes place. In der Heizphase, also während der ersten Zeitspanne In the heating phase, ie during the first period 38 38 , liegt demnach so gut wie kein NO 2 im Abgas vor. , Therefore, is present virtually no NO2 in the exhaust gas. Viel NO 2 wird jedoch dann gebildet, wenn während der zweiten Zeitspanne Much NO 2 is, however, formed if during the second time period 40 40 kein Kraftstoff mehr in die zweiten Zylinder no further fuel into the second cylinder 20 20 , . 22 22 des Verbrennungsmotors the internal combustion engine 14 14 nacheingespritzt wird. is post-injected. Während der zweiten Zeitspanne During the second period 40 40 , also im Regenerationsmodus, steht somit eine vergleichsweise große Menge an NO 2 im Abgas zur Verfügung. So in regeneration mode, so there is a relatively large amount of NO 2 in the exhaust gas is available.
  • Eine weitere Kurve A further curve 58 58 veranschaulicht die Temperatur des Abgases stromabwärts des Oxidationskatalysators illustrates the temperature of the exhaust gas downstream of the oxidation catalyst 34 34 . , Diese schwankt entsprechend der Beaufschlagung des Abgases mit Brennstoff im Heizmodus, ist also während der ersten Zeitspanne This varies according to the loading of the exhaust gas with fuel in the heating mode, that is during the first period 38 38 höher als in der sich daran anschließenden Regenerationsphase oder zweiten Zeitspanne higher than in the subsequent regeneration phase to it or second time 40 40 . , Infolge der vergleichsweise hohen Wärmekapazität des Oxidationskatalysators As a result of the relatively high heat capacity of the oxidation catalyst 34 34 sind jedoch diese Schwankungen der Temperatur gedämpft. However, these changes in temperature are damped. Noch stärker gedämpft ist die zeitlich verzögernd einsetzende Schwankung der Temperatur auslassseitig des Partikelfilters Even more dampened delaying onset time variation of the temperature is the outlet side of the particulate filter 36 36 , welche in , what a 2 2 durch eine weitere Kurve by another curve 60 60 veranschaulicht ist. is illustrated.
  • 3 3 zeigt detailliert, wie während der ersten Zeitspanne shows in detail how during the first period 38 38 ein jeweiliges Magnetventil oder Piezoventil angesteuert wird, um den Kraftstoff a respective solenoid valve or piezo valve is actuated to inject the fuel 42 42 in die beiden zweiten Zylinder in the two second cylinder 20 20 , . 22 22 in einem einzelnen Nacheinspritzvorgang einzuspritzen. injecting in a single Nacheinspritzvorgang. Hierbei bezeichnet T 1 ein zeitliches Dosierfenster eines einzelnen Nacheinspritzvorgangs pro Arbeitstakt des zweiten Zylinders Here, T 1 denotes a time of a single dose window Nacheinspritzvorgangs per working cycle of the second cylinder 20 20 , . 22 22 , wobei die Dauer dieses Dosierfensters T 1 insbesondere 0,2 ms bis 20 ms betragen kann. Wherein the duration may be this dose window T 1 in particular from 0.2 ms to 20 ms. Während dieser Dauer können jedoch auch mehrere, typischerweise bis zu vier einzelne Nacheinspritzungen vorgenommen werden. During this period, however, multiple, typically up to four separate injections are made can.
  • In In 3 3 entspricht T 2 der ersten Zeitspanne corresponds to the first time period T 2 38 38 , also einem Zeitraum, über welchen hinweg bei jedem Arbeitstakt in einen jeweiligen zweiten Zylinder , So a period of time over which during each working cycle in a respective second cylinder 20 20 , . 22 22 Kraftstoff fuel 42 42 nacheingespritzt wird. is post-injected. Dieser Zeitraum liegt in einer Größenordnung von 1 s bis 300 s Eine Nacheinspritzpause entspricht der zweiten Zeitspanne This period is on the order of 1 s to 300 s corresponds to a Nacheinspritzpause the second time period 40 40 , und sie ergibt sich gemäß And it results in accordance with 3 3 aus der Differenz von T 3 – T 2 , wobei T 3 der Zeitraum vom Beginn einer ersten Nacheinspritzung bis zum Ende der Nacheinspritzpause ist. from the difference T 3 - T 2, wherein T 3 is the period from the start of a first post-injection until the end of Nacheinspritzpause.
