WO2020109248A1 - Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug - Google Patents

Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2020109248A1
WO2020109248A1 PCT/EP2019/082461 EP2019082461W WO2020109248A1 WO 2020109248 A1 WO2020109248 A1 WO 2020109248A1 EP 2019082461 W EP2019082461 W EP 2019082461W WO 2020109248 A1 WO2020109248 A1 WO 2020109248A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust gas
hydrocarbon
gas purification
purification arrangement
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/082461
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hong Zhang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Publication of WO2020109248A1 publication Critical patent/WO2020109248A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/008—Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0835—Hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents using means for controlling, e.g. purging, the absorbents or adsorbents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/03—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/023—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting HC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1402—Exhaust gas composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification arrangement for a motor vehicle, which has a hydrocarbon accumulator, the exhaust gas purification arrangement being set up to obtain information about an exhaust gas composition of an exhaust gas which flows through the exhaust gas purification arrangement on an exhaust gas path.
  • the present invention further relates to a motor vehicle which has such an exhaust gas purification arrangement which is operatively connected to an internal combustion engine of the motor vehicle.
  • the present invention further relates to a method of obtaining information about an exhaust gas composition of an exhaust gas that flows through an exhaust gas purification arrangement having a carbon storage on an exhaust gas path.
  • Exhaust gas cleaning arrangements 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 ie absorbers for hydrocarbons
  • hydrocarbon stores in the context of this disclosure.
  • These "collect” the hydrocarbons while the heating catalytic converter heats up the downstream catalytic converter system and release it again at higher temperatures.
  • Exhaust gas thus passes through the exhaust gas purification arrangement on an exhaust gas path first through the hydrocarbon storage device and then through the catalyst system.
  • OBD on-board diagnosis
  • the object of the invention is to provide an exhaust gas cleaning arrangement, a motor vehicle and a corresponding method, which are improved compared to 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 cleaning arrangement of the type mentioned, which is set up to obtain an oxygen concentration and / or a nitrogen oxide concentration in the exhaust gas as the information.
  • the exhaust gas purification arrangement is intended to receive the information upstream and downstream of the hydrocarbon store in order to regulate and / or monitor an operation of the hydrocarbon store.
  • the information is obtained downstream of the hydrocarbon reservoir.
  • the information is preferably downstream of the coal Hydrogen storage and a reusable catalyst downstream of the hydrocarbon storage.
  • Some embodiments provide for the information to be obtained both downstream and upstream of the hydrocarbon store. If one monitors the oxygen concentration and / or the nitrogen oxide concentration accordingly, it can be ensured that a cleaning performance of the exhaust gas cleaning arrangement is adequate in order to adequately clean the exhaust gas before it is released into the environment. In this way, it can be prevented that the exhaust gas purification arrangement produces too little or too much cleaning power. In particular, the exhaust gas cleaning arrangement can become more efficient and can save costs if the operation of the hydrocarbon store is monitored.
  • the operation can in particular be an activity of the hydrocarbon storage.
  • the activity may be a hydrocarbon intake amount per time interval and / or a 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 was taken up.
  • the more previously absorbed hydrocarbon the hydrocarbon reservoir releases per time interval the more hydrocarbon preferably contains the exhaust gas into which the hydrocarbon was released.
  • Operation may define a hydrocarbon removal rate of the exhaust purification device.
  • 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 hydrocarbon removal rate is particularly preferably greater than 75%, again preferably greater than 90%, particularly preferably greater than 99%.
  • the exhaust gas purification arrangement is intended to use the information to identify a failure of the hydrocarbon storage.
  • the exhaust gas purification arrangement is preferably set up to use the information to identify a failure of the hydrocarbon storage device with regard to a hydrocarbon storage capacity. Maintenance can then be requested quickly and the effectiveness of the emission control system can be permanently ensured in a simplified manner.
  • the exhaust gas purification arrangement is set up to obtain lambda values of the exhaust gas as the information in order to recognize the failure of the hydrocarbon store.
  • the exhaust gas purification arrangement has one or more sensors downstream and / or upstream of the hydrocarbon reservoir, each of which determines a partial gas concentration measurement result as the information.
  • 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 nitrogen oxide, so that another preferred partial gas concentration is a nitrogen oxide concentration.
  • one or more of the sensors are sensitive to oxygen and / or nitrogen oxide in order to determine the partial gas concentration measurement result.
  • the information is particularly preferably determined as a measure of the activity of the hydrocarbon store.
  • the exhaust gas makes it easy to draw conclusions about the activity of the hydrocarbon reservoir.
  • All sensors preferably determine the same type of partial gas concentration. In some embodiments, however, the sensors determine different partial gas concentrations. In some embodiments, two sensors are provided, in other embodiments two or more sensors, in particular three sensors. Some of the sensors may then be sensitive to nitrogen oxide or oxygen in embodiments, while others of the sensors may be sensitive to nitrogen oxide and oxygen. However, all of the sensors can also be sensitive to oxygen and / or to nitrogen oxide.
  • One of the sensors is preferably arranged in the exhaust gas path downstream of the hydrocarbon reservoir. It is preferred that this sensor is also arranged upstream of a multi-way catalytic converter of the exhaust gas cleaning arrangement.
  • one of the sensors is arranged in the exhaust gas path downstream of the multi-way catalytic converter, in particular arranged at an outlet of the exhaust gas cleaning arrangement.
  • the oxygen concentration or the nitrogen oxide concentration of the exhaust gas can then be readjusted as a function of the oxygen concentration or the nitrogen oxide concentration of the exhaust gas released to the environment.
  • One of the sensors is preferably located immediately downstream of the hydrocarbon reservoir. In this way, changes in the exhaust gas composition that are attributable to the hydrocarbon storage can be detected particularly promptly.
  • one of the sensors is located in the exhaust path upstream of the hydrocarbon reservoir. In this way, the information can be obtained before it flows through the hydrocarbon storage, in particular as a comparison value.
  • first sensor which is arranged upstream of the hydrocarbon reservoir and a second sensor which is located after the coal Hydrogen storage and the downstream downstream multi-way catalyst is arranged.
  • second sensor can also be arranged between the hydrocarbon reservoir and the reusable catalytic converter.
  • third sensor which is arranged downstream of the multi-way catalytic converter.
  • Embodiments provide that the exhaust gas purification arrangement has a plurality of the sensors and the exhaust gas purification arrangement is intended to determine whether a failure of the hydrocarbon reservoir has occurred based on the information about the exhaust gas composition, which is determined by the plurality of sensors. This allows the information to be obtained at various points in the exhaust gas path and to be compared or compared in order to determine whether the hydrocarbon storage device has failed. It can be a complete failure or a partial failure.
  • the exhaust gas cleaning arrangement can be provided for forming a difference between two of the information items from different sensors.
  • the hydrocarbon reservoir is preferably set up to store hydrocarbon from the exhaust gas, in particular up to a first temperature, and to release it again to the exhaust gas, in particular from a second temperature which is higher than the first temperature. This ensures that the hydrocarbon storage system functions reliably.
  • the first temperature and the second temperature are preferably operating temperatures of the exhaust gas purification arrangement or of the multi-way catalytic converter.
  • the hydrocarbon storage device 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.
  • the housing preferably radially encloses the exhaust gas path.
  • the housing preferably provides an essentially cylindrical exhaust gas tunnel for the exhaust gas path.
  • the hydrocarbon accumulator, the reusable catalyst, the sensor or sensors and preferably further elements such as heating elements can be arranged in the housing.
  • all components of the exhaust gas cleaning arrangement can be provided and enclosed in a single compact component.
