DE10114972A1 - Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine - Google Patents

Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine

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DE10114972A1
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors beschrieben, die einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter aufweist, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, wobei der Teilchenfilter eine Menge von Teilchen aufweist, die abhängig von der Temperatur des Teilchenfilters oxidiert und entfernt werden kann, und wenn eine momentane Abgasbedingung bewirkt, daß die Teilchenmenge, die im Teilchenfilter oxidiert und entfernt werden kann, kleiner ist als eine momentan benötigte Teilchenmenge, die oxidiert und entfernt werden kann, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungsleitung zu nehmen.An apparatus for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine is described, which has a particle filter arranged in the exhaust system, on which the retained particles are oxidized, and a bypass line through which the exhaust gas can bypass the particle filter, the particle filter having a quantity of particles, which can be oxidized and removed depending on the temperature of the particle filter, and if a current exhaust gas condition causes the amount of particles that can be oxidized and removed in the particle filter to be less than a currently required amount of particles that can be oxidized and removed, at least one Part of the exhaust gas is caused to take the detour through the bypass.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Gebiet der Erfindung1. Field of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors.The invention relates to a device for cleaning the exhaust gas of a Combustion engine.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the prior art

Das Abgas eines Verbrennungsmotors und insbesondere eines Dieselmotors enthält Feststoffteilchen, die Kohlenstoff als Hauptbestandteil umfassen. Feststoff­ teilchen sind schädliche Materialien, und daher wurde vorgeschlagen, einen Teilchen­ filter im Abgassystem vorzusehen, um die Teilchen zurückzuhalten, bevor sie in die Atmosphäre entweichen. In einem solchen Teilchenfilter müssen die zurückgehaltenen Teilchen verbrannt und beseitigt werden, um eine Erhöhung des Widerstandes für das Abgas aufgrund von verstopften Maschen zu verhindern.The exhaust gas of an internal combustion engine and in particular a diesel engine contains solid particles that include carbon as the main component. solid fuel Particles are harmful materials, and therefore a particle has been proposed provide filters in the exhaust system to retain the particles before they enter the Atmosphere escape. In such a particle filter, the retained ones have to be retained Particles are burned and disposed of to increase resistance to that To prevent exhaust gas due to clogged meshes.

Wenn bei solch einer Regeneration des Teilchenfilters die Temperatur der Teil­ chen über etwa 600°C steigt, entzünden sie sich und verbrennen. Üblicherweise ist die Temperatur des Abgases eines Dieselmotors jedoch deutlich niedriger als 600°C, und daher wird eine Heizvorrichtung benötigt, um den Teilchenfilter selbst zu erwärmen.If during such regeneration of the particle filter the temperature of the part rises above about 600 ° C, they ignite and burn. Usually that is Exhaust gas temperature of a diesel engine, however, significantly lower than 600 ° C, and therefore a heater is needed to heat the particle filter itself.

Die geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 7-106290 offenbart, daß, wenn ein Platingruppen-Metall und ein Alkalierdmetall-Oxid auf dem Filter aufliegen, die Teilchen auf dem Filter verbrennen und sukzessiv bei etwa 400°C beseitigt werden. 400°C ist eine übliche Temperatur für das Abgas eines Dieselmotors.Japanese Examined Patent Publication No. 7-106290 discloses that when a platinum group metal and an alkaline earth metal oxide lie on the filter, which  Burn particles on the filter and remove them successively at around 400 ° C. 400 ° C is a common temperature for the exhaust gas from a diesel engine.

Wenn der vorstehend genannte Filter verwendet wird, beträgt die Temperatur des Abgases jedoch nicht immer etwa 400°C. Außerdem kann eine große Menge an Fest­ stoffteilchen von dem Motor ausgestoßen werden. Somit können sich Teilchen, die nicht jedesmal verbrannt und beseitigt werden können, auf dem Filter absetzen.When the above filter is used, the temperature of the Exhaust gas, however, not always around 400 ° C. It can also have a large amount of feast particles of material are expelled from the engine. Thus, particles that are not can be burned and disposed of every time, settle on the filter.

Wenn sich eine bestimmte Teilchenmenge auf dem Filter absetzt, sinkt bei diesem Filter die Fähigkeit zum Verbrennen und Beseitigen von Feststoffteilchen so stark ab, daß der Filter sich nicht selbst regenerieren kann. Daher kann es, wenn lediglich ein solcher Filter im Abgassystem angeordnet wird, relativ schnell zu einem Verstopfen der Filtermaschen kommen.If a certain amount of particles settles on the filter, it sinks Filters out the ability to burn and remove solid particles so much that the filter cannot regenerate itself. Therefore, if only one such filter is arranged in the exhaust system, relatively quickly to clog the Filter mesh come.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Daher ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, die ein Verstopfen der Maschen des Teilchenfilters durch darauf zurückgehaltene Teilchen verhindern kann.It is therefore an object of this invention to provide a device for cleaning the To provide exhaust gas from an internal combustion engine, which clogs the mesh of the Particle filter can prevent by particles retained on it.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1.The invention relates to a device for cleaning the exhaust gas Internal combustion engine according to claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen davon sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 17.Preferred embodiments thereof are the subject of claims 2 to 17.

Gemäß dieser Erfindung wird eine erste Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, die einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, umfaßt, wobei der Teilchenfilter abhängig von der Temperatur des Teilchenfilters eine be­ stimmte Teilchenmenge oxidieren und beseitigen kann, und, wenn die momentane Beschaffenheit des Abgases dazu führt, daß die Teilchenmenge, die im Teilchenfilter oxidiert und beseitigt werden kann, niedriger ist als die momentan benötigte Teilchen­ menge, die oxidiert und beseitigt werden kann, zumindest ein Teil des Abgases veran­ laßt wird, den Umweg über die Umgehungsleitung zu nehmen.According to this invention, a first device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine, which is arranged in the exhaust system Particle filter on which the retained particles are oxidized, and a Bypass line through which the exhaust gas can bypass the particle filter, wherein the particle filter depending on the temperature of the particle filter be a certain amount of particles can oxidize and eliminate, and if the current  The nature of the exhaust gas leads to the fact that the amount of particles in the particle filter can be oxidized and eliminated, is lower than the currently required particles amount that can be oxidized and disposed of, cause at least part of the exhaust gas is allowed to take the detour via the bypass line.

Gemäß dieser Erfindung wird eine zweite Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, die einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, umfaßt, wo­ bei der Teilchenfilter ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff trägt, vom Frei­ setzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzter aktiver Sauerstoff die zurück­ gehaltenen Teilchen auf dem Teilchenfilter oxidiert, das Freisetzungsmittel für den aktiven Sauerstoff NOx festhält, um das NOx mit Sauerstoff zu kombinieren, wenn ein Sauerstoffüberschuß in der Umgebung vorhanden ist, und kombinierten NOx/Sauerstoff freisetzt, wodurch er zu NOx und aktivem Sauerstoff abgebaut wird, wenn die Sauer­ stoffkonzentration der Umgebung sinkt, der Teilchenfilter abhängig von der Temperatur des Teilchenfilters eine bestimmte Teilchenmenge oxidieren und beseitigen kann, und, wenn die momentane Beschaffenheit des Abgases dazu führt, daß die Teilchenmenge, die im Teilchenfilter oxidiert und beseitigt werden kann, niedriger ist als die momentan benötigte Teilchenmenge, die oxidiert und beseitigt werden kann, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungsleitung zu nehmen.According to this invention there is provided a second device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine which comprises a particle filter arranged in the exhaust system, on which the retained particles are oxidized, and a bypass line through which the exhaust gas can bypass the particle filter, where the particle filter bears release agent for active oxygen released active oxygen reduction means from the free active oxygen oxidizes the retained particles on the particulate filter, the release agent for the active oxygen NO x holds, to the NO x to combine with oxygen when an excess of oxygen present in the environment is, and releases combined NO x / oxygen, whereby it is broken down to NO x and active oxygen, when the oxygen concentration of the environment decreases, the particle filter can oxidize and eliminate a certain amount of particles depending on the temperature of the particle filter , and if the instantaneous nature of the exhaust gas leads to the fact that the amount of particles that can be oxidized and eliminated in the particle filter is lower than the currently required amount of particles that can be oxidized and removed is caused to cause at least part of the exhaust gas, the detour to take through the bypass line.

Gemäß dieser Erfindung wird eine dritte Vorrichtung zum Reinigen der Abgase eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, die einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, umfaßt, wo­ bei der Teilchenfilter abhängig von der Temperatur des Teilchenfilters eine bestimmte Teilchenmenge oxidieren und beseitigen kann, und, wenn die Menge an eingespritztem Kraftstoff kleiner ist als festgelegte Menge, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg über die Umgehungsleitung zu nehmen. According to this invention, a third device for purifying the exhaust gases of an internal combustion engine, which is arranged in the exhaust system Particle filter on which the retained particles are oxidized, and a Bypass line through which the exhaust gas can bypass the particulate filter includes where with the particle filter depending on the temperature of the particle filter a certain Particle quantity can oxidize and eliminate, and if the amount of injected Fuel is less than a specified amount, causing at least part of the exhaust gas will take the detour via the bypass line.  

Gemäß dieser Erfindung wird eine vierte Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, die einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, umfaßt, wo­ bei der Teilchenfilter ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff enthält, vom Frei­ setzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzter aktiver Sauerstoff die zurück­ gehaltenen Teilchen auf dem Teilchenfilter oxidiert, das Freisetzungsmittel für den aktiven Sauerstoff NOx festhält, um das NOx mit Sauerstoff zu kombinieren, wenn ein Sauerstoffüberschuß in der Umgebung vorhanden ist, und den kombinierten NOx/Sauer­ stoff freisetzt, damit er zu NOx und aktivem Sauerstoff abgebaut wird, wenn die Sauer­ stoffkonzentration in der Umgebung sinkt, der Teilchenfilter abhängig von Temperatur des Teilchenfilters eine bestimmte Teilchenmenge oxidieren und beseitigen kann, und, wenn die Menge an eingespritztem Kraftstoff kleiner ist als eine festgelegte Menge, zu­ mindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungsleitung zu nehmen.According to this invention there is provided a fourth device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine which comprises a particle filter arranged in the exhaust system on which the retained particles are oxidized and a bypass line through which the exhaust gas can bypass the particle filter, where the particle filter containing release agent for active oxygen released active oxygen reduction means from the free active oxygen oxidizes the retained particles on the particulate filter, the release agent for the active oxygen NO x holds, to the NO x to combine with oxygen when an excess of oxygen present in the environment is, and releases the combined NO x / oxygen, so that it is broken down to NO x and active oxygen, when the oxygen concentration in the environment drops, the particle filter oxidize and eliminate a certain amount of particles depending on the temperature of the particle filter and, if the amount of fuel injected is less than a predetermined amount, at least a portion of the exhaust gas is caused to take the detour through the bypass line.

Gemäß dieser Erfindung wird eine fünfte Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, die einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, umfaßt, wo­ bei der Teilchenfilter abhängig von der Temperatur des Teilchenfilters eine bestimmte Teilchenmenge oxidieren und beseitigen kann, und, wenn die Temperatur des Abgases niedriger ist als eine festgelegte Temperatur, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungsleitung zu nehmen.According to this invention, a fifth device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine, which is arranged in the exhaust system Particle filter on which the retained particles are oxidized, and a Bypass line through which the exhaust gas can bypass the particulate filter includes where with the particle filter depending on the temperature of the particle filter a certain Particle quantity can oxidize and eliminate, and if the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined temperature, causing at least part of the exhaust gas will take the detour through the bypass line.

Gemäß dieser Erfindung wird eine sechste Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, die einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, umfaßt, wo­ bei der Teilchenfilter ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff trägt, vom Frei­ setzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzter aktiver Sauerstoff die zurückgehaltenen Teilchen auf dem Teilchenfilter oxidiert, das Freisetzungsmittel für den aktiven Sauerstoff NOx festhält, um das NOx mit Sauerstoff zu kombinieren, wenn ein Sauerstoffüberschuß in der Umgebung vorhanden ist, und den kombinierten NOx/Sauer­ stoff freisetzt, damit er zu NOx und aktivem Sauerstoff abgebaut wird, wenn die Sauer­ stoffkonzentration in der Umgebung sinkt, der Teilchenfilter abhängig von der Tem­ peratur des Teilchenfilters eine bestimmte Teilchenmenge oxidieren und beseitigen kann, und, wenn die Temperatur des Abgases niedriger ist als eine festgelegte Tempera­ tur, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungs­ leitung zu nehmen.According to this invention there is provided a sixth device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine, which comprises a particle filter arranged in the exhaust system, on which the retained particles are oxidized, and a bypass line through which the exhaust gas can bypass the particle filter, where the particle filter bears release agent for active oxygen released active oxygen reduction means the retained particles on the particulate active oxygen from the free oxidized, the release agent for the active oxygen NO x holds, x to the NO to combine with oxygen when an excess of oxygen in the environment is present , and the combined NO x / oxygen releases, so that it is broken down to NO x and active oxygen, when the oxygen concentration in the environment drops, the particle filter depending on the temperature of the particle filter oxidize and remove a certain amount of particles en, and if the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined temperature, at least a portion of the exhaust gas is caused to take the detour through the bypass line.

Die Erfindung wird aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die nachstehend angegeben ist, zusammen mit den begleitenden Zeichnun­ gen besser verstanden.The invention will become apparent from the description of the preferred embodiments of the Invention, which is given below, together with the accompanying drawings better understood.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Zeichnungen bedeuten:The drawings mean:

Fig. 1 ist eine schematische vertikale Schnittansicht eines Viertakt-Dieselmotors mit einer Vorrichtung zum Reinigen des Abgases gemäß der Erfindung; Fig. 1 is a schematic vertical sectional view of a four-stroke diesel engine with an exhaust gas purification device according to the invention;

Fig. 2 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht der Brennkammer von Fig. 1; Fig. 2 is an enlarged vertical sectional view of the combustor of Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Unteransicht des Zylinderkopfs von Fig. 1; Fig. 3 is a bottom view of the cylinder head of Fig. 1;

Fig. 4 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht der Brennkammer von Fig. 1; Fig. 4 is an enlarged vertical sectional view of the combustor of Fig. 1;

Fig. 5 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Grad der Anhebung des Ansaugventils und des Abgasventils und der Brennstoffeinspritzung zeigt; Fig. 5 is a view showing the relationship between the degree of increase of the intake valve and the exhaust valve and the fuel injection;

Fig. 6 ist eine Ansicht, die die Menge an erzeugtem Rauch, NOx und dergleichen zeigt; Fig. 6 is a view showing the amount of smoke generated, NO x and the like;

Fig. 7(A) und 7(B) sind Ansichten, die den Verbrennungsdruck zeigen; Fig. 7 (A) and 7 (B) are views showing the combustion pressure;

Fig. 8 ist eine Ansicht, die die Kraftstoffmoleküle zeigt; Fig. 8 is a view showing the fuel molecules;

Fig. 9 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Menge an erzeugtem NOx und der EGR-Rate zeigt; Fig. 9 is a view showing the relationship between the amount of NO x generated and the EGR rate;

Fig. 10 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Menge an eingespritztem Kraftstoff und der Menge an Mischgas zeigt; Fig. 10 is a view showing the relationship between the amount of fuel injected and the amount of mixed gas;

Fig. 11 ist eine Ansicht, die den ersten Betriebsbereich (I) und den zweiten Betriebsbereich (II) zeigt; Fig. 11 is a view showing the first operating area (I) and the second operating area (II);

Fig. 12 ist eine Ansicht, die den Output des Sensors für das Luft/Kraftstoff- Verhältnis zeigt. Fig. 12 is a view showing the output of the air-fuel ratio sensor.

Fig. 13 ist eine Ansicht, die den Öffnungsgrad des Drosselventils und dergleichen zeigt; Fig. 13 is a view showing the opening degree of the throttle valve and the like;

Fig. 14 ist eine Ansicht, die das Luft/Kraftstoff-Verhältnis im ersten Betriebs­ bereich (I) zeigt; Fig. 14 is a view showing the air-fuel ratio in the first operating area (I);

Fig. 15(A) ist eine Ansicht, die den angestrebten Öffnungsgrad des Drosselventils zeigt. Fig. 15 (A) is a view showing the target opening degree of the throttle valve.

