WO2001065098A1 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG EINER NOx-REGENERATION EINES IN EINEM ABGASKANAL EINER VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINE ANGEORDNETEN NOx-SPEICHERKATALYSATORS - Google Patents

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG EINER NOx-REGENERATION EINES IN EINEM ABGASKANAL EINER VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINE ANGEORDNETEN NOx-SPEICHERKATALYSATORS Download PDF

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Hermann Hahn
Sören HINZE
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for carrying out a NO x regeneration of a NO x storage catalytic converter arranged in an exhaust gas duct of an internal combustion engine with the features mentioned in the preamble of claims 1 and 10
  • catalytic converters with NO x storage function (NO x storage catalytic converters) in exhaust gas lines of internal combustion engines.
  • the catalytic converter thereby reduces an emission of pollutants by providing a Conversion of exhaust gas components, such as carbon monoxide, unburned hydrocarbons and nitrogen oxides, into less environmentally relevant compounds requires that internal combustion engines are operated as permanently as possible in a lean operating mode with ⁇ > 1, i.e. with an excess of oxygen in a supplied air-fuel mixture under these conditions, fuel consumption is reduced.
  • the NO x regeneration is carried out at a reduced exhaust gas recirculation rate and / or exhaust gas recirculation.
  • the exhaust gas recirculation rate is reduced to 0 to 25% by volume, in particular to 5 to 15% by volume, before initiation of the NO x regeneration.
  • the exhaust gas recirculation rate is reduced to 0 to 25% by volume during the NO x regeneration 15 vol.%, In particular regulated to 0 to 10 vol.%,
  • common recirculation rates range from 25 to 35 vol.% Depending on the engine type.
  • the volume fraction relates to a proportion of the recirculated exhaust gas volume in a total of the internal combustion engine air volume to be supplied
  • an exhaust gas recirculation rate that is present after the reduction or deactivation of the exhaust gas recirculation is maintained or only slightly changed during the NO x regeneration
  • the reduction in the exhaust gas recirculation rate begins 0.2 to 10 s, in particular 2 s, before initiation of the NO x regeneration. It is also advantageous that the time at which the reduction or deactivation of the exhaust gas recirculation begins is dependent on the above and / or the exhaust gas recirculation rate present after the reduction or deactivation of the exhaust gas recirculation is measured.
  • these means comprise a control unit in which a procedure for controlling the method steps for carrying out NO x regeneration and the NO x storage catalytic converter is stored in digital form, the control unit being able to be integrated in an engine control unit
  • Figure 1 is a schematic arrangement of an internal combustion engine with an exhaust duct
  • Figure 2 shows a time course of lambda during a NO x regeneration with and without exhaust gas recirculation
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an internal combustion engine 10 with an exhaust gas duct 12 assigned to it. Downstream of the internal combustion engine 10, a pre-catalytic converter 14 with a large volume and a NO x storage catalytic converter 16 are arranged in the exhaust gas duct 12. A lambda probe 18 is used to detect an oxygen concentration in the exhaust gas and is still present in front of the catalytic converter system 14, 16 in the exhaust gas duct 12. The lambda probe 18 outputs a signal to an engine control unit 20, which processes this and other measurement signals and operating parameters of the internal combustion engine 10. Integrated in the engine control unit 20 is a control unit 22, in which the procedure according to the invention for carrying out a NO x regeneration of the NO x storage catalytic converter 16 is stored in digital form.
  • the engine control unit 20 or the control unit 22 controls the operating mode of the internal combustion engine 10 by being at for example, an inflow of fresh air volumetric flow is achieved by setting a throttle valve 24 in one Intake pipe 26 controlled. Furthermore, the engine control unit 20 or the control unit 22 controls an exhaust gas recirculation valve 30 arranged in a return line 28
  • the control unit 22 switches the internal combustion engine 10 into a homogeneous, stoichiometric or rich operating mode.
  • the control unit 22 specifies, for example, a stronger closed position of the throttle valve 24 , so that the oxygen content in the supplied air-fuel mixture is reduced.
