DE102021006256A1 - Method for heating an exhaust gas after-treatment device through which exhaust gas from an internal combustion engine can flow, for after-treatment of the exhaust gas - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufheizung einer von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgasnachbehandlungseinrichtung (10) zum Nachbehandeln des Abgases, bei welchem die Abgasnachbehandlungseinrichtung (10) zumindest eine Heizeinrichtung (16), welche über eine Ein- und Ausschalteinrichtung oder eine Regeleinrichtung betreibbar ist, eine der Heizeinrichtung (16) nachgeschaltete Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung (18) und einen SCR-Katalysator (20) aufweist, wobei ein Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand des SCR-Katalysators (20) und jeweilige Teil-lst-Ammoniakfüllstände für zumindest drei in Strömungsrichtung des die Abgasnachbehandlungseinrichtung (10) durchströmenden Abgases nacheinander angeordneten Scheibenelementen des SCR-Katalysators (20) ermittelbar sind. Die Heizeinrichtung (16) wird eingeschaltet oder hochgeregelt, wenn eine Differenz zwischen einem vorgegebenen Gesamt-Soll-Ammoniakfüllstand und dem ermittelten Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand größer als eine vorgegebene Abweichung ist.The invention relates to a method for heating an exhaust gas aftertreatment device (10) through which exhaust gas from an internal combustion engine can flow, for aftertreating the exhaust gas, in which the exhaust gas aftertreatment device (10) has at least one heating device (16), which can be operated via an on/off switching device or a control device the heating device (16) downstream reducing agent injection device (18) and an SCR catalytic converter (20), wherein a total actual ammonia level of the SCR catalytic converter (20) and respective partial actual ammonia levels for at least three in the direction of flow of the exhaust gas aftertreatment device ( 10) exhaust gas flowing through successively arranged disc elements of the SCR catalytic converter (20). The heating device (16) is switched on or turned up when a difference between a specified total target ammonia level and the ascertained total actual ammonia level is greater than a specified deviation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufheizung einer von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgasnachbehandlungseinrichtung zum Nachbehandeln des Abgases.The invention relates to a method for heating an exhaust gas aftertreatment device through which exhaust gas from an internal combustion engine can flow, for aftertreatment of the exhaust gas.
Der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Aufheizung einer von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine durchströmbaren Abgasnachbehandlungseinrichtung zum Nachbehandeln des Abgases zu schaffen, sodass ein besonders emissionsarmer Betrieb realisiert werden kann.The object of the present invention is to provide a method for heating an exhaust gas aftertreatment device through which exhaust gas from an internal combustion engine can flow, for aftertreatment of the exhaust gas, so that particularly low-emission operation can be implemented.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufheizung einer von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, durchströmbaren Abgasnachbehandlungseinrichtung zum Nachbehandeln des Abgases. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist zumindest eine Heizeinrichtung auf, welche ausschließlich über eine Ein- und Ausschalteinrichtung oder eine Regeleinrichtung betreibbar, das heißt beispielsweise steuerbar oder regelbar, ist. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung umfasst außerdem eine der Heizeinrichtung nachgeschaltete Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung. Dies bedeutet, dass in Strömungsrichtung des die Abgasnachbehandlungseinrichtung durchströmenden Abgases die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung stromab der Heizeinrichtung angeordnet ist. Mittels der einfach auch als Dosiereinrichtung bezeichneten Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung kann ein insbesondere flüssiges Reduktionsmittel zum Entsticken des Abgases in das die Abgasnachbehandlungseinrichtung durchströmende Abgas eingebracht, insbesondere eingespritzt, werden, insbesondere an wenigstens einer Einbringstelle, welche stromab der Heizeinrichtung angeordnet ist. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung weist außerdem einen SCR-Katalysator auf, welcher vorzugsweise in Strömungsrichtung des die Abgasnachbehandlungseinrichtung durchströmenden Abgases stromab der Heizeinrichtung und auch stromab der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung beziehungsweise der Einbringstelle angeordnet ist. Der SCR-Katalysator ist dazu ausgebildet, eine selektive katalytische Reduktion (SCR) katalytisch zu unterstützen und/oder auch zu bewirken, wobei bei der selektiven katalytischen Reduktion im Abgas enthaltene Stickoxide (NOx) mit von dem Reduktionsmittel bereitgestelltem Ammoniak (NH3) zu Stickstoff und Wasser reagieren und somit umgewandelt werden. Dadurch werden die im Abgas enthaltenen Stickoxide zumindest teilweise aus dem Abgas entfernt, was auch als Entsticken des Abgases bezeichnet wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Reduktionsmittel um eine wässrige Harnstofflösung.The invention relates to a method for heating an exhaust gas aftertreatment device through which exhaust gas from an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, can flow, for aftertreatment of the exhaust gas. The exhaust gas