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Title:
EXHAUST GAS AFTERTREATMENT SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, METHOD FOR INFLUENCING AN EXHAUST GAS COMPOSITION, AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/139617
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine, in particular for an internal combustion diesel engine, comprising an exhaust gas section (1) in which an oxidation catalytic converter (3) is arranged, wherein the catalytic converter comprises a coated support body (5) with an inflow-side end surface (7) and an outflow-side end surface (9). The system is characterized in that the support body (5) comprises a coating which varies along at least one direction, and an adjusting device (11) is provided such that at least one support body (5) region through which exhaust gas can flow can be selected by means of the adjusting device (11).

Inventors:
HEHLE MARC (DE)
KOVACEVIC ALEXANDER (DE)
MÜLLER RALF (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/000218
Publication Date:
September 18, 2014
Filing Date:
January 28, 2014
Export Citation:
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Assignee:
MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH (DE)
International Classes:
F01N3/10; F01N9/00
Domestic Patent References:
WO2007098514A22007-09-07
WO2007098514A22007-09-07
Foreign References:
FR2944555A12010-10-22
JP2003148141A2003-05-21
EP0459534A11991-12-04
Attorney, Agent or Firm:
WINTER, JOSEF (DE)
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Claims:
Patentansprüche

System zur Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Diesel-Brennkraftmaschine, mit einem Abgasstrang (1 ), in dem ein

Oxidationskatalysator (3) angeordnet ist, der einen beschichteten Trägerkörper (5) mit einer anströmseitigen Stirnfläche (7) und einer abströmseitigen Stirnfläche (9) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (5) eine entlang mindestens einer Richtung variierende Beschichtung umfasst, wobei eine

Versteileinrichtung (11 ) derart vorgesehen ist, dass mittels der Versteileinrichtung (11 ) mindestens ein von Abgas durchströmbarer Bereich des Trägerkörpers (5) auswählbar ist.

System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (5) eine in einer in der mindestens einen Stirnfläche (7,9) liegenden Richtung variierende Beschichtung umfasst, wobei er vorzugsweise eine - in

Umfangsrichtung gesehen - variierende Beschichtung umfasst, oder wobei er eine - in radialer Richtung gesehen - variierende Beschichtung umfasst.

System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteileinrichtung (11 ) mindestens eine Abdeckvorrichtung (13) umfasst, mit der zumindest eine Stirnfläche (7,9) des Trägerkörpers (5) bereichsweise abdeckbar ist, wobei vorzugsweise eine Abdeckvorrichtung (13) nur an der anströmseitigen Stirnfläche (7), nur an der abströmseitigen Stirnfläche (9) oder sowohl an der anströmseitigen als auch an der abströmseitigen Stirnfläche (7,9) vorgesehen ist.

4. System Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung (13) als drehbare, segmentierte Blende (15) oder als Irisblende ausgebildet ist.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung, die mit der Versteileinrichtung (11 ) zur Auswahl des mindestens einen von Abgas durchströmbaren Bereichs des Trägerkörpers (5) auswählbar ist.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung des Trägerkörpers (5) in Hinblick auf eine

Konversionseffizienz von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid variierend

ausgebildet ist.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Oxidationskatalysators (3) ein SCR-Katalysator und/oder ein Partikelfilter angeordnet ist/sind, wobei bevorzugt ein passiv regenerierender Partikelfilter stromabwärts des Oxidationskatalysators und stromaufwärts des SCR- Katalysators angeordnet ist.

8. Verfahren zur Beeinflussung einer Abgas-Zusammensetzung stromabwärts eines Oxidationskatalysators (3) in einem Abgasstrang (1 ) einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine, wobei der Oxidationskatalysator (3) einen Trägerkörper (5) mit einer entlang mindestens einer Richtung variierenden Beschichtung umfasst, und wobei eine Versteileinrichtung (11 ) derart angesteuert wird, dass mittels der Versteileinrichtung (11 ) mindestens ein von Abgas

durchströmter Bereich des Trägerkörpers (5) ausgewählt wird, wobei aufgrund der in dem durchströmten Bereich vorgesehenen Beschichtung eine Abgas- Zusammensetzung beeinflusst wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid in dem Abgas gesteuert und/oder geregelt wird.

10. Brennkraftmaschine, insbesondere Diesel-Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

Description:
System zur Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine, Verfahren zur Beeinflussung einer Abgas-Zusammensetzung und Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft ein System zur Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Diesel-Brennkraftmaschine, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Verfahren zur Beeinflussung einer Abgas-Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, und eine Brennkraftmaschine, insbesondere eine Diesel-Brennkraftmaschine gemäß

Oberbegriff des Anspruchs 10.

