DE102019122917A1 - Regeneration of a NOx storage catalytic converter of an exhaust gas aftertreatment device - Google Patents

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Andreas Kuske
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Abstract

Es wird eine Verbrennungsmotoranordnung (1), welche einen Verbrennungsmotor (2), einen Lader (9) mit einem Kompressor (11) und einer Turbine (12), eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) mit einem NOx-Speicherkatalysator (13) und einen Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal (33) mit einem Einlass stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) umfasst, beschrieben. Es ist ein von dem Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal (33) abzweigender Strömungskanal (46) vorhanden, welcher ein erstes Ventil (47), ein stromabwärts des ersten Ventils (47) angeordnetes Gebläse (48), einen stromabwärts des Gebläses (48) angeordneten Heizer (49) und einen stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) angeordneten Auslass (50), welcher in einen Abgasströmungskanal (18) stromabwärts der Turbine (12) des Laders (9) führt, umfasst.An internal combustion engine arrangement (1), which has an internal combustion engine (2), a charger (9) with a compressor (11) and a turbine (12), an exhaust gas aftertreatment device (5) with a NOx storage catalytic converter (13) and a low-pressure Exhaust gas recirculation flow channel (33) comprising an inlet downstream of the exhaust gas aftertreatment device (5). There is a flow channel (46) which branches off from the low-pressure exhaust gas recirculation flow channel (33) and which has a first valve (47), a fan (48) arranged downstream of the first valve (47), a heater (48) arranged downstream of the fan (48). 49) and an outlet (50) which is arranged upstream of the exhaust gas aftertreatment device (5) and which leads into an exhaust gas flow channel (18) downstream of the turbine (12) of the supercharger (9).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungsmotoranordnung, ein Verfahren zum Regenerieren eines NOx-Speicherkatalysators einer Verbrennungsmotoranordnung. Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug und ein Computerprogrammprodukt.The present invention relates to an internal combustion engine arrangement, a method for regenerating a NOx storage catalytic converter of an internal combustion engine arrangement. The invention also relates to a motor vehicle and a computer program product.

Mit Abgasnachbehandlungseinrichtungen werden Verbrennungsgase, nachdem sie den Brennraum oder die Brennkammer einer das Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine verlassen haben, auf mechanischem, katalytischem oder chemischem Wege gereinigt, um so gesetzliche Schadstofflimits einhalten zu können.With exhaust gas aftertreatment devices, combustion gases are cleaned mechanically, catalytically or chemically after they have left the combustion chamber or the combustion chamber of an internal combustion engine driving the motor vehicle in order to be able to comply with statutory pollutant limits.

Im Zusammenhang mit zunehmend strenger werdenden rechtlichen Anforderungen an die Emissionen von Kraftfahrzeugen ergeben sich weitreichende Herausforderungen an die Abgasnachbehandlung. Insbesondere die im Zusammenhang mit einem Kaltstart eines Dieselmotors entstehenden Emissionen stellen eine Herausforderung im Zusammenhang mit dem Einhalten zukünftiger Abgasnormen dar. Zur Speicherung der nach einem Kaltstart oder bei niedriger Last, beispielsweise beim Fahren innerhalb einer Stadt mit geringen Abgastemperaturen (z.B. unter 200 Grad Celsius), erzeugten Stickoxide wird üblicherweise ein NOx-Speicherkatalysator verwendet, welcher stromaufwärts eines Katalysators zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR - Selective Catalytic Reduction) angeordnet ist.In connection with the increasingly strict legal requirements for emissions from motor vehicles, there are far-reaching challenges for exhaust gas aftertreatment. In particular, the emissions that arise in connection with a cold start of a diesel engine represent a challenge in connection with compliance with future emissions standards. To store the emissions after a cold start or at low load, for example when driving within a city with low exhaust gas temperatures (e.g. below 200 degrees Celsius) , nitrogen oxides generated, a NOx storage catalytic converter is usually used, which is arranged upstream of a catalytic converter for selective catalytic reduction (SCR - Selective Catalytic Reduction).

Mittels des NOx-Speicherkatalysators werden Stickoxide gespeichert, bevor der SCR-Katalysator seine Betriebstemperatur erreicht hat. Dabei ist es allerdings erforderlich, dass der NOx-Speicherkatalysator für den Fall eines Kaltstartes die erforderliche Speicherkapazität aufweist, also nicht vollständig beladen ist. Um dies zu gewährleisten, werden beispielsweise hinreichend große NOx-Speicherkatalysatoren genutzt, welche dann jeweils bereits bei einer Beladung von 50% bis 60% regeneriert werden müssen, um die für einen nächsten Kaltstart erforderliche Speicherkapazität sicherzustellen. Das dabei erforderliche große Volumen und der damit für den NOx-Speicherkatalysator beanspruchte Bauraum sowie die hohe thermische Trägheit des NOx-Speicherkatalysators - was bedeutet, dass er eine erhöhte Zeit zum Aufheizen benötigt - stellen sich als nachteilig dar. Ein erster Nachteil ist der hohe erforderliche Bauraum, ein zweiter Nachteil besteht in der bereits genannten thermischen Trägheit. In den Dokumenten US20080083215A1 und US9790830 werden Verfahren zum Regenerieren eines NOx-Speicherkatalysators beschrieben, wobei die Temperatur des Abgases erhöht wird.The NOx storage catalytic converter stores nitrogen oxides before the SCR catalytic converter has reached its operating temperature. In this case, however, it is necessary that the NOx storage catalytic converter has the required storage capacity in the event of a cold start, that is to say that it is not fully charged. To ensure this, sufficiently large NOx storage catalytic converters are used, for example, which then have to be regenerated at a load of 50% to 60% in order to ensure the storage capacity required for the next cold start. The large volume required and the space required for the NOx storage catalytic converter as well as the high thermal inertia of the NOx storage catalytic converter - which means that it takes an increased time to heat up - are disadvantageous. A first disadvantage is the high level of heat required Installation space, a second disadvantage is the thermal inertia already mentioned. In the documents US20080083215A1 and US9790830 describes methods for regenerating a NOx storage catalytic converter, wherein the temperature of the exhaust gas is increased.

