DE102013003701A1 - Method for controlling regeneration of particulate filter, involves setting air ratio for adjusting supply of hydrocarbon during regeneration of particulate filter, by which conversion of nitrogen oxides is takes place - Google Patents

Method for controlling regeneration of particulate filter, involves setting air ratio for adjusting supply of hydrocarbon during regeneration of particulate filter, by which conversion of nitrogen oxides is takes place Download PDF

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Abstract

The method involves connecting a particulate filter (18) with a catalytic converter (20) in downstream direction for the conversion of nitrogen oxides (NOx). The air ratio of the internal combustion engine (12) is set to a lean lambda value for adjusting supply of the hydrocarbon to the upstream of the catalytic converter, during the regeneration of the particulate filter, by which the conversion of nitrogen oxides is takes place in the exhaust gas of the internal combustion engine along the downstream of the catalytic converter. An independent claim is included for exhaust system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Regeneration eines in einer Abgasanlage einer fremdgezündete Brennkraftmaschine (Ottomotor) angeordneten Partikelfilters. Die Erfindung betrifft ferner eine Abgasanlage, die zur Ausführung des Verfahrens eingerichtet ist.The invention relates to a method for controlling a regeneration of a particulate filter arranged in an exhaust system of a spark-ignition internal combustion engine (gasoline engine). The invention further relates to an exhaust system, which is set up for carrying out the method.

In dem Bestreben, Schadstoffemissionen von Brennkraftmaschinen zu senken, werden üblicherweise motorische Maßnahmen zu Verminderung der Rohemissionen ergriffen. Um die dennoch nicht vollständig vermeidbaren Rohemissionen effektiv nachmotorisch umzusetzen, werden darüber hinaus Katalysatoren und andere Abgasreinigungskomponenten in den Abgasanlagen verbaut. Katalysatoren umfassen einen vom Abgas durchströmbaren Träger, zum Beispiel einen keramischen Monolithen oder Metallträger, mit einer, ein katalytisch aktives Material enthaltenden Beschichtung. Das katalytische Material bestimmt sich nach Art der umzusetzenden Schadstoffe. Oxidationskatalysatoren konvertieren gezielt unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) sowie Kohlenmonoxid (CO). Reduktionskatalysatoren, die Stickoxide (NOx) umsetzen, kommen bei Dieselmotoren und vorwiegend mager betriebenen Ottomotoren zum Einsatz. Darüber hinaus sind Drei-Wege-Katalysatoren bekannt, welche die Funktion von Oxidations- und Reduktionskatalysatoren vereinen und somit alle drei Komponenten katalytisch umsetzen. Da Drei-Wege-Katalysatoren ihre Konvertierungsleistung bezüglich aller drei Komponenten nur bei einem stöchiometrischen Luftverhältnis von λ = 1 erbringen, werden sie hauptsächlich bei vorwiegend stöchiometrisch betriebenen Ottomotoren eingesetzt.In an effort to reduce pollutant emissions from internal combustion engines, usually motor measures are taken to reduce the raw emissions. In order to effectively convert the non-completely avoidable raw emissions post-engine, catalysts and other emission control components are also installed in the exhaust systems. Catalysts comprise an exhaust gas-permeable carrier, for example a ceramic monolith or metal carrier, with a coating containing a catalytically active material. The catalytic material is determined by the type of pollutants to be converted. Oxidation catalysts convert specifically unburned hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO). Reduction catalysts that convert nitrogen oxides (NO x ) are used in diesel engines and predominantly lean-burn gasoline engines. In addition, three-way catalysts are known which combine the function of oxidation and reduction catalysts and thus convert all three components catalytically. Since three-way catalysts provide their conversion performance with respect to all three components only at a stoichiometric air ratio of λ = 1, they are mainly used in predominantly stoichiometric gasoline engines.

Neben den gasförmigen Schadstoffen in verbrennungsmotorischen Abgasen stehen auch partikuläre Bestandteile des Abgases (Ruß) im Fokus der Abgasnachbehandlungstechnologien. Dies gilt bereits seit langem für Dieselmotoren, während die Partikelentfernung aus ottomotorischen Abgasen erst in jüngerer Zeit diskutiert wird. So schreibt die kommende europäische Abgasnorm Euro 6 erstmalig einen Grenzwert für die Partikelanzahl (PN) für Ottomotoren vor. Dies wird zur Folge haben, dass in vielen Kraftfahrzeugmodellen der Einsatz eines Ottopartikelfilters (OPF) erforderlich sein kann. Grundsätzlich weisen Ottopartikelfilter den gleichen Aufbau wie Dieselpartikelfilter (DPF) auf.In addition to the gaseous pollutants in internal combustion engine exhaust gases, particulate components of the exhaust gas (soot) are also the focus of the exhaust aftertreatment technologies. This has long been true for diesel engines, while particle removal from engine exhaust gases has only recently been discussed. For example, the forthcoming European emission standard Euro 6 prescribes a limit value for the particle number (PN) for gasoline engines for the first time. This will have the consequence that in many motor vehicle models, the use of an Ottopartikelfilters (OPF) may be required. Essentially, gasoline filters have the same structure as diesel particulate filters (DPF).

Wenn auch in wesentlich geringerem Umfang als bei Dieselmotoren, erfolgt auch im Fahrbetrieb von Ottomotoren eine Beladung des Filters mit Ruß (Ottoruß). Damit der Abgasgegendruck nicht zu weit ansteigt, muss der Partikelfilter kontinuierlich oder periodisch regeneriert werden. Dies erfolgt insbesondere im Wege einer thermischen Oxidation der Rußpartikel, wozu neben einem ausreichenden Temperaturniveau gleichzeitig das Vorliegen eines ausreichenden Restsauerstoffgehalts im Abgas erforderlich ist. Da moderne Ottomotoren normalerweise ohne Sauerstoffüberschuss betrieben werden, nämlich bei einem im Wesentlichen stöchiometrischen Luftverhältnis (λ = 1), sind zur Bereitstellung des Sauerstoffs besondere Maßnahmen erforderlich. Hier kommen insbesondere die Magerverstellung des Motors (λ > 1) oder die Eindüsung von Sekundärluft in die Abgasanlage stromauf des Partikelfilters in Frage. Vorteil der Magerverstellung ist, dass dieses Verfahren keine zusätzlichen Bauteile erfordert und in den meisten Betriebspunkten ausreichende Sauerstoffmengen liefern kann. Jedoch können die im mageren Abgas vorhandenen Stickoxide (NOx) durch den bei stöchiometrisch betriebenen Ottomotoren verbauten Drei-Wege-Katalysator nicht oder nicht ausreichend konvertiert werden.Although to a much lesser extent than with diesel engines, a loading of the filter with soot (Ottoruss) also takes place when driving gasoline engines. So that the exhaust back pressure does not rise too far, the particle filter must be regenerated continuously or periodically. This is done in particular by way of thermal oxidation of the soot particles, which in addition to a sufficient temperature level at the same time the presence of a sufficient residual oxygen content in the exhaust gas is required. Since modern gasoline engines are normally operated without oxygen excess, namely at a substantially stoichiometric air ratio (λ = 1), special measures are required to provide the oxygen. Here, in particular, the lean adjustment of the engine (λ> 1) or the injection of secondary air into the exhaust system upstream of the particulate filter come into question. Advantage of the lean adjustment is that this method requires no additional components and can deliver sufficient oxygen levels in most operating points. However, the nitrogen oxides (NO x ) present in the lean exhaust gas can not be converted or not sufficiently converted by the three-way catalytic converter installed in stoichiometrically operated gasoline engines.

Aus DE 42 21 363 A1 ist eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Dieselmotor bekannt, welche einen porösen Körper, insbesondere in Form eines keramischen Filters oder porösen Metallfilters, aufweist und eine poröse Keramikpulverbeschichtung trägt. Vorzugsweise weist die Beschichtung ferner einen Katalysator auf, der zumindest ein Alkalielement sowie zumindest ein Seltenerdenelement und/oder zumindest ein Element der Gruppe Cu, Co, Mn und V enthält. Stromauf der Abgasreinigungsvorrichtung ist eine Einsprühdüse zur Zudosierung eines flüssigen Kohlenwasserstoffs, insbesondere von Dieselkraftstoff, angeordnet. Durch die Abgasreinigungsvorrichtung sollen Stickoxide des mageren Abgases mit dem zugeführten Kohlenwasserstoff umgesetzt werden. Zu diesem Zweck wird die zudosierte Kohlenwasserstoffmenge in Abhängigkeit von der im Abgas vorhandenen NOx-Menge bemessen.Out DE 42 21 363 A1 For example, an exhaust gas purification device for a diesel engine is known, which has a porous body, in particular in the form of a ceramic filter or porous metal filter, and carries a porous ceramic powder coating. Preferably, the coating further comprises a catalyst containing at least one alkali element and at least one rare earth element and / or at least one element of the group Cu, Co, Mn and V. Upstream of the exhaust gas purification device, a spray nozzle for metering in a liquid hydrocarbon, in particular diesel fuel, is arranged. By the exhaust gas purification device nitrogen oxides of the lean exhaust gas to be reacted with the supplied hydrocarbon. For this purpose, the metered amount of hydrocarbon is measured as a function of the amount of NO x present in the exhaust gas.