Systeme zur Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine umfassen

typischerweise einen Abgasstrang, in dem ein Oxidationskatalysator angeordnet ist.

Dieser dient zum einen dazu, unverbrannte Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und Wasser zu oxidieren, zum anderen wird er eingesetzt, um das Abgas für nachgeschaltete, also stromabwärts des Oxidationskatalysators vorgesehene

Abgasnachbehandlungsvorrichtungen zu konditionieren. Ist beispielsweise stromabwärts des Oxidationskatalysators ein Partikelfilter vorgesehen, muss dieser in regelmäßigen Abständen regeneriert werden. Dies geschieht dadurch, dass in dem Partikelfilter angesammelte Rußpartikel verbrannt werden. Hierzu bestehen verschiedene

Möglichkeiten: Nach einer ersten Vorgehensweise, die auch als aktive Regeneration bezeichnet wird, wird in dem Oxidationskatalysator eine vermehrte Umsetzung von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und Wasser durchgeführt, wobei die während dieser exothermen Reaktionen freiwerdende Reaktionswärme in dem Partikelfilter genutzt wird, um die Rußpartikel mit von dem Abgas umfasstem

Restsauerstoff umzusetzen. Im Rahmen einer zweiten Vorgehensweise, die auch als passive Regeneration bezeichnet wird, wird in dem Oxidationskatalysator von dem durch Brennkraftmaschine ausgestoßenen Abgas umfasstes Stickstoffmonoxid, NO, teilweise zu Stickstoffdioxid, N0 2 , umgesetzt. Das N0 2 dient in dem Partikelfilter als

Oxidationsmittel beziehungsweise Sauerstofflieferant, und die Rußpartikel reagieren mit dem N0 2 durch Oxidation, wobei das N0 2 reduziert wird. Bevorzugt wird dabei nur soviel N0 2 erzeugt, wie zur Regeneration des Partikelfilters benötigt wird.

Ist stromabwärts des Oxidationskatalysators ein selektiver Katalysator, auch SCR- Katalysator genannt, zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden vorgesehen, ist es vorteilhaft, wenn in dem Oxidationskatalysator möglichst 50 % des von dem Abgas umfassten NO zu N0 2 oxidiert wird, sodass der SCR-Katalysator von Abgas durchströmt wird, welches NO und N0 2 zu gleichen Teilen umfasst. In diesem Fall zeigt der SCR- Katalysator eine optimale Wirkung.

Es sind demnach folgende Konstellationen möglich, in denen sich verschiedene Ziele in Hinblick auf die Abgasnachbehandlung ergeben: In einem erster Fall ist ein

nachgeschalteter Partikelfilter ohne SCR-Katalysator vorgesehen. In einem zweiten Fall ist ein nachgeschalteter SCR-Katalysator ohne Partikelfilter vorgesehen. In einem dritten Fall sind ein Partikelfilter und ein SCR-Katalysator vorgesehen. In dem ersten Fall soll idealerweise nur so viel N0 2 gebildet werden, wie zur Regeneration des Partikelfilters benötigt wird, während in dem zweiten Fall ein Verhältnis von 1 :1 zwischen den Spezies NO und N0 2 eingestellt werden soll. In dem dritten Fall, nämlich in einem Abgasstrang, der stromabwärts des Oxidationskatalysators sowohl einen Partikelfilter als auch einen SCR-Katalysator umfasst, bestimmt der SCR-Katalysator das optimale Verhältnis von NO zu N0 2 , so dass ein Verhältnis von 1 :1 angestrebt wird.

Zur katalytischen Oxidation der verschiedenen, von dem Abgas umfassten Spezies weist der Oxidationskatalysator einen Trägerkörper mit einer typischerweise edelmetallhaltigen Beschichtung auf. Zur Variation der Umsatzeigenschaften des Oxidationskatalysators stehen im Wesentlichen eine Abgastemperatur in dem Oxidationskatalysator, dessen Raumgeschwindigkeit und die Beschichtung des Trägerkörpers als Parameter zur Verfügung. Die Abgastemperatur und die Raumgeschwindigkeit variieren mit den

Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, wodurch im Oxidationskatalysator ungünstige Bedingungen beispielsweise für die N0 2 -Bildung entstehen können. So nimmt mit zunehmender Abgasgeschwindigkeit im Oxidationskatalysator die N0 2 -Bildung ab. Die Beschichtung des Oxidationskatalysators wird typischerweise für eine der zuvor genannten Konstellationen optimal eingestellt. Sie stellt jedoch stets einen Kompromiss dar, da es typischerweise nicht möglich ist, bei allen Betriebszuständen der

Brennkraftmaschine optimale Konversionsraten zu erreichen. Aus der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO

2007/098514 A2 geht ein System zur Abgasnachbehandlung für eine Brennkraftmaschine hervor, bei welchem in einem Abgasstrang sowohl ein erster als auch ein zweiter Oxidationskatalysator angeordnet ist, wobei die Oxidationskatalysatoren jeweils einen beschichteten Trägerkörper mit einer anströmseitigen Stirnfläche und einer

abströmseitigen Stirnfläche aufweisen. Das Abgas durchströmt den Trägerkörper von der anströmseitigen Stirnfläche zu der abströmseitigen Stirnfläche. Während der erste Oxidationskatalysator stets von Abgas durchströmt wird, ist entweder stromaufwärts des zweiten Oxidationskatalysators oder in einem den zweiten Oxidationskatalysator umgehenden Bypass ein Stellorgan vorgesehen, durch welches die durch den zweiten Oxidationskatalysator strömende Abgasmenge variierbar ist. Auf diese Weise können die Umsatzeigenschaften der Anordnung von zwei Oxidationskatalysatoren insbesondere in Hinblick auf eine Konversion von Stickoxiden im Betrieb variiert werden. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass sie zwingend zwei Oxidationskatalysatoren benötigt, wodurch sie kompliziert und teuer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Abgasnachbehandlung, ein Verfahren zur Beeinflussung einer Abgas-Zusammensetzung und eine

Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei insbesondere eine Beeinflussung der Abgas- Zusammensetzung stromabwärts eines Oxidationskatalysators in einfacher,

kostengünstiger Weise möglich ist.

Die Aufgabe wird gelöst, indem ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass der Trägerkörper des

Oxidationskatalysators eine entlang mindestens einer Richtung variierende Beschichtung umfasst. Es ist eine Versteileinrichtung derart vorgesehen, dass mittels der

Versteileinrichtung mindestens ein von Abgas durchströmbarer Bereich des

Trägerkörpers auswählbar ist. Insbesondere zwei Eigenschaften des Systems tragen dabei zu einer flexiblen Beeinflussung der Abgas-Zusammensetzung bei: Zum einen ist der Trägerkörper nicht homogen beschichtet, sondern weist eine entlang mindestens einer Richtung variierende Beschichtung auf, sodass auch die Umsatzeigenschaften des Oxidationskatalysators entlang der mindestens einen Richtung variieren. Verschiedene Bereiche des Oxidationskatalysators weisen demnach verschiedene

Umsatzeigenschaften auf, beispielsweise verschiedene Konversionsraten für Stickoxide. Zum anderen ist eine VerStelleinrichtung derart vorgesehen, dass durch diese mindestens ein von Abgas durchströmbarer Bereich des Trägerkörpers ausgewählt werden kann. Mithilfe der Versteileinrichtung kann also gezielt beeinflusst werden, welcher Bereich des Trägerkörpers tatsächlich von Abgas durchströmt wird. Diese beiden Eigenschaften wirken insbesondere auf folgende Weise zusammen: Durch die Versteileinrichtung ist es möglich, gezielt einen Bereich des Trägerkörpers zur Durchströmung mit Abgas auszuwählen, der eine bestimmte Beschichtung beziehungsweise bestimmte

Beschichtungseigenschaften aufweist. Damit kann eine Abgas-Zusammensetzung stromabwärts des Oxidationskatalysators erzielt werden, die bestimmten Bedingungen genügt. Ändern sich die Bedingungen, denen die Abgas-Zusammensetzung genügen muss, ist es möglich, mithilfe der Versteileinrichtung einen anderen Bereich des

Trägerkörpers auszuwählen, der dann von Abgas durchströmt wird. Hier liegt wiederum eine andere Beschichtung beziehungsweise liegen andere Beschichtungseigenschaften vor, sodass sich eine andere Abgas-Zusammensetzung stromabwärts des

Oxidationskatalysators ergibt, die dann wiederum den neuen Bedingungen genügt. Somit ist es also möglich, im Betrieb der Brennkraftmaschine und im Betrieb des

Oxidationskatalysators dessen Eigenschaften flexibel an momentan geforderte

Bedingungen, insbesondere an einen aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, anzupassen.

Das System umfasst vorzugsweise nur einen Oxidationskatalysator. Auf einen zweiten Oxidationskatalysator kann verzichtet werden, weil mithilfe des Systems ohne Weiteres eine Beeinflussung der Abgas-Zusammensetzung in einfacher und kostengünstiger Weise möglich ist, ohne dass es eines komplizierten Aufbaus mit einem zweiten

Oxidationskatalysator bedarf. Das System ist daher insbesondere auch kostengünstig.

