WO2020099411A1 - Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2020099411A1
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification arrangement for a
  • the present invention further relates to a motor vehicle, such as
  • Has exhaust gas purification arrangement which is operatively connected to an internal combustion engine of the motor vehicle.
  • Exhaust gas purification arrangements which have catalysts, are usually arranged close to the internal combustion engine of the motor vehicle in order to enable the fastest possible light-off. Electric heating catalytic converters are also known for accelerating the light-off.
  • HC adsorbers i.e. absorbers for
  • Hydrocarbons are arranged, which are also referred to as hydrocarbon storage within the scope of this disclosure. These "collect” them
  • the catalyst system heats up and releases it again at higher temperatures.
  • the exhaust gas therefore first passes through the exhaust gas path
  • Hydrocarbon storage is an exhaust gas composition before
  • Multi-way catalyst which is usually a three-way catalyst, is not known. A rich exhaust gas composition is expected. this applies
  • the object of the invention is to provide an exhaust gas purification arrangement and a motor vehicle which are improved over the prior art.
  • an operation of the exhaust gas purification arrangement should be made more efficient.
  • the object of the invention is achieved by an exhaust gas purification arrangement of the type mentioned at the outset, which is set up to provide information about the
  • Exhaust gas purification arrangement downstream of the hydrocarbon accumulator allows the operation of the exhaust gas purification arrangement to be made more efficient and
  • the exhaust gas purification arrangement is provided for controlling an oxygen concentration in the exhaust gas depending on the information. If you control the oxygen concentration depending on the
  • the exhaust gas purification arrangement can become more efficient and can operate more cost-effectively if the hydrocarbon storage due to an activity increases or decreases the amount of hydrocarbon in the exhaust gas relative to the originally untreated exhaust gas and thus changes the exhaust gas composition before the exhaust gas reaches the exhaust gas aftertreatment device.
  • taxes is not necessarily to be understood only narrowly as the metrological term. Regulations can also be understood as taxes in the present case. Rather, the term control can generally be understood as the adjustment of the oxygen concentration taking into account the information obtained.
  • the activity of the hydrocarbon storage can be understood as the adjustment of the oxygen concentration taking into account the information obtained.
  • Hydrocarbon release amount per time interval The more hydrocarbon the hydrocarbon reservoir absorbs per time interval, the less
  • Hydrocarbon preferably contains the exhaust gas from which the
  • hydrocarbon storage per time interval the more hydrocarbon preferably contains the exhaust gas into which the hydrocarbon was released when it reaches the multi-way catalyst.
  • Cleaning performance can define a hydrocarbon removal rate.
  • the hydrocarbon removal rate of the exhaust gas purification arrangement has a target value of more than 50% compared to the untreated exhaust gas. The is particularly preferred
  • a predetermined amount of hydrocarbon per exhaust gas volume can be as
  • Oxygen concentration is therefore preferably controllable in such a way that a
  • the cleaning result of the exhaust gas cleaning arrangement is essentially constant.
  • the exhaust gas purification arrangement is set up to determine a partial gas concentration in the exhaust gas downstream of the hydrocarbon reservoir as the information in order to determine the oxygen concentration in
  • a preferred partial gas of the exhaust gas is oxygen, so that a preferred partial gas concentration is an oxygen concentration.
  • Another preferred partial gas of the exhaust gas is hydrocarbon, so another preferred partial gas concentration is a hydrocarbon concentration. The are particularly preferred
  • Oxygen concentration in the exhaust gas can be determined.
  • the oxygen concentration can be controlled accordingly, i.e. at high
  • Hydrocarbon concentration or low oxygen concentration a higher oxygen supply can be provided and at lower
  • Hydrocarbon concentration or high oxygen concentration a lower oxygen supply can be provided.
  • the control of the oxygen concentration is preferably set up proportional to the activity of the hydrocarbon reservoir.
  • Hydrocarbon storage has a sensor that determines a partial gas concentration measurement result as the information. Knowing only a partial gas concentration may be sufficient to know whether the amount of oxygen in the exhaust gas needs to be adjusted by control. This means that the complete composition of the exhaust gas does not have to be monitored.
  • the sensor is sensitive to oxygen to determine the partial gas concentration measurement result.
  • Embodiments provide that the sensor is hydrocarbon sensitive to determine the partial gas concentration measurement result. Sensors for these partial gases of the exhaust gas are readily available and can be used in the exhaust gas cleaning arrangement.
  • the exhaust gas purification arrangement preferably has as the sensor an oxygen concentration sensor downstream of the
  • the oxygen concentration measurement result is preferably one
  • Oxygen concentration in the exhaust gas Preferably that is
  • Oxygen concentration measurement result used to control the oxygen concentration depending on the information, in particular the oxygen concentration in the exhaust gas. Does the oxygen concentration sensor do that
  • Hydrocarbon storage can not be determined directly on the basis of its performance data in a complicated manner, but can simply be obtained in particular via the Oxygen concentration in the exhaust gas can be determined.
  • the exhaust gas purification arrangement has a nitrogen oxide sensor with hydrocarbon cross-sensitivity as the sensor, which is arranged downstream of the hydrocarbon reservoir and which determines a hydrocarbon concentration measurement result as the information.
  • a nitrogen oxide sensor with hydrocarbon cross-sensitivity as the sensor, which is arranged downstream of the hydrocarbon reservoir and which determines a hydrocarbon concentration measurement result as the information.
  • the sensor is preferably in the exhaust gas path between the
  • the sensor is arranged downstream of the multi-way catalytic converter, in particular arranged at an outlet of the exhaust gas cleaning arrangement. Then she can
  • Some embodiments see a first sensor that
  • Reusable catalyst is upstream, and a second sensor that the
  • Multi-way catalyst is downstream. So it can
  • the hydrocarbon removal rate of the exhaust gas aftertreatment device can be monitored particularly reliably because two sensors are present which can measure the partial gas concentration at different points along the exhaust gas path.
  • the sensors can each be sensitive to a different partial gas of the exhaust gas.
  • the sensor is preferably located immediately downstream of the hydrocarbon reservoir. So changes in the
  • Exhaust gas composition can be detected, which are attributable to the hydrocarbon storage.
  • the senor is oriented at an angle of less than 90 ° and greater than 0 ° against the exhaust gas path.
  • a sensor measuring surface is therefore preferably directed in the direction of the hydrocarbon reservoir, so that preferably a normal vector of the sensor measuring surface with a
  • Directional component points to the hydrocarbon storage.
  • the angle is between 40 ° and 60 °, in particular 45 °. A particularly meaningful measurement result can be obtained in this way.
  • the exhaust gas purification arrangement has a secondary air pump in order to introduce secondary air into the exhaust gas path.