DE 10 2010 039 013 A1 schlägt eine Abgasanlage für einen Ottomotor vor, die einen Partikelfilter sowie einen nachgeschalteten Drei-Wege-Katalysator aufweist. Stromauf des Partikelfilters und stromab des Drei-Wege-Katalysators ist jeweils eine Lambdasonde angeordnet. Mittels der hinteren Lambdasonde wird während einer Regernation des Partikelfilters ein motorischer Lambdawert von λ = 1 eingeregelt. Dabei soll der im stöchiometrischen Abgas vorhandene Restsauerstoffanteil von 0,5 bis 0,7% ausreichen, um die oxidative Regeneration des Partikelfilters aufrechtzuerhalten. DE 10 2010 039 013 A1 proposes an exhaust system for a gasoline engine, which has a particulate filter and a downstream three-way catalyst. Upstream of the particulate filter and downstream of the three-way catalyst, a lambda probe is arranged in each case. By means of the rear lambda probe, a motor lambda value of λ = 1 is regulated during a regeneration of the particle filter. The residual oxygen content of 0.5 to 0.7% present in the stoichiometric exhaust gas should be sufficient to maintain the oxidative regeneration of the particulate filter.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Regeneration eines Partikelfilters eines Ottomotors bereitzustellen, das mit einem geringen konstruktiven Aufwand ausführbar ist und zudem eine flexible Steuerung des motorischen Luftverhältnisses erlaubt, beispielsweise zum Schutz vor Überhitzung.The present invention has for its object to provide a method for controlling a regeneration of a particulate filter of a gasoline engine, which is executable with a low design effort and also allows flexible control of the engine air ratio, for example, to protect against overheating.

Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf die Steuerung einer Regeneration eines Partikelfilters (Ottopartikelfilter) einer Abgasanlage einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine (Ottomotor), wobei dem Partikelfilter ein zumindest zur Konvertierung von Stickoxiden (NOx) ausgebildeter Katalysator nachgeschaltet ist. Das Verfahren sieht vor, während der Regeneration des Partikelfilters ein Luftverhältnis der Brennkraftmaschine auf einen mageren Lambdawert von λ > 1 einzustellen und stromauf des nachgeschalteten Katalysators dem Abgas der Brennkraftmaschine einen Kohlenwasserstoff zuzuführen, so dass in dem nachgeschalteten Katalysator eine Konvertierung von Stickoxiden erfolgt. The method according to the invention relates to the control of a regeneration of a particle filter (Otto particle filter) of an exhaust system of a spark-ignited internal combustion engine (gasoline engine), wherein the particle filter is followed by a catalyst designed at least for the conversion of nitrogen oxides (NO x ). During the regeneration of the particulate filter, the method sets an air ratio of the internal combustion engine to a lean lambda value of λ> 1 and supplies a hydrocarbon upstream of the downstream catalytic converter to the exhaust gas of the internal combustion engine so that nitrogen oxides are converted in the downstream catalytic converter.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht somit die motorische Bereitstellung eines ausreichenden Sauerstoffgehalts des Abgases zur thermischen oxidativen Regeneration des Partikelfilters vor. Dieses motorische Verfahren wird durch eine außermotorische Maßnahme ergänzt, nämlich durch die Zudosierung von Kohlenwasserstoff stromauf des nachgeschalteten Katalysators, um somit die Konvertierung von Stickoxiden des mageren motorischen Abgases zu ermöglichen. Auf diese Weise werden sämtliche, während der Regeneration emittierte, gesetzlich limitierte Schadstoffe wirkungsvoll nachbehandelt. Zudem erfordert die Zuführung von Kohlenwasserstoff in das Abgas einen vergleichsweise geringen konstruktiven Mehraufwand. Da die für die Konvertierung von Stickoxiden im nachgeschalteten Katalysator zugeführte Reduktionsmittelmenge an den motorischen Betrieb angepasst werden kann, erlaubt das Verfahren eine deutlich höhere Flexibilität und Regelgüte der motorischen Lambdaregelung gegenüber bekannten Verfahren.The method according to the invention thus provides for the motorized provision of a sufficient oxygen content of the exhaust gas for thermal oxidative regeneration of the particulate filter. This engine method is supplemented by an extra-engineered measure, namely by the addition of hydrocarbon upstream of the downstream catalyst, thus allowing the conversion of nitrogen oxides of lean engine exhaust gas. In this way, all legally limited pollutants emitted during regeneration are effectively treated. In addition, the supply of hydrocarbon in the exhaust gas requires a relatively small additional design effort. Since the amount of reducing agent supplied for the conversion of nitrogen oxides in the downstream catalyst can be adapted to the engine operation, the method allows a significantly higher flexibility and control quality of the engine lambda control over known methods.

Vorzugsweise wird dem Abgas ein flüssiger Kohlenwasserstoff zugeführt. Flüssige Kohlenwasserstoffe haben gegenüber gasförmigen den Vorteil, keine Druckbehälter zu erfordern, und sind zudem einfacher förder- und dosierbar. Bei dem zugeführten Kohlenwasserstoff handelt es sich vorzugsweise um den Kraftstoff, mit dem die Brennkraftmaschine betrieben wird. Auf diese Weise erübrigt sich ein zusätzlicher Tank für einen zusätzlichen Betriebsstoff des Systems.Preferably, a liquid hydrocarbon is supplied to the exhaust gas. Liquid hydrocarbons have the advantage over gaseous require no pressure vessels, and are also easier to pump and metered. The hydrocarbon supplied is preferably the fuel with which the internal combustion engine is operated. In this way, an additional tank for an additional fuel of the system is unnecessary.

Vorzugsweise ist der zumindest zur Konvertierung von Stickoxiden ausgebildete Katalysator ein Drei-Wege-Katalysator. Diese Ausgestaltung ist insofern vorteilhaft, da bei überwiegend stöchiometrisch betriebenen Ottomotoren zur Abgasreinigung ohnehin zumeist ein Drei-Wege-Katalysator vorhanden ist. Somit erfordert die katalytische Umsetzung der Stickoxide bei der mageren Regeneration des Partikelfilters keinen zusätzlichen Katalysator. Vielmehr deckt der ohnehin verbaute Drei-Wege-Katalysator den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine ab, einschließlich die Regenerationsphasen.Preferably, the catalyst formed at least for the conversion of nitrogen oxides is a three-way catalyst. This embodiment is advantageous in that in most cases a three-way catalytic converter is present in most of the stoichiometrically operated gasoline engines for exhaust gas purification. Thus, the catalytic conversion of the nitrogen oxides in the lean regeneration of the particulate filter requires no additional catalyst. Rather, the already built three-way catalytic converter covers the entire operating range of the internal combustion engine, including the regeneration phases.

