DE112014003726T5 - An arrangement for preventing the cooling of an exhaust treatment component in a vehicle - Google Patents

An arrangement for preventing the cooling of an exhaust treatment component in a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE112014003726T5
DE112014003726T5 DE112014003726.5T DE112014003726T DE112014003726T5 DE 112014003726 T5 DE112014003726 T5 DE 112014003726T5 DE 112014003726 T DE112014003726 T DE 112014003726T DE 112014003726 T5 DE112014003726 T5 DE 112014003726T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust
retarder
heat exchanger
exhaust pipe
arrangement according
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.)
Withdrawn
Application number
DE112014003726.5T
Other languages
German (de)
Inventor
Jan Dellrud
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.)
Scania CV AB
Original Assignee
Scania CV AB
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 Scania CV AB filed Critical Scania CV AB
Publication of DE112014003726T5 publication Critical patent/DE112014003726T5/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T10/00Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/02Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrodynamic brake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/0205Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0234Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using heat exchange means in the exhaust line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/18Exhaust 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
    • F01N3/20Exhaust 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
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/18Exhaust 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
    • F01N3/20Exhaust 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
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/04Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination 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
    • F01N2240/02Combination 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 a heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination 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
    • F01N2240/20Combination 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 a flow director or deflector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/02Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
    • F01N2260/024Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device using a liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/08Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for preventing heat loss or temperature drop, using other means than layers of heat-insulating material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Entgegenwirken des Kühlens einer Abgaskomponente in einem Fahrzeug. Die Anordnung umfasst ein Bremssystem (11), das selbst eine Bremskomponente in Form eines Retarders (11a) umfasst, der mit dem Antriebsstrang des Fahrzeugs verbunden ist, und eine erste Leitung (11c), die eingerichtet ist, um ein flüssiges Medium zum Retarder (11a) in Betriebssituationen zu leiten, in denen der Retarder (11a) aktiviert ist. Das Bremssystem (11) umfasst einen ersten Wärmetauscher (11f) zum Kühlen des flüssigen Mediums, der in der Abgasleitung (2) an einem Punkt zwischen dem Motor (1) und der Abgasbehandlungskomponente (6) positioniert ist, und eine zweite Leitung (11e), die zum Empfangen von warmer flüssigem Medium von dem Retarder (11a) und zum Leiten desselben zum ersten Wärmetauscher (11f) in Betriebssituationen eingerichtet ist, in denen der Retarder (11a) aktiviert ist.The present invention relates to an arrangement for counteracting the cooling of an exhaust gas component in a vehicle. The arrangement comprises a braking system (11) itself comprising a braking component in the form of a retarder (11a) connected to the drive train of the vehicle, and a first conduit (11c) adapted to move a liquid medium to the retarder (11a). 11a) in operating situations in which the retarder (11a) is activated. The brake system (11) includes a first heat exchanger (11f) for cooling the liquid medium positioned in the exhaust pipe (2) at a point between the engine (1) and the exhaust treatment component (6), and a second pipe (11e) adapted for receiving warm liquid medium from the retarder (11a) and directing it to the first heat exchanger (11f) in operating situations in which the retarder (11a) is activated.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Entgegenwirken bzw. Verhindern des Kühlens einer Abgaskomponente in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to an arrangement for preventing the cooling of an exhaust gas component in a vehicle according to the preamble of claim 1.

Abgasleitungen von Verbrennungsmotoren, wie z. B. Dieselmotoren, können eine Vielzahl von Abgasbehandlungskomponenten, z. B. Partikelfilter DPF (Dieselpartikelfilter) und einen SCR(selektive katalytische Reduktion)-Katalysator umfassen. Ein Partikelfilter fängt Rußpartikel von den Abgasen ein, die nachfolgend in einem Regenerationsprozess verbrennen. Um Stickoxide von den Abgasen zu entfernen, wird eine Harnstofflösung in die Abgasleitung an einem Punkt stromaufwärts des SCR-Katalysators eingespritzt. Die Harnstofflösung wird durch die warmen Abgase in der Abgasleitung verdampft, was die Ausbildung von Ammoniak zum Ergebnis hat. Das Ammoniak und die Stickoxide in den Abgasen reagieren miteinander im SCR-Katalysator, was die Ausbildung von Stickstoffgas und Wasserdampf zum Ergebnis hat. Damit ein SCR-Katalysator einen hohen Wirkungsgrad aufweist, muss er eine Temperatur aufweisen, die über einem Niedrigstwert liegt, der in der Größenordnung von 200°C liegen kann. Der SCR-Katalysator sollte dennoch keine zu hohe Temperatur aufweisen, da sein Wirkungsgrad oberhalb eines bestimmten Werts sinkt, und es besteht auch das Risiko, dass die aktiven Schichten des Katalysators durch zu heiße Abgase beschädigt werden.Exhaust pipes of internal combustion engines, such. As diesel engines, a variety of exhaust treatment components, for. Particulate filter DPF (Diesel Particulate Filter) and SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst. A particulate filter traps soot particles from the exhaust gases, which subsequently burn in a regeneration process. In order to remove nitrogen oxides from the exhaust gases, a urea solution is injected into the exhaust pipe at a point upstream of the SCR catalyst. The urea solution is vaporized by the warm exhaust gases in the exhaust pipe, resulting in the formation of ammonia. The ammonia and the nitrogen oxides in the exhaust gases react with each other in the SCR catalyst, resulting in the formation of nitrogen gas and water vapor. For a SCR catalyst to be highly efficient, it must have a temperature that is above a minimum, which may be on the order of 200 ° C. Nevertheless, the SCR catalyst should not be too high in temperature as its efficiency drops above a certain level, and there is also the risk of damaging the active layers of the catalyst by too hot exhaust gases.

Schwere Fahrzeuge sind allgemein mit einer hydrodynamischen Bremse in Form eines hydraulischen Retarders versehen, der das Bremsen auf Gefällestrecken regelt. Wenn ein Retarder aktiviert wird, dann geht normalerweise kein Kraftstoff zum Motor. In dieser Situation pumpt der Motor während des Bremsprozesses kalte Luft durch die Abgasbehandlungskomponenten in das Abgassystem. Wenn die Gefällestrecke lang ist, kann ein SCR-Katalysator gut auf eine niedrigere Temperatur gekühlt werden als erforderlich ist, um Harnstofflösung in die Abgasleitung einzuspritzen. In solchen Fällen kann der Katalysator einen nicht vernachlässigbaren Zeitraum benötigen, um zu Temperaturen zurückzukehren, bei denen der SCR-Katalysator den Stickoxidgehalt der Abgase auf eine optimale Art reduzieren kann.Heavy vehicles are generally provided with a hydrodynamic brake in the form of a hydraulic retarder, which regulates braking on downhill slopes. When a retarder is activated, normally no fuel goes to the engine. In this situation, during the braking process, the engine pumps cold air through the exhaust treatment components into the exhaust system. If the downgrade is long, an SCR catalyst can be cooled well to a lower temperature than required to inject urea solution into the exhaust conduit. In such cases, the catalyst may take a non-negligible period of time to return to temperatures at which the SCR catalyst can reduce the nitrogen oxide content of the exhaust gases in an optimum manner.

Die GB 2 058 911 betrifft einen Wärmetauscher zum Kühlen von in einem im hydraulischen Retarder verwendeten Öl. Der Wärmetauscher ist in einer Bypassleitung zu einer Einlassleitung angeordnet, die einem Verbrennungsmotor Luft zuführt. Mittels eines Ventils kann die Einlassluft durch die Bypassleitung geführt werden und das Öl im Wärmetauscher kühlen, bevor es zum Motor strömt. Das Retarderöl kann somit Kühlung durchlaufen, während gleichzeitig die erwärmte Einlassluft dem Kühlen des Motors entgegenwirken wird, was dann eintritt, wenn der Retarder aktiviert ist.The GB 2 058 911 relates to a heat exchanger for cooling oil used in the hydraulic retarder. The heat exchanger is arranged in a bypass line to an inlet line which supplies air to an internal combustion engine. By means of a valve, the intake air can be passed through the bypass line and cool the oil in the heat exchanger before it flows to the engine. The retarder oil can thus undergo cooling, while at the same time the heated intake air will counteract the cooling of the engine, which occurs when the retarder is activated.

Die EP 1 547 842 betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Bremsenergie in einem Hybridfahrzeug, das von einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angetrieben wird. Während eines Bremsprozesses dient der Elektromotor als ein Generator und erzeugt elektrischen Strom, der normalerweise in einer Batterie gespeichert wird. Während eines langwierigen Bremsprozesses wird eine große Menge an Bremsenergie entwickelt. Die Kapazität der Batterie wird nicht immer ausreichend sein, um den gesamten, während eines solchen Bremsprozesses erzeugten elektrischen Strom zu speichern. In solchen Fällen wird der erzeugte elektrische Strom zu einer elektrischen Heizvorrichtung zum direkten oder indirekten Erwärmen von Abgasen in einer Abgasleitung geleitet. Abgasbehandlungskomponenten in der Abgasleitung können somit eine Erwärmung während des Bremsprozesses des Hybridfahrzeugs durchlaufen.The EP 1 547 842 relates to a method for recovering braking energy in a hybrid vehicle powered by an internal combustion engine and an electric motor. During a braking process, the electric motor serves as a generator and generates electrical power that is normally stored in a battery. During a lengthy braking process, a large amount of braking energy is developed. The capacity of the battery will not always be sufficient to store all the electrical power generated during such a braking process. In such cases, the generated electric power is conducted to an electric heater for directly or indirectly heating exhaust gases in an exhaust pipe. Exhaust treatment components in the exhaust pipe may thus undergo heating during the braking process of the hybrid vehicle.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Aufrechterhalten einer gewünschten Betriebstemperatur einer Abgasbehandlungskomponente in einer Abgasleitung bei Betriebssituationen, in denen ein hydraulischer Retarder in einem Fahrzeug aktiviert wird.The object of the present invention is to maintain a desired operating temperature of an exhaust treatment component in an exhaust pipe in operating situations in which a hydraulic retarder is activated in a vehicle.

