DE102014215269B3 - Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration - Google Patents

Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration Download PDF

Info

Publication number
DE102014215269B3
DE102014215269B3 DE102014215269.0A DE102014215269A DE102014215269B3 DE 102014215269 B3 DE102014215269 B3 DE 102014215269B3 DE 102014215269 A DE102014215269 A DE 102014215269A DE 102014215269 B3 DE102014215269 B3 DE 102014215269B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
nitrogen oxide
aftertreatment device
oxide storage
sulfur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102014215269.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Monika Angst
Mario Balenovic
Frank Linzen
Robert Ukropec
Jan Harmsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Priority to DE102014215269.0A priority Critical patent/DE102014215269B3/en
Priority to DE201420103641 priority patent/DE202014103641U1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102014215269B3 publication Critical patent/DE102014215269B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/02Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate silencers in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/085Sulfur or sulfur oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/91NOx-storage component incorporated in the catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9431Processes characterised by a specific device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Die Erfindung führt eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) für eine Brennkraftmaschine (3) ein, die mit einem Schwefelspeicher (8), einem stromabwärts des Schwefelspeichers (8) angeordneten Stickoxidspeicherkatalysator (9) und einem stromabwärts des Stickoxidspeicherkatalysators (9) angeordneten SCR-Katalysator (10) ausgestattet ist. Erfindungsgemäß sind ferner eine erste Bypassleitung (11), die einen stromaufwärts des Schwefelspeichers (8) angeordneten Eingang und einen zwischen dem Schwefelspeicher (8) und dem Stickoxidspeicherkatalysator (9) angeordneten Ausgang aufweist, und eine zweite Bypassleitung (12), die einen zwischen der Einmündung der ersten Bypassleitung (11) und dem Stickoxidspeicherkatalysator (9) angeordneten Eingang und einen stromabwärts des Stickoxidspeicherkatalysators (9) angeordneten Ausgang aufweist, vorgesehen. Ein zweiter Erfindungsaspekt betrifft ein mit einer solchen Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) ausgestattetes Kraftfahrzeug (1).The invention introduces an exhaust aftertreatment device (5) for an internal combustion engine (3) which is equipped with a sulfur storage (8), a nitrogen oxide storage catalyst (9) arranged downstream of the sulfur storage (8) and an SCR catalyst (10) downstream of the nitrogen oxide storage catalyst (9) ) Is provided. According to the invention, furthermore, a first bypass line (11) has an inlet arranged upstream of the sulfur store (8) and an outlet arranged between the sulfur store (8) and the nitrogen oxide storage catalytic converter (9), and a second bypass line (12) which interposes one between the two Disposal of the first bypass line (11) and the nitrogen oxide storage catalyst (9) arranged inlet and a downstream of the nitrogen oxide storage catalyst (9) arranged outlet provided. A second aspect of the invention relates to a motor vehicle (1) equipped with such an exhaust aftertreatment device (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine und ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer mit der Brennkraftmaschine verbundenen Abgasnachbehandlungvorrichtung.The invention relates to an exhaust aftertreatment device for an internal combustion engine and a motor vehicle with an internal combustion engine and an exhaust aftertreatment device connected to the internal combustion engine.

Aufgrund stetig steigender Anforderungen an die Abgasreinheit von Kraftfahrzeugen wird versucht, die Entstehung von Schadstoffen bei der Verbrennung des Kraftstoffes im Verbrennungsmotor zu verhindern oder zu verringern und die entstandenen Schadstoffe im Abgas chemisch oder physikalisch zu reduzieren. Insbesondere wird dabei eine Verringerung des Ausstoßes an Stickoxiden, kurz NOx, angestrebt.Due to steadily increasing demands on the exhaust gas purity of motor vehicles is trying to prevent or reduce the formation of pollutants in the combustion of the fuel in the internal combustion engine and chemically or physically reduce the resulting pollutants in the exhaust. In particular, a reduction in the emission of nitrogen oxides, NOx for short, is aimed for.

Um die Anforderungen zu erfüllen, weisen moderne Kraftfahrzeuge Abgasnachbehandlungsvorrichtungen auf, welche den Schadstoffgehalt im Abgas reduzieren, indem sie die Schadstoffe in weniger schädliche Gase umwandeln. Beispiele solcher Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, die insbesondere im Zusammenspiel mit Dieselmotoren üblich sind, sind Dieselrußpartikelfilter (Diesel Particulate Filter, DPF), Diesel-Oxidationskatalysatoren (Diesel Oxidation Catalyst, DOC) oder sogenannte Lean NOx Traps (LNT, NOx Speicherkatalysatoren).To meet the requirements, modern motor vehicles have exhaust aftertreatment devices that reduce the pollutant content in the exhaust by converting the pollutants into less harmful gases. Examples of such exhaust aftertreatment devices that are particularly common with diesel engines are Diesel Particulate Filter (DPF), Diesel Oxidation Catalyst (DOC), or Lean NOx Trap (LNT) catalysts.

Die verschiedenen Abgasnachbehandlungseinheiten entfalten üblicherweise ihre bestmögliche Funktion in bestimmten Temperaturfenstern. Unterhalb einer Mindesttemperatur ist häufig eine katalytische Wirkung zu gering, oberhalb einer Höchsttemperatur besteht die Gefahr einer Beschädigung des Substrates der Abgasnachbehandlungseinheit. Außerdem können manche Abgasnachbehandlungseinheiten in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden, für die ebenfalls unterschiedliche Temperaturanforderungen gelten. Beispielsweise kann für eine Regeneration eines Katalysators oder Rußfilters eine zeitweilig bestimmte Abgaszusammensetzung (z. B. unterstöchiometrisch) und/oder erhöhte Temperatur vorgesehen sein, um einen adsorbierten oder eingelagerten Schadstoff zu lösen oder abzubrennen. Zudem können Reduktionsmittel eingesetzt werden, um die Regeneration oder katalytische Reaktionen zu unterstützen.The various exhaust aftertreatment units usually perform their best function in certain temperature windows. Below a minimum temperature is often a catalytic effect too low, above a maximum temperature there is a risk of damage to the substrate of the exhaust aftertreatment unit. In addition, some exhaust aftertreatment units may be operated in different operating modes, which also have different temperature requirements. For example, for regeneration of a catalyst or soot filter, a temporarily determined exhaust gas composition (eg, substoichiometric) and / or elevated temperature may be provided to dissolve or burn off an adsorbed or stored pollutant. In addition, reducing agents can be used to aid regeneration or catalytic reactions.