  • 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 one or more of the sensors preferably penetrates the housing.
  • one or more of the sensors are arranged on an inner wall of the housing. So each sensor can be stably mounted on the housing.
  • a preferred multi-way catalyst is a three-way catalyst.
  • the reusable catalytic converter is preferably heated, in particular by a heating element integrated therein.
  • the exhaust gas path is preferably arranged in such a way that the exhaust gas on the exhaust gas path first flows through the hydrocarbon reservoir and then through the reusable catalytic converter. A very effi cient and effective purification of the exhaust gas, in particular with regard to hydrocarbons, can be made possible.
  • 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 storage.
  • the motor vehicle preferably has a control unit which is set up to provide a fuel / air mixture for an internal combustion engine, which is compiled at least in part based on the information in order to control the exhaust gas composition of the exhaust gas.
  • the control unit is connected to the sensor or sensors in terms of signal technology, in particular via a respective data cable, in order to receive the information from the respective 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. Hybrid vehicles in particular can benefit from the increased efficiency of the exhaust gas cleaning arrangement, especially when starting off at high loads.
  • the internal combustion engine is preferably connected to the inlet of the exhaust gas cleaning arrangement in order to provide the exhaust gas to the exhaust gas cleaning arrangement.
  • the exhaust gas arises, at least in part, from the combustion of fuel in the internal combustion engine.
  • the object of the invention is further achieved by a method of the type mentioned at the outset, the method comprising the step of obtaining an oxygen concentration and / or a nitrogen oxide concentration in the exhaust gas as the information.
  • the exhaust gas purification arrangement is preferably provided for carrying out a failure detection method with regard to the storage capacity of the hydrocarbon store, which is explained below with regard to possible configurations.
  • the hydrocarbon storage device releases hydrocarbon into the exhaust gas after a cold start of the internal combustion engine of the motor vehicle from a hydrocarbon storage temperature above a first threshold temperature. Before the hydrocarbon is released by the hydrocarbon reservoir, however, it is preferred that a downstream multi-way catalytic converter has exceeded a predetermined operating temperature, in particular a light-off temperature.
  • a lambda value downstream of the hydrocarbon storage device and preferably at the same time downstream of a multi-way catalytic converter of the exhaust gas purification arrangement which may be downstream of the hydrocarbon storage device in the exhaust gas path, is regulated to 1, or a lambda value upstream of the hydrocarbon storage device is adjusted to nitrogen oxide using the nitrogen oxide sensor - and NH 3 minimum regulated downstream of the hydrocarbon storage and the downstream reusable catalytic converter. In this way, all emission components can be reduced to a maximum.
  • An oxygen concentration sensor such as a lambda probe, is preferably provided there for determining the lambda value downstream of the hydrocarbon reservoir.
  • a nitrogen oxide concentration sensor is preferably provided to determine the nitrogen oxide or NH 3 value downstream of the coal nitrogen storage and the downstream downstream multi-way catalyst.
  • the method preferably provides that a lambda setpoint in front of the hydrocarbon reservoir is shifted towards the lean in accordance with the lambda value downstream of the hydrocarbon reservoir.
  • the lambda setpoint upstream of the hydrocarbon accumulator is preferably specified by means of a further oxygen concentration sensor or nitrogen concentration sensor, which is arranged downstream of the hydrocarbon accumulator or the reusable catalytic converter.
  • the lambda value downstream of the hydrocarbon accumulator can be regulated to 1 with minimal nitrogen oxide and NH 3 .
  • the lambda value obtained downstream and / or upstream of the hydrocarbon storage device is preferably used to detect the failure of the hydrocarbon storage device. It is particularly preferred that a difference is formed between lambda values, which are obtained from different sensors, one of the sensors being arranged upstream of the hydrocarbon accumulator and one of the sensors being arranged downstream of the hydrocarbon accumulator or the downstream downstream multi-way catalytic converter. From the point in time at which the lambda value downstream of the hydrocarbon accumulator is initially regulated to 1, a difference between the actual lambda value upstream of the hydrocarbon accumulator and the actual lambda value after the hydrocarbon accumulator or after a reusable catalytic converter is formed for this purpose.
  • an air mass flow that flows through the exhaust gas purification arrangement is preferably determined and multiplied by the difference formed.
  • the result is then preferably integrated over time in order to form an integral value until either a hydrocarbon storage temperature has reached a second threshold temperature or the difference for a predetermined time a predetermined difference threshold falls below.
  • the integral value preferably represents a hydrocarbon mass and is equivalent to the hydrocarbon mass released from the hydrocarbon reservoir.
  • the integral value is preferably compared with a mass threshold value. It is preferred that a failure of the hydrocarbon storage is detected if the mass threshold value is not exceeded.
  • the first threshold temperature is between 75 and 150 ° C., preferably 100 ° C.
  • the second threshold temperature in embodiments is between 200 and 300 ° C., preferably 250 ° C.
  • the difference threshold is between 0.005 and 0.02, in particular 0.01.
  • a preferred mass threshold is between 200 and 300 mg and is 250 mg in some embodiments.
  • the mass threshold value is preferably dependent on a modeled total hydrocarbon mass after the cold start and until the first threshold temperature of the hydrocarbon store is reached, but is limited to a maximum storage capacity of the hydrocarbon store.
  • Fig. 1 shows a schematic cross section through a first imple mentation form of the exhaust gas purification arrangement according to the invention along the exhaust gas path
  • Fig. 2 shows a schematic cross section through a second embodiment of the exhaust gas purification arrangement according to the invention along the exhaust gas path
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of a method according to the invention.
  • Fig. 1 shows an exhaust gas purification arrangement 1 for a motor vehicle.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 is installed in a hybrid vehicle, which for simplification is not further presented.
  • the hybrid vehicle has an electric motor, not shown, and an internal combustion engine, not shown, namely a gasoline engine.
  • the gasoline engine is connected to an inlet 2 of the exhaust gas cleaning arrangement 1 in order to provide exhaust gas for cleaning to the exhaust gas cleaning arrangement 1.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 has a hydrocarbon accumulator 3. Furthermore, the exhaust gas purification arrangement 1 has a reusable catalytic converter 4, the reusable catalytic converter 4 being arranged downstream of the hydrocarbon accumulator 3 in an exhaust gas path 5, which an exhaust gas follows through the exhaust gas purification arrangement 1, that is to say downstream of the hydrocarbon accumulator 3, based on an exhaust gas flow direction .
  • the reusable catalytic converter 4 is an electrically heatable three-way catalytic converter.
  • the exhaust gas flows from inlet 2 along exhaust gas path 5, firstly through hydrocarbon accumulator 3 and then through multi-way catalytic converter 4, and finally occurs at least partially cleaned, that is, with a modified one 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.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 has a housing 7, which encloses the exhaust gas path 5, namely radially.
  • the hydrocarbon accumulator 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 receive information about an exhaust gas composition of an exhaust gas which flows through the exhaust gas purification arrangement 1 on the exhaust gas path 5. More specifically, the exhaust gas purification arrangement 1 is set up to obtain an oxygen concentration and / or a nitrogen oxide concentration in the exhaust gas as the information.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 is intended to receive the information upstream and / or downstream of the hydrocarbon storage 3 in order to monitor the operation of the hydrocarbon storage 3. More specifically, the exhaust gas purification arrangement 1 is intended to use the information to identify a failure of the hydrocarbon storage 3. This ensures that the exhaust gas purification arrangement 1 operates with an appropriate, preferably essentially constant, cleaning performance, taking into account the activity of the hydrocarbon reservoir 3. For example, hydrocarbon peaks in an end pipe (not shown) of the motor vehicle, to which the exhaust gas purification arrangement 1 supplies the exhaust gas via the outlet 6, can be avoided.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 is configured to determine a partial gas concentration in the exhaust gas downstream and upstream of the hydrocarbon reservoir 3 as the information.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 points upstream of the hydrocarbon StoffSpeicher 3 on a first sensor 8, which determines a first partial gas concentration measurement result in the exhaust gas as the information.