Es wird ein System bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Trägerkörper eine Beschichtung umfasst, die in einer in der mindestens einen Stirnfläche liegenden

Richtung variiert. Dies bedeutet, dass ein die mindestens eine Variationsrichtung angebender Vektor in einer durch die Stirnfläche definierten Ebene liegt. Vorzugsweise ist die Beschichtung gezont ausgebildet, sodass der Trägerkörper verschiedene Zonen mit verschiedener Beschichtung beziehungsweise verschiedenen

Beschichtungseigenschaften aufweist. Besonders bevorzugt weist der Trägerkörper eine Beschichtung auf, die - in Umfangsrichtung gesehen - variiert. Der Trägerkörper ist in diesem Fall bevorzugt in Sektoren aufgeteilt, welche bei einem zylindersymmetrisch ausgebildeten Trägerkörper als Zylindersegmente mit verschiedener Beschichtung oder verschiedenen Beschichtungseigenschaften ausgebildet sind.

Alternativ oder zusätzlich weist der Trägerkörper vorzugsweise eine Beschichtung auf, die - in radialer Richtung gesehen - variiert. Die Beschichtung ändert sich also ausgehend von einem Zentrum des Trägerkörpers mit zunehmenden Abstand vom Zentrum, wobei vorzugsweise verschiedene Zonen mit verschiedener Beschichtung oder verschiedenen Beschichtungseigenschaften vorgesehen sind. Weist der Trägerkörper eine

zylindersymmetrische Form auf, sind diese Zonen bevorzugt als Ringsegmente ausgebildet.

Mithilfe der Versteileinrichtung ist das Abgas vorzugsweise in mindestens eine bestimmte Zone des Trägerkörpers einleitbar, sodass stromabwärts des Oxidationskatalysators eine bestimmte Abgas-Zusammensetzung erzielt wird, welche der Beschichtung oder den Beschichtungseigenschaften in der ausgewählten Zone entspricht.

Es wird ein System bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Versteileinrichtung mindestens eine Abdeckvorrichtung umfasst, mit der zumindest eine Stirnfläche des Trägerkörpers bereichsweise abdeckbar ist. Die Abdeckvorrichtung ist vorzugsweise unmittelbar an der Stirnfläche des Trägerkörpers angeordnet. Dies bedeutet

insbesondere, dass sich das Abgas möglichst nicht in einem Zwischenraum zwischen der Abdeckvorrichtung und der Stirnfläche des Trägerkörpers verteilen kann, sodass es nicht in eigentlich durch die Abdeckvorrichtung abgedeckte Zonen des Trägerkörpers strömt, sondern vielmehr nur in den mindestens einen, durch die Abdeckvorrichtung

freigegebenen Bereich.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eine Abdeckvorrichtung nur an der anströmseitigen Stirnfläche des Trägerkörpers angeordnet ist. In diesem Fall wird verhindert, dass Abgas in bestimmte Bereiche des Trägerkörpers eintritt,

beziehungsweise es wird nur Abgas in mindestens einen ausgewählten Bereich des Trägerkörpers eingelassen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eine Abdeckvorrichtung nur an der abströmseitigen Seite der Stirnfläche angeordnet ist. In diesem Fall kann Abgas zwar in alle Bereiche des Trägerkörpers eintreten, der Trägerkörper wird jedoch nur in dem mindestens einen, mithilfe der VerStelleinrichtung ausgewählten Bereich tatsächlich von Abgas durchströmt. Bei wieder einem anderen Ausführungsbeispiel ist sowohl an der abströmseitigen Stirnfläche als auch an der anströmseitigen Stirnfläche eine Abdeckvorrichtung vorgesehen. Diese sind

vorzugsweise miteinander derart wirkverbunden und/oder synchronisiert, dass der gleiche Bereich des Trägerkörpers anströmseitig und abströmseitig freigegeben wird, wobei die Wirkverbindung und/oder Synchronisation derart ausgestaltet ist, dass möglichst das gesamte, in den mindestens einen ausgewählten Bereich einströmende Abgas auch abströmseitig aus dem mindestens einen Bereich wieder austreten kann.