  • Eine Kurve A curve 62 62 gibt in are in 3 3 einen Ansteuerstrom I V an, welcher das Öffnen des Einspritzventils bewirkt, und eine Ventilnadel des Einspritzventils anhebt und somit eine Freigabe einer Ventilöffnung zur Nacheinspritzung von Kraftstoff bewirkt. a drive current I to V, which causes the opening of the injection valve, and lifting a valve needle of the injection valve and thus causes release of a valve opening for the injection of fuel. Ein Wert des Ansteuerstroms I V ist auf einer linken Ordinate A value of the driving current I V is on a left ordinate 65 65 des Graphen in the graph in 3 3 angegeben. specified. Der Ansteuerstrom I V liegt während des Dosierfensters T 1 eines einzelnen Nacheinspritzvorgangs am Einspritzventil eines jeweiligen zweiten Zylinders The drive current I V is during the dose window T 1 of a single Nacheinspritzvorgangs on the injection valve of a respective second cylinder 20 20 , . 22 22 an. on. In In 3 3 ist eine weitere Zeitspanne is another time 64 64 veranschaulicht, welche die Zeit zwischen zwei Arbeitstakten der zweiten Zylinder illustrates that the time between two work cycles of the second cylinder 20 20 , . 22 22 also die Zeit zwischen zwei Zeitfenstern T 1 angibt. therefore indicates the time between two time windows T. 1 Diese Zeitspanne this period 64 64 ist entsprechend kurz bei hoher Drehzahl des Verbrennungsmotors is correspondingly short at a high speed of the engine 14 14 . , Bei der Betriebsweise gemäß In the operation according to 3 3 wird das jeweilige Einspritzventil mit einem vergleichsweise großen Ansteuerstrom I V beaufschlagt und dies über ein vergleichsweise langes Zeitfenster T 1 hinweg. the respective injection valve is supplied with a comparatively large driving current I V and this over a relatively long time window T 1 of time. Entsprechend wird während des Zeitfensters T 1 über einen vergleichsweise langen Zeitraum hinweg eine Nadelöffnung oder ein Ventilnadelhub H von 100% erreicht, was durch eine Kurve Accordingly, a needle opening or a valve needle H of 100% is achieved during the time slot T 1 over a comparatively long period of time, as indicated by a curve 63 63 veranschaulicht ist, wobei ein Wert der Nadelöffnung H auf einer Ordinate is illustrated, wherein a value of the needle hole H on an ordinate 66 66 des Graphen in the graph in 3 3 angegeben ist. stated.
  • Demgegenüber ist bei einer in dem Graphen gemäß In contrast, in accordance with a graph in which 4 4 veranschaulichten Betriebsweise des Verbrennungsmotors illustrated operation of the internal combustion engine 14 14 die Dauer des jeweiligen Ansteuerstroms I V verkürzt, es ist also das Zeitfenster T 1 kleiner und die Zeitspanne the duration of the respective driving current I V shortened, so it is the time slot T 1 is smaller and the time period 64 64 größer. greater. Hierbei wird zwar auch eine Nadelöffnung H von 100% erreicht, jedoch nur noch kurzzeitig. Here, even a needle hole H of 100% is reached, but only briefly. Es wird also eine geringere Menge an Kraftstoff There is thus a smaller amount of fuel 42 42 in die beiden zweiten Zylinder in the two second cylinder 20 20 , . 22 22 nacheingespritzt. post-injected.
  • Bei der Betriebsweise des Verbrennungsmotors In the operation of the internal combustion engine 14 14 gemäß according to 5 5 ist hingegen nicht nur das Zeitfenster T 1 verkürzt, sondern auch eine Höhe oder Amplitude however, is not only shortens the time slot T 1, but also a height or amplitude 68 68 des Ansteuerstroms I V . the driving current I V. Entsprechend wird selbst eine geringere Nadelöffnung H als die Nadelöffnung H von 100% lediglich während einer sehr kurzen Dauer erreicht. Accordingly, a smaller needle aperture H as the needle opening H of 100% only for a very short duration is achieved itself.
  • Bei der Betriebsweise des Verbrennungsmotors In the operation of the internal combustion engine 14 14 gemäß according to 6 6 wird die Nadelöffnung H von weniger als 100% durch Beaufschlagen des Einspritzventils mit einem Ansteuerstrom I V einer Amplitude the needle hole H of less than 100% by loading the injector with a driving current I an amplitude V 68 68 wie in as in 4 4 erreicht, jedoch bei verkürzter Ansteuerdauer, also bei verkürztem Zeitfenster T 1 . achieved, but with shortened activation duration, ie at a shortened time window T first
  • Durch das Verkürzen der Dauer, über welche hinweg das Einspritzventil mit dem Ansteuerstrom beaufschlagt wird und/oder durch Verringern der Amplitude By shortening over which the injection valve is supplied with the drive current and / or by decreasing the amplitude of the time, 68 68 des Ansteuerstroms I V öffnet also die Einspritzdüsennadel nicht vollständig. the drive current I V therefore does not open the injector needle completely. Dies liegt an den ballistischen Eigenschaften der Nadel des Einspritzventils. This is due to the ballistic properties of the needle of the injector. Daraus resultiert eine verringerte Nacheinspritzmenge. This results in a reduced post-injection.