  • the first sensor 8 is sensitive to oxygen in order to determine the first partial gas concentration measurement result, and is therefore an oxygen concentration sensor, namely a first lambda probe.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 further has a second sensor 9 downstream of the hydrocarbon storage 3, which determines a second partial gas concentration measurement result in the exhaust gas as the information.
  • the second sensor 9 is also sensitive to oxygen in order to determine the partial gas concentration measurement result, and is therefore also an oxygen concentration sensor, namely a second lambda probe.
  • the determined oxygen concentration measurement result is then each transmitted to a control unit 10 of the vehicle in order to adapt a fuel / air mixture of the gasoline engine, thereby controlling the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • the first sensor 8 is signal-connected to the control unit 10 via a cable for the transmission of its measurement data.
  • a control unit contact 11 on the housing 7 is signal-connected to the second sensor 9 by means of a data cable in order to be able to provide the information from the second sensor 9 via the control unit contact 11.
  • the first sensor 8 is arranged in the exhaust gas path 5 upstream of the hydrocarbon reservoir 3, that is to say it is stored in advance.
  • the second sensor 9 is arranged in the exhaust gas path 5 downstream of the hydrocarbon accumulator 3 and upstream of the multi-way catalytic converter 4 of the exhaust gas cleaning arrangement 1.
  • the second sensor 9 is thus arranged in the exhaust gas path 5 between the hydrocarbon reservoir 3 and the reusable catalyst 4.
  • the second sensor 9 is also immediately downstream of the hydrocarbon reservoir 3 in the exhaust gas path 5.
  • Figure 2 shows a second embodiment of the invention.
  • the second sensor 9 is arranged in the exhaust gas path 5 downstream of the multi-way catalytic converter 4 of the exhaust gas cleaning arrangement 1.
  • the second sensor 9 is of course also arranged in the exhaust gas path 5 downstream of the hydrocarbon reservoir 3.
  • the other features shown in FIG. 2 result analogously to FIG. 1.
  • Both the first exemplary embodiment from FIG. 1 and the second embodiment from FIG. 2 are provided by the two configurations described for determining whether a failure is based on the information about the exhaust gas composition that is determined by the plurality of sensors 8, 9 of the hydrocarbon storage 3 has occurred.
  • the exhaust gas purification arrangement 1 is in particular set up to carry out a failure detection method with regard to a hydrocarbon storage capacity of the hydrocarbon storage unit 3, as will be explained below with reference to FIG. 3.
  • FIG. 3 shows a method of obtaining information about the exhaust gas composition of the exhaust gas that flows through the exhaust gas purification arrangement 1, which has the hydrocarbon reservoir 3, on the exhaust gas path 5.
  • a first method step S31 provides for obtaining an oxygen concentration in the exhaust gas as the information, in particular downstream of the hydrocarbon store 3.
  • the partial gas measurement results of the second sensor 9 can be used to determine the lambda value downstream of the hydrocarbon store 3 via the oxygen concentration.
  • the second sensor 2 can be arranged between the hydrocarbon reservoir 3 and the multi-way catalyst 4. Accordingly, the lambda value and / or the nitrogen oxide / NH3 value in embodiments according to FIG the second sensor 9 downstream of the multi-way catalyst 4 determined.
  • the lambda value downstream of the hydrocarbon reservoir 3 can be regulated to a value 1 in a method step S32.
  • provision can be made to shift a lambda setpoint upstream of the hydrocarbon accumulator 3, in particular in the lean direction, in accordance with the lambda value determined in step S32 downstream of the hydrocarbon accumulator 3.
  • the lambda setpoint can be set by means of the first sensor 8 are measured and monitored upstream of the hydrocarbon reservoir 3.
  • a following third method step S33 can in particular provide for the use of the lambda values obtained downstream and upstream of the hydrocarbon accumulator 3 in order to detect the failure of the hydrocarbon accumulator 3.
  • a difference between the actual lambda value downstream of the hydrocarbon reservoir 3 and the actual lambda value upstream of the hydrocarbon reservoir 3, which are correspondingly obtained by the two sensors 8, 9, can preferably be formed in a sub-step, in particular by the time at which the lambda value downstream of the hydrocarbon reservoir 3 is initially regulated to the value 1.
  • a sub-step is preferred in which an air mass flow that flows through the exhaust gas purification arrangement 1 is determined and multiplied by the difference formed.
  • the air mass flow can be determined, for example, by one of the two sensors 8, 9 or by an additional mass flow sensor, not shown, in the exhaust gas path 5.
  • an integral over time can be formed from the multiplication result, preferably until either a hydrocarbon storage temperature has reached a second threshold temperature or the difference falls below a predetermined difference threshold for a certain time.
  • the in- Tegralwert be compared with a mass threshold.
  • a failure of the hydrocarbon reservoir 3 is preferably recognized by the control unit 10 if the mass threshold value is not exceeded by the integral value.
  • a step of releasing hydrocarbon into the exhaust gas through the hydrocarbon storage device 3 can be provided.
  • the release is preferably carried out after a cold start of the internal combustion engine of the motor vehicle from a hydrocarbon storage temperature above a first threshold temperature, here 100 ° C. It is particularly preferred that the multi-path catalytic converter 4 has exceeded a predetermined operating temperature, e.g. Has exceeded 250 ° C.
  • sensors 8, 9 are seen that are sensitive to nitrogen oxide.
  • a nitrogen oxide concentration result can be determined as the partial gas concentration measurement result to monitor the hydrocarbon storage, instead of the oxygen concentration result.
  • Other embodiments, not shown, provide that one of the two sensors 8, 9 is sensitive to nitrogen oxide and the other is sensitive to oxygen.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, die einen Kohlenwasserstoffspeicher (3) aufweist, wobei die Abgasreinigungsanordnung (1) dafür eingerichtet ist, Informationen über eine Abgaszusammensetzung eines Abgases zu erhalten, das die Abgasreinigungsanordnung (1) auf einem Abgaspfad (5) durchströmt. Die Abgasreinigungsanordnung (1) ist dafür eingerichtet, als die Informationen eine Sauerstoffkonzentration und/oder eine Stickstoffoxidkonzentration in dem Abgas zu erhalten.Die Erfindung betrifft weiter ein Kraftfahrzeug, das eine solche Abgasreinigungsanordnung (1) aufweist, die mit einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist, und ein entsprechendes Verfahren eines Erhaltens (S31) von Informationen über die Abgaszusammensetzung der Abgasreinigungsanordnung (1). Mit Hilfe der vorgeschlagenen Abgasreinigungsanordnung (1) wird insbesondere ein effizienterer Betrieb der Abgasreinigungsanordnung (1) gestaltet.

Description

Beschreibung
Abgasreinigungsanordnung und Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsan ordnung für ein Kraftfahrzeug, die einen Kohlenwasser stoffSpeicher aufweist, wobei die Abgasreinigungsanordnung dafür eingerichtet ist, Informationen über eine Abgaszusam mensetzung eines Abgases zu erhalten, das die Abgasreini gungsanordnung auf einem Abgaspfad durchströmt.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Kraftfahrzeug, das eine solche Abgasreinigungsanordnung aufweist, die mit einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren eines Erhaltens von Informationen über eine Abgaszusammensetzung eines Abgases, das eine Abgasreinigungsanordnung, die einen Koh lenwasserstoffSpeicher aufweist, auf einem Abgaspfad durch strömt .
