DE102018106370A1 - Verfahren und systeme für einen dieseloxidationskatalysator - Google Patents

Verfahren und systeme für einen dieseloxidationskatalysator Download PDF

Info

Publication number
DE102018106370A1
DE102018106370A1 DE102018106370.9A DE102018106370A DE102018106370A1 DE 102018106370 A1 DE102018106370 A1 DE 102018106370A1 DE 102018106370 A DE102018106370 A DE 102018106370A DE 102018106370 A1 DE102018106370 A1 DE 102018106370A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
regeneration
threshold
exhaust gas
particulate filter
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018106370.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Douglas Allen Dobson
Timothy Brian Chanko
Christine Kay Lambert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102018106370A1 publication Critical patent/DE102018106370A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0231—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using special exhaust apparatus upstream of the filter for producing nitrogen dioxide, e.g. for continuous filter regeneration systems [CRT]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/80—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning
    • B01D46/82—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning with catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/8986—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with manganese, technetium or rhenium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/029—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2065—Cerium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20715—Zirconium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/2073—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20738—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20746—Cobalt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20753—Nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20761—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20769—Molybdenum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20776—Tungsten
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/902—Multilayered catalyst
    • B01D2255/9022—Two layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/903—Multi-zoned catalysts
    • B01D2255/9032—Two zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/904—Multiple catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2273/00—Operation of filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2273/18—Testing of filters, filter elements, sealings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/02—Combinations of different methods of purification filtering and catalytic conversion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

Verfahren und Systeme für einen Dieseloxidationskatalysator werden bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst der Dieseloxidationskatalysator einen Washcoat mit unterschiedlichen katalytisch aktiven Abschnitten zum Reagieren mit einer oder mehreren kohlenstoffhaltigen Verbindungen und NO. Der Dieseloxidationskatalysator befindet sich stromaufwärts eines Partikelfilters in einem Abgaskanal.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme für einen Dieseloxidationskatalysator (diesel oxidation catalyst - DOC) mit einer Kombination aus Edelmetall- und Basismetallverbindungen.
  • Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • Ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) kann schnell NO zu NO2 zur Behandlung an einem SCR oder zum Fördern der Regeneration eines Partikelfilters oxidieren. Ein oder mehrere Metalle der Platingruppe (z. B. Pt, Pd, Rh usw.) sind an ein Substrat des DOC gekoppelt und fördern die Bildung von NO2, während die hinzugefügte Charakteristik von geringen Anspringtemperaturen gewährt wird. Allerdings können DOCs, welche große Mengen an Metallen der Platingruppe umfassen, nach einer Schwellenanzahl an Meilen des Fahrzeugbetriebs eine Verschlechterung erfahren, wodurch deren NO2-Produktionsfäbigkeiten begrenzt werden.
  • Andere Versuche, die NO2-Generierung anzugehen, beinhalten DOCs mit einer Zusammensetzung, welche eine Kombination aus einem oder mehreren Metallen oder Platingruppe mit einem oder mehreren Basismetalloxiden beinhaltet. Ein beispielhafter Ansatz ist durch Cooper et al. in U.S. 4,902,487 gezeigt. Darin wird ein Edelmetall (z. B. ein Metall der Platingruppe), wie etwa Platin, auf ein keramisches Wabensubstrat beschichtet. Der Katalysator ist dazu konfiguriert, NO zu NO2 im Beisein von O2 zu katalysieren. Ein Partikelfilter, welcher eines oder mehrere eines Basismetalloxids und/oder La/Cs/V2O5 umfasst, befindet sich stromabwärts des Katalysators. Somit kann der Partikelfilter geringere Regenerierungstemperaturen im Beisein von NO2, welches durch den Katalysator generiert wird, erreichen.
  • Nun haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung jedoch mögliche Probleme im Zusammenhang mit solchen Systemen erkannt. Als ein Beispiel kann der NO2-generierende Katalysator umgangen werden, wenn die Sulfatbildung zu einem Problem wird. Regenerierungsmöglichkeiten für den Partikelfilter, welcher NO2 verwendet, werden infolgedessen reduziert.
  • In einem Beispiel kann das vorstehend beschriebene Problem durch ein Verfahren zum Generieren von NO2 in einem Katalysator, welcher einen Washcoat mit Zirkonium, einem oder mehreren Basismetalloxiden und einem Edelmetall, wie etwa Palladium, welches Schwefel nicht oxidiert, umfasst, wobei ein Abgasstrom zwischen unteren und oberen Schwellenstromraten ist, und Erleichtern einer Regenerierung eines Partikelfilters, welcher sich stromabwärts des Katalysators befindet, über NO2, wenn eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist, angegangen werden. Auf diese Weise wird eine NO2-Produktionsrate auf Grundlage von Werten berechnet, die in einer Lookup-Tabelle gespeichert sind und die der Abgasstromrate und einer Abgastemperatur entsprechen, um zu bestimmen, ob eine Partikelfilterregenerierung durch NO2 erleichtert werden kann.
  • Als ein Beispiel kann der Partikelfilter aktiv oder passiv regeneriert werden. Wenn sich der Partikelfilter über einer Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung befindet, ist der Filter ausreichend heiß, um sich im Beisein von Sauerstoff zu regenerieren (z. B. abgelagerte Partikel zu verbrennen). Allerdings ist die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung im Vergleich zu einer Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung (z. B. 300-450 °C) relativ hoch (z. B. 450-700 °C). Die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung entspricht einer Regenerierung im Beisein einer Menge an NO2 größer als eine Schwellenmenge für die NO2-Partikelfilterregenerierung. Die Produktion von NO2 der Nachbehandlungsvorrichtung beruht auf mindestens einer Abgasstromrate. Wenn die erfasste Abgasstromrate größer als eine niedrigere Schwellenstromrate ist, kann NO2, welches von der Nachbehandlungsvorrichtung produziert wird, die Regenerierung am Partikelfilter fördern. Auf diese Weise können niedrigere Abgastemperaturen, welche einem Fahren bei geringer bis mittlerer Last entsprechen können, verwendet werden, um den Partikelfilter in Verbindung mit der NO2-Produktion von der Nachbehandlungsvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, ihre Reaktivität und Haltbarkeit in einer Dieselabgasumgebung beizubehalten, zu regenerieren.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Sie soll nicht wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt einen einzelnen Zylinder eines Motors.
    • 2 zeigt ein Diagramm, welches die NO2-Produktion durch die Nachbehandlungsvorrichtung veranschaulicht.
    • 3 zeigt einen Vergleich zwischen einer Rußoxidationsrate an einem Partikelfilter im Beisein von NO2 und Sauerstoff.
    • 4 zeigt ein Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters.
    • 5 zeigt einen Verlauf, welcher Motorbetriebsparameter auf Grundlage des Verfahrens aus 4 veranschaulicht.
    • 6 zeigt einen Verlauf, welcher spezifische aktive Steuerungen zum Regenerieren des Partikelfilters veranschaulicht.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für einen Dieseloxidationskatalysator (DOC), welcher einen oder mehrere Katalysatoren mit Oxiden der Metalle der Platingruppe (platinum group metal - PGM) gemischt mit einem oder mehreren Basismetalloxiden (base metal oxide - BMO) umfasst. In einem Beispiel handelt es sich bei dem PGM um Pd, was dem DOC ermöglichen kann, Pt auszuschließen, was aufgrund der Reaktivität mit Schwefeldioxid für eine Verschlechterung anfällig sein kann, wohingegen das Pd mit Schwefeldioxid nicht reaktiv ist. Eine Zusammensetzung des Gemischs kann auf Grundlage von einer oder mehreren einer stromabwärtigen Emissionssteuervorrichtungszusammensetzung (z. B. eines Partikelfilters) und einer Abgassystemumgebung eines Motors, wie etwa des in 1 gezeigten Motors, angepasst werden. Partikelfilter können passiv oder aktiv regeneriert werden. Eine passive Regenerierung erfolgt, wenn Abgastemperaturen ausreichend hoch sind, ohne Motorbetriebsparameter außerhalb eines Fahrerbedarfs anzupassen. Eine aktive Regenerierung erfolgt, wenn die Motorbetriebsparameter angepasst werden, um Abgastemperaturen auf eine ausreichend hohe Temperatur zu erhöhen. Somit kann die aktive Regenerierung eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs reduzieren, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Der DOC, welcher das Gemisch von PGM- und BMO-Katalysatoren umfasst, ist dazu konfiguriert, NO2 zu produzieren, um die Partikelfilterregenerierung und/oder NOx-Behandlung in einer Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (selective catalytic reduction - SCR) zu fördern. Der DOC kann auf Grundlage von mindestens Abgastemperaturen eine variierende Menge an NO2 produzieren, wie durch ein Diagramm, welches in 2 veranschaulicht ist, gezeigt. Wie vorstehend beschrieben, kann NO2 die Partikelfilterregenerierung fördern. In dem Beispiel aus 3 reduziert NO2 die Partikelfilterregenerierungstemperaturen im Vergleich zu Sauerstoffpartikelfilterregenerierungstemperaturen. Anders formuliert erfolgen Partikelfilterregenerierungen, welche durch Sauerstoff erleichtert werden, bei höheren Temperaturen als Partikelfilterregenerierungen, welche durch NO2 erleichtert werden.
  • Ein Verfahren zum Verwalten der Regenerierungsaktivierung und von Zuständen eines Partikelfilters ist in 4 gezeigt. Das Verfahren berücksichtigt die Abgasstromrate, die Abgastemperatur, die NO2-Produktion vom DOC und eine Partikelfilterlast. Ein Verlauf, welcher eine Betriebssequenz des Motors veranschaulicht, welcher das Verfahren ausführt, ist in 5 veranschaulicht. Ein Verlauf, welcher eine Betriebssequenz des Motors veranschaulicht, welcher aktive Steuerungen durchführt, um den Partikelfilter zu regenerieren, ist in 6 veranschaulicht.
  • Weiter bei 1 wird eine schematische Darstellung gezeigt, die einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 in einem Motorsystem 100 zeigt, welches in einem Antriebssystem eines Fahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Generieren eines proportionalen Pedalpositionssignals. Eine Brennkammer 30 des Motors 10 kann einen Zylinder, der durch Zylinderwände 32 ausgebildet ist, mit einem darin positionierten Kolben 36 beinhalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 44 über einen Ansaugkanal 42 aufnehmen und Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 48 ausstoßen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten.
  • Der Motor 10 kann ein mit einem Turbolader aufgeladener Motor sein, der einen Verdichter umfasst, der mechanisch an eine Turbine gekoppelt ist. Alternativ kann der Motor 10 mit einem Kompressor aufgeladen sein, wobei ein Verdichter durch eine elektrische Maschine (z. B. eine Batterie) mit Energie versorgt ist. Eine Schaufel der Turbine kann sich drehen, während Abgas durch die Turbine strömt, die wiederum den Verdichter antreiben kann. Eine Motorleistung kann zunehmen, indem Ansaugluft, die durch den Verdichter zu dem Motor strömt, verdichtet wird (z. B. eine Dichte davon erhöht wird). In einigen Beispielen kann sich ein Ladeluftkühler zwischen dem Verdichter und dem Motor befinden. Der Ladeluftkühler kann die verdichtete Ansaugluft kühlen, was die Dichte der Ladeluft weiter erhöht, wodurch eine Leistung des Motors erhöht wird.
  • In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 durch Nockenbetätigung über das Nockenbetätigungssystem 51 bzw. 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere der folgenden Systeme verwenden: System zur Nockenprofilverstellung (cam profile switching - CPS), variablen Nockenansteuerung (variable cam timing - VCT), variablen Ventilansteuerung (variable valve timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (variable valve lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch die Ventilpositionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Beispielen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, beinhalten.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 69 ist in der Darstellung direkt an die Brennkammer 30 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals, das von der Steuerung 12 empfangen wird, direkt in diese einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 69 eine sogenannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bereit. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann zum Beispiel in der Seite der Brennkammer oder in der Oberseite der Brennkammer montiert sein. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzung 69 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die in dem Ansaugkrümmer 44 in einer Konfiguration angeordnet ist, die eine sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in den Ansaugkanal stromaufwärts von der Brennkammer 30 bereitstellt.
  • Der Ansaugkanal 42 kann eine Drossel 62 beinhalten, die eine Drosselklappe 64 aufweist. In diesem konkreten Beispiel kann die Position der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder einem Aktor bereitgestellt wird, der in der Drossel 62 enthalten ist, wobei es sich um eine Konfiguration handelt, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (electronic throttle control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 dazu betrieben werden, die Ansaugluft zu variieren, die der Brennkammer 30 neben anderen Motorzylindern bereitgestellt wird. Die Stellung der Drosselklappe 64 kann der Steuerung 12 durch ein Drosselpositionssignal bereitgestellt werden. Der Ansaugkanal 42 kann einen Luftmassenstromsensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Erfassen einer Luftmenge, die in den Motor 10 eintritt, beinhalten.
