[发明专利]废气后处理系统和用于内燃机的废气后处理的方法

说明书

本发明涉及废气后处理系统和用于内燃机的废气后处理的方法，具体而言涉及一种用于内燃机、尤其用于借助于火花塞外部点火的汽油发动机的废气后处理系统。在此，在与内燃机的出口连接的废气装置中在接近发动机的位置中布置有第一三元催化器。在机动车的底部位置中在第一三元催化器下游布置有四元催化器或由颗粒过滤器和后接于颗粒过滤器的第二三元催化器形成的组合。在此在废气装置的废气通道处设置有废气燃烧器，利用其在第一三元催化器下游且在四元催化器或颗粒过滤器上游可将热废气导入到废气装置中。通过二次空气泵给废气燃烧器供应新鲜空气。本发明另外涉及一种用于利用这样的废气后处理系统进行内燃机的废气后处理的方法。

技术领域

本发明涉及根据本发明的用于内燃机的废气后处理系统以及用于内燃机的废气后处理的方法。

背景技术

废气法规的持续严格化对车辆制造商提出了高的要求，这些要求通过相应的用于减少发动机未处理排放的措施和通过相应的废气后处理来解决。随着采用法规制定等级EU6，对于汽油发动机规定了针对颗粒数量的极限值，该极限值在许多情形中使得使用汽油颗粒过滤器成为必要。这样的碳黑颗粒特别在内燃机的冷起动后由于未完全燃烧结合过化学计量的过量空气系数(Verbrennungsluftverhältnis)以及在冷起动期间的冷的气缸壁产生。冷起动阶段由此对于遵守法律规定的颗粒极限值是决定性的。在行驶运行中这样的汽油颗粒过滤器进一步被加载了碳黑。为了废气背压不太强地提升，汽油颗粒过滤器必须持续地或周期性地再生。废气背压的提升可导致内燃机的额外消耗、功率损失和影响运转平稳直至断火。为了执行在汽油颗粒过滤器中截留的碳黑与氧气的热氧化，在汽油发动机的废气装置中足够高的温度水平结合同时存在的氧气是必要的。因为现代的汽油发动机通常在没有氧气过量的情况下以化学计量的过量空气系数(λ=1)运行，所以为此需要额外的措施。对此作为措施例如考虑通过点火角调整(Zündwinkelverstellung)引起的温度提高、汽油发动机的暂时的贫燃调整(Mangerverstellung，有时称为稀燃调整)、二次空气吹入到废气装置中或这些措施的组合。优选地，迄今应用在推迟方向上的点火角调整结合汽油发动机的贫燃调整，因为该方法在没有额外的构件的情况下够用且在汽油发动机的大多数运行点中可提供足够的氧气量。

由于在汽油发动机中的良好效率，在底部位置中的颗粒过滤器的再生在一定的运行情况中是不可行的，从而在底部位置中的颗粒过滤器的再生需要特别的行驶循环。接近发动机定位颗粒过滤器是适宜的，因为由此在颗粒过滤器处存在较高的废气温度且使得加热到再生温度上变得容易。在带有以三元催化的方式起作用的覆层的三元催化器、所谓的四元催化器中的另一问题是这样的事实，即覆层可具有强的老化现象，从而为了气态的有害物质的转化可需要在接近发动机的位置中的额外的三元催化器。

由文件DE 10 2008 036 127 A1已知一种用于内燃机的废气后处理的方法，在该内燃机的废气通道中布置有颗粒过滤器和三元催化器。在此，颗粒过滤器作为废气后处理的第一部件布置在内燃机的出口的下游。在颗粒过滤器下游布置有三元催化器。在此，经由三元催化器的λ调节来提高在废气中的氧气含量以用于再生颗粒过滤器。

文件DE 10 2010 046 747 A1公开了用于汽油发动机的废气后处理系统以及用于废气后处理的方法。在此在三元催化器的下游布置有颗粒过滤器，其中为了再生在颗粒过滤器中截留的碳黑颗粒可提供二次空气系统，该二次空气系统在三元催化器下游并且在颗粒过滤器上游将新鲜空气吹入到废气装置中。

发明内容

本发明的任务在于，在所有的行驶循环中确保达到颗粒过滤器的再生温度并且使得尽可能无排放地再生颗粒过滤器成为可能。此外应改善废气后处理系统的老化特性和克服由现有技术已知的缺点。