Üblicherweise werden Abgasreinigungsanordnungen 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. Ein Abgas passiert auf einem Abgaspfad durch die Abgasreinigungsanordnung also zunächst den KohlenwasserstoffSpeicher und dann das Ka talysatorsystem. Bekannt ist, einen Betrieb des KohlenwasserstoffSpeichers zu überwachen, indem man einen Kohlenwasserstoffsensor zur On-Board-Diagnose (OBD) vorsieht und auf das Abgas anwendet, um Informationen über die Abgaszusammensetzung des Abgases zu erhalten. Allerdings kann eine Kohlenwasserstoffmessung mit dem Kohlenwasserstoffsensor ungenau sein. Zudem sind Kosten für solche KohlenwasserstoffSensoren in vielen Fällen zu hoch.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Abgasreinigungsanordnung, ein Kraftfahrzeug und ein entsprechendes Verfahren 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 Abgasreini gungsanordnung der eingangs genannten Art, die dafür einge richtet ist, als die Informationen eine Sauerstoffkonzentration und/oder eine Stickstoffoxidkonzentration in dem Abgas zu erhalten .
Auf diese Weise kann auf einen kostspieligen und ungenauen Kohlenwasserstoffsensor verzichtet werden, weil nicht Koh lenwasserstoff, sondern Sauerstoff und/oder Stickstoffoxid gemessen werden. So wird ermöglicht, den Betrieb der Abgas reinigungsanordnung effizienter zu gestalten, weil Kosten gesenkt und die Messgenauigkeit erhöht werden können.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Teil der ab hängigen Ansprüche.
Bevorzugt ist, dass die Abgasreinigungsanordnung dafür vor gesehen ist, die Informationen stromaufwärts und stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers zu erhalten, um damit einen Betrieb des KohlenwasserstoffSpeichers zu regeln und/oder zu überwachen. In einigen Ausführungsformen werden die Informa tionen stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers erhalten. Vorzugsweise werden die Informationen stromabwärts des Koh- lenwasserstoffSpeichers und eines dem KohlenwasserstoffSpeicher nachgelagerten Mehrwegekatalysators erhalten. Einige Ausfüh rungsformen sehen vor, dass die Informationen sowohl strom abwärts als auch stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers erhalten werden. Überwacht man die Sauerstoffkonzentration und/oder die Stickstoffoxidkonzentration entsprechend, so kann man sicherstellen, dass eine Reinigungsleistung der Abgas reinigungsanordnung 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 hinsichtlich seines Betriebs überwacht wird.
Der Betrieb kann insbesondere eine Aktivität des Kohlenwas serstoffSpeichers sein. Die Aktivität kann eine Kohlenwas serstoffaufnahmemenge pro Zeitintervall und/oder eine Koh lenwasserstoffabgabemenge pro Zeitintervall sein. Je mehr Kohlenwasserstoff der KohlenwasserstoffSpeicher pro Zeitin tervall aufnimmt, desto weniger Kohlenwasserstoff enthält vorzugsweise das Abgas, aus dem der Kohlenwasserstoff aufge nommen wurde. Je mehr vorher aufgenommener Kohlenwasserstoff der KohlenwasserstoffSpeicher pro Zeitintervall abgibt, desto mehr Kohlenwasserstoff enthält vorzugsweise das Abgas, in das der Kohlenwasserstoff abgegeben wurde.
Der Betrieb kann eine Kohlenwasserstoffentfernungsrate der Abgasreinigungsanordnung 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 Überwachen des Betriebs des KohlenwasserstoffSpeichers kann eine vorgegebene Kohlenwasserstoffmenge pro Abgasvolumen als Rei nigungsergebnis erreichbar sein, die im Wesentlichen konstant ist, selbst wenn sich die Aktivität des Kohlenwasser stoffSpeichers ändert. Die Sauerstoffkonzentration und/oder Stickstoffoxidkonzentration im Abgas ist also vorzugsweise so steuerbar eingerichtet, dass ein Reinigungsergebnis der Ab gasreinigungsanordnung im Wesentlichen konstant ist.
Bevorzugt ist, dass die Abgasreinigungsanordnung dafür vor gesehen ist, die Informationen dafür zu verwenden, ein Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers zu erkennen. Vorzugsweise ist die Abgasreinigungsanordnung dafür eingerichtet, die Informationen dafür zu verwenden, ein Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers im Hinblick auf eine KohlenwasserstoffSpeicherfähigkeit zu erkennen. Dann kann schnell eine Wartung angefordert und auf vereinfachte Weise die Effektivität der Abgasreinigungsan ordnung dauerhaft sichergestellt werden. Insbesondere ist die Abgasreinigungsanordnung dafür eingerichtet, als die Infor mationen Lambdawerte des Abgases zu erhalten, um das Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers zu erkennen.
Bevorzugt ist, dass die Abgasreinigungsanordnung stromabwärts und/oder stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers einen oder mehrere Sensoren aufweist, die als die Informationen jeweils ein Teilgaskonzentrationsmessergebnis bestimmen. Ein bevor zugtes Teilgas des Abgases ist Sauerstoff, sodass eine bevorzugte Teilgaskonzentration eine Sauerstoffkonzentration ist. Ein anderes bevorzugtes Teilgas des Abgases ist Stickstoffoxid, sodass eine andere bevorzugte Teilgaskonzentration eine Stickstoffoxidkonzentration ist.
Entsprechend ist bevorzugt, dass einer oder mehrere der Sensoren für Sauerstoff und/oder Stickstoffoxid empfindlich sind, um das Teilgaskonzentrationsmessergebnis zu bestimmen. 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. Vorzugsweise bestimmen alle Sensoren dieselbe Art von Teil gaskonzentration. In einigen Ausführungsformen bestimmen die Sensoren jedoch unterschiedliche Teilgaskonzentrationen. In manchen Ausführungsformen sind zwei Sensoren vorgesehen, in anderen Ausführungsformen zwei oder mehr Sensoren, insbesondere drei Sensoren. Manche der Sensoren können dann in Ausfüh rungsformen für Stickstoffoxid oder Sauerstoff empfindlich sein, während andere der Sensoren für Stickstoffoxid und Sauerstoff empfindlich sind. Es können aber auch alle der Sensoren für Sauerstoff und/oder für Stickstoffoxid empfindlich sein.
Vorzugsweise ist einer der Sensor in dem Abgaspfad stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers angeordnet. Bevorzugt ist, dass dieser Sensor zudem stromaufwärts eines Mehrwegekatalysators der Abgasreinigungsanordnung angeordnet ist.
In manchen Ausführungsformen ist einer der Sensor in dem Ab gaspfad stromabwärts des Mehrwegekatalysators angeordnet, insbesondere an einem Auslass der Abgasreinigungsanordnung angeordnet. Dann kann die Sauerstoffkonzentration oder die Stickstoffoxidkonzentration des Abgases in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration oder der Stickstoffoxidkonzentration des an die Umwelt abgegebenen Abgases nachjustiert werden. Einer der Sensoren ist vorzugsweise dem KohlenwasserstoffSpeicher unmittelbar nachgelagert. So können besonders zeitnah Änderungen in der Abgaszusammensetzung erkannt werden, die auf den Koh lenwasserstoffSpeicher zurückzuführen sind.