aftertreatment device has at least one heating device which can be operated, that is, for example, controlled or regulated, exclusively via an on/off switching device or a regulating device. The exhaust gas aftertreatment device also includes a reducing agent injection device downstream of the heating device. This means that the reducing agent injection device is arranged downstream of the heating device in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust gas aftertreatment device. By means of the reducing agent injection device, also referred to simply as a dosing device, a reducing agent, in particular a liquid, for denitrification of the exhaust gas can be introduced, in particular injected, into the exhaust gas flowing through the exhaust gas aftertreatment device, in particular at at least one introduction point which is arranged downstream of the heating device. The exhaust gas aftertreatment device also has an SCR catalytic converter, which is preferably arranged in the flow direction of the exhaust gas flowing through the exhaust gas aftertreatment device downstream of the heating device and also downstream of the reducing agent injection device or the introduction point. The SCR catalytic converter is designed to catalytically support and/or also effect a selective catalytic reduction (SCR), whereby nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas are converted during the selective catalytic reduction with ammonia (NH3) provided by the reducing agent to form nitrogen and react with water and are thus transformed. As a result, the nitrogen oxides contained in the exhaust gas are at least partially removed from the exhaust gas, which is also referred to as denitrification of the exhaust gas. The reducing agent is preferably an aqueous urea solution.
Der SCR-Katalysator kann beispielsweise als eigener SCR-Katalysator ausgebildet sein beziehungsweise einen solchen, eigenständigen SCR-Katalysator umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der SCR-Katalysator oder zumindest ein Teil des SCR-Katalysators durch eine katalytisch wirksame Beschichtung eines vorzugsweise als Dieselpartikelfilter (DPF) ausgebildeten Partikelfilters gebildet sein, wobei die katalytisch wirksame Beschichtung für die zuvor genannte, selektive katalytische Reduktion katalytisch wirksam ist, mithin die selektive katalytische Reduktion katalytisch unterstützt und/oder bewirkt.The SCR catalytic converter can be designed, for example, as a separate SCR catalytic converter or can include such an independent SCR catalytic converter. Alternatively or additionally, the SCR catalytic converter or at least a part of the SCR catalytic converter can be formed by a catalytically active coating of a particulate filter preferably designed as a diesel particulate filter (DPF), the catalytically active coating being catalytically active for the aforementioned selective catalytic reduction, consequently, the selective catalytic reduction is catalytically supported and/or effected.
Bei dem Verfahren ist ein Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand des SCR-Katalysators ermittelbar. Außerdem sind bei dem Verfahren jeweilige Teil-Ist-Ammoniakfüllstände für zumindest drei in Strömungsrichtung des die Abgasnachbehandlungseinrichtung durchströmenden Abgases nacheinander, das heißt aufeinanderfolgend, angeordnete Scheibenelemente des SCR-Katalysators ermittelbar. Unter dem Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand sowie unter dem jeweiligen Teil-Ist-Ammoniakfüllstand sind zumindest vorübergehend in dem SCR-Katalysator gespeicherte oder zu speichernde Mengen des Reduktionsmittels zu verstehen. Mit anderen Worten weist der SCR-Katalysator eine Speicherfähigkeit auf, in deren Rahmen der SCR-Katalysator zumindest ein Teil des in das Abgas eingebrachten Reduktionsmittels speichern kann. Somit kann beispielsweise in dem SCR-Katalysator gespeichertes Reduktionsmittel verwendet werden, um das Abgas zu entsticken, insbesondere während ein Einbringen des Reduktionsmittels in das Abgas durch die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung unterbleibt oder das in dem SCR-Katalysator gespeicherte Reduktionsmittel wird zusätzlich zu dem Reduktionsmittel, welches mittels der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung in das Abgas eingespritzt wird, genutzt, um das Abgas zu entsticken.In the method, a total actual ammonia fill level of the SCR catalytic converter can be determined. In addition, in the method, respective partial actual ammonia filling levels can be determined for at least three disk elements of the SCR catalytic converter arranged one after the other in the direction of flow of the exhaust gas flowing through the exhaust gas aftertreatment device. The overall actual ammonia fill level and the respective partial actual ammonia fill level are to be understood as quantities of the reducing agent that are stored or are to be stored at least temporarily in the SCR catalytic converter. In other words, the SCR catalytic converter has a storage capacity within the scope of which the SCR catalytic converter can store at least part of the reducing agent introduced into the exhaust gas. Thus, for example, reducing agent stored in the SCR catalytic converter can be used to remove nitrogen from the exhaust gas, in particular while the reducing agent is not being introduced into the exhaust gas by the reducing agent injection device, or the reducing agent stored in the SCR catalytic converter is used in addition to the reducing agent which is Reducing agent injection device is injected into the exhaust gas, used to denitrate the exhaust gas.
