DE102020101069B4 - Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors Download PDF

Info

Publication number
DE102020101069B4
DE102020101069B4 DE102020101069.9A DE102020101069A DE102020101069B4 DE 102020101069 B4 DE102020101069 B4 DE 102020101069B4 DE 102020101069 A DE102020101069 A DE 102020101069A DE 102020101069 B4 DE102020101069 B4 DE 102020101069B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust
oxidation catalyst
condensate
exhaust gas
collecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102020101069.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102020101069A1 (de
Inventor
Johannes Bunkus
Johannes Westendorf
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102020101069.9A priority Critical patent/DE102020101069B4/de
Publication of DE102020101069A1 publication Critical patent/DE102020101069A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102020101069B4 publication Critical patent/DE102020101069B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • F01N3/02—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
    • F01N3/033—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 in combination with other devices
    • F01N3/035—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 in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate 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
    • 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
    • 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
    • F01N13/0093—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 the purifying devices are of the same type
    • 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
    • F01N3/005—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for draining or otherwise eliminating condensates or moisture accumulating in the apparatus
    • 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
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • 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
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • 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
    • 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
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor (10) mit einer Abgasanlage (20), in welcher in Strömungsrichtung eines Abgasstroms des Verbrennungsmotors (10) ein Oxidationskatalysator (26, 28) und stromabwärts des Oxidationskatalysators (26, 28) ein Partikelfilter (36) mit einer Beschichtung (38) zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden angeordnet sind, wobei der Oxidationskatalysator (26, 28) einen ersten Oxidationskatalysatorabschnitt (26) und einen zweiten Oxidationskatalysatorabschnitt (28) umfasst, wobei stromabwärts des ersten Oxidationskatalysatorabschnitts (26) und stromaufwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts (28) ein elektrisch beheizbarer Katalysator (30) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasanlage (20) unmittelbar stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators (30) und stromaufwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts (28) mindestens ein Sammelbecken (40) oder eine Sammelrinne (42) zur Aufnahme von Kondensat ausgebildet ist, wobei das Sammelbecken (40) oder die Sammelrinne (42) elektrisch beheizbar ist, um ein Verdampfen des in dem Sammelbecken (40) oder der Sammelrinne (42) aufgefangenen Kondensats zu unterstützen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung mit einem solchen Abgasnachbehandlungssystem gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
  • Die aktuelle und eine zukünftig immer schärfer werdende Abgasgesetzgebung stellt hohe Anforderungen an die motorischen Rohemissionen und die Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmotoren. Dabei stellen die Forderungen nach einem weiter sinkenden Verbrauch und die weitere Verschärfung der Abgasnormen hinsichtlich der zulässigen Stickoxid-Emissionen eine Herausforderung für die Motorenentwickler dar. Bei Ottomotoren erfolgt die Abgasreinigung in bekannter Weise über einen Drei-Wege-Katalysator sowie dem Drei-Wege-Katalysator vor- und nachgeschaltete weitere Katalysatoren. Bei Dieselmotoren finden aktuell Abgasnachbehandlungssysteme Verwendung, welche einen Oxidationskatalysator oder einen NOx-Speicherkatalysator, einen Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden (SCR-Katalysator), sowie einen Partikelfilter zur Abscheidung von Rußpartikeln und ggf. weitere Katalysatoren aufweisen. Um die hohen Anforderungen an minimale Stickoxidemissionen zu erfüllen, sind Abgasnachbehandlungssysteme bekannt, welche zwei in Reihe geschaltete SCR-Katalysatoren aufweisen, wobei jedem der SCR-Katalysatoren ein Dosierelement zur Eindosierung eines Reduktionsmittels vorgeschaltet ist. Als Reduktionsmittel wird dabei bevorzugt eine synthetische, wässrige Harnstofflösung verwendet, die in einer dem SCR-Katalysator vorgeschalteten Mischeinrichtung mit dem heißen Abgasstrom vermischt wird. Durch diese Vermischung wird die wässrige Harnstofflösung erhitzt, wobei die wässrige Harnstofflösung Ammoniak im Abgaskanal freisetzt. Eine handelsübliche, wässrige Harnstofflösung setzt sich im Allgemeinen aus 32,5 % Harnstoff und 67,5 % Wasser zusammen.
