DE102008031402A1 - Mehrstufige Partikelfilter-Regeneration - Google Patents

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Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters in einer Vorrichtung, die einen Verbrennungsmotor und einen Katalysator umfasst, der Harnstoff als Reduktionsmittel für NOx verwendet. Das Verfahren umfasst das Aussetzen des Katalysators und Partikelfilters einer ersten niedrigeren erhöhten Temperatur, um Harnstoffablagerungen und/oder gespeicherten Kohlenwasserstoff von dem Katalysator zu entfernen, und dann das Aussetzen des Katalysators und Partikelfilters einer zweiten höheren erhöhten Abgastemperatur, um den Partikelfilter zum Zersetzen von Partikeln in dem Partikelfilter zu erwärmen. Auf diese Weise kann ein aufgrund der Zersetzung und Reaktion von Harnstoffablagerungen und/oder Oxidation von gespeichertem Kohenwasserstoff am Katalysator hervorgerufener Schaden während der Partikelfilterregeneration vermieden werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Regeneration eines Partikelfilters einer Schadstoffanlage.
  • Hintergrund
  • Motoren, die unter mageren Bedingungen und hohen Verdichtungsverhältnissen arbeiten, einschließlich aber nicht ausschließlich Dieselmotoren, bieten gegenüber herkömmlichen Benzinmotoren den Vorteil hoher Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Nachbehandlungsanlagen für solche Motoren können einen Partikelfilter zum Zurückhalten von Partikeln der Motoremissionen umfassen und können auch eine Anlage für selektive katalytische Reduktion (SCR, vom engl. Selective Catalytic Reduction) zum Behandeln von Stickoxid-Emissionen (NOx) umfassen.
  • Eine Art von SCR-Anlage nutzt einen Katalysator und ein Einspritzventil zum Einspritzen einer wässrigen Harnstofflösung in den Abgasstrom stromaufwärts des Katalysators. Der Harnstoff zersetzt sich zu Ammoniak, das am Katalysator als Reduktionsmittel für NOx-Reduktion dient. Ammoniak wird weitgehend durch die folgenden beiden Reaktionsschritte aus Harnstoff erzeugt. NH2-CO-NH2(g or I) → NH3(g) + HNCO(g) (1) HNCO(g) + H2O(g) → NH3(g) + CO2(g) (2)
  • Reaktion (1) ist eine thermische Zersetzungsreaktion, und Reaktion (2) ist eine Hydrolysereaktion. Die thermische Zersetzung von Harnstoff ist bei niedrigeren Abgastemperaturen langsam und pflegt der die Geschwindigkeit beschränkende Schritt zu sein, insbesondere bei Temperaturen unter 300°C. Daher kann das Spritzen von Harnstofflösung in die Dieselabgasanlage zu dem Sammeln von Harnstoffablagerungen an dem SCR-Katalysator führen, bevor sich der Harnstoff zersetzt, wenn die Abgastemperatur unter 300°C liegt.
  • Um eine ordnungsgemäße Partikelfilterleistung sicherzustellen, kann ein Partikelfilter durch Anheben der Abgastemperaturen auf 550–650°C zum Abbrennen angesammelter Partikel regelmäßig regeneriert werden. Da sowohl der SCR-Katalysator als auch der Partikelfilter entlang der Abgasanlage angeordnet sind, kann der SCR-Katalysator während der Partikelfilterregeneration auch auf die Partikelregenerationstemperaturen erwärmt werden. Dies kann bei Erwärmen des Katalysators ein Zersetzen von Harnstoffablagerungen in dem SCR-Katalysator bei einer hohen Rate bewirken, was den SCR-Katalysator auf unerwünscht hohe Temperaturen erwärmen kann.
  • Weiterhin können unverbrannte und/oder teilweise verbrannte Kohlenwasserstoffe, einschließlich aber nicht ausschließlich Kohlenwasserstoffe großer Größe wie solche in Dieselkraftstoff, in dem Abgas in dem SCR-Katalysator gespeichert und schnell oxidiert werden, so dass der SCR-Katalysator während der Partikelfilterregeneration auf unerwünscht hohe Temperaturen erwärmt wird.
  • Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, dass diese Probleme durch das Regenerieren des Partikelfilters angegangen werden können, indem man einen Katalysator und einen Partikelfilter einer ersten niedrigeren erhöhten Abgastemperatur zum Entfernen von Harnstoffablagerungen und gespeichertem Kohlenwasserstoff von dem Katalysator aussetzt und dann den Katalysator und Partikelfilter einer zweiten höheren erhöhten Abgastemperatur zum Erwärmen des Partikelfilters aussetzt, um Partikel in dem Partikelfilter zu zersetzen. Auf diese Weise kann eine Beschädigung, die am Katalysator aufgrund der Zersetzung und der abgeleiteten Reaktionen von Harnstoffablagerungen und Oxidation von gespeichertem Kohlenwasserstoff während der Partikelfilterregeneration hervorgerufen wird, vermieden werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Ausführungsform eines Verbrennungsmotorsystems.
  • 2 zeigt ein Diagramm von Abgastemperaturen an einem Auslass einer Abgasturbine und an einem Auslass eines SCR-Katalysators als Funktion von Zeit.