  • Ein Abgassensor 126 ist der Darstellung nach an den Abgaskanal 48 gekoppelt, der einer Nachbehandlungsvorrichtung 70 gemäß einer Richtung des Abgasstroms stromaufwärts angeordnet ist. Bei dem Sensor 126 kann es sich um einen beliebigen Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases handeln, wie etwa eine lineare Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Breitband- oder Weitbereichlambdasonde), eine Zweizustands-Lambdasonde oder EGO-Sonde, eine HEGO-Sonde (beheizte EGO-Sonde), einen NOx-, HC- oder CO-Sensor. In einem Beispiel ist der stromaufwärtige Abgassensor 126 ein UEGO, welcher dazu konfiguriert ist, eine Ausgabe, wie etwa ein Spannungssignal, bereitzustellen, die zu der in dem Abgas enthaltenen Menge an Sauerstoff proportional ist. Die Steuerung 12 wandelt die Lambdasondenausgabe über eine Lambdasondenübertragungsfunktion in ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases um.
  • Die Nachbehandlungsvorrichtung 70 ist der Darstellung nach entlang des Abgaskanals 48 stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung 72 gekoppelt. Die Nachbehandlungsvorrichtung 70 ist in einem Beispiel ein Dieseloxidationskatalysator (DOC). Die Nachbehandlungsvorrichtung 70 ist physisch an den Abgaskanal gekoppelt, sodass Abgas aus dem Motor durch die Vorrichtung strömt, bevor es durch einen Rest des Abgaskanals 48 strömt (z. B. vor dem Strömen in die Emissionssteuervorrichtung 72). Anders formuliert, ist der Katalysator entlang seines äußerem Umfangs an einem Abgasrohr eines Abgaskanals hermetisch abgedichtet. Somit erhält der Katalysator Abgas durch den Abgaskanal vor der Emissionssteuervorrichtung 72.
  • Die Nachbehandlungsvorrichtung 70 kann ein Substrat mit sich darin befindlichen Durchflusskanälen, damit Abgas dadurch strömen kann, beinhalten. In einem Beispiel ist das Substrat eine Wabe, die aus Cordierit besteht. Ein Washcoat mit einer Stütze und einem oder mehrere Basismetallen kann auf das Substrat beschichtet werden. Die Stütze beinhaltet in einem Beispiel ein Zirkoniumoxid (ZrO2). Die Basismetalle können Co, Cu, Ce, Mn, Ni, Fe, Mn, MO und W beinhalten. Als ein Beispiel beinhaltet der Washcoat ein Dosierniveau von 15 bis 75 Gewichtsprozent (Gew.-%) von einem oder mehreren der Basismetalloxide (BMO). Zum Beispiel kann ein Washcoat Mn, Cu und Ce bei 20, 7,5 bzw. 15 Gew.-% beinhalten. Die Basismetalloxide werden auf Grundlage einer Abgasumgebung des Fahrzeugs ausgewählt. Somit wird eine Art und Menge an BMO als Reaktion auf die Abgasumgebung des Fahrzeugs angepasst. Zum Beispiel sind Co und Cu am unempfindlichsten gegen Schwefel und werden am wenigsten von HCs der aufgeführten Basismetalloxide gehemmt. Wo, Mo und Ce produzieren NO2 bei geringeren Temperaturen im Vergleich zu den anderen aufgeführten Basismetalloxiden, wodurch die passive Regenerierung über NO2 für den Partikelfilter bei einer geringeren Temperatur (z. B. 200 °C) ermöglicht wird. Mn zeigt das größte NO-Oxidationspotential, um NO2 zu produzieren. Die Abgasumgebung kann von mindestens einer Umgebung und einem Fahrerverhalten abhängen. Wenn beispielsweise ein Fahrer typischerweise in einer kalten Umgebung (z. B. Detroit, Michigan) fährt, kann ein Handelsbetrieb dem Fahrer ein Fahrzeug verkaufen, welches die Nachbehandlungsvorrichtung 70 mit einer größeren Menge an W, Mo oder Ce im Vergleich zu einem Fahrzeug, welches sich in einer warmen Umgebung (z. B. Los Angeles, Kalifornien) befindet, umfasst. Wenn ein Fahrer von einer warmen Klimazone in eine kalte Klimazone zieht, kann alternativ eine ursprüngliche Nachbehandlungsvorrichtung durch eine neue Nachbehandlungsvorrichtung ersetzt erden, welche eine andere Zusammensetzung der Basismetalloxide umfasst, die für kältere Abgastemperaturen aufgrund der kälteren Klimazone konfiguriert ist. In einem Beispiel kann die Abgasumgebung eine magere Abgasumgebung sein und die verwendeten Basismetalloxide können eines oder mehrere von Mn2O3, CuO und CeO2 beinhalten. Alternativ können Gemische von BMO-Designs verwendet werden, um den Betrieb an einem breiten Spektrum von Umgebungsbedingungen, die die nominalen Betriebsbedingungen für das Fahrzeug beeinflussen können, auszugleichen.
  • Der Washcoat kann ferner einen Pd-Washcoat umfassen, der zusätzlich darauf angewandt wird. Somit beinhaltet das Substrat mehrere katalytische Materialien, welche ein oder mehrere Basismetalloxide und Pd beinhalten. In einem Beispiel befindet sich ein Pd-Abschnitt des Katalysators stromaufwärts eines BMO-Abschnitts in einer vorderen axialen Zone, wie etwa der stromaufwärtige Abschnitt 70A. Alternativ kann sich der Pd-Abschnitt auf einem oberen Abschnitt der Vorrichtung 70 befinden. Anders formuliert kann der stromaufwärtige Abschnitt 70A im Vergleich zu einem stromabwärtigen Abschnitt 70B eine größere Menge an Pd-Katalysator (z. B. PdO) umfassen. Dadurch werden Kohlenwasserstoffe oxidiert, bevor sie den stromabwärtigen Abschnitt 70B erreichen, wo die Oxidation von NO auf dem BMO erfolgen kann. Ein Gew.-% des Pd-Katalysators kann sich im Bereich von 0,5 bis 3 befinden. In einem Beispiel beträgt das Gew.-% des Pd im Washcoat genau 2. Außerdem beträgt das Gew.-% der BMOs im Washcoat genau 50.
  • Die Emissionssteuervorrichtung 72 ist der Darstellung nach entlang des Abgaskanals 48 stromabwärts des Abgassensors 126 und der Nachbehandlungsvorrichtung 70 angeordnet. Die Vorrichtung 72 kann ein Dreiwegekatalysator (three way catalyst - TWC), eine NOx-Falle, ein Dieseloxidationskatalysator, eine Vorrichtung mit selektiver katalytischer Reduktion, ein Partikelfilter (PF), verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein. In einigen Beispielen kann die Emissionssteuervorrichtung 72 durch das Betreiben von mindestens einem Zylinder des Motors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während des Betriebs des Motors 10 regelmäßig zurückgesetzt werden. Hierin ist die Emissionssteuervorrichtung 72 ein Partikelfilter.
  • NO2 kann die Partikelfilterregenerierung und/oder selektive katalytische Reduktion von Stickstoffoxid(NOx)-Emissionen fördern. In einem Beispiel kann die Partikelfilterregenerierung bei geringen Abgastemperaturen während Fahrbedingungen mit geringer bis mittlerer Last im Beisein von hohem NO2 erfolgen. Zum Beispiel können Abgastemperaturen von 300 bis 400 °C ausreichend sein, um die Partikelfilterregenerierung im Beisein einer Menge an NO2, die größer als eine Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung ist, einzuleiten. Falls eine Regenerierung erfolgt, wenn die Menge an NO2 geringer als die NO2-erleichterte Schwellenmenge ist, wird die Regenerierung durch Sauerstoff erleichtert und die Abgastemperaturen können über 600 °C liegen, um die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung einzuleiten.
  • Eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) 74 befindet sich der Darstellung nach stromabwärts des Partikelfilters 72. Somit strömt Abgas durch den Partikelfilter 72, bevor es durch die SCR-Vorrichtung 74 strömt. Die SCR-Vorrichtung 74 kann NO2 und andere Verbindungen über ein Reduktionsmittel, welches die Oberflächen der SCR-Vorrichtung 74 beschichtet, reduzieren. Auf diese Weise kann sich eine Einspritzvorrichtung (nicht gezeigt) zwischen dem Partikelfilter 72 und der SCR-Vorrichtung 74 befinden und ist dazu konfiguriert, Reduktionsmittel in den Abgaskanal stromaufwärts der SCR-Vorrichtung 74 zu lassen. Der Fachmann wird verstehen, dass andere Kombinationen des DOC 70, des Partikelfilters 72 und des SCR 74 realisiert werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann eine Kombination einen ersten DOC stromaufwärts einer SCR-Vorrichtung beinhalten, wobei die SCR-Vorrichtung stromaufwärts eines zweiten DOCs ist und der zweite DOC stromaufwärts eines Partikelfilters ist. Der erste DOC und der zweite DOC können im Wesentlichen identisch sein. Alternativ können der erste und zweite DOCs verschiedene Kombinationen und/oder Mengen von BMOs umfassen. Außerdem kann ein Positionieren des SCR und des Partikelfilters umgekehrt werden, sodass sich der Partikelfilter stromaufwärts des SCR befindet.
  • Ein System zur Abgasrückführung (AGR) 140 kann einen gewünschten Teil des Abgases über einen AGR-Kanal 152, welcher sich vom Abgaskanal 48 von einer Stelle zwischen dem Abgassensor 126 und der Nachbehandlungsvorrichtung 70 verzweigt, aus dem Abgaskanal 48 in den Ansaugkrümmer 44 leiten. Das dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellte Ausmaß der AGR kann durch die Steuerung 12 über ein AGR-Ventil 144 variiert werden. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System 140 dazu verwendet werden, die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Brennkammer zu regulieren, womit ein Verfahren zum Steuern des Zeitpunkts der Zündung während einiger Verbrennungsmodi bereitgestellt wird.
  • Die Steuerung 12 ist als Mikrocomputer dargestellt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicher 106 (z. B. ein nichtflüchtiger Speicher) dargestellt ist, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung von eingeleitetem Luftmassenstrom (mass air flow - MAF) von dem Luftmassenstromsensor 120; der Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Motorpositionssignals von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einer anderen Art), der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; der Drosselposition von einem Drosselpositionssensor 65; und eines Signals für den Krümmerabsolutdruck (manifold absolute pressure - MAP) von dem Sensor 122. Ein Motordrehzahlsignal kann durch die Steuerung 12 von dem Kurbelwellenpositionssensor 118 erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal stellt zudem eine Angabe des Vakuums oder Drucks in dem Ansaugkrümmer 44 bereit. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der vorstehenden Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor und umgekehrt. Während des Motorbetriebs kann das Motordrehmoment von der Ausgabe des MAP-Sensors 122 und der Motordrehzahl abgeleitet werden. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der detektierten Motordrehzahl eine Grundlage zum Schätzen der in den Zylinder eingeleiteten Ladung (einschließlich Luft) darstellen. In einem Beispiel kann der Kurbelwellenpositionssensor 118, der zudem als Motordrehzahlsensor verwendet werden kann, eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen je Umdrehung der Kurbelwelle produzieren.
  • Auf dem Festwertspeicher 106 eines Speichermediums können computerlesbare Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 102 zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen, jedoch nicht ausdrücklich aufgeführt werden, ausgeführt werden können.
  • Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb basierend auf den empfangenen Signalen und Anweisungen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. In einem Beispiel kann der Abgassensor 126 eines oder mehrere eines Abgasgegendrucks und einer Abgastemperatur erfassen. Die Steuerung 12 kann eine Last des Partikelfilters 72 auf Grundlage des erfassten Abgasgegendrucks bestimmen und bestimmen, ob eine Regenerierung benötigt wird. Wenn die Abgastemperatur für eine Regenerierung nicht hoch genug ist, um passiv zu erfolgen, kann die Steuerung 12 aktive Heizsteuerungen einleiten, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Zum Beispiel kann das Erhöhen der Abgastemperatur Anpassen eines Aktors der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 69 beinhalten, um eine Kraftstoffeinspritzmenge nach der Verbrennung anzupassen, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Zusätzlich oder alternativ kann das AGR-Ventil 144 zu einer weiter geschlossenen Position bewegt werden, um die Menge an AGR, die durch den Zylinder 30 strömt, zu reduzieren, wodurch die Abgastemperaturen erhöht werden. In einigen Beispielen kann eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wie etwa die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 69 oder eine andere Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die sich stromabwärts des Zylinders 30 im Abgaskanal 48 befindet, zusätzlich oder alternativ Kraftstoff einspritzen, um exotherme Wärme über der Nachbehandlungsvorrichtung 70 bereitzustellen, um den PF 72 aktiv zu erwärmen.
  • Der Fachmann versteht, dass die nachstehend beschriebenen konkreten Routinen in den Ablaufdiagrammen eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl an Verarbeitungsstrategien darstellen können, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern soll die Veranschaulichung und Beschreibung erleichtern. Obwohl nicht ausdrücklich veranschaulicht, kann/können eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen oder Funktionen in Abhängigkeit der konkreten eingesetzten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner stellen diese Figuren grafisch Code dar, der auf das computerlesbare Speichermedium in der Steuerung 12 programmiert wird und von der Steuerung in Kombination mit der Motorhardware, wie in 1 veranschaulicht, ausgeführt wird.