Diese Aufgabe wird mit der Anordnung der in der Einleitung erwähnten Art erreicht, die durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Ein flüssiges Medium, das durch einen hydraulischen Retarder geleitet wird, durchläuft eine starke Erwärmung wenn der Retarder den Antriebsstrang des Fahrzeugs abbremst. Das flüssige Medium ist vorteilhafterweise ein Öl, das als Merkmal aufweist, dass es auf eine hohe Temperatur erwärmt werden kann, ohne dass dessen Merkmale beeinflusst werden. Das den Retarder verlassende warme, flüssige Medium muss unter allen Umständen gekühlt werden, bevor es wieder im im Retarder verwendet werden kann. Wenn der Retarder aktiviert wird, dann wird das Fahrzeug vom Motor gebremst, und kalte Luft wird durch die Abgasleitung gepumpt, mit daraus folgendem Risiko, dass Abgasbehandlungskomponenten in der Abgasleitung auf eine Temperatur gekühlt werden, bei der sie die Abgase nicht auf wünschenswerte Art reinigen können. Die Abgasbehandlungskomponenten müssen daher erwärmt werden, während gleichzeitig das flüssige Medium im Bremssystem des Retarders gekühlt werden muss. Gemäß der Erfindung umfasst das Bremssystem eine erste Leitung, die das warme flüssige Medium von dem aktivierten Retarder zu einem ersten Wärmetauscher leitet, der in der Abgasleitung an einem Punkt stromaufwärts von der Abgasreinigungskomponente positioniert ist. Die durch die Abgasleitung gepumpte Luft unterläuft somit Erwärmung, während gleichzeitig das flüssige Medium Kühlung unterläuft. Die Abgasreinigungskomponente kann somit eine relativ hohe Temperatur während des gesamten Zeitraums aufrechterhalten, wenn der Retarder aktiviert und das Fahrzeug durch den Motor gebremst wird, und kann deshalb beginnen, die Abgase auf eine im Wesentlichen optimale Art zu reinigen, sobald der Retarder deaktiviert ist und Kraftstoff wieder in den Motor eingespritzt wird.This object is achieved with the arrangement of the type mentioned in the introduction, which is characterized by the features specified in the characterizing part of claim 1. A liquid medium, which is passed through a hydraulic retarder undergoes a strong warming when the retarder slows down the drive train of the vehicle. The liquid medium is advantageously an oil which has the characteristic that it can be heated to a high temperature without affecting its characteristics. The warm, liquid medium leaving the retarder must be cooled under all circumstances before it can be reused in the retarder. When the retarder is activated, the vehicle is braked by the engine and cold air is pumped through the exhaust conduit, with the consequent risk that exhaust treatment components in the exhaust conduit are cooled to a temperature at which they can not purify the exhaust gases in a desirable manner , The exhaust treatment components must therefore be heated while at the same time the liquid medium in the brake system of the retarder must be cooled. According to the invention, the brake system comprises a first line, the warm liquid medium from the activated retarder to a first heat exchanger, which is positioned in the exhaust pipe at a point upstream of the exhaust gas purification component. The air pumped through the exhaust pipe thus undergoes heating, while at the same time underflows the liquid medium cooling. Thus, the exhaust gas purifying component may maintain a relatively high temperature throughout the period when the retarder is activated and the vehicle is braked by the engine, and may therefore begin to purify the exhaust gases in a substantially optimum manner once the retarder is deactivated and fuel is injected back into the engine.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Abgasleitung in zwei parallele Leitungen in einem Abschnitt unterteilt, der zwischen dem Motor und der Abgasbehandlungskomponente positioniert ist, und der erste Wärmetauscher ist in einer der genannten parallelen Leitungen positioniert. Die Anordnung kann ein erstes Durchströmungselement umfassen, das zum Verteilen des Gasstroms in der Abgasleitung zwischen den zwei parallelen Leitungen eingerichtet ist. Das heißt, dass der gesamte Abgasstrom von dem Motor durch die parallele Leitung geleitet werden kann, die keinen Wärmetauscher aufweist, wenn der Retarder nicht aktiviert ist. Der Wärmetauscher wirkt somit während des Betriebs des Motors nicht auf die Abgase ein. Die Gesamtheit oder Teile des Luftstroms können, wenn der Retarder aktiviert ist und das Fahrzeug vom Motor gebremst wird, durch die andere Parallelleitung geleitet werden, die den Wärmetauscher aufweist,. Somit kann die bei Betriebssituationen, bei denen der Retarder aktiviert ist, durch die Abgasleitung gepumpte Luft durch das warme flüssige Medium von dem Retarder erwärmt werden.In one embodiment of the present invention, the exhaust pipe is divided into two parallel pipes in a portion positioned between the engine and the exhaust treatment component, and the first heat exchanger is positioned in one of said parallel pipes. The assembly may include a first flow element configured to distribute the gas flow in the exhaust conduit between the two parallel conduits. That is, all of the exhaust gas flow from the engine can be routed through the parallel conduit which does not have a heat exchanger when the retarder is not activated. The heat exchanger thus does not affect the exhaust gases during operation of the engine. All or part of the airflow, when the retarder is activated and the vehicle is braked by the engine, may be directed through the other parallel line comprising the heat exchanger. Thus, in operating situations where the retarder is activated, air pumped through the exhaust conduit can be heated by the warm liquid medium from the retarder.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Anordnung im Bremssystem ein zweites Durchströmungselement auf, das eingerichtet ist, um einen variablen Strom des flüssigen Mediums zum Wärmetauscher zu leiten. Die Wärmeübertragung in einen Wärmetauscher steht mit den Temperaturen und Strömen der Wärmetauschermedien in Zusammenhang. Die Luft in der Abgasleitung kann auf eine variable Temperatur z. B. durch Variieren des Stroms des flüssigen Mediums durch den ersten Wärmetauscher erwärmt werden.In one embodiment of the present invention, the arrangement in the brake system includes a second flow element configured to direct a variable flow of the liquid medium to the heat exchanger. The heat transfer into a heat exchanger is related to the temperatures and flows of the heat exchange media. The air in the exhaust pipe can be heated to a variable temperature z. B. be heated by varying the flow of the liquid medium through the first heat exchanger.

Die Anordnung kann eine Steuerungseinheit umfassen, die zum Steuern des ersten Durchströmungselements und/oder des zweiten Durchströmungselements, und somit die Wärmeübertragung in den Wärmetauscher eingerichtet ist, wenn der Retarder aktiviert ist, sodass das zur Abgasbehandlungskomponente geleitete Gas eine Temperatur aufweist, die sich innerhalb eines Bereichs befindet, in dem die Abgasreinigungskomponente eine optimale Abgasbehandlungskapazität aufweist. Eine solche Steuerung ermöglicht es, dass die Abgasbehandlungskomponente eine optimale Betriebstemperatur über den gesamten Zeitraum aufrechterhalten kann, wenn der Retarder aktiviert ist, und das Fahrzeug vom Motor gebremst wird. Die Abgasbehandlungskomponente wird somit eine optimale Temperatur zum Behandeln von Abgasen aufweisen, sobald der Motorbremsprozess endet und Abgase beginnen, wieder durch die Abgasbehandlungskomponente zu strömen. In diesem Fall wird ein Erwärmungszeitraum mit mangelhafter Abgasreinigung beseitigt, nachdem ein Motorbremsprozess beendet ist.The assembly may include a control unit configured to control the first flow member and / or the second flow member and thus heat transfer into the heat exchanger when the retarder is activated such that the gas directed to the exhaust treatment component has a temperature that is within a range Area is located, in which the exhaust gas purification component has an optimal exhaust gas treatment capacity. Such control allows the exhaust treatment component to maintain an optimal operating temperature throughout the period when the retarder is activated and the vehicle is braked by the engine. The exhaust treatment component will thus have an optimum temperature for treating exhaust gases as soon as the engine braking process ends and exhaust gases begin to flow through the exhaust treatment component again. In this case, a heating period with deficient exhaust purification is eliminated after an engine braking process is completed.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Steuerungseinheit an das Durchführen der Steuerung der Wärmeübertragung im Wärmetauscher auf der Basis von Informationen von mindestens einem Sensor eingerichtet, der einen mit der Temperatur der Abgasbehandlungskomponente in Zusammenhang stehenden Parameter überwacht. Dies ist eine einfache Art, Feedback zu geben, ob die Abgasbehandlungskomponente eine annehmbare Temperatur aufweist. Wenn der genannte Sensor angibt, dass die Abgasbehandlungskomponente eine zu niedrige Temperatur aufweist, wird die Wärmeübertragung im Wärmetauscher eingestellt, sodass die durch die Abgasleitung gepumpte Luft eine erhöhte Temperatur annimmt. Wenn der Sensor angibt, dass die Abgasbehandlungskomponent eine zu hohe Temperatur aufweist, wird die Wärmeübertragung in dem Wärmetauscher eingestellt, sodass die durch die Abgasleitung gepumpte Luft eine niedrigere Temperatur annimmt.In one embodiment of the present invention, the controller is configured to perform heat transfer control in the heat exchanger based on information from at least one sensor monitoring a parameter related to the temperature of the exhaust treatment component. This is a simple way of providing feedback as to whether the exhaust treatment component has an acceptable temperature. When said sensor indicates that the exhaust treatment component is too low in temperature, the heat transfer in the heat exchanger is adjusted so that the air pumped through the exhaust pipe assumes an elevated temperature. When the sensor indicates that the exhaust treatment component is too high in temperature, the heat transfer in the heat exchanger is adjusted so that the air pumped through the exhaust pipe assumes a lower temperature.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungseinheit zum Empfangen von Informationen von einem Sensor angepasst, der die Gastemperaturen innerhalb der Abgasleitung an einem Punkt nahe bei der Abgasbehandlungskomponente überwacht. Es ist gewöhnlich nicht angemessen, einen Sensor mit einer Abgasbehandlungskomponente einzubauen, um die Temperatur der Abgasbehandlungskomponente direkt zu überwachen. Abgasbehandlungskomponenten weisen eine aktive Oberflächenschicht auf, die mit dem durchströmenden Gas in Kontakt steht, und die deshalb relativ schnell im Wesentlichen dieselbe Temperatur wie das Gas annehmen wird. Messen der Gastemperatur nahe bei der Abgasbehandlungskomponente ist unkompliziert und bietet eine gute Angabe der Temperatur der Abgasbehandlungskomponente. Andere Sensoren können auch zum Steuern des Erwärmens der Luft im Wärmetauscher verwendet werden. Solche Sensoren können z. B. den Luftstrom in der Abgasleitung, und die Temperatur und den Strom des flüssigen Mediums im Bremssystem überwachen.In one embodiment of the present invention, the control unit is adapted to receive information from a sensor monitoring the gas temperatures within the exhaust conduit at a point close to the exhaust treatment component. It is usually inappropriate to incorporate a sensor with an exhaust treatment component to directly monitor the temperature of the exhaust treatment component. Exhaust treatment components have an active surface layer in contact with the gas flowing therethrough, and therefore, will relatively quickly assume substantially the same temperature as the gas. Measuring the gas temperature close to the exhaust treatment component is straightforward and provides a good indication of the temperature of the exhaust treatment component. Other sensors may also be used to control the heating of the air in the heat exchanger. Such sensors can, for. As the air flow in the exhaust pipe, and monitor the temperature and the flow of the liquid medium in the brake system.

Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Bremssystem einen zweiten Wärmetauscher, bei dem das flüssige Medium gekühlt wird. Bei einem herkömmlichen Bremssystem wird das flüssige Medium in einem Wärmetauscher durch Kühlmittel von dem Kühlsystem des Motors gekühlt. In diesem Fall ist es auch angemessen, einen solchen Wärmetauscher zu verwenden, um das flüssige Medium einem zweiten Schritt des Kühlens zu unterziehen, nachdem es einen ersten Schritt des Kühlens im ersten Wärmetauscher durchlaufen hat. Die Tatsache, dass in diesem Fall das flüssige Medium auch in zwei Wärmetauschern gekühlt wird, hat auch eine reduzierte Kühlungsanforderung im zweiten Wärmetauscher zum Ergebnis, und somit liegt die Last auf dem Kühlsystem des Motors, das normalerweise großen Beanspruchungen ausgesetzt ist, wenn es die große Menge an thermischer Energie wegkühlen muss, die während eines langwierigen Bremsprozesses mit einem hydraulischen Retarder erzeugt werden kann.In a further embodiment of the present invention, the brake system comprises a second heat exchanger, wherein the liquid medium is cooled. In a conventional braking system, the liquid medium in a heat exchanger is cooled by coolant from the engine's cooling system. In this case, it is also appropriate to use such a heat exchanger to subject the liquid medium to a second step of cooling after undergoing a first step of cooling in the first heat exchanger. The fact that, in this case, the liquid medium is also cooled in two heat exchangers also results in a reduced cooling requirement in the second heat exchanger, and thus the load is on the cooling system of the engine, which is normally subjected to high stresses when it is large Cooling down the amount of thermal energy that can be generated during a lengthy braking process with a hydraulic retarder.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anordnung ein WHR-System, das zum Absorbieren von thermischer Energie von den Gasen in der Abgasleitung an einem Punkt stromabwärts der Abgasbehandlungskomponente eingerichtet ist. Das heißt, dass die thermische Energie, die die Luft im ersten Wärmetauscher aufnimmt, wiedergewonnen und wiederverwendet, oder als elektrischer Strom gespeichert werden kann. Der gespeicherte elektrische Strom kann bei einer späteren Gelegenheit zum Betrieb des Fahrzeugs oder dessen Komponenten verwendet werden. Ein WHR-System ermöglicht es, dass der Abgasbehandlungskomponente auf eine sehr energiesparende Art Erwärmung bereitgestellt werden kann.In one embodiment of the invention, the assembly includes a WHR system configured to absorb thermal energy from the gases in the exhaust conduit at a point downstream of the exhaust treatment component. That is, the thermal energy that the air takes up in the first heat exchanger can be recovered and reused, or stored as electric current. The stored electrical current may be used to operate the vehicle or its components on a later occasion. A WHR system allows the exhaust treatment component to be provided in a very energy efficient manner of heating.

Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Abgasbehandlungskomponente ein SCR-Katalysator. Damit ein SCR-Katalysator in der Lage ist, Stickoxide in Abgasen zu reduzieren, muss eine Harnstofflösung in die Abgasleitung an einem Punkt stromaufwärts des Katalysators eingespritzt und verdampft werden. Die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht es einem SCR-Katalysator, eine Temperatur aufrechtzuerhalten, die einer gewünschten Betriebstemperatur während eines Bremsprozesses entspricht. Die Abgase können daher mit Harnstofflösung versehen werden, und eine optimale Reduktion von Stickoxiden im Katalysator unmittelbar nach dem Aufhören des Retarderbremsprozesses durchlaufen. Die Abgasbehandlungskomponente muss kein SCR-Katalysator sein, sondern kann im Wesentlichen jede beliebige Abgasbehandlungskomponente in einer Abgasleitung sein, die eine bestimmte Temperatur erfordert, damit sie auf optimale Art funktioniert. Solche anderen Abgasbehandlungskomponenten könnten ein Oxidationskatalysator oder ein Ammoniakschlupfkatalysator sein.In another embodiment of the present invention, the exhaust treatment component is an SCR catalyst. For an SCR catalyst to be able to reduce nitrogen oxides in exhaust gases, a urea solution must be injected into the exhaust pipe at a point upstream of the catalyst and vaporized. The arrangement according to the invention allows an SCR catalyst to maintain a temperature that corresponds to a desired operating temperature during a braking process. The exhaust gases can therefore be provided with urea solution, and undergo optimal reduction of nitrogen oxides in the catalyst immediately after the retarder braking process ceases. The exhaust treatment component need not be an SCR catalyst, but may be essentially any exhaust treatment component in an exhaust pipe that requires a certain temperature to function optimally. Such other exhaust treatment components could be an oxidation catalyst or an ammonia slip catalyst.

Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Bremssystem Durchströmungskomponenten, die eingerichtet sind, um gekühltes flüssiges Medium zum Wärmetauscher zu leiten, und um Abgase zu kühlen, die durch den Wärmetauscher in Betriebssituationen geleitet werden, in denen der Retarder nicht aktiviert ist. Abgasbehandlungskomponenten erfordern gewöhnlich eine relativ hohe Abgastemperatur, damit sie auf eine optimale Art funktionieren. Wenn die Temperatur des Abgases zu hoch wird, nimmt der Wirkungsgrad der Abgasbehandlungskomponenten gewöhnlich ab, während gleichzeitig das Risiko besteht, dass aktive Oberflächenschichten der Abgasbehandlungskomponenten durch zu heiße Abgase beschädigt werden. In diesem Fall können der Wärmetauscher und das flüssige Medium verwendet werden, um die Abgase in Betriebssituationen zu kühlen, in denen die Abgase zu heiß sind. Das heißt, dass die optimale Reinigung der Abgase in einer Abgasbehandlungskomponente selbst in Betriebssituationen mit sehr hohen Abgastemperaturen erreicht werden kann. Das heißt auch, dass die Lebensdauer der Abgasbehandlungskomponenten nicht durch Beschädigungen reduziert wird, die durch den Kontakt mit sehr heißen Abgasen auftreten können.In another embodiment of the present invention, the brake system includes flow components configured to direct cooled liquid medium to the heat exchanger and to cool exhaust gases that are directed by the heat exchanger into operating situations in which the retarder is not activated. Exhaust treatment components usually require a relatively high exhaust gas temperature to function in an optimal manner. When the temperature of the exhaust gas becomes too high, the efficiency of the exhaust treatment components usually decreases, while at the same time there is the risk that active surface layers of the exhaust treatment components are damaged by exhaust gases that are too hot. In this case, the heat exchanger and the liquid medium can be used to cool the exhaust gases in operating situations in which the exhaust gases are too hot. This means that the optimum cleaning of the exhaust gases in an exhaust gas treatment component can be achieved even in operating situations with very high exhaust gas temperatures. This also means that the life of the exhaust treatment components is not reduced by damage that can occur through contact with very hot exhaust gases.

Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Abgasleitung einen stromaufwärts des SCR-Katalysators positionierten Partikelfilter, wobei der genannte erste Wärmetauscher in der Abgasleitung an einem Punkt zwischen dem Partikelfilter und dem Katalysator positioniert ist. Abgase von Dieselmotoren enthalten Rußpartikel, sodass Abgasleitungen für Dieselmotoren mit einem Partikelfilter versehen werden, der Rußpartikel von den Abgasen einfängt. Der Partikelfilter muss jedoch in regelmäßigen Intervallen regeneriert werden. Der Regenerationsprozess beinhaltet, dass die Abgase einer so hohen Temperatur ausgesetzt werden, dass die Rußpartikel im Filter verbrennen. Dies kann durch eine schwere Last auf dem Motor oder durch Einspritzen von unverbranntem Kraftstoff in die Abgasleitung erreicht werden. Bei einem Regenerationsprozess ist es angemessen, das flüssige Medium zum Kühlen der Abgase im Wärmetauscher zu verwenden. Ein SCR-Katalysator kann somit eine niedrigere Temperatur als diejenige annehmen, die im Partikelfilter während des Regenerationsprozesses vorherrscht. Der Katalysator kann somit eine optimale Reduktion von Stickoxiden während des Regenerationsprozesses aufrechterhalten. Das Kühlen der Abgase im ersten Wärmetauscher verhindert, dass aktive Oberflächenschichten des Katalysators mit zu heißen Abgasen in Kontakt kommen.In another embodiment of the present invention, the exhaust conduit includes a particulate filter positioned upstream of the SCR catalyst, wherein the first heat exchanger is positioned in the exhaust conduit at a point between the particulate filter and the catalyst. Exhaust gases from diesel engines contain soot particles, so exhaust pipes for diesel engines are provided with a particulate filter, which traps soot particles from the exhaust gases. However, the particulate filter must be regenerated at regular intervals. The regeneration process involves exposing the exhaust gases to such high temperature that the soot particles in the filter burn. This can be achieved by a heavy load on the engine or by injecting unburned fuel into the exhaust pipe. In a regeneration process, it is appropriate to use the liquid medium to cool the exhaust gases in the heat exchanger. An SCR catalyst may thus assume a lower temperature than that prevailing in the particulate filter during the regeneration process. The catalyst can thus maintain optimal reduction of nitrogen oxides during the regeneration process. The cooling of the exhaust gases in the first heat exchanger prevents active surface layers of the catalyst from coming into contact with excessively hot exhaust gases.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei:Preferred embodiments of the invention will be described below with reference to FIGS attached drawings, wherein:

1 eine Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 1 represents an arrangement according to a first embodiment of the present invention, and

2 eine Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 an arrangement according to a second embodiment of the present invention.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

1 stellt einen Verbrennungsmotor 1 dar, der zum Antreiben eines Fahrzeugs eingerichtet ist. Der Motor 1 kann z. B. zum Antrieb eines schweren Fahrzeugs vorgesehen sein. Der Motor ist mit einer Abgasleitung 2 versehen, wovon nur ein Teil dargestellt ist. Die Abgasleitung kann anfangs mit einer nicht dargestellten Turbine einer Turboeinheit versehen sein, um Einlassluft zu verdichten, die dem Motor zugeführt wird, und mit einer nicht dargestellten Rückführungsleitung, zur Rückführung von Abgasen. Die Abgasleitung umfasst einen Abschnitt, der in zwei parallele Leitungen 2a, 2b unterteilt ist. Ein Ventil 3 ist an einem Punkt vorgesehen, an dem sich die Abgasleitung in zwei parallele Leitungen 2a, 2b teilt. Das Ventil, das hier in Form eines Dämpfers 3 beispielhaft dargestellt ist, ermöglicht es, dass der Gasstrom in der Abgasleitung entweder zu einer der zwei parallelen Leitungen 2a, 2b geleitet werden kann. Es ist auch möglich, den Gasstrom auf eine variable Art zwischen den zwei parallelen Leitungen aufzuteilen. Die parallelen Leitungen gehen an einem Punkt stromaufwärts einer Anzahl der Abgasreinigungskomponenten 47 wieder zusammen. 1 represents an internal combustion engine 1 which is adapted to drive a vehicle. The motor 1 can z. B. be provided to drive a heavy vehicle. The engine is with an exhaust pipe 2 provided, of which only a part is shown. The exhaust pipe may initially be provided with a turbine, not shown, of a turbo unit for compressing intake air supplied to the engine and a return line, not shown, for recirculating exhaust gases. The exhaust pipe comprises a section which is in two parallel lines 2a . 2 B is divided. A valve 3 is provided at a point where the exhaust pipe into two parallel lines 2a . 2 B Splits. The valve, here in the form of a damper 3 by way of example, allows the gas flow in the exhaust conduit to either one of the two parallel conduits 2a . 2 B can be directed. It is also possible to divide the gas flow in a variable manner between the two parallel lines. The parallel lines go at a point upstream of a number of the exhaust gas purification components 4 - 7 together again.

Die Abgasreinigungskomponenten sind in diesem Fall ein Oxidationskatalysator 4, ein Partikelfilter 5, ein SCR-Katalysator 6 und ein Ammoniakschlupfkatalysator 7. Im Oxidationskatalysator wird ein Teil des Stickstoffmonoxids in den Abgasen wird zu Stickstoffdioxid oxidiert. Somit können gleiche Verhältnisse von Stickstoffdioxid und Stickstoffmonoxid daher in den Abgasen erreicht werden. Die Abgase sollten vorzugsweise gleiche Mengen von Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid enthalten, wenn sie den stromabwärts positionierten SCR-Katalysator 6 erreichen, um zu ermöglichen, das eine optimale Reduktion von Stickoxiden zu erreicht wird. Nach dem Oxidationskatalysator 4 werden die Abgase zum Partikelfilter 5 geleitet, in dem Rußpartikel eingefangen und verbrannt werden. Eine nicht dargestellte Einspritzvorrichtung ist vorgesehen, um eine Harnstofflösung in die Abgasleitung an einem Punkt stromaufwärts des SCR-Katalysators 6 einzuspritzen. Die Harnstofflösung wird durch die warmen Abgase verdampft, was die Ausbildung von Ammoniak in den Abgasen zum Ergebnis hat. Die Abgase müssen relativ hohe Temperaturen aufweisen, um das Ammoniak zu verdampfen. Das Ammoniak und die Stickoxide in den Abgasen reagieren miteinander wenn sie den SCR-Katalysator erreichen, was die Ausbildung von Stickstoffgas und Wasserdampf zum Ergebnis hat. Damit die Stickoxide in einem SCR-Katalysator auf wirksame Art reduziert werden, müssen sie eine Temperatur von mindestens 200°C aufweisen. Die Abgastemperatur sollte jedoch nie zu hoch sein, da der Wirkungsgrad des Katalysators bei zu hohen Temperaturen fallen wird, bei denen auch ein größeres Risiko der Beschädigung seiner aktiven Schichten besteht. Alles verbleibende Ammoniak in den Abgasen wird im Ammoniakschlupfkatalysator 7 beseitigt, der stromabwärts des SCR-Katalysators 6 positioniert ist.The exhaust gas purification components in this case are an oxidation catalyst 4 , a particle filter 5 , an SCR catalyst 6 and an ammonia slip catalyst 7 , In the oxidation catalyst, part of the nitrogen monoxide in the exhaust gases is oxidized to nitrogen dioxide. Thus, equal ratios of nitrogen dioxide and nitrogen monoxide can therefore be achieved in the exhaust gases. The exhaust gases should preferably contain equal amounts of nitrogen monoxide and nitrogen dioxide when used in the downstream positioned SCR catalyst 6 in order to enable optimal reduction of nitrogen oxides to be achieved. After the oxidation catalyst 4 the exhaust gases become a particulate filter 5 passed, are caught in the soot particles and burned. An injector, not shown, is provided to urea solution into the exhaust passage at a point upstream of the SCR catalyst 6 inject. The urea solution is vaporized by the warm exhaust gases, resulting in the formation of ammonia in the exhaust gases. The exhaust gases must have relatively high temperatures in order to evaporate the ammonia. The ammonia and the nitrogen oxides in the exhaust gases react with each other when they reach the SCR catalyst, resulting in the formation of nitrogen gas and water vapor. In order for the nitrogen oxides in an SCR catalyst to be effectively reduced, they must have a temperature of at least 200 ° C. However, the exhaust gas temperature should never be too high, as the efficiency of the catalyst will fall at too high temperatures, which also carries a greater risk of damaging its active layers. All remaining ammonia in the exhaust gases is in the ammonia slip catalyst 7 eliminated, the downstream of the SCR catalyst 6 is positioned.