Bei dem jeweiligen Scheibenelement handelt es sich beispielsweise um ein virtuelles, das heißt gedachtes und zumindest im Wesentlichen scheibenförmiges Volumenelement des SCR-Katalysators.The respective disk element is, for example, a virtual, that is to say imaginary and at least essentially disk-shaped volume element of the SCR catalytic converter.
Bei dem Verfahren wird die Heizeinrichtung eingeschaltet oder hochgerege, wenn eine Differenz zwischen einem vorgegebenen Gesamt-Soll-Ammoniakfüllstand und dem ermittelten Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand größer als eine vorgegebene Abweichung ist, welche beispielsweise 25 Prozent des Gesamt-Soll-Ammoniakfüllstands beträgt. Alternativ oder zusätzlich wird die Heizeinrichtung eingeschaltet oder hochgeregelt, wenn der Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt, welcher beispielsweise 50 Prozent des maximalen Gesamt-Soll-Ammoniakfüllstands beträgt. Alternativ oder zusätzlich wird die Heizeinrichtung eingeschaltet oder hochgeregelt, wenn durch einen Vergleich der Teil-Ist-Ammoniakfüllstände miteinander ermittelt wird, dass ein Schwerpunkt des insbesondere aus der Summe der Teil-Ist-Ammoniakfüllstände gebildeten Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstands in der vorderen Hälfte, insbesondere in dem vorderen oder vordersten Viertel, einer in Strömungsrichtung des Abgases verlaufenden Länge des SCR-Katalysators liegt. Mit anderen Worten werden beispielsweise die Teil-Ist-Ammoniakfüllstände ermittelt und miteinander verglichen. Ferner ist beispielsweise der Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand die Summe der beziehungsweise aller Teil-Ist-Ammoniakfüllstände. Liegt beispielsweise der Schwerpunkt des Gesamt-Ammoniak-Füllstands in der vorderen Hälfte, insbesondere den vorderen 25 Prozent, der Länge des SCR-Katalysators, so wird die Heizeinrichtung eingeschaltet, das heißt aktiviert oder hochgeregelt.In the method, the heating device is switched on or excited when a difference between a specified total target ammonia level and the determined total actual ammonia level is greater than a specified deviation, which is, for example, 25 percent of the total target ammonia level. Alternatively or additionally, the heating device is switched on or turned up when the total actual ammonia level is below a predetermined threshold value, which is, for example, 50 percent of the maximum total target ammonia level. Alternatively or additionally, the heating device is switched on or turned up if a comparison of the partial actual ammonia levels with one another determines that a focus of the total actual ammonia level formed in particular from the sum of the partial actual ammonia levels is in the front half, in particular is located in the front, or foremost quarter, of a length of the SCR catalyst running in the direction of flow of the exhaust gas. In other words, for example, the partial actual ammonia filling levels are determined and compared with one another. Furthermore, for example, the overall actual ammonia fill level is the sum of or all of the partial actual ammonia fill levels. For example, if the center of gravity of the total ammonia fill level is in the front half, in particular the front 25 percent, of the length of the SCR catalytic converter, the heating device is switched on, ie activated or turned up.