  • Die Abgasnachbehandlung ist ein essenzieller Baustein zur Emissionsminderung bei modernen Verbrennungsmotoren. Abgasnachbehandlungssystem weisen in der Regel metallische Abgasnachbehandlungskomponenten auf, die vor einem Motorstart des Verbrennungsmotors in etwa Umgebungstemperatur aufweisen und nach dem Start des Verbrennungsmotors durch den Abgasstrom des Verbrennungsmotors aufgeheizt werden. Dies ist gewünscht, damit die einzelnen Elemente des Abgasnachbehandlungssystems schnellstmöglich Temperaturen erlangen, in denen sie optimal die Abgase reinigen können. Ein Problem entsteht während dieser Aufheizphase: Sind die Abgasnachbehandlungskomponenten noch kalt, kühlt das heiße Abgas an diesen Kontaktflächen rapide ab, der im Abgas enthaltene Wasserdampf kondensiert und sammelt sich in dem Abgasnachbehandlungssystem. Wird in diesem Betriebszustand der Motor abgestellt (sei es durch den Fahrer oder wegen einer entsprechend abgestimmten hybridischen Betriebsstrategie), kann das Kondensat nicht mehr abgeführt oder verdunstet werden. Die Folgen sind u.a. Vereisung, Korrosion, Rissentstehung in den Abgasnachbehandlungskomponenten sowie eine beschleunigte Alterung der Abgasnachbehandlungskomponenten, insbesondere von Katalysatoren, Filtern oder Sensoren. Zudem sorgt in dem Abgasnachbehandlungssystem gesammeltes Kondensat beim erneuten Motorstart für ein verzögertes Aufheizen der Abgasnachbehandlungskomponenten, da es bei hinreichender Durchwärmung der Abgasanlage verdampft. Die dazu benötigte Verdampfungsenthalpie verzögert das Aufheizen der Abgasnachbehandlungskomponenten. Des Weiteren ist die üblicherweise in der Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmotoren eingesetzte Sensorik wie Lambda- oder NOx-Sonden empfindlich gegenüber Kondensat und kann daher erst genutzt werden, wenn rechnerische Modelle davon ausgehen, dass sich kein Kondensat mehr in der Abgasanlage befindet. Bis zu diesem Zeitpunkt ist die Sensorik nicht betriebsbereit, das Abgasnachbehandlungssystem und die darauf abgestimmte Betriebsstrategie des Verbrennungsmotors können in dieser Phase nicht optimal Emissionen reduzieren.
  • Aus der JP 2010 - 202 012 A ist ein Hybridfahrzeug mit einem elektrisch beheizbaren Katalysator bekannt, wobei der elektrisch beheizbare Katalysator aktiviert wird, um eine Kondensatbildung in der Abgasanlage des Verbrennungsmotors des Hybridfahrzeugs zu vermeiden oder bereits kondensiertes Wasser zu verdunsten.
  • Die DE 103 01 977 A1 offenbart eine Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor mit einem Katalysator, wobei Mittel zur Abschätzung der im Katalysator eingelagerten Feuchtigkeitsmenge vorgesehen sind, und wobei der Katalysator elektrisch beheizbar ist, um die im Katalysator eingelagerte Feuchtigkeit zu verdampfen.
  • Aus der DE 10 2017 200 353 A1 ist ein Verfahren zur Berechnung einer Verteilung von Flüssigkeit in der Abgasanlage eines Verbrennungsmotors bekannt, bei welchem ermittelt wird, an welchen Stellen in der Abgasanlage sich in welchem Umfang Kondensat bildet und diese Informationen für das Aufheizen der Abgasnachbehandlungskomponenten sowie zur Abgasnachbehandlung des Abgasstroms genutzt werden.
  • DE 10 2011 100 479 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Abgasbehandlungssystems eines Verbrennungsmotors. Das Verfahren umfasst ein selektives Bestimmen eines ersten Steuerzustandes aus einer Mehrzahl von Steuerzuständen auf Grundlage einer Abgastemperatur und einer Mehrzahl von Aktivierungstemperaturen; ein Schätzen einer Reduktionsmitteldosis auf Grundlage des Steuerzustandes; und ein Steuern einer Injektion eines Reduktionsmittels in das Abgasbehandlungssystem auf Grundlage der Reduktionsmitteldosis.
  • Aus der DE 103 47 133 A1 sind ein System und ein Verfahren für effektive NOx- und Partikelmaterial-Steuerung in einem Diesel- oder sonstigen Verbrennungsmagermotoren vorgestellt. Das System umfasst einen harnstoffbasierten SCR-Katalysator mit einem stromauf desselben angeschlossenen Oxidationskatalysator und einem stromab vom SCR-Katalysator angeschlossenen Partikelfilter. Das Verfahren zur Partikelfiltergenerierung lehrt die Steuerung von Betriebsbedingungen, um die Partikelfiltertemperatur in einen Bereich zu bringen, bei dem eine exotherme Reaktion zwischen Kohlenwasserstoffen und Sauerstoff eintritt.
  • Die Druckschrift US 2011 / 0 192 152 A1 offenbart eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Heizeinrichtung, die in einem Kondensatanfallbereich positioniert ist, der innerhalb der Abgasanlage angeordnet ist und in dem sich in Abhängigkeit von Betriebszuständen und/oder Umgebungsparametern Kondensat ansammeln kann.
  • Die Bildung von Kondensat-Ansammlungen wird durch die Heizeinrichtung reduziert oder verhindert und eine bereits gebildete Kondensat-Ansammlung wird entfernt. Infolge der korrosiven Eigenschaft des Kondensats wird durch die Beseitigung solcher Kondensat-Ansammlungen beziehungsweise durch die Verhinderung der Bildung solcher Ansammlungen die Lebensdauer der Abgasanlage erhöht.