Die Bemessung der zugeführten Kohlenwasserstoffmenge während der Regeneration des Partikelfilters erfolgt so, dass der nachgeschaltete Katalysator eine gewünschte Konvertierungsleistung zumindest bezüglich der Stickoxide erbringt. Im Falle eines nachgeschalteten Drei-Wege-Katalysators erfolgt die Bemessung der zugeführten Kohlenwasserstoffmenge vorzugsweise so, dass vor bzw. in dem Drei-Wege-Katalysator ein im Wesentlichen stöchiometrisches Luftverhältnis vorliegt. Bei einem stöchiometrischen Luftverhältnis von λ = 1, weisen Drei-Wege-Katalysatoren ihre höchste Konvertierungsleistung bezüglich der drei limitierten gasförmigen Abgaskomponenten – Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO) sowie Stickoxide (NOx) – auf.The dimensioning of the supplied amount of hydrocarbon during the regeneration of the particulate filter is such that the downstream catalyst provides a desired conversion performance, at least with respect to the nitrogen oxides. In the case of a downstream three-way catalyst, the metered amount of hydrocarbon is preferably carried out so that before or in the three-way catalyst, a substantially stoichiometric air ratio is present. At a stoichiometric air ratio of λ = 1, three-way catalysts have their highest conversion performance with respect to the three limited gaseous exhaust gas components - hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NO x ) - on.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine Regelung der zugeführten Kohlenwasserstoffmenge mittels einer dem Katalysator nachgeschalteten Lambdasonde. Somit wird die Regelgröße des gewünschten Luftverhältnisses, beispielsweise eines stöchiometrischen Luftverhältnisses, über die Kohlenwasserstoffmenge als Stellgröße der Regelstrecke geregelt, wobei das tatsächlich vorliegende Ist-Luftverhältnis durch die Lambdasonde erfasst und rückgekoppelt wird. Grundsätzlich kann die Lambdasonde für die Regelung des Luftverhältnisses auch zwischen der Zuführungsstelle des Kohlenwasserstoffs und dem Katalysator angeordnet sein. Jedoch ist dieses nicht bevorzugt, da vor dem Katalysator eine homogene Verteilung des Kohlenwasserstoffs im Abgas schwer zu erzielen ist. Da dem Katalysator zum Zweck seiner Überwachung im Wege der On-Board-Diagnose häufig ohnehin eine Lambdasonde nachgeschaltet ist, kann diese ohne konstruktiven Mehraufwand im erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung der Kohlenwasserstoffmenge eingesetzt werden.In a preferred embodiment of the invention, a control of the amount of hydrocarbon supplied by means of a catalyst downstream lambda probe. Thus, the control variable of the desired air ratio, for example, a stoichiometric air ratio, controlled by the amount of hydrocarbon as a control variable of the controlled system, wherein the actual actual air ratio is detected by the lambda probe and fed back. In principle, the lambda probe for the regulation of the air ratio can also be arranged between the feed point of the hydrocarbon and the catalyst. However, this is not preferred since it is difficult to achieve a homogeneous distribution of the hydrocarbon in the exhaust gas before the catalyst. Since the catalyst for the purpose of its monitoring by means of on-board diagnosis is often followed by a lambda probe anyway, this can be used without additional design effort in the inventive method for controlling the amount of hydrocarbon.

Eine Vorsteuerung der zugeführten Kohlenwasserstoffmenge, beispielsweise wenn die nachgeschaltete Lambdasonde ihre Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat, oder auch während der bereits erfolgenden Lambdaregelung zur Vorgabe eines Vorsteuerwerts, erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit der Parameter Abgasmassenstrom und Lambdawert stromab des Partikelfilters. Der Lambdawert stromab des Partikelfilters wird vorzugsweise mit einer weiteren Lambdasonde, die hinter dem Partikelfilter, jedoch vor der Zuführungsstelle des Kohlenwasserstoffs angeordnet ist, ermittelt. Der Vorsteuerwert der Kohlenwasserstoffmenge wird in diesem Fall aus gespeicherten Kennfeldern gelesen, die die erforderliche Kohlenwasserstoffmenge in Abhängigkeit von dem Abgasmassenstrom und dem Lambdawert abbilden, oder durch eine Berechnung der Werte aus Lambda und Abgasmassenstrom.A pilot control of the amount of hydrocarbon supplied, for example, when the downstream lambda probe has not yet reached its operating temperature, or during the already taking place lambda control to specify a pilot value, preferably takes place depending on the parameters exhaust gas mass flow and lambda value downstream of the particulate filter. The lambda value downstream of the particulate filter is preferably determined with a further lambda probe, which is arranged behind the particulate filter but before the feed point of the hydrocarbon. The pre-control value of the amount of hydrocarbon is read in this case from stored maps that map the required amount of hydrocarbon depending on the exhaust gas mass flow and the lambda value, or by calculating the values of lambda and exhaust gas mass flow.

In besonders bevorzugter Ausführung der Erfindung wird ein Verlauf der Regeneration des Partikelfilters anhand der stromauf und stromab des Partikelfilters vorliegenden Luftverhältnisse (Lambdawerte) überwacht. Aus den Lambdasignalen vor und nach dem Partikelfilter, welche durch entsprechend verbaute Lambdasonden erfasst werden können, und optional zusätzlich aus der Stellgröße der Kohlenwasserstoffdosierung lässt sich die dynamische Umsatzrate der Rußpartikeloxidation und/oder die insgesamt während der Regeneration umgesetzte Partikelmasse und/oder der Beginn und/oder das Ende der Regeneration bestimmen. Dies ermöglicht beispielsweise nach dem Regenerationsende ein rechtzeitiges Umschalten der Brennkraftmaschine auf ihr übliches, insbesondere stöchiometrisches Luftverhältnis und vermeidet einen unnötig langen Magerbetrieb der Brennkraftmaschine.In a particularly preferred embodiment of the invention, a course of the regeneration of Particle filter on the basis of the present upstream and downstream of the particulate filter air conditions (lambda values) monitors. From the lambda signals before and after the particulate filter, which can be detected by appropriately installed lambda probes, and optionally additionally from the manipulated variable of the hydrocarbon metering, the dynamic conversion rate of soot particle oxidation and / or the total mass of particulates converted during regeneration and / or the onset and / or or determine the end of the regeneration. This makes it possible, for example after the end of regeneration a timely switching the internal combustion engine to its usual, in particular stoichiometric air ratio and avoids an unnecessarily long lean operation of the internal combustion engine.

Zudem ermöglicht die Überwachung des Regenerationsverlaufs die sichere Vermeidung von Zuständen, bei welchen gasförmige Schadstoffe das Endrohr der Abgasanlage unkonvertiert verlassen könnten. Des weiteren erlaubt die Überwachung des Regenerationsverlaufs die Einleitung von Bauteilschutzmaßnahmen selbst bei hohen Rußbeladungen zu jeder Zeit der Regeneration. So ist in bevorzugter Ausführung vorgesehen, dass bei Überschreitung einer kritischen Umsatzrate im Partikelfilter während der Regeneration das Luftverhältnis der Brennkraftmaschine gesenkt wird, vorzugsweise auf einen stöchiometrischen Lambdawert von λ = 1. Auf diese Weise können thermische Schädigungen des Partikelfilters und/oder des nachgeschalteten Katalysators aufgrund der hohen Exothermie des Partikelabbrands verhindert werden.In addition, the monitoring of the regeneration process allows the safe avoidance of conditions in which gaseous pollutants could leave the tailpipe of the exhaust system unconverted. Furthermore, the monitoring of the regeneration process allows the initiation of component protection measures even at high soot loadings at any time of the regeneration. Thus, it is provided in a preferred embodiment that when exceeding a critical conversion rate in the particulate filter during regeneration, the air ratio of the internal combustion engine is lowered, preferably to a stoichiometric lambda value of λ = 1. In this way, thermal damage to the particulate filter and / or the downstream catalyst due the high exothermicity of Partikelabbrands be prevented.

Jedoch können auch bei niedrigen Umsatzraten im Partikelfilter während seiner Regeneration hohe Temperaturen im nachgeschalteten Katalysator entstehen, die durch die freigesetzte Wärmemenge bei dem katalytischen Umsatz der zugeführten Kohlenwasserstoffe erzeugt werden. Um einer solchen Überhitzung des Katalysators entgegenzuwirken, sieht eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung vor, dass bei Überschreitung einer kritischen Temperatur des nachgeschalteten Katalysators ebenfalls das Luftverhältnis der Brennkraftmaschine gesenkt wird, insbesondere auf einen stöchiometrischen Lambdawert von λ = 1. Da die Anfettung des motorischen Lambdawerts eine Absenkung der zugeführten Kohlenwasserstoffe vor dem nachgeschalteten Katalysator auslöst, werden somit der katalytische Umsatz im Katalysator und damit die freigesetzte Wärmemenge reduziert.However, even at low conversion rates in the particulate filter during its regeneration high temperatures can occur in the downstream catalyst, which are generated by the amount of heat released in the catalytic conversion of the supplied hydrocarbons. In order to counteract such an overheating of the catalytic converter, a further advantageous embodiment of the invention provides that, when a critical temperature of the downstream catalytic converter is exceeded, the air ratio of the internal combustion engine is also lowered, in particular to a stoichiometric lambda value of λ = 1. Since the enrichment of the engine lambda value a reduction of the supplied hydrocarbons before the downstream catalyst triggers, thus the catalytic conversion in the catalyst and thus the amount of heat released are reduced.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Abgasanlage, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Die Abgasanlage für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine umfasst einen Partikelfilter sowie einen diesem nachgeschalteten, zumindest zur Konvertierung von Stickoxiden ausgebildeten Katalysator, wobei stromauf des Katalysators eine Vorrichtung zur Zuführung von Kohlenwasserstoff in das Abgas angeordnet ist. Die Abgasanlage umfasst ferner eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise in die ohnehin vorhandene Motorsteuerung integriert.Another aspect of the present invention relates to an exhaust system, which is set up for carrying out the method according to the invention. The exhaust system for a spark-ignition internal combustion engine comprises a particle filter and a downstream, at least for the conversion of nitrogen oxides formed catalyst, wherein upstream of the catalyst, a device for supplying hydrocarbon is arranged in the exhaust gas. The exhaust system further comprises a control device which is set up to carry out the method according to the invention. The control device is preferably integrated in the already existing engine control.

