DE102017102874A1 - Exhaust after-treatment system of an internal combustion engine and method for loading and / or regeneration of particulate filters - Google Patents

Exhaust after-treatment system of an internal combustion engine and method for loading and / or regeneration of particulate filters Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsanlage für einen Verbrennungsmotor. Die Abgasnachbehandlungsanlage ist in einem ersten Bereich stromabwärts eines Auslasses des Verbrennungsmotors einflutig ausgeführt und teilt sich stromabwärts in einem zweiten Bereich in zwei Abgasfluten auf, wobei in jeder der Abgasfluten ein Partikelfilter angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Strömungsquerschnitt der Abgasanlage vergrößert werden und somit ein Anstieg des Abgasgegendrucks durch die Beladung eines oder mehrerer Partikelfilter zumindest abgemildert werden.Es ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit der Motorleistung und/oder des Abgasvolumenstroms des Verbrennungsmotors eine sequenzielle oder parallele Beladung der beiden Partikelfilter in den unterschiedlichen Abgasfluten erfolgt. Zur Regeneration des Partikelfilter ist vorgesehen, dass diese bevorzugt sequenziell regeneriert werden, um die Möglichkeit eines aktiven Bauteilschutzes zu bewahren, indem in kritischen Phasen heißes, sauerstoffreiches Abgas über den im Wesentlichen unbeladenen Partikelfilter geleitet wird.The invention relates to an exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine. The exhaust aftertreatment system is designed to be single-flow in a first region downstream of an outlet of the internal combustion engine and is divided downstream into two exhaust gas flows in a second region, wherein a particle filter is arranged in each of the exhaust gas flows. In this way, the flow cross-section of the exhaust system can be increased and thus an increase in the exhaust back pressure by the loading of one or more particulate filter at least moderated werden.Es is provided that depending on the engine power and / or the exhaust gas flow rate of the internal combustion engine, a sequential or parallel loading of the two Particle filter takes place in the different exhaust gas flows. For regeneration of the particulate filter, it is provided that these are preferably regenerated sequentially in order to preserve the possibility of active component protection by passing hot, oxygen-rich exhaust gas over the substantially unloaded particulate filter in critical phases.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasnachbehandlungsanlage für einen Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zur Beladung und/oder Regeneration von Partikelfiltern in einer solchen Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors.The invention relates to an exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine and to a method for loading and / or regeneration of particulate filters in such an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine.

Die kontinuierliche Verschärfung der Abgasgesetzgebung stellt hohe Anforderungen an die Fahrzeughersteller, welche durch entsprechende Maßnahmen zur Reduktion der motorischen Rohemissionen und durch eine entsprechende Abgasnachbehandlung gelöst werden. Mit Einführung der Gesetzgebungsstufe EU6 wird für Ottomotoren ein Grenzwert für eine Partikelanzahl vorgeschrieben, der in vielen Fällen den Einsatz eines Ottopartikelfilters notwendig macht. Solche Rußpartikel entstehen besonders nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors aufgrund einer unvollständigen Verbrennung in Kombination mit einem überstöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis sowie kalter Zylinderwände während des Kaltstarts. Die Kaltstartphase ist somit maßgeblich für die Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Partikelgrenzwerte. Im Fahrbetrieb wird ein solcher Ottopartikelfilter weiter mit Ruß beladen. Damit der Abgasgegendruck nicht zu stark ansteigt, muss dieser Ottopartikelfilter kontinuierlich oder periodisch regeneriert werden. Der Anstieg des Abgasgegendrucks kann zu einem Mehrverbrauch des Verbrennungsmotors, Leistungsverlust und einer Beeinträchtigung der Laufruhe bis hin zu Zündaussetzern führen. Um eine thermische Oxidation des im Ottopartikelfilter zurückgehaltenen Rußes mit Sauerstoff durchzuführen, ist ein hinreichend hohes Temperaturniveau in Verbindung mit gleichzeitig vorhandenem Sauerstoff in der Abgasanlage des Ottomotors notwendig. Da moderne Ottomotoren normalerweise ohne Sauerstoffüberschuss mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis (λ=1) betrieben werden, sind dazu zusätzliche Maßnahmen erforderlich. Dazu kommen als Maßnahmen beispielsweise eine Temperaturerhöhung durch eine Zündwinkelverstellung, eine zeitweise Magerverstellung des Ottomotors, das Einblasen von Sekundärluft in die Abgasanlage oder eine Kombination dieser Maßnahmen infrage. Bevorzugt wird bislang eine Zündwinkelverstellung in Richtung spät in Kombination mit einer Magerverstellung des Ottomotors angewandt, da dieses Verfahren ohne zusätzliche Bauteile auskommt und in den meisten Betriebspunkten des Ottomotors eine ausreichende Sauerstoffmenge liefern kann. The continuous tightening of the exhaust emission legislation places high demands on the vehicle manufacturers, which are solved by appropriate measures for the reduction of the engine raw emissions and by a corresponding exhaust aftertreatment. With the introduction of the legislative level EU6, a limit value for gasoline engines is prescribed for a number of particles, which in many cases necessitates the use of an Otto particle filter. Such soot particles are created especially after a cold start of the internal combustion engine due to incomplete combustion in combination with a superstoichiometric combustion air ratio and cold cylinder walls during the cold start. The cold start phase is thus decisive for compliance with the legally prescribed particle limit values. When driving, such an Otto particle filter is further loaded with soot. So that the exhaust gas backpressure does not increase too much, this Otto particle filter must be regenerated continuously or periodically. The increase in the exhaust back pressure can lead to an increase in consumption of the internal combustion engine, loss of power and impairment of smoothness to misfires. In order to carry out a thermal oxidation of the soot retained in the Otto particle filter with oxygen, a sufficiently high temperature level in conjunction with simultaneously existing oxygen in the exhaust system of the gasoline engine is necessary. Since modern gasoline engines are normally operated without oxygen surplus with a stoichiometric combustion air ratio (λ = 1), additional measures are required. These come as measures, for example, a temperature increase by a Zündwinkelverstellung, a temporary lean adjustment of the gasoline engine, the injection of secondary air into the exhaust system or a combination of these measures in question. An ignition angle adjustment in the direction of late in combination with a lean adjustment of the gasoline engine is preferably used so far, since this method requires no additional components and can deliver a sufficient amount of oxygen in most operating points of the gasoline engine.

Aus der DE 102 41 898 A1 ist die Aufteilung eines Abgasstroms in zwei oder mehr Teilströme bekannt, um eine dem Abgasstrom zugeführte aktive Substanz gezielt in nur einen Teilstrom einzubringen, während der andere Teilstrom nicht mit der aktiven Substanz beaufschlagt wird. Dadurch können beispielsweise gezielt Teilbereiche einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung regeneriert werden.From the DE 102 41 898 A1 is the division of an exhaust gas stream into two or more partial streams known to introduce a targeted the exhaust gas stream active substance in only a partial flow, while the other partial flow is not acted upon by the active substance. As a result, for example, targeted portions of an exhaust aftertreatment device can be regenerated.

Aus der DE 10 2008 063 809 A1 ist eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung für einen Dieselmotor mit einem Partikelfilter und einer Bypassleitung zum Partikelfilter bekannt, bei der durch eine gezielte Klappensteuerung zwei strömungstechnisch parallelgeschaltete Bereiche eines Partikelfilters unabhängig voneinander regeneriert werden können, indem der jeweils andere Bereich aus der Abgasströmung ausgekoppelt werden kann. Ziel dieser Erfindung ist es, eine für die Regeneration des Partikelfilters notwendige Temperatur sicherzustellen und die Abwärmeverluste zwischen dem Auslass des Verbrennungsmotors und dem Partikelfilter möglichst gering zu halten.From the DE 10 2008 063 809 A1 is an exhaust aftertreatment device for a diesel engine with a particulate filter and a bypass line to the particulate filter, in which two fluidically parallel portions of a particulate filter can be regenerated independently by a targeted flap control, by the respective other area can be coupled out of the exhaust gas flow. The aim of this invention is to ensure a temperature necessary for the regeneration of the particulate filter and to minimize the waste heat losses between the outlet of the internal combustion engine and the particulate filter.