  • Aus der DE 10 2006 061 790 A1 ist eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors bekannt, welche einen abgasführenden Abgasstrang, ein im Abgasstrang angeordnetes SCR-Katalysator-System und eine am Abgasstrang stromauf des SCR-Katalysator-Systems angeordnete Einspritzeinrichtung zum Einspritzen einer wässrigen Harnstofflösung in den Abgasstrang umfasst. Um die Dauerhaltbarkeit des SCR-Katalysatorsystems zu verbessern, ist im Abgasstrang zwischen der Einspritzeinrichtung und dem SCR-Katalysator-System ein Sumpf ausgebildet, der ein Sammelvolumen zur Aufnahme von Kondensationsflüssigkeit aufweist.
  • Ferner ist aus der JP 2010 - 261 369 A eine Steuervorrichtung mit einer Kondensatunterdrückungseinrichtung, einer Katalysatoraktivierungseinrichtung und einer Normalbetriebseinrichtung bekannt. Die Steuervorrichtung führt die Steuerung unter Verwendung der Kondensatunterdrückungseinrichtung durch, bis eine vorgeschriebene Zeit nach dem Start des Motors vergangen ist. Die Steuervorrichtung nimmt die Steuerung unter Verwendung der Katalysatoraktivierungseinrichtung vor, nachdem die vorgeschriebene Zeit verstrichen ist, und führt danach die Steuerung unter Verwendung der Normalbetriebseinrichtung durch.
  • Die DE 10 2014 205 156 A1 beschreibt eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasstrang, der wenigstens ein Abgasrohr aufweist, dessen Rohrwand mit einer Innenseite einen Abgaspfad zum Führen einer Abgasströmung begrenzt. Die Abgasanlage weist ferner wenigstens eine elektrische Heizeinrichtung zum Beheizen wenigstens eines Längsabschnitts des Abgasrohrs auf.
  • Aus der DE 11 2011 104 896 B4 ist ein Abgasreinigungssystem für ein Hybridfahrzeug einschließlich einer Energieversorgungseinheit, einem elektrischen Motor der eine elektrische Energie von der Energieversorgungseinheit empfängt, und einer Brennkraftmaschine, die mit dem elektrischen Motor in Wirkverbindung gebracht werden kann, bekannt. Dabei weist das Abgasreinigungssystem eine katalytische Vorrichtung auf, die mit elektrischer Energie von der Energieversorgungseinheit versorgt und erhitzt wird.
  • DE 10 2011 112 877 A1 beschreibt ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Oxidationskatalysator, der ein erstes Substrat, eine Heizung und ein zweites Substrat besitzt, die seriell zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet sind. Eine Kohlenwasserstoffversorgung ist mit dem Abgassystem stromaufwärts der Oxidationskatalysatorvorrichtung zur Lieferung eines Kohlenwasserstoffes daran verbunden und steht in Fluidkommunikation damit. Die Heizung ist derart konfiguriert, den Kohlenwasserstoff darin zu oxidieren und die Temperatur des zweiten Substrats und des hindurchgelangten Abgases anzuheben.
  • Aus der DE 11 2012 007 041 B4 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem an den Verbrennungsmotor angeschlossenes Abgassystem bekannt. In dem Abgassystem ist ein elektrisch beheizbarer Katalysator angeordnet, wobei die Steuerung der elektrischen Heizung in Abhängigkeit eines elektrischen Widerstandes erfolgt.
  • Darüber hinaus sind passive Maßnahmen bekannt, bei denen das Kondensat an einer definierten Stelle in der Abgasanlage gesammelt wird, um die Gefahr einer Beschädigung von Bauteilen durch das Kondensat zu minimieren.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Dauerhaltbarkeit und das Aufheizverhalten eines Abgasnachbehandlungssystems zu verbessern und insbesondere die Kondensatbildung oder deren Auswirkungen zu minimieren.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor mit einer Abgasanlage, in welcher in Strömungsrichtung eines Abgasstroms des Verbrennungsmotors durch die Abgasanlage ein Oxidationskatalysator und stromabwärts des Oxidationskatalysators ein Partikelfilter mit einer Beschichtung zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden angeordnet sind, gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Oxidationskatalysator einen ersten Oxidationskatalysatorabschnitt und einen zweiten Oxidationskatalysatorabschnitt umfasst, wobei stromabwärts des ersten Oxidationskatalysatorabschnitts und stromaufwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts ein elektrisch beheizbarer Katalysator angeordnet ist, um den Oxidationskatalysator nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors möglichst schnell zu erwärmen und die Kondensatbildung in der Abgasanlage zu minimieren. Durch eine gezielte Ansteuerung des elektrisch beheizbaren Katalysators kann die Kondensatbildung in der Abgasanlage minimiert werden. Dadurch kann die Korrosionsneigung der Abgasnachbehandlungskomponenten minimiert werden, was die Lebensdauer dieser Abgasnachbehandlungskomponenten erhöht. Zudem kann das Aufheizverhalten der Abgasnachbehandlungskomponenten verbessert werden, da in der Abgasanlage eingeschlossenes Kondensat zum Verdunsten Energie benötigt, welche dem Abgasstrom entzogen wird und somit nicht zum Aufheizen der Abgasnachbehandlungskomponenten zur Verfügung steht.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten zusätzlichen Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch genannten Abgasnachbehandlungssystems möglich.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der Abgasanlage stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators mindestens ein Sammelbecken oder eine Sammelrinne zur Aufnahme von Kondensat ausgebildet ist. Durch ein Sammelbecken oder eine Sammelrinne kann das Kondensat gezielt an einer Stelle der Abgasanlage aufgefangen werden, an welcher die Auswirkungen, insbesondere im Hinblick auf die Korrosion der Abgasnachbehandlungskomponenten möglichst gering ist. Ferner kann der Sammelort derart gewählt werden, dass er durch den elektrisch beheizbaren Katalysator möglichst gut beheizt werden kann, um ein Verdampfen des aufgefangenen Kondensats zu begünstigen.
  • Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Sammelbecken oder die Sammelrinne elektrisch beheizbar ist, um ein Verdampfen des in dem Sammelbecken oder der Sammelrinne aufgefangenen Kondensats zu unterstützen. Durch ein elektrisch beheizbares Sammelbecken oder eine elektrisch beheizbare Sammelrinne kann das Aufheizen örtlich unabhängig vom elektrisch beheizbaren Katalysator erfolgen. Dadurch kann das Kondensat in besonders „kalten“ Stellen im Abgaskanal aufgefangen und dort gezielt wieder verdampft werden. Dadurch kann eine optimale Verdampfung des Kondensats sichergestellt werden. Ein schneller Kondensatabbau wäre über eine Erhöhung der Abgastemperatur nur im begrenzten Maße möglich, sodass eine schneller wirkende Maßnahme hier spürbare Vorteile bezüglich eines frühestmöglichen Einsatzzeitpunkts der Abgasnachbehandlungskomponenten mit sich bringt. Dadurch kann die Abgasnachbehandlung nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors weiter verbessert werden.
  • In einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Sammelbecken oder an der Sammelrinne ein elektrisches Heizelement in Form einer Plattenheizung oder als zwei elektrische Kontakte ausgebildet ist, welche durch das Kondensat elektrisch leitend miteinander verbunden werden, wobei die elektrische Verbindung der beiden Kontakte ein Aufheizen des Sammelbeckens oder der Sammelrinne einleitet. Eine Plattenheizung kann besonders einfach und platzsparend, insbesondere an einem Grund der Sammelrinne oder des Sammelbeckens angeordnet werden, um das in dem Sammelbecken oder in der Sammelrinne aufgefangene Kondensat gezielt zu verdunsten. Eine elektrische Verbindung mit zwei voneinander beanstandeten elektrischen Kontakten, welche über das Kondensat elektrisch leitend miteinander verbunden werden, ermöglichen quasi einen Automatikbetrieb, da der Stromkreis unterbrochen wird, sobald das Kondensat vollständig verdampft ist und somit keine elektrisch leitende Brücke zwischen den beiden elektrischen Kontakten vorliegt.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Sammelbecken oder die Sammelrinne unmittelbar stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators und stromaufwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts ausgebildet ist. Dadurch ist ein besonders einfaches und effizientes Beheizen der Sammelrinne oder des Sammelbeckens durch den elektrisch beheizbaren Katalysator möglich. Somit kann das Kondensat besonders schnell nach einer Aktivierung des elektrisch beheizbaren Katalysators verdunsten.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sammelbecken oder die Sammelrinne stromabwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts und stromaufwärts des Partikelfilters ausgebildet ist. Um eine Kondensatbildung in dem Partikelfilter und eine damit verbundene Alterung durch Korrosion zu verhindern, ist es vorteilhaft, das Kondensat in dem Abgaskanalsegment zwischen dem Oxidationskatalysator und dem Partikelfilter aufzufangen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine Kondensatbildung im Partikelfilter minimiert wird.
  • Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass ein Sammelbecken oder eine Sammelrinne stromabwärts des Partikelfilters ausgebildet ist. Je weiter eine Abgasnachbehandlungskomponente in Strömungsrichtung des Abgasstroms stromabwärts in der Abgasanlage angeordnet ist, desto niedriger ist die dort im Allgemeinen auftretende Abgastemperatur. Daher sind insbesondere Abgasnachbehandlungskomponenten in Unterbodenlage von einer vorzeitigen Alterung durch Kondensatbildung und daraus resultierende Folgeschäden betroffen. Dementsprechend ist es sinnvoll, stromabwärts des Partikelfilters eine weitere Sammelrinne oder ein weiteres Sammelbecken vorzusehen, um eine gezielte Abfuhr des Kondensats durch eine gezielt eingeleitete Verdunstung zu ermöglichen.