  • Somit kann ein System einen Katalysator, welcher sich in einem Abgaskanal eines von einem Motor angetriebenen Fahrzeugs befindet, wobei der Katalysator einen Washcoat mit einer Zirkoniumoxid-Stütze, einem oder mehrere Basismetalloxiden und mindestens einem Edelmetall umfasst, einen Partikelfilter, welcher sich in einer Position des Abgaskanals stromabwärts des Katalysators relativ zu einer Richtung des Abgasstroms befindet, und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die darauf gespeichert sind und die der Steuerung ermöglichen, den Partikelfilter über aktive Steuerung, die dazu konfiguriert sind, eine Abgastemperatur auf eine Temperatur größer als eine Schwellentemperatur zu erhöhen und eine Abgasstromrate auf eine Rate zwischen oberen und unteren Schwellenabgasstromraten anzupassen, aktiv zu regenerieren, umfassen. Die Schwellentemperatur ist in einem Beispiel eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung und die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung ist geringer als eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung. Die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung beruht auf einer Regenerierungstemperatur des Partikelfilters im Beisein von NO2, welches größer als eine Schwellenmenge von NO2 ist, und wobei die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung auf einer Regenerierungstemperatur des Partikelfilters im Beisein einer Menge an NO2, welche geringer als die Schwellenmenge an NO2 ist, beruht. Der Katalysator ist physisch an den Abgaskanal gekoppelt, und wobei Abgas aus dem Motor durch den Katalysator strömt, bevor es in den Partikelfilter strömt. Eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion befindet sich stromabwärts des Partikelfilters.
  • Unter Bezugnahme auf 2 zeigt diese ein Diagramm 200, welches eine NO2-Ausgabe einer Nachbehandlungsvorrichtung (z. B. Nachbehandlungsvorrichtung 70 aus 1) im Vergleich zur Temperatur veranschaulicht. Wie vorstehend beschrieben, ist die Nachbehandlungsvorrichtung 70 ein DOC mit einem Substrat, welches mit Pd und einem oder mehreren Basismetalloxiden beschichtet ist. Somit veranschaulicht das Diagramm 200 die NO2-Ausgabe von einem spezifischen DOC. In einem Beispiel umfasst der DOC einen Washcoat mit einem Zirkoniumoxid (z. B. ZrO2), einem Palladiumoxid (z. B. PdO) und einer Gruppe von Basismetalloxiden, einschließlich Manganoxiden (z. B. Mn2O3), Ceroxiden (z. B. CeO2) und Kupferoxiden (z. B. CuO). Das Gew.-% der Basismetalloxide, die im Washcoat enthalten sind, befindet sich im Bereich von 1 bis 30 und ein Gew.-% des PdO im Washcoat befindet sich im Bereich von 0,5 bis 3.
  • In einem Beispiel umfasst der DCO 70 ein Wabensubstrat, das aus Cordierit besteht, welches mit einem Washcoat behandelt wurde. ZrO2, PdO, CuO, CeO2 und Mn2O3 sind ferner im Washcoat enthalten. In einem Beispiel werden die Basismetalloxide und das PdO in verschiedenen Washcoats angewandt. Zum Beispiel wird der Washcoat, welcher die Basismetalloxide umfasst, zuerst angewandt und der Washcoat, welcher PdO umfasst, wird als zweites angewandt, oder umgekehrt. Dies kann den Katalysator schichten und dem DOC eine erhöhte Reaktivität auf Grundlage der Abgassystembedingungen bereitstellen. Auf diese Weise ist der DOC im Wesentlichen nicht auf Schwefeldioxid (SO2) reaktiv. Zum Beispiel kann das PdO CO und Kohlenwasserstoffe oxidieren und die Basismetalloxide können NO oxidieren, jedoch kann keiner der Katalysatoren SO2 oxidieren, wodurch eine Langlebigkeit des DOC verlängert wird.
  • Die Temperatur nimmt von einer linken Seite zu einer rechten Seite der Figur zu. In einem Beispiel entspricht die Temperatur einer Abgastemperatur. Alternativ entspricht die Temperatur einer Temperatur der Nachbehandlungsvorrichtung. Zusätzlich wird die NO2-Ausgabe der Nachbehandlungsvorrichtung als ein Prozentsatz der gesamten NO2-Ausgabe des Fahrzeugs dargestellt, wobei die gesamte NO2-Ausgabe auf einer Gesamtsumme der NO2-Ausgabe des Motors und der NO2-Ausgabe der Nachbehandlungsvorrichtung beruht. Wenn beispielsweise die NO2-Ausgabe der Nachbehandlungsvorrichtung im Wesentlichen gleich 60 % ist, ist die NO2-Ausgabe des Motors im Wesentlichen gleich 40 %. Auf diese Weise entspricht eine Reduzierung der NO2-Ausgabe der Nachbehandlungsvorrichtung nicht weniger als die gesamte NO2-Produktion in der Nachbehandlungsvorrichtung. Das heißt, dass die gesamte NO2-Ausgabe ein Verhältnis ist, und wenn die Temperatur zunimmt, nimmt auch eine Motorverbrennungstemperatur zu, was zu einer erhöhten NO2-Ausgabe des Motors und einer erhöhten NO2-Ausgabe der Nachbehandlungsvorrichtung führt. Allerdings kann die NO2-Ausgabe des Motors schneller als die NO2-Ausgabe der Nachbehandlungsvorrichtung zunehmen, wenn sich die Temperatur erhöht.
  • Obwohl im Diagramm 200 nicht gezeigt, hängt die NO2-Produktion der Nachbehandlungsvorrichtung ferner von der Abgasstromrate ab. Konkret produziert die Nachbehandlungsvorrichtung höhere Mengen an NO2, wenn die Abgasstromrate sich innerhalb eines Bereichs zwischen unteren und oberen Schwellenstromraten befindet. Somit sind Abgasstromraten, die geringer als die untere Schwellenstromrate sind, zu langsam und können einer zu geringen Abgastemperatur (z. B. 150 °C) entsprechen. Alternativ können geringen Abgasstromraten und geringe Abgastemperaturen einer geringen NOx-Ausgabe des Motors entsprechen, was die NO2-Produktion an der Nachbehandlungsvorrichtung einschränkt. Zusätzlich sind Abgasstromraten über der oberen Schwellenstromrate zu schnell und können einer zu hohen Abgastemperatur (z. B. 600 °C) entsprechen. An diesen äußersten Enden des gezeigten Abgastemperaturspektrums wird die NO2-Ausgabe der Nachbehandlungsvorrichtung reduziert. Hohe Abgastemperaturen über einer thermodynamischen Grenze (z. B. über 600 °C) und hohe Abgasstromraten reduzieren eine Effizienz der Nachbehandlungsvorrichtung, um NO2 zu produzieren.
  • Die NO2-Ausgabe 210 der Nachbehandlungsvorrichtung beginnt vor 200 °C von einer relativ geringen NO2-Ausgabe zuzunehmen. Zum Beispiel ist die NO2-Ausgabe der Nachbehandlungsvorrichtung vor 180 °C geringer als 10 % der gesamten Ausgabe. Dies kann einer Menge von NO2 entsprechen, die zu gering ist, um die Regenerierung eines Partikelfilters (z. B. des Partikelfilters 72 aus 1) einzuleiten. Wenn Abgastemperaturen über 200 °C hinaus zunehmen, produziert die NO2-Ausgabe 210 der Nachbehandlungsvorrichtung einen größeren Teil an gesamter NO2-Ausgabe. Gleichermaßen ist die NO2-Ausgabe 210 der Nachbehandlungsvorrichtung zwischen 260 °C und 360 °C im Wesentlichen gleich oder größer als 50 %. Das heißt, dass die Nachbehandlungsvorrichtung mindestens die Hälfte der gesamten NO2-Ausgabe von 260-360 °C produziert. Wenn sich die Temperatur von 360 °C erhöht, ist die NO2-Ausgabe der Nachbehandlungsvorrichtung geringer als 50 %, was bedeutet, dass die Nachbehandlungsvorrichtung damit beginnt, weniger als die Hälfte der gesamten NO2-Ausgabe zu produzieren. Wie vorstehend beschrieben, kann jedoch eine tatsächliche Menge an NO2-Ausgabe von der Nachbehandlungsvorrichtung weiter zunehmen. In einem Beispiel ist die tatsächliche Menge an von der Nachbehandlungsvorrichtung produziertem NO2 bei 400 °C am höchsten. Die NO2-Ausgabe von der Nachbehandlungsvorrichtung kann einer Rußoxidationsrate und/oder Regenerierungsrate des Partikel filters entsprechen, wie nachfolgend beschrieben ist.
  • Unter Bezugnahme auf 3 stellt ein Diagramm 300 eine Rußoxidationsrate auf Grundlage von Regenerierungen, die durch NO2 oder Sauerstoff erleichtert wurden, dar. In einem Beispiel beinhaltet eine Regenerierung, die durch NO2 eingeleitet wird, eine NO2-Menge des Abgases, welche größer als eine Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung ist. Zum Beispiel entspricht die Schwellenmenge einem Verhältnis der NO2-Ausgabe zu Kohlenstoff. Kohlenwasserstoffe werden zuerst zu CO und dann durch NO2 zu CO2 oxidiert. Somit werden mindestens zwei Mol (z. B. Äquivalenzen) von NO2 für jedes Mol von Kohlenwasserstoff (z. B. HC) verbraucht. Dies ist in den Gleichungen 1 und 2 zu sehen:
    1. (1) NO2 + C → NO + CO
    2. (2) NO2 + CO → NO + CO2
  • Somit beinhaltet die durch Sauerstoff erleichterte Regenerierung die NO2-Menge des Abgases, welche geringer als die Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung ist. Wie nachfolgend in Bezug auf das Diagramm 300 beschrieben wird, kann NO2 die Oxidation von Ruß auf dem Partikelfilter fördern, sodass Temperaturen, die benötigt werden, um Ruß zu oxidieren, der auf dem Partikelfilter abgelagert ist, im Beisein einer Menge an NO2, welche größer als die Schwellenmenge der NO2-erleichterten Regenerierung ist, erheblich reduziert werden.
  • Das Diagramm 300 beinhaltet den NO2-Oxidationsratenverlauf 310 und den Sauerstoffoxidationsratenverlauf 320. Der NO2-Oxidationsratenverlauf 310 stellt eine Rate der Rußoxidation auf dem Partikelfilter auf Grundlage einer Regenerierung dar, die durch eine Menge an NO2, welche größer als die Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung ist, eingeleitet wird. Der Sauerstoffoxidationsratenverlauf 320 stellt eine Rate der Rußoxidation auf dem Partikelfilter auf Grundlage einer Regenerierung dar, die durch Sauerstoff eingeleitet wird.
  • Wie gezeigt, kann eine Regenerierung, die einer größeren Menge an NO2 (z. B. einer Menge an NO2 größer als die Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung) ausgesetzt ist, bei geringeren Temperaturen als eine Regenerierung, die einer geringeren Menge an NO2 (z. B. einer Menge an NO2 geringer als die Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung) ausgesetzt ist, beginnen. Konkret erhöht sich die NO2-Oxidationsrate bei 200 °C über null und die Sauerstoffoxidationsrate erhöht sich bei 340 °C über null. Die NO2-Oxidationsrate erreicht einen höchsten Wert von 32 oder ähnlich wie 400 °C. Die Sauerstoffoxidationsrate erreicht einen höchsten Wert von 35 oder ähnlich wie 570 °C. Somit weisen die NO2-erleichterten Regenerierungen eine Rußoxidationsrate ähnlich wie die Sauerstoff-erleichterten Regenerierungen auf, trotz der Durchführung der Oxidation bei geringeren Abgastemperaturen.
  • Somit veranschaulicht das Diagramm 300 Partikelfilterregenerierungen, die durch NO2 und Sauerstoff erleichtert werden. Aufgrund der geringeren Temperaturen der NO2-erleichterten Regenerierung können aktive Regenerierungen des Partikelfilters weniger Kraftstoff verbrauchen als die Sauerstoff-erleichterte Partikelfilterregenerierung. Infolgedessen sind Anpassungen, die erfolgen, um die Abgastemperaturen für die aktive Regenerierung zu erhöhen, weniger kostenintensiv und verbrauchen weniger Kraftstoff, wenn sie durch NO2 anstelle durch Sauerstoff erleichtert werden, wie nachfolgend beschrieben.
  • Der vorstehend beschriebene Katalysator kann hierin mit einem Verfahren verwendet werden, welches auf einer Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen gespeichert ist, die, wenn sie aufgeführt werden, der Steuerung ermöglichen, das Verfahren durchzuführen. Das Verfahren umfasst Generieren von NO2 in einem Katalysator, welcher einen Washcoat mit Zirkonium, einem oder mehreren Basismetalloxiden und einem Edelmetall umfasst, wobei ein Abgasstrom zwischen unteren und oberen Schwellenstromraten ist, und Erleichtern einer Regenerierung eines Partikelfilters, welcher sich stromabwärts des Katalysators befindet, über NO2, wenn eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist, angegangen werden. Das Generieren von NO2 beinhaltet Strömen von Abgas durch den Katalysator und wobei das Abgas bei einer Abgasstromrate zwischen oberen und unteren Abgasschwellenwerten strömt und wobei die Abgastemperatur größer als 200 °C ist. Die Schwellentemperatur ist eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung, und wobei die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung auf dem Partikelfilter beruht, welcher einer Menge an NO2 ausgesetzt ist, die in der Lage ist, eine Regenerierung des Partikelfilters zu erleichtern. Die Regenerierung wird durch NO2 erleichtert, wenn eine Menge an NO2, welche durch einen Motor und den Katalysator produziert wird, größer als eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist.