US 2007 / 0 271 908 A1 zeigt eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit einem NOx-Speicherkatalysator und einem SCR-Katalysator, bei der über ein stromaufwärts des Speicherkatalysators gelegenes Ventil und eine Bypass-Leitung Abgas um den Speicherkatalysator herum direkt zum SCR-Katalysator geleitet werden kann. US 2007/0 271 908 A1 shows an exhaust aftertreatment device with a NOx storage catalyst and an SCR catalyst, in which via a valve located upstream of the storage catalytic converter and a bypass line exhaust gas can be passed around the storage catalyst directly to the SCR catalyst.

US 2013 / 0 167 510 A1 offenbart ein Verfahren für den Betrieb einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, bei dem ein NOx-Speicherkatalysator gespült wird, indem ein Teil des einströmenden Abgases unter Erhöhung der Einspritzung von Ammoniaklösung um den Speicherkatalysator herum geleitet und die Abgasteilströme stromaufwärts eines SCR-Katalysators wieder zusammengeführt werden. US 2013/0 167 510 A1 discloses a method for operating an exhaust aftertreatment device in which a NOx storage catalyst is purged by passing a portion of the incoming exhaust gas around the storage catalyst while increasing the injection of ammonia solution and recombining the exhaust substreams upstream of an SCR catalyst.

DE 103 46 345 A1 schlägt eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung vor, die eine Mehrzahl von Katalysatoren mit jeweiligen Arbeitstemperaturbereichen und eine jeweilige Bypass-Leitung besitzen. Das Abgas wird abhängig von seiner Temperatur zu dem- oder denjenigen Katalysatoren gelenkt, in deren Arbeitstemperaturbereich die Abgastemperatur fällt. DE 103 46 345 A1 proposes an exhaust aftertreatment device having a plurality of catalysts with respective operating temperature ranges and a respective bypass line. Depending on its temperature, the exhaust gas is directed to the catalyst or catalysts in whose working temperature range the exhaust gas temperature falls.

Um möglichst geringe Schadstoffausstöße zu erzielen und gleichzeitig eine wechselseitige Verträglichkeit der verschiedenen in einem Abgasstrang einer Brennkraftmaschine vorgesehenen Abgasnachbehandlungseinheiten zu erreichen, ist mithin einiger Aufwand notwendig.In order to achieve the lowest possible pollutant emissions and at the same time to achieve mutual compatibility of the various provided in an exhaust line of an internal combustion engine exhaust aftertreatment units, therefore, some effort is necessary.

Die Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, eine verbesserte Abgasnachbehandlungsvorrichtung einzuführen, die eine besonders wirksame Abgasnachbehandlung erlaubt.The invention therefore has for its object to introduce an improved exhaust aftertreatment device, which allows a particularly effective exhaust aftertreatment.

Ein erster Aspekt der Erfindung führt daher eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine ein, die mit einem Schwefelspeicher, einem stromabwärts des Schwefelspeichers angeordneten Stickoxidspeicherkatalysator und einem stromabwärts des Stickoxidspeicherkatalysators angeordneten Selective-Catalytic-Reduction-Katalysator (SCR-Katalysator) ausgestattet ist. Erfindungsgemäß sind ferner eine erste Bypassleitung, die einen stromaufwärts des Schwefelspeichers angeordneten Eingang und einen zwischen dem Schwefelspeicher und dem Stickoxidspeicherkatalysator angeordneten Ausgang aufweist, und eine zweite Bypassleitung, die einen zwischen der Einmündung der ersten Bypassleitung und dem Stickoxidspeicherkatalysator angeordneten Eingang und einen stromabwärts des Stickoxidspeicherkatalysators angeordneten Ausgang aufweist, vorgesehen.A first aspect of the invention therefore introduces an exhaust aftertreatment device for an internal combustion engine equipped with a sulfur reservoir, a nitrogen oxide storage catalyst disposed downstream of the sulfur reservoir, and a selective catalytic reduction (SCR) catalyst downstream of the nitrogen oxide storage catalyst. According to the invention, a first bypass line, which has an input disposed upstream of the sulfur reservoir and an outlet arranged between the sulfur storage and the nitrogen oxide storage catalyst, and a second bypass line, which arranged an input disposed between the junction of the first bypass line and the nitrogen oxide storage catalyst and a downstream of the nitrogen oxide storage catalyst Output has provided.