  • Eine solche verringerte Menge an nacheingespritztem Kraftstoff Such a reduced amount of post-injected fuel 42 42 ist insbesondere dann vorgesehen, wenn der Oxidationskatalysator is especially provided if the oxidation catalyst 34 34 eine vergleichsweise hohe Temperatur erreicht hat. a comparatively high temperature has been reached. Dann wird zwar die Temperatur des Oxidationskatalysators Although the temperature of the oxidation catalyst is then 34 34 besonders weitgehend aufrechterhalten, jedoch kommt es nicht zu einer unerwünschten Benetzung der Wände der zweiten Zylinder particularly largely maintained, but it does not come to an undesired wetting of the walls of the second cylinder 20 20 , . 22 22 mit dem nacheingespritzten Kraftstoff with the post-injected fuel 42 42 . ,
  • Innerhalb der ersten Zeitspanne Within the first time 38 38 ist eine volle Variabilität des Ansteuerdauer T 1 und der Amplitude is a full variability of the control period T 1 and the amplitude 68 68 des Ansteuerstroms I V gegeben, wodurch flexibel und nahezu unabhängig vom Motorbetriebszustand, jedoch unter dessen Berücksichtigung, die Nacheinspritzmenge an einen Heizbedarf für den Oxidationskatalysator the driving current I V thereto, whereby flexible and virtually independent of the engine operating condition, but meanwhile, considering the post-injection amount to a heating requirement for the oxidation catalyst 34 34 bzw. den Partikelfilter or the particle filter 36 36 angepasst und gleichzeitig ein stark ausgeprägter CRT-Effekt erzielt werden kann. adjusted and at the same time a very pronounced effect CRT can be achieved.
  • In einem in In an in 7 7 gezeigten Graphen ist auf einer Abszisse Graph shown is on an abscissa 70 70 die Dauer der Nacheinspritzpause T 3 – T 2 angegeben und auf einer Ordinate T 2 and indicated on an ordinate - the duration of the T Nacheinspritzpause 3 72 72 die Temperatur auslassseitig des Oxidationskatalysators the temperature on the outlet of the oxidation catalyst 34 34 . , Entsprechend einer in According to a in 7 7 gezeigten Kurve curve shown 74 74 verlängert sich die Nacheinspritzpause oder die Zeitspanne lengthens the Nacheinspritzpause or the length of time 40 40 zumindest in einem Temperaturbereich nahe einer Zieltemperatur von etwa 450°C überproportional, wenn die Temperatur des Oxidationskatalysators disproportionately at least in a temperature range close to a target temperature of about 450 ° C when the temperature of the oxidation catalyst 34 34 ansteigt. increases. Bei weniger stark erwärmtem Oxidationskatalysator In less heated oxidation catalyst 34 34 wird je nach Aufheizbedarf keine oder nur eine sehr kurze Nacheinspritzpause eingestellt, während bei vergleichsweise heißem Oxidationskatalysator is depending Aufheizbedarf no or only a very short Nacheinspritzpause set while at comparatively hot oxidation catalyst 34 34 eine längere zweite Zeitspanne a longer second period 40 40 vorliegt. is present.
  • In einem in In an in 8 8th gezeigten Graphen ist auf einer Ordinate Graph shown is on an ordinate 76 76 ein Öffnungswinkel und auf einer Abszisse an opening angle and on an abscissa 78 78 eine Öffnungsdauer des Abgasrückführungsventils an opening duration of the exhaust gas recirculation valve 30 30 angegeben. specified. Entsprechend kann durch einen geringen Öffnungswinkel und eine kurze Öffnungsdauer, wie sie durch eine Kurve Accordingly, by a small opening angle and a short opening period as indicated by a curve they 80 80 veranschaulicht sind, eine vergleichsweise niedrige Abgasrückführungsrate erreicht werden. a comparatively low exhaust gas recirculation rate are illustrated, can be achieved. Dies erhöht die NO x -Rohemissionen des Verbrennungsmotors This increases the NO x -Rohemissionen the engine 14 14 . ,
  • Um den Oxidationskatalysator To the oxidation catalyst 34 34 auf seine Anspringtemperatur oder Light-Off-Temperatur zu bringen, wird vorliegend bevorzugt ein Phasensteller eingesetzt. to bring to its light-off temperature or light-off temperature is presently preferred a phaser used. Durch eine solche variable Nockenwellensteuerung werden ein Öffnungszeitpunkt Through such variable camshaft control an open timing are 82 82 und ein Schließzeitpunkt and a closing time 84 84 eines Auslassventils (vgl. an exhaust valve (see. 9 9 ) des jeweiligen zweiten Zylinders ) Of the respective second cylinder 20 20 , . 22 22 in Richtung früh verschoben. moved early in direction. Es kann eine Frühverschiebung von bis zu etwa 60°KW vorgesehen sein. There may be provided a premature displacement of up to about 60 ° CA.