Um eine stabile Effizienz des NOx-Speicherkatalysators zu gewährleisten ist es erforderlich, das der NOx-Speicherkatalysator auch während geringer Motorlast, beispielsweise einem Drehmoment unter 40 Nm, regeneriert werden kann. Allerdings erfordert eine Regeneration kurzzeitig einen Betrieb mit einem fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch, was jedoch bei geringer Motorlast nicht möglich ist. Diesel-Verbrennung unter geringer Motorlast kennzeichnet eine Verbrennung bei einem sehr mageren Kraftstoff-Luft-Gemisch. In dieser Situation erfordert selbst eine nur kurze Verbrennung mit einem fetten Kraftstoff-Luft-Gemisch eine starke Drosselung der Frischluftzufuhr, die spürbare Drehmoment-Schwankungen zur Folge hat.In order to ensure a stable efficiency of the NOx storage catalytic converter, it is necessary that the NOx storage catalytic converter can also be regenerated during a low engine load, for example a torque below 40 Nm. However, regeneration briefly requires operation with a rich fuel-air mixture, which, however, is not possible with a low engine load. Diesel combustion under low engine load characterizes combustion with a very lean fuel-air mixture. In this situation, even brief combustion with a rich fuel-air mixture requires a strong throttling of the fresh air supply, which results in noticeable fluctuations in torque.

Vor dem beschriebenen Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungsmotoranordnung und ein verbessertes Verfahren zur Abgasnachbehandlung zur Verfügung zu stellen, welche insbesondere die Abgasnachbehandlung im Zusammenhang mit einem Kaltstart oder bei geringer Motorlast verbessern.Against the background described, it is the object of the present invention to provide an internal combustion engine arrangement and an improved method for exhaust gas aftertreatment which, in particular, improve exhaust gas aftertreatment in connection with a cold start or with a low engine load.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungsmotoranordnung gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren zum Regenerieren eines NOx-Speicherkatalysators einer Verbrennungsmotoranordnung gemäß Patentanspruch 7, ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 11 und ein Computerprogrammprodukt gemäß Patentanspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.This object is achieved by an internal combustion engine arrangement according to claim 1, a method for regenerating a NOx storage catalytic converter of an internal combustion engine arrangement according to claim 7, a motor vehicle according to claim 11 and a computer program product according to claim 12. The dependent claims contain further advantageous embodiments of the present invention.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsmotoranordnung umfasst einen Verbrennungsmotor, einen Lader mit einem Kompressor und einer Turbine, beispielsweise einen Turbolader, eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung mit einem NOx-Speicherkatalysator und einen Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal mit einem Einlass stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung. Weiterhin umfasst die Verbrennungsmotoranordnung einen von dem Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal abzweigenden Strömungskanal. Der abzweigende Strömungskanal umfasst ein erstes Ventil, ein stromabwärts des ersten Ventils angeordnetes Gebläse, einen stromabwärts des Gebläses angeordneten Heizer und einen stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung angeordneten Auslass. Der Auslass mündet bzw, führt in den Abgasströmungskanal stromabwärts der Turbine des Laders. Stromaufwärts des Gebläses ist vorzugsweise ein weiterer Strömungskanal angeordnet, welcher einen Einlass und einen Auslass umfasst. Der Auslass ist strömungstechnisch mit dem abzweigenden Strömungskanal verbunden und der Einlass ist strömungstechnisch mit einem Frischluftzufuhrströmungskanal verbunden bzw. zweigt von diesem ab.The internal combustion engine arrangement according to the invention comprises an internal combustion engine, a charger with a compressor and a turbine, for example a turbocharger, an exhaust gas aftertreatment device with a NOx storage catalytic converter and a low-pressure exhaust gas recirculation flow channel with an inlet downstream of the exhaust gas aftertreatment device. Furthermore, the internal combustion engine arrangement comprises a flow channel branching off from the low-pressure exhaust gas recirculation flow channel. The branching flow channel comprises a first valve, a fan arranged downstream of the first valve, a heater arranged downstream of the fan and an outlet arranged upstream of the exhaust gas aftertreatment device. The outlet opens or leads into the exhaust gas flow channel downstream of the turbine of the supercharger. A further flow channel, which comprises an inlet and an outlet, is preferably arranged upstream of the fan. The outlet is fluidically connected to the branching flow channel and the inlet is fluidically connected to a fresh air supply flow channel or branches off from it.

Die erfindungsgemäße Verbrennungsmotoranordnung hat den Vorteil, dass unabhängig von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, also auch bei einem Kaltstart oder bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors unter niedriger Last, über den abzweigenden Strömungskanal und gegebenenfalls den weiteren Strömungskanal eine Regeneration des NOx-Speicherkatalysators durchgeführt werden kann. Eine Regeneration des NOx-Speicherkatalysators ist selbst bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor möglich. Zudem wird der Betrieb des Verbrennungsmotors durch eine Regeneration des NOx-Speicherkatalysators nicht beeinflusst.The internal combustion engine arrangement according to the invention has the advantage that, regardless of the operating state of the internal combustion engine, i.e. also during a cold start or when the internal combustion engine is operated under low load, the NOx storage catalytic converter can be regenerated via the branching flow channel and possibly the further flow channel. Regeneration of the NOx storage catalytic converter is possible even when the combustion engine is switched off. In addition, the operation of the internal combustion engine is not influenced by a regeneration of the NOx storage catalytic converter.

Vorteilhafterweise umfasst der weitere Strömungskanal ein zweites Ventil und/oder einen Luftmassensensor. Damit kann in den abzweigenden Strömungskanal bei Bedarf gezielt Frischluft eingeleitet werden.The further flow channel advantageously comprises a second valve and / or an air mass sensor. In this way, if necessary, fresh air can be introduced into the branching flow channel in a targeted manner.

In einer weiteren Variante ist stromabwärts der Turbine und stromaufwärts des Auslasses des abzweigenden Strömungskanals ein drittes Ventil angeordnet. Durch Schließen dieses Ventils kann auch bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor eine Regeneration des NOx-Speicherkatalysators durchgeführt werden.In a further variant, a third valve is arranged downstream of the turbine and upstream of the outlet of the branching flow channel. By closing this valve, the NOx storage catalytic converter can be regenerated even when the internal combustion engine is switched off.

Vorteilhafterweise ist stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators und stromabwärts des Auslasses des abzweigenden Strömungskanals eine Vorrichtung zum Zuführen und Verdampfen von Kraftstoff und/oder ein Temperatursensor und/oder eine Lambdasonde angeordnet. Damit kann unmittelbar stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch zur Regeneration erzeugt werden. Weiterhin kann die Temperatur des Abgases und/oder das Verbrennungsluftverhältnis gemessen werden und abhängig davon die Regeneration gesteuert, insbesondere geregelt, werden.A device for supplying and vaporizing fuel and / or a temperature sensor and / or a lambda probe is advantageously arranged upstream of the NOx storage catalytic converter and downstream of the outlet of the branching flow channel. In this way, a rich fuel-air mixture can be generated for regeneration directly upstream of the NOx storage catalytic converter. Furthermore, the temperature of the exhaust gas and / or the combustion air ratio can be measured and the regeneration can be controlled, in particular regulated, as a function thereof.