  • the exhaust gas recirculation is reduced and / or completely prevented during at least part of the regeneration period. This is also done by a corresponding control of the exhaust gas recirculation valve 30 by the engine control unit 20 or the control unit 22
  • FIG. 2 shows a simplified representation of a time course of a lambda value measured in front of the catalytic converter system 14, 16 with the lambda probe 18 during a NO x regeneration of the NO x storage catalytic converter 16.
  • the broken line 32 represents a lambda course during regeneration with activation of an exhaust gas recirculation according to current customary practice (recirculation rate about 30% by volume), while the solid line 34 shows a corresponding lambda curve without exhaust gas recirculation.
  • both curves 32, 34 have a constant level corresponding to a lambda lean specification ⁇ m after detection of a need for regeneration and switching of an air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine 10 to a rich, that is to say fuel-rich composition at a time tn , the signal 32 measured with simultaneous exhaust gas recirculation still persists for a certain delay at d lean lambda value ⁇ m This can be attributed to the oxygen-rich exhaust gas, which from the previous lean phase is still in the exhaust gas recirculation line 28 and is supplied to the fresh air drawn in.
  • the signal 32 sets relatively flatly until a time t ⁇
  • the flatness of the previous drop in the lambda value is also a consequence of the exhaust gas being fed into the fresh air drawn in.
  • the lambda fat specification ⁇ f is maintained and stored nitrogen oxides NO x of NO x - Storage catalytic converter 16 reduced with the reducing agents CO and HC present in the exhaust gas.
  • the internal combustion engine 10 is switched back to the lean mode, so that the lambda value returns to the lambda lambda specifications ⁇ m
  • the lambda curve 34 (solid line) measured according to the invention without exhaust gas recirculation shows considerable deviations from the curve 32 explained above, measured with the exhaust gas recirculation switched on. Without exhaust gas recirculation, the lambda curve 34 has a relatively steep start almost immediately after switching the internal combustion engine 10 to the rich operating mode at time tg falling course, so that the lambda fat specification ⁇ f is already reached at a point in time t_ '. Furthermore, the regeneration time that must be applied for a complete emptying of the memory of the NO x storage catalytic converter 16 is considerably shorter than in the case of an approved exhaust gas recirculation, so that The end of the NO x regeneration is already reached at a point in time. The very long regeneration duration with simultaneous exhaust gas recirculation (course 32) is a result of the constant exhaust gas extraction, so that only a reduced mass of reducing agent rom is available to convert the nitrogen oxides of the NO x storage catalyst
  • the preferred exhaust gas recirculation rates according to the invention have lambda curves that represent an intermediate state between the courses described

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer NOx-Regeneration eines in einem Abgskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speicherkatalysators, wobei die Verbrennungskraftmaschine in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden kann und bei mindestens einem der Betriebsmodi eine Abgasrückführung in eine Ansaugluft der Verbrennungskraftmaschine erfolgt. Es is vorgesehen, dass einer Einleitung der NOx-Regeneration eine Verminderung einer Abgasrückführrate oder eine Ausschaltung einer Abgasrückführung vorausgeht und die NOx-Regeneration bei einer verminderten Abgasrückführrate oder ohne Abgasrückführung durchgeführt wird. Erfindungsgemäss wird somit ein schnelles Umschalten in den Regenerationsbereich ohne Zündaussetzer erzielt sowie eine kurze Regenerationsdauer.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer NOx-Regeneration eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten
NOχ-Speicherkatalysators
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchfuhrung einer NOx- Regeneration eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speιcherkatalysators mit den im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 10 genannten Merkmalen
Um eine Nachbehandlung von Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von zeitweise mager laufenden Verbrennungskraftmaschinen, durchzufuhren, ist es bekannt, Katalysatoren mit NOx-Speιcherfunktιon (NOx- Speicherkatalysatoren) in Abgasstrangen der Verbrennungskraftmaschinen anzuordnen Der Katalysator reduziert dabei eine Emission von Schadstoffen, indem er eine Konvertierung von Abgasbestandteilen, wie Kohlenmonoxid, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden, in weniger umweltrelevante Verbindungen fordert Derzeit wird ein möglichst dauerhafter Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen in einem mageren Betriebsmodus mit λ > 1 , das heißt mit einem Sauerstoffuberschuss in einem zugefuhrten Luft-Kraftstoff-Gemisch, angestrebt Unter diesen Bedingungen wird ein Kraftstoffverbrauch reduziert Auf der anderen Seite kann im Magermodus wegen des Sauerstoffuberschusses keine vollständige katalytische Reduktion von NOx erreicht werden Stattdessen erfolgt im Magerbetrieb eine Absorption von NOx in den NOx-Speιcherkatalysator Wegen einer begrenzten NOx-Speιcherkapazιtat des Katalysators muss dieser in periodischen Abstanden einer NOx-Regeneratιon unterzogen werden, wofür er üblicherweise mit einer fetten Abgasatmosphare beaufschlagt wird, so dass absorbiertes NOx durch nunmehr im Abgas im Uberschuss vorhandene Reduktionsmittel (HC, CO) konvertiert werden kann
Es ist femer bekannt, eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Abgasruckfuhrung zu betreiben, wobei ein Teil des Abgases dem der Verbrennungskraftmaschine zuzuführenden Luft-Kraftstoff-Gemisch zugemischt wird Durch diese Maßnahme kann eine Verbrennungstemperatur und damit verbunden die NOx-Entstehung abgesenkt werden Dazu wird üblicherweise in Abhängigkeit eines Betriebspunktes der Verbrennungskraftmaschine ein in einer Ruckfuhrleitung angeordnetes Abgasruckfuhrventil angesteuert
Die Regelung der NOx-Regeneratιon von NOx-Speιcherkatalysatoren und der Abgasruckfuhrung erfolgt üblicherweise unabhängig voneinander, so dass eine Abgasruckfuhrung wahrend einer NOx-Regeneratιon zugelassen wird Hierdurch werden verschiedene Probleme aufgeworfen Zunächst wird eine Dauer der Umschaltung von Mager- auf Fettbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, die vom Zeitpunkt der Vorgabe eines fetten Luft-Kraftstoff-Gemisches bis zu dem tatsächlichen Vorliegen eines fetten Abgases verstreicht, unerwünscht verlängert Dies ist auf das Vorhandensein sauerstoffreichen Abgases in der Abgasruckfuhrleitung zurückzuführen, welches noch dem Brennraum der Maschine zugeführt wird, wahrend bereits ein Fettmodus der Verbrennungskraftmaschine angefordert wird Ein weiteres Problem ergibt sich durch das Umschalten von einem Schicht- auf einen Homogenbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, welches üblicherweise mit der Umschaltung in den Fettmodus einhergeht Damit verbunden kommt es insbesondere kurz nach der Betriebsumstellung zu Brennbarkeitsproblemen und Zündaussetzern, wenn das Gemisch trotz Erhöhung der Kraftstoffzufuhr zu mager zum Entflammen ist Dieses Problem wird durch die Rückführung des zunächst noch mageren Abgases weiter verschärft Schließlich wird auch die Dauer einer NOx-Regeneratιon durch die Abgasruckfuhrung erheblich verlängert Dies ist Folge des verminderten Abgasmassenstroms und des damit verbundenen verminderten