  • Dies ist in This is in 9 9 veranschaulicht, in welcher eine Kurve illustrated in which a curve 86 86 den Hub eines Auslassventils im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors the stroke of an exhaust valve during normal operation of the internal combustion engine 14 14 zeigt. shows. Entsprechend schließt das Auslassventil, wenn ein Einlassventil öffnet, dessen Hub durch eine weitere Kurve Accordingly, the exhaust valve closes, when an intake valve opens, the hub through another curve 88 88 veranschaulicht ist. is illustrated. Durch den Phasensteller werden nun der Öffnungszeitpunkt By the phaser will now open timing 82 82 und der Schließzeitpunkt and the timing of closing 84 84 des Auslassventils in Richtung früh verschoben, wie dies in the exhaust valve in the direction shifted early as in 9 9 durch eine weitere Kurve by another curve 90 90 veranschaulicht ist. is illustrated.
  • Entsprechend ist ein Schließzeitpunkt Accordingly, a closing time 92 92 des Auslassventils erreicht, bevor der Ausstoßtakt des jeweiligen Zylinders the exhaust valve reached before the exhaust stroke of the respective cylinder 20 20 , . 22 22 beendet ist. is completed. Dadurch ergibt sich im Brennraum des Zylinders This results in the combustion chamber of the cylinder 20 20 , . 22 22 eine Zwischenkompression, welche als Maximum an intermediate compression, which as a maximum 94 94 oder Peak einer weiteren, den Druck im Brennraum angebenden Kurve peak or a further signal indicative of the pressure curve in the combustion chamber 96 96 in in 9 9 veranschaulicht ist. is illustrated.
  • Ebenso wie der Schließzeitpunkt As well as the closing time 92 92 ist auch ein Öffnungszeitpunkt is also an open timing 98 98 des Auslassventils in Richtung früh verschoben. the exhaust valve in the direction shifted early. Dies bewirkt, dass der Brennraumdruck absinkt, und zwar vorliegend im Bereich von etwa 140°KW. This causes the combustion chamber pressure drops, and indeed present in the range of about 140 ° KW. Zur Veranschaulichung dieses Absinkens des Drucks im Brennraum gibt in To illustrate this decrease of pressure in the combustion chamber is in 9 9 eine weitere Kurve another curve 100 100 die Druckverhältnisse im Brennraum beim normalen, der Kurve the pressure conditions in the combustion chamber during normal, the curve 86 86 entsprechenden Ansteuern des Auslassventils an. corresponding driving of the exhaust valve.
  • Durch die mit der Zwischenkompression einhergehende Temperaturerhöhung, welche dadurch zustande kommt, dass das Restgas bei jetzt früher schließendem Auslassventil noch verdichtet wird, lässt sich der Oxidationskatalysator By accompanying the intermediate compression temperature increase which this does that the residual gas is still compacted at now earlier closing outlet valve can be the oxidation catalyst 34 34 besonders einfach und aufwandsarm auf seine Anspringtemperatur bringen. bring applications simply and cost to its light-off temperature. Vorzugsweise wirkt der Phasensteller auf alle Zylinder Preferably, the phaser effect on all cylinders 16 16 , . 18 18 , . 20 20 , . 22 22 des Verbrennungsmotors the internal combustion engine 14 14 in gleicher Weise. in the same way.
  • Wenn jedoch bei aufgrund des frühen Öffnens des Auslassventils abgesenktem Druck im Brennraum eine Nacheinspritzung in denselben vorgenommen wird, so kann aufgrund des geringeren Gegendrucks im Zylinder If, however, at reduced pressure in the combustion chamber a post-injection is carried out in the same due to the early opening of the exhaust valve, it is possible due to the lower back pressure in the cylinder 20 20 , . 22 22 der Kraftstoffstrahl mit höherem Impuls und größerem Masseanteil gegen die Zylinderwand spritzen. the fuel jet spray with higher momentum and greater mass fraction against the cylinder wall. Dies führt zu einem unerwünschten Eintrag von Kraftstoff ins Motoröl. This leads to an unwanted entry of fuel into the engine oil.