Zur Steuerung des Verfahrens umfasst die Abgasanlage vorzugsweise eine oder mehrere in der Abgasanlage angeordnete Lambdasonden, insbesondere eine erste, stromauf des Partikelfilters angeordnete Lambdasonde und/oder eine zweite, stromab des Partikelfilters und stromauf der Vorrichtung zur Zuführung des Kohlenwasserstoffs angeordnete Lambdasonde und/oder eine dritte, stromab des Katalysators angeordnete Lambdasonde. Grundsätzlich können als Lambdasonden Sprungantwortlambdasonden oder Breitbandlambdasonden verwendet werden. Bevorzugt kommen hier Breitbandlambdasonden zum Einsatz. Vorteil solcher Breitbandlambdasonden, die eine Kennlinie ohne Sprung aufweisen, ist, dass sie eine Lambdaregelung auch im nichtstöchiometrischen Betrieb erlauben, während Sprungantwortlambdasonden lediglich im Bereich um λ = 1 ein verwertbares Signal liefern.For controlling the method, the exhaust system preferably comprises one or more lambda probes arranged in the exhaust system, in particular a first lambda probe arranged upstream of the particulate filter and / or a second lambda probe arranged downstream of the particulate filter and upstream of the device for supplying the hydrocarbon and / or a third , Lambda probe arranged downstream of the catalytic converter. In principle, lambda sensors can be used as step response lambda probes or broadband lambda probes. Preferably, broadband lambda probes are used here. The advantage of such broadband lambda probes, which have a characteristic curve without a jump, is that they allow lambda control even in non-stoichiometric operation, while step response lambda probes deliver a usable signal only in the range around λ = 1.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug, das eine Brennkraftmaschine sowie eine strömungstechnisch mit dieser verbundenen Abgasanlage gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.The invention also relates to a vehicle having an internal combustion engine and a fluidically connected thereto exhaust system according to the present invention.

Bei der Brennkraftmaschine handelt es sich vorzugsweise um einen im Wesentlichen stöchiometrisch betriebenen Ottomotor.The internal combustion engine is preferably a substantially stoichiometrically operated gasoline engine.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail in exemplary embodiments with reference to figures. Show it:

1 schematisch eine Abgasanlage gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und 1 schematically an exhaust system according to a first embodiment of the present invention and

2 schematisch eine Abgasanlage gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. 2 schematically an exhaust system according to a second embodiment of the present invention.

1 zeigt eine insgesamt mit 10 bezeichnete Abgasanlage, die strömungstechnisch mit einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine (Ottomotor) 12 verbunden ist. Bei der Brennkraftmaschine 12 handelt es sich vorzugsweise um eine im Normalbetrieb im Wesentlichen stöchiometrisch, das heißt mit einem Luftverhältnis von λ = 1, betriebenen Brennkraftmaschine. Dabei wird unter „im Wesentlichen stöchiometrisch betrieben” verstanden, dass die Brennkraftmaschine in mindestens 50% aller Betriebspunkte ihres Betriebskennfeldes mit einem Luft-Kraftstoffverhältnis von λ = 1 betrieben wird, insbesondere in mindestens 70% oder sogar mindestens 80% aller Betriebspunkte. Dies schließt nicht aus, dass in einzelnen Betriebssituationen, beispielsweise bei einem Motorstart oder eben während der Partikelfilterregeneration, die Brennkraftmaschine 12 auch außerhalb des stöchiometrischen Bereichs mit einem fetten Luftverhältnis mit λ < 1 oder einem mageren Luftverhältnis mit λ > 1 betrieben wird. Die Brennkraftmaschine 12 dient vorzugsweise als Antriebsquelle für ein hier mit 14 angedeutetes Fahrzeug. 1 shows a total with 10 designated exhaust system, the fluidically with a spark-ignited internal combustion engine (gasoline engine) 12 connected is. In the internal combustion engine 12 it is preferably a substantially stoichiometric in normal operation, that is, with an air ratio of λ = 1, operated internal combustion engine. In this context, "operated essentially stoichiometrically" is understood to mean that the internal combustion engine is connected to an air intake in at least 50% of all operating points of its operating map. Fuel ratio of λ = 1 is operated, in particular in at least 70% or even at least 80% of all operating points. This does not rule out that in individual operating situations, for example during an engine start or even during the particle filter regeneration, the internal combustion engine 12 is also operated outside the stoichiometric range with a rich air ratio with λ <1 or a lean air ratio with λ> 1. The internal combustion engine 12 preferably serves as a drive source for one here with 14 indicated vehicle.

Die Abgasanlage 10 umfasst einen Abgaskanal 16, der mit den Zylindern der Brennkraftmaschine 12, insbesondere mit deren Auslasskanälen, strömungstechnisch in Verbindung steht und somit das Abgas der Brennkraftmaschine 12 aufnimmt. In dem Abgaskanal 16 ist ein Partikelfilter, insbesondere ein Ottopartikelfilter (OPF) 18 angeordnet. Der Partikelfilter 18 weist grundsätzlich einen vergleichbaren Aufbau wie bekannte Dieselpartikelfilter (DPF) auf. Insbesondere umfasst er ein poröses, üblicherweise keramisches Substrat, das eine Vielzahl von axialen, parallel angeordneten Strömungskanälen aufweist. Dabei ist ein Teil der Strömungskanäle eingangsseitig geschlossen und der andere Teil ausgangsseitig geschlossen. Die eingangsseitig geschlossenen und ausgangsseitig geschlossenen Strömungskanäle sind wechselseitig angeordnet. Somit tritt das von der Brennkraftmaschine 12 kommende Abgas in die ausgangsseitig geschlossenen und eingangsseitig geöffneten Strömungskanäle des Partikelfilters 18 ein. Das Abgas wird gezwungen, durch die porösen Wandstrukturen der Kanäle zu strömen, wobei partikuläre Bestandteile des Abgases auf und in den porösen Wandstrukturen zurückgehalten werden. Von dort tritt das Abgas in die ausgangsseitig geöffneten und eingangsseitig geschlossenen Strömungskanäle, um den Partikelfilter 18 nachfolgend zu verlassen. Die vorstehend geschilderte Ausgestaltung des Partikelfilters 18 wird auch als Wandstromfilter (Wallflow-Filter) bezeichnet.The exhaust system 10 includes an exhaust passage 16 that with the cylinders of the internal combustion engine 12 , in particular with its outlet channels, fluidically connected and thus the exhaust gas of the internal combustion engine 12 receives. In the exhaust duct 16 is a particulate filter, in particular an Otto Particle Filter (OPF) 18 arranged. The particle filter 18 basically has a similar structure to known diesel particulate filters (DPF). In particular, it comprises a porous, usually ceramic substrate having a plurality of axial, parallel flow channels. In this case, part of the flow channels is closed on the input side and the other part is closed on the output side. The input side closed and output side closed flow channels are mutually arranged. Thus, this occurs from the internal combustion engine 12 coming exhaust gas in the output side closed and the input side open flow channels of the particulate filter 18 one. The exhaust gas is forced to flow through the porous wall structures of the channels, with particulate constituents of the exhaust gas being retained on and in the porous wall structures. From there, the exhaust gas enters the output channels on the output side and closed on the input side, around the particle filter 18 to leave subsequently. The above-described embodiment of the particulate filter 18 is also referred to as a wall-flow filter (wallflow filter).