  • a fuel-air mixture for the internal combustion engine can be adjusted based on the information.
  • the oxygen concentration is usually influenced by an external engine control unit which provides the fuel / air mixture for the internal combustion engine of the vehicle. If the
  • Oxygen concentration in the exhaust gas can no longer be increased sufficiently by adapting the fuel-air mixture for the internal combustion engine, for example because otherwise the fuel-air mixture would become too lean, can downstream of the internal combustion engine, preferably in the
  • Secondary air pump can be supplied to increase the oxygen concentration. This situation can occur, for example, when the internal combustion engine is already operating on a particularly lean fuel / air mixture and at the same time the hydrocarbon storage device introduces a large amount of hydrocarbon into the exhaust gas.
  • the secondary air pump is preferably set up to provide ambient air to the exhaust gas purification arrangement in order to increase the oxygen concentration in the exhaust gas if necessary. It is particularly preferred that the secondary air pump in the exhaust gas path between the
  • Hydrocarbon storage and the multi-way catalyst is arranged.
  • the hydrocarbon reservoir is preferably set up for
  • Temperature and the second temperature are preferably operating temperatures of the exhaust gas purification arrangement or of the multi-way catalytic converter.
  • the hydrocarbon reservoir can be set up to release hydrocarbon taken up from the exhaust gas back into the exhaust gas by triggering an active regeneration.
  • the exhaust gas purification arrangement has a housing which encloses the exhaust gas path. Preferably encloses the housing the exhaust gas path radially.
  • the housing preferably provides an essentially cylindrical exhaust gas tunnel for the exhaust gas path.
  • the exhaust gas cleaning arrangement which has the housing, particularly preferably forms a motor vehicle catalytic converter assembly, which preferably has the outlet of the exhaust gas cleaning arrangement, which can preferably be connected to an end pipe of the motor vehicle.
  • a sensor housing of the sensor preferably penetrates the housing.
  • the sensor is arranged on an inner wall of the housing. So the sensor can be stably mounted on the housing.
  • Control unit contact which can be connected to an external control unit in order to forward the information to the external control unit.
  • the control unit contact is preferably set up to route a data line, which is connected to the sensor for signaling purposes, to output the information.
  • the external control unit is preferably one
  • some embodiments provide an internal control unit which is arranged in the exhaust gas purification arrangement separately from the exhaust gas path.
  • a preferred multi-way catalyst is a three-way catalyst.
  • the multi-way catalytic converter is preferably heated, in particular by a heating element integrated therein or a heating catalytic converter upstream in the exhaust gas path or a heating element upstream in the exhaust gas path.
  • the upstream heating catalytic converter can be a further multi-way catalytic converter, in particular a three-way catalytic converter. It is particularly preferred that the sensor in the exhaust gas path between the
  • Hydrocarbon storage and the multi-way catalyst is arranged.
  • the exhaust gas path is thus preferably arranged such that the exhaust gas on the exhaust gas path first passes through the hydrocarbon reservoir, then the sensor and then the multi-way catalytic converter. This enables a very efficient and effective purification of the exhaust gas, in particular with regard to hydrocarbons.
  • the object of the invention is further achieved by a motor vehicle of the type mentioned at the outset, the exhaust gas purification arrangement being set up to obtain information about an exhaust gas composition of the exhaust gas downstream of the hydrocarbon reservoir.
  • Exhaust gas purification arrangement downstream of the hydrocarbon reservoir allows the operation of the motor vehicle to be made more efficient and, if necessary, in particular to influence the exhaust gas composition by adapting the operation, taking legal requirements into account.
  • the motor vehicle is preferably set up to control an oxygen concentration in the exhaust gas as a function of the information. If one preferably controls the oxygen concentration depending on the information, it can be ensured that the cleaning performance of the
  • Exhaust gas purification arrangement is appropriate to sufficiently purify the exhaust gas from hydrocarbon. In this way it can in particular be prevented that the exhaust gas purification arrangement, in particular because of the
  • a hydrocarbon peak in an end pipe of the motor vehicle can thus also be effectively prevented. In this way, the motor vehicle can become more efficient and can work more economically.
  • the motor vehicle is set up for one
  • Partial gas concentration of the exhaust gas can be determined, the
  • a sensor is preferably provided, which detects the hydrocarbon reservoir in the exhaust gas path
  • the sensor is
  • the motor vehicle preferably has an engine control unit which is set up for a fuel / air mixture for an internal combustion engine
  • the engine control unit is connected to the sensor in terms of signal technology, in particular via a data cable, in order to receive the information from the sensor.
  • the motor vehicle is preferably a hybrid vehicle. Preferred
  • Hybrid vehicles include an electric motor and the internal combustion engine, in particular a gasoline engine or a diesel engine. Especially,
  • Hybrid vehicles can be driven off the road especially when starting with high loads
  • Internal combustion engine is preferably with the inlet of the
  • Exhaust gas purification arrangement connected to the exhaust gas to the
  • the exhaust gas arises, at least in part, from the combustion of fuel in the internal combustion engine.
  • Fig. 1 shows a schematic cross section through an embodiment of the
  • Exhaust gas purification arrangement along the exhaust gas path.
  • Exhaust gas purification arrangement 1 is installed in a hybrid vehicle, which is not shown further for the sake of simplicity.
  • the hybrid vehicle has an electric motor, not shown, and an internal combustion engine, not shown, namely a diesel engine.
  • the diesel engine is with an inlet 2 io
  • Exhaust gas purification arrangement 1 connected to the exhaust gas for purification
  • the exhaust gas purification arrangement 1 has a hydrocarbon reservoir 3 and a reusable catalytic converter 4, the reusable catalytic converter 4 being the
  • Hydrocarbon reservoir 3 is downstream in an exhaust gas path 5, which an exhaust gas follows through the exhaust gas purification arrangement 1.
  • the exhaust gas flows from the inlet 2 along the exhaust gas path 5, first through the hydrocarbon reservoir 3 and then through the reusable catalytic converter 4, and finally occurs at least partially cleaned, that is, with a changed exhaust gas composition and reduced amount of pollutants compared to the exhaust gas composition at the inlet 2, from an outlet 6 from the exhaust gas purification arrangement 1.
  • a heating catalytic converter 7 is immediately upstream of the multi-way catalytic converter 4 in the exhaust gas path 5. The heating catalyst 7 heats the downstream multi-way catalyst 4.
  • the heating catalytic converter 7 is simply replaced by a heating element or the reusable catalytic converter 4 comprises an integrated heating function.
  • the multi-way catalytic converter 4 is an example of a three-way catalytic converter.