  • 3 zeigt ein Diagramm einer Temperatur eines SCR-Katalysators als Funktion von Zeit, während ein Partikelfilter auf eine Regenerationstemperatur erwärmt wird.
  • 4 zeigt ein Diagramm von Temperaturen von SCR-Katalysatoren (mit und ohne gespeicherten Dieselkraftstoff) als Funktion von Zeit, während ein Partikelfilter auf eine Regenerationstemperatur erwärmt wird.
  • 5 zeigt ein Diagramm von NOx-Umwandlungswirkungsgraden als Funktion von Katalysatortemperatur für einen SCR-Katalysator aus unedlem Metall mit Harnstoffablagerungen, mit gespeichertem Dieselkraftstoff und ohne eine unerwünschte Spezies (Harnstoffablagerungen und Kohlenwasserstoff, etc.) während einer simulierten Partikelfilterregeneration.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Regenerieren eines Partikelfilters.
  • Eingehende Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen
  • Bevor die offenbarten Ausführungsformen der Regeneration eines Partikelfilters beschrieben werden, wird ein Beispiel für eine Nutzungsumgebung beschrieben. Unter Bezug auf 1 wird ein Direkteinspritzverbrennungsmotor 10, der mehrere Brennräume (wovon einer bei 30 gezeigt wird) umfasst und durch ein elektronisches Motorsteuergerät 12 gesteuert wird, gezeigt. Der Brennraum 30 des Motors 10 umfasst Brennraumwände 32 mit einem darin angeordneten und mit einer Kurbelwelle 40 verbundenen Kolben 36. In einem Beispiel umfasst der Kolben 36 eine (nicht dargestellte) Aussparung oder Mulde, um ausgewählte Werte von Schichtung oder Homogenisierung von Luft- und Kraftstofffüllungen zu bilden. Alternativ kann auch ein flacher Kolben verwendet werden.
  • Der Brennraum 30 wird mit einem Ansaugkrümmer 44 und Abgaskrümmer 48 mittels eines Einlassventils 52 und Auslassventils 54 in Verbindung stehend gezeigt. Ein Einspritzventil 66 wird zum Zuführen von flüssigem Kraftstoff direkt in den Brennraum proportional zur Pulsbreite eines von dem Steuergerät 12 mittels eines herkömmlichen elektronischen Treibers 68 erhaltenen Signals fpw direkt mit dem Brennraum 30 verbunden gezeigt. Einer (nicht dargestellten) Kraftstoffanlage, die einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen und ein Verteilerrohr umfasst, wird Kraftstoff zugeführt. In manchen Ausführungsformen kann der Motor 10 mehrere Brennräume umfassen, die jeweils mehrere Einlass- und/oder Auslassventile aufweisen.
  • Das Einlassventil 52 kann durch das Steuergerät 12 mittels eines elektrischen Ventilaktors (EVA) 51 gesteuert werden. Analog kann das Auslassventil 54 mittels EVA 53 durch das Steuergerät 12 gesteuert werden. Während mancher Bedingungen kann das Steuergerät 12 die den Aktoren 51 und 53 gelieferten Signale verändern, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Stellung des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch Ventilstellungssensoren 55 bzw. 57 ermittelt werden. In alternativen Ausführungsformen können ein oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch einen oder mehrere Nocken betätigt werden und können eines oder mehrere Systeme von: Nockenprofilumschalten (CPS, vom engl. Cam Profile Switching), veränderliche Nockensteuerung (VCT, kurz vom engl. Variable Cam Timing), veränderliche Ventilsteuerzeiten (VVT, kurz vom engl. Variable Valve Timing) und/oder veränderlicher Ventilhub (VVL, vom engl. Variable Valve Lift) nutzen, um den Ventilbetrieb zu verstellen. Der Brennraum 30 kann zum Beispiel alternativ ein mittels elektrischer Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein mittels Nockenbetätigung, einschließlich CPS und/oder VCT, gesteuertes Auslassventil umfassen.
  • Der Ansaugkrümmer 42 kann eine Drossel 62 mit einer Drosselklappe 64 umfassen. In diesem bestimmten Beispiel kann die Stellung der Drosselkappe 64 durch das Steuergerät 12 mittels eines Signals verstellt werden, das einem mit der Drossel 62 enthaltenen Elektromotor oder Aktor geliefert wird, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (ETC, kurz vom engl. Electronic Throttle Control) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 so betrieben werden, dass sie die dem Brennraum 30 neben anderen Motorzylindern gelieferte Ansaugluft verändert. Die Stellung der Drosselklappe 64 kann dem Steuergerät 12 durch ein Drosselstellungssignal TP geliefert werden. Der Ansaugkrümmer 42 kann einen Luftdurchflussmesser 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Liefern jeweiliger Signale MAF und MAP zum Steuergerät 12 umfassen.
  • Das Steuergerät 12 betätigt das Kraftstoffeinspritzventil 66, so dass ein Gemisch mit erwünschtem Kraftstoff/Luft-Verhältnis gebildet wird. Das Steuergerät 12 steuert die von dem Kraftstoffeinspritzventil 66 gelieferte Kraftstoffmenge, so dass das Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Gemisch in dem Raum 30 so gewählt werden kann, dass es im Wesentlichen bei (oder nahe) Stöchiometrie, einem unterstöchiometrischen Wert oder einem überstöchiometrischen liegt. Weiterhin ist das Steuergerät 12 dafür ausgelegt, das Kraftstoffeinspritzventil 66 zu betätigen, so dass während eines Zyklus mehrere Kraftstoffeinspritzungen ausgeführt werden können.