Auch wenn die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen eine gezielte Regeneration von Teilbereichen des Partikelfilters ermöglichen und durch die Aufteilung des Partikelfilters in zwei Teilbereiche vergleichsweise geringe Abgasströme genügen, um die zur Regeneration notwendige Temperatur zu erreichen, bleibt der Strömungsquerschnitt im Abgaskanal konstant, sodass eine Beladung des Partikelfilters mit Rußpartikeln zu einem schnellen Anstieg des Abgasgegendrucks führt. Zudem beschäftigen sich die aus dem Stand der Technik bekannten Konzepte mit der Abgasnachbehandlung von selbstzündenden Verbrennungsmotoren nach dem Dieselprinzip, welche prinzipbedingt weniger stark auf einen Anstieg des Abgasgegendrucks reagieren als fremdgezündete Verbrennungsmotoren nach dem Ottoprinzip.Even if the solutions known from the prior art allow a targeted regeneration of partial areas of the particulate filter and by dividing the particulate filter into two subregions satisfy comparatively low exhaust gas flows to reach the necessary temperature for regeneration, the flow cross-section remains constant in the exhaust duct, so that a Loading the particulate filter with soot particles leads to a rapid increase in exhaust back pressure. In addition, the concepts known from the prior art deal with the exhaust aftertreatment of self-igniting internal combustion engines according to the diesel principle, which in principle less responsive to an increase in exhaust backpressure as spark-ignition internal combustion engines according to the Otto principle.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Anstieg des Abgasgegendrucks durch die Beladung des Partikelfilters bei einem fremdgezündeten Verbrennungsmotor ohne zusätzliche Regenerationsintervalle des Partikelfilters möglichst gering zu halten und somit die eingangs genannten Nachteile bei einem Anstieg des Abgasgegendrucks, nämlich einen Mehrverbrauch, einen Leistungsverlust oder einen Verlust der Laufruhe des Verbrennungsmotors zu vermeiden.The invention is based on the object to keep the increase of the exhaust backpressure by the loading of the particulate filter in a spark-ignition internal combustion engine without additional regeneration intervals of the particulate filter as low as possible and thus the disadvantages mentioned in an increase in exhaust backpressure, namely an additional consumption, a loss of power or a To avoid loss of smoothness of the internal combustion engine.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Abgasnachbehandlungsanlage für einen Verbrennungsmotor gelöst, wobei ein Abgaskanal stromabwärts eines Auslasses des Verbrennungsmotors einen ersten Abschnitt aufweist, in dem der Abgaskanal einflutig ausgeführt ist und in dem ein Drei-Wege-Katalysator angeordnet ist, wobei der Abgaskanal stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators einen zweiten Abschnitt aufweist, an dem sich der einflutige Abgaskanal an einer Verzweigung in eine erste Abgasflut und eine zweite Abgasflut aufteilt, und wobei in der ersten Abgasflut ein erster Partikelfilter und in der zweiten Abgasflut ein zweiter Partikelfilter angeordnet ist. Bevorzugt ist der Drei-Wege-Katalysator dabei motornah und die beiden Partikelfilter in einer Unterbodenlage eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Unter einer motornahen Anordnung wird in diesem Zusammenhang eine Anordnung des Drei-Wege-Katalysators in einem Abstand von maximal 60 cm, vorzugsweise maximal 30 cm, nach dem Auslass des Verbrennungsmotors verstanden. Die Partikelfilter weisen vorzugsweise eine drei-Wege-katalytisch wirksame Beschichtung auf, können in einer einfachen Version der vorliegenden Erfindung jedoch auch unbeschichtet ausgeführt sein.According to the invention the object is achieved by an exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine, wherein an exhaust passage downstream of an outlet of the internal combustion engine having a first portion in which the exhaust passage is designed einflutig and in which a three-way catalyst is arranged, wherein the exhaust passage downstream of the three -Wege catalyst has a second section, at which the single-flow exhaust passage divides at a branch into a first exhaust gas flow and a second exhaust gas flow, and wherein in the first exhaust gas flow, a first particulate filter and in the second exhaust gas flow, a second particulate filter is arranged. Preferably, the three-way Catalyst while close to the engine and the two particulate filter arranged in a bottom layer of a motor vehicle. In this context, an arrangement close to the engine is understood as meaning an arrangement of the three-way catalyst at a distance of not more than 60 cm, preferably not more than 30 cm, from the outlet of the internal combustion engine. The particulate filters preferably have a three-way catalytically active coating, but in a simple version of the present invention, they can also be made uncoated.

Durch die zweiflutige Ausführung kann der Gegendruck in der Abgasnachbehandlungsanlage auch bei hohen Volumenströmen gering gehalten werden, wodurch die Intervalle zwischen zwei notwendigen Regenerationen der Partikelfilter vergleichsweise lang gehalten werden können. Dies erhöht den Fahrkomfort eines Kraftfahrzeuges mit einem solchen Verbrennungsmotor und senkt den Mehrverbrauch des Motors, da der Anstieg des Abgasgegendrucks vergleichsweise langsam und gut kontrollierbar erfolgt.Due to the double-flow design, the back pressure in the exhaust aftertreatment system can be kept low even at high volume flows, whereby the intervals between two necessary regenerations of the particulate filter can be kept comparatively long. This increases the ride comfort of a motor vehicle with such an internal combustion engine and reduces the additional consumption of the engine, since the increase in the exhaust backpressure is comparatively slow and easy to control.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterbildungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors möglich.The features listed in the dependent claims advantageous improvements and developments of the specified in the independent claim exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine are possible.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Abgaskanal stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators mindestens ein Stellelement, vorzugsweise mindestens eine Abgasklappe, angeordnet ist, mit der ein Abgasstrom des Verbrennungsmotors zumindest im Wesentlichen durch die erste Abgasflut, durch die zweite Abgasflut oder durch beide Abgasfluten geleitet werden kann. Durch eine oder mehrere Stellelemente in dem Abgaskanal der Abgasnachbehandlungsanlage können die Partikelfilter wahlweise parallel oder sequenziell beladen und/oder regeneriert werden. Zudem kann ein beladener Partikelfilter aus Gründen des Bauteilschutzes, um einen unkontrollierten Rußabbrand in einer Schubphase des Verbrennungsmotors zu vermeiden, aus dem Abgasstrom des Verbrennungsmotors ausgekoppelt werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that in the exhaust passage downstream of the three-way catalyst at least one actuator, preferably at least one exhaust valve, is arranged, with an exhaust gas stream of the engine at least substantially through the first exhaust gas flow, through the second exhaust gas flow or through both exhaust gas flows can be passed. By one or more control elements in the exhaust passage of the exhaust aftertreatment system, the particulate filter can optionally be loaded in parallel or sequentially and / or regenerated. In addition, a loaded particulate filter for reasons of component protection, to avoid uncontrolled Rußabbrand in a coasting phase of the internal combustion engine, be coupled out of the exhaust stream of the internal combustion engine.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Stellelement, insbesondere eine Abgasklappe, an der Verzweigung angeordnet ist. Somit ist es mit nur einem Stellelement möglich, den Abgasstrom des Verbrennungsmotors gezielt durch beide Abgasfluten oder jeweils nur eine der beiden Abgasfluten zu führen. Dabei kann der Gegendruck in der Abgasanlage minimiert werden, indem der Abgasstrom bei Erreichen eines kritischen Beladungszustands des einen Partikelfilters in einer der Abgasfluten des Abgaskanals auf den unbeladenen Partikelfilter in der jeweils anderen Abgasflut umgeschaltet wird.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the adjusting element, in particular an exhaust gas flap, is arranged at the branch. Thus, it is possible with only one control element to selectively guide the exhaust gas flow of the internal combustion engine through both exhaust gas flows or only one of the two exhaust gas flows. In this case, the back pressure in the exhaust system can be minimized by the exhaust gas flow is switched upon reaching a critical load state of a particulate filter in one of the exhaust gas passages of the exhaust passage to the unloaded particulate filter in the other exhaust gas flow.

Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass in der ersten Abgasflut eine erste Abgasklappe und in der zweiten Abgasflut eine zweite Abgasklappe angeordnet ist, mit der die jeweiligen Abgasfluten gesperrt oder freigegeben werden können. Durch zwei separate Abgasklappen können die beiden Abgasfluten gezielt einzeln geöffnet und/oder geschlossen werden, sodass der Abgasstrom des Verbrennungsmotors entweder durch eine der Abgasfluten oder durch beide Abgasfluten geleitet wird. Zusätzlich eröffnet sich in einem Schubbetrieb des Verbrennungsmotors die Möglichkeit, die Bremsleistung der Motorbremse zu erhöhen, indem beide Abgasklappen geschlossen werden und der Staudruck stromaufwärts der Abgasklappen erhöht wird. Diese Möglichkeit besteht insbesondere dann, wenn die Abgasklappen stromaufwärts der Partikelfilter in den beiden Abgasfluten angeordnet sind, da in diesem Fall beide Partikelfilter im Wesentlichen aus dem Abgasstrom entkoppelt werden.Alternatively, it is advantageously provided that a first exhaust gas flap is arranged in the first exhaust gas flow and a second exhaust gas flap is arranged in the second exhaust gas flow, with which the respective exhaust gas flows can be blocked or released. By means of two separate exhaust flaps, the two exhaust gas floods can be selectively opened and / or closed individually so that the exhaust gas flow of the internal combustion engine is conducted either through one of the exhaust gas flows or through both exhaust gas flows. In addition, in a coasting operation of the internal combustion engine opens up the possibility of increasing the braking performance of the engine brake by both exhaust valves are closed and the back pressure upstream of the exhaust valves is increased. This possibility exists in particular when the exhaust flaps are arranged upstream of the particulate filter in the two exhaust gas flows, since in this case both particulate filters are substantially decoupled from the exhaust gas flow.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Abgasklappen in den beiden Fluten jeweils in Strömungsrichtung stromabwärts des Partikelfilters angeordnet sind. Durch ein Anordnung der Abgasklappen in den zwei Fluten jeweils stromabwärts des Partikelfilters kann die thermische Belastung der Abgasklappen gering gehalten werden. Dadurch können vergleichsweise einfache und kostengünstige Werkstoffe für die Abgasklappen verwendet werden und auf teure, hochtemperaturfeste Speziallegierungen verzichtet werden.It is particularly preferred if the exhaust valves are arranged in the two floods in the flow direction downstream of the particulate filter. By arranging the exhaust flaps in the two floods downstream of the particulate filter, the thermal load of the exhaust valves can be kept low. As a result, comparatively simple and cost-effective materials for the exhaust gas flaps can be used and expensive, high-temperature resistant special alloys can be dispensed with.