  • Es kann bestimmt werden, dass der Partikelfilter eine Regenerierung anfordert, wenn eine Partikelfilterlast größer als eine Schwellenlast ist. Wenn jedoch eine Abgastemperatur geringer als die Schwellentemperatur ist, beinhaltet das Regenerieren Einleiten von aktiven Steuerungen, um Motorbetriebsparameter anzupassen, um die Abgastemperatur zu erhöhen.
  • Die aktiven Steuerungen beinhalten eines oder mehrere von Reduzieren einer AGR-Stromrate, Erhöhen eines Kraftstoffeinspritzdrucks, Erhöhen eines Kraftstoffeinspritzvolumens, Reduzieren eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, Erhöhen eines Krümmerdrucks und Verzögern einer Kraftstoffeinspritzung.
  • Unter Bezugnahme auf 4 zeigt diese ein Verfahren 400 zum Regenerieren des Partikelfilters 72 aus 1. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 400 können durch eine Steuerung auf Grundlage von Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Motorsystems, wie etwa den vorangehend in Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren anzupassen.
  • Bei 402 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen, Schätzen und/oder Messen aktueller Motorbetriebsparameter. Aktuelle Motorbetriebsparameter können Motortemperatur, Motordrehzahl, Krümmerdruck, Umgebungsluftfeuchtigkeit, Drosselposition, Motorlast, AGR-Stromrate, Abgastemperatur und Luft-Kraftstoff-Verhältnis beinhalten.
  • Bei 404 beinhaltet das Verfahren 400 Schätzen einer Partikelfilterlast. In einem Beispiel wird die Partikelfilterlast auf Grundlage von einem oder mehreren eines Abgasgegendrucks geschätzt werden, welcher durch den Abgassensor 126 aus 1 erfasst werden kann. Alternativ kann eine Differenz im Abgasdruck direkt stromaufwärts und stromabwärts des Partikelfilters der Partikelfilterlast entsprechen. Wenn der Gegendruck und/oder die Differenz zunimmt, nimmt die geschätzte Partikelfilterlast zu. Wenn der Filter zunehmend mit Ruß belastet wird, wird somit der Abgasstrom durch den Filter beeinträchtigt, wodurch der Abgasgegendruck erhöht wird. In einem anderen Beispiel kann die Partikelfilterlast auf Grundlage einer geschätzten Menge an Partikeln, die seit einer vorherigen Regenerierung vom Motor freigesetzt werden, geschätzt werden. Somit stellt die vorherige Regenerierung eine Ausgangslast ein und die geschätzte Menge an Partikeln wird zur Ausgangslast hinzugefügt, um die Partikelfilterlast bereitzustellen. Die geschätzte Menge an Partikeln beruht auf Werten, die in einer Lookup-Tabelle mit mehreren Eingaben, die einer Motorpartikelausgabe entsprechen, gespeichert sind. Die Eingaben können Motorlast, Motortemperatur, Drosselposition, Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungsluftfeuchtigkeit und Luft-Kraftstoff-Verhältnis beinhalten. Zum Beispiel nimmt eine geschätzte Motorpartikelausgabe zu, wenn die Motorlast zunimmt, die Drosselposition nimmt zu, die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt zu, die Umgebungsluftfeuchtigkeit nimmt zu und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nimmt ab. Alternativ kann die Partikelfilterlast auf Grundlage einer Anzahl an Meilen, die seit einer vorherigen Regenerierung gefahren wurden, geschätzt werden, wobei eine Anzahl an Meilen direkt einer Partikellast entsprechen kann.
  • Es versteht sich, dass eine vorherige Regenerierung eine vollständige oder partielle Regenerierung sein kann. Die vollständige Regenerierung setzt den Partikelfilter auf eine Last zurück, bei der im Wesentlichen null Partikel auf dem Filter abgelagert sind. Die partielle Regenerierung reduziert die Partikelfilterlast auf eine Last von mehr als null, jedoch weniger als eine Last vor der Regenerierung. Eine Regenerierung kann partiell sein, wenn die Regenerierung vor dem Vollenden beendet wird, da Regenerierungsbedingungen nicht mehr erfüllt sind. Bei jeder beliebigen Rate stellt eine Regenerierung eine Partikelfilterlast auf eine geringere Last her.
  • Bei 406 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen, ob die PF-Last geringer als eine Schwellenlast ist. In einem Beispiel, wenn ein Druck (z. 8. Gegendruck), welcher direkt stromaufwärts des Partikelfilters gemessen wird (z. B. Abgasgegendruck), größer als ein Schwellendruck ist, wird bestimmt, dass die PF-Last größer als die Schwellenlast ist. Anders formuliert, wenn die PF-Last größer als die Schwellenpartikelfilterlast ist, wird der Abgasstrom durch den Filter gehemmt und der Abgasgegendruck nimmt auf einen Druck zu, der größer als der Schwellendruck ist. Wenn die PF-Last geringer als die Schwellenlast ist, geht das Verfahren 400 zu 408 über, um die aktuellen Motorbetriebsparameter beizubehalten, und regeneriert den Partikelfilter nicht. Auf diese Weise strömt Abgas mit einer ausreichenden Rate durch den Filter und erhöht den Abgasgegendruck nicht auf einen Druck, der in der Lage ist, die Motorleistung zu hemmen.
  • In einigen Beispielen kann das Verfahren 400 den Partikelfilter als Reaktion darauf, dass die PF-Last geringer als die Schwellenlast ist, regenerieren, wenn die Abgastemperaturen ausreichend heiß sind, um den Partikelfilter passiv zu regenerieren, wie nachfolgend beschrieben. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren den Partikelfilter wie nachfolgend beschrieben aktiv regenerieren, wobei eine Dauer der aktiven Regenerierung auf der geschätzten Partikelfilterlast beruht. Wenn die geschätzte Partikelfilterlast zunimmt, nimmt somit die Dauer der aktiven Regenerierung zu. In einigen Beispielen kann auf diese Weise die Bestimmung, dass die PF-Last geringer als die Schwellenlast ist, nicht verhindern, dass sich der Partikelfilter regeneriert, und das Verfahren kann fortgesetzt werden.
  • Wenn die PF-Last nicht geringer als die Schwellenlast ist, geht das Verfahren zu 410 über, um eine PF-Temperatur zu schätzen. In einem Beispiel kann die bei 402 bestimmte Abgastemperatur verwendet werden, um die PF-Temperatur zu bestimmen. Alternativ kann ein Temperatursensor in den Partikelfilter integriert werden, welcher eine Temperatur des Partikelfilters direkt erfasst.
  • Bei 412 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen, ob die PF-Temperatur größer als eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung ist. Die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung beruht auf einer Temperatur des Partikelfilters, die in der Lage ist, Partikel, die darauf abgelagert sind, im Beisein von Sauerstoff und einer Menge an NO2, die geringer als eine Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung ist, zu verbrennen, wie vorstehend beschrieben. In einem Beispiel beträgt die Schwellenregenerierungstemperatur 550 °C. Wenn also die PF-Temperatur größer als die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung ist, geht das Verfahren 400 zu 414 über, um den Partikelfilter passiv zu regenerieren, und passt die Motorbetriebsparameter nicht an. Somit sind aktuelle Motorbetriebsparameter, die einen Fahrerbedarf erfüllen, ausreichend, um Bedingungen für die passive Regenerierung zu erfüllen, und die Partikel auf dem Partikelfilter können im Beisein von heißem Abgas und Sauerstoff verbrennen.
  • Wenn die PF-Temperatur nicht größer als die Schwellenregenerierungstemperatur ist, geht das Verfahren 400 zu 416 über, um eine Abgasstromrate zu messen. In einem Beispiel ist der Abgassensor 126 aus 1 dazu konfiguriert, eine Abgasstromrate zu messen. Somit ist eine Abgasstromrate, die zur Nachbehandlungsvorrichtung 70 und zum Partikelfilter 72 strömt, im Wesentlichen gleich einer Differenz zwischen der Abgasstromrate und einer AGR-Stromrate. Alternativ kann sich ein Abgasstromratensensor stromabwärts des Schnittpunkts zwischen dem Abgaskanal 48 und dem AGR-Kanal 152 befinden. Somit erfasst der Abgasstromratensensor direkt eine Abgasstromrate, die zur Nachbehandlungsvorrichtung 70 und zum Partikelfilter 72 strömt.
  • In einem anderen Beispiel kann die Abgasstromrate auf Grundlage von einer oder mehreren Motorbetriebsbedingungen berechnet werden. Zum Beispiel wird ein Abgasvolumenstrom über eine volumetrische Effizienz, eine angesaugte Krümmerluft, eine Schätzung der AGR-Rate, Kraftstoffzufuhrbedingungen, eine Abgaszusammensetzung und eine Temperatur berechnet. Der Abgasvolumenstrom wird durch einen Querschnitt des Abgaskanals unterteilt, um die Abgasstromrate zu bestimmen. Die Abgasstromrate nimmt zu, wenn die Temperatur zunimmt. Zusätzlich nimmt die Abgasstromrate zu, wenn die Abgaszusammensetzung eine größere Menge an Verbindungen mit höherer molarer Masse beinhaltet.
  • Bei 418 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen, ob die Abgasstromrate geringer als eine untere Schwellenstromrate ist. Die untere Schwellenstromrate entspricht einem oder mehreren Motorbetriebsparametern (z. B. Motorlast), die eine ausreichende Menge an NO produzieren können, welche an der Nachbehandlungsvorrichtung oxidiert werden kann, um einer ausreichende Menge an NO2 für die Partikelfilterregenerierung zu produzieren. Dies kann hierin als ein Schwellenwert für die NO2-erleichterte Regenerierung bezeichnet werden. Wie vorstehend in Bezug auf die Gleichungen 1 und 2 beschrieben, ist die ausreichende Menge an NO2 für die Partikelfilterregenerierung im Wesentlichen gleich zwei stöchiometrischen Äquivalenzen von NO2 für jedes stöchiometrische Äquivalent von C. Wenn die Abgasstromrate geringer als die untere Schwellenstromrate ist, geht das Verfahren 400 zu 420 über, um aktive Steuerungen einzuleiten, um den Abgasstrom zu erhöhen. Dies kann Verstärken der Motordrehungen pro Minute (U/min) Reduzieren der AGR-Stromrate, Erhöhen der Ansaugluft, Erhöhen der Kraftstoffzufuhr, Reduzieren der Kühlung im Zylinder usw. beinhalten. Die Kühlung im Zylinder kann zumindest Wassereinspritzungen im Zylinder beinhalten. Eine erhöhte Kraftstoffzufuhr kann Erhöhen einer primären und/oder Nacheinspritzung beinhalten, wobei die primäre Einspritzung vor der Verbrennung erfolgt und die Nacheinspritzung nach der Verbrennung und vor dem Auslass erfolgt. Das Verfahren 400 überwacht weiter die Abgasstromrate, bis die Stromrate nicht mehr geringer als die untere Schwellenstromrate ist.
  • Wenn die Abgasstromrate nicht geringer als die untere Schwellenstromrate ist, geht das Verfahren 400 zu 422 über, um zu bestimmen, ob die Abgasstromrate größer als eine obere Schwellenstromrate ist. In einem Beispiel ist die obere Schwellenstromrate im Wesentlichen gleich einer höchsten Stromrate von Abgas, wo dem Abgas eine ausreichende Zeitdauer in der Nachbehandlungsvorrichtung bereitgestellt wird, um eine gewünschte Menge an NO2 für die Partikelfilterregenerierung zu produzieren. Wenn also die Abgasstromrate größer als die obere Schwellenstromrate ist, ist das Abgas zu schnell und das Verfahren 400 geht zu 424 über, um den Partikelfilter aktiv zu regenerieren. Das aktive Regenerieren des Partikelfilters beinhaltet intrusives Anpassen der Motorbetriebsparameter, um eine Abgastemperatur zu erhöhen, um den Partikelfilter auf eine Temperatur zu erwärmen, die höher als die Schwellenregenerierungstemperatur ist. In einem Beispiel können Anpassungen Erhöhen einer Kraftstoffeinspritzung entweder über eine verzögerte Kraftstoffeinspritzung oder ein erhöhtes Kraftstoffeinspritzvolumen beinhalten. Somit werden die Abgastemperaturen ausreichend erhöht und Sauerstoff kann die Regenerierung des Partikelfilters erleichtern.