  • Ein Abgaskrümmer-Gassensor 126 wird mit einem Auslasskanal 48 verbunden gezeigt. Der Sensor 126 kann jeder geeignete Sensor zum Liefern eines Hinweises auf das Kraftstoff/Luft-Verhältnis des Abgases sein, beispielsweise ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal- oder Breitband-Abgassauerstoff), ein Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO, ein HEGO (beheizter EGO), ein NOx-, HO- oder CO-Sensor. Weiterhin kann ein Abgastemperatursensor 127 ein Signal EGT proportional zu einer Abgastemperatur vorsehen.
  • Ein Partikelfilter 70 und ein System 72 für selektive katalytische Reduktion (SCR) werden entlang des Abgaskrümmers 48 angeordnet gezeigt. Während der Partikelfilter 70 entlang des Abgaskrümmers 48 stromaufwärts (d. h. näher zum Brennraum 30) des SCR-Systems 72 positioniert gezeigt wird, versteht sich, dass der Partikelfilter 70 auch stromabwärts (d. h. weiter weg vom Brennraum 30) des SCR-Systems 72 positioniert sein kann. Ferner können andere katalytische Vorrichtungen, einschließlich aber nicht ausschließlich ein (nicht dargestellter) Dieseloxidationskatalysator, entlang des Abgaskrümmers 48 positioniert sein.
  • Das SCR-System 72 kann eine Reduktionsmittelspeichervorrichtung 74 und einen SCR-Katalysator 76 umfassen. Die Reduktionsmittelspeichervorrichtung 74 ist zum Speichern eines Reduktionsmittels, beispielsweise einer wässrigen Harnstofflösung, für die selektive Zugabe des Recktanten zum Abgas stromaufwärts des SCR-Katalysators 76 ausgelegt. Dies lässt das Reduktionsmittel mit NOx-Emissionen im SCR-Katalysator 76 reagieren, wodurch die NOx-Emissionen reduziert werden.
  • Das Steuergerät 12 wird in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der umfasst: einen Mikroprozessor 102, Input/Output-Ports 104, ein elektronisches Speichermedium zum Ausführen von Programmen und Kalibrierungswerten, das in diesem bestimmten Beispiel als Festwertspeicher 106 gezeigt wird, einen Arbeitsspeicher 108, einen batteriestromgestützten Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus.
  • Das Steuergerät 12 wird gezeigt, wie es von den mit dem Motor 10 verbundenen Sensoren neben den bereits erläuterten Signalen verschiedene Signale empfängt, darunter: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 114 verbundenen Temperaturfühler 112; ein Profilzündaufnehmersignal (PIP) von einem mit der Kurbelwelle 40 verbundenen Hall-Geber 118, das einen Hinweis auf Motordrehzahl (RPM) gibt; eine Drosselstellung TP von einem Drosselstellungssensor 120; und ein Krümmerunterdrucksignal MAP von Sensor 122. Ferner ist das Steuergerät 12 dafür ausgelegt, die Zugabe von Reduktionsmittel von der Reduktionsmittelspeichervorrichtung 74 zu steuern, und kann eine Rückmeldung vom SCR-System 72 erhalten.
  • Die Verbrennung im Motor 10 kann abhängig von Betriebsbedingungen von unterschiedlicher Art sein. Während der Motor 10 hierin im Kontext eines Dieselmotors mit Kompressionszündung beschrieben wird, versteht sich, dass die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen bei jedem geeigneten Motor verwendet werden können, einschließlich aber nicht ausschließlich Diesel- und Benzinmotoren mit Kompressionszündung, Fremdzündungsmotoren, Motoren mit Direkt- oder Kanaleinspritzung, etc. Weiterhin können verschiedene Kraftstoffe und/oder Kraftstoffgemische wie Benzin, Diesel, H2, Ethanol, Methan und/oder Kombinationen derselben verwendet werden. Weiterhin kann der Motor 10 weitere in 1 nicht gezeigte Elemente umfassen, beispielsweise eine Turboladeranlage mit einer Abgasturbine und einem Ansaugverdichter etc.