In einer weiteren bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators mindestens eine Einleitstelle zur Einbringung von Sekundärluft in den Abgaskanal vorgesehen ist. Durch die Einleitung von Sekundärluft in Verbindung mit einer katalytischen Beschichtung der Partikelfilter ist ein gezieltes Beheizen des Partikelfilters durch eine Kombination aus Sekundärluft und unterstöchiometrischem Verbrennungsluftverhältnis des Verbrennungsmotors möglich. Dabei werden die unverbrannten oder teilverbrannten Kraftstoffbestandteile des Verbrennungsgemischs auf der katalytisch wirksamen Oberfläche des Partikelfilters exotherm umgesetzt, sodass sich der Partikelfilter schneller erwärmt und zuverlässig seine zur Regeneration notwendige Temperatur erreicht.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that at least one introduction point for introducing secondary air into the exhaust gas passage is provided downstream of the three-way catalytic converter. By introducing secondary air in conjunction with a catalytic coating of the particulate filter targeted heating of the particulate filter by a combination of secondary air and substoichiometric combustion air ratio of the engine is possible. The unburned or partially combusted fuel constituents of the combustion mixture are exothermically reacted on the catalytically active surface of the particulate filter, so that the particulate filter heats up faster and reliably reaches its temperature necessary for regeneration.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einleitstelle in dem einflutigen Abschnitt des Abgaskanals stromaufwärts der Verzweigung liegt. Bei einer Position der Einleitstelle von Sekundärluft stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators und stromaufwärts der Verzweigung ist nur eine Einleitstelle zur Beheizung beider Abgasfluten notwendig. Dadurch werden weniger Bauteile benötigt und das Sekundärluftsystem kann kostengünstiger ausgeführt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, provision is made for the point of introduction to be located in the single-flow section of the exhaust gas duct upstream of the branching. At a position of the secondary air introduction point downstream of the three-way catalyst and upstream of the Branching is only a point of introduction to heat both exhaust gas flows necessary. As a result, fewer components are needed and the secondary air system can be made cheaper.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in jeder der Abgasfluten stromabwärts der Verzweigung und stromaufwärts des jeweiligen Partikelfilters eine Einleitstelle zur Einbringung von Sekundärluft in den Abgaskanal vorgesehen ist. Durch zwei separate Einleitstellen zur Einbringung von Sekundärluft in den beiden Abgasfluten kann die Lauflänge zwischen der Sekundärlufteinbringung und dem katalytisch beschichteten Partikelfilter reduziert werden. Dabei können die beiden Abgasfluten unabhängig von einander mit Sekundärluft versorgt werden.According to an alternative embodiment of the invention it is provided that in each of the exhaust gas flows downstream of the branching and upstream of the respective particulate filter, a point of introduction for introducing secondary air into the exhaust gas channel is provided. By means of two separate introduction points for introducing secondary air into the two exhaust gas flows, the run length between the secondary air introduction and the catalytically coated particle filter can be reduced. The two flue gases can be supplied with secondary air independently of each other.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Einleitstellen in den unterschiedlichen Abgasfluten über eine gemeinsame Sekundärluftquelle versorgt werden. Werden beide Einleitstellen von einer gemeinsamen Sekundärluftquelle, insbesondere von einer gemeinsamen Sekundärluftpumpe versorgt, so kann auf eine zweite Sekundärluftpumpe verzichtet werden. Dies senkt die Kosten für das Sekundärluftsystem.It is particularly preferred if the discharge points are supplied in the different exhaust gas flows via a common secondary air source. If both discharge points are supplied by a common secondary air source, in particular by a common secondary air pump, it is possible to dispense with a second secondary air pump. This lowers the cost of the secondary air system.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Beladung und/oder Regeneration von mindestens zwei Partikelfiltern in einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors vorgeschlagen, in welcher stromabwärts eines Auslasses des Verbrennungsmotors der Abgaskanal einflutig ausgeführt ist und das Abgas des Verbrennungsmotors durch einen Drei-Wege-Katalysator geleitet wird, wobei sich der Abgaskanal stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators an einer Verzweigung in eine erste Abgasflut und eine zweite Abgasflut aufteilt, wobei in jeder der beiden Abgasfluten jeweils ein Partikelfilter angeordnet ist, und wobei in einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors zumindest einer der Partikelfilter mit den bei der Verbrennung im Verbrennungsmotor entstehenden Rußpartikeln beladen wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, den Anstieg des Abgasgegendruckes während der Beladung der Partikelfilter gering zu halten und somit negative Effekte wie einen Kraftstoffmehrverbrauch, Leistungseinbußen oder Einbußen in der Laufruhe des Verbrennungsmotors zu reduzieren.According to the invention, a method for loading and / or regeneration of at least two particulate filters in an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine is proposed in which downstream of an outlet of the internal combustion engine, the exhaust duct is designed to be single-flow and the exhaust gas of the internal combustion engine is passed through a three-way catalyst, wherein the exhaust duct downstream of the three-way catalytic converter divides at a branch into a first exhaust gas flow and a second exhaust gas flow, wherein in each of the two exhaust gas flows in each case a particle filter is arranged, and wherein in a normal operation of the internal combustion engine at least one of the particulate filter with those during combustion in the internal combustion engine resulting soot particles is loaded. By the method according to the invention, it is possible to keep the increase of the exhaust back pressure during the loading of the particulate filter low and thus to reduce negative effects such as increased fuel consumption, power losses or losses in the smoothness of the internal combustion engine.

In einer Verbesserung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Abgasstrom durch die Partikelfilter durch zumindest ein Stellelement in der Abgasnachbehandlungsanlage stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators gesteuert wird. Durch eine oder mehrere Stellelemente in dem Abgaskanal der Abgasnachbehandlungsanlage können die Partikelfilter wahlweise parallel oder sequenziell beladen und/oder regeneriert werden. Zudem kann ein beladener Partikelfilter aus Gründen des Bauteilschutzes, um einen unkontrollierten Rußabbrand in einer Schubphase des Verbrennungsmotors zu vermeiden, aus dem Abgasstrom des Verbrennungsmotors ausgekoppelt werden. Zudem ergeben sich zusätzliche Freiheitsgrade in der Regenerationsstrategie der Partikelfilter.In an improvement of the method is provided that the exhaust gas flow through the particulate filter is controlled by at least one actuator in the exhaust aftertreatment system downstream of the three-way catalyst. By one or more control elements in the exhaust passage of the exhaust aftertreatment system, the particulate filter can optionally be loaded in parallel or sequentially and / or regenerated. In addition, a loaded particulate filter for reasons of component protection, to avoid uncontrolled Rußabbrand in a coasting phase of the internal combustion engine, be coupled out of the exhaust stream of the internal combustion engine. In addition, additional degrees of freedom result in the regeneration strategy of the particle filter.

Bevorzugt ist dabei, wenn in einem ersten Betriebszustand des Verbrennungsmotors, insbesondere in einem (unteren) Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors eine der Abgasfluten geöffnet ist und die jeweils andere Abgasflut geschlossen ist oder geschlossen wird. In einem Teillastbetrieb, insbesondere nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors kann ein moderater, niedriger Abgasvolumenstrom durch einen der beiden Partikelfilter hinreichend gereinigt werden, ohne dass es zu einem unzulässigen Anstieg des Abgasgegendrucks kommt. Dies bietet den Vorteil, dass der weitere Partikelfilter in der jeweils anderen Abgasflut im Wesentlichen unbeladen zurückgehalten werden kann und somit entweder in einem folgenden Betriebszustand zur Absenkung des Abgasgegendrucks oder zum Bauteilschutz des beladenen Partikelfilters in einer für den beladenen Partikelfilter kritischen Betriebssituation des Verbrennungsmotors genutzt werden kann.It is preferred if, in a first operating state of the internal combustion engine, in particular in a (lower) part-load operation of the internal combustion engine, one of the exhaust gas flows is opened and the respective other exhaust gas flow is closed or closed. In a partial load operation, in particular after a cold start of the internal combustion engine, a moderate, low exhaust gas volume flow can be sufficiently cleaned by one of the two particle filters, without causing an impermissible increase in the exhaust backpressure. This has the advantage that the further particulate filter can be retained in the other exhaust gas substantially unladen and thus either in a subsequent operating state to lower the exhaust back pressure or for component protection of the loaded particulate filter in a critical for the loaded particulate filter operating situation of the engine can be used ,