Es wird auch ein System bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die

Abdeckvorrichtung als drehbare, segmentierte Blende ausgebildet ist. Diese

Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, wenn auch die Beschichtung des

Trägerkörpers segmentweise - in Umfangsrichtung gesehen - variiert. Es ist möglich, dass die Blende nur ein offenes Segment ausweist, wobei die Öffnung geometrisch auf die Beschichtungssegmente des Trägerkörpers abgestimmt ist. Durch Drehung der Blende kann dann jeweils ein von Abgas zu durchströmendes Segment des

Trägerkörpers ausgewählt werden, während alle anderen Segmente abgedeckt sind. Alternativ ist es möglich, dass die Blende mehr als ein offenes Segment aufweist, sodass mehrere Beschichtungsbereiche oder -zonen des Trägerkörpers zugleich auswählbar sind. Es ist auch möglich, dass die drehbare, segmentierte Blende mindestens zwei relativ zueinander drehbare Blendelemente umfasst, sodass verschiedene

Öffnungsbereiche flexibel auswählbar sind, sodass mindestens ein, bevorzugt aber auch mehrere Segmente flexibel offenbar oder abdeckbar sind.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Blende als Irisblende ausgebildet ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders vorteilhaft, wenn der

Trägerköper eine Beschichtung aufweist, die in radialer Richtung variiert, wobei insbesondere ringsegmentförmige Zonen vorgesehen sind. Die Irisblende kann vorzugsweise kontinuierlich von einem minimalen Öffnungsquerschnitt bis zu einem maximalen Öffnungsquerschnitt verstellt werden, wobei verschiedene Bereiche des Trägerkörpers freigebbar sind. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind mindestens zwei hintereinander angeordnete Blenden derart miteinander kombinierbar, dass nicht nur eine nach außen hin größer werdende Öffnung erreichbar ist, sondern dass zugleich auch durch die eine Blende freigegebene, innere Bereiche durch die andere Blende abgedeckt werden können, sodass es auch möglich ist, gezielt nur radial äußere Ringbereiche anzuströmen, ohne zwingend zugleich auch radial innere Bereiche mit Abgas zu beaufschlagen.

Bevorzugt wird auch ein System, das sich dadurch auszeichnet, dass eine

Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, die mit der Versteileinrichtung zur Auswahl des mindestens einen von Abgas durchströmbaren Bereichs des Trägerkörpers

wirkverbunden ist. Die Steuerungseinrichtung ist bevorzugt als Motorsteuergerät ausgebildet, oder in einem Motorsteuergerät ist ein Algorithmus zur Ansteuerung der Versteileinrichtung implementiert. Bevorzugt ist ein Erfassungsmittel zur Erfassung mindestens einer für die Abgas-Zusammensetzung stromabwärts des

Oxidationskatalysators charakteristischen Größe vorgesehen, welches mit der

Steuerungseinrichtung wirkverbunden ist. Auf diese Weise ist die Abgas- Zusammensetzung von der Steuerungseinrichtung bevorzugt regelbar. Alternativ oder zusätzlich ist in der Steuerungseinrichtung ein Kennfeld hinterlegt, welches bestimmten Abgas-Zusammensetzungen entsprechende Funktionsstellungen der Versteileinrichtung zuordnet. Weiterhin sind in diesem Fall bevorzugt betriebspunktabhängige Soll-Abgas- Zusammensetzungen hinterlegt, sodass die Steuerungseinrichtung abhängig von einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine und/oder des Abgasnachbehandlungssystems jeweils eine Funktionsstellung der Versteileinrichtung zur Erzielung einer

vorherbestimmten Abgas-Zusammensetzung auswählen kann. Besonders bevorzugt wird diese Vorgehensweise mit einer oben beschriebenen Steuerung oder Regelung der Abgas-Zusammensetzung mithilfe des Erfassungsmittels kombiniert, sodass zu jedem Zeitpunkt eine vorherbestimmte Abgas-Zusammensetzung erreicht beziehungsweise konstant geregelt werden kann.

Es wird auch ein System bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die

Beschichtung des Trägerkörpers in Hinblick auf eine Konversionseffizienz von

Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid variierend ausgebildet ist. Die Abgas- Zusammensetzung ist somit gezielt in Hinblick auf die Anforderungen nachgeschalteter Abgasbehandlungseinrichtungen einstellbar. Ist beispielsweise im Abgasstrang nach Oxidationskatalysator nur ein Partikelfilter vorhanden, der passiv regeneriert werden soll, kann mittels der VerStelleinrichtung ein Beschichtungsbereich in dem Trägerkörper zur Durchströmung durch Abgas ausgewählt werden, in dem nur so viel N0 2 erzeugt wird, wie zur Regeneration benötigt wird. Soll dagegen in einem SCR-Katalysator NOx umgesetzt werden, ist mittels der VerStelleinrichtung ein Beschichtungsbereich des Trägerkörpers zur Durchströmung von Abgas auswählbar, in dem sich möglichst ein Verhältnis von NO zu NO 2 von 1 :1 , also zu gleichen Teilen, einstellt.

In diesem Zusammenhang wird ein System bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass stromabwärts des Oxidationskatalysators ein SCR-Katalysator angeordnet ist.

Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt stromabwärts des Oxidationskatalysators ein Partikelfilter angeordnet. Vor allem wird ein System bevorzugt, bei welchem stromabwärts des Oxidationskatalysators sowohl ein Partikelfilter als auch ein SCR-Katalysator vorgesehen sind.

Es wird besonders ein Ausführungsbeispiel des Systems bevorzugt, bei welchem ein passiv regenerierender Partikelfilter stromabwärts des Oxidationskatalysators und stromaufwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist. Dabei wird mithilfe der

VerStelleinrichtung mindestens ein von Abgas durchströmter Bereich des Trägerkörpers derart ausgewählt, dass den Partikelfilter anströmendes Abgas so viel N0 2 umfasst, dass dieses nach der Oxidation der Rußpartikel im Partikelfilter am Eintritt des SCR- Katalysators in einem idealen Verhältnis zu NO zur Verfügung steht. Insofern ergeben sich bei der hier beschriebenen Anordnung verbesserte Eigenschaften des

Gesamtsystems, mithin Synergieeffekte im Rahmen der Abgasnachbehandlung. Die Anordnung eines passiv regenerierenden Partikelfilters - in Strömungsrichtung gesehen - zwischen dem Oxidationskatalysator und dem SCR-Katalysator hat zudem den Vorteil, dass hierbei ein SCR-System, welches den SCR-Katalysator und eine Reduktionsmittel- Einspritzvorrichtung umfasst, besonders gut geregelt werden kann.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 8 geschaffen wird. Das Verfahren zur Beeinflussung einer Abgas-Zusammensetzung stromabwärts eines Oxidationskatalysators in einem Abgasstrang einer

Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine wird mithilfe eines Oxidationskatalysators durchgeführt, der einen Trägerkörper mit einer entlang

mindestens einer Richtung variierenden Beschichtung umfasst. Eine VerStelleinrichtung wird dabei derart angesteuert, dass mit ihrer Hilfe mindestens ein von Abgas

durchströmter Bereich des Trägerkörpers ausgewählt wird, wobei aufgrund der in dem durchströmten Bereich vorgesehenen Beschichtung des Trägerkörpers eine Abgas- Zusammensetzung beeinflusst wird. Hierzu ist bevorzugt vorgesehen, dass die

Beschichtung des Trägerkörpers entlang mindestens einer Richtung variiert. In Hinblick auf das Verfahren ergeben sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem System beschrieben wurden. Insbesondere wird ein Verfahren bevorzugt, welches in einem System nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele durchgeführt wird.

Ganz besonders bevorzugt wird ein Verfahren, im Rahmen dessen ein Verhältnis von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid in dem Abgas gesteuert oder geregelt wird. Die Abgas-Zusammensetzung wird in diesem Fall insbesondere bedarfsgerecht auf die Bedingungen in einem Partikelfilter einerseits und in einem SCR-Katalysator andererseits abgestimmt.

Das Verfahren ist auch vorzugsweise in Zusammenhang mit einem stromabwärts des Oxidationskatalysators angeordneten, aktiv regenerierenden Partikelfilter durchführbar. In diesem Fall wird zur Regeneration des Partikelfilters vorzugsweise ein Bereich des Trägerkörpers ausgewählt, der eine Beschichtung oder Beschichtungseigenschaften aufweist, bei denen eine vermehrte Oxidation von Kohlenwasserstoffen und

Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und Wasser stattfindet. Dabei werden im Vergleich zum normalen Betrieb des Oxidationskatalysators größere Mengen an Reaktionswärme frei, die zur Aufheizung des Partikelfilters und zur Umsetzung der Rußpartikel mit von dem Abgas umfassten Restsauerstoff genutzt werden. Nach beendeter aktiver Regeneration wird wiederum ein Bereich des Trägerkörpers zur Durchströmung von Abgas ausgewählt, der für einen normalen Betrieb eingestellte, vorzugsweise optimierte

Umsatzeigenschaften für Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid aufweist. Es zeigt sich, dass das Verfahren nicht auf die Steuerung und/oder Regelung eines Verhältnisses von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid beschränkt ist, sondern dass vielmehr allgemein Eigenschaften einer Abgas-Zusammensetzung durch Auswahl von mindestens einem von Abgas durchströmten Bereich des Trägerkörpers einstellbar sind.