Optional kann der Partikelfilter 18 eine sogenannte Washcoat-Beschichtung aufweisen. Der Washcoat besteht aus einem keramischen Material mit großer Oberfläche, beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumoxid (Zr2O3), Titanoxid (TiO2) oder anderen. Der Washcoat dient als Sauerstoffspeicher (OSC für Oxygen storage capacity) für Diagnosezwecke. Weiterhin optional kann die Washcoat-Beschichtung mit einem katalytischen Material beladen sein, insbesondere mit einem Edelmetall. Die katalytisch aktive Komponente liegt in einer möglichst feinpartikulären Verteilung auf dem Washcoat geträgert vor, um eine möglichst große katalytische Oberfläche zu bieten. Vorzugsweise kann hier eine katalytische Drei-Wege-Beschichtung vorhanden sein. Im Falle einer drei-wege-katalytischen Beschichtung umfasst das katalytische Material eine Kombination der Edelmetalle Platin, Palladium und/oder Rhodium, insbesondere eine Kombination aus Pt und Rh oder aus Pd und Rh, wobei Platin beziehungsweise Palladium die Umsetzung von HC und CO katalysieren und Rh die Umsetzung von NOx.Optionally, the particle filter 18 have a so-called washcoat coating. The washcoat is made of a high surface area ceramic material such as alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (Zr 2 O 3 ), titania (TiO 2 ) or others. The washcoat serves as oxygen storage (OSC) for diagnostic purposes. Furthermore, optionally, the washcoat coating can be loaded with a catalytic material, in particular with a noble metal. The catalytically active component is supported on the washcoat in a finely particulate distribution in order to provide the largest possible catalytic surface area. Preferably, a catalytic three-way coating may be present here. In the case of a three-way catalytic coating, the catalytic material comprises a combination of the noble metals platinum, palladium and / or rhodium, in particular a combination of Pt and Rh or of Pd and Rh, wherein platinum or palladium catalyze the conversion of HC and CO and Rh the conversion of NO x .

Die Abgasanlage 10 umfasst ferner einen dem Partikelfilter 18 nachgeschalteten Katalysator 20, bei dem es sich vorzugsweise um einen Drei-Wege-Katalysator handelt. Der Katalysator 20 weist ein Durchflusssubstrat auf, umfassend eine Vielzahl beidseitig geöffneter paralleler Strömungskanäle. Das Durchflusssubstrat kann in bekannter Weise als Metallsubstrat, vorzugsweise jedoch als keramisches Substrat vorliegen. Das Durchflusssubstrat des Katalysators 20 weist ebenfalls eine Washcoat-Beschichtung auf, die mit einem katalytischen Material beladen ist. Das katalytische Material ist im Falle eines Drei-Wege-Katalysators geeignet, die Abgasbestandteile Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC) sowie Stickoxide (NOx) umzusetzen. Zu diesem Zweck weist sie, wie bereits ausgeführt, vorzugsweise eine Kombination der Edelmetalle Platin und Rhodium oder Palladium und Rhodium auf.The exhaust system 10 further comprises a particle filter 18 downstream catalyst 20 , which is preferably a three-way catalyst. The catalyst 20 has a flow-through substrate comprising a plurality of parallel flow channels opened on both sides. The flow-through substrate can be present in a known manner as a metal substrate, but preferably as a ceramic substrate. The flow-through substrate of the catalyst 20 also has a washcoat coating loaded with a catalytic material. The catalytic material is suitable in the case of a three-way catalyst to convert the exhaust gas constituents carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC) and nitrogen oxides (NO x ). For this purpose, it has, as already stated, preferably a combination of the noble metals platinum and rhodium or palladium and rhodium.

Stromab des Partikelfilters 18 und stromauf des nachgeschalteten Katalysators 20 ist eine Dosiervorrichtung 22 zur Zuführung eines vorzugsweise flüssigen Kohlenwasserstoffs in dem Abgaskanal 16 und somit in das Abgas angeordnet. Die Dosiervorrichtung 22 ist insbesondere als ein Injektor für flüssige Kohlenwasserstoffe (HCl) ausgebildet. Bei dem zugeführten Kohlenwasserstoff handelt es sich insbesondere um den gleichen Kraftstoff, mit dem die Brennkraftmaschine 12 betrieben wird, also um einen Ottokraftstoff (Benzin). Nicht dargestellt inDownstream of the particulate filter 18 and upstream of the downstream catalyst 20 is a dosing device 22 for supplying a preferably liquid hydrocarbon in the exhaust duct 16 and thus arranged in the exhaust gas. The dosing device 22 is particularly designed as an injector for liquid hydrocarbons (HCl). The hydrocarbon supplied is in particular the same fuel with which the internal combustion engine 12 is operated, so a gasoline (gasoline). Not shown in

1 sind die Zuleitung von dem Kraftstofftank zu der Dosiervorrichtung 22 sowie entsprechende Förder- und Stellmittel für die Dosierung. 1 are the supply line from the fuel tank to the metering device 22 as well as appropriate conveying and adjusting agents for the dosage.

Ferner weist die Abgasanlage 10 eine geeignete Sensorik auf, mit der verschiedene Parameter des Abgases, beispielsweise Konzentrationen bestimmter Abgaskomponenten, die Temperatur des Abgases und/oder der verschiedenen Bauteile des Systems oder der Abgasdruck erfasst werden können. Insbesondere weist diese Sensorik eine erste Lambdasonde 24 auf, die an einer motornahen Position der Abgasanlage 10 vor dem Partikelfilter 18 angeordnet ist. Ferner ist eine zweite Lambdasonde 26 stromab des Partikelfilters 18 und stromauf der Dosiervorrichtung 22 installiert. Eine dritte Lambdasonde 28 ist stromab des Drei-Wege-Katalysators 20 vorgesehen. Die Lambdasonden 24, 26, 28 messen einen Sauerstoffanteil des Abgases. Insbesondere handelt es sich hier um Breitbandlambdasonden, die eine stetige Kennlinie in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration ohne Sprungstellen aufweisen. Die erste Lambdasonde 24 dient in bekannter Weise der Regelung des Luftverhältnisses, mit dem die Brennkraftmaschine 12 betrieben wird. Ferner dient sie zusammen mit der zweiten Lambdasonde 26 der Bilanzierung des Sauerstoffumsatzes im Partikelfilter 18 während seiner Regeneration. Die dritte Lambdasonde 28 dient der On-Board-Katalysatordiagnostik des Katalysators 20 und wird ebenfalls im Rahmen der Steuerung der Partikelfilterregeneration eingesetzt. Ferner kann die Abgasanlage 10 einen oder mehrere Drucksensoren aufweisen, insbesondere jeweils einen Drucksensor stromauf und stromab des Partikelfilters 18 (nicht dargestellt). Eine solche Anordnung erlaubt die Erfassung des Druckabfalls über den Partikelfilter 18 und somit die Erfassung des zunehmenden Abgasgegendrucks in Folge seiner Partikelbeladung. Die Signale sämtlicher Sensoren gehen in eine Steuereinrichtung 32 ein, welche die Steuerung einer Regeneration des Partikelfilters 18 steuert. Insbesondere steuert die Steuereinrichtung 32 die Dosiereinrichtung 22 zur Zuführung flüssiger Kohlenwasserstoffe in Abhängigkeit von den Signalen.Furthermore, the exhaust system points 10 a suitable sensor, with the various parameters of the exhaust gas, for example, concentrations of certain exhaust gas components, the temperature of the exhaust gas and / or the various components of the system or the exhaust pressure can be detected. In particular, this sensor has a first lambda probe 24 on, which at a near-engine position of the exhaust system 10 in front of the particle filter 18 is arranged. Furthermore, a second lambda probe 26 downstream of the particulate filter 18 and upstream of the metering device 22 Installed. A third lambda probe 28 is downstream of the three-way catalyst 20 intended. The lambda probes 24 . 26 . 28 measure an oxygen content of the exhaust gas. In particular, these are broadband lambda probes which have a continuous characteristic as a function of the oxygen concentration without discontinuities. The first lambda probe 24 serves in known Way of regulating the air ratio with which the internal combustion engine 12 is operated. Furthermore, it serves together with the second lambda probe 26 the balancing of the oxygen turnover in the particle filter 18 during his recovery. The third lambda probe 28 is used for on-board catalyst diagnostics of the catalyst 20 and is also used in the control of particulate filter regeneration. Furthermore, the exhaust system 10 Have one or more pressure sensors, in particular in each case a pressure sensor upstream and downstream of the particulate filter 18 (not shown). Such an arrangement allows the detection of the pressure drop across the particulate filter 18 and thus the detection of the increasing exhaust gas back pressure as a result of its particle loading. The signals of all sensors go into a control device 32 which controls the regeneration of the particulate filter 18 controls. In particular, the control device controls 32 the metering device 22 for supplying liquid hydrocarbons as a function of the signals.