  • Vorliegend werden daher bei aktiver Nacheinspritzung der Öffnungszeitpunkt therefore be present with active post-injection, the opening timing 82 82 und der Schließzeitpunkt and the timing of closing 84 84 des Auslassventils bevorzugt nicht oder nur wenig in Richtung früh verschoben, wenn Nacheinspritzungen stattfinden. the exhaust valve is not preferable or only slightly shifted early in direction when injections take place. Umgekehrt werden Nacheinspritzungen überhaupt und insbesondere mit größerer Menge an Kraftstoff Conversely, post-injections are general, and in particular with a greater amount of fuel 42 42 erst dann vorgenommen, wenn der nach früh verschobene Öffnungszeitpunkt only takes place when the moved to early opening time 98 98 und der nach früh verschobene Schließzeitpunkt and shifted to the early closing time 92 92 wieder in Richtung normal verschoben sind. are moved back toward normal.
  • Hierbei kann speziell im Bereich der Anspringtemperatur des Oxidationskatalysators Here, especially in the area of ​​the light-off temperature of the oxidation catalyst 34 34 eine Überlappung derart vorgesehen sein, dass eine zunehmende Menge an Kraftstoff an overlap be provided such that an increasing amount of fuel 42 42 mittels der Nacheinspritzung eingespritzt wird, während die nach früh verschobenen Zeitpunkte wieder zunehmend zu dem normalen Öffnungszeitpunkt is injected by the post injection, while the shifted early time points again increasing to the normal opening timing 82 82 und dem normalen Schließzeitpunkt and the normal closing time 84 84 hin verschoben werden. are moved. So wird die Benetzung der Zylinderwand mit während einer Nacheinspritzung eingebrachtem Kraftstoff Thus, the wetting of the cylinder wall with introduced during a post injection 42 42 auf ein Minimum begrenzt. limited to a minimum.
  • Eine beispielhafte Vorgehensweise ist in An exemplary procedure is described in 10 10 lediglich grob schematisch veranschaulicht. only roughly schematically illustrated. Im Graphen von In the graph of 10 10 ist eine Kurve is a graph 102 102 einer auf einer linken Ordinate one on a left ordinate 106 106 abgetragenen Frühverstellung V des Öffnungs- und Schließzeitpunkts ablated advance V of the opening and closing timing 82 82 , . 92 92 eines jeweiligen Auslassventils zugeordnet. a respective exhaust valve associated. Ausgehend von niedrigen Temperaturen ϑ unterhalb der mit ϑ A bezeichneten Anspringtemperatur des Oxidationskatalysators Starting from low temperatures θ below the designated θ A light-off temperature of the oxidation catalyst 34 34 wird die Frühverstellung V von 100%, entsprechende etwa 60°KW, bis auf die Normalbetriebseinstellung mit steigender Temperatur ϑ verringert. is the advance V of 100%, corresponding to about 60 ° CA up to the normal operating setting with increasing temperature θ reduced. Insbesondere wird sie im Bereich der Anspringtemperatur ϑ A zunehmend stark verringert. In particular, it is increasingly greatly reduced in the light-off temperature θ A. Mit Erreichen der Anspringtemperatur ϑ A vermag der Oxidationskatalysator Upon reaching the light-off temperature θ A can of oxidation catalyst 34 34 unverbrannte bzw. teilverbrannte Kraftstoffbestandteile umzusetzen, weshalb eine weitere Aufheizung mit Hilfe der oben beschriebenen Nacheinspritzung von Kraftstoff in wenigstens einen der zweiten Zylinder implement unburnt or partially burnt fuel components, and therefore a further heating by means of the above-described injection of fuel into at least one of the second cylinder 20 20 , . 22 22 bewirkt werden kann. can be effected. Eine in one in 10 10 als Kurve as curve 104 104 dargestellte und auf der Ordinate shown on the ordinate 108 108 abgetragene Gesamt-Nacheinspritzmenge m NE je Arbeitstakt wird daher so eingestellt, dass sie beginnend bei der Anspringtemperatur ϑ A mit zunehmender Temperatur ϑ zunächst zunehmend rasch ansteigt. ablated total after-injection NE m per cycle is therefore set so that they θ in the light-off temperature A with increasing temperature θ at first increases progressively starting quickly. Mit abnehmendem Aufheizbedarf und zunehmender Annäherung der Temperatur ϑ des Oxidationskatalysator With decreasing Aufheizbedarf and increasing proximity of the temperature θ of the oxidation catalyst 34 34 an die Zieltemperatur von etwa 450°C nimmt die Gesamt-Nacheinspritzmenge m NE dann wieder ab. to the target temperature of about 450 ° C, the total after-injection NE m then decreases again. So kann auf effektive und Kraftstoff sparende Weise eine Aufheizung des Oxidationskatalysators Thus, in an effective and fuel-efficient manner heating of the oxidation catalyst 34 34 und somit eine NO 2 -Bildung erzielt werden, welche eine effektive Rußoxidation im Partikelfilter and thus a NO 2 formation can be achieved, which effective soot oxidation in the particulate filter 36 36 ermöglicht und daher thermische Partikelfilterregenerationen durch Sauerstoff induzierten Rußabbrand weitgehend vermeidet. and therefore allows thermal regeneration particulate filter substantially prevents oxygen induced by soot combustion.