DE102017211531A1 - Internal combustion engine and method for the regeneration of a particulate filter in the exhaust passage of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, in dessen Abgasanlage ein Drei-Wege-Katalysator und ein Partikelfilter angeordnet sind. Dabei ist die Abgasanlage über eine Hochdruck-Abgasrückführung mit dem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors verbunden. Wird ein kritischer Beladungszustand des Partikelfilters bei gleichzeitig hoher Bauteiltemperatur des Partikelfilters festgestellt, kann ein Schubbetrieb des Verbrennungsmotors zu einem unkontrollierten Rußabbrand auf dem Partikelfilter führen. Um dies zu vermeiden, wird zum Bauteilschutz des Partikelfilters eine Abgasklappe geschlossen und ein Abgasrückführungsventil geöffnet, sodass das Abgas in den Ansaugtrakt zurückgeführt wird und der Verbrennungsmotor auch im Schubbetrieb ein im Wesentlichen stöchiometrisches Abgas liefert, sodass ein unkontrollierter Rußabbrand auf dem Partikelfilter vermieden wirdThe invention relates to an internal combustion engine, in whose exhaust system a three-way catalyst and a particle filter are arranged. The exhaust system is connected via a high-pressure exhaust gas recirculation with the intake of the engine. If a critical load condition of the particulate filter is detected with a high component temperature of the particulate filter, a coasting operation of the internal combustion engine can lead to an uncontrolled Rußabbrand on the particulate filter. In order to avoid this, an exhaust valve is closed for component protection of the particulate filter and an exhaust gas recirculation valve is opened, so that the exhaust gas is returned to the intake and the engine delivers a substantially stoichiometric exhaust gas, even during overrun, so that uncontrolled Rußabbrand on the particulate filter is avoided
Description
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zur Regeneration eines in einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors angeordneten Partikelfilters.The invention relates to an internal combustion engine and to a method for the regeneration of a particulate filter arranged in 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. Im Fahrbetrieb wird ein solcher Ottopartikelfilter 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. When driving, such a gasoline particulate filter is 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.
Es treten bei einem Ottopartikelfilter aber auch Beladungszustände auf, in denen eine unkontrollierte Durchströmung des Ottopartikelfilters mit Sauerstoff nicht erwünscht ist. Erreicht das Beladungsniveau des Ottopartikelfilters ein kritisches Maß, kann beispielsweise eine Schubphase des Verbrennungsmotors zusammen mit einer hohen Temperatur des Ottopartikelfilters zu einem unkontrollierten Rußabbrand auf dem Ottopartikelfilter führen. Dabei können durch die exotherme Oxidation der Rußpartikel so hohe Temperaturen auf der Bauteiloberfläche des Ottopartikelfilters entstehen, dass es zu thermischen Schädigungen des Ottopartikelfilters kommen kann. Daher kann es erforderlich sein, in bestimmten Betriebssituationen den Sauerstoffeintrag in den Ottopartikelfilter zu reduzieren oder gänzlich zu unterbinden.In the case of an Otto-particle filter, however, loading conditions also occur in which an uncontrolled flow through the Otto-particle filter with oxygen is undesirable. If the loading level of the Otto particle filter reaches a critical level, for example, a coasting phase of the internal combustion engine, together with a high temperature of the Otto particle filter, can lead to an uncontrolled Rußabbrand on the Ottopartikelfilter. The exothermic oxidation of the soot particles can cause such high temperatures on the component surface of the Otto particle filter that thermal damage to the Otto particle filter can occur. It may therefore be necessary to reduce or completely eliminate the oxygen input into the Otto particle filter in certain operating situations.
