EP0907010A2

Method and apparatus for operating a lean-burn internal combustion engine

Abstract

By involving a bypass to the exhaust line by means an electrically controllable exhaust flap, the exhaust gas stream in certain operating states of the internal combustion engine, especially during fast load increase or the Warm-up partially or completely with a combined Hydrolysis / adsorber passed, said in the exhaust gas No includedx is adsorbed in a particularly favorable manner.

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14 claims: 14 independent, 0 dependent

  1. 1
    Method for operating an operating with excess air Internal combustion engine in which the exhaust gas stream by means of a Main exhaust line (4) via a NOx-Katalysatoreinheit Consisting of at least one SCR catalytic converter (1) with a guided means (3) for injecting reducing agent is while the load state of the internal combustion engine ever is detected, characterized. that with rapid increase in load and / or in the warm-up of the internal combustion engine at least a portion of the exhaust stream through a Bypass system (5.6) to an adsorber (7) passed is such that the loading of the adsorber (7) the exhaust gas, the series circuit of adsorption catalyst (7) and the SCR catalytic converter (1) flows. Verfahren zum Betrieb einer mit Luftüberschuß arbeitenden Brennkraftmaschine bei dem der Abgasstrom mittels einer Hauptabgasleitung (4) über eine NOx-Katalysatoreinheit, bestehend zumindest aus einem SCR-Katalysator (1) mit einer Einrichtung (3) zum Eindüsen von Reduktionsmittel geleitet wird und dabei der Lastzustand der Brennkraftmaschine ständig erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei schneller Lasterhöhung und/oder im Warmlauf der Brennkraftmaschine zumindest ein Teil des Abgasstromes über ein Bypaß-System (5,6) zu einem Adsorptionskatalysator (7) geleitet wird, so daß zur Beladung des Adsorptionskatalysators (7) das Abgas die Reihenschaltung aus Adsorptionskatalysator (7) und SCR-Katalysator (1) durchströmt.
  2. 2
    A method according to claim 1, characterized in that the Switching the exhaust gas flow to the bypass system by means of one in the main exhaust line (4) arranged exhaust flap (6), the driven via an electric actuator (9) becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Abgasstromes auf das Bypass-System mittels einer in der Hauptabgasleitung (4) angeordneten Abgasklappe (6) erfolgt, die über einen elektrischen Stellantrieb (9) angetrieben wird.
  3. 3
    A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the switching of the exhaust gas flow to the bypass system at least depending on the accelerator pedal position of the internal combustion engine or their temporal change occurs. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Abgasstromes auf das Bypass-System zumindest abhängig von der Gaspedalstellung der Brennkraftmaschine oder deren zeitliche Änderung erfolgt.
  4. 4
    A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the switching of the exhaust gas flow to the bypass system depending on the fuel injection quantity of the internal combustion engine takes place. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Abgasstromes auf das Bypass-System abhängig von der Kraftstoffeinspritzmenge der Brennkraftmaschine erfolgt.
  5. 5
    A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the switching of the exhaust gas flow to the bypass system depends on the temperature of the SCR catalyst (1) or dependent the temperature of the exhaust gas before and after the SCR catalyst (1). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Abgasstromes auf das Bypass-System abhängig von der Temperatur des SCR-Katalysators (1) oder abhängig von der Temperatur des Abgases vor und nach dem SCR-Katalysator (1) erfolgt.
  6. 6
    A method according to any of claims 1-5, characterized in that that the SCR catalyst (1) a hydrolysis catalyst (2) is connected upstream. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß dem SCR-Katalysator (1) ein Hydrolysekatalysator (2) vorgeschaltet ist.
  7. 7