Die Beschreibung des Systems einerseits und des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Insbesondere wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, welche sich durch mindestens einen Verfahrensschritt

auszeichnet, der durch mindestens ein Merkmal des Systems, vorzugsweise

Kombinationen hiervon, bedingt ist. Umgekehrt wird ein Ausführungsbeispiel des Systems bevorzugt, welches durch mindestens ein Merkmal gekennzeichnet ist, das durch mindestens einen Verfahrensschritt des hier beschriebenen Verfahrens, vorzugsweise Kombinationen hiervon, bedingt ist. Insbesondere sind die in Zusammenhang mit dem System explizit oder implizit beschriebenen Verfahrensschritte einzeln oder in

Kombination miteinander auch bevorzugte Schritte einer Ausführungsform des hier angesprochenen Verfahrens. Insofern wird demnach auf die Beschreibung des Systems verwiesen. Umgekehrt sind insbesondere die in Zusammenhang mit dem Verfahren explizit oder implizit beschriebenen Merkmale einzeln oder in Kombination miteinander auch bevorzugte Merkmale eines Ausführungsbeispiels des hier angesprochenen Systems. Insoweit wird demnach auf die Beschreibung des Verfahrens verwiesen.

Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 10 geschaffen wird. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein System nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst. Damit ergeben sich auch die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem System

beschrieben wurden.

Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Diesel-Brennkraftmaschine ausgebildet. Dies spricht insbesondere an, dass die Brennkraftmaschine mit Diesel als Brennstoff betrieben wird. Allgemein spricht dies aber auch an, dass die Brennkraftmaschine bevorzugt nach dem Diesel-Brennverfahren arbeitet, wobei nicht notwendig Diesel als Brennstoff eingesetzt wird. Bevorzugt wird insoweit auch ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine, welches mit Gas, insbesondere Magergas, betrieben wird. Alternativ ist es möglich, dass die Brennkraftmaschine als Otto-Brennkraftmaschine, insbesondere als Ottomotor, ausgebildet ist. Bevorzugt umfasst sie in diesem Fall einen Drei-Wege- Katalysator, insbesondere zusätzlich oder alternativ zu einem reinen

Oxidationskatalysator. Insbesondere wenn der Drei-Wege-Katalysator alternativ zu einem Oxidationskatalysator vorgesehen ist, ist er als Oxidationskatalysator in dem hier beschriebenen Sinn aufzufassen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Teils eines Abgasstrangs mit einem

Oxidationskatalysator, und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Abdeckvorrichtung. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilbereichs eines Abgasstrangs 1 , in dem ein Oxidationskatalysator 3 angeordnet ist. Dieser umfasst einen beschichteten Trägerkörper 5, der eine anströmseitige Stirnfläche 7 und eine abströmseitige Stirnfläche 9 aufweist. Entlang eines Pfeils P strömt Abgas in den Oxidationskatalysator 3 ein, wo es durch die anströmseitige Stirnfläche 7 in den Trägerkörper 5 eintritt. Durch die

abströmseitige Stirnfläche 9 tritt das Abgas wiederum aus dem Trägerkörper 5 aus und verlässt den Oxidationskatalysator 3 entlang eines Pfeils P'.

Der Trägerkörper 5 ist mit einer Beschichtung versehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung, insbesondere in Form von Zylindersegmenten, variiert. Es ist eine VerStelleinrichtung 1 1 vorgesehen, mit der ein von Abgas

durchströmbarer Bereich des Trägerkörpers 5 auswählbar ist. Die VerStelleinrichtung umfasst eine Abdeckvorrichtung 13, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als um eine Mittelachse M drehbare, segmentierte Blende 15 ausgebildet ist. Mithilfe einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung, die bevorzugt von einer ebenfalls nicht dargestellten Steuerungseinrichtung angesteuert wird, kann die Blende 15 um die Mittelachse M gedreht werden, wodurch verschiedene, zylindersegmentförmige Bereiche des Trägerkörpers 5 abdeckbar oder freigebbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, im Betrieb der Brennkraftmaschine und insbesondere im Betrieb des Oxidationskatalysators 3 auszuwählen, welcher Bereich oder welche Bereiche des Trägerkörpers 5 momentan von Abgas durchströmt werden. Da die Bereiche mit verschiedenen Beschichtungen oder verschiedenen Beschichtungseigenschaften versehen sind, kann so eine Abgas- Zusammensetzung stromabwärts des Oxidationskatalysators 3 beeinflusst werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist lediglich an der anströmseitigen Stirnfläche 7 eine Abdeckvorrichtung 13 vorgesehen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass alternativ oder zusätzlich an der abströmseitigen Stirnfläche 9 eine

Abdeckvorrichtung vorgesehen ist.

Insbesondere die in Figur 1 dargestellte, an der anströmseitigen Stirnfläche 7

vorgesehene Abdeckvorrichtung 13 beziehungsweise die Blende 15 ist bevorzugt unmittelbar vor der anströmseitigen Stirnfläche 7 so angeordnet, dass sich kein oder höchstens ein vernachlässigbarer Anteil von Abgas über einen zwischen der Blende 15 und der anströmseitigen Stirnfläche 7 vorhandenen Spalt auf eigentlich von der Blende 15 abgedeckte Bereiche des Trägerkörpers 5 verteilen kann. Durch diese Ausgestaltung wird bewirkt, dass tatsächlich nur oder zumindest im Wesentlichen nur die durch die Blende 15 freigegebenen Bereiche des Trägerkörpers 5 von Abgas durchströmt werden.