Der Schwefelspeicher kann schwefelhaltige Verbindungen, üblicherweise Schwefeloxid, adsorbieren und so dem Abgas entziehen. Der Schwefel beeinträchtigt die Wirkung anderer Abgasnachbehandlungseinheiten und kann diese unter Umständen sogar schädigen. Da die Aufnahmekapazität des Schwefelspeichers naturgemäß begrenzt ist, muss der Schwefelspeicher regeneriert werden, wobei der adsorbierte Schwefel unter Erhöhung der Temperatur des Schwefelspeichers bei unterstöchiometrischen Bedingungen aus dem Schwefelspeicher losgelöst wird. Der losgelöste Schwefel kann nun unter Verwendung der zweiten Bypassleitung an dem Stickoxidspeicherkatalysator und gegebenenfalls an dem SCR-Katalysator vorbeigeleitet werden, so dass der losgelöste Schwefel nicht wieder von dessen oder deren Substraten aufgenommen wird. Genau so ist es möglich, etwaigen durch den Schwefelspeicher zum Stickoxidspeicherkatalysator gelangten und dort unerwünscht adsorbierten Schwefel aus dem Stickoxidspeicherkatalysator zu lösen. In vielen Betriebsweisen der Brennkraftmaschine, beispielsweise bei niedriger Motorleistung, reicht die Abgastemperatur des bereits durch den Schwefelspeicher geströmten Abgases nicht aus, um eine solche Regeneration beziehungsweise Entschwefelung des Stickoxidspeicherkatalysators durchzuführen. Hierfür ist es bekannt, durch Einspritzung von Kraftstoff, beispielsweise per Spätnacheinspritzung in der Brennkraftmaschine, die Abgastemperatur zu erhöhen, was jedoch zu einer unerwünschten Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs führt. Die Erfindung ermöglicht es, diesen Nachteil zu verringern, indem das Abgas der Brennkraftmaschine für eine Entschwefelung des Stickoxidspeicherkatalysators und gegebenenfalls des SCR-Katalysators über die erste Bypassleitung an dem Schwefelspeicher vorbeigeleitet wird und so die zu entschwefelnden Abgasnachbehandlungseinheiten mit einer höheren Temperatur erreicht.The sulfur storage can adsorb sulfur compounds, usually sulfur oxide, and thus extract the exhaust gas. The sulfur affects the performance of other exhaust aftertreatment units and may even damage them. Since the absorption capacity of the sulfur storage is naturally limited, the sulfur storage must be regenerated, the adsorbed sulfur is released under increasing the temperature of the sulfur storage under stoichiometric conditions from the sulfur storage. The dissolved sulfur can now be using the second bypass line to the Nitrogen oxide storage catalyst and optionally bypassed the SCR catalyst, so that the dissolved sulfur is not taken up again by its or its substrates. It is also possible to dissolve any sulfur that has passed through the sulfur reservoir to the nitrogen oxide storage catalyst and adsorbs it undesirably from the nitrogen oxide storage catalyst. In many modes of operation of the internal combustion engine, for example, at low engine power, the exhaust gas temperature of the already exhausted through the sulfur storage exhaust gas is not sufficient to perform such a regeneration or desulfurization of the nitrogen oxide storage catalyst. For this purpose, it is known to increase the exhaust gas temperature by injection of fuel, for example, by late post-injection in the internal combustion engine, but this leads to an undesirable increase in fuel consumption. The invention makes it possible to reduce this disadvantage by the exhaust gas of the internal combustion engine for desulfurization of the nitrogen oxide storage catalyst and possibly the SCR catalyst is bypassed via the first bypass line to the sulfur reservoir and thus reaches the exhaust gas after-treatment units to be desulfurized at a higher temperature.

Dabei kann in Abhängigkeit der jeweiligen Abgastemperaturen und erforderlichen Substrattemperaturen ein Mischungsverhältnis von durch die Bypassleitung geleitetem Abgas einerseits und durch den Schwefelspeicher geleiteten Abgas andererseits frei gewählt werden, um die gewünschte Abgastemperatur am Eingang des Stickoxidspeicherkatalysators beziehungsweise des SCR-Katalysators einzustellen.In this case, depending on the respective exhaust gas temperatures and required substrate temperatures, a mixing ratio of passed through the bypass line exhaust gas on the one hand and passed through the sulfur storage exhaust gas on the other hand freely to set the desired exhaust gas temperature at the entrance of the nitrogen oxide storage catalyst or the SCR catalyst.

Die Erfindung ermöglicht dadurch die Entschwefelung beziehungsweise Regeneration der Abgasnachbehandlungseinheiten bei reduziertem Einsatz von Kraftstoff für diese Zwecke. Gleichwohl kann eine Einspritzung von Reduktionsmitteln oder Kraftstoff vorgesehen sein, beispielsweise stromaufwärts des Stickoxidspeicherkatalysators und/oder stromaufwärts des Schwefelspeichers.The invention thereby enables the desulfurization or regeneration of the exhaust aftertreatment units with reduced use of fuel for these purposes. However, an injection of reducing agents or fuel may be provided, for example, upstream of the nitrogen oxide storage catalyst and / or upstream of the sulfur reservoir.

Der Schwefelspeicher kann beispielsweise auch ein Dieseloxidationskatalysator oder ein NOx speichernder Katalysator sein. Solche Abgasnachbehandlungseinheiten können Schwefel adsorbieren.The sulfur reservoir can also be, for example, a diesel oxidation catalyst or a NOx-storing catalyst. Such exhaust aftertreatment units can adsorb sulfur.

Der Selective-Catalytic-Reduction-Katalysator kann beispielsweise auch als Rußfilter mit einer SCR-katalytischen Beschichtung ausgeführt sein.The selective catalytic reduction catalyst can also be designed, for example, as a soot filter with an SCR catalytic coating.

Der Stickoxidspeicherkatalysator kann insbesondere ein LNT mit aktiver Regeneration (z. B. unterstöchiometrisch) oder ein passiver Stickoxidadsorber (PNA) sein. Der Stickoxidspeicherkatalysator kann aber auch als ein Rußpartikelfilter mit einer Stickoxidspeicherbeschichtung ausgeführt sein.The nitrogen oxide storage catalyst may in particular be an LNT with active regeneration (eg substoichiometric) or a passive nitrogen oxide adsorber (PNA). However, the nitrogen oxide storage catalyst may also be embodied as a soot particle filter with a nitrogen oxide storage coating.

Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann eine dritte Bypassleitung aufweisen, die einen zwischen dem Stickoxidspeicherkatalysator und dem Selective-Catalytic-Reduction-Katalysator angeordneten Eingang und einen stromabwärts des Selective-Catalytic-Reduction-Katalysators angeordneten Ausgang besitzt. Die dritte Bypassleitung kann verwendet werden, um bei einer Entschwefelung des Schwefelspeichers die gelösten Schwefelverbindungen auch an dem SCR-Katalysator vorbeizuführen, falls dieser nicht stromaufwärts des Ausgangs der zweiten Bypassleitung angeordnet ist. Insbesondere kann die dritte Bypassleitung aber auch bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung verwendet werden, bei denen der Stickoxidspeicherkatalysator als Rußpartikelfilter mit einer Stickoxidspeicherbeschichtung ausgeführt ist. Die dritte Bypassleitung kann hierbei verwendet werden, um die während eines Abbrennvorgangs des in dem als Rußpartikelfilter mit katalytischer Beschichtung ausgeführten Stickoxidspeicherkatalysator eingelagerten Rußes entstehenden hohen Abgastemperaturen an dem SCR-Katalysator vorbeizuleiten und diesen dadurch vor einer Beschädigung zu schützen.The exhaust aftertreatment device may include a third bypass line having an inlet disposed between the nitrogen oxide storage catalyst and the selective catalytic reduction catalyst and an exit located downstream of the selective catalytic reduction catalyst. The third bypass line can be used to also lead the dissolved sulfur compounds on the SCR catalyst in the case of desulfurization of the sulfur reservoir, if this is not arranged upstream of the output of the second bypass line. In particular, however, the third bypass line can also be used in embodiments of the exhaust gas aftertreatment device according to the invention, in which the nitrogen oxide storage catalytic converter is designed as a soot particle filter with a nitrogen oxide storage coating. In this case, the third bypass line can be used to pass the high exhaust-gas temperatures arising during a burning-off process of the soot stored in the soot particle filter with catalytic coating into the SCR catalytic converter, thereby protecting it from damage.

Der Ausgang der zweiten Bypassleitung kann entweder stromabwärts oder stromaufwärts des Selective-Catalytic-Reduction-Katalysators angeordnet sein. Eine Anordnung stromabwärts des SCR-Katalysators ist bei Ausführungsbeispielen ohne die erwähnte dritte Bypassleitung sinnvoll, da der SCR-Katalysator durch die zweite Bypassleitung vor dem während der Entschwefelung des Schwefelspeichers freigesetzten Schwefel geschützt werden kann. Eine Beschädigung des SCR-Katalysators durch Überhitzung ist bei dieser Anordnung nicht zu befürchten, da der SCR-Katalysator aufgrund seiner Anordnung hinter dem Stickoxidspeicherkatalysator und somit verhältnismäßig weit stromabwärts üblicherweise keine hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Endet die zweite Bypassleitung hingegen stromaufwärts des SCR-Katalysators, ist eine dritte Bypassleitung aus den obengenannten Gründen empfehlenswert. The output of the second bypass line may be located either downstream or upstream of the selective catalytic reduction catalyst. An arrangement downstream of the SCR catalyst is useful in embodiments without the mentioned third bypass line, since the SCR catalyst can be protected by the second bypass line from the sulfur released during desulfurization of the sulfur reservoir. Overheating damage to the SCR catalyst is not to be feared in this arrangement since the SCR catalyst is usually not exposed to high temperatures due to its location behind the nitrogen oxide storage catalyst and thus relatively far downstream. Conversely, if the second bypass line ends upstream of the SCR catalytic converter, a third bypass line is recommended for the reasons mentioned above.

Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann einen stromabwärts des Selective-Catalytic-Reduction-Katalysators angeordneten passiven Selective-Catalytic-Reduction-Katalysator umfassen. Ein solcher passiver SCR-Katalysator kommt ohne eine Ureainjektion aus und kann beispielsweise von dem Schwefelspeicher und/oder dem Stickoxidspeicherkatalysator bei einer Regeneration mit Kraftstoffeinspritzung beziehungsweise fettem Abgasgemisch erzeugten Ammoniak für die Reduktion von Stickoxiden verwerten. Außerdem ist ein SCR-Katalysator verhältnismäßig schwefeltolerant, weshalb er stromabwärts der vorhandenen Bypassleitungen angeordnet sein kann. Es ist also vorteilhaft möglich, die Aufgabe der selektiven katalytischen Reaktion auf zwei Abgasnachbehandlungseinheiten aufzuteilen, wovon eine auch zur Verfügung steht, wenn das Abgas zeitweilig ganz oder teilweise durch die zweite Bypassleitung an dem Stickoxidspeicherkatalysator vorbeigeleitet wird.The exhaust aftertreatment device may include a passive selective catalytic reduction catalyst disposed downstream of the selective catalytic reduction catalyst. Such a passive SCR catalyst can do without urea injection and can utilize, for example, ammonia for the reduction of nitrogen oxides produced by the sulfur storage and / or the nitrogen oxide storage catalyst during a regeneration with fuel injection or a rich exhaust gas mixture. In addition, an SCR catalyst is relatively sulfur tolerant, which is why he downstream of the existing bypass lines may be arranged. Thus, it is advantageously possible to divide the task of selective catalytic reaction to two exhaust aftertreatment units, one of which is also available when the exhaust gas is temporarily bypassed all or part of the nitrogen oxide storage catalyst through the second bypass line.

Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann mit einer Ventilanordnung ausgestattet sein, die ausgebildet ist, jeweilige Anteile einer Gesamtdurchflussmenge an Abgas in der Abgasnachbehandlungsvorrichtung in den Bypassleitungen variabel einzustellen. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung kann dabei insbesondere eine mit der Ventilanordnung verbundene Steuereinheit aufweisen, die ausgebildet ist, die Ventilanordnung zu steuern und dabei während eines Entschwefelungsvorgangs des Schwefelspeichers eine Durchflussmenge an Abgas durch den Stickoxidspeicherkatalysator zu reduzieren und während einer Regenerierung des Stickoxidspeicherkatalysators eine Durchflussmenge an Abgas durch den Schwefelspeicher zu reduzieren.The exhaust aftertreatment device may be provided with a valve assembly configured to variably set respective proportions of a total flow rate of exhaust gas in the exhaust aftertreatment device in the bypass lines. The exhaust aftertreatment device may in particular have a control unit connected to the valve arrangement, which is designed to control the valve arrangement and thereby reduce a flow rate of exhaust gas through the nitrogen oxide storage catalyst during a desulfurization process of the sulfur storage and during a regeneration of the nitrogen oxide storage catalyst, a flow rate of exhaust gas through the sulfur storage to reduce.