  • Exhaust gas purification arrangement 1 has a housing 8, which encloses the exhaust gas path 5, namely radially.
  • the hydrocarbon reservoir 3 is set up to store hydrocarbons from the exhaust gas at a first temperature and to release them again into the exhaust gas at a second temperature that is higher than the first temperature.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 is set up to provide information about an exhaust gas composition of the exhaust gas downstream of the
  • the exhaust gas purification arrangement 1 is intended to be a
  • the exhaust gas purification arrangement 1 is set up to have a partial gas concentration in the exhaust gas downstream of the hydrocarbon reservoir 3 as that
  • the exhaust gas purification arrangement 1 points downstream of the
  • sensor 9 is sensitive to oxygen in order to
  • Partial gas concentration measurement result to determine and is therefore a
  • Oxygen concentration sensor namely a lambda sensor.
  • the determined oxygen concentration measurement result is then transmitted to a control unit (not shown) of the vehicle via a control unit contact 10 in order to adapt a fuel / air mixture of the diesel engine, thereby controlling the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • Control unit contact 10 is connected to sensor 9 by means of a data cable
  • the sensor 9 is arranged in the exhaust gas path 5 between the hydrocarbon reservoir 3 and the multi-way catalytic converter 4. The sensor 9 is also upstream of the heating catalytic converter 7 in the exhaust gas path 5. The sensor 9 is also immediately downstream of the hydrocarbon reservoir 3 in the exhaust gas path 5. The sensor 9 is oriented at an angle of less than 90 ° and greater than 0 ° against the exhaust gas path 5, namely at an angle of approximately 45 ° in order to enable meaningful measurement.
  • Fuel air mixture provided for the internal combustion engine Is the
  • the activity of the hydrocarbon reservoir 3 influences the
  • Oxygen concentration in the exhaust gas Is the activity a recording of
  • the fuel / air mixture can then be made correspondingly more enriched by the control unit of the motor vehicle. If, on the other hand, the activity is a discharge of hydrocarbon from the hydrocarbon store 3 into the exhaust gas, then that is
  • Oxygen concentration downstream of the hydrocarbon reservoir 3, which is determined by the sensor 9, is comparatively low.
  • the fuel / air mixture should then be correspondingly leaner by the control unit of the
  • Motor vehicle are provided to the internal combustion engine.
  • the oxygen concentration in the exhaust gas is determined by the sensor 9 to be relatively low, but the fuel-air mixture of the internal combustion engine cannot be controlled even leaner by the control unit of the motor vehicle without impairing internal combustion engine performance too much.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 has a
  • the secondary air pump 1 like the sensor 9, is between the hydrocarbon reservoir 3 and the example
  • the secondary air pump 1 1 is that
  • Meat catalyst 7 upstream in the exhaust gas path.
  • the secondary air pump 1 1 is arranged to introduce ambient air into the exhaust gas path 5.
  • the oxygen concentration in the exhaust gas can be increased before being released to the environment, if necessary, without making the internal combustion engine of the motor vehicle too lean
  • the exhaust gas purification arrangement 1 between the FIC adsorber, that is to say the hydrocarbon reservoir 3, and the three-way catalytic converter 4 has a lambda probe as sensor 9, which is used for regulating the amount of oxygen. Should the air over the FIC adsorber, that is to say the hydrocarbon reservoir 3, and the three-way catalytic converter 4 has a lambda probe as sensor 9, which is used for regulating the amount of oxygen. Should the air over the FIC adsorber, that is to say the hydrocarbon reservoir 3, and the three-way catalytic converter 4 has a lambda probe as sensor 9, which is used for regulating the amount of oxygen. Should the air over the
  • the sensor 9 is a nitrogen oxide sensor with HC cross sensitivity instead of the lambda sensor. This measures instead of the
  • Oxygen concentration is the hydrocarbon concentration in the exhaust gas.
  • Hydrocarbon storage 3 can be relatively high if the
  • Hydrocarbon storage 3 is relatively low and vice versa.
  • the above explanations for the lambda sensor also apply mutatis mutandis to the nitrogen oxide sensor with HC cross-sensitivity.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 can have particular advantages in hybrid vehicles in RDE operation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, die einen Kohlenwasserstoffspeicher (3) und einen Mehrwegekatalysator (4) aufweist, wobei der Mehrwegekatalysator (4) dem Kohlenwasserstoffspeicher (3) in einem Abgaspfad (5), dem ein Abgas durch die Abgasreinigungsanordnung (1) hindurch folgt, nachgelagert ist. Die Abgasreinigungsanordnung (1) ist dafür eingerichtet, Informationen über eine Abgaszusammensetzung des Abgases stromaufwärts des Kohlenwasserstoffspeichers (3) zu erhalten. Die Erfindung betrifft weiter ein Kraftfahrzeug, das eine solche Abgasreinigungsanordnung (1) aufweist, die mit einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Abgasreinigungsanordnung (1) wird eine bessere Kenntnis der Abgaszusammensetzung in der Abgasreinigungsanordnung (1) stromabwärts des Kohlenstoffspeichers (3) ermöglicht.

Description

Beschreibung
Abgasreinigungsanordnung und Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsanordnung für ein
Kraftfahrzeug, die einen Kohlenwasserstoffspeicher und einen
Mehrwegekatalysator aufweist, wobei der Mehrwegekatalysator dem
Kohlenwasserstoffspeicher in einem Abgaspfad, dem ein Abgas durch die
Abgasreinigungsanordnung hindurch folgt, nachgelagert ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Kraftfahrzeug, das eine solche
Abgasreinigungsanordnung aufweist, die mit einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist.
Üblicherweise werden Abgasreinigungsanordnungen, die Katalysatoren aufweisen, nah an dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs angeordnet, um eine möglichst schnellen Light-Off zu ermöglichen. Zur Beschleunigung des Light-Offs sind auch elektrische Heizkatalysatoren bekannt.
Steigern lässt sich die Leistung dieser beheizten Katalysatoren
dadurch, dass davor in dem Abgaspfad HC-Adsorber, also Absorber für
Kohlenwasserstoffe, angeordnet werden, die im Rahmen dieser Offenbarung auch als Kohlenwasserstoffspeicher bezeichnet werden. Diese„sammeln“ die
Kohlenwasserstoffe ein, während der Heizkatalysator das nachgelagerte
Katalysatorsystem aufheizt und geben diese bei höheren Temperaturen wieder ab. Das Abgas passiert auf dem Abgaspfad also zunächst den
Kohlenwasserstoffspeicher und dann das Katalysatorsystem.