Die Abgasanlage 10 kann weitere Komponenten zur Abgasnachbehandlung enthalten, beispielsweise einen weiteren Drei-Wege-Katalysator, insbesondere als motornah angeordneten Vorkatalysator, oder einen HC-Adsorber.The exhaust system 10 may contain further components for exhaust gas aftertreatment, for example a further three-way catalyst, in particular as a pre-catalyst arranged close to the engine, or an HC adsorber.

Die Abgasanlage 10 weist ferner eine Abgasturbine 30 auf, die Teil eines hier nicht weiter dargestellten Abgasturboladers ist.The exhaust system 10 also has an exhaust gas turbine 30 on, which is part of an exhaust gas turbocharger, not shown here.

2 zeigt eine Abgasanlage nach einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Hier sind übereinstimmende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 dargestellt und werden daher nicht nochmalig erläutert. 2 shows an exhaust system according to another embodiment of the present invention. Here are matching elements with the same reference numerals as in FIG 1 are shown and therefore will not be explained again.

Die Abgasanlage 10 der 2 unterscheidet sich von der Abgasanlage 10 aus 1 in der Anordnung des Partikelfilters 18. Insbesondere ist in dieser Ausgestaltung der Partikelfilter 18 an einer motornahen Position angeordnet. Vorteil dieser Anordnung ist, dass der Partikelfilter 18 mit einem Abgas mit höherem Temperaturniveau beaufschlagt wird. Auf diese Weise kann die für seine Regeneration erforderliche Temperatur schneller und öfter im Fahrbetrieb erreicht werden. Der nachgeschaltete Katalysator 20 befindet sich demgegenüber auf einer Unterbodenposition des Fahrzeuges 14, welche üblicherweise mehr Bauraum für die Unterbringung bietet.The exhaust system 10 of the 2 is different from the exhaust system 10 out 1 in the arrangement of the particulate filter 18 , In particular, in this embodiment, the particulate filter 18 arranged at a position close to the engine. Advantage of this arrangement is that the particle filter 18 is exposed to an exhaust gas at a higher temperature level. In this way, the required for its regeneration temperature can be achieved faster and more often while driving. The downstream catalyst 20 In contrast, is located on an underbody position of the vehicle 14 , which usually offers more space for accommodation.

Die in den 1 oder 2 gezeigte Abgasanlage 10 weist folgende Funktionen auf:
Im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 12, also üblicherweise bei einem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis mit λ = 1, wird der Partikelfilter 18 allmählich mit Ottoruß beladen. Der Grad der Beladung des Partikelfilters 18 wird vorzugsweise durch Messung des Druckabfalls über den Partikelfilter 18 mittels der bereits erwähnten Drucksensoren ermittelt. Sofern diese das Erreichen eines unzulässigen Abgasgegendrucks anzeigen, stellt die Steuereinrichtung 32 eine Notwendigkeit zur Regeneration des Partikelfilters 18 fest. Alternativ kann die Beladung des Partikelfilters 18 über geeignete Rechenmodelle durch die Steuereinrichtung 32 modelliert werden. Zu diesem Zweck enthält die Steuereinrichtung 32 gespeicherte Kennfelder, welche die Rußemission der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von Betriebspunktparametern, insbesondere von Motorlast und Motordrehzahl, darstellen.The in the 1 or 2 shown exhaust system 10 has the following functions:
In normal operation of the internal combustion engine 12 , So usually at a stoichiometric air fuel ratio with λ = 1, the particulate filter 18 gradually loaded with Ottoruss. The degree of loading of the particulate filter 18 is preferably by measuring the pressure drop across the particulate filter 18 determined by means of the already mentioned pressure sensors. If these indicate the achievement of an impermissible exhaust back pressure, the control device 32 a need for regeneration of the particulate filter 18 firmly. Alternatively, the loading of the particulate filter 18 via suitable calculation models by the control device 32 be modeled. For this purpose, the control device contains 32 stored maps, which represent the soot emission of the internal combustion engine as a function of operating point parameters, in particular of engine load and engine speed.

Nach Feststellung einer Regenerationsnotwendigkeit des Partikelfilters 18 wird die Temperatur des Partikelfilters 18 geprüft, da die Regeneration eine bestimmte Mindesttemperatur zur Auslösung des oxidativen Partikelabbrands erfordert. Die Partikelfiltertemperatur kann beispielsweise mittels eines Temperaturfühlers, welcher die Abgas- oder Filtertemperatur misst, erfasst werden. Alternativ kann die Partikelfiltertemperatur durch ein geeignetes betriebspunktabhängiges Modell durch die Steuereinrichtung 32 modelliert werden. Sofern im Fahrbetrieb des Fahrzeugs 14 eine Betriebssituation vorliegt, die ausreichend hohe Abgastemperaturen darstellt, werden motorische Maßnahmen zur Erhöhung des Restsauerstoffgehalts des Abgases ergriffen. Falls im Fahrbetrieb eine solche Situation nicht auftritt, kann die Abgastemperatur durch zusätzliche Maßnahmen erhöht werden, beispielsweise durch Spätzündung der Brennkraftmaschine 12. Alternativ ist der Partikelfilter 18 mit einer insbesondere elektrischen Heizeinrichtung ausgestattet.After finding a regeneration need of the particulate filter 18 becomes the temperature of the particulate filter 18 tested, since the regeneration requires a certain minimum temperature to trigger the oxidative Partikelabbrands. The particle filter temperature can be detected, for example, by means of a temperature sensor which measures the exhaust gas or filter temperature. Alternatively, the particulate filter temperature may be determined by a suitable operating point dependent model by the controller 32 be modeled. When driving the vehicle 14 an operating situation is present, which is sufficiently high exhaust gas temperatures, motor measures are taken to increase the residual oxygen content of the exhaust gas. If such a situation does not occur while driving, the exhaust gas temperature can be increased by additional measures, for example by spark ignition of the internal combustion engine 12 , Alternatively, the particle filter 18 equipped with a particular electric heater.

Sobald auf die eine oder andere Weise das Vorliegen einer ausreichenden Temperatur des Partikelfilters 18 festgestellt wurde, wird die Brennkraftmaschine 12 auf einen Magerbetrieb umgeschaltet. Dies erfolgt insbesondere durch Reduzierung der den Zylindern zugeführten Kraftstoffmenge und/oder durch Öffnung einer im Luftansaugkanal angeordneten Drosselklappe. Die Vorbestimmung des Lambdawerts der Brennkraftmaschine 12 während des Regenerationsbetriebs erfolgt unter Berücksichtigung der Zündgrenze und der Laufruhe der Brennkraftmaschine 12. Insbesondere wird das Luftverhältnis so mager wir möglich eingestellt, ohne dass die Zündgrenze erreicht wird oder die Laufunruhe einen unzulässigen Wert erreicht. Ein geeigneter Lambdawert liegt typischerweise im Bereich von 1,05 bis 1,2, beispielsweise bei 1,1. Die Regelung der Brennkraftmaschine 12 auf den gewünschten mageren Lambdawert erfolgt durch die Lambdasonde 24. In Folge des nun erhöhten Restsauerstoffanteils im Abgas sowie der hohen Temperaturen im Partikelfilter 18 wird die thermische Oxidation der im Partikelfilter 18 angesammelten Rußpartikel ausgelöst.Once in one way or another, the presence of a sufficient temperature of the particulate filter 18 was determined, the internal combustion engine 12 switched to a lean operation. This is done in particular by reducing the amount of fuel supplied to the cylinders and / or by opening a throttle valve arranged in the air intake duct. The predetermination of the lambda value of the internal combustion engine 12 during the regeneration operation, taking into account the ignition limit and the smoothness of the internal combustion engine 12 , In particular, the air ratio is set as lean as possible without the ignition limit being reached or the running noise reaching an inadmissible value. A suitable lambda value is typically in the range of 1.05 to 1.2, for example, 1.1. The regulation of the internal combustion engine 12 to the desired lean lambda value is done by the lambda probe 24 , As a result of the now increased residual oxygen content in the exhaust gas and the high temperatures in the particle filter 18 is the thermal oxidation of the particle filter 18 accumulated soot particles triggered.