Fig. 15(B) ist eine Ansicht, die den angestrebten Öffnungsgrad des EGR-Steuerungs­ ventils zeigt; Fig. 15 (B) is a view showing the target opening degree of the EGR control valve;

Fig. 16 ist eine Ansicht, die das Luft/Kraftstoff-Verhältnis im zweiten Betriebs­ bereich (II) zeigt; Fig. 16 is a view showing the air / fuel ratio in the second operating area (II);

Fig. 17(A) ist eine Ansicht, die den angestrebten Öffnungsgrad des Drosselventils zeigt; Fig. 17 (A) is a view showing the target opening degree of the throttle valve;

Fig. 17(B) ist eine Ansicht, die den angestrebten Öffnungsgrad des EGR-Steuerungs­ ventils zeigt; Fig. 17 (B) is a view showing the target opening degree of the EGR control valve;

Fig. 18 ist eine Draufsicht, die den Umschaltabschnitt und den Teilchenfilter im Abgassystem gemäß einer Ausführungsform aus der Nähe zeigt; Fig. 18 is a plan view showing near the changeover portion and the particulate filter in the exhaust system according to an embodiment of the proximity;

Fig. 19 ist eine Seitenansicht von Fig. 18; Fig. 19 is a side view of Fig. 18;

Fig. 20 ist eine Ansicht, die die andere Absperrstellung des Ventilgehäuses im Um­ schaltabschnitt zeigt, die sich von der in Fig. 18 unterscheidet; Fig. 20 is a view showing the other shutoff position of the valve housing in the switching section, which is different from that in Fig. 18;

Fig. 21 ist eine Ansicht, die die Mittelstellung des Ventilgehäuses im Umschalt­ abschnitt zeigt; Fig. 21 is a view showing the central position of the valve housing in the switching section;

Fig. 22(A) ist eine Frontansicht, die die Struktur des Teilchenfilters zeigt; Fig. 22 (A) is a front view showing the structure of the particle filter;

Fig. 22(B) ist eine seitliche Schnittansicht, die die Struktur des Teilchenfilters zeigt. Fig. 22 (B) is a sectional side view showing the structure of the particle filter.

Fig. 23(A) und 23(B) sind Ansichten, die die oxidierende Wirkung der Teilchen er­ klären; Fig. 23 (A) and 23 (B) are views of the particles it clarify the oxidizing activity;

Fig. 24 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen der Teilchenmenge, die oxidiert und beseitigt werden kann, und der Temperatur des Teilchenfilters zeigt; Fig. 24 is a view showing the relationship between the amount of particles that can be oxidized and eliminated and the temperature of the particle filter;

Fig. 25(A), 25(B) und 25(C) sind Ansichten, die den Vorgang des Sichabsetzens der Teilchen erklären; Fig. 25 (A), 25 (B) and 25 (C) are views explaining the operation of Sichabsetzens the particles;

Fig. 26 ist ein erstes Ablaufschema zum Verhindern des Sichabsetzens der Teilchen auf dem Teilchenfilter; Fig. 26 is a first flow chart for preventing particles from settling on the particle filter;

Fig. 27 ist ein zweites Ablaufschema zum Verhindern des Sichabsetzens der Teil­ chen auf dem Teilchenfilter; Fig. 27 is a second flowchart for preventing the particles from settling on the particle filter;

Fig. 28(A) und 28(B) sind vergrößerte Schnittansichten der Trennwand des Teilchen­ filters; Fig. 28 (A) and 28 (B) are enlarged sectional views of the partition wall of the particle filter;

Fig. 29 ist eine Draufsicht, die den Umschaltabschnitt und den Teilchenfilter im Abgassystem gemäß einer anderen Ausführungsform aus der Nähe zeigt; Fig. 29 is a plan view showing near the changeover portion and the particulate filter in the exhaust system according to another embodiment of the proximity;

Fig. 30 ist eine Draufsicht, die den Umschaltabschnitt und den Teilchenfilter im Abgassystem gemäß einer weiteren Ausführungsform aus der Nähe zeigt. Fig. 30 is a plan view showing near the changeover portion and the particulate filter in the exhaust system according to another embodiment of the vicinity.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

Fig. 1 ist eine schematische vertikale Schnittansicht eines Viertakt-Dieselmotors mit einer Vorrichtung zum Reinigen des Abgases gemäß dieser Erfindung. Fig. 2 ist eine vergrößerte vertikale Schnittansicht einer Brennkammer des Dieselmotors von Fig. 1. Fig. 3 ist eine Unteransicht eines Zylinderkopfs des Dieselmotors von Fig. 1. Fig. 1-3: Die Bezugszahl 1 bezeichnet ein Motorgehäuse, die Bezugszahl 2 bezeichneteinen Zylinderblock, die Bezugszahl 3 bezeichnet einen Zylinderkopf, die Bezugszahl 4 bezeichnet einen Kolben, die Bezugszahl 5a bezeichnet einen Hohlraum, der an der oberen Oberfläche des Kolbens 4 gebildet wird, die Bezugszahl 5 bezeichnet eine Brennkammer, die im Hohlraum 5a gebildet wird, die Bezugszahl 6 bezeichnet einen elektrisch gesteuerten Kraftstoffinjektor, die Bezugszahl 7 bezeichnet ein Paar Ansaug­ ventile, die Bezugszahl 8 bezeichnet eine Ansaugöffnung und die Bezugszahl 9 bezeichnet ein Paar Abgasventile, und die Bezugszahl 10 bezeichnet eine Abgasöffnung. Die Ansaugöffnung 8 ist über ein korrespondierendes Ansaugrohr 11 mit einem Aus­ gleichsbehälter 12 verbunden. Der Ausgleichsbehälter 12 ist über einen Ansaugkanal 13 mit einem Luftfilter 14 verbunden. Ein Drosselventil 16, das von einem Elektro­ motor 15 angetrieben wird, ist im Ansaugkanal 13 angeordnet. Auf der anderen Seite ist die Abgasöffnung 10 mit einem Abgaskrümmer 17 verbunden. Fig. 1 is a schematic vertical sectional view of a four-stroke diesel engine with an exhaust gas purification device according to this invention. Fig. 2 is an enlarged vertical sectional view of a combustion chamber of the diesel engine of Fig. 1. Fig. 3 is a bottom view of a cylinder head of the diesel engine of Fig. 1. Figs. 1-3: Reference numeral 1 denotes an engine case, reference numeral 2 denotes a cylinder block , 3 denotes a cylinder head, 4 denotes a piston, 5 a denotes a cavity which is formed on the upper surface of the piston 4 , 5 denotes a combustion chamber which is formed in the cavity 5 a, the Numeral 6 denotes an electrically controlled fuel injector, numeral 7 denotes a pair of intake valves, 8 denotes an intake port, 9 denotes a pair of exhaust valves, and 10 denotes an exhaust port. The suction opening 8 is connected via a corresponding suction pipe 11 with an expansion tank 12 . The expansion tank 12 is connected to an air filter 14 via an intake duct 13 . A throttle valve 16 , which is driven by an electric motor 15 , is arranged in the intake duct 13 . On the other hand, the exhaust opening 10 is connected to an exhaust manifold 17 .

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Sensor 21 für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Abgaskrümmer 17 angeordnet. Der Abgaskrümmer 17 und der Ausgleichsbehälter 12 sind über eine EGR-Leitung 22 miteinander verbunden. Ein elektronisch gesteuertes EGR-Steuerungsventil 23 ist in der EGR-Leitung 22 angeordnet. Ein EGR-Kühler 24 ist um die EGR-Leitung 22 angeordnet, um das EGR-Gas, das durch die EGR-Leitung 22 strömt, zu kühlen. In der Ausführungsform von Fig. 1 wird das Motorkühlwasser in den EGR-Kühler 24 geleitet und daher wird das EGR-Gas mit dem Motorkühlwasser gekühlt.As shown in FIG. 1, an air / fuel ratio sensor 21 is disposed in the exhaust manifold 17 . The exhaust manifold 17 and the expansion tank 12 are connected to one another via an EGR line 22 . An electronically controlled EGR control valve 23 is arranged in the EGR line 22 . An EGR cooler 24 is arranged around the EGR passage 22 to the EGR gas flowing through the EGR passage 22 to cool. In the embodiment of FIG. 1, the engine cooling water is led into the EGR cooler 24 , and therefore the EGR gas is cooled with the engine cooling water.

Auf der anderen Seite ist jeder Kraftstoffinjektor 6 mit dem Kraftstoffbehälter verbunden, das heißt, über ein Kraftstoff-Versorgungsrohr 25 mit einer gemeinsamen Druckleitung (Common Rail) 26. Kraftstoff wird der Common Rail 26 von einer elektronisch gesteuerten variablen Kraftstoff-Austragspumpe 27 zugeführt. Kraftstoff, der der Common Rail zugeführt wurde, wird dem Kraftstoffinjektor 6 über das Kraft­ stoff-Versorgungsrohr 25 zugeführt. Ein Kraftstoffdruck-Sensor 28 zum Ermitteln des Kraftstoffdrucks in der Common Rail 26 ist an der Common Rail 26 befestigt. Die Austragsmenge der Kraftstoffpumpe wird aufgrund eines Ausgabesignals des Kraft­ stoffdruck-Sensors 28 gesteuert, so daß aus dem Kraftstoffdruck in der Common Rail 26 der Ziel-Kraftstoffdruck wird.On the other hand, each fuel injector 6 is connected to the fuel tank, that is, via a fuel supply pipe 25 to a common pressure line (common rail) 26 . Fuel is supplied to the common rail 26 by an electronically controlled variable fuel discharge pump 27 . Fuel that has been supplied to the common rail is supplied to the fuel injector 6 via the fuel supply pipe 25 . A fuel pressure sensor 28 for determining the fuel pressure in the common rail 26 is attached to the common rail 26 . The discharge amount of the fuel pump is controlled on the basis of an output signal from the fuel pressure sensor 28 , so that the fuel pressure in the common rail 26 becomes the target fuel pressure.

Das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine elektronische Steuerungseinheit. Sie be­ steht aus einem digitalen Rechner und ist mit einem ROM (Read Only Memory) 32, einem RAM (Random Access Memory) 33, einer CPU (Mikroprozessor) 34, einem Ein­ gangsport 35 und einem Ausgangsport 36 ausgestattet, die miteinander durch einen bidirektionalen Bus 31 verbunden sind. Die Ausgangssignale des Luft/Brennstoff- Sensors 32 und des Kraftstoffdruck-Sensors 28 werden in den Eingangsport 35 jeweils über einen A/D-Konverter 37 eingegeben. Ein Motorbelastungssensor 41 ist mit dem Gaspedal 40 verbunden, der eine Ausgangsspannung erzeugt, die proportional zum Absenkungsgrad (L) des Gaspedals 40 ist. Das Ausgangssignal des Motorbelastungs­ sensors 41 wird ebenfalls über den A/D-Konverter 37 in den Eingangsport 35 ein­ gegeben. Außerdem wird das Ausgangssignal eines Kurbelwinkelsensors 42, der jedes­ mal, wenn die Kurbelwelle sich beispielsweise um 30 Grad dreht, einen Ausgangspuls erzeugt, in den Eingangsport 35 eingegeben. Der Kraftstoffinjektor 6, der Elektro­ motor 15, das EGR-Steuerungsventil 23 und die Kraftstoffpumpe 27 sind jeweils über einen Steuerkreis 38 mit dem Ausgangsport 36 verbunden, um aufgrund der Eingangs­ signale angetrieben zu werden.Reference numeral 30 denotes an electronic control unit. It consists of a digital computer and is equipped with a ROM (Read Only Memory) 32 , a RAM (Random Access Memory) 33 , a CPU (microprocessor) 34 , an input port 35 and an output port 36 , which are interconnected by a bidirectional Bus 31 are connected. The output signals of the air / fuel sensor 32 and the fuel pressure sensor 28 are each input into the input port 35 via an A / D converter 37 . An engine load sensor 41 is connected to the accelerator pedal 40 , which generates an output voltage that is proportional to the degree of depression (L) of the accelerator pedal 40 . The output signal of the engine load sensor 41 is also given via the A / D converter 37 in the input port 35 . In addition, the output signal of a crank angle sensor 42 , which generates an output pulse each time the crankshaft rotates 30 degrees, for example, is input to the input port 35 . The fuel injector 6 , the electric motor 15 , the EGR control valve 23 and the fuel pump 27 are each connected via a control circuit 38 to the output port 36 in order to be driven on the basis of the input signals.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, umfaßt der Kraftstoffinjektor 6 in der Aus­ führungsform dieser Erfindung eine Düse mit sechs Düsenöffnungen. Kraftstoff­ spritzer (F) werden aus den Düsenöffnungen in leichter Abwärtsrichtung in gleichen Winkelintervallen gegen eine horizontale Ebene gespritzt. Wie in Fig. 3 gezeigt, werden zwei Kraftstoffspritzer (F) der sechs Kraftstoffspritzer (F) entlang der unteren Fläche jedes Abgasventils 9 zerstäubt. Die Fig. 2 und 3 zeigen den Fall, in dem Kraftstoff am Ende des Kompressionshubs eingespritzt wird. In diesem Fall gelangen die Kraftstoff­ spritzer (F) zum Rand der Innenfläche des Hohlraums 5 und werden daraufhin ent­ zündet und verbrannt.As shown in FIGS. 2 and 3, the fuel injector 6 in the embodiment of this invention comprises a nozzle with six nozzle openings. Fuel splashes (F) are sprayed from the nozzle openings in a slight downward direction at the same angular intervals against a horizontal plane. As shown in FIG. 3, two fuel splashes (F) of the six fuel splashes (F) are atomized along the lower surface of each exhaust valve 9 . Figs. 2 and 3 show the case where the fuel is injected into the end of the compression stroke. In this case, the fuel splashes (F) reach the edge of the inner surface of the cavity 5 and are then ignited and burned.

Fig. 4 zeigt den Fall, in dem zusätzlicher Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor 6 eingespritzt wird, wenn der Anhebungsgrad der Abgasventile das Maximum des Abgas­ takts erreicht hat. Das heißt, Fig. 5 zeigt den Fall, daß die Haupt-Kraftstoffeinspritzung (Qm) nahe des oberen Kompressions-Totpunkts durchgeführt wird und anschließend die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung (Qa) im mittleren Stadium des Abgastakts durch­ geführt wird. In diesem Fall werden die Kraftstoffspritzer (F), die sich auf die Abgas­ ventile zu bewegen, zwischen die schirmähnliche Rückenfläche des Abgasventils 9 und die Abgasöffnung 10 gelenkt. Mit anderen Worten, zwei Düsenöffnungen der sechs Düsenöffnungen des Kraftstoffinjektors 6 sind so geformt, daß die Kraftstoffspritzer (F), wenn die Abgasventile 9 geöffnet werden und die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung (Qa) durchgeführt wird, zwischen die Rückenfläche des Abgasventils 9 und die Abgas­ öffnung 10 gelenkt werden. In der Ausführungsform von Fig. 4 treffen diese Kraftstoff­ spritzer (F) auf der Rückenfläche des Abgasventils 9 auf und werden von der Rücken­ fläche des Abgasventils 9 zurückgeworfen und werden so in die Abgasöffnung 10 ge­ lenkt. Fig. 4 shows the case in which additional fuel is injected from the fuel injector 6 when the degree of increase of the exhaust valves has reached the maximum of the exhaust stroke. That is, Fig. 5 shows the case that the main fuel injection (Qm) is performed near the top compression dead center and then the additional fuel injection (Qa) is performed in the middle stage of the exhaust stroke. In this case, the fuel splashes (F) that move toward the exhaust valves are directed between the screen-like back surface of the exhaust valve 9 and the exhaust port 10 . In other words, two nozzle openings of the six nozzle openings of the fuel injector 6 are shaped such that the fuel splashes (F), when the exhaust valves 9 are opened and the additional fuel injection (Qa) is carried out, between the back surface of the exhaust valve 9 and the exhaust opening 10 be directed. In the embodiment of Fig. 4, this fuel meet splatter (F) on the back surface of the exhaust valve 9 and are of the back surface of the exhaust valve 9 and are reflected back so ge in the exhaust port 10 deflected.