  • Wie vorstehend beschrieben kann aufgrund des Geschwindigkeit beschränkenden Schritts, der die vorstehend gezeigte thermische Zersetzungsreaktion (1) ist, die Zersetzung von Harnstoff bei einer relativ niedrigen Rate erfolgen, wenn die Abgastemperaturen relative niedrig sind (beispielsweise unter 300° Celsius). Dadurch können sich im Laufe der Zeit Harnstoffablagerungen im SCR-Katalysator 74 aufbauen. Der nicht verbrannte Kohlenwasserstoff, insbesondere großer Kohlenwasserstoff, in dem Abgasstrom kann sich ebenfalls am SCR-Katalysator 74 ansammeln. Die Dieselabgastemperatur kann aber niedrig sein, zum Beispiel in der Größenordnung von 300° Celsius oder niedriger, wenn ein Dieselfahrzeug in Stadtverkehrzyklen gefahren wird. Dies kann insbesondere bei Dieselleichtkraftfahrzeugen für die Personenbeförderung zutreffen. 2 zeigt ein Diagramm der Abgastemperaturen als Funktion von Zeit am Auslass einer (in 1 nicht gezeigten) Dieselturbine und am Auslass eines SCR-Katalysators eines 6,4-Liter-Dieselmotors während des bundesstaatlichen Prüfverfahrens (FTP, kurz für Federal Test Procedure). Während gewöhnlichen Betriebs liegt die Temperatur des SCR-Katalysators 74 zwischen diesen beiden Temperaturen. Wie in 2 gezeigt kann die SCR-Temperatur daher während dieses Betriebs bei in etwa 200° Celsius liegen. Bei diesen Temperaturen kann die thermische Zersetzung von Harnstoff und die Oxidation von Kohlenwasserstoff langsam sein, und Harnstoffablagerungen und Kohlenwasserstoff können sich in dem SCR-Katalysator 74 sammeln.
  • Bei den für die Regeneration des Partikelfilters 70 verwendeten erhöhten Abgastemperaturen können sich Harnstoffablagerungen schnell zersetzen, was zu anderen starken Reaktionen führt, und der gespeicherte Kohlenwasserstoff kann schnell oxidieren. 3 und 4 zeigen die Temperaturprofile eines Fe-Zeolit-SCR-Katalysators mit 1,2 Gramm Harnstoffablagerung bzw. mit 1,2 Gramm gespeichertem Dieselkraftstoff während eines im Labor simulierten Partikelfilter-Regenerationsprozesses. Die in der Simulation genutzte Erwärmungsrate lag bei etwa 1,2°C/s. Dies mag etwas niedriger als die Erwärmungsraten sein, auf die man in manchen tatsächlichen Partikelfilterregenerationen trifft, die 1,5–3,0°C/s erreichen können. In 3 und 4 ist ersichtlich, dass eine Temperaturspitze des SCR-Katalysators bei Harnstoffablagerungen bei etwa 400°C und bei gespeichertem Dieselkraftstoff bei etwa 350°C beginnt. Somit reichen die Katalysatortemperaturen bis zu viel höheren Temperaturen als den während der Partikelfilterregeneration verwendeten. Aus 3 und 4 wird offensichtlich, dass die bei der Partikelfilterregeneration verwendeten hohen Erwärmungsraten es den Harnstoffablagerungen und dem gespeicherten Kohlenwasserstoff in dem SCR-Katalysator eventuell nicht ermöglichen, bei niedrigeren Temperaturen (zum Beispiel unter 300–400°C) vollständig zu verdampfen oder zu oxidieren. Dadurch werden große Mengen an Wärme erzeugt, was die Temperatur des SCR-Katalysators eine Zeitspanne lang weit über die Abgastemperatur treibt. Wie in 3 und 4 gezeigt wird, können die Temperaturen im SCR-Katalysator aufgrund der Freisetzung von Wärme aus der Zersetzung der Harnstoffablagerung und anderen abgeleiteten Reaktionen und/oder Kohlenwasserstoffoxidation 750~850°C oder sogar mehr erreichen. Ferner können die Harnstoffablagerungen bei diesen erhöhten Temperaturen auch mit dem Washcoat des SCR-Katalysators bei einer höheren Reaktionsrate reagieren. Diese Faktoren können eine Degradation des Washcoat des SCR-Katalysators hervorrufen und können daher die Katalysatorleistung beeinträchtigen.
  • 5 zeigt einen Vergleich des NOx-Umwandlungswirkungsgrads gegen Temperaturprofile eines SCR-Katalysators aus unedlem Metall/Zeolit mit 0,78 g pro Kern des abgelagerten Harnstoffs und 1,2 g pro Kern Dieselkraftstoff und einen ähnlichen SCR-Katalysator ohne Harnstoffablagerungen oder gespeicherten Kohlenwasserstoff bei Durchlaufen einer im Labor simulierten Partikelfilterregeneration. Aus 5 ist ersichtlich, dass der SCR-Katalysator mit der Harnstoffablagerung während der Partikelfilterregeneration eine schlechtere NOx-Umwandlungsleistung als der SCR-Katalysator mit gespeichertem Dieselkraftstoff (großer Kohlenwasserstoff) während der Partikelfilterregeneration zeigt, der selbst eine schlechtere Leistung als der SCR-Katalysator ohne Ablagerung zeigt. Daher kann die durch das Vorhandensein von Harnstoffablagerungen (und/oder die hohen Reaktionsraten des Harnstoffs mit dem Washcoat in dem SCR-Katalysator) hervorgerufene hohe Temperaturspitze und/oder das schnelle Abbrennen gespeicherten Kohlenwasserstoffs während der Partikelfilterregeneration den SCR-Katalysator beschädigen. Da während der Lebensdauer eines Fahrzeugs hunderte von Partikelfilterregenerationen durchgeführt werden können, kann ein SCR-Katalysator weit vor Ende der Nutzungsdauer eines Fahrzeugs vollständig funktionsunfähig sein.