Die Verbrennungsmotoranordnung kann zudem einen Hochdruck-Abgasrückführungsströmungskanal umfassen. Über diesen kann der Verbrennungsmotor auch während einer Regeneration des NOx-Speicherkatalysators unter Hochdruck-Abgasrückführung betrieben werden.The internal combustion engine assembly may also include a high pressure exhaust gas recirculation flow passage. This can be used to operate the internal combustion engine with high-pressure exhaust gas recirculation during regeneration of the NOx storage catalytic converter.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Regenerieren des NOx-Speicherkatalysators einer zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verbrennungsmotoranordnung umfasst die folgenden Schritte: Es wird eine Anforderung zum Regenerieren des NOx-Speicherkatalysators erfasst. Das Verbrennungsluftverhältnisses (Kraftstoff-Luft-Verhältnis) stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators wird erfasst. Falls das erfasste Verbrennungsluftverhältnis einen festgelegten Grenzwert unterschreitet, wird das erste Ventil des abzweigenden Strömungskanals geöffnet, das Gebläse wird eingeschaltet, Abgas wird aus dem Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal durch den abzweigenden Strömungskanal in den Abgasströmungskanal stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators eingeleitet und Kraftstoff wird stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators in den Abgasströmungskanal eingespritzt.The method according to the invention for regenerating the NOx storage catalytic converter of a previously described internal combustion engine arrangement according to the invention comprises the following steps: A request for regenerating the NOx storage catalytic converter is detected. The combustion air ratio (fuel-air ratio) upstream of the NOx storage catalytic converter is recorded. If the recorded combustion air ratio falls below a specified limit value, the first valve of the branching flow channel is opened, the fan is switched on, exhaust gas is introduced from the low-pressure exhaust gas recirculation flow channel through the branching flow channel into the exhaust gas flow channel upstream of the NOx storage catalytic converter and fuel is introduced upstream of the NOx- Storage catalyst injected into the exhaust gas flow channel.

Vorzugsweise wird die Temperatur des Abgases stromaufwärts, insbesondere unmittelbar stromaufwärts, des NOx-Speicherkatalysators erfasst, zum Beispiel gemessen. Falls die erfasste Temperatur einen festgelegten Schwellenwert unterschreitet, wird das über den abzweigenden Strömungskanal zurückgeführte Abgas mittels eines stromabwärts des Gebläses angeordneten Heizers erhitzt. Damit ist auch bei einem Kaltstart oder niedriger Motorlast eine Regeneration möglich.The temperature of the exhaust gas is preferably detected, for example measured, upstream, in particular immediately upstream, of the NOx storage catalytic converter. If the detected temperature falls below a specified threshold value, the exhaust gas returned via the branching flow channel is heated by means of a heater arranged downstream of the fan. This means that regeneration is possible even with a cold start or a low engine load.

In einer weiteren Variante wird die Abgasdurchflussmenge stromaufwärts, vorzugsweise unmittelbar stromaufwärts, des NOx-Speicherkatalysators erfasst, zum Beispiel gemessen. Falls die erfasste Abgasdurchflussmenge einen festgelegten Schwellenwert unterschreitet, wird das zweite Ventil geöffnet und Frischluft über den weiteren Strömungskanal in das über den abzweigenden Strömungskanal zurückgeführte Abgas eingeleitet. Auf diese Weise kann das für eine Regeration erforderliche Kraftstoff-Luft-Gemisch erzeugt werden.In a further variant, the exhaust gas flow rate is detected, for example measured, upstream, preferably immediately upstream, of the NOx storage catalytic converter. If the detected exhaust gas flow rate falls below a specified threshold value, the second valve is opened and fresh air is introduced via the further flow channel into the exhaust gas returned via the branching flow channel. In this way, the fuel-air mixture required for regeneration can be generated.

Falls der Verbrennungsmotor nicht betrieben wird, kann das dritte Ventil geschlossen werden und der NOx-Speicherkatalysator durch Zuführen eines Abgas-Luft-Gemischs über den abzweigenden Strömungskanal und den weiteren Strömungskanal und Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators regeneriert werden. Eine Regeneration ist damit auch bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor möglich.If the internal combustion engine is not operated, the third valve can be closed and the NOx storage catalytic converter can be regenerated by supplying an exhaust-air mixture via the branching flow channel and the further flow channel and injecting fuel upstream of the NOx storage catalytic converter. Regeneration is therefore also possible when the internal combustion engine is switched off.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Verbrennungsmotoranordnung. Zusätzlich oder alternativ dazu ist es dazu ausgelegt, gemäß einem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren betrieben zu werden. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug hat die bereits genannten Vorteile. Es ermöglicht insbesondere eine Regeneration des NOx-Speicherkatalysators auch nach einem Abschalten des Verbrennungsmotors und gewährleistet damit optimale Voraussetzungen für einen nachfolgenden Kaltstart des Verbrennungsmotors im Hinblick auf eine Verringerung von Stickoxidemissionen im Zusammenhang mit einem Kaltstart. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann es sich um ein Motorrad, einen Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, einen Bus oder Kleinbus handeln.The motor vehicle according to the invention comprises an internal combustion engine arrangement according to the invention. Additionally or alternatively, it is designed to be operated in accordance with a previously described method according to the invention. The motor vehicle according to the invention has the advantages already mentioned. In particular, it enables the NOx storage catalytic converter to be regenerated even after the internal combustion engine has been switched off and thus ensures optimal conditions for a subsequent cold start of the internal combustion engine with regard to a reduction in nitrogen oxide emissions in connection with a cold start. The motor vehicle according to the invention can be a motorcycle, a passenger car, a truck, a bus or a minibus.

Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein bereits beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt hat die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits genannten Vorteile.The computer program product according to the invention comprises instructions that, when executed of the program by a computer cause the latter to carry out an already described method according to the invention. The computer program product according to the invention has the advantages already mentioned in connection with the method according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wird, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures. Although the invention is illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.

Die Figuren sind nicht notwendigerweise detailgetreu und maßstabsgetreu und können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um einen besseren Überblick zu bieten. Daher sind hier offenbarte funktionale Einzelheiten nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als anschauliche Grundlage, die dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik Anleitung bietet, um die vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise einzusetzen.The figures are not necessarily true to detail and to scale and can be enlarged or reduced in order to provide a better overview. The functional details disclosed here are therefore not to be understood as restrictive, but merely as an illustrative basis which offers the person skilled in the art in this field of technology guidance in order to use the present invention in a wide variety of ways.