Üblicherweise wird die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung (Qa) nicht durchgeführt und es wird lediglich die Haupt-Kraftstoffeinspritzung (Qm) durchgeführt. Fig. 6 zeigt ein Beispiel aus einem Versuch, das die Veränderung des Ausgangsdrehmoments und der ausgestoßenen Menge an Rauch, HC, CO und NOx zu dem Zeitpunkt, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis A/F (Abszisse in Fig. 6) durch Änderung des Öffnungsgrads des Drosselventils 16 verändert wird, und die EGR-Rate zum Zeitpunkt des Betriebs mit geringer Motorbelastung zeigt. Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, wird in diesem Versuch die EGR-Rate um so höher, je niedriger das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F wird. Wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis unter dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis liegt (fast gleich 14,6), steigt die EGR-Rate auf über 65 Prozent.Usually the additional fuel injection (Qa) is not carried out and only the main fuel injection (Qm) is carried out. FIG. 6 shows an example from an experiment that shows the change in the output torque and the amount of smoke, HC, CO and NO x emitted at the time when the air / fuel ratio A / F (abscissa in FIG. 6) Change in the degree of opening of the throttle valve 16 is changed, and shows the EGR rate at the time of low engine operation. As can be seen from Fig. 6, in this experiment, the EGR rate becomes higher the lower the air / fuel ratio A / F becomes. If the air / fuel ratio is below the stoichiometric air / fuel ratio (almost equal to 14.6), the EGR rate increases to over 65 percent.

Wenn die EGR-Rate erhöht wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F zu verringern, wie in Fig. 6 gezeigt, beginnt, wenn die EGR-Rate sich 40 Prozent annähert und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F sich etwa 30 annähert, die Menge des erzeugten Rauchs zu steigen. Sodann steigt, wenn die EGR-Rate weiter erhöht wird und das Luft/- Kraftstoff-Verhältnis A/F verringert wird, die Menge des erzeugten Rauchs scharf an und erreicht ihren Höhepunkt. Sodann sinkt, wenn die EGR-Rate weiter erhöht wird und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F verringert wird, die Menge des erzeugten Rauchs scharf ab. Wenn die EGR-Rate über 65 Prozent erreicht und das Luft/Kraftstoff- Verhältnis A/F sich 15,0 annähert, ist die Menge des erzeugten Rauchs praktisch gleich Null. Das heißt, es wird fast kein Ruß erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt fällt das Ausgangs­ drehmoment des Motors etwas ab und die Menge an erzeugtem NOx wird deutlich geringer. Auf der anderen Seite beginnen zu diesem Zeitpunkt die Mengen an er­ zeugtem HC und CO anzusteigen.When the EGR rate is increased to decrease the air / fuel ratio A / F, as shown in Fig. 6, begins when the EGR rate approaches 40 percent and the air / fuel ratio A / F decreases approximately 30 approaches to increase the amount of smoke produced. Then, when the EGR rate is further increased and the air / fuel ratio A / F is decreased, the amount of smoke generated sharply increases and peaks. Then, as the EGR rate is further increased and the air / fuel ratio A / F is decreased, the amount of smoke generated sharply decreases. When the EGR rate reaches over 65 percent and the air / fuel ratio A / F approaches 15.0, the amount of smoke generated is practically zero. That is, almost no soot is produced. At this point, the output torque of the engine drops slightly and the amount of NO x generated is significantly reduced. On the other hand, the amounts of HC and CO produced begin to increase at this time.

Fig. 7(A) zeigt die Veränderungen des Verbrennungsdrucks in der Brenn­ kammer 5, wenn die Menge des erzeugten Rauchs in der Nähe eines Luft/Kraftstoff- Verhältnisses A/F von 21 am größten ist. Fig. 7(B) zeigt die Veränderungen des Verbrennungsdrucks in der Brennkammer 5, wenn die Menge des erzeugten Rauchs in der Nähe eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses A/F von 18 praktisch Null ist. Wie aus dem Vergleich von Fig. 7(A) und Fig. 7(B) klar wird, ist der Verbrennungsdruck im in Fig. 7(B) gezeigten Fall, in dem die Menge des erzeugten Rauchs praktisch Null ist, niedriger als im in Fig. 7(A) gezeigten Fall, in dem die Menge des erzeugten Rauchs groß ist. Fig. 7 (A) shows the changes in the combustion pressure in the combustion chamber 5 when the amount of smoke generated is greatest in the vicinity of an air / fuel ratio A / F of 21. Fig. 7 (B) shows the changes in the combustion pressure in the combustion chamber 5 when the amount of smoke generated in the vicinity of an air / fuel ratio A / F of 18 is practically zero. As is clear from the comparison of FIG. 7 (A) and FIG. 7 (B), the combustion pressure in the case shown in FIG. 7 (B), in which the amount of smoke generated is practically zero, is lower than in FIG Fig. 7 (A) shown case in which the amount of smoke generated is large.

Das Folgende läßt sich aus den Ergebnissen des in den Fig. 6 und 7 gezeigten Versuchs folgern. Nämlich erstens, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis A/F niedriger als 15,0 ist und die Menge des erzeugten Rauchs praktisch Null ist, sinkt die Menge des erzeugten NOx beträchtlich, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Tatsache, daß die Menge des er­ zeugten NOx sinkt, bedeutet, daß die Verbrennungstemperatur in der Brennkammer 5 abfällt. Daher kann man sagen, daß, wenn fast kein Ruß erzeugt wird, die Ver­ brennungstemperatur in der Brennkammer 5 sinkt. Das gleiche kann aus Fig. 7 gefolgert werden. Das heißt, in dem Stadium, das in Fig. 7(B) gezeigt ist, in dem fast kein Ruß erzeugt wird, wird der Verbrennungsdruck niedriger, daher wird die Verbrennungs­ temperatur in der Brennkammer 5 zu diesem Zeitpunkt niedriger.The following can be concluded from the results of the experiment shown in Figs. 6 and 7. Namely, first, when the air / fuel ratio A / F is lower than 15.0 and the amount of smoke generated is practically zero, the amount of NO x generated drops considerably, as shown in FIG. 6. The fact that the amount of NO x he produces decreases means that the combustion temperature in the combustion chamber 5 drops. Therefore, it can be said that when almost no soot is produced, the combustion temperature in the combustion chamber 5 decreases. The same can be concluded from FIG. 7. That is, at the stage shown in Fig. 7 (B) where almost no soot is generated, the combustion pressure becomes lower, therefore the combustion temperature in the combustion chamber 5 becomes lower at this time.

Zweitens, wenn die Menge an erzeugtem Rauch, das heißt die Menge an er­ zeugtem Ruß, praktisch Null wird, wie in Fig. 6 gezeigt, steigt die Menge an aus­ gestoßenem HC und CO an. Das heißt, daß die Kohlenwasserstoffe ausgestoßen werden, ohne zu Ruß zu werden. Das heißt, die geradkettigen Kohlenwasserstoffe und die aro­ matischen Kohlenwasserstoffe, die im Kraftstoff enthalten sind und in Fig. 8 gezeigt sind, zersetzen sich, wenn ihre Temperatur im Zustand des Sauerstoffmangels erhöht wird, was zur Bildung eines Rußvorläufers führt. Sodann wird Ruß erzeugt, der sich hauptsächlich aus den festen Massen von Kohlenstoffatomen zusammensetzt. In diesem Fall wird der eigentliche Vorgang der Rußerzeugung verkompliziert. Wie der Ruß­ vorläufer gebildet wird, ist nicht klar, aber wie auch immer, die Kohlenwasserstoffe, die in Fig. 8 gezeigt sind, verwandeln sich durch den Rußvorläufer in Ruß. Wie vorstehend erklärt, steigt daher, wenn die Menge des erzeugten Rußes praktisch Null wird, die Menge an ausgestoßenem HC und CO an, wie in Fig. 6 gezeigt, aber der HC ist zu dieser Zeit ein Rußvorläufer oder befindet sich in einem Kohlenwasserstoff-Zustand vor diesem.Second, when the amount of smoke generated, i.e., the amount of soot produced, becomes practically zero, as shown in Fig. 6, the amount of HC and CO emitted increases. That is, the hydrocarbons are discharged without becoming soot. That is, the straight chain hydrocarbons and aromatic hydrocarbons contained in the fuel and shown in Fig. 8 decompose when their temperature is raised in the state of lack of oxygen, resulting in the formation of a soot precursor. Soot is then produced, which is composed mainly of the solid masses of carbon atoms. In this case, the actual process of soot generation is complicated. How the soot precursor is formed is not clear, but anyway, the hydrocarbons shown in Fig. 8 are converted to soot by the soot precursor. As explained above, therefore, when the amount of soot produced becomes practically zero, the amount of HC and CO discharged increases as shown in Fig. 6, but the HC is a soot precursor at this time or is in a hydrocarbon state before this.

Zusammengefaßt ergibt sich aus diesen Überlegungen auf der Grundlage der Ver­ suche, die in Fig. 6 und 7 gezeigt sind: wenn die Verbrennungstemperatur in der Brenn­ kammer 5 niedrig ist, wird die Menge an erzeugtem Ruß praktisch Null. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Rußvorläufer oder ein Kohlenwasserstoff-Zustand davor aus der Brennkammer 5 emittiert. Es wurden detailliertere Versuche und Studien durchgeführt. Als Ergebnis erkannte man, daß, wenn die Temperatur des Kraftstoffs und des Gases um den Kraftstoff in der Brennkammer 5 unter einer bestimmten Temperatur liegt, der Vorgang der Rußbildung auf halbem Weg abbricht, das heißt, daß überhaupt kein Ruß erzeugt wird, und daß, wenn die Temperatur des Kraftstoffs und des Gases um den Kraftstoff in der Brennkammer 5 über die bestimmte Temperatur steigt, Ruß erzeugt wird.In summary, from these considerations based on the search, which are shown in FIGS. 6 and 7: if the combustion temperature in the combustion chamber 5 is low, the amount of soot produced becomes practically zero. At this time, a soot precursor or a prior hydrocarbon state is emitted from the combustion chamber 5 . More detailed tests and studies have been carried out. As a result, it was recognized that when the temperature of the fuel and gas around the fuel in the combustion chamber 5 is below a certain temperature, the soot-forming process stops halfway, that is, no soot is generated at all, and that, when the temperature of the fuel and gas around the fuel in the combustion chamber 5 rises above the certain temperature, soot is generated.

Die Temperatur des Kraftstoffs und des Gases um den Kraftstoff zum Zeitpunkt des Abbruchs des Wachstumsprozesses von Kohlenwasserstoffen im Stadium des Ruß­ vorläufers, das heißt die vorstehende bestimmte Temperatur, ändert sich abhängig von verschiedenen Faktoren, wie der Kraftstoffart, dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis und dem Kompressionsverhältnis, daher kann man sie nicht genau voraussagen, aber diese be­ stimmte Temperatur hängt eng mit der Menge des erzeugten NOx zusammen. Daher kann diese bestimmte Temperatur bis zu einem gewissen Grad aus der Menge des er­ zeugten NOx bestimmt werden. Das heißt, je größer die EGR-Rate ist, desto geringer wird die Temperatur des Kraftstoffs und des diesen umgebenden Gases zum Zeitpunkt der Verbrennung und desto geringer wird die Menge des erzeugten NOx. Zu dem Zeitpunkt, wenn die Menge des erzeugten NOx etwa 10 ppm oder weniger wird, wird fast kein Ruß mehr erzeugt. Daher entspricht die vorstehende bestimmte Temperatur im wesentlichen der Temperatur zu dem Zeitpunkt, wenn die Menge des erzeugten NOx etwa 10 ppm oder weniger wird.The temperature of the fuel and gas around the fuel at the time of the growth process of hydrocarbons at the soot precursor stage, that is, the certain temperature above, changes depending on various factors such as the fuel type, the air-fuel ratio and the Compression ratio, so you can not predict exactly, but this certain temperature is closely related to the amount of NO x generated. Therefore, this certain temperature can be determined to a certain extent from the amount of NO x generated. That is, the larger the EGR rate, the lower the temperature of the fuel and the gas surrounding it at the time of combustion and the lower the amount of NO x generated. At the time when the amount of NO x generated becomes about 10 ppm or less, almost no soot is generated. Therefore, the above certain temperature substantially corresponds to the temperature at the time when the amount of NO x generated becomes about 10 ppm or less.

Sobald Ruß erzeugt wurde, ist es unmöglich, ihn durch eine Nachbehandlung mittels eines Katalysators mit Oxidationsfunktion zu reinigen. Im Gegensatz dazu kann ein Rußvorläufer oder ein Kohlenwasserstoff-Zustand davor leicht durch eine Nach­ behandlung mittels eines Katalysators mit Oxidationsfunktion gereinigt werden. Daher ist es für das Reinigen von Abgas extrem wirksam, daß die Kohlenwasserstoffe aus der Brennkammer 5 in Form eines Rußvorläufers oder eines Zustands davor mit der Verringerung der Menge an erzeugtem NOx emittiert werden.Once soot has been produced, it is impossible to clean it by post-treatment using an oxidizing catalyst. In contrast, a soot precursor or a hydrocarbon state before can be easily cleaned by after-treatment with a catalyst having an oxidation function. Therefore, for the purification of exhaust gas, it is extremely effective that the hydrocarbons are emitted from the combustion chamber 5 in the form of a soot precursor or a state before with the reduction in the amount of NO x generated.

Um das Wachstum der Kohlenwasserstoffe im Stadium vor der Rußerzeugung zu beenden, ist es nunmehr notwendig, die Temperatur des Kraftstoffs und des diesen um­ gebenden Gases zum Zeitpunkt der Verbrennung in der Brennkammer 5 auf eine Temperatur unter der Temperatur, bei der Ruß erzeugt wird, zu senken. In diesem Fall hat es sich gezeigt, daß die wärmeabsorbierende Wirkung des den Kraftstoff zum Zeit­ punkt der Verbrennung des Kraftstoffs umgebenden Gases eine äußerst große Wirkung beim Senken der Temperatur des Brennstoffs und des diesen umgebenden Gases hat.In order to stop the growth of the hydrocarbons in the pre-soot generation stage, it is now necessary to increase the temperature of the fuel and the gas surrounding it at the time of combustion in the combustion chamber 5 to a temperature below the temperature at which soot is produced reduce. In this case, it has been found that the heat absorbing effect of the gas surrounding the fuel at the time of combustion of the fuel has an extremely great effect in lowering the temperature of the fuel and the gas surrounding it.

Das heißt, wenn lediglich Luft den Kraftstoff umgibt, regiert der verdampfte Kraftstoff sofort mit dem Sauerstoff in der Luft und verbrennt. In diesem Fall erhöht sich die Temperatur der Luft in einiger Entfernung vom Kraftstoff nicht so sehr. Nur die Temperatur um den Kraftstoff herum wird lokal extrem hoch. Das heißt, zu diesem Zeit­ punkt absorbiert die Luft in einiger Entfernung vom Kraftstoff die Verbrennungswärme des Kraftstoffs kaum. Da die Verbrennungstemperatur lokal extrem hoch wird, erzeugen in diesem Fall die unverbrannten Kohlenwasserstoffe, die die Verbrennungswärme auf­ nehmen, Ruß. This means that if only air surrounds the fuel, the vaporized one rules Fuel immediately with the oxygen in the air and burns. In this case increased the temperature of the air at some distance from the fuel is not so much Only that The temperature around the fuel becomes extremely high locally. That is, at that time the air absorbs the heat of combustion at some distance from the fuel the fuel barely. Since the combustion temperature locally becomes extremely high, generate in this case the unburned hydrocarbons that the heat of combustion on take soot.  