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 10 10
    Anordnung arrangement
    12 12
    Abgasanlage exhaust system
    14 14
    Verbrennungsmotor internal combustion engine
    16 16
    Zylinder cylinder
    18 18
    Zylinder cylinder
    20 20
    Zylinder cylinder
    22 22
    Zylinder cylinder
    24 24
    Abgasleitung exhaust pipe
    26 26
    Turbine turbine
    28 28
    Abgasrückführleitung Exhaust gas recirculation line
    30 30
    Abgasrückführungsventil Exhaust gas recirculation valve
    32 32
    Abgasleitung exhaust pipe
    34 34
    Oxidationskatalysator oxidation catalyst
    36 36
    Partikelfilter particulate Filter
    38 38
    Zeitspanne Period of time
    40 40
    Zeitspanne Period of time
    42 42
    Kraftstoff fuel
    44 44
    SCR-Katalysator SCR catalyst
    46 46
    Ammoniak-Schlupf-Katalysator Ammonia slip catalyst
    48 48
    Dosiergerät dosing
    50 50
    Steuergerät control unit
    52 52
    Kurve Curve
    54 54
    Balken bar
    56 56
    Kurve Curve
    58 58
    Kurve Curve
    60 60
    Kurve Curve
    62 62
    Kurve Curve
    63 63
    Kurve Curve
    64 64
    Zeitspanne Period of time
    65 65
    Ordinate ordinate
    66 66
    Ordinate ordinate
    68 68
    Amplitude amplitude
    70 70
    Abszisse abscissa
    72 72
    Ordinate ordinate
    74 74
    Kurve Curve
    76 76
    Ordinate ordinate
    78 78
    Abszisse abscissa
    80 80
    Kurve Curve
    82 82
    Öffnungszeitpunkt Opening time
    84 84
    Schließzeitpunkt Closing time
    86 86
    Kurve Curve
    88 88
    Kurve Curve
    90 90
    Kurve Curve
    92 92
    Schließzeitpunkt Closing time
    94 94
    Maximum maximum
    96 96
    Kurve Curve
    98 98
    Öffnungszeitpunkt Opening time
    100 100
    Kurve Curve
    102 102
    Kurve Curve
    104 104
    Kurve Curve
    106 106
    Ordinate ordinate
    108 108
    Ordinate ordinate
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • WO 2006/041402 A1 [0007] WO 2006/041402 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters ( A method of regenerating a particulate filter ( 36 36 ), welchem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine ( ), Which exhaust gas of an internal combustion engine ( 14 14 ) eines Fahrzeugs zugeführt wird, bei welchem eine Temperatur eines dem Partikelfilter ( ) Is supplied to a vehicle, in which a temperature of (the particulate filter 36 36 ) vorgeschalteten Oxidationskatalysators ( ) Upstream oxidation catalyst ( 34 34 ) erhöht wird, indem während einer ersten Zeitspanne ( ) Is increased by (during a first time period 38 38 ) Abgas von Zylindern der Verbrennungskraftmaschine ( ) Exhaust (of cylinders of the internal combustion engine 14 14 ) mit Brennstoff angereichert wird und dieser im Oxidationskatalysator ( ) Is enriched with fuel and this (in the oxidation catalyst 34 34 ) wenigstens teilweise oxidiert wird, und bei welchem während einer zweiten Zeitspanne ( ) Is at least partially oxidized, and wherein during a second time period ( 40 40 ) die Anreicherung unterbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der ersten Zeitspanne ( ) Accumulation is prevented, characterized in that (during the first time period 38 38 ) Abgas wenigstens eines ersten Zylinders ( ) Exhaust at least a first cylinder ( 16 16 , . 18 18 ) der Verbrennungskraftmaschine ( () Of the internal combustion engine 14 14 ) in einen Zulufttrakt der Verbrennungskraftmaschine ( ) (In a Zulufttrakt the internal combustion engine 14 14 ) rückgeführt wird, wobei während der ersten Zeitspanne ( ) Is recirculated, in which (during the first time period 38 38 ) Abgas lediglich eines zweiten Zylinders ( ) Exhaust gas only a second cylinder ( 20 20 , . 