Die Abgasleitung 2 ist an einem Punkt stromabwärts der Abgasbehandlungskomponenten 47 mit einem WHR(waste heat recovery/Abwärmeverwertung)-System 8 zur Rückgewinnung von thermischer Energie von den Gasen in der Abgasleitung versehen. Das WHR-System 8 umfasst einen geschlossenen Regelkreis mit einem zirkulierenden Medium, dessen Verdampfungs- und Kondensationstemperaturen, bei auftretendem Druck im Leitungskreislauf während des Betriebs, für den Zweck angemessen sind. Das Medium kann Wasser sein. Das Medium wird im Leitungskreislauf durch eine Pumpe 8a zirkuliert. Das WHR-System umfasst einen Wärmetauscher in Form eines in der Abgasleitung 2 positionierten Verdampfers 8b. Das Medium im Verdampfer wird durch die Gase in der Abgasleitung auf eine Temperatur erwärmt, bei der es verdampft. Das WHR-System umfasst einen Expander in Form einer Turbine 8c, in der sich das Medium ausdehnt. Die Turbine wird daher mit einer Drehbewegung versehen, die einen Generator 8d antreiben kann, um elektrischen Strom zu erzeugen, der in einer Batterie 8e gespeichert wird. Alternativ kann die Drehbewegung der Turbine über ein mechanisches Getriebe in eine Antriebsbewegung für den Antriebsstrang des Fahrzeugs umgewandelt werden. Das WHR-System umfasst einen Kondensator 8f, in dem das Medium auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der es kondensiert. Das WHR-System kann natürlich auch weitere Komponenten umfassen, z. B. einen Rekuperator und eine Heizvorrichtung, um sicherzustellen, dass das gesamte Medium verdampft, bevor es der Turbine zugeführt wird. Eine mögliche Alternative ist ein WHR-System, das einen thermoelektrischen Generator umfasst.The exhaust pipe 2 is at a point downstream of the exhaust treatment components 4 - 7 with a WHR (waste heat recovery) system 8th for recovering thermal energy from the gases in the exhaust pipe. The WHR system 8th includes a closed-loop circuit with a circulating medium, the evaporation and condensation temperatures of which are appropriate for the purpose of pressure occurring in the circuit during operation. The medium can be water. The medium is in the line circuit by a pump 8a circulated. The WHR system includes a heat exchanger in the form of one in the exhaust pipe 2 positioned evaporator 8b , The medium in the evaporator is heated by the gases in the exhaust pipe to a temperature at which it evaporates. The WHR system includes an expander in the form of a turbine 8c in which the medium expands. The turbine is therefore provided with a rotary motion which is a generator 8d can drive to generate electric current in a battery 8e is stored. Alternatively, the rotational movement of the turbine can be converted via a mechanical transmission into a drive movement for the drive train of the vehicle. The WHR system includes a capacitor 8f in which the medium is cooled to a temperature at which it condenses. Of course, the WHR system may also include other components, e.g. B. a recuperator and a heater to ensure that all of the medium evaporates before it is fed to the turbine. A possible alternative is a WHR system that includes a thermoelectric generator.

Der Motor 1 ist eingerichtet, um das Fahrzeug über einen Antriebsstrang anzutreiben. Der Antriebsstrang umfasst unter anderem eine drehbare Welle 9 und eine Antriebswelle, die ein Paar von Antriebsrädern 10 trägt. Das Fahrzeug ist mit einem hydrodynamischen Bremssystem 11 versehen, das einen Retarder 11a umfasst. Der Retarder besteht aus einem Statorelement, das ortsfest ist, und einem Rotorelement, das sich mit der drehbaren Welle 9 im Antriebsstrang dreht. Die drehbare Welle kann in einem Getriebe des Fahrzeugs oder in der Nähe davon positioniert sein. Das Statorelement und das Rotorelement bilden zusammen einen ringförmigen Raum. Wenn der Retarder aktiviert ist, wird ein flüssiges Medium in Form von Retarderöl durch den ringförmigen Raum geleitet. Das Statorelement und das Rotorelement sind im ringförmigen Raum mit Schaufeln versehen, die zusammen mit dem Retarderöl einen Bremsprozess des Rotorelements im Verhältnis zum Statorelement, und somit im Verhältnis zum Antriebsstrang und dem Fahrzeug induzieren. Das Retarderöl durchläuft eine starke Erwärmung, wenn es während eines Retarderbremsprozesses durch den ringförmigen Raum hindurchgeht.The motor 1 is set up to power the vehicle via a powertrain. The powertrain includes, among other things, a rotatable shaft 9 and a drive shaft, which is a pair of drive wheels 10 wearing. The vehicle is equipped with a hydrodynamic braking system 11 provided, the one retarder 11a includes. The retarder consists of a stator element which is stationary and a rotor element which engages with the rotatable shaft 9 in the drive train turns. The rotatable shaft may be positioned in a transmission of the vehicle or in the vicinity thereof. The stator element and the rotor element together form an annular space. When the retarder is activated, a liquid medium in the form of retarder oil is passed through the annular space. The stator element and the rotor element are provided in the annular space with blades which, together with the retarder oil, induce a braking process of the rotor element in relation to the stator element, and thus in relation to the drive train and the vehicle. The retarder oil undergoes intense heating as it passes through the annular space during a retarder braking process.

Das Bremssystem 11 umfasst einen Behälter 11b für Retarderöl. Das Retarderöl wird von dem Behälter zum Retarder 11a über eine Einlassleitung 11c geleitet, die mit einem Ventil 11d versehen ist, wodurch der Retarder aktiviert wird. Wenn das Ventil 11d geöffnet ist, wird Öl von dem Behälter zum ringförmigen Raum des Retarders geleitet, wodurch der Retarder aktiviert wird. Wenn das Ventil 11d geschlossen ist, wird kein Öl zum Retarder geleitet, der deshalb nicht aktiviert wird. Wenn der Retarder aktiviert ist, wird Öl von dem ringförmigen Raum zu einem ersten Wärmetauscher 11f über eine Auslassleitung 11e geleitet. Der erste Wärmetauscher ist in der zweiten parallelen Leitung 2b der Abgasleitung positioniert. Das warme Öl von dem Retarder durchläuft einen ersten Schritt des Kühlens im ersten Wärmetauscher 11f durch Gase, die durch die zweite parallele Leitung 2b der Abgasleitung strömen. Das Öl wird danach zu einem zweiten Wärmetauscher 11g geleitet, in dem es einen zweiten Schritt des Kühlens durch ein Kühlmittel durchläuft, das in einem Kühlsystem zirkuliert, das den Motor kühlt. Das Öl erreicht somit den Behälter 11b in einem gekühlten Zustand und kann danach im Retarder wiederverwendet werden, solange das Ventil 11b geöffnet gehalten wird. Eine Steuerungseinheit 12 ist eingerichtet, um das Ventil 11i, und somit die Aktivierung des Retarders zu steuern. Das Bremssystem 11 umfasst eine erste Bypassleitung 11h und ein Ventil 11i, wodurch ein Teil des Öls am ersten Wärmetauscher 11f vorbeigeleitet werden kann. Die Steuerungseinheit ist auch eingerichtet, um das Ventil 11i, und somit den Ölstrom durch den ersten Wärmetauscher zu steuern.The brake system 11 includes a container 11b for retarder oil. The retarder oil is transferred from the container to the retarder 11a via an inlet pipe 11c passed with a valve 11d is provided, whereby the retarder is activated. When the valve 11d is opened, oil is passed from the container to the annular space of the retarder, whereby the retarder is activated. When the valve 11d is closed, no oil is passed to the retarder, which is therefore not activated. When the retarder is activated, oil from the annular space becomes a first heat exchanger 11f via an outlet pipe 11e directed. The first heat exchanger is in the second parallel line 2 B positioned the exhaust pipe. The warm oil from the retarder undergoes a first step of cooling in the first heat exchanger 11f through gases passing through the second parallel line 2 B flow the exhaust pipe. The oil then becomes a second heat exchanger 11g in which it undergoes a second step of cooling by a coolant circulating in a cooling system that cools the engine. The oil thus reaches the container 11b in a cooled state and can then be reused in the retarder as long as the valve 11b is kept open. A control unit 12 is set up to the valve 11i , and thus to control the activation of the retarder. The brake system 11 includes a first bypass line 11h and a valve 11i , whereby a part of the oil at the first heat exchanger 11f can be bypassed. The control unit is also set up to the valve 11i , and thus to control the flow of oil through the first heat exchanger.

Die Steuerungseinheit 12 empfängt Informationen von einer Bremssteuerung 13, die von einem Fahrer zum Aktivieren des Retarders 11a verwendet wird. Die Steuerungseinheit reguliert den Gasstrom durch die parallelen Leitungen 2a, 2b mittels des Dämpfers 3. In Betriebssituationen, in denen der Retarder nicht aktiviert ist, befindet sich der Dämpfer 3 gewöhnlich in einer ersten Position, die eine Einlassöffnung zur zweiten parallelen Leitung 2b vollständig schließt, wobei in diesem Fall der gesamte Abgasstrom durch die erste parallele Leitung 2a geleitet wird. In Betriebssituationen, in denen der Retarder nicht aktiviert ist, bringt die Steuerungseinheit den Dämpfer 3 in eine zweite Position, die durch eine gepunktete Linie in 1 dargestellt ist, in der der gesamte Abgasstrom durch die zweite parallele Leitung 2b und den ersten Wärmetauscher 11f geleitet wird. Wenn der Retarder aktiviert ist, pumpt der Motor Luft durch die Abgasleitung 2. Die Luft wird durch das warme Öl vom Retarder im ersten Wärmetauscher erwärmt. Die im ersten Wärmetauscher erwärmte Luft geht danach durch die Abgasbehandlungskomponenten 47 hindurch. Die erwärmte Luft kann verwendet werden, um zu verhindern, dass die Abgasbehandlungskomponenten abkühlen, wenn der Retarder aktiviert ist. Ein Sensor 14 überwacht die Gastemperatur an einem Punkt im Wesentlichen unmittelbar stromaufwärts der Abgasbehandlungskomponenten.The control unit 12 receives information from a brake control 13 by a driver to activate the retarder 11a is used. The control unit regulates the gas flow through the parallel lines 2a . 2 B by means of the damper 3 , In operating situations in which the retarder is not activated, the damper is located 3 usually in a first position, which is an inlet opening to the second parallel conduit 2 B completely closes, in which case the entire exhaust gas flow through the first parallel line 2a is directed. In operating situations in which the retarder is not activated, the control unit brings the damper 3 in a second position, indicated by a dotted line in 1 is shown, in which the entire exhaust gas flow through the second parallel line 2 B and the first heat exchanger 11f is directed. When the retarder is activated, the engine pumps air through the exhaust pipe 2 , The air is heated by the warm oil from the retarder in the first heat exchanger. The heated air in the first heat exchanger then passes through the exhaust gas treatment components 4 - 7 therethrough. The heated air may be used to prevent the exhaust treatment components from cooling when the retarder is activated. A sensor 14 monitors the gas temperature at a point substantially immediately upstream of the exhaust treatment components.