  • In einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Abgaskanalsegment der Abgasanlage im Bereich des Sammelbeckens oder der Sammelrinne mit einer Korrosion verhindernden Beschichtung versehen ist. Durch eine Beschichtung kann Korrosion in dem Sammelbecken oder in der Sammelrinne verhindert werden. Als Beschichtung eignet sich eine Temperaturbeschichtung, beispielsweise ein Verchromen des Sammelbeckens oder der Sammelrinne oder eine Edelmetallbeschichtung.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Abgasnachbehandlungssystems ist vorgesehen, dass ein Abgaskanalsegment stromabwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts und stromaufwärts des Partikelfilters zumindest abschnittsweise mit einem elektrischen Heizmantel ummantelt ist. Durch einen elektrischen Heizmantel kann unabhängig vom elektrisch beheizbaren Katalysator und unabhängig vom Abgasstrom des Verbrennungsmotors an einer weiteren Stelle Wärme in die Abgasanlage eingebracht werden, um eine Kondensation von in dem Abgasstrom enthaltenen verdampften Flüssigkeiten zu vermeiden. Dabei ummantelt der elektrische Heizmantel insbesondere diejenigen Bereiche des Abgaskanals, welche zu einer starken Kondensatbildung neigen und/oder an welchen eine Kondensatbildung besonders negative Auswirkungen hat. In vorteilhafter Weise kann die Wand des Abgaskanals durch den elektrischen Heizmantel derart aufgeheizt werden, dass in diesem Abgaskanalsegment eine Kondensatbildung komplett ausgeschlossen wird und auf andere Bereiche der Abgasanlage verlagert wird, in welchen eine Kondensatbildung keine und nur vernachlässigbare Auswirkungen hat.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrisch beheizbare Katalysator eine Heizleistung von mindestens 2 kW, bevorzugt mindestens 3 kW, besonders bevorzugt mindestens 4 kW aufweist. Um eine entsprechend hohe Heizleistung für den elektrisch beheizbaren Katalysator bereitstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der elektrisch beheizbare Katalysator aus einem 48-Volt-Bordnetz eines Kraftfahrzeugs oder dem Stromkreis einer Batterie eines elektrischen Antriebsmotors mit einer Spannung von mehr als 48 Volt mit elektrischem Strom versorgt wird. Dadurch kann der Leitungsquerschnitt der elektrischen Leitungen verringert und die Verlustleistung minimiert werden.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors mit einem solchen Abgasnachbehandlungssystem, wobei der elektrisch beheizbare Katalysator aktiviert wird, um eine Kondensatbildung in der Abgasanlage zu minimieren und/oder das Verdunsten von Kondensat zu beschleunigen. Dadurch kann auf vorteilhafte Art und Weise die Lebensdauer der Abgasnachbehandlungskomponenten erhöht werden sowie das Aufheizen der Abgasnachbehandlungskomponenten nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors oder einem Schwachlastbetrieb verbessert werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass mehrere Zustands- und/oder Betriebsgrößen des Abgasnachbehandlungssystems ausgewertet werden und auf Basis dieser Zustands- und/oder Betriebsgrößen ermittelt wird, ob Kondensat in der Abgasanlage vorhanden ist. Als Zustands- und Betriebsgrößen werden in diesem Zusammenhang insbesondere ein Abgasmassenstrom des Verbrennungsmotors, eine Abgastemperatur, eine Wandtemperatur des Abgaskanals oder einer Abgasnachbehandlungskomponente und/oder die Umgebungstemperatur ausgewertet. Auf Basis dieser Eingangsgrößen kann eine Funktion ermittelt werden, bei welchen Betriebsparametern des Verbrennungsmotors mit einer Kondensatbildung in der Abgasanlage zu rechnen ist. In Abhängigkeit von dieser Funktion kann die Aktivierung des elektrisch beheizbaren Katalysators und/oder der elektrischen Heizelemente beziehungsweise des Heizmantels gesteuert werden, um eine Kondensatbildung in der Abgasanlage zu vermeiden.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Es zeigen:
    • 1 ein Ausführungsbeispiel für einen Verbrennungsmotor mit einem erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystem;
    • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Abgasnachbehandlungssystem, wobei ein zusätzliches Sammelbecken zur Aufnahme von Kondensat vorgesehen ist;
    • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Abgasnachbehandlungssystem, wobei beheizbare Sammelbecken zur Aufnahme von Kondensat vorgesehen sind; und
    • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Abgasnachbehandlungssystem, wobei ein Abgaskanalsegment zur Vermeidung von Kondensat mit einem elektrischen Heizmantel ummantelt ist.
  • 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10, welcher mit seinem Auslass 16 mit einer Abgasanlage 20 verbunden ist. Der Verbrennungsmotor 10 weist eine Mehrzahl von Brennräumen 12 auf, an welchen jeweils ein Kraftstoffinjektor 14 zur Einspritzung eines brennbaren Kraftstoffs in den jeweiligen Brennraum 12 des Verbrennungsmotors 10 angeordnet ist. Der Auslass 16 des Verbrennungsmotors 10 umfasst einen Abgaskrümmer, in welchem die Abgase der Brennräume 12 des Verbrennungsmotors 10 gesammelt und einem gemeinsamen Abgaskanal 22 des Abgasanlage 20 zugeführt werden.