Gemäß einer weiteren Verbesserung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in einem zweiten Betriebszustand des Verbrennungsmotors, insbesondere bei einer Regeneration des Partikelfilters, die Abgasflut mit dem stärker beladenen Partikelfilter geöffnet ist, und die jeweils andere Abgasflut mit dem weniger stark beladenen Partikelfilter geschlossen ist oder geschlossen wird. In einem Teillastbetrieb ist es vorteilhaft, den Abgasstrom nur durch die Abgasflut mit dem beladenen Partikelfilter zu führen, um möglichst geringe Abwärmeverluste zu haben und den beladenen Partikelfilter somit möglichst schnell auf seine zur Regeneration notwendige Temperatur aufheizen zu können.According to a further improvement of the method, it is provided that in a second operating state of the internal combustion engine, in particular in a regeneration of the particulate filter, the exhaust gas flow is opened with the more heavily laden particulate filter, and the other exhaust gas flow is closed or closed with the less heavily loaded particulate filter , In a partial load operation, it is advantageous to guide the exhaust gas flow only through the exhaust gas flow with the loaded particulate filter in order to have the lowest possible waste heat losses and thus to heat the loaded particulate filter as quickly as possible to its temperature necessary for regeneration.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Abgasflut mit dem weniger stark beladenen Partikelfilter geöffnet wird, wenn der Verbrennungsmotor in einem dritten Betriebszustand mit einer höheren Last als im zweiten Betriebszustand betrieben wird, und die Leistung des Verbrennungsmotors oder der Abgasgegendruck in der Abgasflut mit dem stärker beladenen Partikelfilter einen Schwellenwert übersteigt. Übersteigt das Abgasvolumen und/oder der Abgasgegendruck aufgrund einer Erhöhung der Leistungsanforderung an den Verbrennungsmotor einen kritischen Schwellenwert, wird zusätzlich die zweite Abgasflut geöffnet, um den Abgasgegendruck abzusenken und den Strömungsquerschnitt stromabwärts der Verzweigung zu vergrößern.It is particularly preferred if the exhaust gas flow is opened with the less heavily loaded particulate filter, when the internal combustion engine is operated in a third operating state with a higher load than in the second operating state, and the power of the engine or the exhaust back pressure in the exhaust gas flow with the more heavily loaded Particle filter exceeds a threshold. If the exhaust gas volume and / or the exhaust gas backpressure exceeds a critical threshold due to an increase in the power demand on the internal combustion engine, the second exhaust gas flow is additionally opened in order to lower the exhaust back pressure and increase the flow cross section downstream of the branching.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Verbesserung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in einem vierten Betriebszustand, insbesondere in einer Schubphase des Verbrennungsmotors bei hohen Partikelfiltertemperaturen des stärker beladenen Partikelfilters die Abgasflut mit dem stärker beladenen Partikelfilter geschlossen wird und der Abgasstrom über die jeweils andere Abgasflut mit dem im Wesentlichen unbeladenen Partikelfilter geleitet wird. Wird der Verbrennungsmotor nach einem Hochlast- oder Volllastbetrieb, in dem beide Abgasfluten geöffnet waren, plötzlich in einem Schubbetrieb betrieben, wird durch den ungefeuerten Verbrennungsmotor Sauerstoff in den stark aufgeheizten Abgaskanal gefördert. Dies kann dazu führen, dass es bei einem beladenen Partikelfilter zu einem unkontrollierten Abbrand des Rußes und somit zu einer Schädigung des Partikelfilters kommen kann. Um dies zu vermeiden, wird der Abgasstrom über den leeren Partikelfilter in der zweiten Abgasflut geleitet, und die erste Abgasflut mit dem beladenen Partikelfilter gesperrt, um den Partikelfilter in der ersten Abgasflut vor einer thermischen Schädigung durch einen unkontrollierten Rußabbrand zu schützen.According to a further, advantageous improvement of the method it is provided that in a fourth operating state, in particular in a coasting phase of the internal combustion engine at high particulate filter temperatures of the more heavily laden particulate filter, the exhaust gas flow is closed with the more heavily laden particulate filter and the exhaust gas stream is passed via the respective other exhaust gas flow with the substantially unloaded particulate filter. If the internal combustion engine is operated suddenly in a coasting operation after a high-load or full-load operation, in which both exhaust gas flows were opened, oxygen is conveyed into the strongly heated exhaust gas channel by the unburned internal combustion engine. This can lead to an uncontrolled burnup of the soot and thus damage to the particulate filter in the case of a loaded particulate filter. To avoid this, the exhaust gas flow is passed through the empty particulate filter in the second exhaust gas flow, and the first exhaust gas flow is blocked with the loaded particulate filter in order to protect the particulate filter in the first exhaust gas flow from thermal damage due to uncontrolled Rußabbrand.

In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass nach einer Betriebsphase, in der der Abgasstrom des Verbrennungsmotors parallel durch beide Abgasfluten geleitet wird und beide Partikelfilter beladen werden, eine Regeneration der Partikelfilter zeitlich nacheinander erfolgt, und der jeweils andere Partikelfilter durch eine Stellung des Stellelements oder der Stellelemente aus dem Abgasstrom des Verbrennungsmotors ausgekoppelt wird. Durch eine sequenzielle Regeneration der Partikelfilter wird sichergestellt, dass zumindest einer der Partikelfilter kalt und aus dem Abgasstrom ausgekoppelt ist, um kurzfristig als Bauteilschutzmaßnahme oder zur Vergrößerung des Strömungsquerschnitts zugeschaltet werden kann.In an alternative embodiment of the method, it is provided that after an operating phase in which the exhaust gas flow of the internal combustion engine is passed in parallel through both exhaust gas flows and both particle filters are loaded, a regeneration of the particulate filter takes place in succession, and the other particulate filter by a position of the control element or the adjusting elements is coupled out of the exhaust gas stream of the internal combustion engine. Sequential regeneration of the particulate filters ensures that at least one of the particulate filters is decoupled cold and out of the exhaust gas flow, so that it can be switched on at short notice as a component protection measure or to increase the flow cross section.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Dabei sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion in den Zeichnungen jeweils mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Es zeigen:

  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage;
  • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage mit einer zentralen Abgasklappe;
  • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage, wobei an den einflutigen Abschnitt des Abgaskanals eine Einleitstelle für Sekundärluft vorgesehen ist;
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage, wobei an den beiden Abgasfluten jeweils eine Einleitstelle für Sekundärluft vorgesehen ist;
  • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage, wobei an beiden Abgasfluten jeweils eine Einleitstelle für Sekundärluft vorgesehen ist, welche aus einer gemeinsamen Sekundärluftquelle gespeist werden;
  • 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage, wobei an den beiden Abgasfluten jeweils eine Einleitstelle für Sekundärluft vorgesehen ist, jedoch nur eine Abgasflut eine Abgasklappe aufweist;
  • 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage, wobei an den einflutigen Abschnitt des Abgaskanals eine Einleitstelle für Sekundärluft vorgesehen ist, jedoch nur eine Abgasflut eine Abgasklappe aufweist;
  • 8 eine Beladung eines Partikelfilters in einem ersten Betriebszustand des Verbrennungsmotors;
  • 9 eine parallele Beladung beider Partikelfilter in einem weiteren Betriebszustand des Verbrennungsmotors;
  • 10 ein Steuerdiagramm zur Stellung der Abgasklappen in Abhängigkeit des Abgasgegendrucks und des Abgasvolumenstroms;
  • 11 eine Regeneration des ersten Partikelfilters in einem zweiten Betriebszustand des Verbrennungsmotors;
  • 12 eine Regeneration des ersten Partikelfilters in einem dritten Betriebszustand des Verbrennungsmotors; und
  • 13 eine Unterbrechung der Regeneration des ersten Partikelfilters in einem vierten Betriebszustand des Verbrennungsmotors zum Bauteilschutz des beladenen Partikelfilters.
The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. The same components or components with the same function in the drawings are each identified by the same reference numerals. Show it:
  • 1 a first embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention;
  • 2 a further embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention with a central exhaust flap;
  • 3 a further embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention, wherein at the einflutigen portion of the exhaust passage, a discharge point for secondary air is provided;
  • 4 a further embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention, wherein in each case a discharge point for secondary air is provided at the two exhaust gas flows;
  • 5 a further embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention, wherein in each case a discharge point for secondary air is provided at both exhaust gas flows, which are fed from a common secondary air source;
  • 6 a further embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention, wherein in each case a discharge point for secondary air is provided at the two exhaust gas flows, but only one exhaust gas flow has an exhaust gas flap;
  • 7 a further embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention, wherein at the einflutigen portion of the exhaust passage, a discharge point for secondary air is provided, but only an exhaust gas flow has an exhaust valve;
  • 8th a loading of a particulate filter in a first operating state of the internal combustion engine;
  • 9 a parallel loading of the two particulate filters in a further operating state of the internal combustion engine;
  • 10 a control diagram for the position of the exhaust valves as a function of the exhaust back pressure and the exhaust gas flow rate;
  • 11 a regeneration of the first particulate filter in a second operating state of the internal combustion engine;
  • 12 a regeneration of the first particulate filter in a third operating state of the internal combustion engine; and
  • 13 an interruption of the regeneration of the first particulate filter in a fourth operating state of the internal combustion engine for component protection of the loaded particulate filter.