In Betriebssituationen, in denen das Fahrzeug eine lange Gefällestrecke erreicht, aktiviert der Fahrer den Retarder über die Bremssteuerung 13. Alternativ kann der Retarder automatisch aktiviert werden. Wenn die Steuerungseinheit 12 diese Informationen empfängt, öffnet sich das Ventil 11d, woraufhin das Retarderöl von dem Behälter 11b zum Retarder 11a über die Einlassleitung 11c gezogen wird. Der Strom von Retarderöl durch den Retarder veranlasst, dass das Fahrzeug gebremst wird. Die Zufuhr von Kraftstoff zum Motor hört auf, während der Retarder gleichzeitig aktiviert wird, und der Motor Luft durch die Abgasleitung 2 pumpt. Die Steuerungseinheit empfängt Informationen von dem Sensor 14 in Bezug auf die Gastemperatur in der Abgasleitung in der Nähe der Abgasbehandlungskomponenten 47. Sobald die Gastemperatur unter einen niedrigeren Schwellenwert fällt, bringt die Steuerungseinheit den Dämpfer 3 in die zweite Position, sodass die Luft in der Abgasleitung durch die zweite parallele Leitung 2b geleitet wird. Die Luft wird durch das Retarderöl im ersten Wärmetauscher 11f erwärmt. Der Sensor 14 überwacht die Temperatur der Luft, bevor sie durch die Abgasbehandlungskomponenten hindurchgeht. Die Steuerungseinheit empfängt Informationen über die Temperatur der Luft im Wesentlichen ununterbrochen von dem Sensor 14. Wenn der Sensor angibt, dass die Luft eine zu niedrige Temperatur aufweist, betätigt die Steuerungseinheit das Ventil 11i derart, dass sich der Ölstrom durch den ersten Wärmetauscher 11f erhöht. Wenn der Sensor angibt, dass die Luft eine zu hohe Temperatur aufweist, betätigt die Steuerungseinheit das Ventil 11i derart, dass sich der Ölstrom durch den ersten Wärmetauscher 11f verringert. Eine solche Steuerung ermöglicht den Abgasbehandlungskomponenten 47, und insbesondere dem SCR-Katalysator 6, eine Temperatur innerhalb eines Bereichs aufrechtzuerhalten, in dem der Katalysator eine optimale Oxidation von Stickoxiden erreicht. Die warme Luft, die die Abgasbehandlungskomponenten verlässt, wird durch den Verdampfer 8b geleitet, in dem sie das Medium verdampft, das im WHR-System 8 zirkuliert. Die thermische Energie, mit der die Luft über den ersten Wärmetauscher 11f versehen wird, kann somit im WHR-System auch genutzt und in elektrischen Strom oder mechanische Energie umgewandelt werden. Das WHR-System kann deshalb auch elektrischen Strom oder mechanische Energie zu Zeiten erzeugen, wenn das Fahrzeug mit Motorbremse gebremst wird.In operating situations in which the vehicle reaches a long downhill stretch, the driver activates the retarder via the brake control 13 , Alternatively, the retarder can be activated automatically. When the control unit 12 receives this information, the valve opens 11d , whereupon the retarder oil from the container 11b to the retarder 11a over the inlet pipe 11c is pulled. The flow of retarder oil through the retarder causes the vehicle to be braked. The supply of fuel to the engine stops while the retarder is activated at the same time, and the engine stops air through the exhaust pipe 2 inflated. The control unit receives information from the sensor 14 with respect to the gas temperature in the exhaust pipe in the vicinity of the exhaust gas treatment components 4 - 7 , As soon as the gas temperature falls below a lower threshold, the control unit brings the damper 3 in the second position, so that the air in the exhaust pipe through the second parallel line 2 B is directed. The air passes through the retarder oil in the first heat exchanger 11f heated. The sensor 14 monitors the temperature of the air before passing through the exhaust treatment components. The control unit receives information about the temperature of the air substantially continuously from the sensor 14 , If the sensor indicates that the air is too low, the control unit actuates the valve 11i such that the oil flow through the first heat exchanger 11f elevated. If the sensor indicates that the air is too high in temperature, the control unit actuates the valve 11i such that the oil flow through the first heat exchanger 11f reduced. Such control allows the exhaust treatment components 4 - 7 , and in particular the SCR catalyst 6 a temperature within one Range in which the catalyst reaches an optimal oxidation of nitrogen oxides. The warm air leaving the exhaust treatment components is passed through the evaporator 8b in which it vaporizes the medium in the WHR system 8th circulated. The thermal energy with which the air passes through the first heat exchanger 11f can thus also be used in the WHR system and converted into electrical power or mechanical energy. The WHR system can therefore also generate electrical power or mechanical energy at times when the vehicle is being braked with an engine brake.

Wenn das Fahrzeug das Ende des Hügels erreicht hat, schließt die Steuerungseinheit 12 das Ventil 11d, sodass der Strom von Öl zum Retarder 11a aufhört. Das Einspritzen von Kraftstoff in den Motor beginnt, und Abgase strömen erneut durch die Abgasleitung 2. Die Steuerungseinheit bringt den Dämpfer 3 in die erste Position, sodass der gesamte Abgasstrom durch die erste parallele Leitung 2a hindurchgeht. Das Einspritzen von Harnstofflösung beginnt, und der SCR-Katalysator kann sofort mit dem Oxidieren der Abgase auf eine optimale Art beginnen, da er seine optimale Betriebstemperatur, über den Zeitraum als der Retarder aktiviert war, aufrechterhalten haben wird. Der Zeitraum der mangelhaften Oxidation von Stickoxiden, der eintraten kann, wenn der SCR-Katalysator während eines Retarderbremsprozesses abgekühlt wird, wird somit beseitigt. Darüber hinaus stellt die verbesserte Abgasreinigungsfähigkeit dem Retarderöl einen ersten Schritt des Kühlens im ersten Wärmetauscher 11f bereit. Dies ermöglicht es, dass der zweite Wärmetauscher 11g eine kleinere Kapazität aufweist. Er kann kleiner ausgeführt sein und eine kleinere Last auf dem normalen Kühlsystem zum Kühlen des Motors darstellen, wenn der Retarder aktiviert ist. Alternativ kann der Retarder mehr Bremsleistung aufweisen.When the vehicle has reached the end of the hill, the control unit closes 12 the valve 11d so that the flow of oil to the retarder 11a ceases. The injection of fuel into the engine begins, and exhaust gases flow through the exhaust pipe again 2 , The control unit brings the damper 3 in the first position, so that the entire exhaust gas flow through the first parallel line 2a passes. Injection of urea solution begins, and the SCR catalyst can immediately begin to oxidize the exhaust gases in an optimum manner since it will maintain its optimum operating temperature for the time that the retarder was activated. The period of deficient oxidation of nitrogen oxides that may occur when the SCR catalyst is cooled during a retarder braking process is thus eliminated. In addition, the improved exhaust gas cleaning capability provides the retarder oil with a first step of cooling in the first heat exchanger 11f ready. This allows the second heat exchanger 11g has a smaller capacity. It can be made smaller and present a smaller load on the normal cooling system for cooling the engine when the retarder is activated. Alternatively, the retarder may have more braking power.

2 stellt eine alternative Ausführungsform dar. Die Anordnung in dieser Ausführungsform umfasst im Wesentlichen alle Komponenten derjenigen in 1, und eine Anzahl weiterer Komponenten. Sie weist somit dieselbe Fähigkeit wie die Anordnung in 1 auf, um die Luft in der Abgasleitung 2 zu erwärmen und die Temperatur des stromabwärts positionierten SCR-Katalysators aufrechtzuerhalten wenn der Retarder 11a aktiviert ist, sodass der Katalysator die Abgase sofort reinigen kann nachdem der Bremsprozess endet. Sie verfügt auf ähnliche Weise über ein WHR-System 8, das in der Lage ist, die thermische Energie in der erwärmten Luft an einem Punkt stromabwärts der Abgasbehandlungskomponenten zu nutzen wenn der Retarder aktiviert ist. 2 represents an alternative embodiment. The arrangement in this embodiment comprises substantially all components of those in 1 , and a number of other components. It thus has the same capability as the arrangement in 1 on to the air in the exhaust pipe 2 to heat and maintain the temperature of the downstream positioned SCR catalyst when the retarder 11a is activated, so that the catalyst can clean the exhaust gases immediately after the braking process ends. It has a WHR system in a similar way 8th capable of utilizing the thermal energy in the heated air at a point downstream of the exhaust treatment components when the retarder is activated.