  • Um eine potentielle Schädigung eines SCR-Katalysators während Partikelfilterregeneration vermeiden zu helfen, kann ein mehrstufiger Prozess für Partikelfilterregeneration verwendet werden, bei dem Harnstoffablagerungen und gespeicherter Kohlenwasserstoff bei einer Stufe niedrigerer Temperatur aus dem SCR-Katalysator entfernt werden, bevor der Partikelfilter bei einer Stufe höherer Temperatur regeneriert wird. 6 zeigt ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens 600 zum Regenerieren eines Partikelfilters mittels eines mehrstufigen Prozesses darstellt. Das Verfahren 600 umfasst zunächst bei 602 das Ermitteln, ob ein Partikelfilter-Regenerationsprozess gefordert ist. Ein Regenerationsprozess kann gefordert sein, sobald das Steuergerät 12 ermittelt, dass ein oder mehrere Kriterien bezüglich des Partikelfilters erfüllt sind. Zum Beispiel kann ein Regenerationsprozess gefordert sein, wenn eine Druckdifferenz über dem Partikelfilter einen vorbestimmten Betrag überschreitet. Analog kann das Steuergerät 12 eine geschätzte Menge an Partikeln in dem Partikelfilter beruhend auf Motorbetriebsbedingungen verfolgen oder berechnen und kann eine Regeneration fordern, wenn die geschätzte Partikelmenge in dem Partikelfilter einen vorbestimmten Wert übersteigt.
  • Wenn eine Partikelfilterregeneration gefordert wird, umfasst das Verfahren 600 bei 604 das Anheben der Abgastemperaturen auf eine erste erhöhte Temperatur, die zum Entfernen von Harnstoffablagerungen und gespeichertem Kohlenwasserstoff aus dem SCR-Katalysator ausgelegt ist, wodurch die Ablagerungen und der Kohlenwasserstoff bei 606 entfernt werden. Die Abgastemperatur kann auf einen beliebigen geeigneten Wert angehoben werden. Geeignete Werte umfassen Werte, die zum Erwärmen des SCR-Katalysators auf eine Temperatur ausreichen, bei der die Rate der Harnstoffzersetzung und die Kohlenwasserstoffverdampfung sowie – oxidation größer als die Rate ist, bei der sich am SCR-Katalysator der Harnstoff ablagert und/oder der Kohlenwasserstoff speichert, wodurch eine Nettoentfernung von abgelagertem Harnstoff und gespeichertem Kohlenwasserstoff aus dem SCR-Katalysator bewirkt wird, während keine Spitzen der Temperatur des SCR-Katalysators auf potentiell schädliche Werte aufgrund von Harnstoffzersetzung und anderen abgeleiteten Reaktionen und Oxidation von gespeichertem Kohlenwasserstoff hervorgerufen werden. Es versteht sich, dass geeignete Temperaturen für die erste Stufe von den im Katalysator verwendeten Materialien und der spezifischen Chemie des Katalysators abhängen können. Bei einem Fe-Zeolit- oder Cu-Zeolit-Katalysator umfassen geeignete Temperaturen Abgas- und SCR-Katalysator-Temperaturen in dem Bereich von etwa 300–450°C, sind aber nicht hierauf beschränkt. Die Abgastemperaturen können über einen beliebigen geeigneten Intervall bei der ersten erhöhten Temperatur gehalten werden. Geeignete Intervalle können abhängig von einer abgelagerten Harnstoffmenge und gespeichertem Kohlenwasserstoff im Katalysator sowie von der Schnelligkeit, bei der der Katalysator durch Wärmeübergang von den Abgasen auf die Abgastemperatur erwärmt werden kann, unterschiedlich sein. Bei manchen Ausführungsformen kann das Intervall, bei dem das Abgas bei der ersten erhöhten Temperatur gehalten wird, abhängig von einer geschätzten Menge abgelagerten Harnstoffs und gespeicherten Kohlenwasserstoffs im SCR-Katalysator verändert werden. Im Allgemeinen reicht die Dauer dieses Intervalls aus, um einen erheblichen Teil von Harnstoffablagerungen und gespeichertem Kohlenwasserstoff in dem SCR-Katalysator zu entfernen, so dass die Temperatur des SCR-Katalysators während das Aufwärmens für einen bestimmten Partikelfilter-Regenerationsprozess keine Spitzen ausbildet.
  • Die geschätzte Menge abgelagerten Harnstoffs und die Menge von im SCR-Katalysator gespeicherten Kohlenwasserstoffs kann beruhend auf Motorbetriebsvariablen verfolgt oder berechnet oder auf andere geeignete Weise ermittelt werden. Wenn bei diesen Ausführungsformen die geschätzte Menge abgelagerten Harnstoffs und/oder gespeicherten Kohlenwasserstoffs im SCR-Katalysator niedrig genug ist, kann die erste Stufe der Erwärmung verkürzt oder ggf. ausgelassen werden. Alternativ kann die Abgastemperatur jedes Mal, da der Partikelfilter regeneriert wird, über ein festes Intervall bei der ersten erhöhten Temperatur gehalten werden. Dieses Intervall kann wiederum so gewählt werden, dass es zum Entfernen eines wesentlichen Teils von Harnstoffablagerungen und/oder gespeicherten Kohlenwasserstoffs in dem SCR-Katalysator ausreicht, so dass die Temperatur des SCR-Katalysators nicht während Partikelfilterregeneration auf potentiell Schaden verursachende Werte ansteigt. Bei einem Cu-Zeolit- oder einem Fe-Zeolilt-Katalysator mit einem Volumen von 1,5 Liter umfassen Beispiele für geeignete Intervalle 0,5 bis 10 Minuten, sind aber nicht hierauf beschränkt.