Reduktionsmittelstroms, der für die Umsetzung der freigesetzten Stickoxide am NOx- Speicherkatalysator notwendig ist Eine Verlängerung der Regenerationsdauer fuhrt zu einem erheblichen Kraftstoffmehrverbrauch
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung vorzuschlagen, durch welche die beschriebenen Probleme bei der Durchfuhrung einer NOx-Regeneratιon eines NOx-Speιcherkatalysators gemäß dem Stand der Technik überwunden werden
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung mit den in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 10 genannten Merkmalen gelost Erfindungsgemaß ist vorgesehen, die NOx-Regeneratιon bei einer verminderten Abgasruckfuhrrate und/oder Abgasruckfuhrung durchzufuhren Somit wird ein schnelles und aussetzerfreies Umschalten der Verbrennungskraftmaschine von einem Mager- in einen Fettbetrieb gewährleistet und die Regenerationszeiten verkürzt Ferner wird infolge des schnellen Umschaltens eine NOx-Desorptιonsspιtze, die beim Durchgang des Lambdawertes von λ > 1 nach λ < 1 beobachtet wird, verringert Es ist ferner vorgesehen, dass einer Einleitung der NOx-Regeneratιon eine Verminderung der Abgasruckfuhrrate oder eine Ausschaltung der Abgasruckfuhrung vorausgeht Auf diese Weise kann die Umschaltung in den Regenerationsbetrieb weitestgehend momentenneutral erfolgen, so dass praktisch keine Veränderung im Fahrverhalten eines Fahrzeugs auftritt
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Abgasruckfuhrrate vor Einleitung der NOx- Regeneration auf 0 bis 25 Vol -%, insbesondere auf 5 bis 15 Vol -%, abgesenkt wird Wahrend der NOx-Regenratιon wird gemäß einer bevorzugten Ausfuhrung die Abgasruckfuhrrate auf 0 bis 15 Vol -%, insbesondere auf 0 bis 10 Vol -%, geregelt Derzeit übliche Ruckfuhrraten bewegen sich in Abhängigkeit von dem Motortyp im Bereich von 25 bis 35 Vol -% Dabei bezieht sich der Volumenanteii auf einen Anteil des ruckgefuhrten Abgasvolumens an einem insgesamt der Verbrennungskraftmaschine zuzuführenden Luftvolumen
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Verminderung der
Abgasruckfuhrrate vor Einleitung der NOx-Regeneratιon stufenweise oder kontinuierlich Auch diese Maßnahme dient einer möglichst momentenneutralen Umstellung des Betriebsmodus der Verbrennungskraftmaschine
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Abgasruckfuhrrate, die nach der Verminderung oder Ausschaltung der Abgasruckfuhrung vorliegt, wahrend der NOx-Regeneratιon beibehalten oder nur noch geringfügig verändert wird
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform beginnt die Verminderung der Abgasruckfuhrrate 0,2 bis 10 s, insbesondere 2 s, vor Einleitung der NOx- Regeneration Dabei ist es ferner vorteilhaft, dass der Zeitpunkt des Beginns der Verminderung oder Ausschaltung der Abgasruckfuhrung in Abhängigkeit von der vor und/oder nach der Verminderung beziehungsweise Ausschaltung der Abgasruckfuhrung vorliegenden Abgasruckfuhrrate bemessen wird So sollte beispielsweise bei einer großen Differenz zwischen der vor und nach der Absenkung vorliegenden Ruckfuhrrate relativ frühzeitig mit ihrer Verminderung begonnen werden, um den Übergang möglichst fließend zu gestalten ln der erfindungsgemaßen Vorrichtung zur Durchfuhrung einer NOx-Regeneratιon sind Mittel vorgesehen, mit welchen die Verfahrensschritte Ausschaltung und/oder Drosselung einer Abgasruckfuhrung wahrend wenigstens eines Teils einer Regenerationsdauer ausfuhrbar sind
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfassen diese Mittel eine Steuereinheit, in der eine Prozedur zur Steuerung der Verfahrensschritte zur Durchfuhrung einer NOx- Regeneration und des NOx-Speιcherkatalysators in digitaler Form hinterlegt ist, wobei die Steuereinheit in ein Motorsteuergerat integriert sein kann
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteranspruche
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausfuhrungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen naher erläutert Es zeigen
Figur 1 eine schematische Anordnung einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Abgaskanal und
Figur 2 einen zeitlichen Verlauf von Lambda wahrend einer NOx-Regeneratιon mit und ohne Abgasruckfuhrung
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine 10 mit einem dieser zugeordneten Abgaskanal 12 Stromab der Verbrennungskraftmaschine 10 sind ein klemvolumiger Vorkatalysator 14 sowie ein NOx-Speιcherkatalysator 16 in dem Abgaskanal 12 angeordnet Eine Lambdasonde 18 dient der Erfassung einer Sauerstoffkonzentration im Abgas und befindet sich noch vor dem Katalysatorsystem 14, 16 im Abgaskanal 12 Die Lambdasonde 18 gibt ein Signal an ein Motorsteuergerat 20 wieder, welches dieses und andere Messsignale sowie Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine 10 verarbeitet Integriert in das Motorsteuergerat 20 ist eine Steuereinheit 22, in welcher die erfindungsgemaße Prozedur zur Durchfuhrung einer NOx-Regeneratιon des NOx-Speιcherkatalysators 16 in digitaler Form hinterlegt ist In Abhängigkeit aller eingehenden Signale steuert das Motorsteuergerat 20 beziehungsweise die Steuereinheit 22 den Betriebsmodus der Verbrennungskraftmaschine 10, indem es beispielsweise Emfluss auf ein einzuspeisendes Luft-Kraftstoff-Gemisch nimmt Zu diesem Zweck wird ein angesaugter Frischluftvolumeπstrom durch Stellung einer Drosselklappe 24 in einem Ansaugrohr 26 geregelt Ferner steuert das Motorsteuergerat 20 beziehungsweise die Steuereinheit 22 ein in einer Ruckfuhrleitung 28 angeordnetes Abgasruckfuhrventil 30 an
Wird nun wahrend einer Magerphase der Verbrennungskraftmaschine 10 eine Regenerationsnotwendigkeit des NOx-Speιcherkatalysators 16 festgestellt, so bewirkt die Steuereinheit 22 die Umschaltung der Verbrennungskraftmaschine 10 in einen homogenen, stochiometπschen oder fetten Betriebsmodus Dazu gibt die Steuereinheit 22 beispielsweise eine starker geschlossene Stellung der Drosselklappe 24 vor, so dass der Sauerstoffanteil im zugefuhrten Luft-Kraftstoff-Gemisch reduziert wird Ertindungsgemaß wird wahrend wenigstens eines Teils der Regenerationsdauer die Abgasruckfuhrung vermindert und/oder vollständig unterbunden Auch dies geschieht durch eine entsprechende Steuerung des Abgasruckfuhrventils 30 durch das Motorsteuergerat 20 beziehungsweise die Steuereinheit 22
Figur 2 zeigt in einer vereinfachten Darstellung einen zeitlichen Verlauf eines vor dem Katalysatorsystem 14, 16 mit der Lambdasonde 18 gemessenen Lambdawertes wahrend einer NOx-Regeneratιon des NOx-Speιcherkatalysators 16 Dabei stellt die durchbrochene Linie 32 einen Lambdaverlauf wahrend einer Regeneration mit Zuschaltung einer Abgasruckfuhrung gemäß derzeit üblicher Praxis (Ruckfuhrrate zirka 30 Vol -%) dar, wahrend die durchgezogene Linie 34 einen entsprechenden Lambdaverlauf ohne Abgasruckfuhrung zeigt Wahrend einer anfänglichen Magerphase weisen beide Verlaufe 32, 34 ein konstantes Niveau entsprechend einer Lambdamagervorgabe λm auf Nach Detektion einer Regenerationsnotwendigkeit und Umschalten eines der Verbrennungskraftmaschine 10 zugefuhrten Luft-Kraftstoff- Gemisches auf eine fette, das heißt kraftstoffreiche Zusammensetzung, zu einem Zeitpunkt tn, verharrt das bei gleichzeitiger Abgasruckfuhrung gemessene Signal 32 noch für eine gewisse Verzogerungsdauer bei dem mageren Lambdawert λm Dies kann auf das sauerstoffreiche Abgas zurückgeführt werden, das aus der vorausgegangenen Magerphase sich noch in der Abgasruckfuhrleitung 28 befindet und der angesaugten Frischluft zugeführt wird Nach dieser Verzögerung setzt ein relativ flacher Abfall des Signals 32 bis zu einem Zeitpunkt t<| ein, an dem ein der Lambdafettvorgabe λf entsprechender Wert erreicht ist Die Flachheit des vorausgegangenen Abfalls des Lambdawertes ist ebenfalls Folge der Abgaseinspeisung in die angesaugte Frischluft Wahrend der folgenden Regenerationsdauer, die sich bis zu einem Zeitpunkt _2 erstreckt, wird die Lambdafettvorgabe λf eingehalten und eingespeicherte Stickoxide NOx des NOx- Speicherkatalysators 16 mit den im Abgas vorhandenen Reduktionsmitteln CO und HC reduziert Nach erfolgter Speicherentleerung zum Zeitpunkt V_ wird die Verbrennungskraftmaschine 10 wieder in den Magermodus umgeschaltet, so dass sich der Lambdawert wieder auf die Lambdamagervor gäbe λm einfindet
Der erfindungsgemaß ohne Abgasruckfuhrung gemessene Lambdaverlauf 34 (durchgezogene Linie) zeigt erhebliche Abweichungen von dem oben erläuterten, bei zugeschalteter Abgasruckfuhrung gemessenen Verlauf 32 Ohne Abgasruckfuhrung weist der Lambdaverlauf 34 einen nahezu unmittelbar nach Umschalten der Verbrennungskraftmaschine 10 in den fetten Betriebsmodus zum Zeitpunkt tg einsetzenden und verhältnismäßig steil abfallenden Verlauf auf, so dass die Lambdafettvorgabe λf bereits zu einem Zeitpunkt t _' erreicht ist Ferner ist die Regenerationsdauer, die für eine vollständige Entleerung des Speichers des NOx- Speicherkatalysators 16 aufgebracht werden muss, erheblich kurzer als bei zugelassener Abgasruckfuhrung, so dass das Ende der NOx-Regeneratιon bereits zu einem Zeitpunkt \__' erreicht wird Die sehr lange Regenerationsdauer bei gleichzeitiger Abgasruckfuhrung (Verlauf 32) ist ein Resultat der standigen Abgasentnahme, so dass lediglich ein verringerter Reduktionsmittelmassenstrom zur Verfugung steht, um die Stickoxide des NOx-Speιcherkatalysators zu konvertieren
Insgesamt ist die Regenerationsdauer ohne Abgasruckfuhrung gegenüber der mit gleichzeitiger Abgasruckfuhrung notwendigen Regenerationsdauer annähernd um die Hälfte verkürzt Die erfindungsgemaß bevorzugten Abgasruckfuhrraten weisen Lambdaverlaufe auf, die einen Zwischenzustand zwischen den erläuterten Verlaufen repräsentieren
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Verbrennungskraftmaschine
12 Abgaskanal
14 Vorkatalysator
16 NOx-Speιcherkatalysator
18 Lambdasonde
20 Motorsteuergerat
22 Steuereinheit
24 Drosselklappe
26 Ansaugrohr
28 Abgasruckfuhrleitung
30 Abgasruckfuhrventil
32 Lambdaverlauf mit Abgasruckfuhrung
34 Lambdaverlauf ohne Abgasruckfuhrung λf Lambdafettvorgabe λm Lambdamagervorgabe

Claims

PAT E N TA N S P R U C H E
Verfahren zur Durchfuhrung einer NOx-Regeneratιon eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NOx-Speιcherkatalysators, wobei die Verbrennungskraftmaschine in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden kann und bei mindestens einem der Betriebsmodi eine Abgasruckfuhrung in eine Ansaugluft der Verbrennungskraftmaschine erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass einer Einleitung der NOx-Regeneratιon eine Verminderung einer Abgasruckfuhrrate oder eine Ausschaltung einer Abgasruckfuhrung vorausgeht und die NOx-Regeneratιon bei einer verminderten Abgasruckfuhrrate oder ohne Abgasruckfuhrung durchgeführt wird
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasruckfuhrrate vor Einleitung der NOx-Regeneratιon auf 0 bis 25 Vol -%, insbesondere auf 5 bis 15 Vol -%, gesenkt wird
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die NOx-Regeneratιon bei einer Abgasruckfuhrrate von 0 bis 15 Vol -%, insbesondere bei 0 bis 10 Vol -%, durchgeführt wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasruckfuhrrate vor Einleitung der NOx-Regeneratιon stufenweise oder kontinuierlich gesenkt wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach der Verminderung oder Ausschaltung der Abgasruckfuhrung vorliegender Endwert der Abgasruckfuhrrate wahrend der NOx-Regeneratιon beibehaltenen oder nur noch geringfügig verändert wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verminderung der Abgasruckfuhrrate 0,2 bis 10 s, insbesondere 2 s, vor Einleitung der NOx-Regeneratιon beginnt Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Beginns der Verminderung oder Ausschaltung der Abgasruckfuhrung in Abhängigkeit von der vor und/oder nach der Verminderung oder Ausschaltung vorliegenden Abgasruckfuhrrate bemessen wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NOx-Regeneratιon bei einem stochiometπschen oder fetten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die NOx-Regeneratιon bei einem homogenen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt wird
Vorrichtung zur Durchfuhrung einer NOx-Regeneratιon eines in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NO -Speιcherkatalysators, wobei ein Abgasruckfuhrsystem der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist und bei mindestens einem Betriebsmodus der Verbrennungskraftmaschine eine Abgasruckfuhrung in eine Ansaugluft der Verbrennungskraftmaschine erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit welchen die Verfahrensschritte Verminderung und/oder Ausschaltung der Abgasruckfuhrung vor Einleitung der NOx-Regeneratιon und Durchfuhrung der NOx-Regeneratιon bei einer verminderten Abgasruckfuhrrate oder ohne Abgasruckfuhrung ausfuhrbar ist
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine Steuereinheit (22) umfassen, in der eine Prozedur zur Steuerung der Verfahrensschritte zur Durchfuhrung einer NOx-Regeneratιon eines NOx- Speicherkatalysators in digitaler Form hinterlegt ist
Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (22) in ein Motorsteuergerat (20) integriert ist
PCT/EP2001/001789 2000-03-02 2001-02-16 VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG EINER NOx-REGENERATION EINES IN EINEM ABGASKANAL EINER VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINE ANGEORDNETEN NOx-SPEICHERKATALYSATORS WO2001065098A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7709144B2 (en) 2003-01-17 2010-05-04 Eveready Battery Company, Inc. Methods for producing agglomerates of metal powders and articles incorporating the agglomerates

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0752521A1 (de) * 1995-01-20 1997-01-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abgasreinigungsverfahren für eine brennkraftmaschine
EP0889219A2 (de) * 1997-07-02 1999-01-07 Nissan Motor Company, Limited Steuerung des Luftkraftstoffgemisches in einer Brennkraftmaschine
DE19824915C1 (de) * 1998-06-04 1999-02-18 Daimler Benz Ag Verfahren zum Wechseln der Betriebsart einer direkt-einspritzenden Otto-Brennkraftmaschine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0752521A1 (de) * 1995-01-20 1997-01-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abgasreinigungsverfahren für eine brennkraftmaschine
EP0889219A2 (de) * 1997-07-02 1999-01-07 Nissan Motor Company, Limited Steuerung des Luftkraftstoffgemisches in einer Brennkraftmaschine
DE19824915C1 (de) * 1998-06-04 1999-02-18 Daimler Benz Ag Verfahren zum Wechseln der Betriebsart einer direkt-einspritzenden Otto-Brennkraftmaschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7709144B2 (en) 2003-01-17 2010-05-04 Eveready Battery Company, Inc. Methods for producing agglomerates of metal powders and articles incorporating the agglomerates

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