1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10 für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise einen mit Zündkerzen fremdgezündeten Verbrennungsmotor 10 nach dem Ottoprinzip, welcher mit seinem Auslass 14 mit einer Abgasnachbehandlungsanlage 12 verbunden ist. Der Auslass 14 umfasst einen Abgaskrümmer, welcher die Abgase der unterschiedlichen Brennräume des Verbrennungsmotors einem Abgaskanal 20 der Abgasnachbehandlungsanlage 12 zuführt. Der Abgaskanal 20 ist stromabwärts des Auslasses 14 einflutig ausgeführt, wobei in dem Abgaskanal 20 motornah ein Drei-Wege-Katalysator 18 angeordnet ist. Der Abgaskanal 20 teilt sich stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators 18 an einer Verzweigung 36 in eine erste Abgasflut 22 und eine zweite Abgasflut 24. Dabei bildet der Bereich des Abgaskanals 20 von dem Auslass 14 bis zur Verzweigung 36 einen ersten Abschnitt 52, und der Bereich stromabwärts der Verzweigung 36 einen zweiten Abschnitt 54 des Abgaskanals 20. In der ersten Abgasflut 22 ist stromabwärts der Verzweigung 36 ein erster Partikelfilter 26 und in der zweiten Abgasflut 24 stromabwärts der Verzweigung 36 ein zweiter Partikelfilter 28 angeordnet. In der ersten Abgasflut 22 ist stromabwärts des ersten Partikelfilters 26 eine erste Abgasklappe 32 angeordnet, mit welcher die erste Abgasflut 22 gesperrt werden kann. In der zweiten Abgasflut 24 ist stromabwärts des zweiten Partikelfilters 28 eine zweite Abgasklappe 34 angeordnet, mit welcher die zweite Abgasflut 24 gesperrt werden kann. Alternativ können die Abgasklappen 32, 34 in den beiden Abgasfluten 22, 24 auch stromabwärts der Verzweigung 36 und stromaufwärts der Partikelfilter 26, 28 angeordnet werden. Eine Anordnung stromabwärts der Partikelfilter 26, 28 hat jedoch den Vorteil, dass die thermische Belastung auf die Abgasklappen 32, 34 reduziert ist und hier gegebenenfalls günstigere Werkstoffe eingesetzt werden können, welche eine geringere Temperaturfestigkeit aufweisen. 1 shows an internal combustion engine 10 for a motor vehicle, preferably a combustion engine spark-ignited with spark plugs 10 according to the Otto principle, which with its outlet 14 with an exhaust aftertreatment system 12 connected is. The outlet 14 comprises an exhaust manifold, which the exhaust gases of the different combustion chambers of the internal combustion engine an exhaust passage 20 the exhaust aftertreatment system 12 supplies. The exhaust duct 20 is downstream of the outlet 14 executed in single-flow, wherein in the exhaust passage 20 close to the engine, a three-way catalyst 18 is arranged. The exhaust duct 20 shares downstream of the three-way catalyst 18 at a junction 36 in a first exhaust gas flow 22 and a second exhaust gas flow 24 , The area of the exhaust gas channel forms 20 from the outlet 14 to the junction 36 a first section 52 , and the area downstream of the branch 36 a second section 54 the exhaust duct 20 , In the first flood of the exhaust 22 is downstream of the junction 36 a first particle filter 26 and in the second exhaust gas flow 24 downstream of the junction 36 a second particle filter 28 arranged. In the first flood of the exhaust 22 is downstream of the first particulate filter 26 a first exhaust flap 32 is arranged, with which the first exhaust gas flow 22 can be locked. In the second exhaust gas flow 24 is downstream of the second particulate filter 28 a second exhaust flap 34 arranged, with which the second exhaust gas flow 24 can be locked. Alternatively, the exhaust valves 32 . 34 in the two exhaust fumes 22 . 24 also downstream of the junction 36 and upstream of the particulate filters 26 . 28 to be ordered. An arrangement downstream of the particulate filter 26 . 28 However, it has the advantage that the thermal load on the exhaust flaps 32 . 34 is reduced and, where appropriate, cheaper materials can be used, which have a lower temperature resistance.

In 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage 12 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 ausgeführt, ist hier anstelle der beiden Abgasklappen 32, 34 ein zentrales Stellelement 30, vorzugsweise eine Abgasklappe 30, an der Verzweigung 36 angeordnet, mit welcher der Abgasstrom des Verbrennungsmotors 10 wahlweise in die erste Abgasflut 22, in die zweite Abgasflut 24 oder in beide Abgasfluten 22, 24 eingeleitet werden kann.In 2 is an alternative embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention 12 shown. With essentially the same structure as 1 running, here is instead of the two exhaust flaps 32 . 34 a central actuator 30, preferably an exhaust flap 30 at the junction 36 arranged, with which the exhaust gas flow of the internal combustion engine 10 optionally in the first exhaust gas flow 22 , in the second exhaust gas flow 24 or in both exhaust fumes 22 . 24 can be initiated.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage 12. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 ausgeführt, ist in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich in dem einflutigen ersten Abschnitt 52 des Abgaskanals 20 stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators 18 und stromaufwärts der Verzweigung 36 eine Einleitstelle 46 zur Einleitung von Sekundärluft vorgesehen. Die Sekundärluft wird durch eine Sekundärluftquelle 38, vorzugsweise durch eine Sekundärluftpumpe 40, bereitgestellt und an der Einleitstelle 46 in den Abgaskanal 20 eingeleitet, um ein Aufheizen der Partikelfilter 26, 28 auf eine Regenerationstemperatur zu unterstützen und/oder den zur Oxidation der in den Partikelfiltern 26, 28 zurückgehaltenen Rußpartikel notwendigen Sauerstoff zur Verfügung zu stellen. 3 shows a further embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention 12 , With essentially the same structure as 1 is executed in this embodiment, in addition, in the single-flow first section 52 the exhaust duct 20 downstream of the three-way catalyst 18 and upstream of the junction 36 a discharge point 46 provided for the introduction of secondary air. The secondary air is through a secondary air source 38 , preferably by a secondary air pump 40 , provided and at the discharge point 46 in the exhaust duct 20 initiated to heat up the particulate filter 26 . 28 to support a regeneration temperature and / or the oxidation of the in the particulate filters 26 . 28 retained soot particles necessary oxygen to provide.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage 12 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 3 beschrieben, sind in diesem Ausführungsbeispiel anstelle der einen Einleitstelle 46 stromaufwärts der Verzweigung 36 in jeder Abgasflut 22, 24, stromabwärts der Verzweigung 36 und stromaufwärts des jeweiligen Partikelfilters 26, 28 eine Einleitstelle 48, 50 zur Einleitung von Sekundärluft in die jeweilige Abgasflut 22, 24 des Abgaskanals 20 vorgesehen. Dabei werden die beiden Einleitstellen 48, 50 über zwei Sekundärluftpumpen 42, 44 unabhängig voneinander mit Sekundärluft versorgt.In 4 is another embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention 12 shown. With essentially the same structure as 3 are described in this embodiment instead of a discharge point 46 upstream of the junction 36 in every flood of exhaust 22 . 24 , downstream of the junction 36 and upstream of the respective particulate filter 26 . 28 a discharge point 48 . 50 for introducing secondary air into the respective exhaust gas flow 22 . 24 the exhaust duct 20 intended. In the process, the two discharge points become 48 . 50 via two secondary air pumps 42 . 44 independently supplied with secondary air.

In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage 12 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 4 ausgeführt, werden die beiden Einleitstellen 48, 50 in diesem Ausführungsbeispiel aus einer gemeinsamen Sekundärluftquelle 38, vorzugsweise einer gemeinsamen Sekundärluftpumpe 40, gespeist.In 5 is another embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention 12 shown. With essentially the same structure as 4 executed, the two discharge points 48 . 50 in this embodiment, from a common secondary air source 38 , preferably a common secondary air pump 40 , fed.

In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage 12 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Ausbau wie zu 4 ausgeführt, ist in der ersten Abgasflut 22 stromabwärts des ersten Partikelfilters 26 keine Abgasklappe 32 angeordnet, sondern lediglich eine Abgasklappe 34 in der zweiten Abgasflut 24 stromabwärts des zweiten Partikelfilters 28. Alternativ kann auch die zweite Abgasflut 24 abgasklappenfrei ausgeführt werden und lediglich eine Abgasklappe 32 in der ersten Abgasflut 22 stromabwärts des ersten Partikelfilters 26 vorgesehen werden.In 6 is another embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention 12 shown. With substantially the same expansion as too 4 executed, is in the first exhaust gas flow 22 downstream of the first particulate filter 26 no exhaust flap 32 arranged, but only an exhaust flap 34 in the second exhaust gas flow 24 downstream of the second particulate filter 28 , Alternatively, the second exhaust gas flow can also be used 24 be performed without exhaust valves and only one exhaust flap 32 in the first flood of the exhaust 22 downstream of the first particulate filter 26 be provided.

In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungsanlage 12 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 3 ausgeführt, ist in der ersten Abgasflut 22 stromabwärts des ersten Partikelfilters 26 keine Abgasklappe 32 angeordnet, sondern lediglich eine Abgasklappe 34 in der zweiten Abgasflut 24 stromabwärts des zweiten Partikelfilters 28. Alternativ kann auch die zweite Abgasflut 24 abgasklappenfrei ausgeführt werden und lediglich eine Abgasklappe 32 in der ersten Abgasflut 22 stromabwärts des ersten Partikelfilters 26 vorgesehen werden.In 7 is another embodiment of an exhaust aftertreatment system according to the invention 12 shown. With essentially the same structure as 3 executed, is in the first exhaust gas flow 22 downstream of the first particulate filter 26 no exhaust flap 32 arranged, but only an exhaust flap 34 in the second exhaust gas flow 24 downstream of the second particulate filter 28 , Alternatively, the second exhaust gas flow can also be used 24 be performed without exhaust valves and only one exhaust flap 32 in the first flood of the exhaust 22 downstream of the first particulate filter 26 be provided.