22 22 ) angereichert wird, dessen Abgas unter Verzicht auf ein Rückführen dem Oxidationskatalysator ( ) Is enriched, whose exhaust gas (dispensing with a recirculating the oxidation catalyst 34 34 ) zugeführt wird. ) Is supplied.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der ersten Zeitspanne ( A method according to claim 1, characterized in that (during the first time period 38 38 ) ein im Betrieb heißerer zweiter Zylinder ( ) (In the hotter operating second cylinder 20 20 ) mit mehr Kraftstoff ( ) (With more fuel 42 42 ) beaufschlagt wird als ein im Betrieb weniger heißer zweiter Zylinder ( ) Is applied (less than one in operation hot second cylinder 22 22 ). ).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aufheizbetrieb des Oxidationskatalysators ( The method of claim 1 or 2, characterized in that (in a heating operation of the oxidation catalyst 34 34 ), in welchem dieser auf seine Anspringtemperatur gebracht wird, insbesondere mittels einer variablen Nockenwellensteuerung, wenigstens ein Auslassventil wenigstens eines Zylinders ( (), In which this is brought to its light-off temperature, in particular by means of a variable camshaft timing, at least one exhaust valve of at least one cylinder 16 16 , . 18 18 , . 20 20 , . 22 22 ) geschlossen wird, bevor ein Ausstoßtakt des jeweiligen Zylinders ( ) Is closed before an exhaust stroke of the respective cylinder ( 16 16 , . 18 18 , . 20 20 , . 22 22 ) beendet ist. ) Is completed.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Frühverstellung des Öffnungszeitpunkts des wenigstens einen Auslassventils eine Kraftstoff-Nacheinspritzung unterbleibt oder eine Kraftstoff-Nacheinspritzmenge, welche während der ersten Zeitspanne ( A method according to claim 3, characterized in that said one exhaust valve remains under one secondary fuel injection at a timing advance of the opening timing of at least or a fuel post-injection (during the first time period 38 38 ) in den wenigstens einen zweiten Zylinder ( ) (In the at least one second cylinder 20 20 , . 22 22 ) der Verbrennungskraftmaschine ( () Of the internal combustion engine 14 14 ) eingebracht wird, erhöht wird, während parallel eine Frühverstellung des Öffnungszeitpunkts des wenigstens einen Auslassventils vermindert wird. ) Is introduced, is increased, while a parallel advance of the opening timing of the at least one exhaust valve is reduced.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anreicherung des Abgases erst dann erfolgt, wenn der Oxidationskatalysator ( A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an enrichment of the exhaust gas only takes place when the oxidation catalyst ( 34 34 ) auf seine Anspringtemperatur gebracht ist. ) Is brought to its light-off temperature.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Edelmetallen des Oxidationskatalysators ( A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that (by means of precious metals of the oxidation catalyst 34 34 ) Abgasbestandteile oxidiert werden, wobei die Edelmetalle bezogen auf ein Volumen des Oxidationskatalysators ( ) Exhaust gas components are oxidized, wherein the noble metals, based on a volume of the oxidation catalyst ( 34 34 ) in einem Gehalt von 170 g/m 3 bis 700 g/m 3 , insbesondere in einem Gehalt von etwa 350 g/m 3 , in diesem vorliegen. ) In a content of 170 g / m 3 to 700 g / m 3, in particular in a content of about 350 g / m 3, in this present.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der ersten, insbesondere eine Dauer von 1 s bis 300 s aufweisenden, Zeitspanne ( A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that during the first, in particular a duration of 1 s to 300 s having, period of time ( 38 38 ) in einem jeweiligen Arbeitstakt des wenigstens einen zweiten Zylinders ( ) (In a respective duty cycle of the at least one second cylinder 20 20 , . 22 22 ) über eine Dauer (T 1 ) von 0,2 ms bis 20 ms hinweg eine Mehrzahl von Kraftstoff-Nacheinspritzungen in den wenigstens einen zweiten Zylinder ( ) (For a duration T 1) of 0.2 ms to 20 ms of time a plurality of fuel injections in the at least one second cylinder ( 20 20 , . 22 22 ) vorgenommen werden, wobei das Nacheinspritzen während der zweiten, insbesondere eine Dauer von 0,5 s bis 200 s aufweisenden, Zeitspanne ( ) May be carried, wherein the post-injection during the second, in particular a duration of 0.5 s to 200 s having, period of time ( 40 40 ) unterbunden wird. ) Is prevented.