Aus der
Aus der
Die
Darüber hinaus ist aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen unkontrollieren Rußabbrand auf dem Partikelfilter während eines Schubbetrieb des Verbrennungsmotors zu verhindern, wobei die Nachteile eines gefeuerten Schubbetriebs, insbesondere der erhöhte Kraftstoffverbrauch und die geringere Motorbremsleistung im Schubbetrieb, überwunden werden.The object of the invention is to prevent an uncontrolled Rußabbrand on the particulate filter during a coasting operation of the internal combustion engine, the disadvantages of a fired overrun operation, in particular the increased fuel consumption and the lower engine braking power in overrun, are overcome.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Verbrennungsmotor mit einem Luftversorgungssystem und einer Abgasanlage gelöst, wobei das Luftversorgungssystem eine Drosselklappe aufweist, mit der eine Luftzufuhr zu den Brennräumen des Verbrennungsmotors gesteuert werden kann und einen Verdichter eines Abgasturboladers aufweist, wobei die Abgasanlage eine Turbine des Abgasturboladers sowie mindestens einen Drei-Wege-Katalysator und einen Partikelfilter umfasst, welche stromabwärts der Turbine des Abgasturboladers angeordnet sind, sowie mit einer Hochdruck-Abgasrückführungsleitung, welche die Abgasanlage stromaufwärts der Turbine mit dem Luftversorgungssystem stromabwärts des Verdichters verbindet, und wobei in der Abgasanlage stromabwärts zumindest einer der Abgasnachbehandlungskomponenten eine Abgasklappe angeordnet ist. Durch die Abgasklappe kann das Abgas des Verbrennungsmotors dem Ansaugkanal des Verbrennungsmotors zugeführt werden, wodurch eine Zirkulation des Abgases möglich ist. Dadurch kann in einem Schubbetrieb des Verbrennungsmotors verhindert werden, dass sauerstoffreiche Frischluft dem Partikelfilter in der Abgasanlage zugeführt wird. Dadurch kann ein unkontrollierter Rußabbrand auf dem Partikelfilter verhindert werden, wodurch die Gefahr einer thermischen Schädigung des Partikelfilters deutlich reduziert wird. Durch eine Hochdruck-Abgasrückführung, bei der das Abgas dem Ansaugtrakt stromabwärts des Verdichters zugeführt wird, ist auch bei geringen Abgasvolumina ein hinreichendes Spülgefälle vorhanden, um das Abgas über die Abgasrückführungsleitung dem Luftversorgungssystem zuzuführen. Durch ein Schließen der Abgasklappe kann dieses Spülgefälle noch vergrößert werden, da der Druck im Abgaskanal stromaufwärts der Abgasklappe dann ansteigt. According to the invention this object is achieved by an internal combustion engine with an air supply system and an exhaust system, wherein the air supply system comprises a throttle valve with which an air supply to the combustion chambers of the internal combustion engine can be controlled and having a compressor of an exhaust gas turbocharger, wherein the exhaust system comprises a turbine of the exhaust gas turbocharger and at least a three-way catalyst and a particulate filter, which are arranged downstream of the turbine of the exhaust gas turbocharger, and with a high-pressure exhaust gas recirculation line, which connects the exhaust system upstream of the turbine with the air supply system downstream of the compressor, and wherein downstream in the exhaust system at least one of Exhaust after-treatment components an exhaust valve is arranged. Through the exhaust valve, the exhaust gas of the internal combustion engine can be supplied to the intake passage of the internal combustion engine, whereby a circulation of the exhaust gas is possible. This can be prevented in a coasting operation of the internal combustion engine that oxygen-rich fresh air is supplied to the particulate filter in the exhaust system. As a result, an uncontrolled Rußabbrand be prevented on the particulate filter, whereby the risk of thermal damage to the particulate filter is significantly reduced. By means of a high-pressure exhaust gas recirculation, in which the exhaust gas is supplied to the intake tract downstream of the compressor, a sufficient scavenging gradient is present even at low exhaust gas volumes to supply the exhaust gas via the exhaust gas recirculation line to the air supply system. By closing the exhaust valve, this purging gradient can be increased, since the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust valve then increases.