Der hier verwendete Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elementen verwendet werden. Wird beispielsweise eine Zusammensetzung beschrieben, dass sie die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.

  • 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Verbrennungsmotoranordnung.
  • 2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren in Form eines Flussdiagramms.
  • 3 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
The term “and / or” as used herein, when used in a series of two or more items, means that any of the listed items can be used alone, or any combination of two or more of the listed items can be used. For example, if a composition is described that it contains components A, B and / or C, the composition A alone; B alone; C alone; A and B in combination; A and C in combination; B and C in combination; or A, B, and C in combination.
  • 1 shows schematically an internal combustion engine arrangement according to the invention.
  • 2 shows schematically a method according to the invention in the form of a flowchart.
  • 3rd shows schematically a motor vehicle according to the invention.

Die in der 1 schematisch gezeigte Verbrennungsmotoranordnung 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 2, eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5, eine Hochdruckabgasrückführungsvorrichtung 6 und eine Niederdruck-Abgasrückführungsvorrichtung 7. Weiterhin umfasst die Motoranordnung 1 einen Turbolader 9. Der Turbolader 9 umfasst einen Kompressor 11 und eine Turbine 12.The one in the 1 internal combustion engine arrangement shown schematically 1 includes an internal combustion engine 2 , an exhaust aftertreatment device 5 , a high pressure exhaust gas recirculation device 6th and a low pressure exhaust gas recirculation device 7th . The motor assembly also includes 1 a turbocharger 9 . The turbocharger 9 includes a compressor 11 and a turbine 12th .

Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5 umfasst einen NOx-Speicherkatalysator 13 und einen stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 13 angeordneten Partikelfilter mit optionaler SCR-Beschichtung 14. Der NOx-Speicherkatalysator 13 umfasst einen Einlass 16 und einen Auslass 17. Unmittelbar stromaufwärts des Einlasses 16 des NOx-Speicherkatalysators 13 ist eine Vorrichtung 19 zum Verdampfen oder Einspritzen von Kraftstoff in den zu dem NOx-Speicherkatalysator 13 führenden Strömungskanal 18 angeordnet.The exhaust aftertreatment device 5 includes a NOx storage catalytic converter 13th and one downstream of the NOx storage catalytic converter 13th arranged particle filter with optional SCR coating 14th . The NOx storage catalytic converter 13th includes an inlet 16 and an outlet 17th . Immediately upstream of the inlet 16 of the NOx storage catalytic converter 13th is a device 19th for vaporizing or injecting fuel into the NOx storage catalytic converter 13th leading flow channel 18th arranged.

Stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5 und stromabwärts der Niederdruck-Abgasrückführungsvorrichtung 7 ist ein Abgasventil 65 angeordnet.Downstream of the exhaust aftertreatment device 5 and downstream of the low pressure exhaust gas recirculation device 7th is an exhaust valve 65 arranged.

Der Verbrennungsmotor 2 umfasst eine Anzahl Zylinder 3, in der gezeigten Variante vier Zylinder, ein Schwungrad 4, einen Einlasskrümmer 20 und einen Abgaskrümmer 21. Weiterhin ist in dem Verbrennungsmotor 2 ein Ölkühler 22 und eine Hochdruckkraftstoffpumpe 23 angeordnet.The internal combustion engine 2 includes a number of cylinders 3rd , in the variant shown four cylinders, one flywheel 4th , an intake manifold 20th and an exhaust manifold 21 . Furthermore is in the internal combustion engine 2 an oil cooler 22nd and a high pressure fuel pump 23 arranged.

Beim Betreiben des Verbrennungsmotors 2 wird den Zylindern 3 über die Kraftstoffpumpe 23 Kraftstoff zugeführt. Weiterhin wird durch einen Luftfilter 24 Ladeluft mittels des Kompressors 11 angesaugt. In der gezeigten Variante umfasst der Luftfilter 24 einen ersten Luftmassensensor 39. Der von dem Luftfilter 24 zu dem Kompressor 11 führende Strömungskanal ist mit der Bezugsziffer 25 gekennzeichnet. Die durch den Kompressor 11 verdichtete Ladeluft bzw. das im Falle einer Abgasrückführung mit der Ladeluft vermischte Abgas wird durch einen Strömungskanal 26 zu einer Drossel 27 und weiter durch einen Ladeluftkühler 28 zu dem Einlasskrümmer 20 und zu den Zylindern 3 geleitet.When operating the internal combustion engine 2 becomes the cylinders 3rd via the fuel pump 23 Fuel supplied. Furthermore, it is through an air filter 24 Charge air by means of the compressor 11 sucked in. In the variant shown, the air filter comprises 24 a first air mass sensor 39 . The one from the air filter 24 to the compressor 11 leading flow channel is with the reference number 25th marked. The one by the compressor 11 Compressed charge air or the exhaust gas mixed with the charge air in the case of exhaust gas recirculation is passed through a flow channel 26th to a thrush 27 and further through an intercooler 28 to the intake manifold 20th and to the cylinders 3rd directed.

In der gezeigten Variante ist optional ein Hochdruck-Abgasrückführungsströmungskanal 29 vorhanden, welcher von dem Abgaskrümmer 21 abzweigt und unmittelbar stromaufwärts des Einlasskrümmers 20 in diesen mündet. Der Strömungskanal 29 umfasst zudem ein Hochdruckabgasrückführungsventil 30.In the variant shown, a high-pressure exhaust gas recirculation flow channel is optional 29 present, which from the exhaust manifold 21 branches off and immediately upstream of the intake manifold 20th flows into this. The flow channel 29 also includes a high pressure exhaust gas recirculation valve 30th .

Das den Verbrennungsmotor 2 verlassende Abgas wird über den Abgaskrümmer 21 zur Turbine 12 geleitet, wodurch der Kompressor 11 angetrieben wird. Anschließend wird das Abgas durch den Strömungskanal 18 zu den bereits genannten Abgasnachbehandlungskomponenten geleitet. Nach dem Passieren der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5 wird das gereinigte Abgas durch das Abgasventil 65 zum Auslass 31 geleitet. Die Strömungsrichtung des Abgases ist mit der Bezugsziffer 32 gekennzeichnet.That the internal combustion engine 2 Exiting exhaust is through the exhaust manifold 21 to the turbine 12th directed, causing the compressor 11 is driven. The exhaust gas is then passed through the flow channel 18th routed to the exhaust aftertreatment components already mentioned. After passing the exhaust aftertreatment device 5 the cleaned exhaust gas is passed through the exhaust valve 65 to the outlet 31 directed. The direction of flow of the exhaust gas is indicated by the reference number 32 marked.