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dauer der ersten Zeitspanne ( Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a duration of the first period of time ( 38 38 ) und/oder eine Dauer der zweiten Zeitspanne ( ) And / or a duration of the second period of time ( 40 40 ) und/oder eine Dauer (T 1 ), über welche je Arbeitstakt einzelne Kraftstoff-Nacheinspritzungen in den wenigstens einen zweiten Zylinder ( ) And / or a duration (T 1), over which per cycle individual fuel injections (in the at least one second cylinder 20 20 , . 22 22 ) vorgenommen werden, in Abhängigkeit von einer, insbesondere stromabwärts des Oxidationskatalysators ( ) Be made (depending on a, in particular downstream of the oxidation catalyst 34 34 ) vorliegenden, Temperatur eingestellt wird. ) Present, the temperature is adjusted.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während der zweiten Zeitspanne ( A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that (during the second time period 40 40 ) weniger Abgas rückgeführt wird und/oder eine Kraftstoff-Haupteinspritzung in die Zylinder ( ) Is fed back less exhaust gas and / or a main fuel injection (into the cylinder 16 16 , . 18 18 , . 20 20 , . 22 22 ) früher vorgenommen wird als während der ersten Zeitspanne ( ) Is carried out earlier than during the first period ( 38 38 ) und/oder ein Ladedruck der den Zylindern ( ) And / or a boost pressure of the cylinders ( 16 16 , . 18 18 , . 20 20 , . 22 22 ) zugeführten Zuluft erhöht wird und/oder während der ersten Zeitspanne ( ) Supplied air is increased and / or (during the first time period 38 38 ) der Kraftstoff ( () Of the fuel 42 42 ) mit um so höherem Druck in den wenigstens einen zweiten Zylinder ( ) With all the higher pressure (in the at least one second cylinder 20 20 , . 22 22 ) der Verbrennungskraftmaschine ( () Of the internal combustion engine 14 14 ) eingespritzt wird, je größer die Menge an in den wenigstens einen zweiten Zylinder ( ) Is injected, the greater (the amount of the at least one second cylinder 20 20 , . 22 22 ) eingespritztem Kraftstoff ( ) Injected fuel ( 42 42 ) ist. ) Is.
  10. Anordnung einer Abgasanlage ( Arrangement of an exhaust system ( 12 12 ) an einer Verbrennungskraftmaschine ( ) (At an internal combustion engine 14 14 ) eines Fahrzeugs, wobei einem Partikelfilter ( ) Of a vehicle, wherein a particulate filter ( 36 36 ) der Abgasanlage ( () Of the exhaust system 12 12 ) Abgas der Verbrennungskraftmaschine ( ) Exhaust gas of the internal combustion engine ( 14 14 ) zuführbar ist, und mit einem dem Partikelfilter ( ) Can be fed, and (with the particulate filter 36 36 ) vorgeschalteten Oxidationskatalysator ( ) Upstream oxidation catalyst ( 34 34 ), dessen Temperatur durch Oxidation von Brennstoff anhebbar ist und mittels einer Steuerungseinrichtung ( ), Whose temperature can be raised by oxidation of fuel, and (by means of a control device 50 50 ) eine Anreicherung von Abgas mit Brennstoff während einer ersten Zeitspanne ( ) Enrichment of the exhaust gas with fuel during a first period of time ( 38 38 ) bewirkbar ist, wobei mittels der Steuerungseinrichtung ( ) Is effected, wherein (by means of the control device 50 50 ) während einer zweiten Zeitspanne ( ) (During a second period 40 40 ) die Anreicherung unterbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erster Zylinder ( ) Enrichment is unterbindbar, characterized in that at least a first cylinder ( 16 16 , . 18 18 ) der Verbrennungskraftmaschine ( () Of the internal combustion engine 14 14 ) über eine Abgasrückführleitung ( ) (Via an exhaust gas recirculation line 28 28 ) mit einem Zulufttrakt der Verbrennungskraftmaschine ( ) (With a Zulufttrakt the internal combustion engine 14 14 ) verbunden ist, wobei wenigstens ein zweiter Zylinder ( is connected), at least a second cylinder ( 20 20 , . 22 22 ) der Verbrennungskraftmaschine ( () Of the internal combustion engine 14 14 ) unter Verzicht auf eine Abgasrückführung mit dem Oxidationskatalysator ( ) (Dispensing with an exhaust gas recirculation with the oxidation catalyst 34 34 ) fluidisch gekoppelt ist, wobei die Steuerungseinrichtung ( ) Is fluidly coupled to said control means ( 50 50 ) dazu ausgelegt ist, während der ersten Zeitspanne ( ) Is adapted to (during the first time period 38 38 ) die Anreicherung lediglich bei wenigstens einem zweiten Zylinder ( ) The enrichment (only in at least one second cylinder 20 20 , . 22 22 ) der Verbrennungskraftmaschine ( () Of the internal combustion engine 14 14 ) zu bewirken. ) To effect.
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