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 einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drosselklappe stromabwärts des Verdichters des Abgasturboladers und stromaufwärts der Einleitstelle der Hochdruck-Abgasrückführung angeordnet ist. Durch ein Schließen der Drosselklappe kann dadurch das Nachströmen von Frischluft im Wesentlichen vermieden werden, sodass im Schubbetrieb das Abgas durch die Hochdruck-Abgasrückführung zirkuliert und kein Sauerstoff zur Oxidation des Rußes an den Partikelfilter gelangt. Dadurch kann die Abgaszirkulation durch die Hochdruck-Abgasrückführung begünstigt werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the throttle valve is arranged downstream of the compressor of the exhaust gas turbocharger and upstream of the discharge point of the high-pressure exhaust gas recirculation. By closing the throttle valve, the afterflow of fresh air can thus be substantially avoided, so that in exhaustive operation, the exhaust gas circulates through the high-pressure exhaust gas recirculation and no oxygen passes to the particle filter for oxidation of the soot. As a result, the exhaust gas circulation can be promoted by the high-pressure exhaust gas recirculation.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn in der Abgasrückführungsleitung ein Abgaskühler angeordnet ist. Durch einen Abgaskühler kann im Normalbetrieb des Motors bei geöffnetem Abgasrückführungsventil die Verbrennungstemperatur abgesenkt werden, wodurch die Rohemissionen des Verbrennungsmotors positiv beeinflusst werden können.It is particularly preferred if an exhaust gas cooler is arranged in the exhaust gas recirculation line. By means of an exhaust gas cooler, the combustion temperature can be lowered during normal operation of the engine when the exhaust gas recirculation valve is open, as a result of which the raw emissions of the internal combustion engine can be positively influenced.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sowohl der Drei-Wege-Katalysator als auch der Partikelfilter in einer motornahen Position in der Abgasanlage angeordnet sind und die Abgasklappe stromabwärts beider Abgasnachbehandlungskomponenten liegt. Durch eine motornahe Anordnung sowohl des Partikelfilters als auch des Drei-Wege-Katalysators ist ein besonders schnelles Aufheizen der beiden Abgasnachbehandlungskomponenten nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors möglich. Unter einer motornahen Anordnung ist in diesem Zusammenhang eine Anordnung mit einem Abstand von weniger als 80 cm, vorzugsweise von weniger als 50 cm Abgaslauflänge, ab einem Auslass des Verbrennungsmotors zu verstehen. Zudem besteht während einer Zirkulation des Abgases durch die Hochdruck-Abgasrückführungsleitung bei geschlossener Abgasklappe nicht die Gefahr, dass der Drei-Wege-Katalysator unter seine Light-Off-Temperatur abkühlt, sodass auch nach Beendigung der Bauteilschutzmaßnahme und nach einem darauffolgenden Öffnen der Abgasklappe gewährleistet ist, dass eine effiziente Konvertierung der Abgaskomponenten durch den Drei-Wege-Katalysator möglich ist.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that both the three-way catalytic converter and the particle filter are arranged in a position close to the engine in the exhaust system and the exhaust valve is located downstream of both exhaust aftertreatment components. By a close-coupled arrangement of both the particulate filter and the three-way catalyst is a particularly rapid heating of the two exhaust aftertreatment components after a cold start of the engine possible. Under a close-coupled arrangement in this context is an arrangement with a distance of less than 80 cm, preferably less than 50 cm exhaust run length, to be understood from an outlet of the internal combustion engine. In addition, during a circulation of the exhaust gas through the high-pressure exhaust gas recirculation line with the exhaust valve closed, there is no risk that the three-way catalyst cools below its light-off temperature, so that even after completion of the component protection measure and after a subsequent opening of the exhaust flap is ensured in that an efficient conversion of the exhaust gas components through the three-way catalyst is possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Partikelfilter als Partikelfilter mit einer Drei-Wege-katalytisch wirksamen Beschichtung als sogenannter Vier-Wege-Katalysator ausgeführt ist. Durch einen Vier-Wege-Katalysator kann das Abgas sowohl von Partikeln als auch von schädlichen gasförmigen Abgaskomponenten befreit werden. Dadurch kann gegebenenfalls auf einen zusätzlichen Katalysator verzichtet werden.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the particle filter is designed as a particle filter with a three-way catalytically active coating as a so-called four-way catalyst. Through a four-way catalyst, the exhaust gas can be freed from both particles and harmful gaseous exhaust gas components. This can optionally be dispensed with an additional catalyst.
Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine erste Abgasnachbehandlungskomponente in der Abgasanlage stromaufwärts der Abgasklappe und eine zweite Abgasnachbehandlungskomponente stromabwärts der Abgasklappe angeordnet sind. Dadurch ergeben sich weitere Freiheitsgrade bei der Anordnung der Abgasnachbehandlungskomponenten, so kann insbesondere ein motornaher Partikelfilter mit einer Drei-Wege-katalytisch wirksamen Beschichtung mit einem Drei-Wege-Katalysator in einer Unterbodenlage des Kraftfahrzeuges kombiniert werden. Somit wird zusätzliches Katalysatorvolumen zur Verfügung gestellt, sodass auch bei einer Alterung des Katalysators und einer damit verbundenen Verringerung der Konvertierungsleistung immer noch eine effiziente Abgasnachbehandlung des Abgases des Verbrennungsmotors möglich ist. Dabei wird der Partikelfilter von dem zirkulierenden Abgas durchströmt und auf einer Temperatur gehalten, um anschließend an den Schubbetrieb bei einem gefeuerten Betrieb des Verbrennungsmotors eine Regeneration des Partikelfilters zu ermöglichen und ein starkes Abkühlen unter die Regenerationstemperatur zu verhindern.Alternatively, it is advantageously provided that a first exhaust aftertreatment component in the exhaust system upstream of the exhaust valve and a second exhaust aftertreatment component are arranged downstream of the exhaust valve. This results in further degrees of freedom in the arrangement of the exhaust aftertreatment components, so in particular a close-coupled particle filter can be combined with a three-way catalytically active coating with a three-way catalyst in a bottom layer of the motor vehicle. Thus, additional catalyst volume is provided, so that even with aging of the catalyst and a concomitant reduction in the conversion efficiency, an efficient exhaust aftertreatment of the exhaust gas of the internal combustion engine is still possible. In this case, the particulate filter of the circulating exhaust gas flows through and maintained at a temperature to allow subsequent to the overrun at a fired operation of the internal combustion engine regeneration of the particulate filter and to prevent strong cooling below the regeneration temperature.
Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass die erste Abgasnachbehandlungskomponente ein Drei-Wege-Katalysator ist und die Abgasklappe stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators und stromabwärts des Partikelfilters angeordnet ist. Durch eine Abgasklappe stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators kann der Drei-Wege-Katalysator auf Temperatur gehalten werden, um in einem nachfolgenden Normalbetrieb eine effiziente Konvertierung der Schadstoffe zu ermöglichen. Durch die Entkopplung von der Frischluftversorgung kann die Gefahr eines unkontrollierten Rußabbrandes auf dem Partikelfilter drastisch gesenkt werden, da dieser bei geschlossener Abgasklappe nur noch durch einen Leckagestrom durchströmt wird. Zudem weist dieser geringe Leckagestrom dann auch noch ein im Wesentlichen stöchiometrisches Abgas auf, sodass es zu keinem nennenswerten Rußumsatz auf dem Partikelfilter kommt.Alternatively, it is advantageously provided that the first exhaust aftertreatment component is a three-way catalyst and the exhaust valve is arranged downstream of the three-way catalyst and downstream of the particulate filter. Through an exhaust valve downstream of the three-way catalyst, the three-way catalyst can be kept at temperature to allow efficient conversion of the pollutants in a subsequent normal operation. Due to the decoupling of the fresh air supply, the risk of uncontrolled Rußabbrandes on the particulate filter can be drastically reduced, since it is only flowed through by a leakage current when the exhaust valve is closed. In addition, this low leakage flow then also has a substantially stoichiometric exhaust gas, so that there is no significant soot turnover on the particle filter.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Hochdruck-Abgasrückführungsleitung ein Steuerventil, insbesondere ein Abgasrückführungsventil, zur Steuerung der über die Hochdruck-Abgasrückführungsleitung zurückgeführten Abgasmenge angeordnet ist.In a preferred embodiment of the invention, provision is made for a control valve, in particular an exhaust gas recirculation valve, to be arranged in the high-pressure exhaust gas recirculation line for controlling the amount of exhaust gas recirculated via the high-pressure exhaust gas recirculation line.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Regeneration und zum Thermomanagement des Partikelfilters in einer Abgasanlage eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors vorgeschlagen, welches folgende Schritte umfasst:
- - Betreiben des Verbrennungsmotors in einem Normalbetrieb, wobei der Partikelfilter mit Rußpartikeln aus dem Abgas des Verbrennungsmotors beladen wird,
- - Erkennen eines Beladungszustands sowie einer Temperatur des Partikelfilters,
- - Öffnen des Abgasrückführungsventils,
- - Schließen der Abgasklappe, wenn in einem kritischen Beladungszustand und/oder bei einer kritischen Bauteiltemperatur des Partikelfilters ein Schubbetrieb des Verbrennungsmotors eingeleitet wird.