Insbesondere bei Hochleistungsvarianten von Verbrennungsmotoren 10 mit hohen Abgasmassenströmen kann ein Partikelfilter in einer einflutigen Abgasnachbehandlungsanlage 12 zu einer Erhöhung des Abgasgegendrucks führen. Kritisch wird dies insbesondere dann, wenn konstruktivbedingt der Querschnitt des Abgaskanals 20 und der Durchmesser des Partikelfilters eingeschränkt sind. Durch eine Aufteilung des Abgaskanals 20 auf zwei Abgasfluten 22, 24 stromabwärts eines motornahen Drei-Wege-Katalysators 18 mit jeweils einem in Unterbodenlage eines Kraftfahrzeugs verbauten Partikelfilter 26, 28 in jeder der Abgasfluten 22, 24 kann der Abgasgegendruck deutlich reduziert werden. Dabei ergeben sich durch zwei separate Partikelfilter 26, 28 in den beiden Abgasfluten 22, 24 zusätzliche Freiheitsgrade bei der Regeneration der Partikelfilter 26, 28 sowie bezüglich Bauteilschutzmaßnahmen, um einen unkontrollierten Rußabbrand auf einem der Partikelfilter 26, 28 und somit eine thermische Schädigung zu vermeiden. So kann beispielsweise ein gefeuerter Schubbetrieb eines beladenen Partikelfilters 26, 28 durch eine getrennte Regeneration der beiden Partikelfilter 26, 28 in den beiden Abgasfluten 22, 24 vermieden werden, wenn ein entsprechender Bauteilschutz erforderlich ist.Especially with high performance variants of internal combustion engines 10 With high exhaust gas mass flows, a particulate filter in a single-flow exhaust aftertreatment system 12 can lead to an increase in the exhaust backpressure. This becomes critical especially if the design of the cross section of the exhaust duct 20 and the diameter of the particulate filter are limited. By a division of the exhaust gas channel 20 on two exhaust fumes 22 . 24 downstream of a close-coupled three-way catalyst 18 each with one in Unterbodenlage a motor vehicle built particle filter 26 . 28 in each of the exhaust fumes 22 . 24 the exhaust back pressure can be significantly reduced. This results from two separate particle filters 26 . 28 in the two exhaust fumes 22 . 24 additional degrees of freedom in the regeneration of the particle filter 26 . 28 as well as with regard to component protection measures in order to prevent uncontrolled soot combustion on one of the particle filters 26, 28 and thus thermal damage. For example, a fired overrun operation of a loaded particulate filter 26 . 28 by a separate regeneration of the two particle filters 26 . 28 in the two exhaust fumes 22 . 24 be avoided if a corresponding component protection is required.

In 8 ist eine Beladung des ersten Partikelfilters 26 in der ersten Abgasflut 22 bei einem Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors 10 dargestellt. In der Teillast treten vergleichsweise geringe Abgasmassenströme auf, sodass der komplette Abgasstrom durch die erste Abgasflut 22 geführt und durch den ersten Partikelfilter 26 gereinigt werden kann, ohne dass es zu einem starken Anstieg des Abgasgegendrucks kommt. Mit zunehmender Beladung des ersten Partikelfilters 26 können bei Erreichen eines Schwellenwertes für die Beladung und/oder den Abgasgegendruck die Abgasklappen 32, 34 derart gestellt werden, dass nun die erste Abgasflut (mit dem beladenen ersten Partikelfilter 26) gesperrt ist und die zweite Abgasflut 24 mit dem noch unbeladenen zweiten Partikelfilter 28 geöffnet wird. Dadurch wird der zweite Partikelfilter 28 in der zweiten Abgasflut 24 nach dem ersten Partikelfilter 26 in der ersten Abgasflut beladen, wodurch eine seltenere Einleitung einer Regeneration der Partikelfilter als bei einer einflutigen Abgasnachbehandlungsanlage 12 möglich ist, ohne dass der Abgasgegendruck unzulässig stark ansteigt.In 8th is a load of the first particulate filter 26 in the first flood of the exhaust 22 at a partial load operation of the internal combustion engine 10 shown. In the partial load, comparatively small exhaust gas mass flows occur, so that the complete exhaust gas flow is guided through the first exhaust gas flow 22 and through the first particle filter 26 can be cleaned without causing a large increase in the exhaust back pressure. With increasing loading of the first particle filter 26 Upon reaching a threshold value for the loading and / or the exhaust back pressure the exhaust valves 32 . 34 be made such that now the first exhaust gas flow (with the loaded first particulate filter 26 ) is locked and the second exhaust gas flow 24 with the still empty second particle filter 28 is opened. Thereby, the second particulate filter 28 in the second exhaust gas flow 24 after the first particle filter 26 loaded in the first exhaust gas flow, creating a rarer initiate a regeneration of the particulate filter than in a single-flow exhaust aftertreatment system 12 is possible without the exhaust back pressure rises inadmissible.

In 9 ist die Beladung der Partikelfilter 26, 28 in einem Hochlast- oder Volllastbetrieb des Verbrennungsmotors 10 dargestellt. Dazu sind die beiden Abgasklappen 32, 34 in den beiden Abgasfluten 22, 24 geöffnet, sodass das Abgas des Verbrennungsmotors 10 parallel durch die ersten Abgasflut 22 und die zweite Abgasflut 24 strömt. Dadurch wird der Strömungsquerschnitt im Abgaskanal 20 stromabwärts der Verzweigung 36 vergrößert, wodurch der Abgasgegendruck reduziert werden kann beziehungsweise trotz Volllast nur moderat ansteigt. Dabei werden beide Partikelfilter 26, 28 parallel beladen. Alternativ kann der Abgasstrom des Verbrennungsmotors 10 auch durch ein zentrales Steuerelement an der Verzweigung 36 auf die beiden Abgasfluten 22, 24 aufgeteilt werden.In 9 is the loading of the particle filters 26 . 28 in a high load or full load operation of the internal combustion engine 10 shown. These are the two exhaust valves 32 . 34 in the two exhaust fumes 22 . 24 opened, so that the exhaust gas of the internal combustion engine 10 parallel through the first exhaust gas flow 22 and the second exhaust tide 24 flows. As a result, the flow cross section in the exhaust passage 20 downstream of the junction 36 increased, whereby the exhaust backpressure can be reduced or increases only moderately despite full load. Both particle filters are used 26 . 28 loaded in parallel. Alternatively, the exhaust gas flow of the internal combustion engine 10 also by a central control at the junction 36 on the two exhaust fumes 22 . 24 be split.

In 10 ist ein Steuerdiagramm zur Stellung der Abgasklappen während der Beladung der Partikelfilter 26, 28 in Abhängigkeit des Abgasgegendrucks und des Abgasvolumenstroms des Verbrennungsmotors 10 dargestellt. Dabei ist das Abgasvolumenstrom V auf der Abszisse und der Abgasgegendruck pG auf der Ordinate aufgetragen. Bei geringen Abgasvolumina ist nur die erste Abgasflut 22 oder die zweite Abgasflut 24 geöffnet und die jeweils andere Abgasflut 22, 24 durch die entsprechende Abgasklappe 32, 34 verschlossen. Der Verlauf des Abgasgegendrucks bei geöffneter erster Abgasflut 22 und geschlossener zweiter Abgasflut 24 ist in der Kurve p1 dargestellt. Dabei ist in dem Kurvenabschnitt p1* zu erkennen, dass der Abgasgegendruck im hohen Lastbereich bei nur einer geöffneten Abgasflut 22, 24 den maximal zulässigen Abgasgegendruck pmax übersteigen würde. Übersteigt der Abgasgegendruck pG einen Schwellenwert ps, so wird zusätzlich die zweite Abgasklappe 32, 34 geöffnet und der Abgasstrom verteilt sich auf beide Abgasfluten 22, 24 des Abgaskanals 20. Der Abgasgegendruck bei beiden geöffneten Abgasfluten ist in der Kurve p1+2 dargestellt. Somit wird sichergestellt, dass auch bei Erreichen der Nennleistung PN im Volllastbetrieb des Verbrennungsmotors 10 der Abgasgegendruck pG unterhalb des maximal zulässigen Gegendrucks pmax bleibt. Prinzipiell kann über das gesamte Kennfeld des Verbrennungsmotors 10 während der Beladungsphase der Partikelfilter 26, 28 mit zwei geöffneten Abgasklappen 32, 34 gefahren werden. Dann werden beide Partikelfilter 26, 28 nahezu gleich mit den Rußpartikeln des Verbrennungsmotors 10 beladen. Alternativ kann, insbesondere bei einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 10, eine der beiden Abgasklappen 32, 34 verschlossen werden und der gesamte Abgasstrom des Verbrennungsmotors 10 über nur eine der Abgasfluten 22, 24 geführt werden. Dadurch wird nur einer der Partikelfilter 26, 28 mit den beim Kaltstart emittierten Rußpartikeln beladen. Der jeweils andere Partikelfilter 26, 28 in der verschlossenen Abgasflut 22, 24 bleibt im Wesentlichen unbeladen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass in einer Teillastregenerationsphase der gesamte Abgasmassenstrom über den beladenen Partikelfilter 22, 24 geleitet wird und somit durch den hohen Wärmestrom eine sehr schnelle und effektive Regeneration des Partikelfilters 26, 28 möglich ist. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit einer effektiven Bauteilschutzmaßnahme des beladenen Partikelfilters 26, indem in kritischen Phasen des Motorbetriebs das Abgas des Verbrennungsmotors 10 über den unbeladenen Partikelfilter 28 geleitet wird.In 10 is a control diagram for the position of the exhaust valves during the loading of the particulate filter 26 . 28 as a function of the exhaust backpressure and the exhaust gas volume flow of the internal combustion engine 10 shown. The exhaust gas volume flow V is on the abscissa and the exhaust back pressure p G plotted on the ordinate. At low exhaust volumes is only the first exhaust gas flow 22 or the second exhaust gas flow 24 open and the other exhaust gas flow 22 , 24 through the corresponding exhaust flap 32 . 34 locked. The course of the exhaust backpressure with opened first exhaust gas flow 22 and closed second exhaust gas flow 24 is in the curve p 1 shown. It can be seen in the curve section p 1 * that the exhaust gas back pressure in the high load range with only one open exhaust gas flow 22 . 24 the maximum allowable exhaust back pressure p max would exceed. Exceeds the exhaust back pressure p G a threshold value p s , then in addition the second exhaust valve 32 . 34 opened and the exhaust gas flow is distributed to both exhaust gas flows 22 . 24 the exhaust duct 20 , The exhaust back pressure at both open exhaust gas flows is in the curve p 1 + 2 shown. This ensures that even when the nominal power is reached P N in full load operation of the internal combustion engine 10 the exhaust back pressure p G below the maximum allowable backpressure p max remains. In principle, over the entire characteristic map of the internal combustion engine 10 during the loading phase of the particulate filter 26 . 28 with two open exhaust flaps 32 34 are driven. Then both particle filters 26 . 28 almost equal to the soot particles of the internal combustion engine 10 loaded. Alternatively, in particular during a cold start of the internal combustion engine 10 , one of the two exhaust flaps 32 . 34 be closed and the entire exhaust stream of the engine 10 over only one of the exhaust fumes 22 . 24 be guided. This will only one of the particulate filters 26 . 28 loaded with the soot particles emitted during the cold start. The other particle filter 26 . 28 in the closed exhaust 22 . 24 remains essentially unladen. This results in the advantage that in a partial load regeneration phase, the entire exhaust gas mass flow over the loaded particulate filter 22 . 24 is guided and thus by the high heat flow a very fast and effective regeneration of the particulate filter 26 . 28 is possible. In addition, there is the possibility of an effective component protection measure of the loaded particulate filter 26, by in critical phases of engine operation, the exhaust gas of the internal combustion engine 10 over the unloaded particle filter 28 is directed.

