[发明专利]用于内燃机的废气再处理的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的废气再处理，尤其是用于再生内燃机的废气通道中的微粒过滤器的方法，其中，微粒过滤器在内燃机的正常运行中加载有烟灰微粒。为了达到微粒过滤器的再生温度，内燃机利用富燃料混合物运行，并且同时将次级空气引入废气通道中，其中，未燃烧的燃料成分利用次级空气放热地在微粒过滤器上转换，直到微粒过滤器加热到再生温度为止。如果达到再生温度，那么内燃机以化学计量的燃烧空气比运行，并且将用于氧化在微粒过滤器中被阻挡的烟灰微粒的次级空气吹入废气通道中，其中，调节次级空气量通过λ探针在针对次级空气的导入部位的下游和微粒过滤器的上游进行。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的废气再处理的方法和设备。

背景技术

废气排放法规的连续收紧对车辆制造商提出了高的要求，该高的要求通过相应的用于减小发动机原排放的措施和通过相应的废气再处理装置解决。随着下一法律阶段EU6的推广，对于汽油发动机也规定了针对微粒数量的极限值。这可以导致的是，在一些模型中，使用汽油微粒过滤器可能是必需的。在行驶运行中，这种汽油微粒过滤器加载有烟灰。为了使废气背压不太强地升高，汽油微粒过滤器必须连续或周期性地再生。为了利用氧气执行在汽油微粒过滤器中被阻挡的烟灰的热氧化，足够高的温度水平结合汽油发动机的废气设施中的同时存在的氧气是必需的。由此，在微粒过滤器中积存的烟灰可以被氧化。因为现代汽油发动机通常在没有氧气过剩的情况下以化学计量的燃烧空气比(λ＝1)运行，所以为此需要附加的措施。氧气进入废气通道通常在内燃机的推进阶段中进行，在推进阶段中没有燃料喷入燃烧腔内。为此备选地，作为措施例如考虑到汽油发动机的有时的贫油燃烧调节或者将次级空气吹入废气设施中。优选地，迄今为止使用汽油发动机的贫油燃烧调节，因为该方法在没有附加的构件的情况下是合适的，并且在汽油发动机的大多运行点中可以提供足够的氧气量。此外，为了监控和控制再生需要昂贵的传感器件。然而在这种贫油燃烧调节中不利的是，刚好在低的部分负荷运转中和在短路程行驶中没有达到为了再生微粒过滤器需要的再生温度。此外，在发动机的贫油燃烧调节期间，氮氧化物不能够充分地通过三元催化器转化，因为不存在针对氮氧化物的还原剂。

由DE 10 2010 044 102 A1已知一种用于内燃机的废气再处理的方法，其中，内燃机在微粒过滤器再生期间利用化学计量的燃烧空气运行，并且为了再生微粒过滤器将次级空气吹入废气通道中。在此，次级空气量通过被动的惯性阀引入废气通道中，从而次级空气量的定量的调节是不可能的。

由DE 10 2011 002 438 A1已知一种用于确定内燃机的废气通道中的微粒过滤器的加载的方法，其中在具有很小的废气体积的内燃机的运行状态中，在微粒过滤器的上游将次级空气引入废气通道中，以便增大体积流，并且因此改善压力差测量的结果，从压力差测量计算出微粒过滤器的加载状态。

由DE 10 2013 220 899 A1已知一种用于再生内燃机的废气通道中的微粒过滤器的方法，其中，通过内燃机的发动机措施实现微粒过滤器的加热，并且其中，为了氧化在其中被阻挡的烟灰微粒，微粒过滤器被供应内燃机的贫燃烧混合物的剩余氧气，其中，通过内燃机的λ的调节实现用于在微粒过滤器上氧化烟灰的剩余氧气量的调节。

发明内容

现在，本发明所要解决的技术问题是提供一种方法和设备，利用其达到针对再生微粒过滤器的足够高的温度水平，并且在再生微粒过滤器期间使有害物质排放保持尽可能少，从而微粒过滤器的再生基本上可以排放中性地(emissionsneutral)实现。

该技术问题通过一种用于内燃机的废气再处理的方法解决，内燃机具有废气通道和布置在废气通道中的三元催化器和布置在三元催化器的下游的微粒过滤器，该方法包括如下步骤：

-以化学计量的燃烧空气比运行内燃机，其中，在燃烧时形成的烟灰微粒在微粒过滤器中被阻挡，

-确定微粒过滤器的加载状态，

-当在确定加载状态时识别出微粒过滤器的再生的必要性时，开始微粒过滤器的再生，