  • In der Abgasanlage 20 sind in Strömungsrichtung eines Abgasstroms des Verbrennungsmotors 10 stromabwärts einer Turbine 24 eines Abgasturboladers 18 ein Oxidationskatalysator 26, 28 und stromabwärts des Oxidationskatalysators 26, 28 ein Partikelfilter 36 mit einer katalytischen Beschichtung 38 zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden angeordnet. Der Oxidationskatalysator 26, 28 umfasst einen ersten Oxidationskatalysatorabschnitt 26 und einen zweiten Oxidationskatalysatorabschnitt 28, wobei stromabwärts des ersten Oxidationskatalysatorabschnitts 26 und stromaufwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts 28 ein elektrisch beheizbarer Katalysator 30 angeordnet ist.
  • In einem Abgaskanalsegment 50, welches den Oxidationskatalysator 26, 28 mit dem Partikelfilter 36 verbindet, sind ein Dosierelement 32 zur Eindosierung eines Reduktionsmittels zur selektiven, katalytischen Reduktion, insbesondere zur Eindosierung von wässriger Harnstofflösung und stromabwärts des Dosierelements 32 ein Abgasmischer 34 angeordnet, um eine bestmögliche Vermischung des Reduktionsmittels mit dem Abgasstrom des Verbrennungsmotors vor Eintritt in den Partikelfilter 36 mit der Beschichtung 38 zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden zu erreichen. Dem Verbrennungsmotor 10 ist ein Steuergerät 60 zugeordnet, über welches die Menge des in die Brennräume 12 eingespritzten Kraftstoffs sowie der Einspritzzeitpunkt gesteuert werden. Ferner kann über das Steuergerät 60 der Betrieb des elektrisch beheizbaren Katalysators 30 gesteuert werden.
  • In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbrennungsmotors 10 mit einem erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystem dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 ausgeführt, ist in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators 30 und stromaufwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts 28 ein Sammelbecken 40 zum Auffangen von Kondensat in der Abgasanlage 20 ausgebildet. Anstelle eines Sammelbeckens 40 kann auch eine einfache Sammelrinne 42 zum Auffangen des Kondensats vorgesehen sein. Das Sammelbecken 40 oder die Sammelrinne können mit einer Beschichtung versehen sein, welche die Korrosion an diesem Bauteil hemmt.
  • In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbrennungsmotors 10 mit einem erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystem dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 2 ausgeführt, ist das Sammelbecken 40 oder die Sammelrinne 42 in diesem Ausführungsbeispiel als elektrisch beheizbare Sammelrinne 48 ausgeführt und durch ein elektrisches Heizelement 54 beheizbar. Das elektrische Heizelement 54 ist vorzugsweise als eine Plattenheizung ausgeführt, welche an einem Grund des Sammelbeckens 40 oder der Sammelrinne 42 angeordnet ist. Das elektrische Heizelement 54 kann unabhängig von der Position des elektrisch beheizbaren Katalysators 30 an in Bezug auf Kondensatbildung besonders begünstigten Stellen im Abgaskanal 22 angeordnet werden. Dabei kann das Kondensat durch eine gezielte Aktivierung des elektrischen Heizelements 54 schon bei der Kondensatbildung wieder verdunstet werden, wenn es sich in einer elektrisch beheizbaren Sammelrinne 48 sammelt. Alternativ zu einer Plattenheizung kann das elektrische Heizelement 54 zwei elektrische Kontakte am Boden des Sammelbeckens 40 oder der Sammelrinne 42 aufweisen, welche durch den Kondensateintrag elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Somit wird der Stromfluss des elektrischen Heizelements 54 erst dann möglich, wenn tatsächlich Kondensat in der elektrisch beheizbaren Sammelrinne 48 vorliegt. Ist das Kondensat vollständig verdampft, ist mangels elektrisch leitfähigen Kondensats der Stromfluss zwischen den beiden elektrischen Kontakten unterbrochen, so dass sich das elektrische Heizelement 54 automatisch abschaltet. Alternativ oder zusätzlich kann in dem Abgaskanalsegment 50 unmittelbar stromaufwärts des Partikelfilters 36 eine zweite elektrisch beheizbare Sammelrinne 44, 48 ausgebildet sein. Ferner kann stromabwärts des Partikelfilters 36 eine dritte Sammelrinne 46 ausgebildet sein, welche ebenfalls als elektrisch beheizbare Sammelrinne 48 ausgebildet sein kann. Ferner ist eine Kombination von mehreren Sammelrinnen 42, 44, 46 möglich, wobei eine oder mehrere dieser Sammelrinnen 42, 44, 46 als elektrisch beheizbare Sammelrinne 48 ausgeführt sind.