Ein zweiter Erfindungsaspekt betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer mit der Brennkraftmaschine verbundenen Abgasnachbehandlungsvorrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle having an internal combustion engine and an exhaust gas aftertreatment device connected to the internal combustion engine according to the first aspect of the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to figures. Show it:

1 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung; 1 a motor vehicle with an exhaust aftertreatment device according to the invention;

2 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung; 2 a first embodiment of the exhaust aftertreatment device according to the invention;

3 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung; und 3 A second embodiment of the exhaust aftertreatment device according to the invention; and

4 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung. 4 A third embodiment of the exhaust aftertreatment device according to the invention.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5. Das Kraftfahrzeug 1 besitzt eine Mehrzahl Räder 2 und eine Brennkraftmaschine 3 für den Antrieb des Kraftfahrzeugs 1. Das von der Brennkraftmaschine 3 im Betrieb erzeugte Abgas strömt durch einen Abgaskrümmer 4 zu der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5, in der dem Abgas Schadstoffe entzogen und in unschädliche Abgase umgewandelt werden. Stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5 können optional weitere Abgasnachbehandlungseinheiten vorgesehen sein, beispielsweise ein SCR-Katalysator. Außerdem können auch übliche Maßnahmen wie beispielsweise eine Abgasrückführung oder eine Abgasturbine mit der Abgasnachbehandlungsvorrichtung der Erfindung kombiniert werden. Das durch die Abgasnachbehandlung gereinigte Abgas wird schließlich über eine Abgasanlage 7 in die Umwelt entlassen. 1 shows a motor vehicle 1 with an exhaust aftertreatment device according to the invention 5 , The car 1 has a plurality of wheels 2 and an internal combustion engine 3 for the drive of the motor vehicle 1 , That of the internal combustion engine 3 exhaust produced in operation flows through an exhaust manifold 4 to the exhaust aftertreatment device according to the invention 5 in which the exhaust gas pollutants are removed and converted into harmless exhaust gases. Downstream of the exhaust aftertreatment device 5 Optionally, further exhaust aftertreatment units may be provided, for example an SCR catalyst. In addition, conventional measures such as an exhaust gas recirculation or an exhaust gas turbine can be combined with the exhaust aftertreatment device of the invention. The exhaust gas purified by the exhaust aftertreatment is finally via an exhaust system 7 released to the environment.

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5 besitzt einen Schwefelspeicher 8, der neben einem reinen Schwefeladsorber auch ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) oder ein NOx Speicherkatalysator (LNT) sein kann. Stromabwärts des Schwefelspeichers 8 ist außerdem ein Stickoxidspeicherkatalysator 9 vorgesehen, der beispielsweise als NOx Speicherkatalysator (LNT), als Rußfilter mit Stickoxidspeicherbeschichtung oder als passiver Stickoxidadsorber (PNA) ausgeführt sein kann. Außerdem ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein stromabwärts des Stickoxidspeicherkatalysators 9 angeordneter SCR-Katalysator 10 vorgesehen. 2 shows a first embodiment of the exhaust aftertreatment device according to the invention 5 , The exhaust aftertreatment device 5 has a sulfur storage 8th which besides a pure sulfur adsorber can also be a Diesel Oxidation Catalyst (DOC) or a NOx Storage Catalyst (LNT). Downstream of the sulfur storage 8th is also a nitric oxide storage catalyst 9 provided, for example, as a NOx storage catalyst (LNT), as a soot filter with nitrogen oxide storage coating or as a passive nitrogen oxide (PNA) may be performed. In addition, in the first embodiment of the invention, a downstream of the nitrogen oxide storage catalyst 9 arranged SCR catalyst 10 intended.

Erfindungsgemäß weist die Abgasnachbehandlungsvorrichtung eine erste Bypassleitung 11 auf, die von einem Ventil 14 einer Ventilanordnung stromaufwärts des Schwefelspeichers 8 abzweigend um den Schwefelspeicher 8 herumführt, so dass das entlang der Pfeilrichtung in den Abbildungen durch die Abgasnachbehandlungsvorrichtung strömende Abgas ganz oder in manchen Ausführungsformen wahlweise auch nur teilweise um den Schwefelspeicher 8 herumgeleitet werden kann. Die erste Bypassleitung 11 mündet stromaufwärts des Stickoxidspeicherkatalysators 9 in die Hauptabgasleitung, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, einen Rückfluss des sich vor dem Stickoxidspeicherkatalysator 9 eventuell stauenden Abgases durch die erste Bypassleitung 11 durch geeignete Maßnahmen wie Ventile zu verhindern.According to the invention, the exhaust aftertreatment device has a first bypass line 11 on top of that by a valve 14 a valve assembly upstream of the sulfur reservoir 8th branching off around the sulfur reservoir 8th around so that the exhaust gas flowing along the direction of the arrow in the figures through the exhaust aftertreatment device wholly or in some embodiments optionally only partially around the sulfur reservoir 8th can be diverted. The first bypass line 11 opens upstream of the nitrogen oxide storage catalyst 9 in the main exhaust line, wherein it is preferably provided, a reflux of the before the nitrogen oxide storage catalyst 9 possibly stagnant exhaust gas through the first bypass line 11 to be prevented by appropriate measures such as valves.

Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung der Erfindung weist außerdem noch eine zweite Bypassleitung 12 auf, die von einem zwischen dem Schwefelspeicher 8 und dem Stickoxidspeicherkatalysator 9 angeordneten weiteren Ventil 14 abzweigt und stromabwärts des Stickoxidspeicherkatalysators 9 mündet. Auch hier kann vorgesehen sein, einen Rückfluss von Abgasen entgegen der Hauptströmungsrichtung des Abgases durch geeignete Maßnahmen zu verhindern. Dies kann insbesondere dann notwendig sein, wenn stromabwärts der Mündung der zweiten Bypassleitung 12 weitere Abgasnachbehandlungseinheiten folgen. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung mündet die zweite Bypassleitung 12 stromabwärts des SCR-Katalysators 10, wodurch das gesamte Abgas oder – wiederum abhängig von der genauen Umsetzung – auch nur ein wählbarer Teil des Abgases gleichzeitig auch um den SCR-Katalysator 10 herumgeleitet werden kann. Dies ist insbesondere bei einer Entschwefelung des Schwefelspeichers 8 vorteilhaft.The exhaust aftertreatment device of the invention also has a second bypass line 12 on top of one between the sulfur storage 8th and the nitrogen oxide storage catalyst 9 arranged another valve 14 branches off and downstream of the nitrogen oxide storage catalyst 9 empties. Again, it can be provided to prevent backflow of exhaust gases against the main flow direction of the exhaust gas by appropriate measures. This may be necessary in particular when downstream of the mouth of the second bypass line 12 further exhaust aftertreatment units follow. In the embodiment of the invention shown here opens the second bypass line 12 downstream of the SCR catalyst 10 , whereby the entire exhaust gas or - again depending on the exact implementation - even a selectable part of the exhaust gas at the same time also around the SCR catalyst 10 can be diverted. This is especially true in a desulfurization of sulfur storage 8th advantageous.

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung der 3 entspricht im Wesentlichen der des ersten Ausführungsbeispiels, weshalb das dort Gesagte auch für das zweite Ausführungsbeispiel gilt, sofern nichts Abweichendes ausdrücklich festgestellt wird. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5 des zweiten Ausführungsbeispiels ist mit einer dritten Bypassleitung 13 ausgestattet, die von einem weiteren Ventil 14 einer Ventilanordnung, das zwischen dem Stickoxidspeicherkatalysator 9 und dem SCR-Katalysator 10 angeordnet ist, abzweigt und stromabwärts des SCR-Katalysators 10 mündet. Es können wiederum Maßnahmen getroffen sein, um einen Rückfluss von Abgas durch die dritte Bypassleitung 13 entgegen der Hauptströmungsrichtung zu unterdrücken. Bei dem Beispiel von 3 mündet die zweite Bypassleitung 12 stromaufwärts des SCR-Katalysators 10, es kann aber auch, wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel der 4, das ebenfalls über eine dritte Bypassleitung 13 verfügt, vorgesehen sein, die zweite Bypassleitung 12 stromabwärts des SCR-Katalysators 10 münden zu lassen. Dabei können die zweite und die dritte Bypassleitung 12 und 13 auch entlang einer Teilstrecke durch denselben Leitungsabschnitt verwirklicht werden. Beispielsweise kann die dritte Bypassleitung 13 von dem zugehörigen Ventil 14 abzweigen und nach kurzer Strecke in die zweite Bypassleitung 12 münden, die ihrerseits stromabwärts des SCR-Katalysators 10 mündet und auf diesem Leitungsabschnitt die vorbeigeleiteten Abgasströme sowohl der zweiten Bypassleitung 12 als auch der dritten Bypassleitung 13 transportiert. 3 shows a second embodiment of the exhaust aftertreatment device according to the invention 5 , The exhaust aftertreatment device of 3 essentially corresponds to that of the first embodiment, which is why what is said there also applies to the second embodiment, unless expressly stated otherwise. The exhaust aftertreatment device 5 of the second embodiment is with a third bypass line 13 equipped by another valve 14 a valve assembly which is between the nitrogen oxide storage catalyst 9 and the SCR catalyst 10 is located, branches off and downstream of the SCR catalyst 10 empties. In turn, measures can be taken to a backflow of exhaust gas through the third bypass line 13 to suppress against the main flow direction. In the example of 3 opens the second bypass line 12 upstream of the SCR catalyst 10 , but it can also, as in the third embodiment of 4 , which also has a third bypass line 13 has, be provided, the second bypass line 12 downstream of the SCR catalyst 10 to be ignited. In this case, the second and the third bypass line 12 and 13 be realized along a leg through the same line section. For example, the third bypass line 13 from the associated valve 14 branch off and after a short distance in the second bypass line 12 which, in turn, are downstream of the SCR catalyst 10 opens and on this line section the bypassed exhaust gas streams both the second bypass line 12 as well as the third bypass line 13 transported.

Die dritte Bypassleitung 13 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Stickoxidspeicherkatalysator 9 als Rußpartikelfilter mit einer katalytischen Beschichtung ausgeführt ist, wie oben erklärt wird, weil der SCR-Katalysator durch die dritte Bypassleitung 13 vor den während eines Abbrennens des in einem solchen Rußpartikelfilter gesammelten Rußes im Zuge einer Regeneration des Rußpartikelfilters entstehenden hohen Temperaturen geschützt werden kann.The third bypass line 13 is particularly advantageous when the nitrogen oxide storage catalyst 9 as explained above, because the SCR catalyst through the third bypass line 13 can be protected from the resulting during a burning of the collected in such a soot particle filter soot in the course of a regeneration of the particulate filter high temperatures.

Für das in 4 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5 gilt ansonsten das oben für die weiteren Ausführungsbeispiele Gesagte.For the in 4 shown third embodiment of the exhaust aftertreatment device according to the invention 5 Otherwise, what has been said above for the further exemplary embodiments applies.