Die im mageren Abgas vorhandenen Stickoxide können im Drei-Wege-Katalysator 20 nicht oder nicht vollständig umgesetzt werden. Aus diesem Grund erfolgt im Wesentlichen gleichzeitig mit der Magerumstellung der Brennkraftmaschine eine Zudosierung des flüssigen Kohlenwasserstoffs (Kraftstoff) mittels der Dosiervorrichtung 22. Dabei wird die Menge der zudosierten Kohlenwasserstoffe so bemessen, dass im Drei-Wege-Katalysator 20 ein stöchiometrisches Luftverhältnis mit λ = 1 vorliegt. Die Einstellung des gewünschten Luftverhältnisses im Katalysator 20 erfolgt mittels der dem Katalysator 20 nachgeschalteten Lambdasonde 28. Die Steuereinrichtung 32 ermittelt den Vorsteuerwert für die zugeführte Kohlenwasserstoffmenge in Abhängigkeit des mittels der Lambdasonde 26 hinter dem Partikelfilter 18 gemessenen Luftverhältnisses sowie dem Abgasmassenstrom. Letzterer kann gemessen oder ebenfalls Betriebspunktabhängig modelliert werden. Zwar ist eine reine Vorsteuerung der mittels der Dosiervorrichtung 22 zugeführten Kohlenwasserstoffmenge möglich, jedoch ist die Regelung mittels der Lambdasonde 28 bevorzugt, da somit eine höhere Regelungsgüte des Lambdawerts und somit geringere Schadstoffemissionen ermöglicht wird. The nitrogen oxides present in the lean exhaust gas can be in the three-way catalyst 20 not or not fully implemented. For this reason, a metered addition of the liquid hydrocarbon (fuel) by means of the metering device takes place substantially simultaneously with the lean conversion of the internal combustion engine 22 , The amount of dosed hydrocarbons is measured so that in the three-way catalyst 20 a stoichiometric air ratio with λ = 1 is present. The setting of the desired air ratio in the catalyst 20 takes place by means of the catalyst 20 downstream lambda probe 28 , The control device 32 determines the pilot value for the amount of hydrocarbon supplied as a function of the lambda probe 26 behind the particle filter 18 measured air ratio and the exhaust gas mass flow. The latter can be measured or also modeled operating point-dependent. Although a pure feedforward control by means of the metering device 22 supplied amount of hydrocarbon possible, however, is the regulation by means of the lambda probe 28 preferred, since thus a higher control quality of the lambda value and thus lower pollutant emissions is possible.

Während der Regeneration des Partikelfilters 18 wird der Regenerationsverlauf mittels der mit den Lambdasonden 24 und 26 vor und hinter dem Partikelfilter 18 gemessenen Luftverhältnisse überwacht. Vor Begin der Regeneration liegen vor und hinter dem Partikelfilter 18 im Wesentlichen miteinander übereinstimmende Sauerstoffgehalte vor. Da die Oxidation der Rußpartikel im Partikelfilter 18 mit einem Verbrauch von Sauerstoff einhergeht, zeigt ein Abfall des Lambdawerts hinter dem Partikelfilter 18 den Beginn der Regeneration an. Entsprechend wird das Ende der Regeneration dadurch erkannt, dass sich der Sauerstoffgehalt des Abgases stromab des Partikelfilters 18 wiederum dem Sauerstoffgehalt vor dem Partikelfilter 18 nähert. Die Bilanzierung der Luftverhältnisse vor und nach dem Partikelfilter 18 erlaubt ferner die Erfassung der dynamischen Umsatzrate im Partikelfilter 18 sowie der insgesamt umgesetzten Partikelmasse. Aus der Umsatzrate im Partikelfilter 18 kann zudem die im Wege der exothermen Rußoxidation freigesetzte Wärmeenergie ermittelt werden. Überschreitet die erfasste Umsatzrate beziehungsweise die berechnete freigesetzte Wärmemenge einen kritischen Wert, so wird das Luftverhältnis der Brennkraftmaschine 12 gesenkt, vorzugsweise auf λ = 1. Auf diese Weise wird eine thermische Schädigung des Partikelfilters 18 und/oder des nachgeschalteten Drei-Wege-Katalysators 20 vermieden. Durch die Umstellung der Brennkraftmaschine 12 auf den stöchiometrischen Betrieb wird auch die Menge der über die Dosiervorrichtung 22 zugeführten Kohlenwasserstoffe gesenkt. Auf diese Weise erfolgt eine Reduzierung der Umsatzrate des Kohlenwasserstoffs im Drei-Wege-Katalysator 20, so dass auch hier die exotherme Wärmefreisetzung reduziert wird.During the regeneration of the particulate filter 18 is the regeneration process by means of the lambda probes 24 and 26 in front of and behind the particle filter 18 monitored air conditions. Before the regeneration starts, there are before and behind the particle filter 18 essentially matching oxygen levels. Because the oxidation of the soot particles in the particulate filter 18 associated with a consumption of oxygen, shows a drop in the lambda value behind the particulate filter 18 the beginning of regeneration. Accordingly, the end of the regeneration is detected by the fact that the oxygen content of the exhaust gas downstream of the particulate filter 18 again the oxygen content in front of the particle filter 18 approaches. The balancing of the air conditions before and after the particle filter 18 also allows the detection of the dynamic turnover rate in the particle filter 18 and the total reacted mass of particles. From the conversion rate in the particle filter 18 In addition, the heat energy released by means of exothermic soot oxidation can be determined. If the detected conversion rate or the calculated amount of heat released exceeds a critical value, the air ratio of the internal combustion engine becomes higher 12 lowered, preferably to λ = 1. In this way, a thermal damage to the particulate filter 18 and / or the downstream three-way catalyst 20 avoided. By the conversion of the internal combustion engine 12 stoichiometric operation will also increase the amount of the dosing device 22 lowered hydrocarbons lowered. In this way, there is a reduction in the conversion rate of the hydrocarbon in the three-way catalyst 20 , so that also here the exothermic heat release is reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Abgasanlageexhaust system
1212
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1414
Fahrzeugvehicle
1616
Abgaskanalexhaust duct
1818
Partikelfilter/Ottopartikelfilter (OPF)Particle Filter / Ottoparticle Filter (OPF)
2020
Katalysator/Drei-Wege-KatalysatorCatalyst / three-way catalyst
2222
Vorrichtung zur Zuführung von Kohlenwasserstoff/DosiervorrichtungDevice for supplying hydrocarbon / dosing device
2424
erste Lambdasondefirst lambda probe
2626
zweite Lambdasondesecond lambda probe
2828
dritte Lambdasondethird lambda probe
3030
Abgasturbineexhaust turbine
3232
Steuereinrichtungcontrol device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4221363 A1 [0005] DE 4221363 A1 [0005]
  • DE 102010039013 A1 [0006] DE 102010039013 A1 [0006]

Claims (10)