  • In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbrennungsmotors 10 mit einem erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungssystem dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 1 ausgeführt, ist in diesem Ausführungsbeispiel das Abgaskanalsegment 50 zwischen dem Oxidationskatalysator 26, 28 und dem Partikelfilter 36 mit einem elektrischen Heizmantel 52 ummantelt, um die Kondensatbildung in diesem Abgaskanalsegment 50 zu minimieren beziehungsweise sich in diesem Abgaskanalsegment 50 gebildetes Kondensat zu verdampfen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Verbrennungsmotor
    12
    Brennraum
    14
    Kraftstoffinjektor
    16
    Auslass
    18
    Abgasturbolader
    20
    Abgasanlage
    22
    Abgaskanal
    24
    Turbine
    26
    erster Oxidationskatalysatorabschnitt
    28
    zweiter Oxidationskatalysatorabschnitt
    30
    elektrisch beheizbarer Katalysator
    32
    Dosierelement
    34
    Abgasmischer
    36
    Partikelfilter
    38
    SCR-Beschichtung
    40
    Sammelbecken
    42
    Sammelrinne
    44
    zweite Sammelrinne
    46
    dritte Sammelrinne
    48
    elektrisch beheizbare Sammelrinne
    50
    Abgaskanalsegment
    52
    elektrischer Heizmantel
    54
    elektrisches Heizelement
    60
    Steuergerät

Claims (7)

  1. Abgasnachbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor (10) mit einer Abgasanlage (20), in welcher in Strömungsrichtung eines Abgasstroms des Verbrennungsmotors (10) ein Oxidationskatalysator (26, 28) und stromabwärts des Oxidationskatalysators (26, 28) ein Partikelfilter (36) mit einer Beschichtung (38) zur selektiven, katalytischen Reduktion von Stickoxiden angeordnet sind, wobei der Oxidationskatalysator (26, 28) einen ersten Oxidationskatalysatorabschnitt (26) und einen zweiten Oxidationskatalysatorabschnitt (28) umfasst, wobei stromabwärts des ersten Oxidationskatalysatorabschnitts (26) und stromaufwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts (28) ein elektrisch beheizbarer Katalysator (30) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgasanlage (20) unmittelbar stromabwärts des elektrisch beheizbaren Katalysators (30) und stromaufwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts (28) mindestens ein Sammelbecken (40) oder eine Sammelrinne (42) zur Aufnahme von Kondensat ausgebildet ist, wobei das Sammelbecken (40) oder die Sammelrinne (42) elektrisch beheizbar ist, um ein Verdampfen des in dem Sammelbecken (40) oder der Sammelrinne (42) aufgefangenen Kondensats zu unterstützen.
  2. Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Sammelbecken (40) oder an der Sammelrinne (42) ein elektrisches Heizelement (54) in Form einer Plattenheizung oder als zwei elektrische Kontakte ausgebildet ist, welche durch das Kondensat elektrisch leitend miteinander verbunden werden, wobei die elektrische Verbindung der beiden Kontakte ein Aufheizen des Sammelbeckens (40) oder der Sammelrinne (42) einleitet.
  3. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelbecken (40) oder die Sammelrinne (42) stromabwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts (28) und stromaufwärts des Partikelfilters (36) ausgebildet ist.
  4. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgaskanalsegment (50) stromabwärts des zweiten Oxidationskatalysatorabschnitts (28) und stromaufwärts des Partikelfilters (36) zumindest abschnittsweise mit einem elektrischen Heizmantel (52) ummantelt ist.
  5. Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch beheizbare Katalysator (30) eine Heizleistung von mindestens 2 kW aufweist und aus einem 48-Volt-Bordnetz eines Kraftfahrzeuges mit elektrischem Strom versorgt wird.
  6. Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors (10) mit einem Abgasnachbehandlungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der elektrisch beheizbare Katalysator (30) aktiviert wird, um eine Kondensatbildung in der Abgasanlage (20) zu minimieren und/oder das Verdunsten von Kondensat zu beschleunigen, wobei das Sammelbecken (40) oder die Sammelrinne (42) elektrisch beheizt wird, um ein Verdampfen des in dem Sammelbecken (40) oder der Sammelrinne (42) aufgefangenen Kondensats zu unterstützen.
  7. Verfahren zur Abgasnachbehandlung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zustands- und/oder Betriebsgrößen des Abgasnachbehandlungssystems ausgewertet werden und auf Basis dieser Zustands- und/oder Betriebsgrößen ermittelt wird, ob Kondensat in der Abgasanlage (20) vorhanden ist.