  • Wenn die Abgasstromrate geringer als die untere Schwellenstromrate ist, ist die Abgasstromrate zwischen der unteren und oberen Schwellenstromrate und das Verfahren 400 geht zu 426 über, um aktive Heizsteuerungen einzuleiten, um die Regenerierung im Beisein von NO2 zu fördern. Die aktiven Heizsteuerungen können im Wesentlichen gleich den Anpassungen sein, die während der bei 424 beschriebenen aktiven Regenerierung erfolgten. Allerdings können die aktiven Heizsteuerungen effizienter als die Anpassungen sein, die der aktiven Regenerierung entsprechen, wenn die Regenerierung durch Sauerstoff erleichtert wird. Zum Beispiel ist ein Temperaturbereich zum Regenerieren des Partikelfilters im Beisein von hohen Leveln von NO2 (z. B. eine Menge an NO2 größer als eine Schwellenmenge für NO2-erleichterte Regenerierung) im Wesentlichen gleich 300-450 °C. Dieser Temperaturbereich kann auch als die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung bezeichnet werden. Während in diesem Temperaturbereich gearbeitet wird, kann die Nachbehandlungsvorrichtung 25-65 % einer gesamten NO2-Ausgabe des Fahrzeugs produzieren. Ein Temperaturbereich zum Regenerieren des Partikelfilters über O2 ist im Wesentlichen gleich 500-600 °C. Somit verbrauchen Anpassungen während der aktiven Regenerierung im Beisein von geringem NO2 (z. B. einer Menge an NO2 geringer als die Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung) eine größere Menge an Kraftstoff als Anpassungen während der aktiven Regenerierung im Beisein von hohem NO2.
  • Bei 428 beinhaltet das Verfahren 400 Bestimmen, ob Bedingungen für die Partikelfilterregenerierung noch immer erfüllt sind. Wenn beispielsweise die Abgasstromrate unter die untere Schwellenstromrate fällt oder über die obere Schwellenstromrate steigt, sind die Regenerierungsbedingungen für die Regenerierung über NO2 nicht mehr erfüllt. Zusätzlich, wenn der Partikelfilter vollständig regeneriert ist (z. B. im Wesentlichen der gesamte Ruß, der auf dem Filter abgelagert ist, ist verbrannt), sind die Regenerierungsbedingungen nicht mehr erfüllt. Zusätzlich oder alternativ sind Bedingungen nicht mehr erfüllt, wenn eine Motorkomponente eine Schwellentemperatur erreicht und kühlere Motorbetriebstemperaturen anfordert. Somit können eine oder mehrere Anpassungen deaktiviert werden, um die Verschlechterung der Motorkomponente zu minimieren. Dies kann die Regenerierung beenden, wenn die Abgastemperaturen auf eine Temperatur (z. B. weniger als 300 °C) fällt, die zu gering ist, um die Regenerierung fortzusetzen.
  • Wenn die Bedingungen für die Partikelfilterregenerierung noch immer erfüllt sind, geht das Verfahren 400 zu 430 über, um das Regenerieren mit aktiven Steuerungen fortzusetzen. Die Regenerierung überwacht weiter die Regenerierungsbedingungen, bis sie nicht mehr erfüllt sind. Wenn die Regenerierung nicht mehr erfüllt ist, geht das Verfahren 400 zu 432 über, um die aktiven Heizsteuerungen zu deaktivieren, und beendet die Regenerierung. Auf diese Weise kann die Regenerierung eine vollständige Regenerierung oder eine partielle Regenerierung sein, bei der Bedingungen während der Regenerierung nicht mehr erfüllt sind, was die Beendigung der Regenerierung erzwingt.
  • Somit umfasst ein Verfahren für ein durch einen Motor angetriebenes Fahrzeug Regenerieren eines Partikelfilters ohne Anpassen der Motorbetriebsparameter während eines ersten Modus, Erleichtern einer Partikelfilterregenerierung mit Sauerstoff durch Anpassen der Motorbetriebsparameter auf eine erste Größe während eines zweiten Modus, und Erleichtern des Partikelfilters mit NO2 durch Anpassen der Motorbetriebsparameter auf eine zweite Größe während eines dritten Modus, wobei das NO2 von mindestens einem Dieseloxidationskatalysator, der sich stromaufwärts des Partikelfilters befindet, produziert wird, wobei der Dieseloxidationskatalysator einen Washcoat mit einer Zirkoniumoxid-Stütze umfasst, wobei der Washcoat ferner zumindest Manganoxid und einen Palladium-Katalysator umfasst; wobei die erste Größe größer als die zweite Größe ist.
  • Die Regenerierung wird durch Sauerstoff passiv erleichtert, wenn eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung ist, eine Menge an NO2 am Filter geringer als eine Schwellenregenerierungsmenge ist und eine Abgasstromrate sich außerhalb eines Bereichs zwischen oberen und unteren Schwellenstromraten während des ersten Modus befindet. Alternativ wird die Regenerierung durch NO2 passiv erleichtert, wenn eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung ist, eine Menge an NO2 am Filter größer als eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist und eine Abgasstromrate sich innerhalb eines Bereichs zwischen oberen und unteren Schwellenstromraten während des ersten Modus befindet.
  • Die Partikelfilterregenerierung während des zweiten Modus beinhaltet Einleiten von aktiven Steuerungen, die dazu konfiguriert sind, Motorbetriebsparameter durch die erste Größe anzupassen, wobei die erste Größe dem Erhöhen einer Abgastemperatur auf eine Temperatur größer als eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung entspricht, und wobei die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung gleich 600 °C ist, und wobei eine Menge an NO2 am Partikelfilter geringer als eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist.
  • Die Partikelfilterregenerierung während des dritten Modus beinhaltet Einleiten von aktiven Steuerungen, die dazu konfiguriert sind, Motorbetriebsparameter durch die zweite Größe anzupassen, wobei die zweite Größe dem Erhöhen einer Abgastemperatur auf eine Temperatur größer als eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung entspricht, und wobei die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung gleich 450 °C ist, und wobei eine Menge an NO2 am Partikelfilter größer als eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist. Die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung entspricht einer Menge an NO2, die ausreichend ist, um das Verbrennen von Ruß, welcher auf dem Partikelfilter abgelagert ist, zu fördern.
  • Der Katalysator ist entlang seines äußerem Umfangs an einem Abgasrohr eines Abgaskanals hermetisch abgedichtet. Somit erhält der Katalysator Abgas durch den Abgaskanal vor dem Partikelfilter.
  • Unter Bezugnahme auf 5 zeigt sie einen Verlauf 500 zum Steuern aktiver Regenerierungen eines Partikelfilters, welcher sich stromabwärts eines DOC mit Stickstoffoxid-freisetzenden Fähigkeiten (z. B. die Nachbehandlungsvorrichtung 70 aus 1) befindet. In einem Beispiel beruht die Betriebssequenz auf dem Betrieb des Verfahrens 400 aus 4, beinhaltend die Komponenten aus dem Motorsystem 100 auf 1. Allerdings beinhaltet der Verlauf 500 der Kürze halber keine Bedingungen für die passive Regenerierung. Der Verlauf 500 beinhaltet eine Abgastemperatur (Linie 510), eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung (gestrichelte Linie 512) und eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung (gestrichelte Linie 514). Der Verlauf 500 beinhaltet ferne eine Abgasstromrate (Linie 520), eine untere Schwellenabgasstromrate (gestrichelte Linie 522), eine obere Schwellenabgasstromrate (gestrichelte Linie 524), aktive Steuerungen (Linie 530), eine Menge an freigesetztem NO2 (Linie 540), eine Schwellenmenge an NO2-Regenerierung (gestrichelte Linie 542), eine Partikelfilterlast (Linie 550), eine Schwellenpartikellast (gestrichelte Linie 552). In einem Beispiel stellt die PF-Last eine PF-Last auf dem PF 72 aus 1 dar. Gleichermaßen stellt das freigesetzte NO2 eine Menge an von der Nachbehandlungsvorrichtung 70 freigesetztem NO2 dar. Die Zeit nimmt von einer linken Seite zu einer rechten Seite der Figur zu.
  • Vor t1 ist die Abgastemperatur relativ gering (durch Linie 510 gezeigt) und geringer als die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung (durch die gestrichelte Linie 512 gezeigt). Wie vorstehend gezeigt und beschrieben, ist die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung geringer als die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung (durch die gestrichelte Linie 514 gezeigt). Der Abgasstrom (durch Linie 520 gezeigt) ist geringer als die untere Schwellenstromrate (durch die gestrichelte Linie 522 gezeigt), die geringer als die obere Schwellenstromrate (durch die gestrichelte Linie 524 gezeigt) ist. Die aktiven Steuerungen sind aus (durch die Linie 530 gezeigt). In den gezeigten Beispielen handelt es sich bei den aktiven Steuerungen um eine binäre Funktion, welche als an oder aus dargestellt ist, wie vorstehend erläutert und wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, wobei die aktiven Steuerungen variierende Grade der Regenerierung, die Anpassungen fördern, bereitstellen können. Da der Abgasstrom geringer als die untere Schwellenstromrate ist, ist das freigesetzte NO2 relativ gering und geringer als die Schwellenmenge für die NO2-Menge. Die PF-Last nimmt in Richtung der Schwellen-PF-Last zu (durch die Linie 550 bzw. die gestrichelte Linie 552 gezeigt). Auf diese Weise erfolgt aufgrund der Abgastemperaturen und dadurch der Partikelfiltertemperaturen, die zu gering sind, keine Regenerierung vor t1.
  • Bei t1 übersteigt die Partikelfilterlast die Schwellen-PF-Last, was einen Regenerierungsbedarf angibt. Als Reaktion werden die aktiven Steuerungen aktiviert. Da das freigesetzte NO2 geringer als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist, passen die aktiven Steuerungen die Motorbetriebsbedingungen an, um Abgastemperaturen auf die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterten Regenerierung zu erhöhen. Somit beginnt die Abgastemperatur zuzunehmen. Zusätzlich beginnt die Abgasstromrate aufgrund des Erhöhens der Abgastemperaturen zuzunehmen.
  • Nach t1 und vor t2 bleiben die aktiven Steuerungen aktiv. In einem Beispiel beinhalten die aktiven Steuerungen Erhöhen einer Nacheinspritzmenge (z. B. einer Kraftstoffeinspritzung nach der Verbrennung und vor dem Auslass) in einem Beispiel. Die Abgastemperatur nimmt über die Schwellentemperaturen für die NO2- und Sauerstoff-erleichterte Regenerierung zu. Der Abgasstrom bleibt unter der unteren Schwellenstromrate. Das freigesetzte NO2 bleibt relativ gering und unter der Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung.
  • Bei t2 sind die aktiven Steuerungen aktiv und die Abgastemperatur ist größer als die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung. Somit wird die Partikelfilterregenerierung eingeleitet und die Partikelfilterlast beginnt in Richtung der Schwellen-PF-Last abzunehmen. Das freigesetzte NO2 und die Abgasstromrate bleiben relativ gering.
  • Nach t2 und vor t3 wird die Regenerierung fortgesetzt. Die PF-Last nimmt in Richtung der Schwellen-PF-Last weiter ab. Die Abgastemperatur bleibt größer als die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung, da die aktiven Steuerungen an bleiben. Die Abgasstromrate und das freigesetzte NO2 bleiben relativ gering.
  • Bei t3 fällt die PF-Last unter die Schwellen-PF-Last und infolgedessen werden die aktiven Steuerungen kurz nach t3 deaktiviert, sobald die PF-Last unter eine ausreichend geringe Menge fällt. Der Doppelpfeil 532 zeigt eine Zeitdauer, in der die aktiven Steuerungen für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung verwendet wurde. Die Abgastemperatur beginnt abzunehmen. Der Abgasstrom und das freigesetzte NO2 bleiben relativ gering.
  • Nach t3 und vor t4 nimmt die Abgastemperatur auf eine Temperatur ab, die geringer als die Schwellentemperaturen für die Sauerstoff- und NO2-erleichterte Regenerierung ist. Allerdings nimmt die PF-Last weiter ab. Dies kann aufgrund einer „Selbstverbrennung“ erfolgen, wobei der Ruß auf dem Filter bereits gezündet wurde und weiter in der Abwesenheit von heißen Abgastemperaturen verbrannt wird. Somit nimmt die PF-Last weiter auf eine relativ geringe Menge ab. Die aktiven Steuerungen bleiben deaktiviert, da eine Regenerierung nicht angefordert wird. Die Abgasstromrate beginnt in Richtung der unteren Schwellenstromrate etwas zuzunehmen. Das freigesetzte NO2 bleibt relativ gering.
  • Bei t4 ist die Abgastemperatur relativ gering und ist im Wesentlichen gleich der Abgastemperatur vor t1. Der Abgasstrom nimmt über die untere Schwellenstromrate hinaus zu, während er unter der oberen Schwellenstromrate bleibt. Somit beginnt das freigesetzte NO2 zuzunehmen. Die PF-Last beginnt, in Richtung der Schwellen-PF-Last zuzunehmen. Die aktiven Steuerungen bleiben aus, da keine Regenerierungsanforderung vorliegt.
  • Nach t4 und vor t5 nimmt die Abgasstromrate weiter zu, während sie zwischen der unteren und der oberen Schwellenstromrate bleibt. Somit nimmt das freigesetzte NO2 in Richtung der Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung weiter zu. Die PF-Last nimmt in Richtung der Schwellen-PF-Last weiter zu. Die aktiven Steuerungen bleiben aus und die Abgastemperatur bleibt im Wesentlichen gering.