Obwohl die Erfindung im Detail durch Ausführungsbeispiele von bevorzugten Ausführungsformen näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Variationen der Erfindung können vom Fachmann aus den gezeigten Ausführungsbeispielen abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert wird, zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by way of embodiments of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples. Variations of the invention may be derived by those skilled in the art from the illustrated embodiments without departing from the scope of the invention as defined in the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kraftfahrzeug motor vehicle
22
Rad wheel
33
Brennkraftmaschine Internal combustion engine
44
Abgaskrümmer exhaust manifold
55
Abgasnachbehandlungsvorrichtung exhaust aftertreatment device
66
Abgasnachbehandlungseinheit exhaust gas treatment unit
77
Auspuff Exhaust
88th
Schwefelspeicher sulfur storage
99
Stickoxidspeicherkatalysator Nitrogen oxide storage catalyst
1010
SCR-Katalysator SCR catalyst
1111
erste Bypassleitung first bypass line
1212
zweite Bypassleitung second bypass line
1313
dritte Bypassleitung third bypass line
1414
Ventil Valve

Claims (11)

Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) für eine Brennkraftmaschine (3) und mit einem Schwefelspeicher (8), einem stromabwärts des Schwefelspeichers (8) angeordneten Stickoxidspeicherkatalysator (9) und einem stromabwärts des Stickoxidspeicherkatalysators (9) angeordneten Selective-Catalytic-Reduction-Katalysator (10), gekennzeichnet durch eine erste Bypassleitung (11), die einen stromaufwärts des Schwefelspeichers (8) angeordneten Eingang und einen zwischen dem Schwefelspeicher (8) und dem Stickoxidspeicherkatalysator (9) angeordneten Ausgang aufweist, und durch eine zweite Bypassleitung (12), die einen zwischen der Einmündung der ersten Bypassleitung (11) und dem Stickoxidspeicherkatalysator (9) angeordneten Eingang und einen stromabwärts des Stickoxidspeicherkatalysators (9) angeordneten Ausgang aufweist.Exhaust aftertreatment device ( 5 ) for an internal combustion engine ( 3 ) and with a sulfur storage ( 8th ), one downstream of the sulfur reservoir ( 8th ) arranged nitrogen oxide storage catalyst ( 9 ) and a downstream of the nitrogen oxide storage catalyst ( 9 ) selective catalytic reduction catalyst ( 10 ), characterized by a first bypass line ( 11 ), one upstream of the sulfur reservoir ( 8th ) and one between the sulfur storage ( 8th ) and the nitrogen oxide storage catalyst ( 9 ) arranged output, and by a second bypass line ( 12 ), one between the junction of the first bypass line ( 11 ) and the nitrogen oxide storage catalyst ( 9 ) and a downstream of the nitrogen oxide storage catalyst ( 9 ) arranged output. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) nach Anspruch 1, bei der der Schwefelspeicher (8) ein Dieseloxidationskatalysator oder ein NOx speichernder Katalysator ist.Exhaust aftertreatment device ( 5 ) according to claim 1, wherein the sulfur reservoir ( 8th ) is a diesel oxidation catalyst or a NOx-storing catalyst. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Selective-Catalytic-Reduction-Katalysator (10) als Rußfilter mit einer SCR-katalytischen Beschichtung ausgeführt ist.Exhaust aftertreatment device ( 5 ) according to any one of the preceding claims, wherein the selective catalytic reduction catalyst ( 10 ) is designed as a soot filter with an SCR catalytic coating. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der Stickoxidspeicherkatalysator (9) ein aktiver NOx speichernder Katalysator oder ein passiver Stickoxidadsorber ist oder als ein Rußpartikelfilter mit einer Stickoxidspeicherbeschichtung ausgeführt ist.Exhaust aftertreatment device ( 5 ) according to any one of the preceding claims, wherein the nitrogen oxide storage catalyst ( 9 ) an active NOx storing catalyst or a passive one Nitrogen adsorber is or is designed as a soot particle filter with a nitrogen oxide storage coating. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer dritten Bypassleitung (13), die einen zwischen dem Stickoxidspeicherkatalysator (9) und dem Selective-Catalytic-Reduction-Katalysator (10) angeordneten Eingang und einen stromabwärts des Selective-Catalytic-Reduction-Katalysators (10) angeordneten Ausgang aufweist.Exhaust aftertreatment device ( 5 ) according to one of the preceding claims, with a third bypass line ( 13 ), one between the nitrogen oxide storage catalyst ( 9 ) and the selective catalytic reduction catalyst ( 10 ) and downstream of the selective catalytic reduction catalyst ( 10 ) arranged output. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Ausgang der zweiten Bypassleitung (12) stromabwärts des Selective-Catalytic-Reduction-Katalysators (10) angeordnet ist.Exhaust aftertreatment device ( 5 ) according to one of the preceding claims, in which the output of the second bypass line ( 12 ) downstream of the selective catalytic reduction catalyst ( 10 ) is arranged. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Ausgang der zweiten Bypassleitung (12) stromaufwärts des Selective-Catalytic-Reduction-Katalysators (10) angeordnet ist.Exhaust aftertreatment device ( 5 ) according to one of claims 1 to 5, in which the output of the second bypass line ( 12 ) upstream of the selective catalytic reduction catalyst ( 10 ) is arranged. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem stromabwärts des Selective-Catalytic-Reduction-Katalysators (10) angeordneten passiven Selective-Catalytic-Reduction-Katalysator (6).Exhaust aftertreatment device ( 5 ) according to one of the preceding claims, with a downstream of the selective catalytic reduction catalyst ( 10 ) passive selective catalytic reduction catalyst ( 6 ). Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Ventilanordnung (14), die ausgebildet ist, jeweilige Anteile einer Gesamtdurchflussmenge an Abgas in der Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) in den Bypassleitungen (11, 12, 13) variabel einzustellen.Exhaust aftertreatment device ( 5 ) according to one of the preceding claims, with a valve arrangement ( 14 ), which is formed, respective proportions of a total flow rate of exhaust gas in the exhaust gas aftertreatment device ( 5 ) in the bypass lines ( 11 . 12 . 13 ) variable. Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) nach Anspruch 9, mit einer mit der Ventilanordnung (14) verbundenen Steuereinheit, welche ausgebildet ist, die Ventilanordnung (14) zu steuern und dabei während eines Entschwefelungsvorgangs des Schwefelspeichers (8) eine Durchflussmenge an Abgas durch den Stickoxidspeicherkatalysator (9) zu reduzieren und während einer Regenerierung des Stickoxidspeicherkatalysators (9) eine Durchflussmenge an Abgas durch den Schwefelspeicher (8) zu reduzieren.Exhaust aftertreatment device ( 5 ) according to claim 9, with one with the valve arrangement ( 14 ) connected control unit, which is designed, the valve assembly ( 14 ) during a desulfurization process of the sulfur reservoir ( 8th ) a flow rate of exhaust gas through the nitrogen oxide storage catalyst ( 9 ) and during a regeneration of the nitrogen oxide storage catalyst ( 9 ) a flow rate of exhaust gas through the sulfur storage ( 8th ) to reduce. Kraftfahrzeug (1) mit einer Brennkraftmaschine (3) und einer mit der Brennkraftmaschine (3) verbundenen Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle ( 1 ) with an internal combustion engine ( 3 ) and one with the internal combustion engine ( 3 ) connected exhaust gas aftertreatment device ( 5 ) according to one of the preceding claims.
DE102014215269.0A 2014-08-04 2014-08-04 Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration Active DE102014215269B3 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014215269.0A DE102014215269B3 (en) 2014-08-04 2014-08-04 Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration
DE201420103641 DE202014103641U1 (en) 2014-08-04 2014-08-06 Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014215269.0A DE102014215269B3 (en) 2014-08-04 2014-08-04 Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014215269B3 true DE102014215269B3 (en) 2015-10-29