DE102020101069.9A 2020-01-17 2020-01-17 Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors Active DE102020101069B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020101069.9A DE102020101069B4 (de) 2020-01-17 2020-01-17 Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020101069.9A DE102020101069B4 (de) 2020-01-17 2020-01-17 Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102020101069A1 DE102020101069A1 (de) 2021-07-22
DE102020101069B4 true DE102020101069B4 (de) 2024-07-18

Family

ID=76650246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020101069.9A Active DE102020101069B4 (de) 2020-01-17 2020-01-17 Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020101069B4 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11480478B2 (en) * 2016-11-30 2022-10-25 Cummins Emission Solutions Inc. Temperature estimation for sensor
FR3132929A1 (fr) * 2022-02-21 2023-08-25 Renault S.A.S Système et procede de traitement de condensation d’eau dans une ligne d’echappement de moteur thermique de vehicule

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10301977A1 (de) 2002-01-22 2003-10-02 Hitachi Ltd Vorrichtung und Verfahren zur Feuchtigkeitsentfernung für Abgasreinigungseinrichtung zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor
DE10347133A1 (de) 2002-11-21 2004-06-17 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Abgasnachbehandlungssysteme
DE102006061790A1 (de) 2006-12-21 2008-06-26 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
JP2010202012A (ja) 2009-03-02 2010-09-16 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP2010261369A (ja) 2009-05-07 2010-11-18 Yanmar Co Ltd エンジン
US20110192152A1 (en) 2010-02-05 2011-08-11 Georg Wirth Exhaust system
DE102011100479A1 (de) 2010-05-10 2012-03-08 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Abgasbehandlungsverfahren und -systeme
DE102011112877A1 (de) 2010-09-13 2012-03-15 Gm Global Technology Operations Llc, ( N.D. Ges. D. Staates Delaware) Abgasnachbehandlungssystem und Betriebsverfahren
DE102014205156A1 (de) 2014-03-19 2015-09-24 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgasanlage
DE112011104896B4 (de) 2011-02-16 2015-10-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abgasreinigungssystem für ein Hybridfahrzeug und ein Steuerverfahren dafür
DE112012007041B4 (de) 2012-10-23 2017-11-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrzeug und Fahrzeugsteuerungsverfahren für einen Katalysator
DE102017200353A1 (de) 2017-01-11 2018-07-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Berechnung einer Verteilung von Flüssigkeiten in einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10301977A1 (de) 2002-01-22 2003-10-02 Hitachi Ltd Vorrichtung und Verfahren zur Feuchtigkeitsentfernung für Abgasreinigungseinrichtung zur Verwendung mit einem Verbrennungsmotor
DE10347133A1 (de) 2002-11-21 2004-06-17 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Abgasnachbehandlungssysteme
DE102006061790A1 (de) 2006-12-21 2008-06-26 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
JP2010202012A (ja) 2009-03-02 2010-09-16 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP2010261369A (ja) 2009-05-07 2010-11-18 Yanmar Co Ltd エンジン
US20110192152A1 (en) 2010-02-05 2011-08-11 Georg Wirth Exhaust system
DE102011100479A1 (de) 2010-05-10 2012-03-08 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Abgasbehandlungsverfahren und -systeme
DE102011112877A1 (de) 2010-09-13 2012-03-15 Gm Global Technology Operations Llc, ( N.D. Ges. D. Staates Delaware) Abgasnachbehandlungssystem und Betriebsverfahren
DE112011104896B4 (de) 2011-02-16 2015-10-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abgasreinigungssystem für ein Hybridfahrzeug und ein Steuerverfahren dafür
DE112012007041B4 (de) 2012-10-23 2017-11-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrzeug und Fahrzeugsteuerungsverfahren für einen Katalysator
DE102014205156A1 (de) 2014-03-19 2015-09-24 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgasanlage
DE102017200353A1 (de) 2017-01-11 2018-07-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Berechnung einer Verteilung von Flüssigkeiten in einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020101069A1 (de) 2021-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016213322B4 (de) Duales Katalysator-Heizsystem
EP3660287B1 (de) Abgasnachbehandlungssystem sowie verfahren zur abgasnachbehandlung eines verbrennungsmotors
DE102018101929A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
EP3418518B1 (de) Abgasnachbehandlungssystem und verfahren zur abgasnachbehandlung eines verbrennungsmotors
DE102020101069B4 (de) Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102018102490A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102007042836A1 (de) Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Abgasstroms eines Kraftfahrzeuges
DE102018126621A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
EP3486444A1 (de) Verfahren zur abgasnachbehandlung eines verbrennungsmotors
DE102018220121A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE202015104421U1 (de) Duales Katalysator-Heizsystem
DE102019108008A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102007056202A1 (de) Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zur Nachbehandlung von Abgasen einer Brennkraftmaschine
DE102020115714A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102018102111A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102020106911A1 (de) Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie Abgasnachbehandlungssystem
DE102020103565A1 (de) Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie Verbrennungsmotor
DE102018103230A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102019115155A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem sowie Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102021103234A1 (de) Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie Abgasnachbehandlungssystem
DE102020100564A1 (de) Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors sowie Verbrennungsmotor
DE102018127643A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
EP4074946B1 (de) Verfahren zur abgasnachbehandlung eines dieselmotors und dieselmotor
DE102019115960A1 (de) Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
DE102020121384B4 (de) Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotor sowie Verbrennungsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division