Stromabwärts des Trägerkörpers 5 ist vorzugsweise ein Erfassungsmittel 17,

insbesondere ein Abgassensor oder eine Sonde, vorgesehen, mittels dem die Abgas- Zusammensetzung stromabwärts des Oxidationskatalysators 3 bestimmbar ist. Dabei ist das Erfassungsmittel 17 vorzugsweise mit der nicht dargestellten Steuerungseinrichtung wirkverbunden. Auf diese Weise ist es möglich, die Funktionsstellung der Blende 15 so zu variieren, dass jeweils eine vorherbestimmte Abgas-Zusammensetzung im Bereich des Erfassungsmittels 17 vorliegt. Die Abgas-Zusammensetzung ist in diesem Fall durch die Steuerungseinrichtung regelbar.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer drehbaren, segmentierten Blende 15 als Abdeckvorrichtung 13. Diese weist hier drei Segmente 19, 21 , 23 auf. Es ist möglich, dass die Blende 15 nur zwei Segmente oder mehr als drei Segmente umfasst. Vorzugsweise sind die Segmente an entsprechende

Beschichtungssegmente des Trägerkörpers 5 geometrisch angepasst. Besonders bevorzugt sind die Segmente 19, 21 , 23 symmetrisch über den Umfang der Blende 15 verteilt beziehungsweise nehmen gleiche Winkelbereiche ein. Dasselbe gilt bevorzugt für die Beschichtungssegmente des Trägerkörpers 5. Insbesondere sind bevorzugt so viele Segmente an der Blende 15 vorgesehen, wie Beschichtungssegmente an dem

Trägerkörper 5 vorgesehen sind, wobei diese bezüglich ihrer Winkelausdehnung und Aufteilung über den Umfang passend zueinander gewählt sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist es beispielsweise möglich, dass das erste Segment 19 eine Öffnung aufweist, während die Segmente 21 , 23 geschlossen sind. Abgas kann dann nur durch das erste Segment 19 strömen.

Alternativ ist es möglich, dass das erste Segment 19 und das zweite Segment 21 offen sind, wobei nur das dritte Segment 23 geschlossen ist, sodass durch dieses kein Abgas strömen kann. Dies entspricht in etwa der Darstellung gemäß Figur 1.

Andere Ausgestaltungen von konkret geöffneten oder geschlossenen Segmenten in Hinblick auf Figur 2 entsprechen den hier beschriebenen Ausgestaltungen und

unterscheiden sich von dieser nur durch eine irrelevante Phasenlage, sodass auf eine explizite Aufzählung von Variationsmöglichkeiten der in Figur 2 offenen oder

geschlossenen Segmente verzichtet werden kann. Jedenfalls ist offensichtlich, dass zur Durchführung des Verfahrens beziehungsweise zur wirksamen Umsetzung des Systems stets mindestens ein Segment 19, 21 , 23 offen sein muss, während stets mindestens ein anderes Segment 19, 21 , 23 geschlossen sein muss.

Weist die Blende 15 mehr als drei Segmente auf, ergeben sich vielfältigere

Kombinationsmöglichkeiten, wobei mehr als zwei Segmente offen und/oder mehr als zwei Segmente geschlossen sein können.

Auch eine Hintereinanderanordnung von mindestens zwei drehbaren, segmentierten Blenden ist möglich, um variierbare, komplexere Muster offener und geschlossener Segmente zu erzeugen.

Mithilfe des Systems, des Verfahrens und der Brennkraftmaschine ist es auch möglich, einen konstanten Umsatz des Oxidationskatalysators 3 über dessen Laufzeit

beziehungsweise Betriebsdauer zu gewährleisten, indem bei einer Alterung des

Oxidationskatalysators 3 beziehungsweise der Beschichtung des Trägerkörpers 5 gezielt Segmente mit höherer Beschichtung oder anderen Beschichtungseigenschaften ausgewählt werden, um die Alterung zu kompensieren.

Insgesamt zeigt sich, dass mithilfe des Systems, des Verfahrens und der

Brennkraftmaschine eine einfache und kostengünstige Möglichkeit geschaffen wurde, um eine Abgas-Zusammensetzung stromabwärts des Oxidationskatalysators zu beeinflussen und somit insbesondere günstige Bedingungen für nachgelagerte

Abgasbehandlungsvorrichtungen zu schaffen.