Andererseits ist die Situation, wenn Kraftstoff sich in einem Mischgas aus einer großen Menge inertem Gas und einer kleinen Menge Luft befindet, etwas anders. In diesem Fall dispergiert der verdampfte Kraftstoff in die Umgebung und reagiert mit dem Sauerstoff, der mit dem inerten Gas gemischt ist, und verbrennt. In diesem Fall wird die Verbrennungswärme durch das umgebende inerte Gas absorbiert, so daß die Verbrennungstemperatur nicht mehr so stark steigt. Das heißt, die Verbrennungs­ temperatur kann niedrig gehalten werden. Das heißt, die Anwesenheit von inertem Gas spielt eine wichtige Rolle bei der Senkung der Verbrennungstemperatur. Es ist möglich, die Verbrennungstemperatur durch die Wärmeabsorptionswirkung des inerten Gases niedrig zu halten.On the other hand, the situation is when a mixed gas consists of a fuel large amount of inert gas and a small amount of air is slightly different. In In this case, the vaporized fuel disperses into the environment and reacts with it the oxygen mixed with the inert gas and burns. In this case the heat of combustion is absorbed by the surrounding inert gas, so that the Combustion temperature no longer increases as much. That is, the combustion temperature can be kept low. That is, the presence of inert gas plays an important role in lowering the combustion temperature. It is possible, the combustion temperature due to the heat absorption effect of the inert gas to keep low.

In diesem Fall ist, um die Temperatur des Kraftstoffs und des ihn umgebenden Gases auf eine Temperatur unter die Temperatur, bei der Ruß erzeugt wird, zu senken, eine genügend große Menge an inertem Gas notwendig, um eine ausreichende Wärme­ menge zu absorbieren, um die Temperatur zu senken. Wenn die Menge an Kraftstoff steigt, erhöht sich daher die Menge des benötigten inerten Gases ebenfalls. Man be­ achte, daß, je größer in diesem Fall die spezifische Wärme des inerten Gases ist, desto stärker die wärmeabsorbierende Wirkung wird. Daher wird ein Gas mit einer hohen spezifischen Warme als inertes Gas bevorzugt. In diesem Zusammenhang läßt sich sagen, daß es, da CO2 und EGR-Gas eine relative hohe spezifische Wärme aufweisen, bevorzugt ist, EGR-Gas als inertes Gas zu verwenden.In this case, in order to lower the temperature of the fuel and the surrounding gas to a temperature below the temperature at which soot is generated, a sufficient amount of inert gas is necessary to absorb a sufficient amount of heat to the Lower temperature. Therefore, as the amount of fuel increases, the amount of inert gas required also increases. Note that the larger the specific heat of the inert gas in this case, the stronger the heat absorbing effect becomes. Therefore, a gas with a high specific heat is preferred as the inert gas. In this connection, it can be said that since CO 2 and EGR gas have a relatively high specific heat, it is preferable to use EGR gas as the inert gas.

Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der EGR-Rate und dem Rauch, wenn EGR-Gas als inertes Gas verwendet wird und der Abkühlungsgrad des EGR-Gases verändert wird. Das heißt, die Kurve (A) in Fig. 9 zeigt den Fall, daß das EGR-Gas stark abge­ kühlt wird und die Temperatur des EGR-Gases bei etwa 90°C gehalten wird, die Kurve (B) zeigt den Fall, daß das EGR-Gas durch einen kompakten Kühlapparat ge­ kühlt wird, und die Kurve (C) zeigt den Fall, daß das EGR-Gas nicht zwangsgekühlt wird. Fig. 9 shows the relationship between the EGR rate and the smoke when EGR gas is used as the inert gas and the degree of cooling of the EGR gas is changed. That is, the curve (A) in Fig. 9 shows the case that the EGR gas is cooled down abge and the temperature of the EGR gas is kept at about 90 ° C, the curve (B) shows the case that the EGR gas is cooled by a compact refrigerator, and the curve (C) shows the case that the EGR gas is not forced-cooled.

Wenn das EGR-Gas stark abgekühlt wird, wie von Kurve (A) in Fig. 9 gezeigt, erreicht die Menge des erzeugten Rußes dann ihren Höhepunkt, wenn die EGR-Rate etwas unter 50 Prozent beträgt. In diesem Fall wird, wenn die EGR-Rate auf über 65 Prozent oder darüber gesteigert wird, fast kein Ruß mehr erzeugt.When the EGR gas is cooled sharply as shown by curve (A) in Fig. 9, the amount of soot generated peaks when the EGR rate is slightly below 50 percent. In this case, when the EGR rate is increased to over 65 percent or above, almost no soot is produced.

Andererseits, wenn das EGR-Gas leicht abgekühlt wird, wie von Kurve (B) in Fig. 9 gezeigt, erreicht die Menge des erzeugten Rußes ihren Höhepunkt, wenn die EGR-Rate etwas über 50 Prozent beträgt. In diesem Fall wird, wenn die EGR-Rate auf über 65 Prozent erhöht wird, fast kein Ruß mehr erzeugt.On the other hand, when the EGR gas is cooled slightly, as shown by curve (B) in Fig. 9, the amount of soot produced peaks when the EGR rate is just over 50 percent. In this case, when the EGR rate is increased to over 65 percent, almost no soot is produced.

Außerdem, wenn das EGR-Gas nicht zwangsgekühlt wird, wie von der Kurve (C) in Fig. 9 gezeigt, erreicht die Menge des erzeugten Rußes ihren Höhepunkt nahe einer EGR-Rate von 55 Prozent. In diesem Fall wird, wenn die EGR-Rate auf über 70 Prozent erhöht wird, fast kein Ruß mehr erzeugt.In addition, when the EGR gas is not forcedly cooled, as shown by the curve (C) in Fig. 9, the amount of soot generated peaks near an EGR rate of 55 percent. In this case, when the EGR rate is increased to over 70 percent, almost no soot is produced.

Man beachte, daß Fig. 9 die Menge des erzeugten Rauchs zeigt, wenn die Motor­ belastung relativ hoch ist. Wenn die Motorbelastung kleiner wird, fällt die EGR-Rate, bei der die Menge des erzeugten Rußes ihren Höhepunkt erreicht, etwas ab, und der untere Grenzwert der EGR-Rate, bei dem fast kein Ruß erzeugt wird, fällt ebenfalls etwas ab. Auf diese Weise verändert sich der untere Grenzwert der EGR-Rate, bei dem fast kein Ruß erzeugt wird, in Übereinstimmung mit dem Grad der Abkühlung des EGR-Gases oder der Motorbelastung.Note that Fig. 9 shows the amount of smoke generated when the engine load is relatively high. As the engine load becomes smaller, the EGR rate at which the amount of soot generated peaks slightly, and the lower limit EGR rate at which almost no soot is generated also drops slightly. In this way, the lower limit of the EGR rate at which almost no soot is generated changes in accordance with the degree of cooling of the EGR gas or the engine load.

Fig. 10 zeigt die Menge an Mischgas aus EGR-Gas und Luft, den Anteil der Luft im Mischgas und den Anteil des EGR-Gases im Mischgas, die nötig sind, um aus der Temperatur des Kraftstoffs und des diesen umgebenden Gases zum Zeitpunkt der Verbrennung eine Temperatur zu machen, die geringer ist als die Temperatur, bei der Ruß im Fall der Verwendung von EGR-Gas als inertem Gas erzeugt wird. Man beachte, daß in Fig. 10 die Ordinate die Gesamtmenge des in die Brennkammer 5 aufge­ nommenen Ansauggases zeigt. Die unterbrochene Linie (Y) zeigt die Gesamtmenge des Ansauggases, die in die Brennkammer 5 aufgenommen werden kann, wenn keine Überlastung vorgenommen wird. Außerdem zeigt die Abszisse die erforderliche Belastung. (Z1) zeigt den Betriebsbereich mit niedriger Motorbelastung. Fig. 10 shows the amount of the mixed gas of EGR gas and air, the proportion of the air in the mixed gas and the proportion of the EGR gas in the mixed gas, which are necessary to determine the temperature of the fuel and the surrounding gas at the time of combustion to make a temperature lower than the temperature at which soot is generated when EGR gas is used as the inert gas. Note that in Fig. 10, the ordinate shows the total amount of the intake gas taken up in the combustion chamber 5 . The broken line (Y) shows the total amount of the intake gas that can be taken into the combustion chamber 5 if no overload is made. The abscissa also shows the required load. (Z1) shows the operating range with low engine load.

Fig. 10: Der Luftanteil, das heißt, die Menge der Luft im Mischgas, zeigt die Luftmenge, die benötigt wird, um zu bewirken, daß der eingespritzte Kraftstoff voll­ ständig verbrennt. Das heißt, im in Fig. 10 gezeigten Fall wird das Verhältnis der Luft­ menge und der Menge an eingespritztem Kraftstoff zum stöchiometrischen Luft/Kraft­ stoff-Verhältnis. Andererseits zeigt in Fig. 10 der Anteil an EGR-Gas, das heißt, die Menge an EGR-Gas im Mischgas, die minimale Menge an EGR-Gas, die erforderlich ist, um aus der Temperatur des Kraftstoffs und des diesen umgebenden Gases eine Temperatur zu machen, die unter der Temperatur liegt, bei der Ruß erzeugt wird, wenn der eingespritzte Kraftstoff vollständig verbrannt wurde. Diese Menge an EGR-Gas ist, ausgedrückt als EGR-Rate, gleich oder größer als 55 Prozent, in der in Figur gezeigten Ausführungsform ist sie gleich oder größer als 70 Prozent. Das heißt, wenn die Gesamt­ menge des Ansauggases, die in die Brennkammer 5 aufgenommen wird, zur durch­ gezogenen Linie (X) in Fig. 10 gemacht wird und das Verhältnis zwischen der Luft­ menge und der Menge an EGR-Gas in der Gesamtmenge des Ansauggases (X) zum in Fig. 10 gezeigten Verhältnis gemacht wird, wird die Temperatur des Kraftstoffs und des diesen umgebenden Gases zu einer Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der Ruß erzeugt wird, und daher wird überhaupt kein Ruß mehr erzeugt. Außerdem beträgt die Menge des erzeugten NOx zu diesem Zeitpunkt etwa 10 ppm oder weniger und daher wird die Menge an erzeugtem NOx äußerst gering. Fig. 10: The air content, that is, the amount of air in the mixed gas, shows the amount of air that is required to cause the injected fuel to burn completely constantly. That is, in the case shown in Fig. 10, the ratio of the amount of air and the amount of fuel injected to the stoichiometric air / fuel ratio. On the other hand, in Fig. 10, the proportion of EGR gas, that is, the amount of EGR gas in the mixed gas, shows the minimum amount of EGR gas required to be a temperature from the temperature of the fuel and the gas surrounding it to make it less than the temperature at which soot is produced when the injected fuel is completely burned. This amount of EGR gas, expressed as the EGR rate, is equal to or greater than 55 percent, in the embodiment shown in the figure it is equal to or greater than 70 percent. That is, when the total amount of the intake gas taken in the combustion chamber 5 is made by the solid line (X) in Fig. 10 and the ratio between the amount of air and the amount of EGR gas in the total amount of the intake gas (X) is made to the ratio shown in Fig. 10, the temperature of the fuel and the surrounding gas becomes a temperature below the temperature at which soot is generated, and therefore, soot is no longer generated at all. In addition, the amount of NO x generated at this time is about 10 ppm or less, and therefore the amount of NO x generated becomes extremely small.

Wenn die Menge des eingespritzten Kraftstoffs steigt, erhöht sich die Menge der zum Zeitpunkt der Verbrennung erzeugten Wärme, so daß, um die Temperatur des Kraftstoffs und des diesen umgebenden Gases bei einer Temperatur unter der Temperatur, bei der Ruß erzeugt wird, zu halten, die Menge der vom EGR-Gas erzeugten Wärme erhöht werden muß. Daher muß, wie in Fig. 10 gezeigt, die Menge des EGR-Gases erhöht werden, wenn die Menge des eingespritzten Kraftstoffs erhöht wird. Das heißt, die Menge an EGR-Gas muß erhöht werden, wenn die benötigte Motor­ last höher wird. As the amount of fuel injected increases, the amount of heat generated at the time of combustion increases, so that, in order to maintain the temperature of the fuel and surrounding gas at a temperature below the temperature at which soot is generated, the The amount of heat generated by the EGR gas must be increased. Therefore, as shown in Fig. 10, the amount of EGR gas must be increased as the amount of fuel injected is increased. That is, the amount of EGR gas has to be increased when the required engine load becomes higher.

Andererseits übersteigt im Motorbelastungsbereich (Z2) von Fig. 10 die Gesamt­ menge an Ansauggas (X), die für das Verhindern der Rußerzeugung benötigt wird, die Gesamtmenge an Ansauggas (Y), die aufgenommen werden kann. Daher ist es in diesem Fall erforderlich, um die Gesamtmenge an Ansauggas (X), die für das Ver­ hindern der Rußerzeugung benötigt wird, in der Brennkammer 5 zur Verfügung zu stellen, eine Überbelastung oder eine Verdichtung sowohl des EGR-Gases als auch der aufgenommenen Luft oder nur des EGR-Gases durchzuführen. Wenn keine Über­ belastung oder Verdichtung des EGR-Gases usw. in der Motorbelastungsregion (Z2) durchgeführt wird, entspricht die Gesamtmenge des Ansauggases (X) der Gesamtmenge des Ansauggases (Y), die aufgenommen werden kann. Daher wird in diesem Fall, um die Rußerzeugung zu verhindern, die Luftmenge etwas reduziert, um die Menge an EGR-Gas zu erhöhen, und der Kraftstoff wird in einem Stadium zum Brennen gebracht, bei dem das Luft/Kraftstoffverhältnis fett ist.On the other hand, in the engine load area (Z2) of FIG. 10, the total amount of intake gas (X) required for preventing soot generation exceeds the total amount of intake gas (Y) that can be taken up. Therefore, in this case, in order to provide the total amount of intake gas (X) required for preventing the generation of soot in the combustion chamber 5 , an overload or a compression of both the EGR gas and the absorbed one is required Air or only the EGR gas. If there is no overload or compression of the EGR gas, etc. in the engine load region (Z2), the total amount of the intake gas (X) corresponds to the total amount of the intake gas (Y) that can be taken up. Therefore, in this case, to prevent the soot generation, the amount of air is somewhat reduced to increase the amount of EGR gas, and the fuel is burned at a stage where the air / fuel ratio is rich.

Wie vorstehend erklärt, zeigt Fig. 10 den Fall der Verbrennung von Kraftstoff beim stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Im Betriebsbereich mit niedriger Motorbelastung (Z1), der in Fig. 10 gezeigt ist, ist es möglich, sogar wenn die Luft­ menge unter die in Fig. 10 gezeigte Luftmenge gesenkt wird, d. h. sogar wenn für ein fettes Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesorgt wird, die Rußerzeugung zu verhindern und eine Menge an erzeugtem NOx von etwa 10 ppm oder darunter zu bewirken. Außerdem ist es im Betriebsbereich mit niedriger Motorbelastung (Z1), der in Fig. 10 gezeigt ist, mög­ lich, sogar wenn die Luftmenge über die in Fig. 10 gezeigte Luftmenge gesteigert wird, das heißt, wenn für ein mageres durchschnittliches Luft/Kraftstoff-Verhältnis von 17 bis 18 gesorgt wird, die Rußerzeugung zu verhindern und eine Menge an erzeugtem NOx von etwa 10 ppm oder darunter zu bewirken.As explained above, Fig. 10 shows the case of burning fuel at the stoichiometric air-fuel ratio. In the low engine load (Z1) operating range shown in FIG. 10, it is possible even if the amount of air is reduced below the amount of air shown in FIG. 10, that is, even if a rich air / fuel ratio is provided to prevent soot generation and cause an amount of NO x generated to be about 10 ppm or less. In addition, in the low engine load (Z1) operating range shown in FIG. 10, it is possible even if the amount of air is increased beyond the amount of air shown in FIG. 10, that is, for a lean average air / fuel Ratio of 17 to 18 is taken to prevent soot generation and cause an amount of NO x generated of about 10 ppm or less.