In den 11 bis 13 ist eine lastabhängige Klappenschaltung der Abgasklappen 32, 34 während der Regeneration der Partikelfilter 26, 28 dargestellt. Dabei ist in einer ersten Klappenstellung der Abgasklappen 32, 34 die erste Abgasflut 22 geöffnet und die zweite Abgasflut 24 geschlossen. In einer zweiten Klappenstellung der Abgasklappen 32, 34 sind beide Abgasklappen 32, 34 und somit beide Abgasfluten 22, 24 geöffnet. In einer dritten Klappenstellung der Abgasklappen 32, 34 ist die erste Abgasflut 22 geschlossen und die zweite Abgasflut 24 geöffnet. Wurde nur ein Partikelfilter 26, 28 beladen, beispielsweise der erste Partikelfilter 26 in der ersten Abgasflut 22, so kann dieser, wie in 11 dargestellt, in einem Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors 10 in der ersten Klappenstellung regeneriert werden. Wird während der Regeneration in einen höheren Lastpunkt des Verbrennungsmotors 10 gewechselt, welcher zu einer Überschreitung des maximal zulässigen Abgasgegendrucks pmax führen würde, wird, wie in 12 dargestellt, in die zweite Klappenstellung der Abgasklappen 32, 34 umgeschaltet. Ist ein Bauteilschutz des ersten Partikelfilters 26 notwendig, beispielsweise bei hohen Temperaturen im Abgaskanal 20 und einer Schubphase des Verbrennungsmotors 10 bei gleichzeitig hoher Partikelbeladung des ersten Partikelfilters 26, so wird, wie in 13 dargestellt, in die dritte Klappenstellung der Abgasklappen 32, 34 geschaltet und der Abgasstrom über den unbeladenen zweiten Partikelfilter 28 in der zweiten Abgasflut 24 geleitet.In the 11 to 13 is a load-dependent flap circuit of the exhaust valves 32 . 34 during the regeneration of the particulate filter 26 . 28 shown. It is in a first Flap position of the exhaust flaps 32 . 34 the first exhaust gas flow 22 opened and the second exhaust gas flow 24 closed. In a second flap position of the exhaust valves 32 . 34 are both exhaust flaps 32 . 34 and thus both exhaust gas flows 22 . 24 open. In a third flap position of the exhaust valves 32 . 34 is the first exhaust gas flow 22 closed and the second exhaust gas flow 24 open. Was just a particle filter 26 . 28 laden, for example, the first particle filter 26 in the first flood of the exhaust 22 so this one, as in 11 shown in a partial load operation of the internal combustion engine 10 be regenerated in the first flap position. Will during the regeneration in a higher load point of the internal combustion engine 10 changed, which is to exceed the maximum allowable exhaust back pressure p max would lead, as in 12 shown in the second flap position of the exhaust valves 32, 34 switched. Is a component protection of the first particle filter 26 necessary, for example, at high temperatures in the exhaust duct 20 and a coasting phase of the internal combustion engine 10 at the same time high particle loading of the first particulate filter 26 , so will, as in 13 shown, in the third flap position of the exhaust valves 32 . 34 switched and the exhaust gas flow through the unloaded second particulate filter 28 in the second exhaust gas flow 24 directed.

Wurden in der Beladungsphase die Partikelfilter 26, 28 beladen, können diese entweder nacheinander in der ersten und dritten Klappenstellung der Abgasklappen 32, 34 oder gleichzeitig in der zweiten Klappenstellung der Abgasklappen 32, 34 regeneriert werden. Ein Bauteilschutz der Partikelfilter 26, 28 ist nur in der ersten und in der dritten Klappenstellung möglich, da in der zweiten Klappenstellung beide Partikelfilter 26, 28 aufgeheizt sind. Aus diesem Grund wird eine sequenzielle Regeneration der Partikelfilter 26, 28 gegenüber einer parallelen Regeneration beider Partikelfilter 26, 28 bevorzugt. Bei einem Wechsel auf eine höhere Motorlast des Verbrennungsmotors 10 muss aber auch bei einer sequenziellen Regeneration der beiden Partikelfilter 26, 28 in die zweite Klappenstellung der Abgasklappen 32, 34 geschaltet werden, um den Abgasgegendruck pG nicht über den maximal zulässigen Abgasgegendruck pmax ansteigen zu lassen. In diesem Fall können zusätzliche Maßnahmen zum Bauteilschutz, wie ein Verbot eines Schubbetriebs, getroffen werden, um einen unkontrollierten Rußabbrand auf einem der Partikelfilter 26, 28 durch hohe Temperaturen und gleichzeitig hohe Sauerstoffkonzentrationen im Abgaskanal 20 zu vermeiden.Have been in the loading phase, the particulate filter 26 . 28 loaded, these can either successively in the first and third flap position of the exhaust flaps 32 . 34 or simultaneously in the second flap position of the exhaust valves 32 . 34 be regenerated. Part protection of the particle filters 26 . 28 is only possible in the first and in the third flap position, since in the second flap position both particle filters 26 . 28 are heated. For this reason, a sequential regeneration of the particulate filter 26 . 28 compared to a parallel regeneration of both particle filters 26 . 28 prefers. When changing to a higher engine load of the internal combustion engine 10 but also has to be in a sequential regeneration of the two particulate filter 26 . 28 in the second flap position of the exhaust valves 32, 34 are switched to the exhaust back pressure p G not above the maximum permissible exhaust back pressure p max to rise. In this case, additional measures for component protection, such as a prohibition of overrun operation, may be taken to prevent uncontrolled soot burn-off on one of the particulate filters 26 . 28 due to high temperatures and high oxygen concentrations in the exhaust gas channel 20 to avoid.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
1212
Abgasnachbehandlungsanlageaftertreatment system
1414
Auslassoutlet
1616
Abgaskrümmerexhaust manifold
1818
Drei-Wege-KatalysatorThree-way catalytic converter
2020
Abgaskanalexhaust duct
2222
erste Abgasflutfirst exhaust gas flow
2424
zweite Abgasflutsecond exhaust gas flow
2626
erster Partikelfilterfirst particle filter
2828
zweiter Partikelfiltersecond particle filter
3030
Stellelement / AbgasklappeControl element / exhaust flap
3232
erste Abgasklappefirst exhaust flap
3434
zweite Abgasklappesecond exhaust flap
3636
Verzweigungbranch
3838
SekundärluftquelleSecondary air source
4040
SekundärluftpumpeSecondary air pump
4242
erste Sekundärluftpumpefirst secondary air pump
4444
zweite Sekundärluftpumpesecond secondary air pump
4646
Einleitstelleinlet point
4848
erste Einleitstellefirst discharge point
5050
zweite Einleitstellesecond discharge point
5252
erster Abschnittfirst section
5454
zweiter Abschnittsecond part
pG p G
AbgasgegendruckExhaust backpressure
pmax p max
maximal zulässiger Abgasgegendruckmaximum permissible exhaust gas back pressure
pS p s
Schwellenwert des AbgasgegendrucksThreshold of exhaust back pressure
p1 p 1
Abgasgegendruck bei geöffneter erster AbgasflutExhaust back pressure with open first exhaust gas flow
p1+2 p 1 + 2
Abgasgegendruck bei beiden geöffneten AbgasflutenExhaust back pressure at both open exhaust gas flows
PN P N
Nennleistung des VerbrennungsmotorsRated power of the internal combustion engine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10241898 A1 [0003]DE 10241898 A1 [0003]
  • DE 102008063809 A1 [0004]DE 102008063809 A1 [0004]

Claims (15)