Durch die Einspeicherung der Kohlenwasserstoffe in dem
Kohlenwasserstoffspeicher ist eine Abgaszusammensetzung vor dem
Mehrwegekatalysator, der in der Regel ein Dreiwegekatalysator ist, nicht bekannt. Erwartet wird eine tendenziell fette Abgaszusammensetzung. Dies gilt
insbesondere bei Hybridfahrzeugen, bei denen der Verbrennungsmotor plötzlich mit hoher Last anfahren muss, verschärft bei Real Driving Emissions (kurz: RDE, deutsch: Emissionen im praktischen Fährbetrieb). Aufgabe der Erfindung ist, eine Abgasreinigungsanordnung und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die gegenüber dem Stand der Technik verbessert sind.
Insbesondere soll ein Betrieb der Abgasreinigungsanordnung effizienter gestaltet werden können.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Abgasreinigungsanordnung der eingangs genannten Art, die dafür eingerichtet ist, Informationen über die
Abgaszusammensetzung des Abgases stromabwärts des
Kohlenwasserstoffspeichers zu erhalten.
Eine bessere Kenntnis der Abgaszusammensetzung in der
Abgasreinigungsanordnung stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers erlaubt, den Betrieb der Abgasreinigungsanordnung effizienter zu gestalten und
gegebenenfalls insbesondere durch Anpassungen an dem Betrieb die
Abgaszusammensetzung unter Berücksichtigung gesetzlicher Vorgaben zu beeinflussen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Teil der abhängigen Ansprüche.
Bevorzugt ist, dass die Abgasreinigungsanordnung dafür vorgesehen ist, eine Sauerstoffkonzentration in dem Abgas in Abhängigkeit von den Informationen zu steuern. Steuert man die Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von den
Informationen, so kann man sicherstellen, dass eine Reinigungsleistung der Abgasreinigungsanordnung angemessen ist, um das Abgas vor Abgabe in die Umwelt hinreichend zu reinigen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Abgasreinigungsanordnung zu wenig oder zu viel an Reinigungsleistung erbringt. So kann insbesondere die Abgasreinigungsanordnung effizienter werden und kann kostensparender arbeiten, wenn der Kohlenwasserstoffspeicher aufgrund einer Aktivität die Kohlenwasserstoffmenge in dem Abgas relativ zum ursprünglich unbehandelten Abgas erhöht oder absenkt und damit die Abgaszusammensetzung verändert, bevor das Abgas die Abgasnachbehandlungsvorrichtung erreicht.
Unter dem Begriff Steuern ist im vorliegenden Sinne nicht unbedingt nur eng der messtechnische Begriff zu verstehen. Auch ein Regeln kann vorliegend als Steuern verstanden werden. Der Begriff Steuern kann vielmehr allgemein als das Anpassen der Sauerstoffkonzentration unter Berücksichtigung der erhaltenen Informationen verstanden werden. Die Aktivität des Kohlenwasserstoffspeichers kann eine
Kohlenwasserstoffaufnahmemenge pro Zeitintervall und/oder eine
Kohlenwasserstoffabgabemenge pro Zeitintervall sein. Je mehr Kohlenwasserstoff der Kohlenwasserstoffspeicher pro Zeitintervall aufnimmt, desto weniger
Kohlenwasserstoff enthält vorzugsweise das Abgas, aus dem der
Kohlenwasserstoff aufgenommen wurde, wenn es den Mehrwegekatalysator erreicht. Je mehr vorher aufgenommener Kohlenwasserstoff der
Kohlenwasserstoffspeicher pro Zeitintervall abgibt, desto mehr Kohlenwasserstoff enthält vorzugsweise das Abgas, in das der Kohlenwasserstoff abgegeben wurde, wenn es den Mehrwegekatalysator erreicht.
Die Reinigungsleistung kann eine Kohlenwasserstoffentfernungsrate definieren. In Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Kohlenwasserstoffentfernungsrate der Abgasreinigungsanordnung einen Sollwert von mehr als 50% im Vergleich zum unbehandelten Abgas aufweist. Besonders bevorzugt ist die
Kohlenwasserstoffentfernungsrate größer 75%, nochmals bevorzugt größer 90%, besonders bevorzugt größer 99%. Durch Steuern der Sauerstoffkonzentration kann eine vorgegebene Kohlenwasserstoffmenge pro Abgasvolumen als
Reinigungsergebnis erreichbar sein, die im Wesentlichen konstant ist, selbst wenn sich die Aktivität des Kohlenwasserstoffspeichers ändert. Die
Sauerstoffkonzentration ist also vorzugsweise so steuerbar, dass ein
Reinigungsergebnis der Abgasreinigungsanordnung im Wesentlichen konstant ist.
Bevorzugt ist, dass die Abgasreinigungsanordnung dafür eingerichtet ist, eine Teilgaskonzentration in dem Abgas stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers als die Informationen zu bestimmen, um die Sauerstoffkonzentration in
Abhängigkeit von der bestimmten Teilgaskonzentration zu steuern. Ein bevorzugtes Teilgas des Abgases ist Sauerstoff, sodass eine bevorzugte Teilgaskonzentration eine Sauerstoffkonzentration ist. Ein anderes bevorzugtes Teilgas des Abgases ist Kohlenwasserstoff, sodass eine andere bevorzugte Teilgaskonzentration eine Kohlenwasserstoffkonzentration ist. Besonders vorzugsweise werden die
Informationen als Maß für die Aktivität des Kohlenwasserstoffspeichers bestimmt. So kann anhand des Abgases auf einfache Weise ein Rückschluss über die Aktivität des Kohlenwasserstoffspeichers gezogen werden. Ist die
Kohlenwasserstoffaufnahmemenge des Kohlenwasserstoffspeichers pro
Zeitintervall hoch, wird stromabwärts eine vergleichsweise niedrige
Kohlenwasserstoffkonzentration oder eine vergleichsweise hohe Sauerstoffkonzentration in dem Abgas bestimmt werden. Ist die
Kohlenwasserstoffaufnahmemenge des Kohlenwasserstoffspeichers pro
Zeitintervall niedrig oder gar negativ, wird stromabwärts eine vergleichsweise hohe Kohlenwasserstoffkonzentration oder eine vergleichsweise niedrige
Sauerstoffkonzentration in dem Abgas bestimmt werden. Entsprechend kann die Sauerstoffkonzentration gesteuert werden, also bei hoher
Kohlenwasserstoffkonzentration oder niedriger Sauerstoffkonzentration eine höhere Sauerstoffzufuhr vorgesehen werden und bei niedriger
Kohlenwasserstoffkonzentration oder hoher Sauerstoffkonzentration eine niedrigere Sauerstoffzufuhr vorgesehen werden. Vorzugsweise ist das Steuern der Sauerstoffkonzentration proportional zur Aktivität des Kohlenwasserstoffspeichers eingerichtet.