  • Bei t5 nimmt die PF-Last auf eine Last zu, die größer als die Schwellen-PF-Last ist. Glücklicherweise überschreitet das von der Nachbehandlungsvorrichtung freigesetzte NO2 die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung. Zusätzlich bleibt die Abgasstromrate zwischen der unteren und oberen Schwellenabgasstromrate. Somit werden die aktiven Steuerungen aktiviert, um die Abgastemperatur von einer relativ geringen Temperatur zur Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung zu erhöhen.
  • Nach t5 und vor t6 nimmt das Abgas in Richtung der Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung zu. Somit erfolgt noch keine durch NO2 erleichterte Regenerierung, obwohl der Abgasstrom zwischen der unteren und oberen Schwellenabgasrate ist und das freigesetzte NO2 größer als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist. Die PF-Last nimmt weiter zu.
  • Bei t6 überschreitet die Abgastemperatur die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung. Dies in Kombination mit dem freigesetzten NO2, welches größer als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist, leitet die PF-Regenerierung ein. Somit nimmt die PF-Last in Richtung der Schwellen-PF-Last ab. Der Abgasstrom bleibt zwischen der unteren und oberen Schwellenstromrate und die aktiven Steuerungen bleiben an.
  • In einigen Beispielen beinhalten aktive Steuerungen während der durch NO2 erleichterten Regenerierung ferner Anpassen der Abgasstromraten. Wenn beispielsweise die Abgasstromrate geringer als die untere Schwellenstromrate ist, beinhaltet die aktive Steuerung Erhöhen einer Motordrehung pro Minute, um den Abgasstrom zu erhöhen. Alternativ, wenn die Abgasstromrate größer als die obere Schwellenstromrate ist, beinhaltet die aktive Steuerung Reduzieren einer Motordrehung pro Minute und/oder Erhöhen des AGR. Es versteht sich, dass die aktiven Steuerungen Anpassen anderer Motorbetriebsparameter beinhalten können, um die gewünschten Abgasstromrate zwischen der unteren und oberen Schwellenabgasstromrate zu erreichen.
  • Nach t6 und vor t7 nimmt die PF-Last in Richtung der Schwellen-PF-Last weiter ab. Das freigesetzte NO2 bleibt über der Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung. Die Abgastemperatur bleibt über der Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung. Der Abgasstrom bleibt zwischen der unteren und der oberen Schwellenstromrate. Die aktiven Steuerungen bleiben aktiv, um sicherzustellen, dass die Abgastemperatur über der Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung bleibt.
  • Bei t7 nimmt die PF-Last auf eine Last ab, die geringer als die Schwellen-PF-Last ist, und als Reaktion darauf werden die aktiven Steuerung kurz nach t7 deaktiviert, sobald die PF-Last auf eine ausreichend geringe Menge fällt. Der Doppelpfeil 534 gibt eine Zeitdauer an, in der die aktiven Steuerungen für die NO2-erleichterte Regenerierung verwendet wurde. Wie gezeigt, ist der Doppelpfeil 534 kürzer als der Doppelpfeil 532. Auf diese Weise verbrauchen die aktiven Steuerungen während der NO2-erleichterten Regenerierung weniger Kraftstoff als die aktiven Steuerungen während der Sauerstoff-erleichterten Regenerierung. Dies kann aufgrund der geringeren Schwellentemperatur der NO2-erleichterten Regenerierung im Vergleich zur Sauerstoff-erleichterten Regenerierung erfolgen. Das freigesetzte NO2 bleibt über der Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung. Der Abgasstrom bleibt zwischen der oberen und der unteren Schwellenstromrate. Die Abgastemperatur beginnt, in Richtung der Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung abzunehmen.
  • Nach t7 nimmt die Abgastemperatur auf eine Temperatur ab, die geringer als die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung ist. Der Abgasstrom bleibt zwischen der unteren und oberen Schwellenabgasstromrate. Die aktiven Steuerungen sind aus. Das freigesetzte NO2 bleibt größer als die Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung. Der Ruß auf dem Partikelfilter verbrennt weiter und die PF-Last nimmt in Richtung einer relativ geringen PF-Last ab.
  • Unter Bezugnahme auf 6 zeigt sie einen Verlauf 600 zum Steuern aktiver Regenerierungen eines Partikelfilters, welcher sich stromabwärts eines DOC mit Stickstoffoxid-freisetzenden Fähigkeiten (z.B. die Nachbehandlungsvorrichtung 70 aus 1) befindet. In einem Beispiel beruht die Betriebssequenz auf dem Betrieb des Verfahrens 400 aus 4, beinhaltend die Komponenten aus dem Motorsystem 100 auf 1. Allerdings beinhaltet der Verlauf 600 der Kürze halber keine Bedingungen für die passive Regenerierung. Der Verlauf 600 beinhaltet eine Abgastemperatur (Linie 610), eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung (gestrichelte Linie 612) und eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung (gestrichelte Linie 614). Der Verlauf 600 beinhaltet ferner eine Menge an freigesetztem NO2 (Linie 620), eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung (gestrichelte Linie 622), eine Partikelfilterlast (Linie 630), eine Schwellenpartikellast (gestrichelte Linie 632), die gesamte Kraftstoffzufuhr (Linie 640) und die durch den Fahrer angeforderte Kraftstoffzufuhr (gestrichelte Linie 642). In einem Beispiel stellt die PF-Last eine PF-Last auf dem PF 72 aus 1 dar. Die gesamte Kraftstoffzufuhr stellt einen Betrag an Kraftstoffzufuhr auf Grundlage einer Kombination des Fahrerbedarfs und der aktiven Steuerungen dar. Somit sind die gesamte Kraftstoffzufuhr und die vom Fahrer angeforderte Kraftstoffzufuhr im Wesentlichen gleich, wenn die aktiven Steuerungen aus sind. Die Zeit nimmt von einer linken Seite zu einer rechten Seite der Figur zu.
  • Die Schwellenregenerierungsmenge 622 wird als ein dynamischer Wert in Verlauf 600 dargestellt, wohingegen die Schwellenregenerierungsmenge 542 aus Verlauf 500 aus 5 statisch ist. Verlauf 500 stellt keinen Betrag an Kraftstoffzufuhr dar, somit ist die Schwellenregenerierungsmenge 542 der Einfachheit halber als ein fester Wert dargestellt. Allerdings stellt die Schwellenmenge 622 für die NO2-Regenerierung eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung auf Grundlage einer stöchiometrischen Äquivalenz von kohlenstoffhaltigen Verbindungen, die in den Abgaskanal (z. B. Abgaskanal 48 aus 1) freigesetzt werden, dar.
  • Vor t1 ist die Abgastemperatur relativ gering. Konkret ist die Abgastemperatur (Linie 610) geringer als die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung (Linie 612), die geringer ist als die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung (Linie 614). Das freigesetzte NO2 (Linie 620) ist geringer als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung. Die PF-Last (Linie 630) nimmt in Richtung der Schwellenpartikellast (Linie 632) zu. Die gesamte Kraftstoffzufuhr (Linie 640) ist im Wesentlichen gleich der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzufuhr (Linie 642). Auf diese Weise beruht die Kraftstoffzufuhr auf einer Drosselposition, die auf einer Gaspedalposition (z. B. Fahrerbedarf) beruht. Somit sind die aktiven Steuerungen aus.
  • Bei t1 ist die PF-Last größer als die Schwellenpartikellast. Somit ist ein Gegendruck, der stromaufwärts des PF gemessen wurde, größer als ein Schwellengegendruck, wobei der Schwellengegendruck auf einem Druck beruhen kann, der in der Lage ist, die Motorausgabe zu reduzieren. Allerdings bleibt die Abgastemperatur geringer als die Schwellentemperaturen für die NO2-und Sauerstoff-erleichterten Regenerierungen. Da das freigesetzte NO2 geringer als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist, sind die eingeleiteten aktiven Steuerungen dazu konfiguriert, die Kraftstoffzufuhr zu erhöhen, um die Abgastemperatur auf eine Temperatur zu erhöhen, die höher als die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung ist. Somit nimmt die gesamte Kraftstoffzufuhr auf eine Kraftstoffzufuhr zu, die größer als der Fahrerbedarf ist. Dies kann fettes Betreiben beinhalten (z. B. Luft-Kraftstoff-Verhältnis geringer als 1). Alternativ können die aktiven Steuerungen eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung aktivieren, die sich in einem Abgaskanal stromabwärts des Motors und stromaufwärts der Nachbehandlungsvorrichtung befindet, wie vorstehend beschrieben. Die Kraftstoffzufuhr von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann auf einer Differenz zwischen einer aktuellen Abgastemperatur und einer gewünschten Abgastemperatur beruhen, wobei die Kraftstoffzufuhr zunimmt, wenn die Differenz zunimmt.
  • Nach t1 und vor t2 nimmt die gesamte Kraftstoffzufuhr zu, was dazu führt, dass die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung entsprechend zunimmt und dass die Abgastemperatur auf eine Temperatur zunimmt, die größer als die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung ist. Bei t2 wird die Regenerierung eingeleitet und die PF-Last nimmt ab. Die aktiven Steuerungen bleiben an und die gesamte Kraftstoffzufuhr ist größer als die vom Fahrer angeforderte Kraftstoffzufuhr.
  • Nach t2 und vor t3 wird die Regenerierung fortgesetzt und die PF-Last nimmt auf eine Last ab, die geringer als die Schwellenpartikellast ist. Somit ist der stromaufwärts des PF gemessene Gegendruck geringer als der Schwellengegendruck. Bei t3 werden die aktiven Steuerungen deaktiviert und die gesamte Kraftstoffzufuhr nimmt zurück in Richtung der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzufuhr ab. Die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung nimmt in Richtung des freigesetzten NO2 ab. Die Partikelfilterlast nimmt aufgrund einer Selbstverbrennung weiter ab.
  • Nach t3 und vor t4 ist die PF-Last geringer als die Schwellenpartikellast und ist relativ gering. Das freigesetzte NO2 ist geringer als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung. Die Abgastemperatur ist relativ gering und geringer als die Schwellentemperaturen für die NO2- und Sauerstoff-Regenerierungen. Die gesamte Kraftstoffzufuhr nimmt ab und ist im Wesentlichen gleich der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzufuhr. Somit werden die aktiven Steuerungen deaktiviert.
  • Bei t4 ist die PF-Last nicht mehr selbstverbrennend. Somit beginnt die PF-Last, in Richtung des PF-Lastschwellenwerts zuzunehmen. Nach t4 und vor t5 nimmt die PF-Last weiter zu. Die Abgastemperatur bleibt relativ gering. Das freigesetzte NO2 nimmt auf eine Menge an NO2 zu, die größer als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist. In einem Beispiel nimmt das freigesetzte NO2 aufgrund einer Reduzierung der AGR, welche zum Motor strömt, zu. Die gesamte Kraftstoffzufuhr ist im Wesentlichen gleich der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzufuhr.
  • Bei t5 ist die PF-Last größer als die Schwellen-PF-Last. Somit wird eine Regenerierung angefordert. Allerdings ist die Abgastemperatur geringer als die Schwellentemperaturen für die NO2- und Sauerstoff-erleichterten Regenerierungen. Somit werden die aktiven Steuerungen aktiviert. Allerdings sind die eingeleiteten aktiven Steuerungen weniger intrusiv, da das freigesetzte NO2 größer als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist. Somit ist eine Temperaturerhöhung, die gewünscht ist, um die Regenerierung durchzuführen, geringer als die bei t1. Nach t5 und vor t6 nimmt die gesamte Kraftstoffzufuhr zu. Allerdings ist eine Größe der Erhöhung geringer als die Erhöhung zwischen t1 und t2. Somit verbraucht das Einleiten einer aktiven Regenerierung des PF, wenn das freigesetzte NO2 größer ist als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung, mehr Kraftstoff als die aktive Regenerierung, wenn freigesetztes NO2 geringer als die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist. Die Abgastemperatur nimmt zu und ist größer als die Schwellentemperatur für die NO2-Regenerierung und ist geringer als die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-Regenerierung.
  • Bei t6 beginnt die Regenerierung und die PF-Last beginnt abzunehmen. Die gesamte Kraftstoffzufuhr bleibt über der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzufuhr. Die Abgastemperatur bleibt heiß genug, um sich im Beisein einer Menge an NO2, die größer als die Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung ist, zu regenerieren. Nach t6 und vor t7 nimmt die PF-Last auf eine Last ab, die geringer als die Schwellenpartikellast ab. Somit werden aktive Steuerungen deaktiviert und die gesamte Kraftstoffzufuhr nimmt in Richtung der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzufuhr ab. Das freigesetzte NO2 bleibt relativ hoch und größer als die Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung. Die Abgastemperatur bleibt bei einer Temperatur, die größer als die Schwellentemperatur für die NO2-Regenerierung ist.
  • Nach t7 nimmt die Abgastemperatur ab, wenn die gesamte Kraftstoffzufuhr abnimmt. Die PF-Last nimmt weiter ab. Das freigesetzte NO2 bleibt über der Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung. Nach t7 ist die Abgastemperatur geringer als die Schwellentemperatur für die NO2-Regenerierung. Allerdings nimmt die PF-Last aufgrund der Selbstverbrennung weiter ab. Die gesamte Kraftstoffzufuhr nimmt ab, um im Wesentlichen gleich der vom Fahrer angeforderten Kraftstoffzufuhr zu sein. Gleichermaßen nimmt die Schwellenmenge für die NO2-erleichterte Regenerierung ab.