Bei dieser alternativen Ausführungsform sind jedoch die parallelen Leitungen 2a, 2b zwischen dem Partikelfilter 5 und dem SCR-Katalysator 6 positioniert. Das Bremssystem 11 umfasst in diesem Fall eine zweite Bypassleitung 11j, die sich zwischen der Einlassleitung 11c und der Auslassleitung 11e erstreckt. Das Bremssystem umfasst ein Dreiwegeventil 11k, das drei unterschiedliche Positionen einnehmen kann, nämlich eine erste Position, die geschlossen ist, eine zweite Position, die gekühltes Retarderöl von dem Tank 11b zum Retarder 11a leitet, und eine dritte Position, die gekühltes Retarderöl vom Tank zur Bypassleitung 11j leitet. Eine Steuerungseinheit 12 ist angepasst, das Dreiwegeventil in die jeweiligen Positionen in unterschiedlichen Betriebssituationen zu bringen und die Aktivierung der Pumpe 11m zu steuern.However, in this alternative embodiment, the parallel lines are 2a . 2 B between the particle filter 5 and the SCR catalyst 6 positioned. The brake system 11 in this case comprises a second bypass line 11j that is between the inlet pipe 11c and the outlet pipe 11e extends. The brake system includes a three-way valve 11k which can take three different positions, namely a first position that is closed, a second position, the cooled retarder oil from the tank 11b to the retarder 11a directs, and a third position, the cooled retarder oil from the tank to the bypass line 11j passes. A control unit 12 is adapted to bring the three-way valve in the respective positions in different operating situations and the activation of the pump 11m to control.

Während des Betriebs des Motors muss der Partikelfilter 5 in regelmäßigen Intervallen regeneriert werden. Zu diesem Zweck kann der Motor aktiviert werden, sodass die Abgastemperatur auf ein so hohes Niveau angehoben wird, dass die im Filter eingefangenen Rußpartikel verbrennen. Alternativ kann unverbrannter Kraftstoff in die Abgase eingespritzt werden, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Die Effizienz des SCR-Katalysators 6 wird bei sehr hohen Temperaturen reduziert. Seine aktiven Schichten können auch durch zu heiße Abgase beschädigt werden, was folglich zu einer Verkürzung seiner Lebensdauer führt. Die Steuerungseinheit 12 empfängt Informationen, die angeben, wann der Partikelfilter regeneriert werden sollte. Die Steuerungseinheit empfängt im Wesentlichen ununterbrochen Informationen von Sensor 14 in Bezug auf die Temperatur der Abgase in der Abgasleitung in der Nähe des Katalysators. Wenn die Temperatur des Abgases über einen bestimmen Schwellenwert steigt, bringt die Steuerungseinheit das Ventil 11k in die dritte Position, woraufhin das Starten der Pumpe 11m folgt. Somit wird gekühltes Retarderöl von Behälter 11b zum ersten Wärmetauscher 11f über die Auslassleitung 11e befördert.During operation of the engine, the particulate filter must 5 be regenerated at regular intervals. For this purpose, the engine can be activated so that the exhaust gas temperature is raised to such a high level that the soot particles trapped in the filter burn. Alternatively, unburned fuel may be injected into the exhaust gases to increase the exhaust gas temperature. The efficiency of the SCR catalyst 6 is reduced at very high temperatures. Its active layers can also be damaged by too hot exhaust gases, which consequently leads to a shortening of its life. The control unit 12 receives information indicating when the particulate filter should be regenerated. The control unit essentially receives information from the sensor without interruption 14 with respect to the temperature of the exhaust gases in the exhaust pipe near the catalyst. When the temperature of the exhaust gas rises above a certain threshold, the control unit brings the valve 11k in the third position, whereupon starting the pump 11m follows. Thus, cooled retarder oil from container 11b to the first heat exchanger 11f over the outlet pipe 11e promoted.

Die Steuerungseinheit stellt die Position des Dämpfers 3 so ein, dass die Abgase in der Abgasleitung durch die zweite parallele Leitung 2b hindurchgehen. Die Abgase werden durch das Öl im ersten Wärmetauscher 11f gekühlt. Die Steuerungseinheit empfängt im Wesentlichen ununterbrochen Informationen von Sensor 14 in Bezug auf die Temperatur der Abgase in der Nähe des Katalysators. Die Steuerungseinheit steuert das Ventil 11i und somit den Ölstrom durch den ersten Wärmetauscher derart, dass die in den Katalysator eintretenden Abgase im Wesentlichen niemals eine höhere Temperatur als der obere Schwellenwert aufweisen. Es wird somit auch ermöglicht, dass der Katalysator eine optimale Reduktion von Stickoxiden selbst in Betriebssituationen aufrechterhält, in denen der Partikelfilter 5 regeneriert wird. Selbst in Betriebssituationen, in denen der Motor unter schwerer Last steht und die Abgase eine höhere Temperatur als der obere Schwellenwert aufweisen, wird die Steuerungseinheit in der Lage sein, gekühltes Retarderöl zum ersten Wärmetauscher 11f zu leiten und das Ventil 11i so zu steuern, dass die Temperatur der Abgase auf ein Niveau unterhalb des Schwellenwerts reduziert wird.The control unit adjusts the position of the damper 3 such that the exhaust gases in the exhaust pipe through the second parallel pipe 2 B pass. The exhaust gases are absorbed by the oil in the first heat exchanger 11f cooled. The control unit essentially receives information from the sensor without interruption 14 in terms of the temperature of the exhaust gases near the catalyst. The control unit controls the valve 11i and thus the oil flow through the first heat exchanger such that the exhaust gases entering the catalyst are substantially never higher in temperature than the upper threshold. It is thus also possible for the catalyst to maintain optimal reduction of nitrogen oxides even in operating situations in which the particulate filter 5 is regenerated. Even in operating situations where the engine is under heavy load and the exhaust gases are at a higher temperature than the upper threshold, the control unit will be able to provide cooled retarder oil to the first heat exchanger 11f to direct and the valve 11i to control so that the temperature of the exhaust gases is reduced to a level below the threshold.

Die Erfindung ist in keinster Weise auf die Ausführungsformen begrenzt, auf die sich die Zeichnungen beziehen, und kann innerhalb des Umfangs der Ansprüche frei abgeändert werden. Die Abgasbehandlungskomponente muss kein SCR-Katalysator sein, kann jedoch jede Art von Abgasbehandlungskomponente sein, die eine relativ hohe Temperatur erfordert, um eine optimale Behandlung von Abgasen zu erreichen.The invention is in no way limited to the embodiments to which the drawings refer, and may be freely varied within the scope of the claims. The exhaust treatment component need not be an SCR catalyst, but may be any type of exhaust treatment component that requires a relatively high temperature to achieve optimal treatment of exhaust gases.

Claims (12)