Bevorzugt ist, dass die Abgasreinigungsanordnung stromabwärts des
Kohlenwasserstoffspeichers einen Sensor aufweist, der als die Informationen ein Teilgaskonzentrationsmessergebnis bestimmt. Es kann ausreichen, nur eine Teilgaskonzentration zu kennen, um zu wissen, ob die Sauerstoffmenge in dem Abgas durch Steuern angepasst werden muss. So muss nicht die vollständige Zusammensetzung des Abgases überwacht werden.
Manche Ausführungsformen sehen vor, dass der Sensor für Sauerstoff empfindlich ist, um das Teilgaskonzentrationsmessergebnis zu bestimmen. Einige
Ausführungsformen sehen vor, dass der Sensor für Kohlenwasserstoff empfindlich ist, um das Teilgaskonzentrationsmessergebnis zu bestimmen. Für diese Teilgase des Abgases sind Sensoren gut verfügbar und in der Abgasreinigungsanordnung einsetzbar. Die Abgasreinigungsanordnung weist vorzugsweise als den Sensor einen Sauerstoffkonzentrationssensor stromabwärts des
Kohlenwasserstoffspeichers auf, der als die Informationen ein
Sauerstoffkonzentrationsmessergebnis bestimmt. Das
Sauerstoffkonzentrationsmessergebnis ist vorzugsweise eine
Sauerstoffkonzentration in dem Abgas. Vorzugsweise wird das
Sauerstoffkonzentrationsmessergebnis verwendet, um die Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von den Informationen, insbesondere der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, zu steuern. Stellt der Sauerstoffkonzentrationssensor das
Sauerstoffkonzentrationsmessergebnis bereit, so muss die Aktivität des
Kohlenwasserstoffspeichers nicht kompliziert direkt anhand seiner Leistungsdaten ermittelt werden, sondern kann einfach insbesondere über die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas bestimmt werden. Die
Abgasreinigungsanordnung weist in einigen Ausführungsformen als den Sensor einen Stickstoffoxidsensor mit Kohlenwasserstoffquerempfindlichkeit auf, der stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers angeordnet ist und der als die Informationen ein Kohlenwasserstoffkonzentrationsmessergebnis bestimmt. Für den Stickstoffoxidsensor gilt mutatis mutandis das oben zum
Sauerstoffkonzentrationssensor geschriebene.
Vorzugsweise ist der Sensor in dem Abgaspfad zwischen dem
Kohlenwasserstoffspeicher und dem Mehrwegekatalysator angeordnet. Dies erlaubt es, das Teilgaskonzentrationsmessergebnis zu bestimmen, bevor das Abgas den Mehrwegekatalysator erreicht. So kann ein effizientes Steuern der Sauerstoffkonzentration ermöglicht werden. In manchen Ausführungsformen ist der Sensor jedoch dem Mehrwegekatalysator nachgelagert, insbesondere an einem Auslass der Abgasreinigungsanordnung angeordnet. Dann kann die
Sauerstoffkonzentration des Abgases in Abhängigkeit von der
Sauerstoffkonzentration des an die Umwelt abgegebenen Abgases nachjustiert werden. Manche Ausführungsformen sehen einen ersten Sensor, der dem
Mehrwegekatalysator vorgelagert ist, und einen zweiten Sensor, der dem
Mehrwegekatalysator nachgelagert ist, vor. So kann die
Kohlenwasserstoffentfernungsrate der Abgasnachbehandlungseinrichtung besonders zuverlässig überwacht werden, weil zwei Sensoren vorhanden sind, die an unterschiedlichen Stellen entlang des Abgaspfads die Teilgaskonzentration messen können. Die Sensoren können jeweils für ein anderes Teilgas des Abgases empfindlich sein.
Der Sensor ist vorzugsweise dem Kohlenwasserstoffspeicher unmittelbar nachgelagert. So können besonders zeitnah Änderungen in der
Abgaszusammensetzung erkannt werden, die auf den Kohlenwasserstoffspeicher zurückzuführen sind.
Bevorzugt ist, dass der Sensor in einem Winkel kleiner als 90° und größer als 0° entgegen des Abgaspfads ausgerichtet ist. Eine Sensormessfläche ist also vorzugsweise in Richtung des Kohlenwasserstoffspeichers gerichtet, sodass vorzugsweise ein Normalenvektor der Sensormessfläche mit einer
Richtungskomponente auf den Kohlenwasserstoffspeicher weist. Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen 40° und 60°, insbesondere 45°. So kann ein besonders aussagekräftiges Messergebnis erhalten werden.
Bevorzugt ist, dass die Abgasreinigungsanordnung eine Sekundärluftpumpe aufweist, um Sekundärluft in den Abgaspfad einzuleiten. In Ausführungsformen kann ein Kraftstoffluftgemisch für den Verbrennungsmotor auf Grundlage der Informationen angepasst werden. Üblicherweise wird die Sauerstoffkonzentration von einer externen Motorsteuereinheit beeinflusst, die das Kraftstoffluftgemisch für den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs bereitstellt. Wenn die
Sauerstoffkonzentration in dem Abgas nicht mehr alleine durch Anpassen des Kraftstoffluftgemischs für den Verbrennungsmotor ausreichend erhöht werden kann, etwa weil ansonsten das Kraftstoffluftgemisch zu mager würde, kann stromabwärts des Verbrennungsmotors, vorzugsweise in die
Abgasreinigungsanordnung, in den Abgaspfad Sekundärluft durch die
Sekundärluftpumpe zugeführt werden, um die Sauerstoffkonzentration zu erhöhen. Diese Situation kann beispielsweise eintreten, wenn der Verbrennungsmotor bereits auf einem besonders mageren Kraftstoffluftgemisch in Betrieb ist und gleichzeitig der Kohlenwasserstoffspeicher in hohem Maße Kohlenwasserstoff in das Abgas einleitet. Vorzugsweise ist die Sekundärluftpumpe dafür eingerichtet, Umgebungsluft an die Abgasreinigungsanordnung bereitzustellen, um bei Bedarf die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas zu erhöhen. Besonders bevorzugt ist, dass die Sekundärluftpumpe in dem Abgaspfad zwischen dem
Kohlenwasserstoffspeicher und dem Mehrwegekatalysator angeordnet ist.