Family

ID=54262057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014215269.0A Active DE102014215269B3 (en) 2014-08-04 2014-08-04 Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014215269B3 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111335989A (en) * 2018-12-19 2020-06-26 温特图尔汽柴油公司 Exhaust gas aftertreatment system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10346345A1 (en) * 2003-10-06 2005-04-21 Arvin Technologies Inc Exhaust gas system, for vehicle, comprises exhaust gas line starting on engine side, exhaust gas catalysts which have different operating temperature regions, and switching valves which deviate exhaust gas to catalysts
US20070271908A1 (en) * 2006-05-25 2007-11-29 Hemingway Mark D Engine exhaust emission control system providing on-board ammonia generation
US20130167510A1 (en) * 2012-01-02 2013-07-04 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with exhaust-gas aftertreatment arrangement and method for operating an internal combustion engine of said type

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10346345A1 (en) * 2003-10-06 2005-04-21 Arvin Technologies Inc Exhaust gas system, for vehicle, comprises exhaust gas line starting on engine side, exhaust gas catalysts which have different operating temperature regions, and switching valves which deviate exhaust gas to catalysts
US20070271908A1 (en) * 2006-05-25 2007-11-29 Hemingway Mark D Engine exhaust emission control system providing on-board ammonia generation
US20130167510A1 (en) * 2012-01-02 2013-07-04 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with exhaust-gas aftertreatment arrangement and method for operating an internal combustion engine of said type

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111335989A (en) * 2018-12-19 2020-06-26 温特图尔汽柴油公司 Exhaust gas aftertreatment system
CN111335989B (en) * 2018-12-19 2023-09-19 温特图尔汽柴油公司 Exhaust aftertreatment system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2101049B1 (en) Compact exhaust gas after treatment system
DE112013005070B4 (en) SYSTEM FOR TREATING EXHAUST GASES FROM AN ENGINE CONTAINING NOx
EP1900916B1 (en) Exhaust gas aftertreatment system
EP1892394B1 (en) Exhaust gas aftertreatment system
DE102013200361B4 (en) Exhaust gas aftertreatment system, motor vehicle and method for exhaust aftertreatment
DE102014200092B4 (en) Arrangement for reducing emissions from a diesel engine
EP2826971A1 (en) Method for reducing nitrogen oxides in diesel engine exhaust gases and exhaust gas treatment system for carrying out the method
DE102013212801A1 (en) Arrangement for exhaust aftertreatment for an internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
DE102005015479A1 (en) Device for treating exhaust gases from internal combustion (IC) engine, e.g. direct injection diesel engine, cools down selective catalytic reduction (SCR) catalyst as function of exhaust gas temperature
EP2055909B1 (en) Method for operating a combustion engine with low emission of pollutants and corresponding combustion engine
WO2013075803A1 (en) Device and method for the purification of diesel engine exhaust gases
DE102016112657A1 (en) Method and device for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
DE102014201077B4 (en) Exhaust gas cleaning system for selective catalytic reduction
DE102007056202A1 (en) Exhaust after-treatment device for an internal combustion engine and method for the after-treatment of exhaust gases of an internal combustion engine
DE102012209852A1 (en) Exhaust gas purification system for arrangement in exhaust section of exhaust gas system of diesel internal combustion engine in motor vehicle, has input-oxidation catalyzer for oxidation of hydrocarbons and carbon monoxide
DE102014215269B3 (en) Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration
EP2262985B1 (en) Exhaust gas device of an internal combustion engine
DE102014215270A1 (en) Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration
DE102015201902B4 (en) exhaust aftertreatment arrangement
AT501066B1 (en) EXHAUST SYSTEM FOR A COMBUSTION ENGINE
DE102007030235B4 (en) Apparatus and method for treating exhaust gases of an internal combustion engine
DE102020103897B4 (en) Method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine and exhaust gas aftertreatment system
DE202014103641U1 (en) Exhaust gas aftertreatment with bypass for regeneration
DE102016121509B4 (en) Device and method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
DE102014223515A1 (en) Exhaust after-treatment device and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative

Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE