WO2010034402A1 - Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungsanlage mit einem scr-katalysator - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungsanlage mit einem scr-katalysator Download PDF

Info

Publication number
WO2010034402A1
WO2010034402A1 PCT/EP2009/006436 EP2009006436W WO2010034402A1 WO 2010034402 A1 WO2010034402 A1 WO 2010034402A1 EP 2009006436 W EP2009006436 W EP 2009006436W WO 2010034402 A1 WO2010034402 A1 WO 2010034402A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust gas
oxidation
content
catalyst
upstream
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/006436
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Massner
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2010034402A1 publication Critical patent/WO2010034402A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2033—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/208—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146—Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an exhaust gas purification system of a motor vehicle internal combustion engine, in whose exhaust gas an oxidation-catalytically effective exhaust gas purification component upstream of an SCR catalyst is arranged, wherein a nitrogen dioxide content in the exhaust gas is affected.
  • WO 99/39809 A1 a generic method is known in which by means of an oxidation catalyst in the exhaust gas contained nitrogen monoxide (NO) by passing the exhaust gas over an oxidation catalyst is at least partially oxidized to nitrogen dioxide (NO 2 ). Due to the increased NO 2 content, improved conversion of nitrogen oxide (NO x) to the downstream SCR catalyst is made possible. However, the increase in NO 2 content is relatively uncontrolled and may be smaller or greater than desirable. As could be observed, there is also a risk of incomplete NOx conversion if the NO 2 content is excessively increased, which can lead to an undesired release of NO 2 to the environment. It should be noted that NO 2 is classified as significantly more harmful than NO.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for operating an exhaust gas purification system with an SCR catalyst and an upstream oxidation-efficient exhaust gas cleaning component, with which the risk of an undesirable NO 2 - emission is reduced in total as comprehensive and thorough purification of exhaust gas.
  • the NO 2 content is reduced by adding a Hydrocarbon content in the exhaust gas upstream of the oxidation-catalytic exhaust gas purification component is increased.
  • the NO 2 formation of the oxidation catalytic effective emission control component at least under certain operating conditions to some extent influence, in particular to reduce, without affecting the cleaning function of the emission control system is undesirable to an overall extent.
  • the NO 2 content in the exhaust gas on the input side of the SCR catalyst can be limited and overall a critical NO 2 content in the exhaust gas can be avoided.
  • an oxidation-catalytic effective exhaust gas purification component is understood to be any component serving for exhaust gas purification, which supports at least one oxidation of NO.
  • the oxidation-catalytic exhaust gas purification component may be, for example, an oxidation catalyst or a particle filter with an oxidation-catalytically active coating or a combination of the components mentioned.
  • an SCR catalyst is understood as usual a catalyst which can catalyze a reduction of NOx under oxidizing conditions, in particular by means of ammonia (NH 3 ) as a selective reducing agent.
  • NH 3 ammonia
  • it is a particular iron-containing zeolitic SCR catalyst.
  • a reduction in NOx as a result of a catalyzed reduction of NOx with HC in the exhaust gas purification system in general and in particular by the SCR catalyst is not present or only to a negligible extent.
  • the governing NO 2 threshold value above which an increase in the HC fraction in the exhaust gas is provided upstream of the oxidation-catalytically active exhaust gas purification component is present as the NO 2 / NOx concentration ratio on the input side of the SCR catalytic converter and / or as NO 2 .
  • the corresponding operating point-dependent values can be taken from stored characteristic diagrams or also obtained directly by measurement.
  • the NO 2 content in the exhaust gas can typically be influenced both on the input side and on the output side of the SCR catalytic converter without adversely affecting the NOx conversion itself.
  • a predefinable limit value of, for example, 3 ppm for the NO 2 concentration in the exhaust gas on the output side of the SCR catalytic converter
  • an increase in the HC content in the exhaust gas upstream of the oxidation-catalytic exhaust gas purification component can be made such that the Limit is fallen below again.
  • a characteristic for a correlation of hydrocarbon fraction in the exhaust gas upstream of the oxidation-catalytically active exhaust gas purification component and NOx conversion of the SCR catalyst is maintained, and when the hydrocarbon fraction is increased, a value is set for the latter which corresponds to a specifiable NOx Sales is assigned.
  • a further advantageous embodiment of the method to set the HC content to a value , which is selected according to the characteristic curve so that a limit value is exceeded, above which correlates an increasing hydrocarbon content in the exhaust gas upstream of the oxidation-catalytic exhaust gas cleaning component with a decreasing NOx conversion of the SCR catalyst.
  • Particularly reliable over the service life of the exhaust gas purification system can be an impairment of NOx conversion as a result of an increase in the HC content avoid, if in a further embodiment of the method from time to time a review and possibly an adaptation of the characteristic to changes over time is carried out.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a motor vehicle internal combustion engine with a connected exhaust gas purification system with an SCR catalyst and an upstream oxidation-catalytic effective emission control component
  • FIG. 3 shows a diagram to illustrate a concentration ratio of NO 2 and NO x, which is typically present on the output side of an oxidation-catalytically active exhaust-gas purification component, as a function of the HC content on the input side of the oxidation-catalytically active exhaust gas purification component,
  • Fig. 4 is a diagram illustrating a typically existing dependence of the NOx conversion of an SCR catalyst from the input-side concentration ratio of NO 2 and NO x in the exhaust gas and
  • FIG. 5 shows a diagram for clarifying the dependency of the NOx conversion of the SCR catalyst on the HC content upstream of an upstream oxidation-catalytic exhaust gas purification component that is typically present for an exhaust gas purification system according to FIG.
  • the internal combustion engine 1 shows an example of a schematic block diagram of an internal combustion engine 1 of a motor vehicle, not shown, with associated emission control system 28.
  • the internal combustion engine 1 is preferably designed as an air-compressing internal combustion engine, hereinafter referred to simply as a diesel engine.
  • the typically more or less oxygen-containing exhaust gas emitted by the diesel engine 1 is taken up by an exhaust pipe 2 and flows successively through an oxidation catalyst 3, a particle filter 4 and a NOx reduction catalyst 5.
  • the NOx reduction catalyst 5 is preferably a second oxidation catalyst (not shown) downstream as a so-called barrier catalyst for the oxidation of slipping through the NOx reduction catalyst 5 reducing agent.
  • Oxidation catalyst 3 and particle filter 4 may be arranged closely adjacent in a common housing.
  • oxidation catalyst 3 Preference is given to an arrangement of oxidation catalyst 3, particulate filter 4, NOx reduction catalyst 5 and optionally present blocking catalyst in a common housing, which at the same time a silencer is formed.
  • the particle filter 4 is preferably provided with a catalytic converter which promotes soot combustion and / or NO oxidation. lytic coating provided.
  • oxidation catalyst 3 and particulate filter 4 considered individually or as common structural unit, represent an oxidation-catalytically effective exhaust gas purification component in the sense of the invention.
  • a heating device 26 may be arranged on the input side of the oxidation catalytic converter 3 in the exhaust gas line 2.
  • the heater 26 may be formed as an electric heater or as a heat-generating reformer or Vorverbrenner.
  • An embodiment as an injection device of fuel, which causes an oxidation of the exhaust gas in the oxidation of the subsequent oxidation catalyst 3, is also possible.
  • a heating of the exhaust gas is in particular in a forced regeneration of the particulate filter 4 by Rußabbrand into consideration.
  • the particle filter 4 is assigned a differential pressure sensor 22, which supplies a signal that can be evaluated with respect to a particle load.
  • an exhaust gas turbocharger 6 is provided, the turbine of which is driven by the exhaust gas stream and whose compressor via an intake air line 7 sucked air via an air supply line 11 to the diesel engine
  • the exhaust gas turbocharger 6 is preferably designed as a so-called VTG supercharger with a variable adjustment of its turbine blades.
  • I I arranged a throttle valve 12.
  • an air filter 8 or an air mass meter 9 are provided in the intake air line 7.
  • An intercooler 10 arranged in the air supply line serves to cool the compressed intake air.
  • an exhaust gas recirculation, not shown, via an exhaust gas recirculation valve is provided, with which a predetermined amount of recirculated exhaust gas of the intake air can be added.
  • the NOx reduction catalyst 5 Upstream of the NOx reduction catalyst 5, an addition point is arranged with a metering unit 27 for adding a reducing agent in the exhaust gas.
  • the supply of the dosing unit 27 with the reducing agent takes place from a container, not shown here.
  • the reducing agent is aqueous urea solution which is metered into the exhaust gas via the metering unit 27.
  • the hot exhaust gas is released by thermolysis and / or hydrolysis NH 3 , which selectively acts with respect to the reduction of NOx contained in the exhaust gas.
  • the NOx reduction catalyst 5 is present as a classical SCR catalyst on V 2 O 5 ZWO 3 -BaSiS or as a zeolite-coated, supported SCR catalyst. Catalyst formed.
  • the method according to the invention is also advantageously applicable when dosing other reducing agents in free or bound form.
  • a control unit not shown in Fig. 1 receives information about operating state variables of the diesel engine 1 and the exhaust gas purification system 28. Information about engine operating variables can be obtained, for example. concern a delivered torque or speed.
  • the control unit preferably comprises a computing unit and a memory unit as well as an input / output unit. Thereby, the control unit is able to perform complex signal processing operations and to detect and control the operation of the diesel engine 1 and the exhaust gas purification system 28. Necessary maps for this purpose are preferably stored in the memory unit, wherein an adaptive adaptation of the maps may be provided.
  • the maps relate mainly to the relevant state variables of the exhaust gas, such as mass flow, raw emissions, temperature as a function of the operating state variables of the diesel engine 1 such as load, speed, air ratio, etc. Furthermore, maps for the relevant state variables of the oxidation catalyst 3, the particulate filter 4 and the SCR catalyst 5 provided.
  • these characteristics relate in particular to the NOx conversion or the efficiency with respect to the NOx conversion and the NH 3 storage capacity as a function of the relevant influencing variables, in particular as a function of the concentration ratio of NO 2 and NOx in the exhaust gas.
  • the Oxidati- onskatalysator 3 characteristics or maps are provided on the temperature and throughput dependence of its sales capacity or its light-off temperature, in particular depending on its aging state.
  • the particulate filter 4 characteristic curves and maps are provided regarding its particle loading as a function of the exhaust pressure or pressure loss and maps relating to the oxidation of accumulated soot particles contained in the exhaust NO 2 .
  • FIG. 1 shows pressure sensors 13 and 15 for a pressure upstream of the compressor and a pressure upstream of the turbine of the turbocharger 6 and temperature sensors 14, 16, 18, 19, 21, 23 and 24 for a respective temperature after the charge air cooler 10 the turbine, before the oxidation catalyst 3, before and after the particulate filter 4 and before and after the SCR catalyst 5 shown.
  • Other sensors in particular special for detecting exhaust gas components may also be provided.
  • a lambda sensor 17 and sensors 20 and 25 are provided for the nitrogen oxide and / or NH 3 content in the exhaust gas.
  • the signals of the sensors are processed by the control unit, so that the essential state variables are available at all times and the operating point of the diesel engine 1 can be changed if necessary so that optimum operation of the emission control system 28 is made possible.
  • a computational modeling of the behavior of oxidation catalyst 3, particle filter 4 and SCR catalyst 5 takes place, which makes use of the abovementioned characteristic curves and characteristic diagrams, wherein their adaptation is preferably provided in the case of, in particular, aging-related changes.
  • NO 2 shows a diagram of a typically given temperature dependence of a concentration ratio of NO 2 and NO x present on the output side of the oxidation catalytic converter 3 in the exhaust gas of the excess-pressure diesel engine 1.
  • a maximum of the NO 2 / NOx concentration ratio results. which is typically formed at temperatures between 200 0 C and 300 ° when reaching full catalytic activity. Below the temperature assigned to the maximum, NO 2 formation is kinetically inhibited owing to a lack of catalytic activity, while at higher temperatures an increasing thermodynamically caused limitation of NO 2 formation causes a decrease in the NO 2 / NO x ratio.
  • the NO 2 / NOx concentration ratio is typically approximately one, that is, NO originally present in the exhaust gas has been almost completely oxidized to NO 2 .
  • soot deposited in the particulate filter 4 by NO 2 there may be a reduced NO 2 / NO x concentration ratio in comparison with the input side value.
  • this reaction is typically carried out only at temperatures above about 350 0 C, so that in particular in a temperature range between 200 0 C and 350 0 C for oxidation catalyst 3 and particulate filter 4, a very high NO 2 / NOx concentration ratio on the output side of the particulate filter 4 are present can.
  • this is optionally increased or the NO 2 enrichment limit is shifted to lower temperatures.
  • Is input or output side of the SCR catalyst 5 determined a too high NO 2 content or too high a N0 2 / NOx concentration ratio, so is the invention addressed by the input side of the oxidation catalyst 3, the HC component in the exhaust gas above normal Value is raised out.
  • an NO 2 formation due to NO oxidation in the oxidation catalyst 3 or in the particle filter 4 is hindered or reduced, as illustrated by the diagram shown in FIG. 3.
  • decreasing NO 2 / NOx concentration ratios result with increasing HC content.
  • the increase of the HC content in the exhaust gas preferably takes place by activating a late fuel post-injection into the combustion chambers of the diesel engine 1 or by activating a device for secondary injection of fuel into the exhaust gas line 2.
  • a need for this is provided by metrological or model-based determination and evaluation of the NO 2 Content or the NO 2 / NOx concentration ratio determined.
  • recourse is preferably made to stored characteristic curves or characteristic diagrams relating to the NO 2 content in the exhaust gas influencing component properties and operating variables.
  • the corresponding characteristic curves or characteristic diagrams are kept, for example, by the control unit for oxidation catalytic converter 3, particle filter 4 and SCR catalytic converter 5 and are preferably adapted as a function of a model-based or metrological determined aging of these components and adapted to any changes occurring over time.
  • the NO 2 / NOx concentration ratio in the exhaust gas present in the exhaust gas on the output side of the particulate filter 4 and thus on the input side of the SCR catalytic converter 5 typically has an influence on the NOx conversion capability of the SCR catalytic converter 5.
  • these relationships are schematic shown. As can be seen, the NOx conversion increases from low NO2 / NOx concentration ratios with increasing N0 2 / NOx concentration ratio initially and remains at more increasing NO 2 / NOx concentration ratio approximately constant and maximum. In this case, it is assumed that the SCR catalytic converter 5 is operated optimally and at least approximately without slip in relation to the supply of reducing agent.
  • a NO 2 / NOx concentration ratio of about 0.5 is sought during operation of the exhaust gas purification system 28 and in particular at temperatures of the SCR catalytic converter 5 of less than about 350 ° C. At a higher NO 2 / NOx concentration ratio, there is a risk of incomplete conversion of NO 2 under certain conditions.
  • exhaust gases are preferably set such that a predeterminable NO 2 / NOx concentration ratio, of preferably approximately 0.5, results between the oxidation catalyst 3 and the particle filter 4 or the input side of the SCR catalytic converter 5.
  • the setting of a suitable HC content in the exhaust gas to maintain a maximum NO 2 content for the highest possible NO 2 slip-free NO x conversion of the SCR catalytic converter 5 is dependent on the operating conditions such as exhaust gas temperature and exhaust gas flow rate. In particular, there is a dependence on catalyst aging.
  • a correlation of NOx conversion of the SCR catalytic converter 5 and an HC content present in the exhaust gas upstream of the oxidation catalytic converter 3 is shown schematically by way of example as dependent on the aging state of the oxidation catalytic converter 3 or of the oxidation catalytic coating of the particle filter 4.
  • the corresponding characteristic curves show as a typical curve an approximately constant and maximum NOx conversion at low HC contents of the exhaust gas.
  • a NO 2 / NOx concentration ratio of about 0.5 input side of the SCR catalyst 5 is present, while left of the break point higher NO 2 / NOx concentration ratios and higher and possibly critical NO 2 - levels are present.
  • a respective HC content can be assigned to a respective break point 50, 51, 52. If exceeding a critical NO 2 content detected in the exhaust gas, therefore, by increasing the HC content in the exhaust gas upstream of the oxidation catalyst 3 corresponding to a relevant value for the respective break point of NO 2 content can be reduced without reducing the NOx conversion.
  • characteristic curves corresponding to FIG. 5 of the control unit are available for different exhaust gas conditions and / or aging states of oxidation catalytic converter 3, particle filter 4 and / or SCR catalytic converter 5.
  • the procedure is preferably as follows.
  • the SCR catalytic converter 5 is supplied with ammonia or urea solution preferably by resorting to a model-based control such that a maximum NOx conversion results while maintaining a predeterminable limit value for ammonia slip. If an operating point is determined with predefinable operating parameters, the HC content of the exhaust gas on the input side of the oxidation catalyst 3 is increased stepwise with a predeterminable time interval by predefinable amounts up to a predefinable maximum amount. This is preferably done by activating a late fuel post-injection into the combustion chambers of the diesel engine 1 or by activating a device for secondary injection of fuel into the exhaust pipe 2. By means of the determined by the control unit exhaust gas flow rate of each HC component is determined in the exhaust gas.
  • an associated NOx conversion of the SCR catalytic converter 5 is determined determined.
  • the signal of the nitrogen oxide sensor 25 and a nitrogen oxide content given by measurement or based on characteristic curves upstream of the SCR catalytic converter 5 are preferably evaluated by the control unit.
  • HC components and associated NOx conversions are explained above with reference to the diagram of FIG. 5, transferred to a characteristic curve and stored. After taking the characteristic, the check routine is terminated and returned to normal engine operation without post-injection or secondary injection.
  • the determined characteristic curve for the NOx conversion as a function of the set HC fraction is evaluated in relation to an HC fraction assigned to a value below a predefinable NOx conversion.
  • a characteristic value HC * is determined, which indicates the largest set HC fraction of the exhaust gas at which the detected maximum NOx conversion is undershot by a predeterminable amount.
  • An advantageous alternative or additional evaluation routine comprises a mathematical derivation of the characteristic curve, ie the determination of the characteristic gradient.
  • a characteristic value HC * is defined as falling below a presettable value for the acceleration of the characteristic.
  • a characteristic value HC * which has possibly been checked for statistical safety is determined, this is assigned an aging state of the oxidation catalyst 3 and / or of the oxidation-catalytic coating of the particle filter 4 in the form of an aging factor AF.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage (28) einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine (1), in deren Abgasstrang (2) ein oxidationskatalytisch wirksames Abgasreinigungsbauteil (3) stromauf eines SCR-Katalysators (5) angeordnet ist, wobei ein Stickstoffdioxid-Gehalt im Abgas beeinflusst wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei Überschreiten eines vorgebbaren Stickstoffdioxid-Schwellenwerts im Abgas der Stickstoffdioxid-Gehalt vermindert wird, indem ein Kohlenwasserstoffanteil im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils (3) erhöht wird.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage mit einem SCR-Katalysator
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine, in deren Abgasstrang ein oxidationskatalytisch wirksames Abgasreinigungsbauteil stromauf eines SCR-Katalysators angeordnet ist, wobei ein Stickstoffdioxid-Gehalt im Abgas beeinflusst wird.
Aus der WO 99/39809 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, bei welchem mittels eines Oxidationskatalysators im Abgas enthaltenes Stickstoffmonoxid (NO) durch Überleiten des Abgases über einen Oxidationskatalysator wenigstens teilweise zu Stickstoffdioxid (NO2) oxidiert wird. Infolge des erhöhten NO2-Gehalts ist ein verbesserter Umsatz von Stickoxid (NOx) am nachgeschalteten SCR-Katalysator ermöglicht. Die Erhöhung des NO2-Gehalts ist jedoch relativ unkontrolliert und kann geringer oder aber auch größer als wünschenswert ausfallen. Wie festgestellt werden konnte, besteht bei einem zu stark erhöhten NO2-Gehalt zudem die Gefahr eines unvollständigen NOx- Umsatzes, was zu einer unerwünschten Abgabe von NO2 an die Umgebung führen kann. Dabei ist zu beachten, dass NO2 als deutlich schädlicher einzustufen ist als NO.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage mit einem SCR-Katalysator und einem vorgeschalteten oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteil anzugeben, mit welchem bei insgesamt möglichst umfassender und gründlicher Abgasreinigung die Gefahr einer unerwünschten NO2- Emission vermindert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Charakteristischerweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Überschreiten eines vorgebbaren NO2-Schwellenwerts im Abgas der NO2-Gehalt vermindert, indem ein Kohlenwasserstoffanteil im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils erhöht wird.
Wie festgestellt werden konnte, ist es möglich, durch eine gezielte, d.h. quantitativ festgelegte Erhöhung des normalerweise vorhandenen Gehalts an Kohlenwasserstoffen (HC) im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils die NO2-Bildung des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils zumindest unter bestimmten Betriebsbedingungen in gewissem Umfang zu beeinflussen, insbesondere zu vermindern, ohne dass hierbei die Reinigungsfunktion der Abgasreinigungsanlage insgesamt in unerwünschtem Maße beeinträchtigt wird. Somit kann durch Erhöhung des HC-Anteils im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils der NO2-Gehalt im Abgas eingangsseitig des SCR-Katalysators begrenzt und insgesamt ein kritischer NO2-Gehalt im Abgas vermieden werden.
Generell ist unter einem oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteil jedes einer Abgasreinigung dienende Bauteil zu verstehen, welches zumindest eine Oxidation von NO unterstützt. Bei dem oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteil kann es sich beispielsweise um einen Oxidationskatalysator oder um einen Partikelfilter mit einer oxidationskatalytisch wirksamen Beschichtung oder um eine Kombination der genannten Bauteile handeln. Unter einem SCR-Katalysator wird wie üblich ein Katalysator verstanden, welcher eine Reduktion von NOx unter oxidierenden Bedingungen, insbesondere mittels Ammoniak (NH3) als selektivem Reduktionsmittel, katalysieren kann. Typischerweise handelt es sich um einen insbesondere eisenhaltigen zeolithischen SCR- Katalysator. Dabei ist eine NOx-Verminderung infolge einer katalysierten Reduktion von NOx mit HC in der Abgasreinigungsanlage generell und insbesondere durch den SCR- Katalysator nicht oder nur zu einem vernachlässigbaren Umfang vorhanden.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der maßgebende NO2- Schwellenwert, ab welchem eine Erhöhung des HC-Anteils im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils vorgesehen ist, als NO2/NOx- Konzentrationsverhältnis eingangsseitig des SCR-Katalysators und/oder als NO2-Gehalt ausgangsseitig des SCR-Katalysators festgelegt. Die entsprechenden betriebspunktabhängigen Werte können vorgehaltenen Kennfeldern entnommen oder auch direkt messtechnisch gewonnen sein. Durch eine entsprechende Erhöhung des HC-Anteils im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils lässt sich typischerweise der NO2-Gehalt im Abgas sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig des SCR-Katalysators beeinflussen, ohne den NOx-Umsatz selbst zu beeinträchtigen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, bei einer modellbasiert oder messtechnisch festgestellten Überschreitung eines vorgebbaren Grenzwertes von z.B. 3 ppm für die NO2- Konzentration im Abgas ausgangsseitig des SCR-Katalysators eine Erhöhung des HC- Anteils im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils derart vorzunehmen, dass der Grenzwert wieder unterschritten wird. Analog kann vorgesehen sein, bei einer modellbasiert oder messtechnisch festgestellten Überschreitung eines vorgebbaren Grenzwertes von z.B. 50 % für das NO2/NOx-Konzentrationsverhältnis eingangsseitig des SCR-Katalysators eine Erhöhung des HC-Anteils im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils derart vorzunehmen, dass der Grenzwert wieder unterschritten wird.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist eine Kennlinie für eine Korrelation von Kohlenwasserstoffanteil im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils und NOx-Umsatz des SCR-Katalysators vorgehalten und bei der Erhöhung des Kohlenwasserstoffanteils wird für diesen ein Wert eingestellt, der entsprechend der Kennlinie einem vorgebbaren NOx-Umsatz zugeordnet ist. Infolge der vorgehaltenen Kennlinie ist es vorteilhafterweise ermöglicht, eine Beeinträchtigung des NOx- Umsatzes am SCR-Katalysator besonders sicher zu vermeiden.
Soll eine Erhöhung des HC-Anteils stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils vorgenommen werden, um den NO2-Gehalt im Abgas zu begrenzen bzw. zu vermindern, so ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, den HC-Anteil auf einen Wert einzustellen, der entsprechend der Kennlinie so gewählt ist, dass ein Grenzwert unterschritten wird, oberhalb dem ein zunehmender Kohlenwasserstoffanteil im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils mit einem abnehmenden NOx-Umsatz des SCR-Katalysators korreliert.
Besonders zuverlässig über die Gebrauchsdauer der Abgasreinigungsanlage lässt sich eine Beeinträchtigung des NOx-Umsatzes als Folge einer Erhöhung des HC-Gehalts vermeiden, wenn in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens von Zeit zu Zeit eine Überprüfung und gegebenenfalls eine Adaptierung der Kennlinie an im Laufe der Zeit erfolgte Veränderungen durchgeführt wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen veranschaulicht und werden nachfolgend beschrieben. Dabei sind die vorstehend genannten und nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Merkmals- kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockbild eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors mit einer angeschlossenen Abgasreinigungsanlage mit einem SCR-Katalysator und einem stromauf angeordneten oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteil,
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Temperaturabhängigkeit des ausgangsseitig eines oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils vorhandenen Konzentrationsverhältnisses von NO2 und NOx im Abgas,
Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines typischerweise ausgangsseitig eines oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteil vorhandenen Konzentrationsverhältnisses von NO2 und NOx in Abhängigkeit vom HC-Gehalt eingangsseitig des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils,
Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung einer typischerweise vorhandenen Abhängigkeit des NOx-Umsatzes eines SCR-Katalysators vom eingangsseitigen Konzentrationsverhältnis von NO2 und NOx im Abgas und
Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung der für eine Abgasreinigungsanlage nach Fig. 1 typischerweise vorhandenen Abhängigkeit des NOx-Umsatzes des SCR- Katalysators vom HC-Gehalt stromauf eines vorgeschalteten oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils.
Fig. 1 zeigt beispielhaft ein schematisches Blockbild eines Verbrennungsmotors 1 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs mit zugehöriger Abgasreinigungsanlage 28. Der Verbrennungsmotor 1 ist vorzugsweise als luftverdichtende Brennkraftmaschine, nachfolgend vereinfacht als Dieselmotor bezeichnet, ausgebildet. Das vom Dieselmotor 1 ausgestoßene, typischerweise mehr oder weniger stark sauerstoffhaltige Abgas wird von einer Abgasleitung 2 aufgenommen und durchströmt nacheinander einen Oxidations- katalysator 3, einen Partikelfilter 4 und einen NOx-Reduktionskatalysator 5. Dem NOx- Reduktionskatalysator 5 ist bevorzugt ein nicht dargestellter zweiter Oxidationskatalysator als so genannter Sperrkatalysator zur Oxidation von durch den NOx-Reduktionskatalysator 5 schlüpfendem Reduktionsmittel nachgeschaltet. Oxidationskatalysator 3 und Partikelfilter 4 können eng benachbart in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Bevorzugt ist eine Anordnung von Oxidationskatalysator 3, Partikelfilter 4, NOx-Reduktionskatalysator 5 und gegebenenfalls vorhandenem Sperrkatalysator in einem gemeinsamen Gehäuse, womit gleichzeitig ein Schalldämpfer gebildet ist. Der Partikelfilter 4 ist vorzugsweise mit einer einen Rußabbrand und/oder einer NO-Oxidation fördernder kata- lytischen Beschichtung versehen. Insofern stellen Oxidationskatalysator 3 und Partikelfilter 4 jeweils für sich oder auch als gemeinsame Baueinheit betrachtet, ein oxidations- katalytisch wirksames Abgasreinigungsbauteil im Sinne der Erfindung dar.
Zur Beheizung des Oxidationskatalysators 3 bzw. des Abgases kann wie dargestellt eine Heizeinrichtung 26 eingangsseitig des Oxidationskatalysators 3 in der Abgasleitung 2 angeordnet sein. Die Heizeinrichtung 26 kann als elektrisches Heizelement oder auch als ein Wärme liefernder Reformer oder Vorverbrenner ausgebildet sein. Eine Ausführung als Einspritzeinrichtung von Kraftstoff, der bei Oxidation am nachfolgenden Oxidationskatalysator 3 eine Abgasaufheizung bewirkt, ist ebenfalls möglich. Eine Aufheizung des Abgases kommt insbesondere bei einer erzwungenen Regeneration des Partikelfilters 4 durch Rußabbrand in Betracht. Zur Feststellung der Notwendigkeit einer solchen Regeneration ist dem Partikelfilter 4 ein Differenzdrucksensor 22 zugeordnet, welcher ein bezüglich einer Partikelbeladung auswertbares Signal liefert. Ferner ist ein Abgasturbolader 6 vorgesehen, dessen Turbine vom Abgasstrom angetrieben wird und dessen Verdichter über eine Ansaugluftleitung 7 angesaugte Luft über eine Luftzufuhrleitung 11 dem Dieselmotor
I zuführt. Der Abgasturbolader 6 ist vorzugsweise als so genannter VTG-Lader mit einer variablen Einstellung seiner Turbinenschaufeln ausgebildet.
Zur Einstellung der dem Dieselmotor 1 zugeführten Luftmenge ist in der Luftzufuhrleitung
I I eine Drosselklappe 12 angeordnet. Zur Reinigung der Ansaugluft bzw. zur Messung der Ansaugluftmenge sind ein Luftfilter 8 bzw. ein Luftmassenmesser 9 in der Ansaugluftleitung 7 vorgesehen. Ein in der Luftzufuhrleitung angeordneter Ladeluftkühler 10 dient zur Kühlung der verdichteten Ansaugluft. Weiterhin ist eine nicht dargestellte, über ein Abgasrückführventil einstellbare Abgasrückführung vorgesehen, mit welcher eine vorgebbare Menge rückgeführten Abgases der Ansaugluft zugegeben werden kann.
Stromauf des NOx-Reduktionskatalysators 5 ist eine Zugabestelle mit einer Dosiereinheit 27 zur Zugabe eines Reduktionsmittels in das Abgas angeordnet. Die Versorgung der Dosiereinheit 27 mit dem Reduktionsmittel erfolgt aus einem hier nicht dargestellten Behälter. Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem Reduktionsmittel um wässrige Harnstofflösung handelt, die dem Abgas über die Dosiereinheit 27 dosiert zugegeben wird. Im heißen Abgas wird durch Thermolyse und/oder Hydrolyse NH3 freigesetzt, welches selektiv bezüglich der Reduktion von im Abgas enthaltenen NOx wirkt. Dementsprechend ist vorliegend der NOx-Reduktionskatalysators 5 als klassischer SCR-Katalysator auf V2O5ZWO3-BaSiS oder als Zeolith-beschichteter, geträgerter SCR- Katalysator ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch auch bei Dosierung anderer Reduktionsmittel in freier oder gebundener Form mit Vorteil anwendbar.
Zur Steuerung des Betriebs der Abgasreinigungsanlage 28 sowie des Dieselmotors 1 ist eine in Fig. 1 nicht dargestellte Steuereinheit vorgesehen. Die Steuereinheit erhält Informationen über Betriebszustandsgrößen des Dieselmotors 1 und der Abgasreinigungsanlage 28. Informationen über Motorbetriebsgrößen können z.B. ein abgegebenes Drehmoment oder eine Drehzahl betreffen. Die Steuereinheit umfasst vorzugsweise eine Recheneinheit und eine Speichereinheit sowie eine Ein-Ausgabe- einheit. Dadurch ist die Steuereinheit in der Lage, komplexe Signalverarbeitungsvorgänge vorzunehmen und den Betrieb des Dieselmotors 1 sowie der Abgasreinigungsanlage 28 zu erfassen und zu steuern bzw. zu regeln. Hierfür notwendige Kennfelder sind vorzugsweise in der Speichereineinheit abgelegt, wobei auch eine adaptive Anpassung der Kennfelder vorgesehen sein kann. Die Kennfelder betreffen hauptsächlich die maßgeblichen Zustandsgrößen des Abgases, wie Massenstrom, Rohemission, Temperatur in Abhängigkeit der Betriebszustandsgrößen des Dieselmotors 1 wie Last, Drehzahl, Luftverhältniszahl etc. Ferner sind Kennfelder für die maßgeblichen Zustandsgrößen des Oxidationskatalysators 3, des Partikelfilters 4 und des SCR-Katalysators 5 vorgesehen.
Hinsichtlich des SCR-Katalysators 5 betreffen diese Kennfelder insbesondere den NOx- Umsatz bzw. den Wirkungsgrad in Bezug auf den NOx-Umsatz und die NH3-Speicher- fähigkeit in Abhängigkeit von den hierfür maßgebenden Einflussgrößen, insbesondere in Abhängigkeit vom Konzentrationsverhältnis von NO2 und NOx im Abgas. Für den Oxidati- onskatalysator 3 sind Kennlinien oder Kennfelder betreffend die Temperatur- und Durchsatzabhängigkeit seines Umsatzvermögens bzw. seiner Anspringtemperatur, insbesondere in Abhängigkeit von seinem Alterungszustand vorgesehen. Für den Partikelfilter 4 sind Kennlinien und Kennfelder betreffend seine Partikelbeladung in Abhängigkeit vom Abgasdruck bzw. vom Druckverlust sowie Kennfelder betreffend die Oxidation von angesammelten Rußpartikeln durch im Abgas enthaltenes NO2 vorgesehen.
Die Erfassung von Betriebszuständen des Dieselmotors 1 sowie der Abgasreinigungsanlage 28 und der zugeordneten Einheiten erfolgt vorzugsweise wenigstens teilweise mittels geeigneter Sensoren. Beispielhaft sind in Fig. 1 Drucksensoren 13 und 15 für einen Druck vor dem Verdichter und einen Druck vor der Turbine des Turboladers 6 sowie Temperatursensoren 14, 16, 18, 19, 21 , 23 und 24 für jeweils eine Temperatur nach dem Ladeluftkühler 10, vor der Turbine, vor dem Oxidationskatalysator 3, vor und nach dem Partikelfilter 4 sowie vor und nach dem SCR-Katalysator 5 dargestellt. Weitere Sensoren, insbe- sondere zur Erfassung von Abgaskomponenten können ebenfalls vorgesehen sein. Beispielsweise sind ein Lambdasensor 17 sowie Sensoren 20 und 25 für den Stickoxid- und/oder NH3-Gehalt im Abgas vorgesehen. Die Signale der Sensoren werden von der Steuereinheit verarbeitet, so dass die wesentlichen Zustandsgrößen jederzeit vorliegen und der Betriebspunkt des Dieselmotors 1 falls notwendig so verändert werden kann, dass ein optimaler Betrieb der Abgasreinigungsanlage 28 ermöglicht ist. Bevorzugt erfolgt eine rechnerische Modellierung des Verhaltens von Oxidationskatalysator 3, Partikelfilter 4 und SCR-Katalysator 5, welche auf die genannten Kennlinien und Kennfelder zurückgreift, wobei bevorzugt deren Adaption bei insbesondere alterungsbedingten Veränderungen vorgesehen ist. Dabei erfolgt ein laufendes Monitoring des Verhaltens mittels der vorgesehenen Sensoren.
Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird nachfolgend zunächst auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen.
Fig. 2 zeigt in einem Diagramm schematisch eine typischerweise gegebene Temperaturabhängigkeit eines ausgangsseitig des Oxidationskatalysators 3 vorhandenen Konzentrationsverhältnisses von NO2 und NOx im Abgas des mit Luftüberschuss betriebenen Dieselmotors 1. Wie ersichtlich, ergibt sich ein Maximum des NO2/NOx-Konzentrations- verhältnisses, welches typischerweise bei Temperaturen zwischen 200 0C und 300 ° bei Erreichen der vollen katalytischen Aktivität ausgebildet ist. Unterhalb der dem Maximum zugeordneten Temperatur ist eine NO2-Bildung aufgrund fehlender katalytischer Aktivität kinetisch gehemmt, während bei höheren Temperaturen eine zunehmende thermodyna- misch bedingte Limitierung der NO2-Bildung ein Absinken des NO2/NOx-Verhältnisses verursacht. Im Maximum beträgt das NO2/NOx-Konzentrationsverhältnis typischerweise annähernd eins, d.h. dass im Abgas ursprünglich vorhandenes NO nahezu vollständig zu NO2 oxidiert wurde.
Durch Oxidation von im Partikelfilter 4 abgelagertem Ruß durch NO2 kann ausgangsseitig des Partikelfilters 4 ein im Vergleich zum eingangsseitigen Wert verringertes NO2/NOx- Konzentrationsverhältnis vorhanden sein. Jedoch erfolgt diese Reaktion typischerweise erst bei Temperaturen oberhalb von etwa 350 0C, so dass insbesondere in einem Temperaturbereich zwischen 200 0C und 350 0C für Oxidationskatalysator 3 bzw. Partikelfilter 4 ein sehr hohes NO2/NOx-Konzentrationsverhältnis ausgangsseitig des Partikelfilters 4 vorliegen kann. Im Falle eines mit einer oxidationskatalytisch wirksamen Beschichtung versehenen Partikelfilters 4 ist dieses gegebenenfalls noch erhöht bzw. die NO2- Anreicherungsgrenze zu niedrigeren Temperaturen verschoben. Hohe NOx-Anteile im Abgas sind jedoch allgemein kritisch, wenn diese beispielsweise infolge einer temperatur- oder alterungsbedingt niedrigen katalytischen Aktivität des SCR-Katalysators 5 nicht ausreichend vermindert werden können und daher NOx an die Umgebung abgegeben wird. Unter den beschriebenen Umständen ist dabei zudem der NO2-Anteil vergleichsweise hoch, was besonders unerwünscht ist.
Wird eingangs- oder ausgangsseitig des SCR-Katalysators 5 ein zu hoher NO2-Gehalt bzw. ein zu hohes N02/NOx-Konzentrationsverhältnis festgestellt, so wird dem erfindungsgemäß begegnet, indem eingangsseitig des Oxidationskatalysators 3 der HC-Anteil im Abgas über den normalen Wert hinaus angehoben wird. Dadurch wird eine NO2- Bildung infolge von NO-Oxidation im Oxidationskatalysator 3 bzw. im Partikelfilter 4 behindert bzw. vermindert, wie durch das in Fig. 3 dargestellte Diagramm verdeutlicht ist. Dieses zeigt beispielhaft und lediglich schematisch eine typischerweise gegebene Abhängigkeit eines ausgangsseitig des Partikelfilters 4 vorhandenen Konzentrationsverhältnisses von NO2 und NOx im Abgas vom HC-Anteil im Abgas stromauf des Oxidationskatalysators. Wie ersichtlich, ergeben sich bei zunehmendem HC-Anteil abnehmende NO2/NOx-Konzentrationsverhältnisse.
Die Erhöhung des HC-Anteil im Abgas erfolgt bevorzugt durch Aktivierung einer späten Kraftstoffnacheinspritzung in die Brennräume des Dieselmotors 1 oder durch Aktivierung einer Einrichtung zur Sekundäreinspritzung von Kraftstoff in die Abgasleitung 2. Ein Bedarf hierzu wird durch messtechnische oder modellbasierte Ermittlung und Bewertung des NO2-Gehalts bzw. des NO2/NOx-Konzentrationsverhältnisses festgestellt. Hierzu wird bevorzugt auf abgespeicherte Kennlinien bzw. -Kennfelder betreffend den NO2-Gehalt im Abgas beeinflussende Bauteileigenschaften und Betriebsgrößen zurückgegriffen. Die entsprechenden Kennlinien bzw. -Kennfelder werden beispielsweise von der Steuereinheit für Oxidationskatalysator 3, Partikelfilter 4 und SCR-Katalysator 5 vorgehalten und werden vorzugsweise in Abhängigkeit einer modellbasiert oder messtechnisch ermittelten Alterung dieser Bauteile adaptiert und auf allfällige, im Laufe der Zeit auftretende Veränderungen angepasst.
Das im Abgas ausgangsseitig des Partikelfilters 4 und somit eingangsseitig des SCR- Katalysators 5 im Abgas vorhandene NO2/NOx-Konzentrationsverhältnis im Abgas hat typischerweise Einfluss auf die NOx-Umsatzfähigkeit des SCR-Katalysators 5. Im Diagramm von Fig. 4 sind diese Verhältnisse schematisch dargestellt. Wie ersichtlich, nimmt der NOx-Umsatz ausgehend von niedrigen NO2/NOx-Konzentrationsverhältnissen mit zunehmendem N02/NOx-Konzentrationsverhältnis zunächst zu und bleibt bei weiter zunehmendem NO2/NOx-Konzentrationsverhältnis annähernd konstant und maximal. Dabei wird davon ausgegangen, dass der SCR-Katalysator 5 in Bezug auf die Reduktionsmittelzufuhr optimal und wenigstens annähernd schlupffrei betrieben wird. Charakteristischerweise kann ab einem NO2/NOx-Konzentrationsverhältnis von etwa 0,5 mit zunehmendem NO2-Anteil keine signifikante Erhöhung des NOx-Umsatzes mehr erzielt werden. Die im Diagramm von Fig. 4 dargestellte Abhängigkeit ist typischerweise bei vergleichsweise niedrigen Abgastemperaturen im Bereich von 180 0C und 350 0C, insbesondere bei etwa 200 0C, und Abgasraumgeschwindigkeiten von 50000 1/h oder mehr besonders stark ausgeprägt.
Aufgrund der erläuterten Verhältnisse wird zur Erzielung eines möglichst hohen NOx- Umsatzes ein NO2/NOx-Konzentrationsverhältnis von etwa 0,5 beim Betrieb der Abgasreinigungsanlage 28 und insbesondere bei Temperaturen des SCR-Katalysators 5 von weniger als etwa 350 0C angestrebt. Bei einem höheren NO2/NOx-Konzentrationsverhält- nis besteht unter bestimmten Bedingungen die Gefahr eines unvollständigen Umsatzes von NO2. Falls bei Überschreiten des oder der vorgebbaren maßgeblichen NO2- Schwellenwerts oder der Schwellenwerte ein Bedarf zur Erhöhung des HC-Anteils im Abgas stromauf des Oxidationskatalysators 3 festgestellt wird, um den NO2-Gehalt im Abgas zu verringern, so wird die HC-Anreicherung des Abgases daher mengenmäßig bevorzugt so festgelegt, dass zwischen Oxidationskatalysator 3 und Partikelfilter 4 bzw. eingangsseitig des SCR-Katalysators 5 eine vorgebbares NO2/NOx-Konzentrationsver- hältnis, von bevorzugt etwa 0,5 resultiert.
Die Einstellung eines geeigneten HC-Anteils im Abgas zur Einhaltung eines maximalen NO2-Gehalts für möglichst hohen und von NO2-Schlupf freien NOx-Umsatz des SCR- Katalysators 5 ist von den Betriebsbedingungen wie Abgastemperatur und Abgasdurch- satz abhängig. Insbesondere besteht eine Abhängigkeit von der Katalysatoralterung. Im Diagram von Fig. 5 ist beispielhaft eine vom Alterungszustand des Oxidationskatalysators 3 bzw. der oxidationskatalytisch wirksamen Beschichtung des Partikelfilters 4 abhängige Korrelation von NOx-Umsatz des SCR-Katalysators 5 und einem stromauf des Oxidationskatalysator 3 im Abgas vorhandenen HC-Gehalt schematisch dargestellt. Die entsprechenden Kennlinien zeigen als typischen Verlauf einen annähernd konstanten und maximalen NOx-Umsatz bei niedrigen HC-Anteilen des Abgases. Mit ansteigendem HC- Anteil wird typischerweise an einem von der Alterung des Oxidationskatalysators 3 und/oder der oxidationskatalytisch wirksamen Beschichtung des Partikelfilters 4 abhän- gigen Punkt 50, 51 , 52 ein Absinken des N Ox- Umsatzes bei ansonsten unveränderten Bedingungen festgestellt. Charakteristisch ist insbesondere bei vergleichsweise niedrigen Abgastemperaturen im Bereich von 180 0C und 350 0C und Abgasraumgeschwindigkeiten von etwa 50000 1/h oder mehr ein mehr oder weniger scharfes und beispielsweise mittels einer geeigneten NOx-Sensorik detektierbares Abknicken der Kennlinien. Am Knickpunkt ist typischerweise ein NO2/NOx-Konzentrationsverhältnis von etwa 0,5 eingangsseitig des SCR-Katalysators 5 vorhanden, während links vom Knickpunkt höhere NO2/NOx-Konzentrationsverhältnisse bzw. höhere und gegebenenfalls kritische NO2- Gehalte vorhanden sind. Mittels zuvor empirisch ermittelter Vergleichskennlinien kann einem jeweiligen Knickpunkt 50, 51 , 52 ein entsprechender HC-Gehalt zugeordnet werden. Wird ein Überschreiten eines kritischen NO2-Gehalts im Abgas erkannt, kann daher durch Erhöhung des HC-Anteils im Abgas stromauf des Oxidationskatalysators 3 entsprechend eines für den jeweiligen Knickpunkt maßgeblichen Werts der NO2-Gehalt ohne Verringerung des NOx-Umsatzes vermindert werden.
Bevorzugt stehen Kennlinien entsprechend Fig. 5 der Steuereinheit für unterschiedliche Abgasbedingungen und/oder Alterungszustände von Oxidationskatalysator 3, Partikelfilter 4 und/oder SCR-Katalysator 5 zur Verfügung. Es kann jedoch auch lediglich eine für den jeweiligen Neuzustand maßgebende Kennlinie vorgesehen sein, welche von Zeit zu Zeit adaptiert wird. Hierzu wird vorzugsweise wie folgt vorgegangen.
Bei normalem Betrieb des Dieselmotors 1 wird der SCR-Katalysator 5 mit Ammoniak bzw. Harnstofflösung vorzugsweise unter Rückgriff auf eine modellbasierten Steuerung bzw. Regelung derart versorgt, dass sich ein maximaler NOx-Umsatz bei gleichzeitiger Einhaltung eines vorgebbaren Grenzwerts für einen Ammoniakschlupf ergibt. Wird ein Betriebspunkt mit vorgebbaren Betriebsparametern festgestellt, so wird der HC-Gehalt des Abgases eingangsseitig des Oxidationskatalysators 3 schrittweise mit vorgebbarem zeitlichen Abstand um vorgebbare Mengen bis zu einer vorgebbaren Höchstmenge erhöht. Dies erfolgt bevorzugt durch Aktivierung einer späten Kraftstoffnacheinspritzung in die Brennräume des Dieselmotors 1 oder durch Aktivierung einer Einrichtung zur Sekundäreinspritzung von Kraftstoff in die Abgasleitung 2. Mittels des von der Steuereinheit ermittelbaren Abgasdurchsatzes wird der jeweilige HC-Anteil im Abgas ermittelt.
Für jeden wie geschildert definiert eingestellten HC-Anteil im Abgas eingangsseitig des Oxidationskatalysators 3 wird ein zugeordneter NOx-Umsatz des SCR-Katalysators 5 ermittelt. Bevorzugt wird hierfür das Signal des Stickoxidsensors 25 und ein messtechnisch gewonnener oder anhand von Kennlinien gegebener Stickoxidgehalt stromauf des SCR-Katalysators 5 von der Steuereinheit ausgewertet. HC-Anteile und zugeordnete NOx-Umsätze werden wie oben anhand des Diagramms von Fig. 5 erläutert, in eine Kennlinie übertragen und abgespeichert. Nach Aufnahme der Kennlinie wird die Prüfroutine beendet und zu einem normalen Motorbetrieb ohne Nacheinspritzung oder Sekundäreinspritzung zurückgekehrt.
Die ermittelte Kennlinie für den NOx-Umsatz in Abhängigkeit des eingestellten HC-Anteils wird in Bezug auf einen ein Unterschreiten eines vorgebbaren NOx-Umsatzes zugeordneten HC-Anteil ausgewertet. Bevorzugt wird ein Kennwert HC* ermittelt, der den größten eingestellten HC-Anteil des Abgases angibt, bei welchem der festgestellte NOx-Höchst- umsatz um ein vorgebbares Maß unterschritten ist. Eine vorteilhafte alternative oder zusätzlich Auswertungsroutine umfasst eine rechnerische Ableitung der Kennlinie, d.h. die Ermittlung der Kennliniensteigung. Dabei tritt ein abknickendes Verhalten einer Kennlinie gemäß Fig. 5 durch einen Sprung deutlicher in Erscheinung, was die Auswertungszuverlässigkeit und -Genauigkeit verbessert. Als Kennwert HC* wird in diesem Fall ein Unterschreiten eines vorgebbaren Werts für die Kenniiniensteigung definiert.
Ist ein gegebenenfalls hinsichtlich einer statistischen Sicherheit überprüfter Kennwert HC* ermittelt, wird diesem ein Alterungszustand des Oxidationskatalysator 3 und/oder der oxidationskatalytisch wirksamen Beschichtung des Partikelfilters 4 in Form eines Alterungsfaktors AF zugeordnet.
Dies ermöglicht wiederum eine Anpassung einer Dosierung von Reduktionsmittel zur NOx-Verminderung am SCR-Katalysator 5 hinsichtlich Menge und unterer Freigabetemperatur an die alterungsbedingt geänderte Bereitstellung von NO2. Weiterhin ist es vorgesehen, eine alterungsbedingt verminderte Menge von bereitgestelltem NO2 in ein Umsatzmodell für den NOx-Umsatz des SCR-Katalysators 5 und/oder in ein Rußbeladungsmodell des Partikelfilters 4 einfließen zu lassen. Dadurch kann eine gegebenenfalls notwendige Verkürzung von Zeitintervallen für erzwungene Partikelfilterregenerationen optimal festgelegt werden. Gleichfalls vorgesehen ist es, eine aufgrund einer festgestellten Alterung verminderte Anspringtemperatur zur Oxidation von Kraftstoff bzw. HC bei einer Festelegung einer Freigabetemperatur für eine HC- bzw. Kraftstoffsekundärzugabe für eine erzwungene Partikelfilterregeneration anzupassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine (1 ), in deren Abgasstrang (2) ein oxidationskatalytisch wirksames Abgasreinigungsbauteil (3) stromauf eines SCR-Katalysators (5) angeordnet ist, wobei ein Stickstoffdioxid-Gehalt im Abgas beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines vorgebbaren Stickstoffdioxid-Schwellenwerts im Abgas der Stickstoffdioxid-Gehalt vermindert wird, indem ein Kohlenwasserstoffanteil im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils (3) erhöht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stickstoffdioxid-Schwellenwert als NO2/NOx-Konzentrationsverhältnis eingangs- seitig des SCR-Katalysators (5) und/oder als Stickstoffdioxid-Gehalt ausgangsseitig des SCR-Katalysators (5) festgelegt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kennlinie für eine Korrelation von Kohlenwasserstoffanteil im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils (3) und NOx-Umsatz des SCR-Katalysators (5) vorgehalten ist und bei der Erhöhung des Kohlenwasserstoffanteils für diesen ein Wert eingestellt wird, der entsprechend der Kennlinie einem vorgebbaren NOx-Umsatz zugeordnet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenwasserstoffanteil auf einen Wert eingestellt wird, der entsprechend der Kennlinie so gewählt ist, dass ein Grenzwert unterschritten wird, oberhalb dem ein zunehmender Kohlenwasserstoffanteil im Abgas stromauf des oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteils (3) mit einem abnehmenden NOx-Umsatz des SCR-Katalysators (5) korreliert.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass von Zeit zu Zeit eine Überprüfung und gegebenenfalls eine Adaptierung der Kennlinie an im Laufe der Zeit erfolgte Veränderungen durchgeführt wird.
PCT/EP2009/006436 2008-09-26 2009-09-04 Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungsanlage mit einem scr-katalysator WO2010034402A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008049099A DE102008049099A1 (de) 2008-09-26 2008-09-26 Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage mit einem SCR-Katalysator
DE102008049099.7 2008-09-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010034402A1 true WO2010034402A1 (de) 2010-04-01

Family

ID=40621379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/006436 WO2010034402A1 (de) 2008-09-26 2009-09-04 Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungsanlage mit einem scr-katalysator

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008049099A1 (de)
WO (1) WO2010034402A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008049099A1 (de) * 2008-09-26 2009-06-10 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage mit einem SCR-Katalysator
US20110023469A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 International Engine Intellectual Property Company, Llc Heating exhaust gas for diesel particulate filter regeneration
KR101048144B1 (ko) 2009-11-02 2011-07-08 기아자동차주식회사 배기 시스템
JP5366988B2 (ja) * 2011-02-09 2013-12-11 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP5787083B2 (ja) * 2011-11-14 2015-09-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE102014002037A1 (de) * 2014-02-13 2015-08-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh NO2 Sichtbarkeitsregelung für passiv regenerierende DPF Systeme
DE102015004940A1 (de) * 2015-04-17 2015-10-22 Mtu Friedrichshafen Gmbh Anordnung und Verfahren

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1154130A1 (de) * 2000-05-12 2001-11-14 OMG AG & Co. KG Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden und Russpartikeln aus dem mageren Abgas eines Verbrennungsmotors und Abgasreinigungssystem hierfür
US20060288691A1 (en) * 2005-06-23 2006-12-28 Coleman Gerald N Exhaust after-treatment system with in-cylinder addition of unburnt hydrocarbons
US7469531B2 (en) * 2006-09-20 2008-12-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to control injection of a reductant into an exhaust gas feedstream
DE102008049099A1 (de) * 2008-09-26 2009-06-10 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage mit einem SCR-Katalysator

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9802504D0 (en) 1998-02-06 1998-04-01 Johnson Matthey Plc Improvements in emission control

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1154130A1 (de) * 2000-05-12 2001-11-14 OMG AG & Co. KG Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden und Russpartikeln aus dem mageren Abgas eines Verbrennungsmotors und Abgasreinigungssystem hierfür
US20060288691A1 (en) * 2005-06-23 2006-12-28 Coleman Gerald N Exhaust after-treatment system with in-cylinder addition of unburnt hydrocarbons
US7469531B2 (en) * 2006-09-20 2008-12-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to control injection of a reductant into an exhaust gas feedstream
DE102008049099A1 (de) * 2008-09-26 2009-06-10 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage mit einem SCR-Katalysator

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008049099A1 (de) 2009-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2326809B1 (de) Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungsanlage mit einem scr-katalysator und einem vorgeschalteten oxidationskatalytisch wirksamen abgasreinigungsbauteil
EP2181258B1 (de) Betriebs- und diagnoseverfahren für ein scr-abgasnachbehandlungssystem
EP2310112B1 (de) Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungsanlage mit einem scr-katalysator
DE102005062120B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Abgasnachbehandlungssystems
DE102013209487B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
EP2307676B1 (de) Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungsanlage mit einem scr-katalysator
WO2010034402A1 (de) Verfahren zum betreiben einer abgasreinigungsanlage mit einem scr-katalysator
WO2009043425A1 (de) Verfahren zur verminderung der emission von stickstoffdioxid bei einem kraftfahrzeug mit einer mager betriebenen brennkraftmaschine
DE102011004557A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
EP3167171B1 (de) Verfahren zum betreiben einer reduktionsmitteldosierung eines scr-katalysatorsystems sowie entsprechendes scr-katalysatorsystem
DE102014112170B4 (de) Abgasbehandlungssystem, hardwaresteuermodul und verfahren zum steuern eines abgasbehandlungssystems
EP2923048B1 (de) Verfahren zum überwachen der bildung von stickstoffdioxid an einem oxidationskatalysator und abgasanlage
EP2870333B1 (de) Verfahren zur bestimmung von reduktionsmittelschlupf
DE102011101174A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Abgasreinigungssystems
DE102013209481B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102010003324A1 (de) Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Partikelfilters
DE102008064606A1 (de) Funktionsanpassung einer Abgasreinigungsvorrichtung
DE102014018225A1 (de) Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Ermitteln einer Menge eines Reduktionsmittels für die Abgasnachbehandlung
EP4095364A1 (de) Verfahren zum betreiben einer verbrennungskraftmaschine
WO2013185862A1 (de) Verfahren zum betreiben einer abgasanlage eines kraftwagens sowie abgasanlage für eine verbrennungskraftmaschine eines kraftwagens
DE102013200623A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Partikelfilters
AT521310B1 (de) Verfahren zur regelung eines abgasnachbehandlungssystems
DE112013003885B4 (de) Verfahren und System zum Festlegen einer Sensorfunktion für einen PM-Sensor
DE102015003126B4 (de) Verfahren zur Diagnose einer Abgasanlage eines Fahrzeugs und Abgasanlage
AT521449A1 (de) Verfahren zur Effizienzverbesserung eines SCR-Systems

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09778341

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09778341

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1