Verfahren zur Steuerung einer Regeneration eines Partikelfilters (18) einer Abgasanlage (10) einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine (12), wobei dem Partikelfilter (18) ein zumindest zur Konvertierung von Stickoxiden (NOx) ausgebildeter Katalysator (20) nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass während der Regeneration des Partikelfilters (18) ein Luftverhältnis der Brennkraftmaschine (12) auf einen mageren Lambdawert mit λ > 1 eingestellt wird und stromauf des nachgeschalteten Katalysators (20) dem Abgas der Brennkraftmaschine (12) ein Kohlenwasserstoff zugeführt wird, so dass in dem nachgeschalteten Katalysator (20) eine Konvertierung von Stickoxiden erfolgt.Method for controlling a regeneration of a particulate filter ( 18 ) an exhaust system ( 10 ) of a spark-ignited internal combustion engine ( 12 ), whereby the particulate filter ( 18 ) a catalyst formed at least for the conversion of nitrogen oxides (NO x ) ( 20 ), characterized in that during the regeneration of the particulate filter ( 18 ) an air ratio of the internal combustion engine ( 12 ) is set to a lean lambda value with λ> 1 and upstream of the downstream catalytic converter ( 20 ) the exhaust gas of the internal combustion engine ( 12 ) is fed to a hydrocarbon, so that in the downstream catalyst ( 20 ) a conversion of nitrogen oxides takes place. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest zur Konvertierung von Stickoxiden ausgebildete Katalysator (20) ein Drei-Wege-Katalysator ist.A method according to claim 1, characterized in that the catalyst formed at least for the conversion of nitrogen oxides ( 20 ) is a three-way catalyst. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bemessung der zugeführten Kohlenwasserstoffmenge so erfolgt, dass vor dem Drei-Wege-Katalysator (20) ein im Wesentlichen stöchiometrisches Luftverhältnis vorliegt.A method according to claim 2, characterized in that a dimensioning of the supplied amount of hydrocarbon takes place so that before the three-way catalyst ( 20 ) is a substantially stoichiometric air ratio. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung der zugeführten Kohlenwasserstoffmenge mittels eines stromab des Katalysators (20) erfassten Luftverhältnisses erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a control of the amount of hydrocarbon supplied by means of a downstream of the catalyst ( 20 ) recorded air ratio takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorsteuerung der zugeführten Kohlenwasserstoffmenge in Abhängigkeit der Parameter Abgasmassenstrom und Lambdawert stromab des Partikelfilters erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a feedforward control of the amount of hydrocarbon supplied takes place in dependence on the parameters exhaust gas mass flow and lambda value downstream of the particulate filter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf der Regeneration des Partikelfilters (18), insbesondere eine Umsatzrate und/oder eine insgesamt umgesetzte Partikelmasse und/oder ein Beginn und/oder Ende der Regeneration, anhand von stromauf und stromab des Partikelfilters (18) erfassten Luftverhältnissen überwacht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a course of the regeneration of the particulate filter ( 18 ), in particular a conversion rate and / or a total reacted particle mass and / or a beginning and / or end of the regeneration, based on upstream and downstream of the particulate filter ( 18 ) is monitored. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung einer kritischen Umsatzrate das Luftverhältnis der Brennkraftmaschine (12) gesenkt wird, insbesondere auf einen im Wesentlichen stöchiometrischen Lambdawert.A method according to claim 6, characterized in that when exceeding a critical conversion rate, the air ratio of the internal combustion engine ( 12 ), in particular to a substantially stoichiometric lambda value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung einer kritischen Temperatur des nachgeschalteten Katalysators (20) das Luftverhältnis der Brennkraftmaschine (12) gesenkt wird, insbesondere auf einen stöchiometrischen Lambdawert von.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when exceeding a critical temperature of the downstream catalyst ( 20 ) the air ratio of the internal combustion engine ( 12 ), in particular to a stoichiometric lambda value of. Abgasanlage (10) für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine (12), umfassend einen Partikelfilter (18) sowie einen diesem nachgeschalteten, zumindest zur Konvertierung von Stickoxiden (NOx) ausgebildeten Katalysator (20), wobei stromauf des Katalysators (20) eine Vorrichtung (22) zur Zuführung eines Kohlenwasserstoffs in das Abgas angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (32), die eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.Exhaust system ( 10 ) for a spark-ignition internal combustion engine ( 12 ) comprising a particulate filter ( 18 ) and a downstream of this, at least for the conversion of nitrogen oxides (NO x ) formed catalyst ( 20 ), wherein upstream of the catalyst ( 20 ) a device ( 22 ) is arranged for the supply of a hydrocarbon in the exhaust gas, characterized by a control device ( 32 ) arranged to carry out the method according to one of claims 1 to 8. Abgasanlage (10) nach Anspruch 9, ferner umfassend eine erste, stromauf des Partikelfilters (18) angeordnete Lambdasonde (24) und/oder eine zweite, stromab des Partikelfilters (18) und stromauf der Vorrichtung (22) zur Zuführung eines Kohlenwasserstoffs angeordnete Lambdasonde (26) und/oder eine dritte, stromab des Katalysators (20) angeordnete Lambdasonde (28).Exhaust system ( 10 ) according to claim 9, further comprising a first, upstream of the particulate filter ( 18 ) arranged lambda probe ( 24 ) and / or a second, downstream of the particulate filter ( 18 ) and upstream of the device ( 22 ) arranged to supply a hydrocarbon lambda probe ( 26 ) and / or a third, downstream of the catalyst ( 20 ) arranged lambda probe ( 28 ).
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015108223A1 (en) 2015-05-26 2016-12-01 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter and wastegate
WO2016189028A1 (en) 2015-05-26 2016-12-01 Tenneco Gmbh Egr system with particle filter and wastegate
DE102016102325A1 (en) 2016-02-10 2017-08-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Exhaust system for a gasoline engine
WO2018024391A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 Jaguar Land Rover Limited Engine control for exhaust gas particulate filter regeneration
DE102017205664A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust after-treatment device and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
DE102017210880A1 (en) 2017-06-28 2019-01-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for heating a catalytic converter in an exhaust system of an internal combustion engine and exhaust aftertreatment system
WO2019030315A1 (en) * 2017-08-10 2019-02-14 Volkswagen Ag System and method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
US10415513B2 (en) 2015-05-26 2019-09-17 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter and wastegate
DE102018106073A1 (en) 2018-03-15 2019-09-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust gas aftertreatment system and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
US10458368B2 (en) 2014-12-17 2019-10-29 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter for a gasoline engine
WO2019206559A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas aftertreatment with storage catalytic converter and particulate filter
CN113574257A (en) * 2019-03-25 2021-10-29 纬湃科技有限责任公司 Method and device for regenerating a coated particle filter in the exhaust gas system of a motor vehicle operated with gasoline
DE102022128134A1 (en) 2022-10-25 2024-04-25 Ford Global Technologies Llc Device for aftertreating an exhaust gas and method for operating an internal combustion engine arrangement

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4221363A1 (en) 1991-06-28 1993-01-14 Riken Kk METHOD AND DEVICE FOR CLEANING AN EXHAUST GAS
JP2000204940A (en) * 1999-01-12 2000-07-25 Toyota Motor Corp Exhaust gas control device for internal combustion engine
DE102010000289A1 (en) * 2009-02-04 2010-09-02 Denso Corporation, Kariya-City Exhaust emission control system
DE102010039013A1 (en) 2010-08-06 2012-02-09 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for regeneration of a particulate filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4221363A1 (en) 1991-06-28 1993-01-14 Riken Kk METHOD AND DEVICE FOR CLEANING AN EXHAUST GAS
JP2000204940A (en) * 1999-01-12 2000-07-25 Toyota Motor Corp Exhaust gas control device for internal combustion engine
DE102010000289A1 (en) * 2009-02-04 2010-09-02 Denso Corporation, Kariya-City Exhaust emission control system
DE102010039013A1 (en) 2010-08-06 2012-02-09 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for regeneration of a particulate filter

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10458368B2 (en) 2014-12-17 2019-10-29 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter for a gasoline engine
US10415513B2 (en) 2015-05-26 2019-09-17 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter and wastegate
US10502166B2 (en) 2015-05-26 2019-12-10 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter and wastegate
DE102015108223B4 (en) 2015-05-26 2018-04-19 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter and wastegate
DE102015108223A1 (en) 2015-05-26 2016-12-01 Tenneco Gmbh EGR system with particle filter and wastegate
WO2016189028A1 (en) 2015-05-26 2016-12-01 Tenneco Gmbh Egr system with particle filter and wastegate
DE102016102325A1 (en) 2016-02-10 2017-08-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Exhaust system for a gasoline engine
WO2018024391A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 Jaguar Land Rover Limited Engine control for exhaust gas particulate filter regeneration
DE102017205664A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust after-treatment device and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
DE102017210880A1 (en) 2017-06-28 2019-01-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for heating a catalytic converter in an exhaust system of an internal combustion engine and exhaust aftertreatment system
WO2019030315A1 (en) * 2017-08-10 2019-02-14 Volkswagen Ag System and method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
US11193411B2 (en) * 2017-08-10 2021-12-07 Volkswagen Aktiengesellschaft System and method for exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
DE102018106073A1 (en) 2018-03-15 2019-09-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Exhaust gas aftertreatment system and method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
WO2019206559A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas aftertreatment with storage catalytic converter and particulate filter
CN113574257A (en) * 2019-03-25 2021-10-29 纬湃科技有限责任公司 Method and device for regenerating a coated particle filter in the exhaust gas system of a motor vehicle operated with gasoline
CN113574257B (en) * 2019-03-25 2023-11-21 纬湃科技有限责任公司 Method and device for regenerating a coated particle filter in the exhaust gas system of a motor vehicle operating on gasoline
DE102022128134A1 (en) 2022-10-25 2024-04-25 Ford Global Technologies Llc Device for aftertreating an exhaust gas and method for operating an internal combustion engine arrangement

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