Das heißt, wenn für ein fettes Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesorgt wird, liegt der Kraftstoff im Überschuß vor, aber da die Verbrennungstemperatur auf eine niedrige Temperatur gesenkt ist, wandelt sich der überschüssige Kraftstoff nicht in Ruß um und daher wird kein Ruß erzeugt. Außerdem wird zu diesem Zeitpunkt nur eine äußerst kleine Menge NOx erzeugt. Andererseits wird, wenn das durchschnittliche Luft/Kraft­ stoff-Verhältnisses mager ist oder wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis dem stöchio­ metrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis entspricht, eine kleine Menge Ruß erzeugt, wenn die Verbrennungstemperatur steigt, aber die Verbrennungstemperatur wird auf eine niedrige Temperatur gesenkt, und daher wird überhaupt kein Ruß erzeugt. Außerdem wird nur eine äußerst geringe Menge an NOx erzeugt.That is, if a rich air-fuel ratio is provided, the fuel is in excess, but since the combustion temperature is lowered to a low temperature, the excess fuel does not convert to soot and therefore no soot is generated. In addition, only an extremely small amount of NO x is generated at this time. On the other hand, when the average air / fuel ratio is lean or when the air / fuel ratio corresponds to the stoichiometric air / fuel ratio, a small amount of soot is generated as the combustion temperature rises, but the combustion temperature becomes low Temperature is lowered, and therefore no soot is produced at all. In addition, an extremely small amount of NO x is generated.

Auf diese Weise wird im Betriebsbereich mit geringer Motorbelastung (Z1) unabhängig vom Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das heißt, unabhängig davon, ob ein fettes Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder ein im Durchschnitt mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorliegt, kein Ruß erzeugt und die Menge an erzeugtem NOx wird äußerst klein. Daher läßt sich angesichts der Ver­ besserung der Kraftstoff-Verbrauchsrate sagen, daß es bevorzugt ist, den Durchschnitt des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mager zu machen.In this way, in the operating range with low engine load (Z1), the air / fuel ratio, i.e. whether it is a rich air / fuel ratio or the stoichiometric air / fuel ratio or an average lean air / fuel ratio, is independent Ratio is present, no soot is produced and the amount of NO x generated becomes extremely small. Therefore, in view of the improvement in the fuel consumption rate, it can be said that it is preferable to make the average air / fuel ratio lean.

Übrigens kann nur dann, wenn die Motorbelastung relativ niedrig ist und die Menge der erzeugten Wärme gering ist, die Temperatur des Kraftstoffes und des den Kraftstoff umgebenden Gases bei der Verbrennung unter eine Temperatur gesenkt werden, bei der der Vorgang des Rußwachstums auf halbem Wege abbricht. Daher wird bei der Ausführungsform dieser Erfindung, bei der die Motorbelastung relativ niedrig ist, die Temperatur des Kraftstoffs und des den Kraftstoff umgebenden Gases bei der Verbrennung auf unter eine Temperatur gesenkt, bei der der Vorgang des Ruß­ wachstums auf halbem Wege abbricht und daher wird eine erste Verbrennung, d. h. eine Niedertemperaturverbrennung, durchgeführt. Wenn die Motorbelastung relativ hoch ist, wird eine zweite Verbrennung, d. h. eine normale Verbrennung, wie üblich durchgeführt. Hierbei ist, wie aus der vorstehenden Erklärung hervorgeht, die erste Verbrennung, d. h. die Niedertemperaturverbrennung, eine Verbrennung, bei der die Menge an inertem Gas in der Brennkammer größer ist als die ungünstigste Menge an inertem Gas, die die maximale Menge an erzeugtem Ruß bewirkt, und darum wird überhaupt kein Ruß erzeugt. Die zweite Verbrennung, d. h. die normale Verbrennung, ist eine Verbrennung, bei der die Menge an inertem Gas in der Brennkammer kleiner ist als die ungünstigste Menge an inertem Gas.Incidentally, can only if the engine load is relatively low and the The amount of heat generated is low, the temperature of the fuel and the Fuel surrounding gas is reduced below a temperature during combustion become, in which the process of soot growth stops halfway. Therefore in the embodiment of this invention in which the engine load is relatively low is the temperature of the fuel and the gas surrounding the fuel at Combustion reduced to below a temperature at which the process of soot growth stops halfway and therefore a first combustion, d. H. a Low temperature combustion. If the engine load is relatively high, a second combustion, i. H. a normal combustion, as usual. Here, as is clear from the above explanation, the first combustion, i.e. H. the low temperature combustion, a combustion in which the amount of inert gas in the combustion chamber is greater than the most unfavorable amount of inert gas that the maximum amount of soot produced, and therefore no soot is produced at all generated. The second combustion, i. H. the normal combustion is a combustion,  where the amount of inert gas in the combustion chamber is less than the worst Amount of inert gas.

Fig. 11 zeigt einen ersten Betriebsbereich (I), in dem die erste Verbrennung, d. h. die Niedertemperaturverbrennung, durchgeführt wird, und einen zweiten Betriebs­ bereich (II) in der die zweite Verbrennung, d. h. die normale Verbrennung, durchführt wird. In Fig. 11 zeigt die Ordinate (L) die den Absenkungsgrad des Gaspedals 40, d. h. die benötigte Motorbelastung. Die Abszisse (N) zeigt die Motordrehzahl. Außerdem zeigt in Fig. 11 X(N) einen ersten Grenzbereich zwischen dem ersten Betriebsbereich (I) und dem zweiten Betriebsbereich (II). Y(N) zeigt einen zweiten Grenzbereich zwischen dem ersten Betriebsbereich (I) und dem zweiten Betriebsbereich (II). Die Entscheidung, vom ersten Betriebsbereich (I) zum zweiten Betriebsbereich (II) zu wechseln, wird aufgrund des ersten Grenzbereichs X(N) getroffen. Die Entscheidung, vom zweiten Betriebsbereich (II) zum ersten Betriebsbereich (I) zu wechseln, wird aufgrund des zweiten Grenzbereichs Y(N) getroffen. Fig. 11 shows a first operating area (I) in which the first combustion, ie the low-temperature combustion, is carried out, and a second operating area (II) in which the second combustion, ie the normal combustion, is carried out. In FIG. 11, the ordinate (L) shows the degree of depression of the accelerator pedal 40 , ie the engine load required. The abscissa (N) shows the engine speed. In addition, in FIG. 11, X (N) shows a first boundary area between the first operating area (I) and the second operating area (II). Y (N) shows a second border area between the first operating area (I) and the second operating area (II). The decision to change from the first operating area (I) to the second operating area (II) is made on the basis of the first limit area X (N). The decision to switch from the second operating area (II) to the first operating area (I) is made on the basis of the second limit area Y (N).

Das heißt, wenn der Betriebszustand des Motors der erste Betriebsbereich (I) ist und die Niedertemperaturverbrennung durchgeführt wird und falls die benötigte Motorbelastung (L) den ersten Grenzbereich X(N), der eine Funktion der Motordrehzahl (N) ist, übersteigt, wird entschieden, daß der Motorbetriebsbereich in den zweiten Betriebsbereich (II) wechselt, und daher wird die normale Verbrennung durchgeführt. Falls danach die benötigte Motorbelastung (L) unter den zweiten Grenzbereich Y(N), der eine Funktion der Motorgeschwindigkeit (N) ist, sinkt, wird entschieden, daß der Motorbetriebsbereich in den ersten Betriebsbereich (I) wechselt, und daher wird wieder die Niedertemperaturverbrennung durchgeführt.That is, when the operating state of the engine is the first operating range (I) and the low temperature combustion is carried out and if necessary Engine load (L) the first limit range X (N), which is a function of engine speed (N) exceeds, it is decided that the engine operating range is in the second Operating range (II) changes, and therefore normal combustion is carried out. If the required engine load (L) falls below the second limit range Y (N), which is a function of engine speed (N) decreases, it is decided that the Engine operating range changes to the first operating range (I), and therefore again carried out the low temperature combustion.

Fig. 12 zeigt die Ausgabe des Sensors 21 für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Wie in Fig. 12 gezeigt, ändert sich der Ausgabestrom (I) des Sensors 21 für das Luft/Kraft­ stoff-Verhältnis entsprechend dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F. Demgemäß kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis aus dem Ausgabestrom (I) des Sensors 21 für das Luft/Kraft­ stoff-Verhältnis abgeleitet werden. Nun wird mit Bezug auf Fig. 13 die Motorbetriebssteuerung im ersten Betriebsbereich (I) und im zweiten Betriebsbereich (II) schematisch erklärt. Fig. 12 shows the output of the sensor 21 for the air / fuel ratio. As shown in FIG. 12, the output current (I) of the air-fuel ratio sensor 21 changes according to the air-fuel ratio A / F. Accordingly, the air-fuel ratio can be derived from the output current (I) of the air-fuel ratio sensor 21 . The engine operation control in the first operating area (I) and in the second operating area (II) will now be explained schematically with reference to FIG. 13.

Fig. 13 zeigt den Öffnungsgrad des Drosselventils 16, den Öffnungsgrad des EGR-Steuerungsventils 23, die EGR-Rate, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, die Zeit­ steuerung der Kraftstoffeinspritzung und die Menge an eingespritztem Kraftstoff in Bezug auf die benötigte Motorbelastung (L). Wie in Fig. 13 gezeigt, wird im ersten Betriebsbereich (I), wenn die benötigte Motorbelastung (L) niedrig ist, das Drossel­ ventil 16 ausgehend vom beinahe vollständig geschlossenen Zustand zum fast halb ge­ öffneten Zustand allmählich geöffnet, während die benötigte Motorlast (L) ansteigt, und das EGR-Steuerungsventil 23 wird ausgehend vom beinahe vollständig geschlossenen Zustand zum völlig geöffneten Zustand allmählich geöffnet, während die benötigte Motorlast (L) ansteigt. Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform wird im ersten Betriebsbereich (I) eine EGR-Rate von etwa 70 Prozent bewirkt und für ein leicht mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis darin gesorgt. Fig. 13 shows the opening degree shows the throttle valve 16, the opening degree of the EGR control valve 23, the EGR rate, the air / fuel ratio, the timing of fuel injection and the amount of injected fuel with respect to the required engine load (L) , As shown in Fig. 13, in the first operating range (I), when the required engine load (L) is low, the throttle valve 16 is gradually opened from the almost fully closed state to the almost half open state, while the required engine load (L ) increases, and the EGR control valve 23 is gradually opened from the almost completely closed state to the fully opened state while the required engine load (L) increases. In the embodiment shown in FIG. 13, an EGR rate of about 70 percent is effected in the first operating range (I) and a slightly lean air / fuel ratio is provided therein.

Mit anderen Worten werden im ersten Betriebsbereich (I) der Öffnungsgrad des Drosselventils 16 und des EGR-Steuerungsventils 23 so gesteuert, daß die EGR-Rate etwa 70% wird und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einem leicht mageren Luft/Kraft­ stoff-Verhältnis wird. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird zu diesem Zeitpunkt auf das angestrebte Luft/Kraftstoff-Verhältnis hin gesteuert, um den Öffnungsgrad des EGR- Steuerungsventils 23 aufgrund des Ausgabesignals des Sensors 21 für das Luft/Kraft­ stoff-Verhältnis zu korrigieren. Im ersten Betriebsbereich (Z) wird der Kraftstoff vor dem Kompressions-Totpunkt TDC eingespritzt. In diesem Fall wird der Anlaufzeitpunkt (θS) der Kraftstoffeinspritzung verzögert, wenn sich die benötigte Motorbelastung (L) erhöht, und der Auslaufzeitpunkt (θE) der Kraftstoffeinspritzung wird verzögert, wenn sich der Anlaufzeitpunkt (θS) der Kraftstoffeinspritzung verzögert.In other words, in the first operating range (I), the opening degree of the throttle valve 16 and the EGR control valve 23 are controlled so that the EGR rate becomes about 70% and the air / fuel ratio becomes a slightly lean air / fuel ratio becomes. The air-fuel ratio is controlled at the desired air-fuel ratio at this time to correct the opening degree of the EGR control valve 23 based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 21 . In the first operating range (Z), the fuel is injected before the compression dead center TDC. In this case, the fuel injection startup timing (θS) is delayed when the required engine load (L) increases, and the fuel injection startup timing (θE) is delayed when the fuel injection startup timing (θS) is delayed.

Im Leerlauf wird das Drosselventil 16 bis zum beinahe völlig geschlossenen Zustand geschlossen. Zu diesem Zeitpunkt wird das EGR-Steuerungsventil 23 ebenfalls bis zum beinahe völlig geschlossenen Zustand geschlossen. Wenn das Drosselventil 16 bis zum beinahe völlig geschlossenen Zustand geschlossen ist, wird der Druck in der Brennkammer 5 im Anfangsstadium des Kompressionshubs gesenkt und daher sinkt der Kompressionsdruck. Wenn der Kompressionsdruck sinkt, sinkt die Kompressions­ leistung des Kolbens 4, und daher verringert sich die Vibration des Motorgehäuses 1. Das heißt, im Leerlauf wird das Drosselventil 16 bis zum nahezu völlig geschlossenen Zustand geschlossen, wodurch die Vibration des Motorgehäuses 1 eingeschränkt wird.In idle mode, the throttle valve 16 is closed until it is almost completely closed. At this time, the EGR control valve 23 is also closed to the almost fully closed state. When the throttle valve 16 is closed to the almost fully closed state, the pressure in the combustion chamber 5 is lowered at the initial stage of the compression stroke, and therefore the compression pressure drops. When the compression pressure decreases, the compression performance of the piston 4 decreases, and therefore the vibration of the motor housing 1 decreases. That is, when the engine is idling, the throttle valve 16 is closed until it is almost completely closed, as a result of which the vibration of the motor housing 1 is restricted.

Andererseits erhöht sich, wenn der Motorbetriebsbereich vom ersten Betriebs­ bereich (I) zum zweiten Betriebsbereich (II) wechselt, der Öffnungsgrad des Drossel­ ventils 16 in einer Stufe vom halb geöffneten Zustand zum völlig geöffneten Zustand. Währenddessen sinkt in der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform die EGR-Rate auf einmal von etwa 70 Prozent auf unter 40 Prozent und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis er­ höht sich auf einmal. Das heißt, die EGR-Rate überspringt den Bereich der EGR-Rate (Fig. 9) in dem die große Rauchmenge erzeugt wird und daher wird keine große Rauch­ menge erzeugt, wenn der Motorbetriebsbereich vom ersten Betriebsbereich (I) zum zweiten Betriebsbereich (II) wechselt.On the other hand, when the engine operating range changes from the first operating range (I) to the second operating range (II), the opening degree of the throttle valve 16 increases in one step from the half-open state to the fully open state. Meanwhile, in the embodiment shown in FIG. 13, the EGR rate suddenly drops from about 70 percent to below 40 percent and the air / fuel ratio increases suddenly. That is, the EGR rate skips the range of the EGR rate ( Fig. 9) in which the large amount of smoke is generated, and therefore no large amount of smoke is generated when the engine operating range from the first operating range (I) to the second operating range (II) replaced.

Im zweiten Betriebsbereich (II) wird die normale Verbrennung wie üblich durch­ geführt. Diese Verbrennung verursacht in gewissem Umfang eine Erzeugung von Ruß und NOx. Ihr thermischer Wirkungsgrad ist jedoch höher als der der Niedertemperatur­ verbrennung. Daher sinkt, wenn der Motorbetriebsbereich vom ersten Betriebs­ bereich (I) zum zweiten Betriebsbereich (II) wechselt, die Menge an eingespritztem Kraftstoff in einer Stufe, wie in Fig. 13 gezeigt.In the second operating area (II) normal combustion is carried out as usual. This combustion to some extent causes soot and NO x to be generated. However, their thermal efficiency is higher than that of low-temperature combustion. Therefore, when the engine operating range changes from the first operating range (I) to the second operating range (II), the amount of fuel injected decreases in one step, as shown in FIG. 13.

Im zweiten Betriebsbereich (II) wird das Drosselventil 16 im völlig geöffneten Zustand gehalten, außer in einem Teil davon. Der Öffnungsgrad des EGR-Steuerungs­ ventils 23 sinkt allmählich, wenn die benötigte Motorbelastung (L) steigt. In diesem Betriebsbereich (II) sinkt die EGR-Rate, wenn die benötigte Motorbelastung (L) steigt, und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis verringert sich, wenn die benötigte Motor­ belastung (L) steigt. Jedoch wird aus dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis ein mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemacht, auch wenn die benötigte Motorbelastung (L) hoch wird. In the second operating area (II), the throttle valve 16 is kept in the fully open state, except in part of it. The opening degree of the EGR control valve 23 gradually decreases as the required engine load (L) increases. In this operating range (II), the EGR rate decreases as the required engine load (L) increases, and the air / fuel ratio decreases as the required engine load (L) increases. However, the air / fuel ratio is made a lean air / fuel ratio even if the required engine load (L) becomes high.

Außerdem wird im zweiten Betriebsbereich (II) dafür gesorgt, daß der Anlaufzeit­ punkt (θS) der Kraftstoffeinspritzung in der Nähe des Kompressions-Totpunkts TDC liegt.In addition, the second operating area (II) ensures that the start-up time Fuel injection point (θS) near the compression dead center TDC lies.

Fig. 14 zeigt die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse A/F im ersten Betriebsbereich (I). In Fig. 14 zeigen die Kurven, die mit A/F = 15,5, A/F = 16, A/F = 17 und A/F = 18 be­ zeichnet sind, jeweils die Fälle, in denen die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse 15,5, 16, 17 und 18 betrugen. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zwischen zwei dieser Kurven ist durch die proportionale Zuteilung definiert. Wie in Fig. 14 gezeigt, ist im ersten Betriebs­ bereich (I) das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mager, und je magerer das Luft/Kraftstoff- Verhältnis ist, desto niedriger wird die benötigte Motorlast (L). Fig. 14, the air / fuel ratios A / F showing the first operating region (I). In Fig. 14, the curves labeled A / F = 15.5, A / F = 16, A / F = 17 and A / F = 18 each show the cases where the air / fuel Ratios 15.5, 16, 17 and 18 were. The air / fuel ratio between two of these curves is defined by the proportional allocation. As shown in Fig. 14, in the first operating range (I), the air / fuel ratio is lean, and the leaner the air / fuel ratio, the lower the engine load (L) required.

Das heißt, die bei der Verbrennung erzeugte Wärmemenge nimmt ab, wenn die benötigte Motorbelastung (L) abnimmt. Darum kann, sogar wenn die EGR-Rate sinkt, sobald die benötigte Motorbelastung (L) abnimmt, die Niedertemperaturverbrennung durchgeführt werden. Wenn die EGR-Rate sinkt, wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis hoch. Darum erhöht sich, wie in Fig. 14 gezeigt, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F, wenn die benötigte Motorbelastung (L) abnimmt. Je höher das Luft/Kraftstoff-Ver­ hältnis wird, desto mehr verbessert sich der Kraftstoffverbrauch. Demgemäß erhöht sich in der vorliegenden Ausführungsform das Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/F, wenn die be­ nötigte Motorbelastung (L) abnimmt, so daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis so mager wie möglich gemacht wird.This means that the amount of heat generated during combustion decreases as the required engine load (L) decreases. Therefore, even if the EGR rate drops as soon as the required engine load (L) decreases, the low temperature combustion can be performed. As the EGR rate drops, the air / fuel ratio becomes high. Therefore, as shown in Fig. 14, the air / fuel ratio A / F increases as the required engine load (L) decreases. The higher the air / fuel ratio, the more the fuel consumption improves. Accordingly, in the present embodiment, the air / fuel ratio A / F increases as the required engine load (L) decreases, so that the air / fuel ratio is made as lean as possible.

Ein angestrebter Öffnungsgrad (ST) des Drosselventils 16, der benötigt wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zum angestrebten Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das in Fig. 14 gezeigt ist, zu machen, wird im ROM 32 der elektronischen Steuereinheit 32 hinterlegt, wobei er eine Funktion der benötigten Motorbelastung (L) und der Motor­ drehzahl (N), die in Fig. 15(A) gezeigt ist, darstellt. Ein angestrebter Öffnungsgrad (SE) des EGR-Steuerungsventils 23, der benötigt wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zum angestrebten Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das in Fig. 14 gezeigt ist, zu machen, wird im ROM 32 der elektronischen Steuerungseinheit hinterlegt, wobei er eine Funktion der benötigten Motorbelastung (L) und der Motordrehzahl (N), die in Fig. 15(B) gezeigt ist, darstellt.A desired degree of opening (ST) of the throttle valve 16 , which is required in order to make the air / fuel ratio to the desired air / fuel ratio, which is shown in FIG. 14, is stored in the ROM 32 of the electronic control unit 32 , wherein it is a function of the required engine load (L) and the engine speed (N), which is shown in Fig. 15 (A). A target opening degree (SE) of the EGR control valve 23 required to make the air-fuel ratio the target air-fuel ratio shown in FIG. 14 is stored in the ROM 32 of the electronic control unit and is a function of the required engine load (L) and engine speed (N) shown in Fig. 15 (B).

Fig. 16 zeigt angestrebte Luft/Kraftstoff-Verhältnisse, wenn die zweite Ver­ brennung, d. h. die normale Verbrennung, wie üblich durchgeführt wird. In Fig. 16 zeigen die Kurven, die mit A/F = 24, A/F = 35, A/F = 45 und A/F = 60 bezeichnet sind, jeweils die Fälle, in denen die angestrebten Luft/Kraftstoff-Verhältnisse 24, 35, 45 und 60 betragen. Ein angestrebter Öffnungsgrad (ST) des Drosselventils 16, der erforderlich ist, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zum angestrebten Luft/Kraftstoff- Verhältnis zu machen, wird im ROM 32 der elektronischen Steuereinheit hinterlegt, wobei er eine Funktion der benötigten Motorbelastung (L) und der Motordrehzahl (N), die in Fig. 17(A) gezeigt ist, darstellt. Ein angestrebter Öffnungsgrad (SE) des EGR-Steuerungsventils 23, der erforderlich ist, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zum ange­ strebten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu machen, wird im ROM 32 der elektronischen Steuereinheit hinterlegt, wobei er eine Funktion der benötigten Motorbelastung (L) und der Motordrehzahl (N), die in Fig. 17(B) gezeigt ist, darstellt. Fig. 16 shows aimed air / fuel ratios when the second combustion, ie the normal combustion, is carried out as usual. In Fig. 16, the curves indicated by A / F = 24, A / F = 35, A / F = 45 and A / F = 60 show, respectively, the cases in which the desired air / fuel ratios 24 , 35, 45 and 60. A desired degree of opening (ST) of the throttle valve 16 , which is required to make the air / fuel ratio to the desired air / fuel ratio, is stored in the ROM 32 of the electronic control unit, whereby it is a function of the required engine load (L) and the engine speed (N) shown in Fig. 17 (A). A desired degree of opening (SE) of the EGR control valve 23 , which is required to make the air / fuel ratio to the desired air / fuel ratio, is stored in the ROM 32 of the electronic control unit, wherein it is a function of the engine load required (L) and the engine speed (N) shown in FIG. 17 (B).

Daher wechseln sich im Dieselmotor dieser Ausführungsform die erste Ver­ brennung, d. h. die Niedertemperaturverbrennung, und die zweite Verbrennung, d. h. die normale Verbrennung, aufgrund des Absenkungsgrades (L) des Gaspedals 40 und der Motordrehzahl (N) ab. Bei jeder Verbrennung werden die Öffnungsgrade des Drossel­ ventils 16 und des EGR-Steuerungsventils aufgrund der Aufzeichnungen, die in den Fig. 15 und 17 gezeigt sind, gesteuert.Therefore, in the diesel engine of this embodiment, the first combustion, that is, the low temperature combustion, and the second combustion, that is, the normal combustion, alternate due to the degree of depression (L) of the accelerator pedal 40 and the engine speed (N). With each combustion, the opening degrees of the throttle valve 16 and the EGR control valve are controlled based on the records shown in FIGS. 15 and 17.

Fig. 18 ist eine Draufsicht, die eine Vorrichtung zum Reinigen des Abgases zeigt, und Fig. 19 ist eine Seitenansicht davon. Die Vorrichtung umfaßt einen Umschalt­ abschnitt 71, der mit dem stromabwärts gerichteten Abgaskrümmer 17 über ein Abgas­ rohr 18 verbunden ist, einen Teilchenfilter 70, einen ersten Verbindungsabschnitt 72a zum Verbinden einer Seite des Teilchenfilters 70 mit dem Umschaltabschnitt 71, einen zweiten Verbindungsabschnitt 72b zum Verbinden der anderen Seite des Teilchen­ filters 70 mit dem Umschaltabschnitt 71, und eine Abgasleitung 73 am stromabwärts gerichteten Umschaltabschnitt 71. Der Umschaltabschnitt 71 umfaßt ein Ventil­ gehäuse 71a, das den Strom des Abgases im Wechselbereich 71 absperrt. Das Ventil­ gehäuse 71a wird durch einen Negativdruck-Antrieb, einen Schrittmotor oder der­ gleichen, angetrieben. In einer Absperrstellung des Ventilgehäuses 71a kommuniziert die stromaufwärts gerichtete Seite im Umschaltabschnitt 71 mit dem ersten Ver­ bindungsabschnitt 72a und die stromabwärts gerichtete Seite desselben kommuniziert mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 72b, und daher strömt das Abgas von der ersten Seite des Teilchenfilters 70 zur zweiten Seite, wie in Fig. 18 durch Pfeile angezeigt ist. Fig. 18 is a plan view showing an exhaust gas purifying device, and Fig. 19 is a side view thereof. The device comprises a switching section 71 , which is connected to the downstream exhaust manifold 17 via an exhaust pipe 18 , a particle filter 70 , a first connecting section 72 a for connecting one side of the particle filter 70 to the switching section 71 , a second connecting section 72 b Connect the other side of the particle filter 70 to the switching section 71 , and an exhaust pipe 73 at the downstream switching section 71 . The switching section 71 comprises a valve housing 71 a, which shuts off the flow of the exhaust gas in the alternating area 71 . The valve housing 71 a is driven by a negative pressure drive, a stepper motor or the like. In a shutoff position of the valve housing 71 a communicates the upstream side in the changeover 71 with the first Ver connecting portion 72 a and the downstream side thereof communicates with the second connecting portion 72 b, and thus the exhaust gas from the first side flow of the particulate filter 70 to the second Side as indicated by arrows in FIG. 18.

Fig. 20 zeigt eine weitere Absperrposition des Ventilgehäuses 71a. Bei dieser Absperrposition kommuniziert die stromaufwärts gerichtete Seite im Umschalt­ abschnitt 71 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 72b und die stromabwärts ge­ richtete Seite im Umschaltabschnitt 71 kommuniziert mit dem ersten Verbindungs­ abschnitt 72a, und daher strömt das Abgas von der zweiten Seite des Teilchenfilters 70 zur ersten Seite, wie durch Pfeile in Fig. 20 angezeigt. Daher kann durch Umstellen des Ventilgehäuses 71a die Richtung des Abgases, das in den Teilchenfilter 70 strömt, um­ gekehrt werden, d. h. die Seite des Teilchenfilters, an der das Abgas aufwärts strömt, und die Seite des Teilchenfilters, an der das Abgas abwärts strömt, können umgekehrt werden. Fig. 20 shows a further shut-off position of the valve housing 71 a. In this shut-off position, the upstream side in the switching section 71 communicates with the second connecting section 72 b and the downstream side in the switching section 71 communicates with the first connecting section 72 a, and therefore the exhaust gas flows from the second side of the particle filter 70 to the first Side as indicated by arrows in Fig. 20. Therefore, by moving the valve housing 71 a, the direction of the exhaust gas that flows into the particle filter 70 can be reversed, that is, the side of the particle filter on which the exhaust gas flows upward and the side of the particle filter on which the exhaust gas flows downward, can be reversed.

Daher kann diese Vorrichtung zum Reinigen des Abgases die Seite des Teilchen­ filters, an der das Abgas aufwärts strömt und die Seite des Teilchenfilters, an der das Abgas abwärts strömt, durch eine sehr einfach Konstruktion umkehren. Außerdem be­ nötigt der Teilchenfilter eine große Öffnungsfläche, um die Einführung des Abgases zu erleichtern. In der Vorrichtung kann der Teilchenfilter mit großer Öffnungsfläche ver­ wendet werden, ohne daß seine Befestigung am Fahrzeug Schwierigkeiten bereitet, wie in den Fig. 18 und 19 gezeigt.Therefore, this device for purifying the exhaust gas can reverse the side of the particle filter on which the exhaust gas flows upward and the side of the particle filter on which the exhaust gas flows downward by a very simple construction. In addition, the particle filter requires a large opening area to facilitate the introduction of the exhaust gas. In the device, the particle filter with a large opening area can be used without being difficult to attach to the vehicle, as shown in FIGS. 18 and 19.

Außerdem zeigt Fig. 21 eine Mittelstellung des Ventilgehäuses 71a zwischen den beiden Absperrpositionen. In der Mittelposition wird der Umschaltabschnitt 71 nicht abgesperrt. Das Abgas strömt nicht durch den Teilchenfilter 70, der einen höheren Widerstand besitzt. Das heißt, das Abgas umgeht den Teilchenfilter 70 und strömt direkt in die Abgasleitung, wie durch die Pfeile in Fig. 21 gezeigt. Das Ventilgehäuse 71a kann durch den Schrittmotor oder dergleichen auf jede beliebige von dieser Position verschiedene Position eingestellt werden. Jedoch wird das Ventilgehäuse üblicherweise in eine der beiden Absperrstellungen gebracht und der Teilchenfilter wird verwendet.In addition, Fig. 21 shows an intermediate position of the valve housing 71 a between the two Absperrpositionen. The switchover section 71 is not blocked in the middle position. The exhaust gas does not flow through the particle filter 70 , which has a higher resistance. That is, the exhaust gas bypasses the particulate filter 70 and flows directly into the exhaust pipe as shown by the arrows in FIG. 21. The valve housing 71 a can be set by the stepping motor or the like to any position other than this position. However, the valve housing is usually placed in one of the two shut-off positions and the particle filter is used.

Fig. 22 zeigt die Konstruktion des Teilchenfilters 70, wobei Fig. 22(A) eine Frontansicht des Teilchenfilters 70 ist und Fig. 22(B) eine seitliche Schnittansicht davon ist. Wie in diesen Figuren gezeigt, hat der Teilchenfilter 70 eine elliptische Form und stellt beispielsweise den Wandströmungs-Typ einer Honigwabenstruktur dar, die aus einem porösen Material, wie Cordierit, besteht, und weist viele Zwischenräume in Axialrichtung auf, die durch viele Trennwände 54, die sich in Axialrichtung erstrecken, getrennt sind. Jeweils einer von zwei benachbarten Zwischenräumen wird mit einem Verschluß 53 an der Seite, an der das Abgas abwärts strömt, verschlossen, und der andere wird mit einem Verschluß 53 an der an der Seite, an der das Abgas aufwärts strömt, verschlossen. Daher dient einer der beiden benachbarten Zwischenräume als Abgas-Einflußkanal 50 und der andere dient als Abgas-Ausflußkanal 51, wodurch das Abgas gezwungen wird, die Trennwand 54 zu durchdringen, wie durch Pfeile in Fig. 22(B) angezeigt. Die im Abgas enthaltenen Teilchen sind viel kleiner als die Poren der Trennwand 54, kollidieren aber mit dieser und werden an der Oberfläche der Trenn­ wand 54 an der Seite, an der das Abgas aufwärts strömt, und an den Porenoberflächen der Trennwand 54 zurückgehalten. Daher dient jede Trennwand 54 als Falle zum Zurückhalten der Teilchen. Im vorliegenden Teilchenfilter werden, um die zurückgehaltenen Teilchen zu oxidieren und zu beseitigen, ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff und ein Edelmetallkatalysator, der nachstehend erklärt wird, auf beiden Seiten der Flächen der Trennwand 54 und vorzugsweise ebenso auf den Porenoberflächen der Trennwand 54 getragen. Fig. 22 shows the structure of the particulate filter 70, 22 (A) and Fig. A front view of the particulate filter 70 Fig. 22 (B) is a side sectional view thereof. As shown in these figures, the particulate filter 70 has an elliptical shape and represents, for example, the wall-flow type of a honeycomb structure made of a porous material such as cordierite, and has many axial gaps that are separated by many partitions 54 extend in the axial direction, are separated. In each case one of two neighboring spaces is closed by a closure 53 at the side at which the exhaust gas flows downward, and the other is closed by a closure 53 at the at the side at which the exhaust gas flows upward. Therefore, one of the two adjacent spaces serves as an exhaust gas inflow duct 50 and the other serves as an exhaust gas outflow duct 51 , thereby forcing the exhaust gas to penetrate the partition wall 54 as indicated by arrows in Fig. 22 (B). The particles contained in the exhaust gas are much smaller than the pores of the partition wall 54 , but collide with it and are retained on the surface of the partition wall 54 on the side where the exhaust gas flows upward and on the pore surfaces of the partition wall 54 . Therefore, each partition 54 serves as a trap for retaining the particles. In the present particle filter, in order to oxidize and remove the retained particles, an active oxygen release agent and a noble metal catalyst, which will be explained below, are carried on both sides of the surfaces of the partition 54 and preferably also on the pore surfaces of the partition 54 .