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Heizeinrichtung nur dann eingeschaltet oder hochgeregelt, wenn eine Temperatur des SCR-Katalysators unterhalb eines vorgegebenen Temperaturschwellenwerts liegt, wobei die Temperatur des SCR-Katalysators auch als SCR-Temperatur bezeichnet wird. Beispielsweise beträgt der Temperaturschwellenwert zumindest im Wesentlichen 250 Grad Celsius.In the method according to the invention, the heating device is only switched on or turned up when the temperature of the SCR catalytic converter is below a predetermined temperature threshold value, with the temperature of the SCR catalytic converter also being referred to as the SCR temperature. For example, the temperature threshold is at least substantially 250 degrees Celsius.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Heizeinrichtung wieder deaktiviert oder heruntergeregelt wird, wenn die Temperatur des SCR-Katalysators oberhalb einer gegenüber dem Temperaturschwellenwert höheren Temperatur liegt. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass dann, wenn die SCR-Temperatur oberhalb einer höheren Temperatur als der Temperaturschwellenwert liegt, die Heizeinrichtung wieder deaktiviert oder heruntergeregelt wird wird. Hierdurch ist eine Hysterese beziehungsweise ein Temperaturband vorgesehen, um ein ständiges, hochfrequentes und aufeinanderfolgendes Ein- und Ausschalten der Heizeinrichtung zu vermeiden.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the heating device is deactivated or turned down again when the temperature of the SCR catalytic converter is above a temperature that is higher than the temperature threshold value. In other words, it is preferably provided that when the SCR temperature is above a higher temperature than the temperature threshold value, the heating device is deactivated again or regulated down. As a result, a hysteresis or a temperature band is provided in order to avoid a constant, high-frequency and consecutive switching on and off of the heating device.
In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Heizeinrichtung als ein elektrisch beheizter Katalysator ausgebildet ist. Die Erfindung basiert insbesondere auf den Überlegungen und Erkenntnissen, dass üblicherweise keine temporäre Anhebung von Heizertemperaturen zur schnelleren Befüllung des SCR-Katalysators mit Reduktionsmittel, das heißt zur schnellen Erhöhung des Füllstands, vorgesehen ist. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Erfindung eine temporäre Anhebung von Heizertemperaturen, das heißt der SCR-Temperatur mittels der Heizeinrichtung, um den auch als Ammoniak-Füllstand bezeichneten Füllstand im SCR-Katalysator schnell zu erhöhen und die Verbesserung des SCR-Wirkungsgrads zu realisieren, wodurch Stickoxid-Emissionen (NOx-Emissionen) besonders gering gehalten werden können. Insbesondere kann durch die Erfindung ein besserer Kompromiss zwischen einem Basisniveau der Heizeinrichtung und Sonderzuständen geschaffen werden, sodass auch in Ausnahmesituationen übermäßige Stickoxid- und CO2-Emissionen vermieden werden können.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the heating device is in the form of an electrically heated catalytic converter. The invention is based in particular on the considerations and findings that there is usually no temporary increase in heater temperatures for faster filling of the SCR catalytic converter with reducing agent, ie for a quick increase in the fill level. In contrast, the invention enables a temporary increase in heater temperatures, i.e. the SCR temperature by means of the heating device, in order to quickly increase the level in the SCR catalytic converter, also known as the ammonia level, and to improve the SCR efficiency, thereby reducing nitrogen oxide emissions (NOx emissions) can be kept particularly low. In particular, the invention can create a better compromise between a basic level of the heating device and special states, so that excessive nitrogen oxide and CO 2 emissions can be avoided even in exceptional situations.