  • Nach dem Zersetzen der Harnstoffablagerungen und dem Verdampfen oder Oxidieren des gespeicherten Kohlenwasserstoffs in dem SCR-Katalysator bei der ersten erhöhten Temperatur umfasst das Verfahren weiter mit 6 als Nächstes bei 608 das Anheben der Abgastempertaur auf eine zweite erhöhte Temperatur, die zum Erwärmen des Partikelfilters auf eine Temperatur geeignet ist, bei der zurückgehaltene Partikel zersetzt werden können, und dann bei 610 das Zersetzen oder Abbrennen der Partikel zum Regenerieren des Partikelfilters. Geeignete Temperaturen umfassen Abgas- und Partikelfilter-Temperaturen zwischen in etwa 550–700°C, sind aber nicht hierauf beschränkt.
  • Während die spezifische Ausführungsform des Verfahrens 600 zwei Stufen der Erwärmung umfasst, versteht sich, dass in manchen Ausführungsformen mehr als zwei Erwärmungsstufen verwendet werden können. Zum Beispiel kann die Temperatur des SCR-Katalysators bei der ersten Erwärmungsstufe während der ersten Erwärmungsstufe in etwa gleichmäßig sein oder kann allmählich oder schrittweise durch Steuerung der Abgastemperatur während der ersten Erwärmungsstufe angehoben werden, so dass die Rate, bei der Harnstoff und/oder Kohlenwasserstoff entfernt wird, langsam zunimmt, wenn die Masse abgelagerten Harnstoffs und/oder Kohlenwasserstoffs abnimmt. Bei solchen Ausführungsformen ist die Rate, bei der die Temperatur des SCR-Katalysators während der ersten Erwärmungsstufe ansteigt, im Allgemeinen niedriger als die Rate, bei der die Temperatur zunächst vor dem ersten Intervall angehoben wird, und auch niedriger als die Rate, bei der die Temperatur zwischen dem ersten und dem zweiten Intervall angehoben wird. Wenn zum Beispiel eine Rate der Erwärmung vor der Stufe des Entfernens von Harnstoffablagerung und/oder Kohlenwasserstoff und zwischen den Stufen der Entfernung von Harnstoffablagerung und/oder gespeichertem Kohlenwasserstoff und Partikelfilterregeneration 1,5–3,0°C/s beträgt, kann während der Stufe der Harnstoffablagerungsentfernung eine Erwärmungsrate von etwa 0,1 bis 1,0°C/s verwendet werden.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Auslegungen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht einschränkend zu betrachten sind, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel sind die hierin offenbarten Temperaturbereiche lediglich beispielhaft, und es können abhängig von den spezifischen physikalischen und chemischen Eigenschaften des SCR-Katalysators und des Partikelfilters, die in spezifischen Ausführungsformen eingesetzt werden, andere Bereiche geeignet sein. Wenn weiterhin andere Katalysatoren stromabwärts des SCR-Katalysators (beispielsweise ein Dieseloxidationskatalysator) angeordnet sind, können die hierin beschriebenen Verfahren auch zum Entfernen von Harnstoffablagerungen und/oder gespeicherten Kohlenwasserstoff verwendet werden, die sich auch in diesen Katalysatoren sammeln. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden. Während ferner hierin verschiedene Theorien dargelegt wurden, beruhen die hierin dargelegten Ansätze und Systeme nicht unbedingt auf der Richtigkeit solcher Theorien.
  • Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein" Element oder „ein erstes" Element oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie nun gegenüber dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (21)

  1. Bei einer Vorrichtung, die einen Verbrennungsmotor, eine Abgasanlage, einen entlang der Abgasanlage angeordneten Partikelfilter und einen entlang der Abgasanlage angeordneten SCR-Katalysator umfasst, der Harnstoff als Reduktionsmittel zur NOx-Entfernung nutzt, ein Verfahren zum Regenerieren des Partikelfilters, das umfasst: Aussetzen des Katalysators und Partikelfilters einer ersten niedrigeren erhöhten Abgastemperatur zum Erwärmen des Katalysators, um eines oder mehrere von Harnstoffablagerungen und gespeichertem Kohlenwasserstoff von dem Katalysator zu entfernen; Anheben der Temperatur auf eine zweite höhere erhöhte Abgastemperatur nach Entfernen eines wesentlichen Teils von Harnstoffablagerungen und/oder gespeichertem Kohlenwasserstoff von dem Katalysator; und Aussetzen des Katalysators und Partikelfilters der zweiten höheren erhöhten Abgastemperatur zum Erwärmen des Partikelfilters, um Partikel von dem Partikelfilter zu entfernen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste niedrigere erhöhte Abgastemperatur innerhalb eines Bereichs von etwa 300–450 Grad Celsius liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite höhere erhöhte Abgastemperatur innerhalb eines Bereichs von etwa 550–700 Grad Celsius liegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Dieselmotor ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein SCR-Katalysator ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Schätzen einer Menge abgelagerten Harnstoffs und gespeicherten Kohlenwasserstoffs in dem SCR-Katalysator und über ein Intervall beruhend auf der Harnstoffmenge das Aussetzen des Katalysators und Partikelfilters einer ersten niedrigeren erhöhten Abgastemperatur umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator und Partikelfilter jedes Mal, da das Verfahren zum Regenerieren des Partikelfilters durchgeführt wird, der ersten niedrigeren erhöhten Abgastemperatur über eine feste Dauer ausgesetzt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Abgases während des ersten Intervalls bei einer niedrigeren Rate als vor dem ersten Intervall oder zwischen dem ersten und dem zweiten Intervall angehoben wird.