Abgasnachbehandlungsanlage (12) für einen Verbrennungsmotor (10), wobei ein Abgaskanal (20) stromabwärts eines Auslasses (14) des Verbrennungsmotors (10) einen ersten Abschnitt (52) aufweist, in dem der Abgaskanal (20) einflutig ausgeführt ist und in dem ein Drei-Wege-Katalysator (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaskanal (20) stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators (18) einen zweiten Abschnitt (54) aufweist, an dem sich der einflutige Abgaskanal (20) an einer Verzweigung (36) in eine erste Abgasflut (22) und eine zweite Abgasflut (24) aufteilt, wobei in der ersten Abgasflut (22) ein erster Partikelfilter (26) und in der zweiten Abgasflut (24) ein zweiter Partikelfilter (28) angeordnet ist.Exhaust gas aftertreatment system (12) for an internal combustion engine (10), wherein an exhaust passage (20) downstream of an outlet (14) of the internal combustion engine (10) has a first section (52) in which the exhaust passage (20) is designed to be single inlet and in which Three-way catalyst (18) is arranged, characterized in that the exhaust passage (20) downstream of the three-way catalyst (18) has a second portion (54), at which the single-flow exhaust duct (20) at a branch (36) into a first exhaust gas flow (22) and a second exhaust gas flow (24), wherein in the first exhaust gas flow (22) a first particulate filter (26) and in the second exhaust gas flow (24) a second particulate filter (28) is arranged. Abgasnachbehandlungsanlage (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Abgaskanal (20) stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators (18) mindestens ein Stellelement (30, 32, 34) angeordnet ist, mit dem ein Abgasstrom des Verbrennungsmotors (10) im Wesentlichen durch die erste Abgasflut (22), durch die zweite Abgasflut (24) oder durch beide Abgasfluten (22, 24) geleitet werden kann.Exhaust after-treatment system (12) according to Claim 1 , characterized in that in the exhaust passage (20) downstream of the three-way catalyst (18) at least one adjusting element (30, 32, 34) is arranged, with which an exhaust gas flow of the internal combustion engine (10) substantially through the first exhaust gas flow (22 ), through the second exhaust gas flow (24) or through both exhaust gas passages (22, 24) can be passed. Abgasnachbehandlungsanlage (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (30) an der Verzweigung (36) angeordnet ist.Exhaust after-treatment system (12) according to Claim 2 , characterized in that the adjusting element (30) is arranged at the branch (36). Abgasnachbehandlungsanlage (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Abgasflut (22) eine erste Abgasklappe (32) und in der zweiten Abgasflut (24) eine zweite Abgasklappe (34) angeordnet ist, mit der die jeweiligen Abgasfluten (22, 24) gesperrt oder freigegeben werden können.Exhaust after-treatment system (12) according to Claim 2 , characterized in that in the first exhaust gas flow (22) a first exhaust valve (32) and in the second exhaust gas flow (24) a second exhaust valve (34) is arranged, with which the respective exhaust gas flows (22, 24) can be disabled or released , Abgasnachbehandlungsanlage (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators (18) mindestens eine Einleitstelle (46, 48, 50) zur Einbringung von Sekundärluft in den Abgaskanal (20) vorgesehen ist.Exhaust after-treatment system (12) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that downstream of the three-way catalyst (18) at least one introduction point (46, 48, 50) for introducing secondary air into the exhaust gas passage (20) is provided. Abgasnachbehandlungsanlage (12) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitstelle (46) in dem einflutigen Abschnitt des Abgaskanal (20) stromaufwärts der Verzweigung (36) liegt.Exhaust after-treatment system (12) according to Claim 5 , characterized in that the introduction point (46) in the single-flow section of the exhaust passage (20) upstream of the branch (36). Abgasnachbehandlungsanlage (12) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der Abgasfluten (22, 24) stromabwärts der Verzweigung (36) und stromaufwärts des jeweiligen Partikelfilters (26, 28) eine Einleitstelle (48, 50) zur Einbringung von Sekundärluft in den Abgaskanal (20) vorgesehen ist.Exhaust after-treatment system (12) according to Claim 5 , characterized in that in each of the exhaust gas flows (22, 24) downstream of the branch (36) and upstream of the respective particulate filter (26, 28) a discharge point (48, 50) for introducing secondary air into the exhaust passage (20) is provided. Abgasnachbehandlungsanlage (12) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitstellen (48, 50) in den unterschiedlichen Abgasfluten (22, 24) über eine gemeinsame Sekundärluftquelle (38) versorgt werden.Exhaust after-treatment system (12) according to Claim 7 , characterized in that the inlet points (48, 50) in the different exhaust gas flows (22, 24) via a common secondary air source (38) are supplied. Verfahren zur Beladung und/oder Regeneration von mindestens zwei Partikelfiltern (26, 28) in einer Abgasnachbehandlungsanlage (12) eines Verbrennungsmotors (10), in welcher stromabwärts eines Auslasses (14) des Verbrennungsmotors (10) der Abgaskanal (20) einflutig ausgeführt ist und das Abgas des Verbrennungsmotors (10) durch einen Drei-Wege-Katalysator (18) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abgaskanal (20) stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators (18) an einer Verzweigung in eine erste Abgasflut (22) und eine zweite Abgasflut (24) aufteilt, wobei in jeder der beiden Abgasfluten (22, 24) jeweils ein Partikelfilter (26, 28) angeordnet ist, und wobei in einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors (10) zumindest einer der Partikelfilter (26, 28) mit den bei der Verbrennung im Verbrennungsmotor (10) entstehenden Rußpartikeln beladen wird.A method for loading and / or regeneration of at least two particulate filters (26, 28) in an exhaust aftertreatment system (12) of an internal combustion engine (10), in which downstream of an outlet (14) of the internal combustion engine (10) of the exhaust passage (20) is designed to be single-flow and the exhaust gas of the internal combustion engine (10) is passed through a three-way catalytic converter (18), characterized in that the exhaust gas duct (20) downstream of the three-way catalytic converter (18) branches off into a first exhaust gas flow (22). and a second exhaust gas flow (24), wherein in each of the two exhaust gas flows (22, 24) each have a particle filter (26, 28) is arranged, and wherein in a normal operation of the internal combustion engine (10) at least one of the particulate filters (26, 28) is loaded with the resulting during combustion in the internal combustion engine (10) soot particles. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasstrom durch die Partikelfilter (26, 28) durch zumindest ein Stellelement (30) in der Abgasanlage stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators (18) gesteuert wird.Method according to Claim 9 , characterized in that the exhaust gas flow through the particulate filters (26, 28) is controlled by at least one control element (30) in the exhaust system downstream of the three-way catalytic converter (18). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Betriebszustand des Verbrennungsmotors (10), insbesondere in einem Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors (10), eine der Abgasfluten (22, 24) geöffnet ist und die jeweils andere Abgasflut (22, 24) geschlossen wird.Method according to Claim 10 , characterized in that in a first operating state of the internal combustion engine (10), in particular in a partial load operation of the internal combustion engine (10), one of the exhaust gas flows (22, 24) is open and the respective other exhaust gas flow (22, 24) is closed. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Betriebszustand, insbesondere bei einer Regeneration des Partikelfilters (26, 28) die Abgasflut (22, 24) mit dem stärker beladenen Partikelfilter (26, 28) geöffnet ist, und die jeweils andere Abgasflut (22, 24) mit dem weniger stark beladenen Partikelfilter (26, 28) geschlossen wird.Method according to one of Claims 9 to 11 , characterized in that in a second operating state, in particular in a regeneration of the particulate filter (26, 28), the exhaust gas flow (22, 24) with the more heavily loaded particulate filter (26, 28) is open, and the respective other exhaust gas flow (22, 24 ) is closed with the less heavily loaded particulate filter (26, 28). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasflut (22, 24) mit dem weniger stark beladenen Partikelfilter (26, 28) geöffnet wird, wenn der Verbrennungsmotor (10) in einem dritten Betriebszustand mit einer höheren Last als im zweiten Betriebszustand betrieben wird, und die Leistung des Verbrennungsmotors (10) oder der Abgasgegendruck in der Abgasflut (22, 24) mit dem stärker beladenen Partikelfilter (26, 28) einen Schwellenwert (SP, SD) übersteigt.Method according to Claim 12 , characterized in that the exhaust gas flow (22, 24) is opened with the less heavily loaded particulate filter (26, 28) when the combustion engine (10) is operated in a third operating condition with a higher load than in the second operation condition, and the power of the internal combustion engine (10) or the exhaust back pressure in the exhaust gas flow (22, 24) with the more heavily loaded particulate filter (26, 28) exceeds a threshold value (S P , S D ). Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Betriebszustand, insbesondere in einer Schubphase des Verbrennungsmotors (10) bei hohen Partikelfiltertemperaturen des stärker beladenen Partikelfilters (26, 28) die Abgasflut (22, 24) mit dem stärker beladenen Partikelfilter (22, 24) geschlossen wird und der Abgasstrom über die jeweils andere Abgasflut mit dem im Wesentlichen unbeladenen Partikelfilter (26, 28) geleitet wird.Method according to one of Claims 12 or 13 , characterized in that in a fourth Operating state, in particular in a coasting phase of the internal combustion engine (10) at high particulate filter temperatures of the more heavily laden particulate filter (26, 28), the exhaust gas flow (22, 24) with the more heavily loaded particulate filter (22, 24) is closed and the exhaust gas flow over the other exhaust gas flow with the substantially unloaded particulate filter (26, 28) is passed. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Betriebsphase, in der der Abgasstrom des Verbrennungsmotors (10) parallel durch beide Abgasfluten (22, 24) geleitet wird und beide Partikelfilter (26, 28) mit Rußpartikeln beladen werden eine Regeneration der Partikelfilter (26, 28) zeitlich nacheinander erfolgt, und der jeweils andere Partikelfilter (26, 28) durch eine Stellung des Stellelements (30) oder der Stellelemente (32, 34) aus dem Abgasstrom des Verbrennungsmotors (10) ausgekoppelt wird.Method according to Claim 10 , characterized in that after an operating phase in which the exhaust gas flow of the internal combustion engine (10) is passed in parallel through both exhaust gas flows (22, 24) and both particulate filters (26, 28) are loaded with soot particles regeneration of the particulate filter (26, 28) time sequentially, and the other particulate filter (26, 28) by a position of the adjusting element (30) or the adjusting elements (32, 34) is coupled out of the exhaust gas stream of the internal combustion engine (10).
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