Aus Sicht des Kraftstoffverbrauchs und geringer CO2-Emissionen ist eine niedrige SCRbeziehungsweise Heizertemperatur in der Basis sinnvoll, die mit normalen SCR-Betriebsbedingungen (NH3-Füllstand vorhanden, NH3 gleichmäßig im Volumen des SCR-Katalysators verteilt, etc.) niedrige Stickoxid-Emissionen erzeugt beziehungsweise übermäßige Stickoxid-Emissionen vermeidet. In Sondersituationen (NH3-Füllstand niedrig, NH3-Verteilung schlecht etc. aufgrund einer Partikelfilterregeneration und/oder einer Hochlastfahrt in einem vorigen Fahrzyklus) ist eine temporäre Überhöhung der Heizertemperatur jedoch vorteilhaft und durch die Erfindung möglich, um eine schnelle Befüllung des SCR-Katalysators mit Reduktionsmittel beziehungsweise Ammoniak zu realisieren. Insbesondere kann durch die Erfindung eine besonders schnelle dreidimensionale Befüllung des SCR-Katalysators mit Ammoniak beziehungsweise Reduktionsmittel realisiert werden. Hierdurch können schnelle beziehungsweise hohe Entstickungswirkungsgrade im SCR-System realisiert werden, und übermäßige Stickoxid-Emissionen können bereits kurze Zeit nach einem Start, insbesondere Kaltstart, der Verbrennungskraftmaschine gewährleistet werden. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut zur Aufheizung der Abgasnachbehandlungseinrichtung nach einem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine.From the point of view of fuel consumption and low CO 2 emissions, a low SCR or heater temperature in the base makes sense, which generates low nitrogen oxide emissions with normal SCR operating conditions (NH3 level present, NH3 evenly distributed in the volume of the SCR catalytic converter, etc.). or avoids excessive nitrogen oxide emissions. However, in special situations (NH3 level low, NH3 distribution poor etc. due to a particle filter regeneration and/or high-load driving in a previous driving cycle), a temporary increase in the heater temperature is advantageous and possible thanks to the invention in order to ensure rapid filling of the SCR catalytic converter To realize reducing agents or ammonia. In particular, a particularly fast three-dimensional filling of the SCR catalytic converter with ammonia or reducing agent can be realized by the invention. As a result, fast or high denitrification efficiencies can be realized in the SCR system, and excessive nitrogen oxide emissions can be guaranteed even a short time after a start, in particular a cold start, of the internal combustion engine. The method according to the invention is therefore particularly suitable for heating up the exhaust gas aftertreatment device after a cold start of the internal combustion engine.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description and the features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the single figure and Combinations of features can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung zum Nachbehandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.In the single figure, the drawing shows a schematic representation of an exhaust gas aftertreatment device for aftertreatment of exhaust gas from an internal combustion engine, in particular from a motor vehicle.
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 zum Nachbehandeln von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine durchströmbar ist und das Abgas nachbehandeln kann, insbesondere derart, dass im Abgas etwaig enthaltene Stickoxide mittels der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 zumindest teilweise aus dem Abgas entfernt werden können. Dies wird auch als Entsticken oder Denoxierung des Abgases bezeichnet. In der Fig. veranschaulicht ein Pfeil 12 das die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 durchströmende Abgas.The only figure shows a schematic representation of an exhaust gas after-
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 umfasst einen Oxidationskatalysator 14, welcher insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine als ein Dieselmotor ausgebildet ist, als Dieseloxidationskatalysator (DOC) ausgebildet ist. Dem Oxidationskatalysator 14 vorgeschaltet ist eine Heizeinrichtung 16 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10. Hierunter ist zu verstehen, dass in Strömungsrichtung des die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 durchströmenden Abgases die Heizeinrichtung 16 stromauf des Oxidationskatalysators 14 angeordnet ist. Exhaust
Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Heizeinrichtung 16 als eine sogenannte Heizscheibe ausgebildet. Ferner ist es bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Heizeinrichtung 16 eine elektrische Heizeinrichtung, mithin eine elektrisch betreibbare Heizeinrichtung, ist, mittels welcher das die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 und somit die Heizeinrichtung 16 durchströmende Abgas unter Verwendung von elektrischer Energie beheizt, das heißt erwärmt oder aufgeheizt werden kann.In the exemplary embodiment shown in the figure, the
Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 umfasst außerdem ein Dosierelement 18, welches auch als Dosiereinrichtung, Dosiervorrichtung oder Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung bezeichnet wird. Mittels des Dosierelements 18 kann ein insbesondere flüssiges Reduktionsmittel zum Entsticken des die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 durchströmenden Abgases in das die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 durchströmende Abgas eingebracht, insbesondere eingespritzt, werden, insbesondere an einer Einleitstelle. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 umfasst außerdem einen SCR-Katalysator 20, welcher stromab der Einbringstelle, das heißt stromab des Dosierelements 18, angeordnet ist. Dies bedeutet, dass der SCR-Katalysator 20 dem Dosierelement 18 beziehungsweise der Einbringstelle nachgeschaltet ist. Umgekehrt betrachtet ist die Einbringstelle beziehungsweise das Dosierelement 18 dem SCR-Katalysator 20 vorgeschaltet. Die Einbringstelle beziehungsweise das Dosierelement 18 sind stromab der Heizeinrichtung 16 angeordnet, mithin der Heizeinrichtung 16 nachgeschaltet. Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Dosierelement 18 beziehungsweise die Einbringstelle stromab des Oxidationskatalysators 14 angeordnet. Stromab des SCR-Katalysators 20 ist ein Partikelfilter 22 der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 angeordnet. Insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine als ein Dieselmotor ausgebildet ist, ist der Partikelfilter 22 als ein Dieselpartikelfilter (DPF) ausgebildet. Ganz vorzugsweise ist der Partikelfilter 22 mit einer katalytisch wirksamen Beschichtung versehen, sodass der Partikelfilter 22 vorzugsweise als ein SDPF ausgebildet ist. Die katalytisch wirksame Beschichtung des Partikelfilters 22 sowie der SCR-Katalysator 20 können eine selektive katalytische Reduktion (SCR) katalytisch unterstützen und/oder bewirken. Bei der selektiven katalytischen Reduktion reagieren im Abgas etwaig enthaltene Stickoxide mit Ammoniak zu Stickstoff und Wasser. Dabei stammt das Ammoniak aus oder von dem Reduktionsmittel. Mit anderen Worten stellt das Reduktionsmittel das Ammoniak (NH3) bereit.The exhaust
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Aufheizung der Abgasnachbehandlungseinrichtung 10, insbesondere des SCR-Katalysators 20, beschrieben. Bei dem Verfahren ist ein Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand des SCR-Katalysators ermittelbar. Ferner sind jeweilige Teil-Ist-Ammoniakfüllstände von oder für zumindest drei in Strömungsrichtung des die Abgasnachbehandlungseinrichtung 10 durchströmenden Abgases nacheinander angeordnete Scheibenelemente des SCR-Katalysators 20 ermittelbar.A method for heating up exhaust
Bei dem Verfahren wird die Heizeinrichtung eingeschaltet oder hochgeregelt, wenn eine Differenz zwischen einem vorgegebenen Gesamt-Soll-Ammoniakfüllstand und dem ermittelten Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand größer als eine vorgegebene Abweichung ist, welche beispielsweise 25 Prozent des Gesamt-Soll-Ammoniakfüllstands beträgt. Alternativ oder zusätzlich wird die Heizeinrichtung 16 aktiviert, wenn der Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt, welcher beispielsweise 50 Prozent des maximalen Gesamt-Soll-Ammoniakfüllstands beträgt. Iternativ oder zusätzlich wird die Heizeinrichtung 16 aktiviert, wenn ein Vergleich der Teil-Ist-Ammoniakfüllstände miteinander ergibt, dass ein Schwerpunkt des einfach auch als Ammoniakfüllstand bezeichneten Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstands in den vorderen 25 Prozent einer in Strömungsrichtung des Abgases verlaufenden Länge des SCR-Katalysators 20 liegt, wobei vorzugsweise der Gesamt-Ist-Ammoniakfüllstand der Summe der Teil-Ist-Ammoniakfüllstände entspricht. Die Heizeinrichtung 16 wird erfindungsgemäß nur dann aktiviert, wenn eine Temperatur des SCR-Katalysators 20 unterhalb eines vorgegebenen Temperaturschwellenwerts liegt.In the method, the heating device is switched on or turned up when a difference between a specified total target ammonia level and the determined total actual ammonia level is greater than a specified deviation, which is, for example, 25 percent of the total target ammonia level. Alternatively or additionally, the
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Abgasnachbehandlungseinrichtungexhaust aftertreatment device
- 1212
- PfeilArrow
- 1414
- Oxidationskatalysatoroxidation catalyst
- 1616
- Heizeinrichtungheating device
- 1818
- Dosierelementdosing element
- 2020
- SCR-KatalysatorSCR catalytic converter
- 2222
- Partikelfilterparticle filter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 2606210 B1 [0002]EP 2606210 B1 [0002]
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-
2021
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