  9. Bei einer Vorrichtung, die einen Verbrennungsmotor, eine Abgasanlage, einen entlang der Abgasanlage angeordneten Partikelfilter und einen entlang der Abgasanlage angeordneten SCR-Katalysator umfasst, ein Verfahren zum Regenerieren des Partikelfilters, das umfasst: zunächst Entfernen mindestens eines Teils von Harnstoffablagerung und/oder gespeichertem Kohlenwasserstoff von dem SCR-Katalysator durch Erwärmen des SCR-Katalysators einen ersten Intervall lang auf eine Temperatur zwischen etwa 300–450 Grad Celsius; und nach Entfernen mindestens eines Teils von Harnstoffablagerung und gespeichertem Kohlenwasserstoff von dem SCR-Katalysator Entfernen von Partikeln von dem Partikelfilter durch Erwärmen des Partikelfilters einen zweiten Intervall lang auf eine Temperatur in etwa höher als etwa 550–700 Grad Celsius.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Intervall einen festen Wert hat.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin das Schätzen einer Menge von abgelagertem Harnstoff und gespeichertem Kohlenwasserstoff in dem SCR-Katalysator sowie das Ermitteln einer Länge des ersten Intervalls beruhend auf der geschätzten Menge von Harnstoffablagerung und gespeichertem Kohlenwasserstoff umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Dieselmotor ist.
  13. Vorrichtung, die umfasst: einen Verbrennungsmotor; eine Abgasanlage; einen entlang der Abgasleitung angeordneten Partikelfilter; einen entlang der Abgasanlage angeordneten Katalysator; und ein dafür ausgelegtes Steuergerät, den Partikelfilter mittels eines Prozesses mit zwei oder mehr Erwärmungsstufen zu regenerieren, wobei eine Erwärmungsstufe niedrigerer Temperatur das Erwärmen des Katalysators auf eine Temperatur, die zum Entfernen eines wesentlichen Teils von abgelagertem Harnstoff und gespeichertem Kohlenwasserstoff am Katalysator ausreicht, umfasst und wobei eine nach der Erwärmungsstufe niedrigerer Temperatur ausgeführte Erwärmungsstufe höherer Temperatur das Erwärmen des Partikelfilters auf eine Temperatur, die zum Regenerieren des Partikelfilters ausreicht, umfasst.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein SCR-Katalysator ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Dieselmotor ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungsstufe niedrigerer Temperatur das Erwärmen des Katalysators auf eine Temperatur zwischen etwa 300–450 Grad Celsius umfasst.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungsstufe höherer Temperatur das Erwärmen des Partikelfilters auf eine Temperatur von etwa 550–700 Grad Celsius umfasst.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungsstufe niedrigerer Temperatur eine Dauer von etwa 0.5–10 Minuten aufweist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des SCR-Katalysators während der Erwärmungsstufe niedrigerer Temperatur bei einer Rate angehoben wird, die niedriger als das Erwärmen des SCR-Katalysators von der Erwärmungsstufe niedrigerer Temperatur auf die Erwärmungsstufe höherer Temperatur ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des SCR-Katalysators während der Erwärmungsstufe niedrigerer Temperatur bei einer in etwa gleichmäßigen Temperatur gehalten wird.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Katalysators während der Erwärmungsstufe niedrigerer Temperatur bei einer Rate von 1,0°C/s oder weniger angehoben wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014201949B4 (de) 2013-02-05 2023-07-06 Ford Global Technologies, Llc Verfahren für ein Abgasbehandlungssystem

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100999616B1 (ko) * 2007-12-14 2010-12-08 기아자동차주식회사 배기 가스 내의 질소산화물 저감 장치
US8516798B2 (en) * 2009-07-30 2013-08-27 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for control of an emission system with more than one SCR region
US20110030343A1 (en) * 2009-08-06 2011-02-10 Caterpillar Inc. Scr reductant deposit removal
US8407989B2 (en) * 2010-04-06 2013-04-02 Caterpillar Inc. Regeneration strategy for engine exhaust
US8822887B2 (en) 2010-10-27 2014-09-02 Shaw Arrow Development, LLC Multi-mode heater for a diesel emission fluid tank
FR2978205B1 (fr) * 2011-07-20 2015-06-26 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de suppression de cristaux d'uree dans la ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne
JP5549780B2 (ja) * 2011-10-26 2014-07-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
FR2985770B1 (fr) * 2012-01-12 2014-03-07 Renault Sa Gestion optimisee d'un catalyseur scr par regenerations periodiques d'un filtre a particules
SE536889C2 (sv) * 2012-03-22 2014-10-21 Scania Cv Ab Anordning och förfarande för rengöring av ett SCR-system