Vorzugsweise ist der Kohlenwasserstoffspeicher dafür eingerichtet,
Kohlenwasserstoff aus dem Abgas zu speichern, insbesondere bei einer ersten Temperatur, und wieder an das Abgas abzugeben, insbesondere bei einer zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist. So wird eine zuverlässige Funktionsweise des Kohlenwasserstoffspeichers sichergestellt. Die erste
Temperatur und die zweite Temperatur sind vorzugsweise Betriebstemperaturen der Abgasreinigungsanordnung oder des Mehrwegekatalysators. Alternativ dazu kann der Kohlenwasserstoffspeicher dafür eingerichtet sein, aus dem Abgas aufgenommenen Kohlenwasserstoff durch Auslösen einer aktiven Regeneration wieder an das Abgas abzugeben.
Ausführungsformen sehen vor, dass die Abgasreinigungsanordnung ein Gehäuse aufweist, das den Abgaspfad umschließt. Vorzugsweise umschließt das Gehäuse den Abgaspfad radial. Das Gehäuse stellt für den Abgaspfad vorzugsweise einen im Wesentlichen zylindrischen Abgastunnel bereit. In dem Gehäuse können der Kohlenwasserstoffspeicher, der Mehrwegekatalysator, der Sensor und
vorzugsweise weitere Elemente wie beispielsweise Heizkatalysatoren angeordnet sein. So können beispielsweise alle Komponenten der Abgasreinigungsanordnung in einem einzigen kompakten Bauteil bereitgestellt und umschlossen sein.
Besonders vorzugsweise bildet die Abgasreinigungsanordnung, die das Gehäuse aufweist, eine Kraftfahrzeugkatalysatorbaugruppe, die vorzugsweise den Auslass der Abgasreinigungsanordnung aufweist, der vorzugsweise mit einem Endrohr des Kraftfahrzeugs verbindbar ist. Vorzugsweise durchdringt ein Sensorgehäuse des Sensors das Gehäuse. In manchen Ausführungsformen ist der Sensor an einer Innenwand des Gehäuses angeordnet. So kann der Sensor stabil an dem Gehäuse montiert sein.
Ausführungsformen sehen vor, dass die Abgasreinigungsanordnung einen
Steuereinheitskontakt aufweist, der mit einer externen Steuereinheit verbindbar ist, um die Informationen an die externe Steuereinheit weiterzuleiten. Der
Steuereinheitskontakt ist vorzugsweise dafür eingerichtet, eine Datenleitung, die mit dem Sensor signaltechnisch verbunden ist, zur Ausgabe der Informationen nach außen zu führen. Die externe Steuereinheit ist vorzugsweise eine
Motorsteuereinheit des Kraftfahrzeugs. Manche Ausführungsformen sehen stattdessen eine interne Steuereinheit vor, die von dem Abgaspfad getrennt in der Abgasreinigungsanordnung angeordnet ist.
Ein bevorzugter Mehrwegekatalysator ist ein Dreiwegekatalysator. Vorzugsweise ist der Mehrwegekatalysator beheizt, insbesondere durch ein darin integriertes Heizelement oder einen in dem Abgaspfad vorgelagerten Heizkatalysator oder ein in dem Abgaspfad vorgelagertes Heizelement. Der vorgelagerte Heizkatalysator kann ein weiterer Mehrwegekatalysator, insbesondere Dreiwegekatalysator, sein. Besonders bevorzugt ist, dass der Sensor in dem Abgaspfad zwischen dem
Kohlenwasserstoffspeicher und dem Mehrwegekatalysator angeordnet ist.
Vorzugsweise ist der Abgaspfad also derart angeordnet, dass das Abgas auf dem Abgaspfad zunächst den Kohlenwasserstoffspeicher, dann den Sensor und dann den Mehrwegekatalysator passiert. So kann eine sehr effiziente und wirksame Reinigung des Abgases, insbesondere hinsichtlich Kohlenwasserstoffen, ermöglicht sein. Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art, wobei die Abgasreinigungsanordnung dafür eingerichtet ist, Informationen über eine Abgaszusammensetzung des Abgases stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers zu erhalten.
Eine bessere Kenntnis der Abgaszusammensetzung in der
Abgasreinigungsanordnung stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers erlaubt, den Betrieb des Kraftfahrzeugs effizienter zu gestalten und gegebenenfalls insbesondere durch Anpassungen an dem Betrieb die Abgaszusammensetzung unter Berücksichtigung gesetzlicher Vorgaben zu beeinflussen.
Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug dafür eingerichtet, eine Sauerstoffkonzentration in dem Abgas in Abhängigkeit von den Informationen zu steuern. Steuert man vorzugsweise die Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von den Informationen, so kann sichergestellt sein, dass die Reinigungsleistung der
Abgasreinigungsanordnung angemessen ist, um das Abgas hinreichend von Kohlenwasserstoff zu reinigen. Auf diese Weise kann insbesondere verhindert werden, dass die Abgasreinigungsanordnung insbesondere wegen des
vorgelagerten Kohlenwasserstoffspeichers zu wenig oder zu viel
Reinigungsleistung erbringt. Auch kann ein Kohlenwasserstoffpeak in einem Endrohr des Kraftfahrzeugs damit wirkungsvoll verhindert werden. So kann das Kraftfahrzeug effizienter werden und kann kostensparender arbeiten.
Besonders bevorzugt ist, dass das Kraftfahrzeug dafür eingerichtet ist, eine
Teilgaskonzentration in dem Abgas stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers als die Informationen zu bestimmen und die Sauerstoffkonzentration in
Abhängigkeit von der bestimmten Teilgaskonzentration zu steuern. So kann die Aktivität des Kohlenwasserstoffspeichers auf einfache Weise anhand der
Teilgaskonzentration des Abgases bestimmt werden, das den
Kohlenwasserstoffspeicher passiert hat. Vorzugsweise ist zu diesem Zweck ein Sensor vorgesehen, der dem Kohlenwasserstoffspeicher im Abgaspfad
nachgelagert ist, insbesondere unmittelbar nachgelagert. Der Sensor ist
vorzugsweise dem Mehrwegekatalysator vorgelagert.
Das Kraftfahrzeug weist vorzugsweise eine Motorsteuereinheit auf, die dafür eingerichtet ist, ein Kraftstoffluftgemisch für einen Verbrennungsmotor
bereitzustellen, das zumindest teilweise basierend auf den Informationen zusammengestellt ist, um die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas zu steuern. Dafür ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Motorsteuereinheit signaltechnisch mit dem Sensor verbunden ist, insbesondere über ein Datenkabel, um von dem Sensor die Informationen zu erhalten.
Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug. Bevorzugte
Hybridfahrzeuge umfassen einen Elektromotor und den Verbrennungsmotor, insbesondere einen Benzinmotor oder einen Dieselmotor. Besonders
Hybridfahrzeuge können speziell beim Anfahren mit hoher Last von der
gesteigerten Effizienz der Abgasreinigungsanordnung profitieren. Der
Verbrennungsmotor ist vorzugsweise mit dem Einlass der
Abgasreinigungsanordnung verbunden, um das Abgas an die
Abgasreinigungsanordnung bereitzustellen. Das Abgas entsteht, zumindest teilweise, durch Verbrennung von Kraftstoff in dem Verbrennungsmotor.
Weitere mögliche Ausgestaltungen und mögliche Vorteile des Kraftfahrzeugs ergeben sich analog zu den Ausführungen oben bezüglich der
Abgasreinigungsanordnung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines nicht einschränkenden
Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform der
Abgasreinigungsanordnung gemäß der Erfindung entlang des Abgaspfads zeigt.
In die folgende detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels, in die beigefügten Zeichnungen und in die beigefügten Patentansprüche, die den Schutzbereich der Erfindung festlegen, sind zur besseren Lesbarkeit
Bezugszeichen eingefügt worden, die jedoch keine einschränkende Wirkung haben sollen.
Fig. 1 zeigt eine Abgasreinigungsanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug. Die
Abgasreinigungsanordnung 1 ist in einem Hybridfahrzeug verbaut, das zur Vereinfachung nicht weiter dargestellt ist. Das Hybridfahrzeug weist einen nicht gezeigten Elektromotor und einen nicht gezeigten Verbrennungsmotor, nämlich einen Dieselmotor, auf. Der Dieselmotor ist mit einem Einlass 2 der io
Abgasreinigungsanordnung 1 verbunden, um Abgas zur Reinigung an die
Abgasreinigungsanordnung 1 bereitzustellen.
Die Abgasreinigungsanordnung 1 weist einen Kohlenwasserstoffspeicher 3 und einen Mehrwegekatalysator 4 auf, wobei der Mehrwegekatalysator 4 dem
Kohlenwasserstoffspeicher 3 in einem Abgaspfad 5, dem ein Abgas durch die Abgasreinigungsanordnung 1 hindurch folgt, nachgelagert ist.
Das Abgas durchströmt im Betrieb von dem Einlass 2 eintretend entlang dem Abgaspfad 5 also zunächst den Kohlenwasserstoffspeicher 3 und dann den Mehrwegekatalysator 4 und tritt schließlich zumindest teilweise gereinigt, also mit veränderter Abgaszusammensetzung und reduzierter Menge an Schadstoffen im Vergleich zu der Abgaszusammensetzung an dem Einlass 2, aus einem Auslass 6 aus der Abgasreinigungsanordnung 1 aus. Dem Mehrwegekatalysator 4 ist in dem Abgaspfad 5 ein Heizkatalysator 7 unmittelbar vorgelagert. Der Heizkatalysator 7 beheizt den nachgelagerten Mehrwegekatalysator 4. In manchen
Ausführungsformen ist der Heizkatalysator 7 aber einfach durch ein Heizelement ersetzt oder der Mehrwegekatalysator 4 umfasst eine integrierte Heizfunktion. Der Mehrwegekatalysator 4 ist beispielhaft ein Dreiwegekatalysator. Die
Abgasreinigungsanordnung 1 weist ein Gehäuse 8 auf, das den Abgaspfad 5 umschließt, nämlich radial.
Der Kohlenwasserstoffspeicher 3 ist dafür eingerichtet, Kohlenwasserstoffe aus dem Abgas zu speichern, bei einer ersten Temperatur, und wieder an das Abgas abzugeben, bei einer zweiten Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist. Die Abgasreinigungsanordnung 1 ist dafür eingerichtet, Informationen über eine Abgaszusammensetzung des Abgases stromabwärts des
Kohlenwasserstoffspeichers 3 zu erhalten.
Die Abgasreinigungsanordnung 1 ist dafür vorgesehen, eine
Sauerstoffkonzentration in dem Abgas in Abhängigkeit von den Informationen zu steuern. So wird sichergestellt, dass die Abgasreinigungsanordnung 1 unter Berücksichtigung der Aktivität des Kohlenwasserstoffspeichers 3 mit
angemessener, vorzugsweise im Wesentlichen konstanter, Reinigungsleistung arbeitet. So können beispielsweise Kohlenwasserstoffpeaks in einem Endrohr (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs, dem die Abgasreinigungsanordnung 1 das Abgas über den Auslass 6 zuführt, vermieden werden. Die Abgasreinigungsanordnung 1 ist dafür eingerichtet, eine Teilgaskonzentration in dem Abgas stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers 3 als die
Informationen zu bestimmen, um die Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von der bestimmten Teilgaskonzentration zu steuern. Um die Informationen zu erhalten, weist die Abgasreinigungsanordnung 1 stromabwärts des
Kohlenwasserstoffspeichers 3 einen Sensor 9 auf, der als die Informationen ein Teilgaskonzentrationsmessergebnis in dem Abgas bestimmt. Der Sensor 9 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel für Sauerstoff empfindlich, um das
Teilgaskonzentrationsmessergebnis zu bestimmen, und ist deshalb ein
Sauerstoffkonzentrationssensor, nämlich eine Lambdasonde.
Das bestimmte Sauerstoffkonzentrationsmessergebnis wird anschließend über einen Steuereinheitskontakt 10 an eine Steuereinheit (nicht gezeigt) des Fahrzeugs übermittelt, um ein Kraftstoffluftgemisch des Dieselmotors anzupassen, wodurch die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas gesteuert wird. Der
Steuereinheitskontakt 10 ist mittels eines Datenkabels mit dem Sensor 9
signalverbunden, um die Informationen über den Steuereinheitskontakt 10 bereitstellen zu können. Der Sensor 9 ist in dem Abgaspfad 5 zwischen dem Kohlenwasserstoffspeicher 3 und dem Mehrwegekatalysator 4 angeordnet. Der Sensor 9 ist außerdem dem Heizkatalysator 7 in dem Abgaspfad 5 vorgelagert. Der Sensor 9 ist außerdem dem Kohlenwasserstoffspeicher 3 in dem Abgaspfad 5 unmittelbar nachgelagert. Der Sensor 9 ist in einem Winkel kleiner als 90° und größer als 0° entgegen des Abgaspfads 5 ausgerichtet, nämlich in einem Winkel von etwa 45°, um eine aussagekräftige Messung zu ermöglichen.
Ist die Sauerstoffkonzentration stromabwärts dem Kohlenwasserstoffspeichers 3, die durch den Sensor 9 bestimmt wird, vergleichsweise hoch, so wird daraufhin, veranlasst durch die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs, ein angefetteteres
Kraftstoffluftgemisch für den Verbrennungsmotor bereitgestellt. Ist die
Sauerstoffkonzentration stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers 3, die durch den Sensor 9 bestimmt wird, jedoch vergleichsweise niedrig, so wird daraufhin, veranlasst durch die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs, ein magereres Kraftstoffluftgemisch für den Verbrennungsmotor bereitgestellt.
Die Aktivität des Kohlenwasserstoffspeichers 3 beeinflusst die
Sauerstoffkonzentration in dem Abgas. Ist die Aktivität eine Aufnahme von
Kohlenwasserstoff in den Kohlenwasserstoffspeicher 3, dann ist die Sauerstoffkonzentration hinter dem Kohlenwasserstoffspeicher 3, die durch den Sensor 9 bestimmt wird, vergleichsweise hoch. Entsprechend angefetteter kann daraufhin das Kraftstoffluftgemisch durch die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Ist die Aktivität hingegen eine Abgabe von Kohlenwasserstoff aus dem Kohlenwasserstoffspeicher 3 in das Abgas, dann ist die
Sauerstoffkonzentration stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers 3, die durch den Sensor 9 bestimmt wird, vergleichsweise niedrig. Entsprechend magerer sollte daraufhin auch das Kraftstoffluftgemisch durch die Steuereinheit des
Kraftfahrzeugs an den Verbrennungsmotor bereitgestellt werden.
Es kann eintreten, dass die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas durch den Sensor 9 als relativ niedrig bestimmt wird, aber das Kraftstoffluftgemisch des Verbrennungsmotors durch die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs nicht noch magerer gesteuert werden kann, ohne eine Verbrennungsmotorleistung zu stark zu beeinträchtigen.
Für beispielsweise diesen Fall weist die Abgasreinigungsanordnung 1 eine
Sekundärluftpumpe 1 1 auf. Die Sekundärluftpumpe 1 1 ist, wie auch der Sensor 9, beispielhaft zwischen dem Kohlenwasserstoffspeicher 3 und dem
Mehrwegekatalysator 4 angeordnet. Die Sekundärluftpumpe 1 1 ist dem
Fleizkatalysator 7 in dem Abgaspfad vorgelagert. Die Sekundärluftpumpe 1 1 ist dafür angeordnet, Umgebungsluft in den Abgaspfad 5 einzuführen. So kann die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas vor Abgabe an die Umwelt bei Bedarf erhöht werden, ohne dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs ein zu mageres
Kraftstoffluftgemisch zuzuführen.
Somit ist, mit anderen Worten, gezeigt, dass die Abgasreinigungsanordnung 1 zwischen dem FIC-Adsorber, also dem Kohlenwasserstoffspeicher 3, und dem Dreiwegekatalysator 4 eine Lambdasonde als Sensor 9 aufweist, die für die Regelung der Sauerstoffmenge verwendet wird. Sollte die Luft über den
Verbrennungsmotor nicht ausreichen, dann kann diese auch durch die
Sekundärluftpumpe 1 1 zugeführt werden. Durch die Verlagerung der Messung der Stöchiometrie nach dem HC-Adsorber 3 werden auch die von diesem abgegebenen Kohlenwasserstoffe bei der Regelung berücksichtigt und damit die Gefahr von HC-Peaks in dem nicht gezeigten Endrohr verringert. In nicht gezeigten Ausführungsformen ist der Sensor 9 statt der Lambdasonde ein Stickstoffoxidsensor mit HC-Querempfindlichkeit. Dieser misst statt der
Sauerstoffkonzentration die Kohlenwasserstoffkonzentration in dem Abgas. Die Kohlenwasserstoffkonzentration in dem Abgas stromabwärts des
Kohlenwasserstoffspeichers 3 kann verhältnismäßig hoch sein, wenn die
Sauerstoffkonzentration in dem Abgas stromabwärts des
Kohlenwasserstoffspeichers 3 verhältnismäßig niedrig ist und umgekehrt. Die obigen Erläuterungen zur Lambdasonde gelten mutatis mutandis auch für den Stickstoffoxidsensor mit HC-Querempfindlichkeit. Besondere Vorteile kann die Abgasreinigungsanordnung 1 bei Hybridfahrzeugen im RDE-Betrieb haben.

Claims

Patentansprüche
1. Abgasreinigungsanordnung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, die einen
Kohlenwasserstoffspeicher (3) und einen Mehrwegekatalysator (4) aufweist, wobei der Mehrwegekatalysator (4) dem Kohlenwasserstoffspeicher (3) in einem Abgaspfad (5), dem ein Abgas durch die Abgasreinigungsanordnung (1 ) hindurch folgt, nachgelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abgasreinigungsanordnung (1 ) dafür eingerichtet ist,
Informationen über eine Abgaszusammensetzung des Abgases stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers (3) zu erhalten.
2. Abgasreinigungsanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsanordnung (1 ) dafür vorgesehen ist, eine
Sauerstoffkonzentration in dem Abgas in Abhängigkeit von den Informationen zu steuern.
3. Abgasreinigungsanordnung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsanordnung (1 ) dafür eingerichtet ist, eine
Teilgaskonzentration in dem Abgas stromabwärts des
Kohlenwasserstoffspeichers (3) als die Informationen zu bestimmen, um die Sauerstoffkonzentration in Abhängigkeit von der bestimmten
Teilgaskonzentration zu steuern.
4. Abgasreinigungsanordnung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsanordnung (1 ) stromabwärts des Kohlenwasserstoffspeichers (3) einen Sensor (9) aufweist, der als die Informationen ein Teilgaskonzentrationsmessergebnis bestimmt.
5. Abgasreinigungsanordnung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) für Sauerstoff und/oder Kohlenwasserstoff empfindlich ist, um das Teilgaskonzentrationsmessergebnis zu bestimmen.
6. Abgasreinigungsanordnung (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sensor (9) in dem Abgaspfad (5) zwischen dem Kohlenwasserstoffspeicher (3) und dem Mehrwegekatalysator (4) angeordnet ist.
7. Abgasreinigungsanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor in einem Winkel kleiner als 90° und größer als 0° entgegen des Abgaspfads (5) ausgerichtet ist.
8. Abgasreinigungsanordnung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsanordnung (1 ) eine Sekundärluftpumpe (11 ) aufweist, um Sekundärluft in den Abgaspfad einzuleiten.
9. Kraftfahrzeug, das eine Abgasreinigungsanordnung (1 ) nach Anspruch 1 aufweist, die mit einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs
wirkverbunden ist.
10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeug dafür eingerichtet ist, eine Sauerstoffkonzentration in dem Abgas in Abhängigkeit von den Informationen zu steuern.
PCT/EP2019/081035 2018-11-13 2019-11-12 Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug WO2020099411A1 (de)

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