  • Auf diese Weise ist eine Nachbehandlungsvorrichtung dazu konfiguriert, die Regenerierungstemperaturen für einen Partikelfilter zu reduzieren, wodurch der Kraftstoffverbrauch reduziert wird, wenn aktive Steuerungen gewünscht sind. Die Vorrichtung umfasst einen Washcoat mit einer Stütze, einem oder mehreren Edelmetallen und einem oder mehreren Basismetallen. Die Edel- und Basismetalle können der Vorrichtung ermöglichen, die Reaktivität beizubehalten, obwohl sie Schwefeldioxid ausgesetzt ist, während die NO-Oxidationseffizienz erhöht wird. Der technische Effekt für das Kombinieren von Basis- und Edelmetallen besteht darin, die Langlebigkeit der Vorrichtung zu erhöhen, während außerdem deren Reaktivität verbessert wird. Dadurch werden Regenerierungstemperatur in einem ausreichenden Beisein von NO2 reduziert, was die Kraftstoffeffizienz erhöhen und einem Fahrzeugführer Kosteneinsparungen bereitstellen kann.
  • Ein Beispiel eines Verfahrens umfasst Generieren von NO2 in einem Katalysator, welcher einen Washcoat mit Zirkonium, einem oder mehreren Basismetalloxiden und einem Edelmetall umfasst, wobei ein Abgasstrom zwischen unteren und oberen Schwellenstromraten ist, und Erleichtern einer Regenerierung eines Partikelfilters, welcher sich stromabwärts des Katalysators befindet, über NO2, wenn eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist, angegangen werden. Ein erstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet ferner, dass die Schwellentemperatur eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung ist, und dass die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung auf dem Partikelfilter beruht, welcher einer Menge an NO2 ausgesetzt ist, die in der Lage ist, eine Regenerierung des Partikelfilters zu erleichtern. Ein zweites Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass Regenerieren des Partikelfilters als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur geringer als die Schwellentemperatur ist, Einleiten von aktiven Steuerungen beinhaltet, um Motorbetriebsparameter anzupassen, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Ein drittes Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste und/oder zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die aktiven beinhalten eines oder mehrere von Reduzieren einer AGR-Stromrate, Erhöhen eines Kraftstoffeinspritzdrucks, Erhöhen eines Kraftstoffeinspritzvolumens, Reduzieren eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, Erhöhen eines Krümmerdrucks und Verzögern einer Kraftstoffeinspritzung beinhalten. Ein viertes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Regenerierung durch NO2 erleichtert wird, wenn eine Menge an NO2, welche durch einen Motor und den Katalysator produziert wird, größer als eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Basismetalloxide im Bereich von 30 bis 70 Gewichtsprozent des Washcoats sind. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis fünftes Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass Generieren von NO2 Strömen von Abgas durch den Katalysator beinhaltet und dass das Abgas bei einer Abgasstromrate zwischen oberen und unteren Abgasschwellenwerten strömt und wobei die Abgastemperatur größer als 200 °C ist.
  • Ein beispielhaftes System umfasst einen Katalysator, welcher sich in einem Abgaskanal eines von einem Motor angetriebenen Fahrzeugs befindet, wobei der Katalysator einen Washcoat mit einer Zirkoniumoxid-Stütze, einem oder mehreren Basismetalloxiden und mindestens einem Edelmetall umfasst, einen Partikelfilter, welcher sich in einer Position des Abgaskanals stromabwärts des Katalysators relativ zu einer Richtung des Abgasstroms befindet, und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die darauf gespeichert sind und die der Steuerung ermöglichen, den Partikelfilter durch Anpassen von Aktoren, um eine Abgastemperatur auf eine Temperatur größer als eine Schwellentemperatur zu erhöhen und eine Abgasstromrate auf eine Rate zwischen oberen und unteren Schwellenabgasstromraten anzupassen, aktiv zu regenerieren. Ein erstes Beispiel des Systems beinhaltet ferner, dass die Schwellentemperatur eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung ist und dass die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung geringer als eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung ist. Ein zweites Beispiel des Systems, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung auf Grundlage einer Regenerierungstemperatur des Partikelfilters im Beisein von NO2, welches größer als eine Schwellenmenge von NO2 ist, bestimmt wird und dass die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung auf einer Regenerierungstemperatur des Partikelfilters im Beisein einer Menge an NO2, welche geringer als die Schwellenmenge an NO2 ist, beruht. Ein drittes Beispiel des Systems, welches optional das erste und/oder zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Katalysator physisch an den Abgaskanal gekoppelt ist und dass Abgas aus dem Motor durch den Katalysator strömt, bevor es in den Partikelfilter strömt. Ein viertes Beispiel des Systems, welches optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion stromabwärts des Partikelfilters befindet.
  • Ein Beispiel eines Verfahrens für ein durch einen Motor angetriebenes Fahrzeug umfasst Regenerieren eines Partikelfilters ohne Anpassen der Motorbetriebsparameter während eines ersten Modus, Erleichtern einer Partikelfilterregenerierung mit Sauerstoff durch Anpassen der Motorbetriebsparameter auf eine erste Größe während eines zweiten Modus, und Erleichtern des Partikelfilters mit NO2 durch Anpassen der Motorbetriebsparameter auf eine zweite Größe während eines dritten Modus, wobei das NO2 von mindestens einem Dieseloxidationskatalysator, der sich stromaufwärts des Partikelfilters befindet, produziert wird, wobei der Dieseloxidationskatalysator einen Washcoat mit einem Zirkoniumoxid-Substrat und mindestens einem Manganoxid und einem Palladium-Katalysator umfasst; wobei die erste Größe größer als die zweite Größe ist. Ein erstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet ferner, dass die Regenerierung durch Sauerstoff passiv erleichtert wird, wenn eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung ist, eine Menge an NO2 am Filter geringer als eine Schwellenregenerierungsmenge ist und eine Abgasstromrate sich außerhalb eines Bereichs zwischen oberen und unteren Schwellenstromraten während des ersten Modus befindet. Ein zweites Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Regenerierung durch NO2 passiv erleichtert wird, wenn eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung ist, eine Menge an NO2 am Filter größer als eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist und eine Abgasstromrate sich innerhalb eines Bereichs zwischen oberen und unteren Schwellenstromraten während des ersten Modus befindet. Ein drittes Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste und/oder zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Partikelfilterregenerierung während des zweiten Modus Einleiten von aktiven Steuerungen beinhaltet, die dazu konfiguriert sind, Motorbetriebsparameter durch die erste Größe anzupassen, wobei die erste Größe dem Erhöhen einer Abgastemperatur auf eine Temperatur größer als eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung entspricht, und wobei die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung gleich 600 °C ist, und wobei eine Menge an NO2 am Partikelfilter geringer als eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist. Ein viertes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Partikelfilterregenerierung während des dritten Modus Einleiten von aktiven Steuerungen beinhaltet, die dazu konfiguriert sind, Motorbetriebsparameter durch die zweite Größe anzupassen, wobei die zweite Größe dem Erhöhen einer Abgastemperatur auf eine Temperatur größer als eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung entspricht, und dass die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung gleich 350 °C ist, und dass eine Menge an NO2 am Partikelfilter größer als eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung einer Menge an NO2 entspricht, die ausreichend ist, um das Verbrennen von Ruß, welcher auf dem Partikelfilter abgelagert ist, zu fördern. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Katalysator entlang seines äußerem Umfangs an einem Abgasrohr eines Abgaskanals hermetisch abgedichtet ist. Ein siebentes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Katalysator Abgas durch den Abgaskanal vor dem Partikelfilter erhält.
  • Ein Beispiel eines Verfahrens zum Behandeln von Emissionen von der Dieselverbrennung umfasst Leiten von Dieselverbrennungsabgas über einen Dieseloxidationskatalysator mit einem Washcoat, umfassend Zirkoniumoxid, Palladiumoxid und mindestens ein Basismetalloxid, wobei der Washcoat auf einer Oberfläche eines Substrats beschichtet ist und wobei das Palladiumoxid 0,5-3 Gew.-% des Washcoats beträgt. Ein erstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet ferner, dass das Zirkoniumoxid ZrO2 ist. Ein zweites Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Palladiumoxid PdO ist. Ein drittes Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste und/oder zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass mindestens ein Basismetalloxid eines oder mehrere von Mn2O3, CeO2 und CuO beinhaltet. Ein viertes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das prozentuale Gewicht des mindestens einen Basismetalloxids im Washcoat 15 bis 75 beträgt. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich der Dieseloxidationskatalysator stromaufwärts eines Partikelfilters relativ zu einer Richtung des Abgasstroms befindet. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich der Partikelfilter stromaufwärts einer Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion befindet. Ein siebentes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der Dieseloxidationskatalysator ein erster Dieseloxidationskatalysator stromaufwärts eines zweiten Dieseloxidationskatalysators relativ zu einer Richtung des Abgasstroms ist und dass sich die selektive katalytische Reduktionsvorrichtung zwischen dem ersten und zweiten Dieseloxidationskatalysator befindet und dass sich ein Partikelfilter stromabwärts des zweiten Dieseloxidationskatalysators befindet. Ein achtes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis siebenten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der erste und zweite Dieseloxidationskatalysator identisch sind. Ein neuntes Beispiel des Verfahrens, welches optional eines oder mehrere des ersten bis achten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass der erste Dieseloxidationskatalysator andere Arten von Basismetalloxiden umfasst als der zweite Dieseloxidationskatalysator.
  • Ein Beispiel eines Dieseloxidationskatalysators umfasst ein Cordierit-Substrat mit einer Wabenform, einem Washcoat mit ZrO2, PdO und einem oder mehreren Basismetalloxiden, welche auf dem Substrat aufgetragen sind, wobei ein PdO-Abschnitt stromaufwärts der Basismetalloxide auf das Substrat relativ zu einer Richtung des Abgasstroms beschichtet ist, wobei die Basismetalloxide Mn2O3, CeO2 und CuO umfassen, wobei ein Gewichtsprozent der Basismetalloxide zwischen 15-75 % beträgt. Ein erstes Beispiel des Katalysators beinhaltet ferner, dass der Washcoat ein Gewichtsprozent des PdO von genau 2 umfasst und dass das Gewichtsprozent des Mn2O3, CeO2 und CuO genau 50 beträgt.
  • Ein Beispiel eines Dieselmotors umfasst einen Abgaskanal, welcher einen Dieseloxidationskatalysator stromaufwärts eines Partikelfilters und eine selektive katalytische Reduktionsvorrichtung unterbringt, wobei der Dieseloxidationskatalysator ein Substrat umfasst, welches mit einem Washcoat mit ZrO2, PdO und einer Vielzahl von Basismetalloxiden beschichtet ist, wobei das PdO auf einen stromaufwärtigen Abschnitt des Substrats angewandt wird und die Vielzahl von Basismetalloxiden auf einen stromabwärtigen Abschnitt des Substrats relativ zu einer Richtung des Abgasstroms angewandt wird. Ein erstes Beispiel des Dieselmotors beinhaltet ferner, dass der stromaufwärtige Abschnitt dazu konfiguriert ist, kohlenstoffhaltige Verbindungen zu oxidieren, und dass der stromabwärtige Abschnitt dazu konfiguriert ist, Stickstoffoxide zu oxidieren. Ein zweites Beispiel des Dieselmotors, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich der Dieseloxidationskatalysator fest im Abgaskanal befindet. Ein drittes Beispiel des Dieselmotors, welches optional das erste und/oder zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich der Dieseloxidationskatalysator stromaufwärts eines Partikelfilters befindet, sodass Abgas durch den Dieseloxidationskatalysator strömt, bevor es den Partikelfilter erreicht. Ein viertes Beispiel des Dieselmotors, welches optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Vielzahl von Basismetalloxiden Oxide von Co, CU, Ce, Mn, Ni, Fe, Mo und W beinhaltet. Ein fünftes Beispiel des Dieselmotors, welches optional eines oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Vielzahl von Basismetalloxiden genau drei Basismetalloxide beinhaltet, welche Mn2O3, CeO2 und CuO beinhalten. Ein sechstes Beispiel des Dieselmotors, welches optional eines oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich der Dieseloxidationskatalysator stromabwärts eines AGR-Kanals befindet. Ein siebentes Beispiel des Dieselmotors, welches optional eines oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich im Dieseloxidationskatalysator stromaufwärtige und stromabwärtige Abschnitte in Stirn-an-Stirn-Kontakt befinden.