    A method according to claim 1, characterized in that the Exhaust gas stream through a, the adsorber (7) upstream, likewise arranged in the bypass system hydrolysis (8) is passed and at certain time intervals a desorption process is initiated by briefly Fuel or a reducing agent is supplied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasstrom über einen, dem Adsorptionskatalysator (7) vorgeschalteten, ebenfalls im Bypaß-System angeordneten Hydrolysekatalysator (8) geleitet wird und in bestimmten Zeitabständen ein Desorptionsvorgang eingeleitet wird, indem kurzzeitig Kraftstoff oder ein Reduktionsmittel zugeführt wird.
  8. 8
    A method according to claim 7, characterized in that the Desorption process is started when the NOx-Beladungsgrad the adsorber (7) a predetermined has exceeded limit. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Desorptionsvorgang eingeleitet wird, wenn der NOx-Beladungsgrad des Adsorptionskatalysators (7) einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat.
  9. 9
    A method according to claim 8, characterized in that the NOx-Beladungsgrad The adsorber (7) by means of a NOxSensor (13) downstream of the adsorption catalyst (7) is detected. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der NOx-Beladungsgrad des Adsorptionskatalysators (7) mittels eines NOx-Sensors (13) stromabwärts des Adsorptionskatalysators (7) erfasst wird.
  10. 10
    A method according to claim 9, characterized in that of NOx-Beladungsgrad The adsorber (7) means a mathematical model relationship is determined. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der NOx-Beladungsgrad des Adsorptionskatalysators (7) mittels einer mathematischen Modellbeziehung ermittelt wird.
  11. 11
    Apparatus for operating an operating with excess air Internal combustion engine having a main exhaust line (4), in of a NOx-Katalysatoreinheit Consisting of at least one SCR catalyst (1) is disposed and means (3) for injection of reducing agent, characterized. thatin the main exhaust line (4) in the flow direction of the exhaust gas before the NOx-Katalysatoreinheit A controllable exhaust flap (6) is arranged, upstream of the exhaust gas flap (6) from the main exhaust line (4) a bypass line (5) branches off, in the course of an adsorption catalyst (7) is switched on and the front of the NOx-Katalysatoreinheit Back into the main exhaust line (4) opens. Vorrichtung zum Betrieb einer mit Luftüberschuß arbeitenden Brennkraftmaschine mit einer Hauptabgasleitung (4), in der eine NOx-Katalysatoreinheit, bestehend zumindest aus einem SCR-Katalysator (1), angeordnet ist und mit einer Einrichtung (3) zum Eindüsen von Reduktionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß- in der Hauptabgasleitung (4) in Strömungsrichtung des Abgases vor der NOx-Katalysatoreinheit eine steuerbare Abgasklappe (6) angeordnet ist,- stromaufwärts der Abgasklappe (6) von der Hauptabgasleitung (4) eine Bypaßleitung (5) abzweigt, in deren Verlauf ein Adsorptionskatalysator (7) eingeschaltet ist und die vor der NOx-Katalysatoreinheit wieder in die Hauptabgasleitung (4) mündet.
  12. 12
    Device according to claim 11, characterized in that the SCR catalyst (1) upstream of a hydrolysis catalytic converter (2) is, the means (3) for supplying urea having. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem SCR-Katalysator (1) ein Hydrolysekatalysator (2) vorgeschaltet ist, der eine Einrichtung (3) zum Zuführen von Harnstoff aufweist.
  13. 13
    Device according to claim 11, characterized in that the adsorption catalyst (7) is a hydrolysis catalytic converter (8) is connected upstream of the means (14) for supplying comprises fuel or a reducing agent. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Adsorptionskatalysator (7) ein Hydrolysekatalysator (8) vorgeschaltet ist, der eine Einrichtung (14) zum Zuführen von Kraftstoff oder Reduktionsmittel aufweist.
  14. 14
    Device according to claim 13, characterized in that downstream of the adsorption catalyst (7), an exhaust sensor (15) is arranged, the output signal of a controller device (16) is supplied with the aid of the supplied set amount of fuel or reducing agent becomes. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts des Adsorptionskatalysators (7) ein Abgassensor (15) angeordnet ist, dessen Ausgangssignal einer Reglereinrichtung (16) zugeführt wird, mit dessen Hilfe die zuzuführende Menge an Kraftstoff oder Reduktionsmittel eingestellt wird.