EP3165733B1 (de) * 2012-04-27 2018-09-05 Umicore AG & Co. KG Verfahren zur reinigung von abgasen einer brennkraftmaschine
JP6051948B2 (ja) * 2013-02-28 2016-12-27 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US20140352279A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas treatment system with emission control during filter regeneration
KR102271461B1 (ko) * 2013-12-24 2021-07-01 두산인프라코어 주식회사 배기가스 후처리 장치 및 그 제어 방법
USD729141S1 (en) 2014-05-28 2015-05-12 Shaw Development LLC Diesel emissions fluid tank
USD729722S1 (en) 2014-05-28 2015-05-19 Shaw Development LLC Diesel emissions fluid tank floor
US20160084135A1 (en) * 2014-09-22 2016-03-24 Caterpillar Inc. Catalyst Protection Against Hydrocarbon Exposure
JP6512535B2 (ja) * 2015-12-11 2019-05-15 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
JP6724758B2 (ja) * 2016-12-09 2020-07-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE112017006232T5 (de) * 2016-12-12 2019-09-05 Cummins Emission Solutions Inc. Diagnostiksysteme und Verfahren zur Reduktionsmittelkonzentration
KR102301890B1 (ko) * 2017-04-03 2021-09-13 현대자동차주식회사 Sdpf의 재생 제어
EP4279715A1 (de) * 2022-05-20 2023-11-22 Volvo Truck Corporation Anpassung eines harnstoffablagerungsmodellwerts

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0196421B1 (de) 1985-04-04 1988-10-12 Zeuna-Stärker Gmbh & Co Kg Verfahren zum Regenerieren von Russfiltern bei Diesel-Brennkraftmaschinen
CA2088713C (en) * 1992-02-24 1999-11-16 Hans Thomas Hug Cleaning exhaust gases from combustion installations
JP3089989B2 (ja) * 1995-05-18 2000-09-18 トヨタ自動車株式会社 ディーゼル機関の排気浄化装置
AU5445598A (en) 1996-11-20 1998-06-10 Clean Diesel Technologies, Inc. Selective catalytic no reduction utilizing urea without catalyst fouling
US5976475A (en) * 1997-04-02 1999-11-02 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing NOx emissions from an engine by temperature-controlled urea injection for selective catalytic reduction
US5968464A (en) * 1997-05-12 1999-10-19 Clean Diesel Technologies, Inc. Urea pyrolysis chamber and process for reducing lean-burn engine NOx emissions by selective catalytic reduction
DE19749400C2 (de) * 1997-11-07 2001-11-29 Siemens Ag Verfahren zur Verringerung des NOX-Gehaltes im Abgas einer Dieselbrennkraftmaschine
JP3252793B2 (ja) * 1998-05-15 2002-02-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19961727A1 (de) * 1999-12-21 2001-07-05 Micronas Gmbh Schaltungsanordnung mit einer Datenübertragungsvorrichtung
JP3876705B2 (ja) * 2001-12-13 2007-02-07 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの排気ガス浄化システム
US6810660B2 (en) * 2002-04-08 2004-11-02 Ford Global Technologies, Llc System for minimizing the impact of poisoning of automotive exhaust aftertreatment systems
GB0220645D0 (en) 2002-09-05 2002-10-16 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean burn ic engine
US6892530B2 (en) * 2002-11-21 2005-05-17 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
US6823663B2 (en) * 2002-11-21 2004-11-30 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
US6928806B2 (en) * 2002-11-21 2005-08-16 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
US6871490B2 (en) * 2002-12-19 2005-03-29 Caterpillar Inc Emissions control system for increasing selective catalytic reduction efficiency
SE527527C2 (sv) * 2003-04-02 2006-04-04 Volvo Lastvagnar Ab Motordrivet fordon med avgasrening
US6871489B2 (en) * 2003-04-16 2005-03-29 Arvin Technologies, Inc. Thermal management of exhaust systems
GB0418884D0 (en) 2004-08-24 2004-09-29 Ass Octel Method and apparatus for reducing emission of particles and NOx
BRPI0520267A2 (pt) 2005-05-26 2009-04-28 Volvo Lastvagnar Ab mÉtodo para regeneraÇço de um sistema de pàs-tratamento de exaustço
US20070068141A1 (en) * 2005-06-15 2007-03-29 Opris Cornelius N Exhaust treatment system
US7677028B2 (en) * 2006-02-28 2010-03-16 Caterpillar Inc. Particulate trap regeneration temperature control system
JP2009540212A (ja) * 2006-06-13 2009-11-19 ボルボ ラストバグナー アーベー ディーゼル触媒システム
US20080104948A1 (en) 2006-10-31 2008-05-08 David Joseph Kapparos Method of regenerating a particulate filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014201949B4 (de) 2013-02-05 2023-07-06 Ford Global Technologies, Llc Verfahren für ein Abgasbehandlungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
GB0814862D0 (en) 2008-09-17
US7966812B2 (en) 2011-06-28
US20090056310A1 (en) 2009-03-05
CN101377142B (zh) 2013-06-12
JP2009057964A (ja) 2009-03-19
GB2452383A (en) 2009-03-04
CN101377142A (zh) 2009-03-04

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