  • Es ist zu beachten, dass die hier beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen im Zusammenhang mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die vorliegend offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher hinterlegt und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware enthält, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere von einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa einer ereignisgesteuerten, einer unterbrechungsgesteuerten, Multitasking-, Multithreading- und dergleichen, wiedergeben. Somit können verschiedene dargestellte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach der konkreten eingesetzten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichtflüchtigem Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-8-, V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der unterschiedlichen Systeme und Konfigurationen und weitere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als in den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 4902487 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: Generieren von NO2 in einem Katalysator, umfassend einen Washcoat mit Zirkonium, einem oder mehreren Basismetalloxiden und einem Edelmetall, wobei ein Abgasstrom zwischen unterer und oberer Schwellenstromrate ist; und Erleichtern einer Regenerierung eines Partikelfilters, welcher sich stromabwärts des Katalysators befindet, über NO2, wenn eine Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellentemperatur eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung ist, und wobei die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung auf dem Partikelfilter beruht, welcher einer Menge an NO2 ausgesetzt ist, die in der Lage ist, eine Regenerierung des Partikelfilters zu erleichtern.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Regenerieren des Partikelfilters als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur geringer als die Schwellentemperatur ist, Einleiten von aktiven Steuerungen beinhaltet, um Motorbetriebsparameter anzupassen, um die Abgastemperatur zu erhöhen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die aktiven Steuerungen eines oder mehrere von Reduzieren einer AGR-Stromrate, Erhöhen eines Kraftstoffeinspritzdrucks, Erhöhen eines Kraftstoffeinspritzvolumens, Reduzieren eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, Erhöhen eines Krümmerdrucks und Verzögern einer Kraftstoffeinspritzung beinhalten.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Regenerierung durch NO2 erleichtert wird, wenn eine Menge an NO2, welche durch einen Motor und den Katalysator produziert wird, größer als eine Schwellenmenge für die NO2-Regenerierung ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Basismetalloxide im Bereich von 15 bis 75 Gewichtsprozent des Washcoats sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Generieren von NO2 Strömen von Abgas durch den Katalysator beinhaltet und wobei das Abgas bei einer Abgasstromrate zwischen oberen und unteren Abgasschwellenwerten strömt und wobei die Abgastemperatur größer als 200 °C ist.
  8. System, umfassend: einen Katalysator in einem Abgaskanal eines von einem Motor angetriebenen Fahrzeugs, wobei der Katalysator einen Washcoat mit einer Zirkoniumoxid-Stütze, einem oder mehreren Basismetalloxiden und mindestens einem Edelmetall umfasst; einen Partikelfilter, der sich in einer Position des Abgaskanals stromabwärts des Katalysators relativ zu einer Richtung des Abgasstroms befindet; und eine Steuerung mit darauf gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die ermöglichen, dass die Steuerung Folgendes vornimmt: aktives Regenerieren des Partikelfilters über Anpassen eines Aktors, um eine Abgastemperatur auf eine Temperatur zu erhöhen, die größer als eine Schwellentemperatur ist, und eine Abgasstromrate auf eine Rate zwischen oberer und unterer Schwellenabgasstromrate anzupassen.
  9. System nach Anspruch 8, wobei die Schwellentemperatur eine Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung ist und wobei die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung geringer als eine Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung ist.
  10. System nach Anspruch 9, wobei die Schwellentemperatur für die NO2-erleichterte Regenerierung auf Grundlage einer Regenerierungstemperatur des Partikelfilters im Beisein von NO2, welches größer als eine Schwellenmenge von NO2 ist, bestimmt wird und wobei die Schwellentemperatur für die Sauerstoff-erleichterte Regenerierung auf einer Regenerierungstemperatur des Partikelfilters im Beisein einer Menge an NO2, welche geringer als die Schwellenmenge an NO2 ist, beruht.
  11. System nach Anspruch 8, wobei der Katalysator physisch an den Abgaskanal gekoppelt ist, und wobei Abgas aus dem Motor durch den Katalysator strömt, bevor es in den Partikelfilter strömt.
  12. System nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion, die sich stromabwärts des Partikelfilters befindet.
  13. System nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner Anweisungen umfasst, um den Partikelfilter zu regenerieren, ohne Motorbetriebsparameter während eines ersten Modus anzupassen, eine Partikelfilterregenerierung mit Sauerstoff zu erleichtern, indem Motorbetriebsparameter während eines zweiten Modus auf eine erste Größe angepasst werden und den Partikelfilter mit NO2 zu erleichtern, indem Motorbetriebsparameter während eines dritten Modus auf eine zweite Größe angepasst werden, wobei das NO2 durch mindestens einen Katalysator produziert wird, welcher sich stromaufwärts des Partikelfilters befindet, wobei der Katalysator Washcoat mit einem Zirkoniumoxid-Substrat und mindestens einem Manganoxid und einem Palladium-Katalysator umfasst; wobei die erste Größe größer als die zweite Größe ist.
  14. System nach Anspruch 13, wobei der Katalysator Abgas durch den Abgaskanal vor dem Partikelfilter erhält.
  15. System nach Anspruch 13, wobei der Katalysator entlang seines äußerem Umfangs an einem Abgasrohr eines Abgaskanals hermetisch abgedichtet ist.
DE102018106370.9A 2017-03-22 2018-03-19 Verfahren und systeme für einen dieseloxidationskatalysator Pending DE102018106370A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/466,678 US10598061B2 (en) 2017-03-22 2017-03-22 Methods and systems for a diesel oxidation catalyst
US15/466,678 2017-03-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018106370A1 true DE102018106370A1 (de) 2018-09-27

Family

ID=63449911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018106370.9A Pending DE102018106370A1 (de) 2017-03-22 2018-03-19 Verfahren und systeme für einen dieseloxidationskatalysator

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10598061B2 (de)
CN (1) CN108625960B (de)
DE (1) DE102018106370A1 (de)
RU (1) RU2018107267A (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7351838B2 (ja) * 2020-03-30 2023-09-27 株式会社小松製作所 エンジンシステムおよびエンジンの制御方法
CN116018201A (zh) 2020-08-28 2023-04-25 巴斯夫公司 包含铂族金属和贱金属或类金属氧化物的氧化催化剂
CN114658558A (zh) * 2021-04-20 2022-06-24 长城汽车股份有限公司 降低车辆尾气中n2o的方法、装置和车辆

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4902487A (en) 1988-05-13 1990-02-20 Johnson Matthey, Inc. Treatment of diesel exhaust gases

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6013599A (en) 1998-07-15 2000-01-11 Redem Corporation Self-regenerating diesel exhaust particulate filter and material
GB9821947D0 (en) 1998-10-09 1998-12-02 Johnson Matthey Plc Purification of exhaust gases
EP1180063A2 (de) * 1999-04-19 2002-02-20 Engelhard Corporation Katalysatorzusammenstellung mit ceroxid und einem platinmetall
US6843055B2 (en) 2001-06-22 2005-01-18 Nissan Motor Co., Ltd. Regeneration of diesel particulate filter for diesel engine
DE10130338A1 (de) 2001-06-26 2003-04-24 Forschungszentrum Juelich Gmbh Dieselrussfilter mit einem feindispers verteiltem Dieselrusskatalysator
US6770252B2 (en) 2001-11-21 2004-08-03 General Motors Corporation Rolling regeneration diesel particulate trap
US6813884B2 (en) * 2002-01-29 2004-11-09 Ford Global Technologies, Llc Method of treating diesel exhaust gases
EP1356864A1 (de) 2002-04-18 2003-10-29 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Platingruppenmetalfreie katalytische Beschichtungen für Abgas-Partikelfilter
DE10252103A1 (de) 2002-11-08 2004-05-27 Süd-Chemie AG Ce/Cu/Mn-Katalysatoren
DE60326602D1 (de) 2003-12-08 2009-04-23 Ford Global Tech Llc Verfahren zur Entfernung von NOx und teilchenförmigem Material
US7138753B2 (en) * 2004-04-20 2006-11-21 Teco Nanotech Co., Ltd. Tetraode field-emission display and method of fabricating the same
US7412822B2 (en) 2005-01-27 2008-08-19 Southwest Research Institute Regeneration control for diesel particulate filter for treating diesel engine exhaust
US7576031B2 (en) * 2006-06-09 2009-08-18 Basf Catalysts Llc Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
US7749472B2 (en) * 2006-08-14 2010-07-06 Basf Corporation Phosgard, a new way to improve poison resistance in three-way catalyst applications
US7631488B2 (en) 2006-10-27 2009-12-15 Postech Foundation Oxidation catalyst for removing fine soot particulates from exhaust gases and method of removing fine soot particulates using the same
PL2318673T3 (pl) * 2008-02-05 2020-03-31 Basf Corporation Układy obróbki emisji w silniku benzynowym mające wychwytywacze cząstek stałych
US20110000190A1 (en) 2008-02-07 2011-01-06 Mack Trucks, Inc. Method and apparatus for no2-based regeneration of diesel particulate filters using recirculated nox
US8778831B2 (en) 2008-03-27 2014-07-15 Umicore Ag & Co. Kg Base metal and base metal modified diesel oxidation catalysts
CA2750013C (en) * 2009-02-20 2016-11-22 Ioannis Gekas Method for purification of exhaust gas from a diesel engine
RU2494267C2 (ru) * 2009-03-12 2013-09-27 Вольво Ластвагнар Аб Способ управления работой системы нейтрализации отработавших газов и система нейтрализации отработавших газов
US8557203B2 (en) * 2009-11-03 2013-10-15 Umicore Ag & Co. Kg Architectural diesel oxidation catalyst for enhanced NO2 generator
US8404201B2 (en) 2010-08-10 2013-03-26 GM Global Technology Operations LLC Mn, Ce and Zr mixed oxides oxidation catalyst
US8304366B2 (en) 2010-11-24 2012-11-06 Ford Global Technologies, Llc System for remediating emissions and method of use
CN102631932B (zh) 2011-02-14 2015-02-25 中国科学院大连化学物理研究所 用于室温下肼分解制氢的镍基金属催化剂及其制备和应用
ITRM20110292A1 (it) 2011-06-10 2012-12-11 Nico S P A Materiali compositi nano-strutturati, a base di composizioni di manganese e cerio, utilizzabili quali catalizzatori di ossidazione e/o adsorbitori molecolari.
WO2014087466A1 (ja) * 2012-12-03 2014-06-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
US10392980B2 (en) 2017-03-22 2019-08-27 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a diesel oxidation catalyst

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4902487A (en) 1988-05-13 1990-02-20 Johnson Matthey, Inc. Treatment of diesel exhaust gases

Also Published As

Publication number Publication date
CN108625960A (zh) 2018-10-09
RU2018107267A (ru) 2019-08-27
US11143073B2 (en) 2021-10-12
CN108625960B (zh) 2022-01-21
US20180274413A1 (en) 2018-09-27
US20200173324A1 (en) 2020-06-04
US10598061B2 (en) 2020-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010035541B4 (de) Steuerung der Regenerationsdauer eines Dieselpartikelfilters
DE102010032544B4 (de) Verfahren und Systeme für die Steuerung eines Emissionssystems mit mehr als einem SCR-Bereich
DE102008050169B4 (de) Anlage, Verfahren und Vorrichtung zum Steuern zu hoher Abgastemperaturen
DE102018117913A1 (de) Verfahren und System zur Partikelfilterregeneration
DE102010046747B4 (de) Benzinpartikelfilterregeneration und Diagnose
DE102012023524B4 (de) Dieselmotor, Regel- bzw. Steuervorrichtung, Verfahren zum Regeln bzw. Steuernund Computerprogrammprodukt hierfür
DE102012023523B4 (de) Dieselmotor mit Turbolader, Steuer- und Regelvorrichtung dafür, Verfahren zumSteuern und Regeln eines Dieselmotors und Computerprogrammprodukt
DE102010031836A1 (de) Steuerung des Beheizens eines SCR-Katalysators
DE102017102098A1 (de) Verfahren und system zum reduzieren von partikelemissionen
DE102018116829A1 (de) Verfahren und system für einen partikelfilter mit einer umgehung
DE102010031695A1 (de) Verfahren und Systeme für die Diagnose eines Emissionssystems mit mehr als einem SCR-Bereich
DE102005033232A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Vermeidung einer Überhitzung eines Abgasreinigungsfilters
DE102010032076A1 (de) Twinturbodiesel-Nachbehandlungssystem
DE102011080625A1 (de) Verfahren, um harnstoffablagerungen in einem nachbehandlungssystem zu reduzieren
DE102015121003A1 (de) Verfahren und System zum Entfernen von Asche innerhalb eines Partikelfilters
EP2699771A1 (de) Betriebsverfahren für einen kraftfahrzeug-dieselmotor mit einer abgasreinigungsanlage
DE102014201949B4 (de) Verfahren für ein Abgasbehandlungssystem
DE102020106522A1 (de) Verfahren und systeme zur abgasemissionssteuerung
DE60020470T2 (de) Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102020110459A1 (de) Motor und verfahren zur abgasnachbehandlung
DE102018106370A1 (de) Verfahren und systeme für einen dieseloxidationskatalysator
DE102020106520A1 (de) Verfahren und systeme zur abgasemissionssteuerung
DE102018217569A1 (de) Verfahren zum elektrischen Aufheizen von Komponenten einer Abgasnachbehandlungsanlage einer Verbrennungskraftmaschine
DE102014106379A1 (de) Dieselpartikelfilter mit passiver Regeneration während stationären Zapfwellenantriebs
DE102018006318A1 (de) Abgasreinigungsvorrichtung eines Motors, Fahrzeugmotor, welcher eine Abgasreinigungsvorrichtung enthält, und Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Motors

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: LORENZ SEIDLER GOSSEL RECHTSANWAELTE PATENTANW, DE