Anordnung zum Entgegenwirken des Kühlens einer Abgasbehandlungskomponente in einem Fahrzeug, wobei das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor (1), einen mit dem Motor (1) verbundenen Antriebsstrang (9, 10), eine Abgasleitung (2), die Abgase aus dem Motor (1) herausleitet, und mindestens eine Abgasbehandlungskomponente (6) umfasst, die in einer Abgasleitung (2) positioniert ist, wobei die Anordnung ein Bremssystem (11) umfasst, das selbst eine Bremskomponente in Form eines Retarders (11a) umfasst, der mit dem Antriebsstrang (9, 10) des Fahrzeugs verbunden ist, und eine erste Leitung (11c), die eingerichtet ist, um ein flüssiges Medium zum Retarder (11a) in Betriebssituationen zu leiten, in denen der Retarder (11a) aktiviert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (11) einen ersten Wärmetauscher (11f) zum Kühlen des flüssigen Mediums umfasst, der in der Abgasleitung (2) an einem Punkt zwischen dem Motor (1) und der Abgasbehandlungskomponente (6) positioniert ist, und eine zweite Leitung (11e), die zum Empfangen von warmer flüssigem Medium vom Retarder (11a) und zum Leiten desselben zum ersten Wärmetauscher (11f) in Betriebssituationen eingerichtet ist, in denen der Retarder (11a) aktiviert ist.An arrangement for counteracting the cooling of an exhaust treatment component in a vehicle, the vehicle having an internal combustion engine ( 1 ), one with the engine ( 1 ) connected powertrain ( 9 . 10 ), an exhaust pipe ( 2 ), the exhaust gases from the engine ( 1 ), and at least one exhaust treatment component ( 6 ) located in an exhaust pipe ( 2 ), the arrangement being a braking system ( 11 ), which itself has a braking component in the form of a retarder ( 11a ) connected to the drive train ( 9 . 10 ) of the vehicle, and a first line ( 11c ), which is adapted to a liquid medium to the retarder ( 11a ) in operating situations in which the retarder ( 11a ) is activated, characterized in that the brake system ( 11 ) a first heat exchanger ( 11f ) for cooling the liquid medium contained in the exhaust pipe ( 2 ) at a point between the engine ( 1 ) and the exhaust treatment component ( 6 ), and a second line ( 11e ) for receiving warm liquid medium from the retarder ( 11a ) and for directing it to the first heat exchanger ( 11f ) is set up in operating situations in which the retarder ( 11a ) is activated. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (2) in zwei parallele Leitungen (2a, 2b) in einem Abschnitt unterteilt ist, der zwischen dem Motor (1) und der Abgasbehandlungskomponente (6) positioniert ist, und dass der erste Wärmetauscher (11f) in einer der genannten parallelen Leitungen (2b) positioniert ist.Arrangement according to claim 1, characterized in that the exhaust pipe ( 2 ) in two parallel lines ( 2a . 2 B ) is divided into a section which is between the engine ( 1 ) and the exhaust treatment component ( 6 ), and that the first heat exchanger ( 11f ) in one of said parallel lines ( 2 B ) is positioned. Anordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes Durchströmungselement (3) umfasst, das zum Aufteilen des Stroms in der Abgasleitung zwischen den zwei parallelen Leitungen (2a, 2b) eingerichtet ist.Arrangement according to claim 2, characterized in that it comprises a first flow element ( 3 ) for dividing the flow in the exhaust pipe between the two parallel lines ( 2a . 2 B ) is set up. Anordnung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Bremssystem ein zweites Durchströmungselement (11i) umfasst, das zum Leiten eines variablen Stroms des flüssigen Mediums zum ersten Wärmetauscher (11f) eingerichtet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the brake system it has a second flow element ( 11i ) for conducting a variable flow of the liquid medium to the first heat exchanger ( 11f ) is set up. Anordnung gemäß den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuerungseinheit (12) umfasst, die zum Steuern des ersten Durchströmungselements (3) und/oder des zweiten Durchströmungselements (11i), und somit die Wärmeübertragung im Wärmetauscher (11f), wenn der Retarder (11a) aktiviert ist, sodass das Gas in der Abgasleitung (2), das zur Abgasbehandlungskomponente (6) geleitet wird, eine Temperatur aufweist, die innerhalb eines Bereichs liegt, in dem die Abgasreinigungskomponente (6) eine optimale Abgasbehandlungsfähigkeit aufweist, und zum Steuern der Wärmeübertragung in den ersten Wärmetauscher (11f) auf der Basis von Informationen von mindestens einem Sensor (14), der Parameter in Zusammenhang mit der Temperatur der Abgasbehandlungskomponente (6) überwacht.Arrangement according to claims 3 and 4, characterized in that it comprises a control unit ( 12 ) which is used to control the first flow element ( 3 ) and / or the second flow element ( 11i ), and thus the heat transfer in the heat exchanger ( 11f ), when the retarder ( 11a ) is activated so that the gas in the exhaust pipe ( 2 ), which is the exhaust gas treatment component ( 6 ), has a temperature which is within a range in which the exhaust gas purification component ( 6 ) has an optimal exhaust gas treatment capability, and for controlling the heat transfer into the first heat exchanger ( 11f ) based on information from at least one sensor ( 14 ), the parameter related to the temperature of the exhaust gas treatment component ( 6 ) supervised. Anordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (12) zum Empfangen von Informationen vom genannten Sensor (14) angepasst ist, die die Gastemperatur innerhalb der Abgasleitung (2) an einem Punkt in der Nähe der Abgasbehandlungskomponenten (6) überwacht.Arrangement according to claim 5, characterized in that the control unit ( 12 ) for receiving information from said sensor ( 14 ), the gas temperature within the exhaust pipe ( 2 ) at a point near the exhaust treatment components ( 6 ) supervised. Anordnung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (11) einen zweiten Wärmetauscher (11g) umfasst, in dem das flüssige Medium einen zweiten Schritt des Kühlens durchläuft.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the brake system ( 11 ) a second heat exchanger ( 11g ), in which the liquid medium undergoes a second step of cooling. Anordnung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein WHR-System (8) umfasst, das zum Absorbieren von thermischer Energie von den Gasen in der Abgasleitung (2) an einem Punkt stromabwärts der Abgasbehandlungskomponente (6) eingerichtet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a WHR system ( 8th ), which absorbs thermal energy from the gases in the exhaust pipe ( 2 ) at a point downstream of the exhaust treatment component ( 6 ) is set up. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasbehandlungskomponente ein SCR-Katalysator (6) ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas treatment component is an SCR catalyst ( 6 ). Anordnung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasleitung (2) einen Partikelfilter (5) umfasst, der stromaufwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist, und dass der genannte erste Wärmetauscher (11f) in der Abgasleitung (2) an einem Punkt zwischen dem Partikelfilter (5) und dem SCR-Katalysator (6) positioniert ist.Arrangement according to claim 9, characterized in that the exhaust pipe ( 2 ) a particle filter ( 5 ) located upstream of the SCR catalyst, and in that said first heat exchanger ( 11f ) in the exhaust pipe ( 2 ) at a point between the particulate filter ( 5 ) and the SCR catalyst ( 6 ) is positioned. Anordnung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (11) Durchströmungskomponenten (11j, 11k, 11m) umfasst, die zum Leiten von gekühltem flüssigem Medium zum ersten Wärmetauscher (11f) in Betriebssituationen eingerichtet sind, wenn der Retarder (11a) nicht aktiviert ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the brake system ( 11 ) Flow components ( 11j . 11k . 11m ) for passing cooled liquid medium to the first Heat exchanger ( 11f ) are set up in operating situations when the retarder ( 11a ) is not activated. Anordnung gemäß den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Durchströmungskomponenten (11j, 11k, 11m) zum Leiten des flüssigen Mediums zum ersten Wärmetauscher (11f) in Betriebssituationen eingerichtet sind, in denen der Partikelfilter (5) regeneriert wird.Arrangement according to claims 10 and 11, characterized in that said flow components ( 11j . 11k . 11m ) for conducting the liquid medium to the first heat exchanger ( 11f ) are set up in operating situations in which the particulate filter ( 5 ) is regenerated.
DE112014003726.5T 2013-09-19 2014-08-27 An arrangement for preventing the cooling of an exhaust treatment component in a vehicle Withdrawn DE112014003726T5 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1351079A SE537465C2 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Arrangements for counteracting the cooling of an exhaust gas treatment component in a vehicle
SE1351079-7 2013-09-19
PCT/SE2014/050978 WO2015041584A1 (en) 2013-09-19 2014-08-27 Arrangement to prevent cooling of an exhaust gas treatment component in a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112014003726T5 true DE112014003726T5 (en) 2016-05-25

Family

ID=52689147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112014003726.5T Withdrawn DE112014003726T5 (en) 2013-09-19 2014-08-27 An arrangement for preventing the cooling of an exhaust treatment component in a vehicle

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112014003726T5 (en)
SE (1) SE537465C2 (en)
WO (1) WO2015041584A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10562505B2 (en) 2017-12-11 2020-02-18 Cnh Industrial America Llc Hydraulic warm-up system running off parking brake
SE541700C2 (en) * 2018-01-24 2019-11-26 Scania Cv Ab An arrangement and a method for controlling of a WHR system
CN113958392B (en) * 2021-11-02 2023-01-03 浙江海洋大学 Exhaust purification integrated device for boats and ships

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3031059A1 (en) * 1980-08-16 1982-03-18 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A RETARDER
ITMI20032556A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Iveco Spa METHOD FOR RECOVERY OF BRAKING ENERGY IN A HYBRID PLANT AND HYBRID MOTOR SYSTEM
SE529158C2 (en) * 2005-02-23 2007-05-15 Scania Cv Abp Methods and apparatus for supplying additive for exhaust gas purification and conduction
DE102006012847A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine`s cooling circuit heating method for e.g. passenger car, involves automatically connecting retarder with engine using drive for supplying heat energy in warm-up phase of engine based on operating parameters
JP2010077901A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Sanden Corp Waste heat recovery device for vehicle
WO2010147517A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Volvo Lastavagnar Ab Cooling circuit for a vehicle and vehicle comprising a cooling circuit
JP5579040B2 (en) * 2010-12-10 2014-08-27 Udトラックス株式会社 Exhaust heat insulation device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015041584A1 (en) 2015-03-26
SE537465C2 (en) 2015-05-12
SE1351079A1 (en) 2015-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2409005B1 (en) Method and apparatus for oiling rotating or oscillating components
DE102014201678B4 (en) Intercooler system with integrated heating device
DE102013211700B3 (en) A vehicle heating system and method of heating the interior of a vehicle with a vehicle heating system
EP2751397B1 (en) Method and device for detecting leaks in a vehicle lubrication system
DE102019112652B4 (en) Coolant control system of a vehicle
DE102008037820A1 (en) Method for heating the oil of an engine
EP3470638B1 (en) Combustion engine, motor vehicle and method for operating a combustion engine
DE102017123531A1 (en) A method of flowing coolant through an exhaust heat recovery system after engine shutdown
DE112014003726T5 (en) An arrangement for preventing the cooling of an exhaust treatment component in a vehicle
AT522990A1 (en) Hybrid motor vehicle and operating method for operating a hybrid vehicle
EP3470646B1 (en) Combustion engine, motor vehicle and method for operating a combustion engine
DE102016123614A1 (en) Rear axle lubricating oil temperature control using exhaust heat recovery and a thermal battery
DE102018210572B4 (en) Low-pressure exhaust gas recirculation system, motor vehicle and method for temperature control of an EGR cooler and / or an EGR valve
DE102018110424A1 (en) BODY SYSTEM FOR VEHICLES WITH AN ACTIVE EXHAUST TREATMENT MANAGEMENT
DE102009032038A1 (en) Exhaust gas treatment device, particularly for internal combustion engines, has exhaust gas guiding section provided between motor and exhaust gas catalyst
EP2783086B1 (en) Method for operating an internal combustion engine
DE102017123468A1 (en) Method for operating an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle
DE102013021394A1 (en) Waste heat recovery arrangement used for utilizing waste heat of e.g. diesel engine, has working medium circuit that is provided with an air-cooled condenser, and heat exchanger whose output side is connected to downstream of expander
DE102017202128A1 (en) Integration of exhaust gas recirculation (EGR), waste heat recovery system (EHRS) and latent heat storage in a complete exhaust heat management module
DE102010053056A1 (en) Heating device for heating e.g. engine oil of transmission containing combustion engine of motor vehicle, has actuating element designed as fan, where operation of element is controlled based on state variable detected by sensor
EP3191701A1 (en) Method for heating an operating agent, as well as a reservoir heating system and an operating agent heating system
DE112019000288T5 (en) Arrangement and method for controlling a waste heat recovery system
DE112017001279T5 (en) Arrangement for an exhaust system of an internal combustion engine comprising two WHR boilers
DE102013211701A1 (en) A vehicle heating system and method of heating the interior of a vehicle with a vehicle heating system
DE102017010816B4 (en) WHR system for the recovery of thermal energy from an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee