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1 (19) *DE A * (10) DE A (12) Offenlegungsschrift (21) Aktenzeichen: (22) Anmeldetag: (43) Offenlegungstag: (30) Unionspriorität: 13/290, US (71) Anmelder: GM Global Technology Operations LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware), Detroit, Mich., US (51) Int Cl.: F01N 9/00 ( ) F01N 3/10 ( ) F01N 3/027 ( ) (74) Vertreter: Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336, München, DE (72) Erfinder: Gonze, Eugene V., Pinckney, Mich., US; Paratore Jr., Michael J., Howell, Mich., US; Solbrig, Charles E., Ypsilanti, Mich., US Prüfungsantrag gemäß 44 PatG ist gestellt. Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unterlagen entnommen (54) Bezeichnung: Elektrisch beheizter NOx-Adsorber-Katalysator (57) Zusammenfassung: Es ist ein Abgasbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen, das eine Abgasleitung, eine stromaufwärtige Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion ( SCR ), eine elektrisch beheizte Katalysator( EHC )-Vorrichtung, eine Oxidationskatalysator- ( OC )-Vorrichtung, eine stromabwärtige SCR-Vorrichtung und ein Steuermodul aufweist. Die EHC-Vorrichtung steht in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung und ist derart konfiguriert, das Abgas aufzunehmen. Die EHC-Vorrichtung ist stromabwärts der stromaufwärtigen SCR-Vorrichtung angeordnet und wird selektiv aktiviert, um Wärme zu erzeugen. Die OC-Vorrichtung steht in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung und wird durch die EHC-Vorrichtung selektiv erhitzt. Zumindest eines von der EHC-Vorrichtung und der OC- Vorrichtung besitzen einen daran angeordneten NO x -Adsorberkatalysator zur selektiven Adsorption von NO x unterhalb einer Schwellentemperatur und zum wesentlichen Freisetzen von NO x oberhalb der Schwellentemperatur.

2 Beschreibung GEBIET DER ERFINDUNG [0001] Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung betreffen Abgasbehandlungssysteme für Verbrennungsmotoren und insbesondere ein Abgasbehandlungssystem, das einen elektrisch beheizten Katalysator ( EHC ), der selektiv aktiviert wird, und einen NO x -Adsorberkatalysator aufweist. HINTERGRUND [0002] Das Abgas, das von einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Dieselmotor, ausgestoßen wird, stellt ein heterogenes Gemisch dar, das gasförmige Emissionen, wie Kohlenmonoxid ( CO ), nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe ( HC ) und Stickoxide ( NO x ) wie auch Materialien in kondensierter Phase (Flüssigkeiten und Feststoffe) enthält, die Partikelmaterial ( PM ) bilden. Katalysatorzusammensetzungen, die typischerweise an Katalysatorträgern oder - substraten angeordnet sind, sind in einem Motorabgassystem vorgesehen, um bestimmte oder alle dieser Abgasbestandteile in nicht regulierte Abgaskomponenten umzuwandeln. [0003] Ein Typ von Abgasbehandlungstechnologie zur Reduzierung von CO- und HC-Emissionen ist eine Oxidationskatalysatorvorrichtung ( OC ). Die OC- Vorrichtung umfasst ein Durchströmsubstrat und eine auf das Substrat aufgetragene Katalysatorverbindung. Ein Typ von Abgasbehandlungstechnologie zur Reduzierung von NO x -Emissionen ist eine Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion ( SCR ), die stromabwärts der OC-Vorrichtung positioniert sein kann. Die SCR-Vorrichtung weist ein Substrat auf, das eine auf das Substrat aufgetragene SCR-Katalysatorverbindung besitzt. Ein Reduktionsmittel wird typischerweise in heiße Abgase stromaufwärts der SCR-Vorrichtung gesprüht. Das Reduktionsmittel kann eine Harnstofflösung sein, die sich zu Ammoniak ( NH 3 ) in den heißen Abgasen zersetzt und von der SCR-Vorrichtung adsorbiert wird. Das Ammoniak reduziert dann das NOx zu Stickstoff in der Anwesenheit des SCR-Katalysators. Jedoch muss die SCR-Vorrichtung auch eine Schwellen- oder Anspringtemperatur erreichen, um NOx effektiv zu reduzieren. Nach einem Kaltstart des Motors hat die SCR-Vorrichtung die jeweilige Anspringtemperatur nicht erreicht und kann daher allgemein nicht effektiv NO x von den Abgasen entfernen. Demgemäß ist es angestrebt, eine effiziente Vorgehensweise zur effektiven Entfernung von NOx von den Abgasen bereitzustellen, bevor die SCR-vorrichtung die jeweilige Anspringtemperatur erreicht. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG [0004] Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Abgasbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen und umfasst eine Abgasleitung, eine stromaufwärtige Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion ( SCR ), eine elektrisch beheizte Katalysator-( EHC )-Vorrichtung, eine Oxidationskatalysator-( OC )-Vorrichtung, eine stromabwärtige SCR-Vorrichtung und ein Steuermodul. Die Abgasleitung steht in Fluidkommunikation mit dem Verbrennungsmotor und ist derart konfiguriert, ein Abgas von dem Verbrennungsmotor aufzunehmen. Das Abgas enthält Stickoxide ( NO x ) und Kohlenwasserstoffe. Die stromaufwärtige SCR-Vorrichtung steht in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung und ist derart konfiguriert, das Abgas aufzunehmen. Die EHC-Vorrichtung steht in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung und ist derart konfiguriert, das Abgas aufzunehmen. Die EHC-Vorrichtung ist stromabwärts der stromaufwärtigen SCR- Vorrichtung angeordnet. Die EHC-Vorrichtung wird selektiv aktiviert, um Wärme zu erzeugen. Die EHC- Vorrichtung umfasst einen Monolith. Die OC-Vorrichtung steht in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung. Die OC-Vorrichtung wird durch die EHC-Vorrichtung selektiv erhitzt. Zumindest eines aus dem Monolith der EHC-Vorrichtung und der OC-Vorrichtung besitzt einen darauf aufgetragenen NO x -Adsorberkatalysator zur Adsorption von NO x unterhalb einer Schwellentemperatur und wesentlichen Freisetzung von NO x oberhalb der Schwellentemperatur. Die stromabwärtige SCR-Vorrichtung steht in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung und ist derart konfiguriert, das Abgas aufzunehmen. Die stromabwärtige SCR-Vorrichtung ist stromabwärts der OC- Vorrichtung angeordnet. Die stromabwärtige SCR- Vorrichtung weist eine stromabwärtige SCR-Aktivierungstemperatur auf Grundlage eines stromabwärtigen SCR-Temperaturprofils auf. Die stromabwärtige SCR-Aktivierungstemperatur gibt an, dass die stromabwärtige SCR-Vorrichtung innerhalb eines festgelegten Bereiches einer jeweiligen Anspringtemperatur der stromabwärtigen SCR-Vorrichtung liegt. Das Steuermodul steht in Kommunikation mit der EHC- Vorrichtung. Das Steuermodul weist eine Steuerlogik zur Bestimmung des stromabwärtigen SCR- Temperaturprofils auf. Das Steuermodul weist eine Steuerlogik zur Aktivierung der EHC-Vorrichtung auf, wenn das stromabwärtige SCR-Temperaturprofil oberhalb der stromabwärtigen SCR-Aktivierungstemperatur liegt. [0005] Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich. 2/10

3 KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN [0006] Andere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten sind nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen gezeigt, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen: [0007] Fig. 1 ein schematisches Schaubild eines beispielhaften Abgasbehandlungssystems ist; und [0008] Fig. 2 ein Prozessflussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Aktivieren eines elektrisch beheizten Katalysators ( EHC ), wie in Fig. 1 gezeigt ist, zeigt. BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN [0009] Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Gebräuche zu beschränken. Es sei zu verstehen, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben. Der hier verwendete Begriff Modul betrifft eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. [0010] Mit Bezug nun auf Fig. 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform auf ein Abgasbehandlungssystem 10 für die Reduzierung regulierter Abgasbestandteile eines Verbrennungs-(IC)-Motors 12 gerichtet. Das Abgasbehandlungssystem, das hier beschrieben ist, kann in verschiedenen Motorsystemen implementiert sein, die Dieselmotorsysteme, Benzindirekteinspritzsysteme und Motorsysteme mit homogener Kompressionszündung aufweisen können, jedoch nicht darauf beschränkt sind. [0011] Das Abgasbehandlungssystem 10 weist allgemein eine oder mehrere Abgasleitungen 14 und eine oder mehrere Abgasbehandlungsvorrichtungen auf. Bei der Ausführungsform, wie gezeigt ist, weisen die Vorrichtungen des Abgasbehandlungssystems eine erste Oxidationskatalysatorvorrichtung ( OC ) 18, eine erste Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion ( SCR ) 20, eine elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung ( EHC ) 22, eine zweite Oxidationskatalysatorvorrichtung 24, eine zweite SCR-Vorrichtung 26 und eine Partikelfiltervorrichtung ( PF ) 28 auf. Wie angemerkt sei, kann das Abgasbehandlungssystem der vorliegenden Offenbarung verschiedene Kombinationen aus einer oder mehreren der in Fig. 1 gezeigten Abgasbehandlungsvorrichtungen und/oder andere Abgasbehandlungsvorrichtungen (nicht gezeigt) aufweisen und ist nicht auf das vorliegende Beispiel beschränkt. [0012] In Fig. 1 transportiert die Abgasleitung 14, die mehrere Segmente umfassen kann, Abgas 15 von dem Verbrennungsmotor 12 an die verschiedenen Abgasbehandlungsvorrichtungen des Abgasbehandlungssystems 10. Die erste OC-Vorrichtung 18 ist stromaufwärts der ersten SCR-Vorrichtung 20 angeordnet. Die erste OC-Vorrichtung 18 kann beispielsweise ein Durchström-Metall- oder -Keramik-Monolithsubstrat aufweisen, das in eine Schale oder einen Kanister aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 14 gepackt sein kann. Das Substrat kann eine daran angeordnete Oxidationskatalysatorverbindung aufweisen. Die Oxidationskatalysatorverbindung kann als ein Washcoat aufgetragen werden und kann Platingruppenmetalle enthalten, wie Platin ( Pt ), Palladium ( Pd ) oder andere geeignete oxidierende Katalysatoren oder eine Kombination daraus. Die OC-Vorrichtung 18 ist bei der Behandlung nicht verbrannter gasförmiger und nicht flüchtiger HC und CO verwendbar, die oxidiert werden, um Kohlendioxid und Wasser zu bilden. [0013] Die erste SCR-Vorrichtung 20 kann stromabwärts der OC-Vorrichtung 18 angeordnet sein. Auf eine Weise ähnlich der OC-Vorrichtung 18 kann die erste SCR-Vorrichtung 20 beispielsweise ein Durchström-Keramik- oder -Metall-Monolithsubstrat aufweisen, das in eine Schale oder einen Kanister aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 14 gepackt sein kann. Das Substrat kann eine daran aufgebrachte SCR-Katalysatorzusammensetzung aufweisen. Die SCR-Katalysatorzusammensetzung kann einen Zeolith sowie eine oder mehrere Basismetallkomponenten aufweisen, wie Eisen ( Fe ), Kobalt ( Co ), Kupfer ( Cu ) oder Vanadium ( V ), die effizient dazu dienen können, NO x -Bestandteile in dem Abgas 15 in der Anwesenheit eines Reduktionsmittels, wie Ammoniak ( NH 3 ) umzuwandeln. [0014] Ein Ammoniakreduktionsmittel 36 kann von einer Reduktionsmittelversorgungsquelle (nicht gezeigt) geliefert werden und kann in die Abgasleitung 14 an einer Stelle stromaufwärts der SCR-Vorrichtung 20 unter Verwendung einer Einspritzeinrichtung 46 oder eines anderen geeigneten Verfahrens zur Lieferung des Reduktionsmittels an das Abgas 15 eingespritzt werden. Das Reduktionsmittel 36 kann in der Form eines Gases, einer Flüssigkeit oder einer wässrigen Harnstofflösung vorliegen und kann mit Luft in der Einspritzeinrichtung 46 gemischt werden, um die Dispersion des eingespritzten Sprühnebels zu unterstützen. Ein Mischer oder Turbulator 48 kann ebenfalls in der Abgasleitung 14 in enger Nähe zu der Einspritzeinrichtung 46 angeordnet sein, um 3/10

4 eine vollständige Mischung des Reduktionsmittels 36 mit dem Abgas 15 weiter zu unterstützen. [0015] Eine HC- oder Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 kann stromaufwärts der EHC-Vorrichtung 22 in Fluidkommunikation mit dem Abgas 15 in der Abgasleitung 14 angeordnet sein. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 steht in Fluidkommunikation mit einer HC- Versorgung (nicht gezeigt) und ist derart konfiguriert, nicht verbrannte HC 25 in den Abgasstrom zur Lieferung an die EHC-Vorrichtung 22 einzuführen. Ein Mischer oder Turbulator 44 kann ebenfalls in der Abgasleitung 14 in enger Nähe zu der HC-Einspritzeinrichtung 40 angeordnet sein, um eine vollständige Mischung der HC 25 mit dem Abgas 15 weiter zu unterstützen, um ein Abgas- und Kohlenwasserstoffgemisch zu erzeugen. Das Abgas- und Kohlenwasserstoffgemisch wird an die EHC-Vorrichtung 22 geliefert. [0016] Bei der Ausführungsform, wie gezeigt ist, ist die EHC-Vorrichtung 22 stromabwärts sowohl der OC-Vorrichtung 18 als auch der ersten SCR-Vorrichtung 20 angeordnet. Die EHC-Vorrichtung 22 weist einen Monolith 32 und eine elektrische Heizung 34 auf, wobei die elektrische Heizung 34 selektiv aktiviert wird und den Monolith 32 heizt. Die elektrische Heizung 34 ist mit einer elektrischen Quelle (nicht gezeigt) verbunden, die Leistung daran liefert. Bei einer Ausführungsform arbeitet die elektrische Heizung 32 bei einer Spannung von etwa Volt und einem Leistungsbereich von etwa 1 3 Kilowatt, wobei jedoch zu verstehen sei, dass genauso gut andere Betriebsbedingungen verwendet werden können. Die EHC-Vorrichtung 22 kann aus einem beliebigen geeigneten Material aufgebaut sein, das elektrisch leitend ist, wie einem gewickelten oder gestapelten Metallmonolith 28. [0017] Eine Oxidationskatalysatorverbindung (nicht gezeigt) kann auf den Monolith 32 der EHC-Vorrichtung 22 als ein Washcoat aufgetragen werden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Oxidationskatalysatorverbindung Palladium ( Pd ), Kupfer ( Cu ) oder eine andere Oxidationskatalysatorverbindung sein, die zur Oxidation des Reduktionsmittels 36 von der Einspritzeinrichtung 46 bei relativ höheren Temperaturen im Vergleich zu einigen anderen Typen von Oxidationskatalysatorverbindungen tendiert. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform die Oxidationskatalysatorverbindung als ein Washcoat aufgetragen werden und enthält eine palladiumbasierte Oxidationskatalysatorverbindung. Einige Typen von palladiumbasierten Oxidierungsverbindungen tendieren zu einer Oxidation des Reduktionsmittels 36 bei Temperaturen von größer als etwa 250 C. Bei einer anderen Ausführungsform tendieren, wenn ein kupferbasierter Oxidationskatalysator verwendet wird, einige Typen von kupferbasierten Oxidationskatalysatorverbindungen zur Oxidation des Reduktionsmittels 36 bei Temperaturen, die größer als etwa 400 C sind. [0018] Bei der Ausführungsform, wie gezeigt ist, ist die zweite OC-Vorrichtung 24 stromabwärts der EHC-Vorrichtung 22 angeordnet. Die zweite OC-Vorrichtung 24 kann beispielsweise ein Durchström-Metall- oder Keramikmonolithsubstrat aufweisen, das in eine Schale oder einen Kanister aus rostfreiem Stahl mit einem Einlass und einem Auslass in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 14 gepackt sein kann. Das Substrat kann eine darauf aufgetragene Oxidationskatalysatorverbindung aufweisen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Oxidationskatalysatorverbindung auch Palladium, Kupfer oder ein anderer Typ von Oxidationskatalysator sein, der allgemein das Reduktionsmittel 36 von der Einspritzeinrichtung 46 bei relativ höheren Temperaturen oxidiert, ähnlich der Oxidationskatalysatorverbindung, die auf die EHC-Vorrichtung 22 aufgetragen wird. [0019] Sowohl die EHC-Vorrichtung 22 als auch die zweite OC-Vorrichtung 24 besitzen einen NO x -Adsorberkatalysator, der darauf als ein Washcoat aufgetragen ist. Der NO x -Adsorberkatalysator ist zur selektiven Adsorption von NO x unterhalb einer Schwellentemperatur und zum wesentlichen Freisetzen von NO x oberhalb der Schwellentemperatur konfiguriert. Genauer speichert der NO x -Adsorberkatalysator NO x bei relativ niedrigeren Temperaturen und ist zum Freisetzen von NO x konfiguriert, wenn die Temperatur des Abgases 15 zunimmt. Bei einer Ausführungsform liegt die Schwellentemperatur, bei der der NO x -Adsorberkatalysator das NO x im Wesentlichen freisetzt, zwischen etwa 150 C bis etwa 300 C, wobei jedoch zu verstehen sei, dass genauso andere Temperaturbereiche verwendet werden können. Bei einer Ausführungsform kann der NO x -Adsorberkatalysator Bariumzeolit oder Ceroxid sein. [0020] Der NO x -Adsorberkatalysator ist zur Adsorption von NO x nach einem Kaltstart des Motors 12 konfiguriert. Bei einer Ausführungsform wird, falls der NO x -Adsorberkatalysator ein passiver NO x -Adsorber ( PNA ) ist, dann, sobald das Abgas 15 die Schwellentemperatur erreicht, NO x von dem PNA desorbiert und zurück in das Abgas 15 freigegeben. Das durch den PNA freigegebene NO x verläuft stromabwärts und wird an der zweiten SCR-Vorrichtung 26 reduziert. Die zweite SCR-Vorrichtung 26 ist stromabwärts der zweiten OC-Vorrichtung 24 angeordnet. Die zweite SCR-Vorrichtung 26 ist zum Umwandeln des desorbierten NO x von dem PNA in dem Abgas 15 in der Anwesenheit des Reduktionsmittels 36 vorgesehen. [0021] Bei einer noch weiteren Ausführungsform ist der NO x -Adsorberkatalysator ein Mager-NO x -Fänger ( LNT ), der eine NO x -Speicherungs- oder -Adsorberbeschichtung in Kombination mit einem Dreiwegeka- 4/10

5 talysator aufweist. Während fetter Betriebsbedingungen wird das Abgas 15 eingestellt, um dem LNT ein an Sauerstoff reduziertes Gemisch (d. h. unterstöchiometrisch) bereitzustellen. Beispielsweise wird bei einer Ausführungsform die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 selektiv aktiviert, um die Kohlenwasserstoffe 25 in den Abgasstrom zur Lieferung an den LNT einzuführen. Alternativ dazu können die Betriebsparameter des Motors 12 modifiziert werden, um die Kohlenwasserstoffniveaus in dem Abgas 15 zu steuern. Genauer werden der Motorzündzeitpünkt und die Rate/Frequenz der Kraftstofflieferung eingestellt, um überschüssigen nicht verbrannten Kraftstoff in die Abgasleitung 14 zur Mischung mit dem Abgas 15 zu liefern. Der Dreiwegekatalysator des LNT reduziert dann das NO x in Stickstoff ( N 2 ). [0022] Die PF-Vorrichtung 28 kann stromabwärts der zweiten SCR 26 angeordnet sein. Die PF-Vorrichtung 28 dient dazu, das Abgas 15 von Kohlenstoff und anderen Partikeln zu filtern. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die PF-Vorrichtung 28 unter Verwendung eines keramischen Wandströmungsmonolithfilters 23 aufgebaut sein, der in eine Schale oder einen Kanister gepackt sein kann, die/der beispielsweise aus rostfreiem Stahl aufgebaut ist und die/der einen Einlass und einen Auslass in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 14 besitzt. Der keramische Wandströmungsmonolithfilter 23 kann eine Mehrzahl sich längs erstreckender Durchgänge besitzen, die durch sich längs erstreckende Wände definiert sind. Die Durchgänge umfassen einen Untersatz von Einlassdurchgängen, die ein offenes Einlassende und ein geschlossenes Auslassende besitzen, sowie einen Untersatz von Auslassdurchgängen, die ein geschlossenes Einlassende und ein offenes Auslassende besitzen. Abgas 15, das in den Filter 23 durch die Einlassenden der Einlassdurchgänge eintritt, wird durch benachbarte, sich längs erstreckende Wände zu den Auslassdurchgängen getrieben. Durch diesen Wandströmungsmechanismus wird das Abgas 15 von Kohlenstoff und anderen Partikeln gefiltert. Die gefilterten Partikel werden an den sich längs erstreckenden Wanden der Einlassdurchgänge abgeschieden und besitzen mit der Zeit die Wirkung der Erhöhung des Abgasgegendrucks, dem der Verbrennungsmotor 12 ausgesetzt ist. Es sei angemerkt, dass der keramische Wandströmungsmonolithfilter lediglich beispielhafter Natur ist und dass die PF-Vorrichtung 28 andere Filtervorrichtungen aufweisen kann, wie gewickelte oder gepackte Faserfilter, offenzellige Schäume, gesinterte Metallfasern, etc. Die Zunahme des Abgasgegendrucks, der durch die Ansammlung von Partikelmaterial in dem Monolithfilter 23 bewirkt wird, erfordert typischerweise, dass die PF-Vorrichtung 28 periodisch gereinigt oder regeneriert wird. Die Regeneration betrifft die Oxidation oder das Verbrennen des angesammelten Kohlenstoffs und anderer Partikel typischerweise in einer Hochtemperaturumgebung (> 600 C). [0023] Ein Steuermodul 50 ist funktional mit dem Motor 12 und dem Abgasbehandlungssystem 10 verbunden und überwacht diese durch eine Anzahl von Sensoren. Das Steuermodul 50 ist auch funktional mit der elektrischen Heizung 34 der EHC-Vorrichtung 22, dem Motor 12, der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 und der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 46 verbunden. Fig. 1 zeigt das Steuermodul 50 in Kommunikation mit zwei Temperatursensoren 52 und 54, die in der Abgasleitung 14 angeordnet sind. Der erste Temperatursensor 52 ist stromaufwärts der zweiten SCR-Vorrichtung 26 vorgesehen, und der zweite Temperatursensor 54 ist stromabwärts der zweiten SCR-Vorrichtung 26 angeordnet. Die Temperatursensoren 52 und 54 senden elektrische Signale an das Steuermodul 50, die jeweils die Temperatur in der Abgasleitung 14 an spezifischen Stellen angeben. Das Steuermodul 50 steht auch in Kommunikation mit zwei NOx-Sensoren 60 und 62, die in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung 14 stehen. Genauer ist der erste NOx-Sensor 60 stromaufwärts der zweiten OC-Vorrichtung 24 angeordnet, um ein NOx-Konzentrationsniveau zu detektieren. Der zweiten NOx-Sensor 62 ist stromabwärts der zweiten OC- Vorrichtung 24 angeordnet, um das NOx-Konzentrationsniveau zu detektieren. [0024] Das Steuermodul 50 weist eine Steuerlogik zur Überwachung des ersten Temperatursensors 52, der stromabwärts der zweiten OC-Vorrichtung 24 angeordnet ist, und zur Bestimmung der Temperatur der zweiten OC-Vorrichtung 24 auf Grundlage des ersten Temperatursensors 52 auf. Das Steuermodul 50 weist auch eine Steuerlogik zur Überwachung sowohl des ersten Temperatursensors 52 als auch des zweiten Temperatursensors 54 und zur Berechnung eines Temperaturprofils der zweiten SCR-Vorrichtung 26 auf. Genauer werden der erste Temperatursensor 52 und der zweite Temperatursensor 54 gemeinsam gemittelt, um das Temperaturprofil der zweiten SCR-Vorrichtung 26 zu erzeugen. Das Steuermodul 50 weist auch eine Steuerlogik zur selektiven Aktivierung oder Deaktivierung der EHC-Vorrichtung 22 auf Grundlage des Temperaturprofils der zweiten SCR- Vorrichtung 26 auf. Genauer wird, wenn das Temperaturprofil der zweiten SCR-Vorrichtung 26 innerhalb eines festgelegten Bereiches einer Anspringoder minimalen Betriebstemperatur liegt, dann der elektrische Heizer 34 aktiviert und heizt die EHC- Vorrichtung 22. Die Temperatur, bei der der elektrische Heizer 34 aktiviert wird, wird auch als eine Aktivierungstemperatur der zweiten SCR-Vorrichtung bezeichnet. Die Aktivierungstemperatur ist ein Wert, der in einem Speicher des Steuermoduls 50 gespeichert ist. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform der festgelegte Bereich etwa C innerhalb der Anspringtemperatur der zweiten SCR-Vorrichtung 26 5/10

6 betragen. Der festgelegte Bereich gibt an, dass sich die zweite SCR-Vorrichtung 26 der jeweiligen Anspringtemperatur annähert. Sobald die zweite SCR- Vorrichtung 26 auf die jeweilige Anspringtemperatur erhitzt ist, reduziert dies allgemein die Menge von NO x in dem Abgas 15 effektiv. [0025] Im aktivierten Zustand liefert die EHC-Vorrichtung 22 Wärme an den Monolithen 32 der EHC- Vorrichtung 22 wie auch die zweite OC-Vorrichtung 24, die ihrerseits den Monolith 32 der EHC-Vorrichtung 22 und der zweiten OC-Vorrichtung 24 auf die Schwellentemperatur erhitzt. Genauer erhitzt die Aktivierung der EHC-Vorrichtung 22 den NO x -Adsorberkatalysator auf die Schwellentemperatur, um im Wesentlichen NO x freizusetzen oder zu desorbieren. Bei einer Ausführungsform kann die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 auch mit der EHC-Vorrichtung 22 aktiviert sein, um nicht verbrannte HC 25 in das Abgas 15 freizusetzen. [0026] Das Steuermodul 50 weist eine Steuerlogik zur Bestimmung einer Menge von NO x in dem Abgas 15 auf, die an der EHC-Vorrichtung 22 und der zweiten OC-Vorrichtung gespeichert ist. Die Menge von NO x in dem Abgas 15, die von dem NO x -Adsorberkatalysator an der EHC-Vorrichtung 22 und der zweiten OC-Vorrichtung 24 gespeichert oder adsorbiert ist, kann auf Grundlage des Ausgangs des ersten NO x - Sensors 60, des zweiten NO x Sensors 62 und der Temperatur der zweiten OC-Vorrichtung 24 berechnet werden. Eine Schwellenmenge von NO x kann an dem Monolith 32 der EHC-Vorrichtung 22 und der zweiten OC-Vorrichtung 24 gespeichert werden, wobei die Schwellenmenge von NO x eine maximale Menge von NO x repräsentiert, für die der NO x -Adsorberkatalysator zum Halten oder Adsorbieren ausgelegt ist. Die Schwellenmenge von NO x ist ein Wert, der in dem Speicher des Steuermoduls 50 gespeichert ist. Bei einer Ausführungsform weist, falls die Menge an NO x in dem Abgas 15, die an der EHC- Vorrichtung 22 und der zweiten OC-Vorrichtung 24 gespeichert ist, über der Schwellenmenge von NO x liegt, und falls die zweite SCR-Vorrichtung 26 über der Aktivierungstemperatur liegt, das Steuermodul 50 eine Steuerlogik zum Aktivieren der EHC-Vorrichtung 22 auf. [0027] Sobald der NO x -Adsorberkatalysator das NO x freisetzt oder desorbiert, wird das NO x in Stickstoff durch die zweite SCR-Vorrichtung 26 in Anwesenheit des Reduktionsmittels 36 umgewandelt. Genauer liefert eine Aktivierung des EHC 22 auch Wärme an die zweite SCR-Vorrichtung 26. Somit wird die zweite SCR-Vorrichtung 26 durch die EHC-Vorrichtung 22 erhitzt und befindet sich allgemein bei der jeweiligen Anspringtemperatur, nachdem die EHC-Vorrichtung 22 NO x im Wesentlichen freigibt oder desorbiert. Es sei angemerkt, dass bei einer Ausführungsform die Oxidationskatalysatorverbindung, die auf die EHC-Vorrichtung 22 und die zweite OC-Vorrichtung 24 aufgetragen ist, das Reduktionsmittel 36 von der Einspritzeinrichtung 46 allgemein bei relativ höheren Temperaturen (d. h. typischerweise bei etwa 250 C bis etwa 400 C) oxidiert. Dies bedeutet, die EHC-Vorrichtung 22 und die zweite OC-Vorrichtung 24 können das Reduktionsmittel 36 bei Temperaturen oxidieren, die relativ höher als die Anspringtemperatur der zweiten SCR-Vorrichtung 26 sind (die typischerweise bei etwa 200 C liegt). Somit oxidiert das Reduktionsmittel 36 von der Einspritzeinrichtung 46 allgemein nicht in der zweiten OC-Vorrichtung 24 bei der Anspringtemperatur der zweiten SCR-Vorrichtung 26 und gelangt oder schlüpft stattdessen zu der zweiten SCR- Vorrichtung 26. [0028] Eine Aktivierung der EHC-Vorrichtung 22 kann ebenfalls Wärme an die PF-Vorrichtung 28 liefern. Die von der EHC-Vorrichtung 22 bereitgestellte Wärme unterstützt eine Erwärmung der PF-Vorrichtung 28, wenn eine relativ hohe Temperatur während der Regeneration erforderlich ist. Somit reduziert, da die EHC-Vorrichtung 22 Wärme an die PF-Vorrichtung 28 liefert, dies die Menge von Kohlenwasserstoffen oder Kraftstoff 25, die in den Abgasstrom 15 durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 oder den Motor 12 eingespritzt werden. Daher kann eine Aktivierung der EHC-Vorrichtung 22 auch eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) verbessern. [0029] Nach dem Motorstart befindet sich die SCR- Vorrichtung 20 nicht auf der jeweiligen Anspringtemperatur und führt daher keine effektive Filterung von NO x durch. Stattdessen ist der NO x -Adsorberkatalysator, der auf zumindest eines von dem Monolith 32 der EHC-Vorrichtung 22 und der zweiten OC- Vorrichtung 24 aufgetragen ist, zur Adsorption von NO x nach dem Motorstart konfiguriert. Das Steuermodul 50 weist eine Steuerlogik zum selektiven Aktivieren der EHC-Vorrichtung 22 auf Grundlage des Temperaturprofils der zweiten SCR-Vorrichtung 26 auf. Genauer wird, wenn das Temperaturprofil der zweiten SCR-Vorrichtung 26 innerhalb eines festgelegten Bereiches innerhalb der Anspring- oder minimalen Betriebstemperatur (auch als die Aktivierungstemperatur bezeichnet) liegt, dann die elektrische Heizung 34 aktiviert, um den Monolith 32 der EHC- Vorrichtung 22 und der OC-Vorrichtung 24 zu erhitzen. Dies setzt seinerseits das von dem NO x -Adsorberkatalysator adsorbierte NO x frei. Die zweite SCR- Vorrichtung 26 wird auf die jeweilige Anspringtemperatur durch Aktivierung der EHC-Vorrichtung 22 erhitzt. Somit wandelt die erhitzte zweite SCR-Vorrichtung 26 das Reduktionsmittel 36 um und senkt die Menge von NO x, die von dem NO x -Adsorberkatalysator freigesetzt worden ist, allgemein effektiv oder beseitigt diese im Wesentlichen. Daher verbessert die Kombination der EHC-Vorrichtung 22 und des NO x -Adsorberkatalysators einen NO x -Wirkungs- 6/10

7 grad nach dem Motorstart im Vergleich zu einem Abgasbehandlungssystem, das keine EHC-Vorrichtung oder keinen NO x -Adsorberkatalysator aufweist. Die EHC-Vorrichtung 22 und der NO x -Adsorberkatalysator können genauso auch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Motors 12 verbessern. [0030] Nun ist ein Verfahren zum Betrieb des Abgasbehandlungssystems 10 erläutert. Bezug nehmend auf Fig. 2 ist ein beispielhaftes Prozessflussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess zum Betrieb des Abgasbehandlungssystems 10 zeigt, allgemein mit Bezugszeichen 200 bezeichnet. Der Prozess 200 beginnt bei Schritt 202, bei dem ein Steuermodul 50 eine Steuerlogik zum Überwachen des Temperaturprofils einer zweiten SCR-Vorrichtung 24 aufweist. Genauer weist Bezug nehmend auf Fig. 1 das Steuermodul 50 eine Steuerlogik zum Überwachen eines ersten Temperatursensors 52 und eines zweiten Temperatursensors 54 und zum Berechnen eines Temperaturprofils der zweiten SCR-Vorrichtung 26 auf. Genauer werden der erste Temperatursensor 52 und der zweite Temperatursensor 54 gemeinsam gemittelt, um das Temperaturprofil der zweiten SCR-Vorrichtung 26 zu erzeugen. Der Prozess 200 kann dann mit Schritt 204 fortfahren. [0031] Bei Schritt 204 weist das Steuermodul 50 eine Steuerlogik zum Bestimmen auf, ob die zweite SCR-Vorrichtung 24 über oder unter einer Aktivierungstemperatur der zweiten SCR-Vorrichtung 24 liegt. In dem Fall, dass die zweite SCR-Vorrichtung 24 die Aktivierungstemperatur nicht erreicht hat, kehrt der Prozess 200 dann zu Schritt 202 zurück. In dem Fall, dass zweite SCR-Vorrichtung 24 die Anspringtemperatur erreicht hat, kann der Prozess 200 dann mit Schritt 206 fortfahren. [0032] Bei Schritt 206 weist das Steuermodul 50 eine Steuerlogik zur Aktivierung einer EHC-Vorrichtung 22 auf. Genauer weist mit Bezugnahme auf Fig. 1 die EHC-Vorrichtung 22 einen Monolith 32 und eine elektrische Heizung 34 auf, wobei die elektrische Heizung 34 selektiv aktiviert wird, um den Monolith 32 zu heizen. Der Prozess 200 kann dann mit Schritt 208 fortfahren. [0033] Bei Schritt 208 weist das Steuermodul 50 eine Steuerlogik zur Aktivierung einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 auf. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 40 steht in Fluidkommunikation mit einer HC- Versorgung (nicht gezeigt) und ist derart konfiguriert, nicht verbrannte HC 25 in den Abgasstrom zur Lieferung an die EHC-Vorrichtung 22 einzuführen. Es sei angemerkt, dass der Schritt 208 optional ist und bei einigen Ausführungsformen weggelassen werden kann. Der Prozess 200 kann dann mit Schritt 210 fortfahren. [0034] Bei Schritt 210 weist das Steuermodul 50 eine Steuerlogik zur Überwachung der Temperatur einer zweiten OC-Vorrichtung 24 auf. Mit Bezug auf Fig. 1 weist das Steuermodul 50 eine Steuerlogik zur Überwachung des ersten Temperatursensors 52, der stromabwärts der zweiten OC-Vorrichtung 24 platziert ist, und zur Bestimmung der Temperatur der zweiten OC-Vorrichtung 24 auf Grundlage des ersten Temperatursensors 52 auf. Der Prozess 200 kann dann mit Schritt 212 fortfahren. [0035] Bei Schritt 212 weist das Steuermodul 50 eine Steuerlogik zur Bestimmung auf, ob die Temperatur der zweiten OC-Vorrichtung 24 bei einer Schwellentemperatur liegt oder diese überschreitet. Die Schwellentemperatur repräsentiert die Temperatur, bei der der NO x -Adsorberkatalysator, der auf die zweite OC-Vorrichtung 24 und einen Monolith 32 der EHC-Vorrichtung 22 aufgetragen ist, das NO x im Wesentlichen freisetzt, das darin adsorbiert ist. Bei einer Ausführungsform liegt die Schwellentemperatur im Bereich von etwa 150 C bis etwa 300 C, wobei jedoch zu verstehen sei, dass genauso gut andere Temperaturbereiche verwendet werden können. Wenn die Schwellentemperatur die Schwellentemperatur nicht überschreitet, kehrt der Prozess 200 zu Schritt 210 zurück. In dem Fall, dass die Schwellentemperatur bei der Schwellentemperatur liegt oder diese überschreitet, kann der Prozess 200 dann mit Schritt 214 fortfahren. [0036] Bei Schritt 214 weist das Steuermodul 50 eine Steuerlogik zur Deaktivierung der EHC-Vorrichtung 22 auf. Der Prozess 200 kann dann enden. [0037] Während die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, sei dem Fachmann zu verstehen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt und Äquivalente gegen Elemente derselben ohne Abweichung von dem Schutzumfang der Erfindung ersetzt werden können. Zusätzlich können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen Schutzumfang derselben abzuweichen. Daher ist es beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die bestimmten Ausführungsformen, die offenbart sind, beschränkt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umschließt, die in den Schutzumfang der Anmeldung fallen. Patentansprüche 1. Abgasbehandlungssystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: eine Abgasleitung in Fluidkommunikation mit dem Verbrennungsmotor, die derart konfiguriert ist, ein Abgas von dem Verbrennungsmotor aufzunehmen, wobei das Abgas Stickoxide ( NO x ) enthält; 7/10

8 eine stromaufwärtige Vorrichtung für selektive katalytische Reduktion ( SCR ) in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung, die derart konfiguriert ist, das Abgas aufzunehmen; eine elektrisch beheizte Katalysator-( EHC )-Vorrichtung in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung, die derart konfiguriert ist, das Abgas aufzunehmen, wobei die EHC-Vorrichtung stromabwärts der stromaufwärtigen SCR-Vorrichtung angeordnet ist und selektiv aktiviert wird, um Wärme zu erzeugen, wobei die EHC-Vorrichtung einen Monolith aufweist; eine Oxidationskatalysator-( OC )-Vorrichtung in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung, wobei die OC-Vorrichtung selektiv durch die EHC-Vorrichtung erhitzt wird, und wobei zumindest eines von dem Monolith der EHC-Vorrichtung und der OC-Vorrichtung einen daran angeordneten NO x -Adsorberkatalysator zur Adsorption von NO x unterhalb einer Schwellentemperatur und zum wesentlichen Freisetzen von NO x oberhalb der Schwellentemperatur aufweist; eine stromabwärtige SCR-Vorrichtung in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung, die derart konfiguriert ist, das Abgas aufzunehmen, wobei die stromabwärtige SCR-Vorrichtung stromabwärts der OC-Vorrichtung angeordnet ist, wobei die stromabwärtige SCR-Vorrichtung eine stromabwärtige SCR-Aktivierungstemperatur auf Grundlage des stromabwärtigen SCR-Temperaturprofils aufweist, wobei die stromabwärtige SCR-Aktivierungstemperatur angibt, dass die stromabwärtige SCR-Vorrichtung innerhalb eines festgelegten Bereiches einer jeweiligen Anspringtemperatur der stromabwärtigen SCR-Vorrichtung liegt; und ein Steuermodul in Kommunikation mit der EHC-Vorrichtung, umfassend: eine Steuerlogik zum Bestimmen des stromabwärtigen SCR-Temperaturprofils; und eine Steuerlogik zum Aktivieren der EHC-Vorrichtung, falls das stromabwärtige SCR-Temperaturprofil oberhalb der stromabwärtigen SCR-Aktivierungstemperatur liegt. 2. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 1, ferner mit einer Kohlenwasserstoffversorgung, die mit der Abgasleitung verbunden ist und damit in Verbindung steht, wobei die Kohlenwasserstoffversorgung zur Lieferung von Kohlenwasserstoff und zur Bildung eines Abgas- und Kohlenwasserstoffgemisches darin selektiv aktiviert wird, wobei das Abgasund Kohlenwasserstoffgemisch an die EHC-Vorrichtung und die OC-Vorrichtung geliefert wird. Vorrichtung zumindest eines von Palladium- und Kupfer-Washcoat besitzen, die jeweils eine daran angeordnete Oxidationskatalysatorverbindung sind. 5. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 4, wobei eine Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung in Fluidkommunikation mit der Abgasleitung und in Signalkommunikation mit dem Steuermodul steht, wobei die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung stromaufwärts der stromaufwärtigen SCR-Vorrichtung angeordnet ist, wobei die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung zum Dosieren eines Reduktionsmittels konfiguriert ist. 6. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei der NO x -Adsorberkatalysator ein passiver NO x -Adsorber ( PNA ) oder ein Mager-NO x -Fänger ( LNT ) ist. 7. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen ersten Temperatursensor, der stromaufwärts der stromabwärtigen SCR-Vorrichtung angeordnet ist; und einen zweiten Temperatursensor, der stromabwärts der stromabwärtigen SCR-Vorrichtung angeordnet ist. 8. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 7, wobei das Steuermodul eine Steuerlogik zum Überwachen des ersten Temperatursensors und des zweiten Temperatursensors aufweist. 9. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 8, wobei das Steuermodul eine Steuerlogik zur Berechnung des stromabwärtigen SCR-Temperaturprofils auf Grundlage von Signalen von dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor aufweist, wobei die Temperaturen des ersten Temperatursensors und des zweiten Temperatursensors gemeinsam gemittelt werden, um das SCR-Temperaturprofil zu erzeugen. 10. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 8, wobei der erste Temperatursensor dazu verwendet wird, eine OC-Temperatur der OC-Vorrichtung zu berechnen. Es folgen 2 Blatt Zeichnungen 3. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 2, wobei das Steuermodul eine Steuerlogik zur Aktivierung der Kohlenwasserstoffversorgung aufweist, falls das stromabwärtige SCR-Temperaturprofil über der stromabwärtigen SCR-Aktivierungstemperatur liegt. 4. Abgasbehandlungssystem nach Anspruch 1, wobei die OC-Vorrichtung und der Monolith der EHC- 8/10

9 Anhängende Zeichnungen 9/10

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