Stromaufwärts des Auslasses 31 ist ein Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal 33 angeordnet. Dieser Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal 33 umfasst einen Schmutzfilter 34 und einen Kühler 35, sowie ein Ventil 36. In der gezeigten Variante wird der Abgasrückführungskühler 35 von einem Bypass-Strömungskanal 37 mit einem Niederdruck-Abgasrückführungsbypassventil 38 überbrückt. Der Niederdruck-Abgasrückführungskanal 33 ist zudem über ein Abgasrückführungskombiventil 43 mit dem Strömungskanal 25 verbunden.Upstream of the outlet 31 is a low pressure exhaust gas recirculation flow passage 33 arranged. This low pressure EGR flow passage 33 includes a dirt filter 34 and a cooler 35 , as well as a valve 36 . In the variant shown, the Exhaust gas recirculation cooler 35 from a bypass flow channel 37 with a low pressure exhaust gas recirculation bypass valve 38 bridged. The low-pressure exhaust gas recirculation duct 33 is also via an exhaust gas recirculation combination valve 43 with the flow channel 25th connected.

Von dem Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal 33 zweigt ein abzweigender Strömungskanal 46 ab. Die Strömungsrichtung des Abgases durch den abzweigenden Strömungskanal 46 ist durch Pfeile mit der Bezugsziffer 45 gekennzeichnet. Der abzweigende Strömungskanal 46 umfasst ein erstes Ventil 47, ein stromabwärts davon angeordnetes Gebläse 48, einen stromabwärts des Gebläses 48 angeordneten Heizer 49 und einen stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5 angeordneten Auslass 50, welcher in den Abgasströmungskanal 18 stromabwärts der Turbine 12 des Laders 9 mündet. Stromaufwärts des Gebläses 48 ist ein weiterer Strömungskanal 51 mit einem Einlass 52 und einem Auslass 53 angeordnet ist, wobei der Auslass 53 strömungstechnisch mit dem abzweigenden Strömungskanal 46 verbunden ist und der Einlass 52 von dem Frischluftzufuhrströmungskanal 25 abzweigt. Der weitere Strömungskanal 51 umfasst ein zweites Ventil 54 und einen zweiten Luftmassensensor 55.From the low pressure EGR flow passage 33 a branching flow channel branches off 46 from. The direction of flow of the exhaust gas through the branching flow channel 46 is indicated by arrows with the reference number 45 marked. The branching flow channel 46 includes a first valve 47 , a fan disposed downstream thereof 48 , one downstream of the fan 48 arranged heater 49 and one upstream of the exhaust aftertreatment device 5 arranged outlet 50 , which in the exhaust flow channel 18th downstream of the turbine 12th of the loader 9 flows out. Upstream of the fan 48 is another flow channel 51 with an inlet 52 and an outlet 53 is arranged, the outlet 53 fluidically with the branching flow channel 46 is connected and the inlet 52 from the fresh air supply flow channel 25th branches off. The other flow channel 51 includes a second valve 54 and a second air mass sensor 55 .

Optional umfasst der Abgasströmungskanal 18 ein stromabwärts der Turbine 12 und stromaufwärts des Auslasses 50 des abzweigenden Strömungskanals 46 angeordnetes drittes Ventil 56.Optionally includes the exhaust flow channel 18th one downstream of the turbine 12th and upstream of the outlet 50 of the branching flow channel 46 arranged third valve 56 .

Die gezeigte Verbrennungsmotoranordnung 1 kann zum Beispiel wie folgt betrieben werden: Während des normalen Betriebs des Verbrennungsmotors 2 sind das erste Ventil 47 und das zweite Ventil 54 geschlossen und das dritte Ventil geöffnet. Das Gebläse 48 und der Heizer 49 sind nicht in Betrieb. Der Verbrennungsmotor 2 kann mit Niederdruck-Abgasrückführung und/oder Hochdruck-Abgasrückführung betrieben werden.The internal combustion engine arrangement shown 1 can be operated, for example, as follows: During normal operation of the internal combustion engine 2 are the first valve 47 and the second valve 54 closed and the third valve opened. The blower 48 and the stoker 49 are not in operation. The internal combustion engine 2 can be operated with low pressure exhaust gas recirculation and / or high pressure exhaust gas recirculation.

Wenn eine Anforderung zum Regenerieren des NOx-Speicherkatalysators 13 erfasst wird und das Drehmoment bzw. die Last des Verbrennungsmotors einen festgelegten Grenzwert unterschreitet, wird das Niederdruck-Abgasrückführungsventil 36 geschlossen und der Verbrennungsmotor 2 optional mit Hochdruck-Abgasrückführung betrieben. Der Verbrennungsmotor 2 kann mit magerer Verbrennung weiterbetrieben werden, wodurch spürbare Drehmomentschwankungen vermieden werden. Basierend auf dem unmittelbar stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators 13 erfassten Verbrennungsluftverhältnis wird mittels des Kraftstoffinjektors 19 eine bestimmte Menge Kraftstoff in den Abgasströmungskanal 18 unmittelbar stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators 13 eingespritzt um ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch zu erzeugen. Gleichzeitig wird das erste Ventil 47 geöffnet und das Gebläse aktiviert um einen hohen Abgasrückstrom zu erreichen, wodurch die Menge an einzuspritzendem Kraftstoff minimiert werden kann. Durch die Rückführung von heißem Abgas können die exothermen Reaktionen innerhalb der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 5 zur Erhöhung der Effizienz der Regeneration des NOx-Speicherkatalysators 13 vorteilhaft genutzt werden. Die Abgasrückführung kann durch eine geeignet Einstellung der Öffnung des Abgasventils 65 gesteuert werden.When a request to regenerate the NOx storage catalytic converter 13th is detected and the torque or the load of the internal combustion engine falls below a specified limit value, the low-pressure exhaust gas recirculation valve 36 closed and the internal combustion engine 2 optionally operated with high pressure exhaust gas recirculation. The internal combustion engine 2 can continue to operate with lean combustion, which avoids noticeable torque fluctuations. Based on the immediately upstream of the NOx storage catalytic converter 13th detected combustion air ratio is by means of the fuel injector 19th a certain amount of fuel in the exhaust flow passage 18th immediately upstream of the NOx storage catalytic converter 13th injected to produce a rich fuel-air mixture. At the same time, the first valve 47 opened and the fan activated in order to achieve a high exhaust gas return flow, whereby the amount of fuel to be injected can be minimized. The recirculation of hot exhaust gas can reduce the exothermic reactions within the exhaust gas aftertreatment device 5 to increase the efficiency of the regeneration of the NOx storage catalytic converter 13th can be used advantageously. The exhaust gas recirculation can be achieved by suitably setting the opening of the exhaust valve 65 to be controlled.

Falls die stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators 13 erfasste Abgastemperatur unterhalb einer für die Durchführung einer Regeneration festgelegten Schwellentemperatur liegt, kann der Heizer 49 in Betrieb genommen werden. Falls der zurückgeführte Abgasmassenfluss unterhalb eines für die Durchführung einer Regeneration festgelegten Schwellenwertes liegt, kann das zweite Ventil 54 geöffnet werden und über den weiteren Strömungskanal 51 Frischluft zugeführt werden. Dabei kann der Massenfluss der Frischluft mittels des ersten Luftmassensensors 39 und des zweiten Luftmassensensors 55 überwacht werden.If the upstream of the NOx storage catalytic converter 13th the detected exhaust gas temperature is below a threshold temperature set for carrying out a regeneration, the heater can 49 be put into operation. If the recirculated exhaust gas mass flow is below a threshold value established for carrying out a regeneration, the second valve can 54 be opened and via the further flow channel 51 Fresh air can be supplied. The mass flow of the fresh air can be measured by means of the first air mass sensor 39 and the second air mass sensor 55 be monitored.

Im Falle einer Regeneration bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor 2 kann das dritte Ventil 56 geschlossen werden, das erste Ventil 47 und das zweite Ventil 54 können geöffnet werden, Gebläse 48 und Heizer 49 können in Betrieb genommen werden um den für eine Regeneration erforderlichen Massenstrom zu erzeugen. Um ein fettes Kraftstoff-Luft-Gemisch zu generieren wird Kraftstoff mittels des Kraftstoffinjektors eingespritzt.In the case of regeneration with the combustion engine switched off 2 can the third valve 56 be closed, the first valve 47 and the second valve 54 can be opened, blower 48 and heater 49 can be put into operation to generate the mass flow required for regeneration. In order to generate a rich fuel-air mixture, fuel is injected using the fuel injector.

Die 2 zeigt schematisch eine Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms. In Schritt 71 wird eine Anforderung zum Regenerieren des NOx-Speicherkatalysators erfasst. In Schritt 72 wird das Verbrennungsluftverhältnis (Kraftstoff-Luft-Verhältnis) stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators erfasst. In Schritt 73 wird die Temperatur des Abgases stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators erfasst, zum Beispiel gemessen. In Schritt 74 wird die Abgasdurchflussmenge stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators erfasst, zum Beispiel gemessen.The 2 shows schematically a variant of a method according to the invention in the form of a flow chart. In step 71 a request to regenerate the NOx storage catalytic converter is detected. In step 72 the combustion air ratio (fuel-air ratio) is recorded upstream of the NOx storage catalytic converter. In step 73 the temperature of the exhaust gas upstream of the NOx storage catalytic converter is detected, for example measured. In step 74 the exhaust gas flow rate upstream of the NOx storage catalytic converter is detected, for example measured.

In Schritt 75 wird geprüft, ob das erfasste Verbrennungsluftverhältnis einen festgelegten Grenzwert unterschreitet. Ist dies der Fall, so wird in Schritt 77 das erste Ventil des abzweigenden Strömungskanals geöffnet, das Gebläse eingeschaltet, Abgas aus dem Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal durch den abzweigenden Strömungskanal in den Abgasströmungskanal stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators eingeleitet und Kraftstoff stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators in den Abgasströmungskanal eingespritzt. Unterschreitet das erfasste Verbrennungsluftverhältnis den festgelegten Grenzwert nicht, so wird in Schritt 76 der NOx-Speicherkatalysator ohne die in Schritt 77 genannten Maßnahmen regeneriert.In step 75 it is checked whether the recorded combustion air ratio falls below a specified limit value. If this is the case, step 77 the first valve of the branching flow channel is opened, the fan is switched on, exhaust gas from the low-pressure exhaust gas recirculation flow channel is introduced through the branching flow channel into the exhaust gas flow channel upstream of the NOx storage catalytic converter and fuel is injected into the exhaust gas flow channel upstream of the NOx storage catalytic converter. If the recorded combustion air ratio does not fall below the specified limit value, step 76 the NOx storage catalytic converter without the in step 77 measures mentioned regenerated.

In Schritt 78 wird geprüft, ob die erfasste Temperatur einen festgelegten Schwellenwert unterschreitet. Falls die erfasste Temperatur den festgelegten Schwellenwert unterschreitet, wird in Schritt 79 das über den abzweigenden Strömungskanal zurückgeführte Abgas mittels eines stromabwärts des Gebläses angeordneten Heizers erhitzt. Falls die erfasste Temperatur den festgelegten Schwellenwert nicht unterschreitet, so springt das Verfahren zu Schritt 71 zurück.In step 78 it is checked whether the recorded temperature falls below a specified threshold value. If the recorded temperature falls below the specified threshold value, step 79 the exhaust gas returned via the branching flow channel is heated by means of a heater arranged downstream of the fan. If the recorded temperature does not fall below the defined threshold value, the method jumps to step 71 back.

In Schritt 80 wird geprüft, ob die erfasste Abgasdurchflussmenge einen festgelegten Schwellenwert unterschreitet. Ist dies der Fall, so wird in Schritt 81 das zweite Ventil geöffnet und Frischluft über den weiteren Strömungskanal in das über den abzweigenden Strömungskanal zurückgeführte Abgas eingeleitet. Anderenfalls springt das Verfahren zu Schritt 71 zurück.In step 80 it is checked whether the recorded exhaust gas flow rate falls below a specified threshold value. If this is the case, step 81 the second valve is opened and fresh air is introduced via the further flow channel into the exhaust gas returned via the branching flow channel. Otherwise the process jumps to step 71 back.

Die Schritte 72 bis 74 und die Schritte 75, 78 und 80 können jeweils auch in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden. Die Schritte 73, 74 und 78 bis 81 sind optional.The steps 72 to 74 and the steps 75 , 78 and 80 can also be carried out in a different order. The steps 73 , 74 and 78 to 81 are optional.