In manchen Ausführungsformen ist einer der Sensoren in dem Abgaspfad stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers ange ordnet. So können die Informationen vor Durchströmen des KohlenwasserstoffSpeichers erhalten werden, insbesondere als Vergleichswert .
Besonders bevorzugte Ausführungsformen sehen einen ersten Sensor, der stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers an geordnet ist, und einen zweiten Sensor, der nach dem Kohlen- wasserstoffSpeicher und dem stromabwärts nachgelagerten Mehrwegekatalysator angeordnet ist, vor. Der zweite Sensor kann alternativ auch zwischen dem KohlenwasserstoffSpeicher und dem Mehrwegekatalysator angeordnet sein. Weitere Ausführungsformen weisen aber zusätzlich zu dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor einen dritten Sensor auf, der stromabwärts des Mehrwegekata lysators angeordnet ist.
Ausführungsformen sehen vor, dass die Abgasreinigungsanordnung mehrere der Sensoren aufweist und die Abgasreinigungsanordnung dafür vorgesehen ist, anhand der Informationen über die Ab gaszusammensetzung, die durch die mehreren Sensoren bestimmt werden, zu bestimmen, ob ein Versagen des Kohlenwasser stoffSpeichers eingetreten ist. Dies erlaubt, an verschiedenen Stellen im Abgaspfad die Informationen zu erhalten und diese miteinander zu verrechnen oder auch zu vergleichen, um so zu bestimmen, ob das Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers eingetreten ist. Es kann sich dabei um ein vollständiges Versagen oder ein teilweises Versagen handeln. Insbesondere kann die Abgasreinigungsanordnung dafür vorgesehen sein, eine Differenz zwischen zwei der Informationen von unterschiedlichen Sensoren zu bilden.
Vorzugsweise ist der KohlenwasserstoffSpeicher dafür einge richtet, Kohlenwasserstoff aus dem Abgas zu speichern, ins besondere bis zu einer ersten Temperatur, und wieder an das Abgas abzugeben, insbesondere ab 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 Kohlenwasser stoffSpeicher dafür eingerichtet sein, aus dem Abgas aufge nommenen Kohlenwasserstoff durch Auslösen einer aktiven Re generation 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 zylind rischen Abgastunnel bereit. In dem Gehäuse können der Koh lenwasserstoffSpeicher, der Mehrwegekatalysator, der oder die Sensoren und vorzugsweise weitere Elemente wie beispielsweise Heizelemente 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 eines oder mehrerer der Sensoren das Gehäuse. In manchen Ausführungsformen sind einer oder mehrere der Sensoren an einer Innenwand des Gehäuses angeordnet. So kann jeder Sensor stabil an dem Gehäuse montiert sein.
Ein bevorzugter Mehrwegekatalysator ist ein Dreiwegekataly sator. Vorzugsweise ist der Mehrwegekatalysator beheizt, insbesondere durch ein darin integriertes Heizelement. Vor zugsweise ist der Abgaspfad derart angeordnet, dass das Abgas auf dem Abgaspfad zunächst den KohlenwasserstoffSpeicher und dann den Mehrwegekatalysator durchströmt. So kann eine sehr effi ziente und wirksame Reinigung des Abgases, insbesondere hin sichtlich Kohlenwasserstoffen, ermöglicht sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art, wobei die Abgas reinigungsanordnung dafür eingerichtet ist, Informationen über eine Abgaszusammensetzung des Abgases stromabwärts des Koh lenwasserstoffSpeichers zu erhalten.
Eine bessere Kenntnis der Abgaszusammensetzung in der Abgas reinigungsanordnung stromabwärts des Kohlenwasserstoffspei- chers erlaubt, den Betrieb des Kraftfahrzeugs effizienter zu gestalten und gegebenenfalls insbesondere durch Anpassungen an dem Betrieb die Abgaszusammensetzung unter Berücksichtigung gesetzlicher Vorgaben zu beeinflussen.
Das Kraftfahrzeug weist vorzugsweise eine Steuereinheit auf, die dafür eingerichtet ist, ein Kraftstoffluftgemisch für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, das zumindest teilweise basierend auf den Informationen zusammengestellt ist, um die Abgaszusammensetzung des Abgases zu steuern. Dafür ist vor zugsweise vorgesehen, dass die Steuereinheit signaltechnisch mit dem Sensor oder den Sensoren verbunden ist, insbesondere über jeweils ein Datenkabel, um von dem jeweiligen Sensor die In formationen zu erhalten.
Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug. Be vorzugte 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 be reitzustellen. 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.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, wobei das Verfahren den Schritt eines Erhaltens einer Sauerstoffkonzentration und/oder einer Stickstoffoxidkonzentration in dem Abgas als die Informationen aufweist . Eine bessere Kenntnis der Abgaszusammensetzung in der Abgas reinigungsanordnung mittels dieses Verfahrens erlaubt, den Betrieb der Abgasreinigungsanordnung in dem Kraftfahrzeug effizienter zu gestalten und gegebenenfalls insbesondere durch Anpassungen an dem Betrieb die Abgaszusammensetzung unter Berücksichtigung gesetzlicher Vorgaben zu beeinflussen.
Vorzugsweise ist die Abgasreinigungsanordnung dafür vorgesehen, ein Versagenserkennungsverfahren im Hinblick auf die Spei cherfähigkeit des KohlenwasserstoffSpeichers durchzuführen, das im Folgenden hinsichtlich möglicher Ausgestaltungen erläutert wird .
Bevorzugt ist, dass der KohlenwasserstoffSpeicher nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs ab einer KohlenwasserstoffSpeichertemperatur oberhalb einer ersten Schwellentemperatur Kohlenwasserstoff in das Abgas freigibt. Vor Freigabe des Kohlenwasserstoffs durch den Kohlenwasser stoffSpeicher ist jedoch bevorzugt, dass ein stromabwärts angeordneter Mehrwegekatalysator eine vorbestimmte Betriebs temperatur, insbesondere eine Light-off-Temperatur, über schritten hat.
In einem nächsten Schritt wird vorzugsweise ein Lambdawert stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers und vorzugsweise zugleich stromabwärts eines Mehrwegekatalysators der Abgas reinigungsanordnung, der dem KohlenwasserstoffSpeicher in dem Abgaspfad nachgelagert sein kann, auf 1 geregelt, oder ein Lambdawert vor dem KohlenwasserstoffSpeicher wird unter Ver wendung des Stickstoffoxidsensors auf ein Stickstoffoxid- und NH3-Minimum stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers und des nachgelagerten Mehrwegekatalysators geregelt. So können alle Emissionskomponenten maximal reduziert werden. Zur Bestimmung des Lambdawert stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers ist dort vorzugsweise ein Sauerstoffkonzentrationssensor, wie beispielsweise eine Lambdasonde, vorgesehen. Zur Bestimmung des Stickstoffoxid- bzw. NH3-Wertes stromabwärts des Kohlenwas- serstoffSpeichers und des stromabwärts nachgelagerten Mehr wegekatalysators ist vorzugsweise ein Stickstoffoxidkonzent rationssensor vorgesehen.
Das Verfahren sieht dazu vorzugsweise vor, dass ein Lambda sollwert vor dem KohlenwasserstoffSpeicher entsprechend des Lambdawerts stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers in Richtung Mager verschoben wird. Der Lambdasollwert vor dem KohlenwasserstoffSpeicher wird vorzugsweise mittels eines weiteren Sauerstoffkonzentrationssensors oder Stickstoffkon- zentrationssensors vorgegeben, der stromabwärts des Kohlen wasserstoffSpeichers oder des Mehrwegekatalysators angeordnet ist. So kann der Lambdawert stromabwärts des Kohlenwasser stoffSpeichers auf 1 mit minimalem Stickstoffoxid und NH3 geregelt werden.