Das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff setzt aktiven Sauerstoff frei, um die Oxidation der Teilchen zu fördern und nimmt vorzugsweise Sauerstoff auf und hält ihn zurück, wenn ein Sauerstoffüberschuß in der Umgebung vorliegt, und setzt den zurückgehaltenen Sauerstoff als aktiven Sauerstoff frei, wenn die Sauerstoffkonzentration in der Umgebung abfällt.The active oxygen release agent releases active oxygen to the To promote oxidation of the particles and preferably absorbs and holds oxygen back when there is an excess of oxygen in the environment and sets the  retained oxygen is released as active oxygen when the oxygen concentration drops in the area.

Als Edelmetallkatalysator wird üblicherweise Platin Pt verwendet. Als Frei­ setzungsmittel für aktiven Sauerstoff wird mindestens ein Element, ausgewählt aus den Alkalimetallen, wie Kalium K, Natrium Na, Lithium Li, Cäsium Cs und Rubidium Rb, den Alkalierdmetallen, wie Barium Ba, Calcium Ca und Strontium Sr, den Seltenerd­ elementen, wie Lanthan La und Yttrium Y, und den Übergangsmetallen, verwendet.Platinum Pt is usually used as the noble metal catalyst. As free at least one element selected from the Alkali metals such as potassium K, sodium Na, lithium Li, cesium Cs and rubidium Rb, alkali earth metals such as barium Ba, calcium Ca and strontium Sr, the rare earth elements such as Lanthan La and Yttrium Y, and the transition metals.

Als Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff wird bevorzugt ein Alkalimetall oder ein Alkalierdmetall mit einer Ionisierungstendenz, die stärker ist als diejenige von Calcium Ca, verwendet, d. h. Kalium K, Lithium Li, Cäsium Cs, Rubidium Rb, Barium Ba oder Strontium Sr.An alkali metal is preferred as the release agent for active oxygen or an alkaline earth metal with an ionization tendency stronger than that of Calcium Ca used, i.e. H. Potassium K, Lithium Li, Cesium Cs, Rubidium Rb, Barium Ba or Strontium Sr.

Als nächstes wird erklärt, wie die auf dem Teilchenfilter zurückgehaltenen Teil­ chen durch den Teilchenfilter, der ein solches Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff trägt, oxidiert und beseitigt werden, wobei auf den Fall Bezug genommen wird, in dem Platin Pt und Kalium K verwendet werden. Die Teilchen werden auf die gleiche Weise oxidiert und entfernt, auch wenn ein anderes Edelmetall und eine anderes Alkalimetall, ein Alkalierdmetall, ein Seltenerdmetall oder ein Übergangsmetall verwendet wird.Next, it will be explained how the part retained on the particle filter Chen through the particle filter, which is such a release agent for active oxygen carried, oxidized and disposed of, referring to the case where Platinum Pt and potassium K can be used. The particles are made in the same way oxidizes and removes, even if another precious metal and another alkali metal, an alkali earth metal, a rare earth metal or a transition metal is used.

In einem Dieselmotor findet die Verbrennung üblicherweise unter einer Be­ dingung von Luftüberschuß statt und daher enthält das Abgas eine große Menge über­ schüssiger Luft. Das heißt, wenn das Verhältnis der Luft zum in das Ansaugsystem und die Brennkammer eingeleiteten Kraftstoff als ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases bezeichnet wird, ist das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mager. Außerdem wird NO in der Brennkammer erzeugt und daher enthält das Abgas NO. Außerdem enthält der Kraft­ stoff Schwefel S, und Schwefel S reagiert mit dem Sauerstoff in der Brennkammer, wo­ durch SO2 gebildet wird. Demgemäß strömt das Abgas, das überschüssigen Sauerstoff, NO und SO2 enthält, in die Seite des Teilchenfilters 70, in der das Abgas nach aufwärts strömt. In a diesel engine, the combustion usually takes place under a condition of excess air and therefore the exhaust gas contains a large amount of excess air. That is, when the ratio of the air to the fuel introduced into the intake system and the combustion chamber is referred to as an air / fuel ratio of the exhaust gas, the air / fuel ratio is lean. In addition, NO is generated in the combustion chamber and therefore the exhaust gas contains NO. In addition, the fuel contains sulfur S, and sulfur S reacts with the oxygen in the combustion chamber, where it is formed by SO 2 . Accordingly, the exhaust gas containing excess oxygen, NO and SO 2 flows into the side of the particle filter 70 in which the exhaust gas flows upward.

Die Fig. 23(A) und 23(B) sind vergrößerte Ansichten, die die Oberfläche des Teilchenfilters 70, mit der das Abgas in Kontakt kommt, schematisch darstellen. In den Fig. 23(A) und 23(B) bezeichnet die Bezugszahl 60 ein Platin-Pt-Teilchen und 61 be­ zeichnet das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff, das Kalium K enthält.The Fig. 23 (A) and 23 (B) are enlarged views illustrating the surface of the particulate filter 70 with which the exhaust gas comes into contact, schematically. In FIGS. 23 (A) and 23 (B), reference numeral 60 denotes a platinum Pt particles and 61 be distinguished, the releasing agent for active oxygen, potassium K contains.

Wie vorstehend beschrieben, enthält das Abgas eine große Menge an über­ schüssigem Sauerstoff. Wenn das Abgas in Kontakt mit der Abgas-Kontaktoberfläche des Teilchenfilters kommt, haftet Sauerstoff O2 auf der Platin(Pt)-Oberfläche in Form von O2 - oder O2-, wie in Fig. 23(A) gezeigt. Andererseits reagiert NO im Abgas auf der Oberfläche von Platin Pt mit O2 - oder O2-, wodurch NO2(2NO + O2 → 2NO2) erzeugt wird. Als nächstes wird ein Teil des erzeugten NO2 im Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 absorbiert, während es auf dem Platin Pt oxidiert wird, und diffundiert in Form des Salpetersäureions NO3 - in das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61, während es mit Kalium K kombiniert wird, wodurch Kaliumnitrat KNO3 gebildet wird, wie in Fig. 23(A) gezeigt. Daher wird in dieser Ausführungsform NOx, das im Abgas enthalten ist, im Teilchenfilter 70 absorbiert, und die Menge davon, die in die Atmo­ sphäre abgegeben wird, kann verringert werden, das heißt, das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff dient auch als NOx-Absorptionsmittel.As described above, the exhaust gas contains a large amount of excess oxygen. When the exhaust gas comes into contact with the exhaust gas contact surface of the particulate filter, oxygen O 2 adheres on the platinum (Pt) surface in the form of O 2 - or O 2-, as shown in Figure 23 (A).. On the other hand, NO in the exhaust gas reacts on the surface of platinum Pt with O 2 - or O 2- , whereby NO 2 (2NO + O 2 → 2NO 2 ) is generated. Next, part of the NO 2 generated is absorbed in the active oxygen release agent 61 while being oxidized on the platinum Pt and diffuses into the active oxygen release agent 61 in the form of the nitric acid ion NO 3 - while being combined with potassium K. , thereby forming potassium nitrate KNO 3 as shown in Fig. 23 (A). Therefore, in this embodiment, NO x contained in the exhaust gas is absorbed in the particulate filter 70 , and the amount thereof released into the atmosphere can be reduced, that is, the active oxygen release agent also serves as NO x - absorbent.

Außerdem enthält das Abgas SO2, wie vorstehend beschrieben, und SO2 wird ebenfalls aufgrund eines Mechanismus, der dem des NO-Falles ähnelt, im Freisetzungs­ mittel für aktiven Sauerstoff 61 absorbiert. Das heißt, wie vorstehend beschrieben, haftet Sauerstoff O2 in Form von O2 - oder O2- an der Oberfläche von Platin (Pt), und SO3 im Abgas reagiert mit O2 - oder O2- an der Oberfläche von Platin (Pt), wodurch SO3 erzeugt wird. Als nächstes wird ein Teil des erzeugten SO3 im Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 absorbiert, während es auf dem Platin Pt oxidiert wird, und diffundiert in Form des Schwefelsäureions SO4 2- in das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61, während es mit Kalium K kombiniert wird, wodurch Kaliumsulfat K2SO4 - gebildet wird. Daher werden Kaliumnitrat KNO3 und Kaliumsulfat K2SO4 im Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 erzeugt. In addition, the exhaust gas contains SO 2 as described above, and SO 2 is also absorbed in the active oxygen release agent 61 due to a mechanism similar to that of the NO case. That is, as described above, oxygen O 2 in the form of O 2 - or O 2- adheres to the surface of platinum (Pt), and SO 3 in the exhaust gas reacts with O 2 - or O 2- on the surface of platinum ( Pt), producing SO 3 . Next, part of the generated SO 3 is absorbed in the active oxygen release agent 61 while being oxidized on the platinum Pt, and diffuses into the active oxygen release agent 61 in the form of the sulfuric acid ion SO 4 2- while combining it with potassium K. is, whereby potassium sulfate K 2 SO 4 - is formed. Therefore, potassium nitrate KNO 3 and potassium sulfate K 2 SO 4 are generated in the active oxygen release agent 61 .

Die Teilchen im Abgas haften an der Oberfläche des Freisetzungsmittels für aktiven Sauerstoff 61, das auf dem Teilchenfilter 70 aufliegt, wie bei 62 in Fig. 23(B) gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Sauerstoffkonzentration an der Oberfläche des Freisetzungsmittels für aktiven Sauerstoff 61, mit dem das Teilchen 62 in Kontakt steht, ab. Da die Sauerstoffkonzentration abfällt, entsteht ein Unterschied in der Konzentration zum Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61, das eine hohe Sauerstoffkonzentration aufweist, und daher neigt Sauerstoff im Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 dazu, an die Oberfläche des Freisetzungsmittels für aktiven Sauerstoff 61 zu wandern, mit dem das Teilchen 62 in Kontakt steht. Infolgedessen wird Kaliumnitrat KNO3, das im Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 erzeugt wurde, zu Kalium K, Sauer­ stoff O und NO abgebaut, wobei Sauerstoff O an die Oberfläche des Freisetzungsmittels für aktiven Sauerstoff 61 wandert, mit dem das Teilchen 62 in Kontakt steht, und NO wird vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 nach außen emittiert. Nach außen emittiertes NO wird auf Platin (Pt) an der Seite des Abwärtsstroms oxidiert und wird wiederum im Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 absorbiert.The particles in the exhaust gas adhere to the surface of the active oxygen release agent 61 that rests on the particle filter 70 , as shown at 62 in FIG. 23 (B). At this time, the oxygen concentration on the surface of the active oxygen release agent 61 with which the particle 62 is in contact drops. Since the concentration of oxygen falls, a difference arises in the concentration of the release agent for active oxygen 61 having a high oxygen concentration, and therefore tends oxygen release agent for active oxygen 61 to migrate to the surface of the release agent for active oxygen 61, with the particle 62 is in contact. As a result, potassium nitrate KNO 3 generated in the active oxygen release agent 61 is broken down to potassium K, oxygen O and NO, with oxygen O migrating to the surface of the active oxygen release agent 61 with which the particle 62 is in contact. and NO is emitted to the outside by the active oxygen release agent 61 . Outwardly emitted NO is oxidized to platinum (Pt) on the side of the downward flow and is in turn absorbed in the active oxygen release agent 61 .

Zu diesem Zeitpunkt wird außerdem auch Kaliumsulfat K2SO4, das im Frei­ setzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 erzeugt wurde, zu Kalium K, Sauerstoff O und SO2 abgebaut, wobei Sauerstoff O an die Oberfläche des Freisetzungsmittels für aktiven Sauerstoff 61 wandert, mit dem das Teilchen 62 in Kontakt steht, und SO2 wird vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff nach außen emittiert. Nach außen emittiertes SO2 wird auf Platin Pt an der Seite des Abwärtsstroms oxidiert und wird wieder im Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 absorbiert. Hier ist das Kaliumsulfat K2SO4 jedoch stabil und setzt weniger aktiven Sauerstoff frei als Kaliumnitrat KNO3.At this time, potassium sulfate K 2 SO 4 , which was generated in the active oxygen release agent 61, is also broken down to potassium K, oxygen O and SO 2 , with oxygen O migrating to the surface of the active oxygen release agent 61 with which particle 62 is in contact and SO 2 is emitted to the outside by the active oxygen release agent. Externally emitted SO 2 is oxidized on platinum Pt on the side of the downward flow and is again absorbed in the active oxygen release agent 61 . Here, however, the potassium sulfate K 2 SO 4 is stable and releases less active oxygen than potassium nitrate KNO 3 .

Andererseits handelt es sich bei dem Sauerstoff O, der zur Oberfläche des Frei­ setzungsmittels für aktiven Sauerstoff 61 wandert, mit der das Teilchen 62 in Kontakt steht, um einen, der aus solchen Verbindungen wie Kaliumnitrat KNO3 oder Kalium­ sulfat K2SO4 abgebaut wurde. Sauerstoff O, der aus der Verbindung abgebaut wurde, weist einen hohen Grad an Energie auf und zeigt eine sehr hohe Aktivität. Daher handelt es sich bei dem Sauerstoff, der an die Oberfläche des Freisetzungsmittels für aktiven Sauerstoff 61 wandert, mit dem das Teilchen 62 in Kontakt steht, um aktiven Sauer­ stoff O. Sobald es in Kontakt mit aktivem Sauerstoff O kommt, wird das Teilchen 62 oxidiert, ohne kurzzeitig, beispielsweise einige Minuten oder einige zehn Minuten lang, eine Leuchtflamme zu erzeugen. Außerdem wird aktiver Sauerstoff zum Oxidieren des Teilchens 62 auch freigesetzt, wenn NO und SO2 im Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 absorbiert sind. Das heißt, man kann davon ausgehen, daß NOx in das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 in Form von Salpetersäureionen NO3 - diffundiert, während es mit Sauerstoffatomen kombiniert wird und von einem Sauer­ stoffatom getrennt wird, und währenddessen wird aktiver Sauerstoff erzeugt. Die Teil­ chen 62 werden ebenfalls durch diesen aktiven Sauerstoff oxidiert. Außerdem werden die Teilchen, die am Teilchenfilter 70 haften, nicht nur durch aktiven Sauerstoff oxi­ diert, sondern auch durch Sauerstoff, der im Abgas enthalten ist.On the other hand, the oxygen O which migrates to the surface of the active oxygen release agent 61 with which the particle 62 is in contact is one which has been broken down from such compounds as potassium nitrate KNO 3 or potassium sulfate K 2 SO 4 , Oxygen O that has been broken down from the compound has a high degree of energy and shows a very high activity. Therefore, the oxygen that migrates to the surface of the active oxygen release agent 61 with which the particle 62 is in contact is active oxygen O. As soon as it comes into contact with active oxygen O, the particle 62 is oxidized without generating a flare for a short time, for example a few minutes or a few tens of minutes. In addition, active oxygen for oxidizing the particle 62 is also released when NO and SO 2 are absorbed in the active oxygen release agent 61 . That is, NO x can be expected to diffuse into the active oxygen release agent 61 in the form of nitric acid ions NO 3 - while being combined with oxygen atoms and being separated from an oxygen atom, and while active oxygen is being generated. Particles 62 are also oxidized by this active oxygen. In addition, the particles adhering to the particle filter 70 are oxidized not only by active oxygen but also by oxygen contained in the exhaust gas.