Die 3 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 10. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 10 umfasst eine erfindungsgemäße Verbrennungsmotoranordnung 1, beispielsweise eine anhand der 1 beschriebene Verbrennungsmotoranordnung 1. Die erfindungsgemäße Verbrennungsmotoranordnung 1 ist dazu ausgelegt, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, beispielsweise ein im Zusammenhang mit der in 2 erläutertes erfindungsgemäßes Verfahren.The 3rd shows schematically a motor vehicle according to the invention 10 . The motor vehicle according to the invention 10 comprises an internal combustion engine assembly according to the invention 1 , for example one based on the 1 internal combustion engine assembly described 1 . The internal combustion engine arrangement according to the invention 1 is designed to carry out a method according to the invention, for example a method in connection with the in 2 explained method according to the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
VerbrennungsmotoranordnungInternal combustion engine assembly
22
VerbrennungsmotorInternal combustion engine
33
Zylindercylinder
44th
Schwungradflywheel
55
AbgasnachbehandlungsvorrichtungExhaust aftertreatment device
66th
Hochdruck-AbgasrückführungsvorrichtungHigh pressure exhaust gas recirculation device
77th
Niederdruck-AbgasrückführungsvorrichtungLow pressure exhaust gas recirculation device
99
Turboladerturbocharger
1010
KraftfahrzeugMotor vehicle
1111
Kompressorcompressor
1212th
Turbineturbine
1313th
NOx-SpeicherkatalysatorNOx storage catalytic converter
1414th
Partikelfilter mit SCR-BeschichtungParticle filter with SCR coating
1616
Einlassinlet
1717th
AuslassOutlet
1818th
StrömungskanalFlow channel
1919th
KraftstoffinjektorFuel injector
2020th
EinlasskrümmerIntake manifold
2121
AbgaskrümmerExhaust manifold
2222nd
Ölkühleroil cooler
2323
HochdruckkraftstoffpumpeHigh pressure fuel pump
2424
LuftfilterAir filter
2525th
StrömungskanalFlow channel
2626th
StrömungskanalFlow channel
2727
Drosselthrottle
2828
LadeluftkühlerIntercooler
2929
Hochdruckabgasrückführungs-StrömungskanalHigh pressure exhaust gas recirculation flow channel
3030th
HochdruckabgasrückführungsventilHigh pressure exhaust gas recirculation valve
3131
AuslassOutlet
3232
StrömungsrichtungDirection of flow
3333
Niederdruck-AbgasrückführungsströmungskanalLow pressure exhaust gas recirculation flow passage
3434
SchmutzfilterDirt filter
3535
Kühlercooler
3636
VentilValve
3737
Bypass-StrömungskanalBypass flow channel
3838
Niederdruck-AbgasrückführungsbypassventilLow pressure exhaust gas recirculation bypass valve
3939
erster Luftmassensensorfirst air mass sensor
4040
Strömungsrichtung der angesaugten FrischluftDirection of flow of the fresh air drawn in
4343
AbgasrückführungskombiventilExhaust gas recirculation combination valve
4444
Strömungsrichtung von zurückgeführtem AbgasDirection of flow of recirculated exhaust gas
4545
Strömungsrichtung durch den abzweigenden StrömungskanalDirection of flow through the branching flow channel
4646
abzweigender Strömungskanalbranching flow channel
4747
erstes Ventilfirst valve
4848
Gebläsefan
4949
HeizerStoker
5050
AuslassOutlet
5151
weiterer Strömungskanalanother flow channel
5252
Einlassinlet
5353
AuslassOutlet
5454
zweites Ventilsecond valve
5555
zweiter Luftmassensensorsecond air mass sensor
5656
drittes Ventilthird valve
6565
AbgasventilExhaust valve
7171
Erfassen einer Anforderung zum Regenerieren des NOx-SpeicherkatalysatorsDetecting a request to regenerate the NOx storage catalytic converter
7272
Erfassen des Verbrennungsluftverhältnisses stromaufwärts des NOx-SpeicherkatalysatorsDetection of the combustion air ratio upstream of the NOx storage catalytic converter
7373
Erfassen der Temperatur des Abgases stromaufwärts des NOx-SpeicherkatalysatorsDetecting the temperature of the exhaust gas upstream of the NOx storage catalytic converter
7474
Erfassen der Abgasdurchflussmenge stromaufwärts des NOx-SpeicherkatalysatorsDetecting the exhaust gas flow rate upstream of the NOx storage catalytic converter
7575
Unterschreitet das erfasste Verbrennungsluftverhältnis einen festgelegten Grenzwert?Does the recorded combustion air ratio fall below a specified limit value?
7676
Regenerieren des NOx-SpeicherkatalysatorsRegeneration of the NOx storage catalytic converter
7777
Öffnen des ersten Ventils, Einschalten des Gebläses, Einleiten von Abgas durch den abzweigenden Strömungskanal in den Abgasströmungskanal stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators und Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts des NOx-SpeicherkatalysatorsOpening the first valve, switching on the fan, introducing exhaust gas through the branching flow channel into the exhaust gas flow channel upstream of the NOx storage catalytic converter and injecting fuel upstream of the NOx storage catalytic converter
7878
Unterschreitet die erfasste Temperatur einen festgelegten Schwellenwert?Does the recorded temperature fall below a specified threshold value?
7979
Heizer aktivierenActivate heater
8080
Unterschreitet die erfasste Abgasdurchflussmenge einen festgelegten Schwellenwert?Does the recorded exhaust gas flow rate fall below a specified threshold value?
8181
Öffnen des zweiten Ventils und Einleiten von FrischluftOpening the second valve and introducing fresh air
JJ
jaYes
NN
neinNo

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 20080083215 A1 [0004]US 20080083215 A1 [0004]
  • US 9790830 [0004]US 9790830 [0004]

Claims (12)