Vorzugsweise wird der stromabwärts und/oder stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers erhaltene Lambdawert verwendet, um das Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers zu erkennen. Be sonders bevorzugt ist, dass dafür eine Differenz zwischen Lambdawerten gebildet wird, die von unterschiedlichen Sensoren erhalten werden, wobei einer der Sensoren stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers angeordnet ist und einer der Sensoren stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers oder des strom abwärts nachgelagerten Mehrwegekatalysators angeordnet ist. Ab dem Zeitpunkt, zu dem der Lambdawert stromabwärts des Koh lenwasserstoffSpeichers zunächst auf 1 geregelt ist, wird zu diesem Zweck bevorzugt eine Differenz des Lambda-Istwerts vor dem KohlenwasserstoffSpeicher mit dem Lambda-Istwert nach dem KohlenwasserstoffSpeicher oder nach einem Mehrwegekatalysator gebildet. Daraufhin wird vorzugsweise ein Luftmassenstrom, der durch die Abgasreinigungsanordnung strömt, bestimmt und mit der gebildeten Differenz multipliziert. Vorzugsweise wird dann das Ergebnis über die Zeit integriert, um einen Integralwert zu bilden, bis entweder eine KohlenwasserstoffSpeichertemperatur eine zweite Schwellentemperatur erreicht hat oder die Differenz für eine vorbestimmte Zeit eine vorbestimmte Differenzschwelle unterschreitet. Der Integralwert bildet vorzugsweise eine Kohlenwasserstoffmasse ab und ist äquivalent zu der aus dem KohlenwasserstoffSpeicher freigegebenen Kohlenwasserstoff- masse .
Vorzugsweise wird der Integralwert mit einem Massenschwellenwert verglichen. Bevorzugt ist, dass ein Versagen des Kohlenwas serstoffSpeichers erkannt wird, wenn der Massenschwellenwert nicht überschritten wird. Die erste Schwellentemperatur liegt in Ausführungsformen zwischen 75 und 150 °C, vorzugsweise bei 100° C. Die zweite Schwellentemperatur liegt in Ausführungsformen zwischen 200 und 300 °C, vorzugsweise bei 250 °C. Die Diffe renzschwelle liegt in Ausführungsformen zwischen 0, 005 und 0, 02, insbesondere bei 0,01. Ein bevorzugter Massenschwellenwert liegt zwischen 200 und 300 mg und ist in einigen Ausführungsformen 250 mg .
Vorzugsweise ist der Massenschwellenwert abhängig von einer modellierten gesamten Kohlenwasserstoffmasse nach dem Kaltstart und bis zum Erreichen der ersten Schwellentemperatur des KohlenwasserstoffSpeichers , aber maximal begrenzt auf eine Höchstspeicherkapazität des KohlenwasserstoffSpeichers .
Weitere mögliche Verfahrensschritte ergeben sich aus der obigen Beschreibung der Abgasreinigungsanordnung und des Kraftfahr zeugs und ihren Ausführungsformen und Vorteilen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand nicht einschränkender Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erste Aus führungsform der Abgasreinigungsanordnung gemäß der Erfindung entlang des Abgaspfads zeigt; Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Abgasreinigungsanordnung gemäß der Er findung entlang des Abgaspfads zeigt; und
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens gemäß der Erfindung darstellt.
In die folgende detaillierte Beschreibung von Ausführungs beispielen, 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 Kraft fahrzeug. Die Abgasreinigungsanordnung 1 ist in einem Hyb ridfahrzeug verbaut, das zur Vereinfachung nicht weiter dar gestellt ist. Das Hybridfahrzeug weist einen nicht gezeigten Elektromotor und einen nicht gezeigten Verbrennungsmotor, nämlich einen Benzinmotor, auf. Der Benzinmotor ist mit einem Einlass 2 der Abgasreinigungsanordnung 1 verbunden, um Abgas zur Reinigung an die Abgasreinigungsanordnung 1 bereitzustellen.
Die Abgasreinigungsanordnung 1 weist einen Kohlenwasser stoffSpeicher 3 auf. Weiter weist die Abgasreinigungsanordnung 1 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, also stromabwärts des Kohlenwasser stoffSpeichers 3, bezogen auf eine Abgasflussrichtung, ange ordnet ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Mehrwegekatalysator 4 ein elektrisch beheizbarer Dreiwegeka talysator .
Das Abgas durchströmt im Betrieb von dem Einlass 2 eintretend entlang dem Abgaspfad 5 also zunächst den Kohlenwasser stoffSpeicher 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. Die Abgas reinigungsanordnung 1 weist ein Gehäuse 7 auf, das den Abgaspfad 5 umschließt, nämlich radial.
Der KohlenwasserstoffSpeicher 3 ist dafür eingerichtet, Koh lenwasserstoffe 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. Wie im Folgenden erläutert werden wird, ist die Abgasreinigungsan ordnung 1 dafür eingerichtet, Informationen über eine Abgas zusammensetzung eines Abgases zu erhalten, das die Abgasrei nigungsanordnung 1 auf dem Abgaspfad 5 durchströmt. Genauer ist die Abgasreinigungsanordnung 1 dafür eingerichtet, als die Informationen eine Sauerstoffkonzentration und/oder eine Stickstoffoxidkonzentration in dem Abgas zu erhalten.
Die Abgasreinigungsanordnung 1 ist dafür vorgesehen, die In formationen stromaufwärts und/oder stromabwärts des Kohlen wasserstoffSpeichers 3 zu erhalten, um damit einen Betrieb des KohlenwasserstoffSpeichers 3 zu überwachen. Spezieller ist die Abgasreinigungsanordnung 1 dafür vorgesehen, die Informationen dafür zu verwenden, ein Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers 3 zu erkennen. So wird sichergestellt, dass die Abgasreini gungsanordnung 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 und stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 als die Informationen zu bestimmen. Um die Informationen zu erhalten, weist die Ab gasreinigungsanordnung 1 stromaufwärts des Kohlenwasser- stoffSpeichers 3 einen ersten Sensor 8 auf, der als die In formationen ein erstes Teilgaskonzentrationsmessergebnis in dem Abgas bestimmt. Der erste Sensor 8 ist im vorliegenden Aus führungsbeispiel für Sauerstoff empfindlich, um das erste Teilgaskonzentrationsmessergebnis zu bestimmen, und ist deshalb ein Sauerstoffkonzentrationssensor, nämlich eine erste Lamb dasonde. Um die Informationen zu erhalten, weist die Abgas reinigungsanordnung 1 weiterhin stromabwärts des Kohlenwas serstoffSpeichers 3 einen zweiten Sensor 9 auf, der als die Informationen ein zweites Teilgaskonzentrationsmessergebnis in dem Abgas bestimmt. Der zweite Sensor 9 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls für Sauerstoff empfindlich, um das Teilgaskonzentrationsmessergebnis zu bestimmen, und ist deshalb ebenfalls ein Sauerstoffkonzentrationssensor, nämlich eine zweite Lambdasonde.