- Operating the internal combustion engine in a normal operation, wherein the particle filter is loaded with soot particles from the exhaust gas of the internal combustion engine,
- Detecting a loading state and a temperature of the particulate filter,
- Opening the exhaust gas recirculation valve,
- - Close the exhaust valve, when in a critical load condition and / or at a critical component temperature of the particulate filter, a coasting operation of the internal combustion engine is initiated.
Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ist ein wirksamer Bauteilschutz des Partikelfilters bei einem Schubbetrieb des Verbrennungsmotors möglich, wobei das Bremsmoment des Verbrennungsmotors (anders als bei einem gefeuerten Schubbetrieb) nicht reduziert wird und die volle Motorbremsleistung zur Verfügung steht. Zudem ergibt sich eine zusätzliche Kraftstoffersparnis aus der Tatsache, dass die Sauerstoffspeicher des Drei-Wege-Katalysators während der Schubphase nicht oder zumindest nicht in dem Umfang mit Sauerstoff gefüllt werden und daher nicht im Anschluss an die Schubphase durch einen unterstöchiometrischen Betrieb des Verbrennungsmotors ausgeräumt werden müssen.An inventive method an effective component protection of the particulate filter in a coasting operation of the internal combustion engine is possible, the braking torque of the engine (unlike a fired overrun operation) is not reduced and the full engine braking power is available. In addition, there is an additional fuel economy from the fact that the oxygen storage of the three-way catalyst during the coasting phase is not or at least not filled to the extent with oxygen and therefore need not be eliminated following the thrust phase by a substoichiometric operation of the engine ,
In einer vorteilhaften Verbesserung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor solange mit einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis (λ = 1) betrieben wird, bis die Abgasklappe vollständig geschlossen ist. Durch einen stöchiometrischen Motorbetrieb bis zum vollständigen Schließen der Abgasklappe kann sichergestellt werden, dass auch in der ersten Schubphase kein sauerstoffreiches Abgas in den Partikelfilter eingeleitet wird und es zu einer unkontrollierten Oxidation des in dem Partikelfilter zurückgehaltenen Rußes kommt.In an advantageous improvement of the method, it is provided that the internal combustion engine is operated with a stoichiometric combustion air ratio (λ = 1) until the exhaust gas flap is completely closed. Stoichiometric engine operation until complete closure of the exhaust gas flap can ensure that no oxygen-rich exhaust gas is introduced into the particulate filter even in the first overrun phase and that uncontrolled oxidation of the soot retained in the particulate filter occurs.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass in einer Schubphase des Verbrennungsmotors bei geschlossener Abgasklappe Kraftstoff in die Brennräume des Verbrennungsmotors eingebracht wird. Um auch bei einer längeren Schubphase sicherzustellen, dass es zu keinem Anstieg des Sauerstoffgehalts in dem durch die Abgasrückführungsleitung zirkulierenden Abgas kommt, ist vorgesehen, dass zusätzlich geringe Kraftstoffmengen in die Brennräume des Verbrennungsmotors eingebracht werden. Dies erfolgt bevorzugt durch eine Kraftstoffeinspritzung in die Brennräume des Verbrennungsmotors, kann alternativ jedoch auch durch eine Einspritzung in das Luftversorgungssystem des Verbrennungsmotors erfolgen.In a preferred embodiment of the method, it is provided that in a coasting phase of the internal combustion engine with the exhaust valve closed, fuel is introduced into the combustion chambers of the internal combustion engine. In order to ensure even during a prolonged coasting phase that there is no increase in the oxygen content in the exhaust gas circulating through the exhaust gas recirculation line, it is provided that, in addition, small quantities of fuel are introduced into the combustion chambers of the internal combustion engine. This is preferably done by a fuel injection into the combustion chambers of the internal combustion engine, but can alternatively also be effected by an injection into the air supply system of the internal combustion engine.
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 eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors; -
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors, wobei ein Normalbetrieb des Verbrennungsmotors dargestellt ist; -
3 das Ausführungsbeispiel gemäß 2 , wobei ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bauteilschutz des Partikelfilters dargestellt ist; -
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors; -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors, wobei die Abgasklappe stromaufwärts des Drei-Wege-Katalysators angeordnet ist; -
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors, wobei die Abgasklappe stromabwärts des Drei-Wege-Katalysators und stromaufwärts des Partikelfilters angeordnet ist; und -
7 ein Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges bei einem Schubbetrieb mit Schubabschaltung und bei einem gefeuerten Schubbetrieb.
-
1 a first embodiment of an internal combustion engine according to the invention; -
2 a further embodiment of an internal combustion engine according to the invention, wherein a normal operation of the internal combustion engine is shown; -
3 the embodiment according to2 wherein an inventive method for component protection of the particulate filter is shown; -
4 a further embodiment of an internal combustion engine according to the invention; -
5 a further embodiment of an internal combustion engine according to the invention, wherein the exhaust valve is arranged upstream of the three-way catalyst; -
6 a further embodiment of an internal combustion engine according to the invention, wherein the exhaust valve is disposed downstream of the three-way catalyst and upstream of the particulate filter; and -
7 a course of the vehicle speed of a motor vehicle in a coasting operation with fuel cut and a fired overrun operation.
Die Abgasanlage
In einem Normalbetrieb des Verbrennungsmotors
In
In
Alternativ kann die Position von Drei-Wege-Katalysator
In
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 1212
- Brennraumcombustion chamber
- 1414
- Einlassinlet
- 1616
- Auslassoutlet
- 1818
- Zündkerze spark plug
- 2020
- LuftversorgungssystemAir supply system
- 2222
- Drosselklappethrottle
- 2626
- Verdichtercompressor
- 2828
- Einleitstelle inlet point
- 3030
- AbgasrückführungsleitungExhaust gas recirculation line
- 3232
- AbgasrückführungsventilExhaust gas recirculation valve
- 3434
- Abgaskühlerexhaust gas cooler
- 3636
- Turbineturbine
- 3838
- Turbolader turbocharger
- 4040
- Abgasanlageexhaust system
- 4242
- Drei-Wege-KatalysatorThree-way catalytic converter
- 4444
- Partikelfilterparticulate Filter
- 4646
- Verzweigungsstellebranching point
- 4848
- Abgasklappeexhaust flap
- 5050
- Motorsteuergerät Engine control unit
- 5252
- Abgaskanalexhaust duct
- 5454
- Vier-Wege-Katalysator Four-way catalyst
- λλ
- VerbrennungsluftverhältnisCombustion air ratio
- tt
- ZeitTime
- vv
- Fahrzeuggeschwindigkeitvehicle speed
- II
-
Phase
1 phase 1 - IIII
-
Phase 2
Phase 2 - IIIIII
- Phase 3 Phase 3
- <1><1>
- Fahrzeuggeschwindigkeit mit SchubabschaltungVehicle speed with fuel cut
- <2><2>
- Fahrzeuggeschwindigkeit mit gefeuertem SchubbetriebVehicle speed with fired overrun
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102014118813 A1 [0007]DE 102014118813 A1 [0007]
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