Verbrennungsmotoranordnung (1), welche einen Verbrennungsmotor (2), einen Lader (9) mit einem Kompressor (11) und einer Turbine (12), eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) mit einem NOx-Speicherkatalysator (13) und einen Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal (33) mit einem Einlass stromabwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal (33) abzweigender Strömungskanal (46) vorhanden ist, welcher ein erstes Ventil (47), ein stromabwärts des ersten Ventils (47) angeordnetes Gebläse (48), einen stromabwärts des Gebläses (48) angeordneten Heizer (49) und einen stromaufwärts der Abgasnachbehandlungsvorrichtung (5) angeordneten Auslass (50), welcher in einen Abgasströmungskanal (18) stromabwärts der Turbine (12) des Laders (9) führt, umfasst.Internal combustion engine arrangement (1), which has an internal combustion engine (2), a charger (9) with a compressor (11) and a turbine (12), an exhaust gas aftertreatment device (5) with a NOx storage catalytic converter (13) and a low-pressure exhaust gas recirculation flow channel (33 ) with an inlet downstream of the exhaust gas aftertreatment device (5), characterized in that there is a flow channel (46) which branches off from the low-pressure exhaust gas recirculation flow channel (33) and which has a first valve (47), one downstream of the first valve (47) Fan (48), a heater (49) arranged downstream of the fan (48) and an outlet (50) arranged upstream of the exhaust gas aftertreatment device (5) which leads into an exhaust gas flow channel (18) downstream of the turbine (12) of the supercharger (9) , includes. Verbrennungsmotoranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Gebläses (48) ein weiterer Strömungskanal (51) mit einem Einlass (52) und einem Auslass (53) angeordnet ist, wobei der Auslass (53) strömungstechnisch mit dem abzweigenden Strömungskanal (46) verbunden ist und der Einlass (52) strömungstechnisch mit einem Frischluftzufuhrströmungskanal (25) verbunden ist.Internal combustion engine assembly (1) according to Claim 1 , characterized in that a further flow channel (51) with an inlet (52) and an outlet (53) is arranged upstream of the fan (48), the outlet (53) being fluidically connected to the branching flow channel (46) and the Inlet (52) is fluidically connected to a fresh air supply flow channel (25). Verbrennungsmotoranordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Strömungskanal (51) ein zweites Ventil (54) und/oder einen Luftmassensensor (55) umfasst.Internal combustion engine assembly (1) according to Claim 2 , characterized in that the further flow channel (51) comprises a second valve (54) and / or an air mass sensor (55). Verbrennungsmotoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Turbine (12) und stromaufwärts des Auslasses (50) des abzweigenden Strömungskanals (46) ein drittes Ventil (56) angeordnet ist.Internal combustion engine arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that a third valve (56) is arranged downstream of the turbine (12) and upstream of the outlet (50) of the branching flow channel (46). Verbrennungsmotoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators (13) und stromabwärts des Auslasses (50) des abzweigenden Strömungskanals (46) eine Vorrichtung zum Zuführen und Verdampfen von Kraftstoff (19) und/oder ein Temperatursensor und/oder eine Lambdasonde angeordnet ist.Internal combustion engine arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that a device for supplying and evaporating fuel (19) and / or a temperature sensor and / or a lambda probe is arranged upstream of the NOx storage catalytic converter (13) and downstream of the outlet (50) of the branching flow channel (46). Verbrennungsmotoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsmotoranordnung (1) einen Hochdruck-Abgasrückführungsströmungskanal (29) umfasst.Internal combustion engine arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the internal combustion engine assembly (1) comprises a high pressure exhaust gas recirculation flow channel (29). Verfahren zum Regenerieren des NOx-Speicherkatalysators (13) einer Verbrennungsmotoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Erfassen einer Anforderung zum Regenerieren des NOx-Speicherkatalysators (71), - Erfassen des Verbrennungsluftverhältnisses stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators (72), - falls das erfasste Verbrennungsluftverhältnis einen festgelegten Grenzwert unterschreitet (75), Öffnen des ersten Ventils des abzweigenden Strömungskanals, Einschalten des Gebläses, Einleiten von Abgas aus dem Niederdruck-Abgasrückführungsströmungskanal durch den abzweigenden Strömungskanal in den Abgasströmungskanal stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators und Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators in den Abgasströmungskanal (77).Method for regenerating the NOx storage catalytic converter (13) of an internal combustion engine arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the method comprises the following steps: - Detecting a request to regenerate the NOx storage catalytic converter (71), - Detecting the combustion air ratio upstream of the NOx storage catalytic converter (72), - If the detected combustion air ratio falls below a specified limit value (75 ), Opening the first valve of the branching flow channel, switching on the fan, introducing exhaust gas from the low-pressure exhaust gas recirculation flow channel through the branching flow channel into the exhaust gas flow channel upstream of the NOx storage catalyst and injecting fuel upstream of the NOx storage catalyst into the exhaust gas flow channel (77). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Abgases stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators erfasst wird (73) und falls die erfasste Temperatur einen festgelegten Schwellenwert unterschreitet (78), das über den abzweigenden Strömungskanal zurückgeführte Abgas mittels eines stromabwärts des Gebläses angeordneten Heizers erhitzt wird (79).Procedure according to Claim 7 , characterized in that the temperature of the exhaust gas is recorded upstream of the NOx storage catalyst (73) and, if the recorded temperature falls below a specified threshold value (78), the exhaust gas returned via the branching flow channel is heated (79) by means of a heater arranged downstream of the fan ). Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasdurchflussmenge stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators erfasst wird (74) und falls die erfasste Abgasdurchflussmenge einen festgelegten Schwellenwert unterschreitet (80), Öffnen des zweiten Ventils und Einleiten von Frischluft über den weiteren Strömungskanal in das über den abzweigenden Strömungskanal zurückgeführte Abgas (81).Procedure according to Claim 7 or Claim 8 combined with Claim 3 , characterized in that the exhaust gas flow rate upstream of the NOx storage catalytic converter is recorded (74) and if the recorded exhaust gas flow rate falls below a specified threshold value (80), opening the second valve and introducing fresh air via the further flow channel into the exhaust gas returned via the branching flow channel (81). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass falls der Verbrennungsmotor (2) nicht betrieben wird, das dritte Ventil (56) geschlossen wird und der NOx-Speicherkatalysator (13) durch Zuführen eines Abgas-Luft-Gemischs über den abzweigenden Strömungskanal (46) und den weiteren Strömungskanal (51) und Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators (13) regeneriert wird.Method according to one of the Claims 7 to 9 combined with Claim 4 , characterized in that if the internal combustion engine (2) is not operated, the third valve (56) is closed and the NOx storage catalytic converter (13) by supplying an exhaust gas-air mixture via the branching flow channel (46) and the further flow channel (51) and injecting fuel upstream of the NOx storage catalytic converter (13) is regenerated. Kraftfahrzeug (10), welches eine Verbrennungsmotoranordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst und/oder dazu ausgelegt ist, gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10 betrieben zu werden.Motor vehicle (10) having an internal combustion engine arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 6th comprises and / or is designed according to a method according to one of the Claims 7 to 10 to be operated. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10 auszuführen.A computer program product comprising instructions that are used when the program is executed a computer cause this, a method according to one of the Claims 7 to 10 to execute.
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