Das bestimmte Sauerstoffkonzentrationsmessergebnis wird an schließend jeweils an eine Steuereinheit 10 des Fahrzeugs übermittelt, um ein Kraftstoffluftgemisch des Benzinmotors anzupassen, wodurch die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas gesteuert wird. Der erste Sensor 8 ist zur Übertragung seiner Messdaten direkt über ein Kabel mit der Steuereinheit 10 signalverbunden. Ein Steuereinheitskontakt 11 an dem Gehäuse 7 ist mittels eines Datenkabels mit dem zweiten Sensor 9 sig nalverbunden, um die Informationen von dem zweiten Sensor 9 über den Steuereinheitskontakt 11 bereitstellen zu können.
Der erste Sensor 8 ist in dem Abgaspfad 5 stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 angeordnet, diesem also vorge lagert. Der zweite Sensor 9 ist in dem Abgaspfad 5 stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 angeordnet und stromaufwärts des Mehrwegekatalysators 4 der Abgasreinigungsanordnung 1 angeordnet. Der zweite Sensor 9 ist also in dem Abgaspfad 5 zwischen dem KohlenwasserstoffSpeicher 3 und dem Mehrwegeka talysator 4 angeordnet. Der zweite Sensor 9 ist außerdem dem KohlenwasserstoffSpeicher 3 in dem Abgaspfad 5 unmittelbar nachgelagert . Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist der zweite Sensor 9 in dem Abgaspfad 5 stromabwärts des Mehrwegekatalysators 4 der Abgasreinigungsanordnung 1 angeordnet. Dadurch ist der zweite Sensor 9 selbstverständlich in dem Abgaspfad 5 auch stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 angeordnet. Die anderen ge zeigten Merkmale aus Figur 2 ergeben sich analog zu Figur 1.
Sowohl das erste Ausführungsbeispiel aus Figur 1 als auch die zweite Ausführungsform aus Figur 2 sind durch die beiden be schriebenen Konfigurationen dafür vorgesehen, anhand der In formationen über die Abgaszusammensetzung, die durch die mehreren Sensoren 8,9 bestimmt werden, zu bestimmen, ob ein Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers 3 eingetreten ist. Die Abgasreinigungsanordnung 1 ist nämlich insbesondere dafür eingerichtet, ein Versagenserkennungsverfahren im Hinblick auf eine Kohlenwasserstoff-Speicherfähigkeit des Kohlenwasser stoffSpeichers 3 durchzuführen, wie im Folgenden anhand von Figur 3 erläutert wird.
Figur 3 zeigt ein Verfahren eines Erhaltens von Informationen über die Abgaszusammensetzung des Abgases, das die Abgasrei nigungsanordnung 1, die den KohlenwasserstoffSpeicher 3 auf weist, auf dem Abgaspfad 5 durchströmt.
Ein erster Verfahrensschritt S31 sieht ein Erhalten einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas als die Informationen vor, insbesondere stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3. Hierzu können die Teilgasmessergebnisse des zweiten Sensors 9 verwendet werden, um über die Sauerstoffkonzentration den Lambdawert stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 zu bestimmen. Gemäß Figur 1 kann dazu der zweite Sensor 2 zwischen dem KohlenwasserstoffSpeicher 3 und dem Mehrwegekatalysator 4 angeordnet werden. Entsprechend wird der Lambdawert und/oder der Stickstoffoxid-/NH3-Wert in Ausführungsformen gemäß Figur 2 mit dem zweiten Sensor 9 stromabwärts des Mehrwegekatalysators 4 bestimmt .
Insbesondere auf Basis der bestimmten Sauerstoffkonzentration kann in einem Verfahrensschritt S32 ein Regeln des Lambdawerts stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 auf einen Wert 1 erfolgen. Um den Lambdawert auf den Wert 1 zu regeln, kann vorgesehen sein, einen Lambdasollwert vor dem Kohlenwasser stoffSpeicher 3, insbesondere in Richtung Mager, zu verschieben, entsprechend des in Schritt S32 ermittelten Lambdawerts stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3. Der Lambda sollwert kann mittels des ersten Sensors 8 stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 gemessen und überwacht werden.
Ein folgender dritter Verfahrensschritt S33 kann insbesondere ein Verwenden der stromabwärts und stromaufwärts des Kohlen wasserstoffSpeichers 3 erhaltenen Lambdawerte vorsehen, um das Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers 3 zu erkennen. Dazu kann in einem Unterschritt, insbesondere durch die Steuereinheit 10, eine Differenz zwischen dem Lambda-Istwert stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 und dem Lambda-Istwert strom aufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 gebildet werden, die entsprechend von den beiden Sensoren 8, 9 erhalten werden, vorzugsweise ab dem Zeitpunkt, zu dem der Lambdawert stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers 3 zunächst auf den Wert 1 geregelt ist. Bevorzugt ist ein Unterschritt, bei dem ein Luftmassenstrom, der durch die Abgasreinigungsanordnung 1 strömt, bestimmt und mit der gebildeten Differenz multipliziert wird. Der Luftmassenstrom kann beispielsweise durch einen der beiden Sensoren 8, 9 er mittelt werden oder aber durch einen zusätzlichen, nicht ge zeigten Massenstromsensor im Abgaspfad 5. In einem dann folgenden Unterschritt kann ein Integral über die Zeit aus dem Multi plikationsergebnis gebildet werden, vorzugsweise bis entweder eine KohlenwasserstoffSpeichertemperatur eine zweite Schwel lentemperatur erreicht hat oder die Differenz für eine vor bestimmte Zeit eine vorbestimmte Differenzschwelle unter schreitet. Dann kann in einem weiteren Unterschritt der In- tegralwert mit einem Massenschwellenwert verglichen werden. Vorzugsweise wird schließlich ein Versagen des Kohlenwasser stoffSpeichers 3 erkannt, durch die Steuereinheit 10, wenn der Massenschwellenwert durch den Integralwert nicht überschritten wird .
Vor dem Verfahrensschritt S31 kann ein Schritt eines Freigebens von Kohlenwasserstoff in das Abgas durch den Kohlenwasser stoffSpeicher 3 vorgesehen sein. Vorzugsweise erfolgt die Freigabe nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs ab einer KohlenwasserstoffSpeichertemperatur oberhalb einer ersten Schwellentemperatur, hier 100 °C. Be sonders bevorzugt ist, dass vor der Freigabe der Mehrwegeka talysator 4 eine vorbestimmte Betriebstemperatur überschritten hat, z.B. 250° C überschritten hat.
In nicht gezeigten Ausführungsformen sind Sensoren 8, 9 vor gesehen, die für Stickstoffoxid empfindlich sind. So kann ein Stickstoffoxidkonzentrationsergebnis als das Teilgaskonzent rationsmessergebnis bestimmt werden, um den Kohlenwasser stoffSpeicher zu überwachen, anstelle des Sauerstoffkonzent- rationsergebnisses . Andere nicht gezeigte Ausführungsformen sehen vor, dass einer der beiden Sensoren 8, 9 für Stickstoffoxid empfindlich ist und der andere für Sauerstoff empfindlich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Abgasreinigungsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, die einen KohlenwasserstoffSpeicher (3) aufweist, wobei die Ab gasreinigungsanordnung (1) dafür eingerichtet ist, Informa tionen über eine Abgaszusammensetzung eines Abgases zu erhalten, das die Abgasreinigungsanordnung (1) auf einem Abgaspfad (5) durchströmt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abgasreinigungsanordnung (1) dafür eingerichtet ist, als die Informationen eine Sauerstoffkonzentration und/oder eine Stickstoffoxidkonzentration in dem Abgas zu erhalten.
2. Abgasreinigungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsanordnung (1) dafür vorgesehen ist, die Informationen stromaufwärts und/oder stromabwärts des KohlenwasserstoffSpeichers (3) zu erhalten, um damit einen Betrieb des KohlenwasserstoffSpeichers (3) zu regeln und/oder zu überwachen.
3. Abgasreinigungsanordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Abgasreinigungsanordnung (1) dafür vor gesehen ist, die Informationen dafür zu verwenden, ein Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers (3) zu erkennen.
4. Abgasreinigungsanordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungs anordnung (1) stromabwärts und/oder stromaufwärts des Koh lenwasserstoffSpeichers (3) einen oder mehrere Sensoren (8, 9) aufweist, die als die Informationen jeweils ein Teilgaskon zentrationsmessergebnis bestimmen .
5. Abgasreinigungsanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Sensoren (8, 9) für Sauerstoff und/oder Stickstoffoxid empfindlich sind, um das Teilgaskonzentrationsmessergebnis zu bestimmen.
6. Abgasreinigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Sensoren (9) in dem Abgaspfad (5) stromabwärts eines Mehrwegekatalysators (4) der Abgasreinigungsanordnung (1) angeordnet ist.
7. Abgasreinigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Sensoren (8) in dem Abgaspfad (5) stromaufwärts des KohlenwasserstoffSpeichers (3) angeordnet ist.
8. Abgasreinigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis
7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungsanordnung (1) mehrere der Sensoren (8, 9) aufweist und die Abgasreini gungsanordnung (1) dafür vorgesehen ist, anhand der Informa tionen über die Abgaszusammensetzung, die durch die mehreren Sensoren (8, 9) bestimmt werden, zu bestimmen, ob ein Versagen des KohlenwasserstoffSpeichers (3) eingetreten ist.
9. Kraftfahrzeug, das eine Abgasreinigungsanordnung (1) nach Anspruch 1 aufweist, die mit einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs wirkverbunden ist.
10. Verfahren eines Erhaltens von Informationen über eine Abgaszusammensetzung eines Abgases, das eine Abgasreini gungsanordnung (1), die einen KohlenwasserstoffSpeicher (3) aufweist, auf einem Abgaspfad (5) durchströmt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren den Schritt aufweist:
- Erhalten (S31) einer Sauerstoffkonzentration und/oder einer Stickstoffoxidkonzentration in dem Abgas als die Informationen.
PCT/EP2019/082461 2018-11-26 2019-11-25 Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug Ceased WO2020109248A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018220260.5A DE102018220260A1 (de) 2018-11-26 2018-11-26 Abgasreinigungsanordnung und Kraftfahrzeug
DE102018220260.5 2018-11-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020109248A1 true WO2020109248A1 (de) 2020-06-04

Family

ID=68655557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/082461 Ceased WO2020109248A1 (de) 2018-11-26 2019-11-25 Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018220260A1 (de)
WO (1) WO2020109248A1 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10159543A (ja) * 1996-12-04 1998-06-16 Nissan Motor Co Ltd 排気ガス浄化装置の劣化診断方法
JPH1181994A (ja) * 1997-09-03 1999-03-26 Nippon Soken Inc 内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置
JP2001295636A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Mazda Motor Corp 炭化水素吸着材の劣化診断装置及びエンジンの排気浄化装置
JP2002089242A (ja) * 2000-09-13 2002-03-27 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化装置
US6797517B1 (en) * 1999-04-28 2004-09-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst degradation detecting device and method thereof in internal combustion engine
US20050188679A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Nissan Motor Co., Ltd. Deterioration diagnosing device and diagnosing method for exhaust gas purification catalyst
US20150247441A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Mazda Motor Corporation Method and system for diagnosing deterioration of exhaust emission control catalyst
US20170276051A1 (en) * 2016-03-28 2017-09-28 Ngk Insulators, Ltd. Method for diagnosing degradation of catalyst and catalyst degradation diagnosis system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8104269B2 (en) * 2008-11-11 2012-01-31 GM Global Technology Operations LLC Catalytic combustor strategy using HC adsorber
US8448421B2 (en) * 2010-02-11 2013-05-28 Umicore Ag & Co. Kg HC adsorber with OBD capability
US20150377102A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-31 Cummins Inc. System and method for controlling and diagnosing passive storage devices in exhaust aftertreatment systems

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10159543A (ja) * 1996-12-04 1998-06-16 Nissan Motor Co Ltd 排気ガス浄化装置の劣化診断方法
JPH1181994A (ja) * 1997-09-03 1999-03-26 Nippon Soken Inc 内燃機関の排ガス浄化用触媒の診断装置
US6797517B1 (en) * 1999-04-28 2004-09-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst degradation detecting device and method thereof in internal combustion engine
JP2001295636A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Mazda Motor Corp 炭化水素吸着材の劣化診断装置及びエンジンの排気浄化装置
JP2002089242A (ja) * 2000-09-13 2002-03-27 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化装置
US20050188679A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Nissan Motor Co., Ltd. Deterioration diagnosing device and diagnosing method for exhaust gas purification catalyst
US20150247441A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Mazda Motor Corporation Method and system for diagnosing deterioration of exhaust emission control catalyst
US20170276051A1 (en) * 2016-03-28 2017-09-28 Ngk Insulators, Ltd. Method for diagnosing degradation of catalyst and catalyst degradation diagnosis system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018220260A1 (de) 2020-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008038677B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Diagnostizieren eines Abgaskatalysators
DE102017204007B4 (de) Verfahren zum Diagnostizieren einer Schädigung eines Katalysators und Katalysatorschädigungs-Diagnosesystem
EP1084331B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überwachen der funktionsfähigkeit eines katalysators einer brennkraftmaschine
DE102007059523B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Partikelfilters
DE102009046433A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Abgasreinigungsanlage
DE69410420T3 (de) Startkatalysatorüberwachung
EP2232255A1 (de) Verfahren zur ermittlung der stickstoffdioxidkonzentration in abgasen
DE112017003919B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Motorsteuerung
DE102019006426A1 (de) Katalysator-Verschlechterungs-Diagnosesystem und Katalysator-Verschlechterungs-Diagnoseverfahren
DE102022129061A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Katalysators mit Sauerstoffspeicherfähigkeit
DE10303911B4 (de) Verfahren zur Überwachung des Anspringverhaltens eines Abgaskatalysatorsystems
DE102010001380A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Abgastemperatur im Abgaskanal einer Brennkraftmaschine
DE102008008985B4 (de) Verfahren zur OSC-basierten Diagnose eines Katalysators
DE102016200158A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage
DE102015200751B4 (de) Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage
DE102015200762A1 (de) Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage
DE102016210143B4 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Alterungszustands eines NOx-Speicherkatalysators einer Abgasnachbehandlungsanlage eines für einen Magerbetrieb ausgelegten Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung
DE112017003233T5 (de) NH3-Schlupferkennung unter Verwendung eines NOx-Sensors
WO2020109248A1 (de) Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug
DE102020215514A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungsanlage, Abgasnachbehandlungsanlage sowie Verbrennungsmotor
DE102018215629B4 (de) Verfahren zur Funktionsdiagnose einer Abgasnachbehandlungsanlage einer Brennkraftmaschine und Abgasnachbehandlungsanlage
DE102006002257B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Abgaskatalysators einer Brennkraftmaschine
DE102015200125A1 (de) Abgaskatalysator für eine Brennkraftmaschine
WO2020099411A1 (de) Abgasreinigungsanordnung und kraftfahrzeug
EP0881367A1 (de) Katalysatorsystem zur Entstickung von Abgasen bei Dieselbrennkraftmaschinen

Legal Events

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

Ref document number: 19809073

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19809073

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1