Je höher die Temperatur des Teilchenfilters wird, desto mehr werden das Platin Pt und das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 aktiviert. Je höher daher die Temperatur des Teilchenfilters wird, desto größer wird die Menge des aktiven Sauer­ stoffs O, der vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 freigesetzt wird, pro Zeiteinheit. Je höher außerdem die Temperatur der Teilchen ist, desto leichter werden die Teilchen natürlich oxidiert. Daher erhöht sich die Teilchenmenge, die pro Zeit­ einheit ohne Erzeugung einer Leuchtflamme auf dem Teilchenfilter oxidiert und be­ seitigt werden kann, wobei gleichzeitig ein Anstieg der Temperatur des Teilchenfilters stattfindet.The higher the temperature of the particle filter becomes, the more the platinum Pt and the active oxygen release agent 61 are activated. Therefore, the higher the temperature of the particle filter becomes, the larger the amount of the active oxygen O released by the active oxygen release agent 61 per unit time. In addition, the higher the temperature of the particles, the easier the particles are naturally oxidized. Therefore, the amount of particles increases, which can be oxidized and eliminated per unit time without generating a luminous flame on the particle filter, with an increase in the temperature of the particle filter taking place at the same time.

Die durchgehende Linie in Fig. 24 zeigt die Teilchenmenge (G), die pro Zeit­ einheit oxidiert und beseitigt werden kann, ohne eine Leuchtflamme zu erzeugen. In Fig. 24 stellt die Abszisse die Temperatur TF des Teilchenfilters dar. Hier zeigt Fig. 24 den Fall, daß die Zeiteinheit 1 Sekunde beträgt, das heißt, die Teilchenmenge (G), die pro 1 Sekunde oxidiert und beseitigt werden kann. Es können jedoch beliebige Zeiten, wie 1 Minute, 10 Minuten oder dergleichen, als Zeiteinheit gewählt werden. Beispiels­ weise stellt in dem Fall, wenn 10 Minuten als Zeiteinheit verwendet werden, die Teilchenmenge (G), die pro Zeiteinheit oxidiert und beseitigt werden kann, die Teilchenmenge (G) dar, die pro 10 Minuten oxidiert und beseitigt werden kann. Im gleichen Fall erhöht sich die Teilchenmenge (G), die ohne Erzeugung einer Leucht­ flamme oxidiert und beseitigt werden kann, wenn die Temperatur des Teilchenfilters 70 ansteigt, wie in Fig. 24 gezeigt. Die Teilchenmenge, die aus der Brennkammer pro Zeit­ einheit emittiert wird, wird als Menge der emittierten Teilchen (M) bezeichnet. Wenn die Menge der emittierten Teilchen (M) kleiner ist als die Teilchenmenge (G), die oxidiert und beseitigt werden kann, wenn beispielsweise die Menge an emittierten Teil­ chen (M) pro 1 Sekunde kleiner ist als die Teilchenmenge (G), die pro 1 Sekunde oxi­ diert und beseitigt werden kann, oder die Menge der emittierten Teilchen (M) pro 10 Minuten kleiner ist als die Teilchenmenge (G), die pro 10 Minuten oxidiert und beseitigt werden kann, das heißt, im Bereich (I) von Fig. 24 liegt, werden die Teilchen, die aus der Brennkammer emittiert werden, alle nacheinander oxidiert und beseitigt, ohne für kurze Zeit auf dem Teilchenfilter eine Leuchtflamme zu erzeugen.The solid line in Fig. 24 shows the amount of particles (G) that can be oxidized and removed per unit time without generating a glowing flame. In Fig. 24, the abscissa represents the temperature TF of the particle filter. Here, Fig. 24 shows the case that the time unit is 1 second, that is, the amount of particles (G) that can be oxidized and removed per 1 second. However, any time, such as 1 minute, 10 minutes or the like, can be selected as the time unit. For example, in the case where 10 minutes is used as the unit of time, the amount of particles (G) that can be oxidized and removed per unit of time represents the amount of particles (G) that can be oxidized and removed per 10 minutes. In the same case, the amount of particles (G) that can be oxidized and eliminated without generating a luminous flame increases as the temperature of the particle filter 70 increases, as shown in FIG. 24. The amount of particles emitted from the combustion chamber per unit time is called the amount of the emitted particles (M). If the amount of particles (M) emitted is less than the amount of particles (G) that can be oxidized and disposed of, for example, the amount of particles (M) emitted per 1 second is less than the amount of particles (G) per 1 second can be oxidized and removed, or the amount of particles (M) emitted per 10 minutes is less than the amount of particles (G) that can be oxidized and removed per 10 minutes, i.e. in area (I) of Fig . 24 is located, the particles that are emitted from the combustion chamber, all oxidized sequentially and removed, without producing for a short time on the particulate filter a luminous flame.

Wenn andererseits die Menge an emittierten Teilchen (M) größer ist als die Teilchenmenge (G), die oxidiert und beseitigt werden kann, das heißt, im Bereich (II) von Fig. 24 liegt, reicht die Menge an aktivem Sauerstoff nicht aus, um alle Teilchen nacheinander zu oxidieren und zu beseitigen. Die Fig. 25(A) bis (C) zeigen, wie die Teilchen in einem solchen Fall oxidiert werden.On the other hand, if the amount of particles (M) emitted is larger than the amount of particles (G) that can be oxidized and disposed of, that is, in the area (II) of Fig. 24, the amount of active oxygen is not sufficient to oxidize and remove all particles one after the other. The Fig. 25 (A) to (C) show how the particles are oxidized in such a case.

Das heißt, in dem Fall, wenn die Menge an aktivem Sauerstoff nicht ausreicht, um alle Teilchen zu oxidieren, wird, wenn die Teilchen 62 am Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 62 haften, nur ein Teil der Teilchen oxidiert, wie in Fig. 25(A) gezeigt, und der andere Teil der Teilchen, der nicht ausreichen oxidiert wurde, verbleibt auf der Oberfläche des Teilchenfilters, an der das Abgas aufwärts strömt. Wenn der Zustand des Mangels an aktivem Sauerstoff anhält, verbleibt nacheinander ein Teil der Teilchen, die nicht oxidiert wurden, auf der Oberfläche des Teilchenfilters, an der das Abgas aufwärts strömt. Infolgedessen wird die Oberfläche des Teilchenfilters, an der das Abgas aufwärts strömt, mit den zurückgebliebenen Teichen 63 bedeckt, wie in Fig. 25(B) gezeigt. That is, to oxidize in the case where the amount of active oxygen is not sufficient for all the particles, when the particles 62 adhere to the releasing agent for active oxygen 62, only a part of the particles is oxidized, as shown in Fig. 25 (A ), and the other part of the particle that has not been sufficiently oxidized remains on the surface of the particle filter on which the exhaust gas flows upward. If the state of the lack of active oxygen persists, a part of the particles that have not been oxidized remain in succession on the surface of the particle filter on which the exhaust gas flows upward. As a result, the surface of the particulate filter where the exhaust gas flows upward is covered with the remaining ponds 63 as shown in Fig. 25 (B).

Die zurückgebliebenen Teilchen 63 wandeln sich allmählich in kohlenstoffhaltige Substanzen um, die kaum oxidiert werden können. Außerdem werden, wenn die Ober­ fläche des Teilchenfilters, an der das Abgas aufwärts strömt, mit den zurückgebliebenen Teilchen 63 bedeckt wird, das Platin (Pt) am Oxidieren von NO und SO2 und das Fei­ setzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 am Freisetzen von aktivem Sauerstoff ge­ hindert. Die zurückgebliebenen Teilchen 63 können allmählich über einen relativ langen Zeitraum hinweg oxidiert werden. Jedoch lagern sich, wie in Fig. 25(C) gezeigt, andere Teilchen 64 eines nach dem anderen an die übrigen Teilchen 63 an, und wenn die angelagerten Teilchen eine Schicht bilden, können diese Teilchen, auch wenn es sich bei ihnen um leicht oxidierbare Teilchen handelt, nicht oxidiert werden, da diese Teilchen vom Platin (Pt) oder vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff getrennt sind. Dem­ gemäß lagern sich allmählich andere Teilchen an diesen Teilchen 64 an. Das heißt, wenn der Zustand, in dem die Menge der emittierten Teilchen (M) größer ist als die Teilchenmenge (G), die oxidiert und beseitigt werden kann, andauert, bilden die abgesetzten Teilchen eine Schicht auf dem Teilchenfilter.The remaining particles 63 are gradually converted into carbon-containing substances that can hardly be oxidized. In addition, when the surface of the particulate filter where the exhaust gas flows upward is covered with the remaining particles 63 , the platinum (Pt) on oxidizing NO and SO 2 and the active oxygen releasing agent 61 become active oxygen release hindered. The remaining particles 63 can be oxidized gradually over a relatively long period of time. However, as shown in Fig. 25 (C), other particles 64 are attached to the remaining particles 63 one by one, and when the attached particles form a layer, these particles may, even if they are easily oxidizable Particle is not oxidized because these particles are separated from the platinum (Pt) or from the active oxygen release agent. Accordingly, other particles gradually accumulate on these particles 64 . That is, if the state in which the amount of the emitted particles (M) is larger than the amount of the particles (G) that can be oxidized and eliminated, the settled particles form a layer on the particle filter.

Daher werden im Bereich (I) von Fig. 24 die Teilchen oxidiert und beseitigt, ohne für eine kurze Zeit eine Leuchtflamme zu bilden, und im Bereich (II) von Fig. 24 bilden die abgesetzten Teilchen eine Schicht auf dem Teilchenfilter. Daher kann das Absetzen von Teilchen auf dem Teilchenfilter verhindert werden, wenn die Beziehung zwischen der Menge an emittierten Teilchen (M) und der Teilchenmenge, die oxidiert und beseitigt werden kann (G), im Bereich (I) liegt. Infolgedessen ändert sich der Druck­ verlust des Abgases im Teilchenfilter kaum und wird bei einem minimalen Druck­ verlustwert gehalten, der nahezu konstant ist. Daher kann die Abnahme der Motorl­ eistung so niedrig wie möglich gehalten werden. Dies wird jedoch nicht immer in die Tat umgesetzt, und die Teilchen können sich auf dem Teilchenfilter absetzen, wenn nichts unternommen wird.Therefore, in the area (I) of Fig. 24, the particles are oxidized and removed without forming a flare for a short time, and in the area (II) of Fig. 24, the deposited particles form a layer on the particle filter. Therefore, the settling of particles on the particle filter can be prevented if the relationship between the amount of emitted particles (M) and the amount of particles that can be oxidized and eliminated (G) is in the range (I). As a result, the pressure loss of the exhaust gas hardly changes in the particle filter and is kept at a minimum pressure loss value that is almost constant. Therefore, the decrease in engine power can be kept as low as possible. However, this is not always done and the particles can settle on the particle filter if nothing is done.

Um zu verhindern, daß die Teilchen sich auf dem Teilchenfilter absetzen, steuert in dieser Ausführungsform die vorstehende Steuerungseinheit 30 den Öffnungsgrad des Ventilgehäuses 71a gemäß eines ersten Ablaufdiagramms, das in Fig. 26 gezeigt ist. Dieses Ablaufdiagramm wird in festgelegten Zeitabständen wiederholt. Bei Stufe 101 wird eine Temperatur (TF) des Teilchenfilters bestimmt. Bei dieser Bestimmung wird ein Temperatursensor auf dem Teilchenfilter angebracht und bestimmt die Temperatur des Teilchenfilters direkt. Außerdem kann die Temperatur des Teilchenfilters in fest­ gelegten Zeitabständen aufgrund der Abgasmenge, die beim Motorstart in den Teilchen­ filter strömt, und seiner Temperatur berechnet werden. Als nächstes wird der momen­ tane Betriebszustand des Motors ermittelt, indem man den Motorbelastungssensor 41, den Kurbelwinkelsensor 42 und dergleichen verwendet. Im Fall des Dieselmotors dieser Ausführungsform wird auch bestimmt, welche der beiden Verbrennungen gewählt wurde. Wenn der Betriebszustand des Motors bestimmt wurde, können die Menge des Abgases, die Temperatur des Abgases, die Sauerstoffkonzentration im Abgas, die Menge der emittierten Teilchen und dergleichen geschätzt werden.In this embodiment, in order to prevent the particles from settling on the particle filter, the above control unit 30 controls the opening degree of the valve housing 71 a according to a first flow chart shown in FIG. 26. This flowchart is repeated at fixed intervals. At step 101 , a temperature (TF) of the particle filter is determined. In this determination, a temperature sensor is attached to the particle filter and determines the temperature of the particle filter directly. In addition, the temperature of the particle filter can be calculated at fixed time intervals based on the amount of exhaust gas that flows into the particle filter when the engine is started and its temperature. Next, the current operating state of the engine is determined by using the engine load sensor 41 , the crank angle sensor 42 and the like. In the case of the diesel engine of this embodiment, it is also determined which of the two combustion modes has been selected. When the operating state of the engine has been determined, the amount of the exhaust gas, the temperature of the exhaust gas, the oxygen concentration in the exhaust gas, the amount of the emitted particles and the like can be estimated.

Als nächstes kann bei Schritt 103 die momentan benötigte Teilchenmenge, die oxidiert und beseitigt werden kann, aufgrund der Sauerstoffkonzentration im Abgas, der Menge der emittierten Teilchen und dergleichen berechnet werden. Außerdem wird die niedrigste Temperatur (TFt) des Teilchenfilters, die bewirkt, daß diese Teilchenmenge oxidiert und beseitigt werden kann, berechnet. Bei Schritt 104 wird der Betrag der Temperaturveränderung (dTF) des Teilchenfilters aufgrund der momentanen Tempera­ tur (TF) des Teilchenfilters, der momentanen Menge des Abgases, der momentanen Temperatur des Abgases und dergleichen berechnet.Next, at step 103, the currently required amount of particles that can be oxidized and disposed of can be calculated based on the oxygen concentration in the exhaust gas, the amount of the emitted particles, and the like. In addition, the lowest temperature (TFt) of the particle filter that causes this amount of particles to be oxidized and removed is calculated. At step 104 , the amount of temperature change (dTF) of the particulate filter is calculated based on the instantaneous temperature (TF) of the particulate filter, the instantaneous amount of the exhaust gas, the instantaneous temperature of the exhaust gas, and the like.

Als nächstes wird bei Schritt 105 der Betrag der Temperaturänderung (dTF) zur momentanen Temperatur (TF) des Teilchenfilters addiert, und es wird bestimmt, ob das Ergebnis größer ist als die niedrigste Temperatur (TFt). Beispielsweise kann, wenn die momentane Temperatur (TF) des Teilchenfilters sehr hoch ist, selbst wenn die momentane Temperatur des Abgases niedriger ist als diese Temperatur (TF), so daß die Temperatur des Teilchenfilters gesenkt wird, das Ergebnis bei Schritt 105 positiv sein. Wenn das Ergebnis bei Schritt 105 positiv ist, treten keine Probleme auf. Demgemäß verbleibt das Ventilgehäuse 71a in einer Absperrstellung und die Routine wird ange­ halten.Next, at step 105, the amount of temperature change (dTF) is added to the current temperature (TF) of the particulate filter and it is determined whether the result is greater than the lowest temperature (TFt). For example, if the instantaneous temperature (TF) of the particulate filter is very high, even if the instantaneous temperature of the exhaust gas is lower than this temperature (TF) so that the temperature of the particulate filter is reduced, the result at step 105 may be positive. If the result at step 105 is positive, no problems arise. Accordingly, the valve housing 71 a remains in a shut-off position and the routine is stopped.

Wenn das Ergebnis bei Schritt 105 jedoch negativ ist und nichts unternommen wird, setzen sich die Teilchen auf dem Teilchenfilter ab und es wird schwierig, sie zu oxidieren und zu beseitigen. Um dies zu verhindern, wird das Abgas dazu gebracht, nicht durch den Teilchenfilter zu strömen, sondern diesen zu umgehen. Bei Schritt 106 wird die Menge des umgeleiteten Abgases berechnet. Die niedrigste Temperatur (TFt) und der Betrag der Temperaturänderung (dTF) bei den Schritten 103 und 104 gelten für den Fall, daß die gesamte Abgasmenge in den Teilchenfilter strömt. Wenn beispiels­ weise nur die Hälfte der Abgasmenge in den Teilchenfilter strömt, nimmt die Menge der emittierten Teilchen (M), d. h. die Teilchenmenge, die in den Teilchenfilter strömt, um die Hälfte ab, und daher kann die benötigte niedrigste Temperatur (TFt) niedriger sein. Wenn außerdem die Temperatur des Abgases niedriger ist als die momentane Temperatur (TF) des Teilchenfilters, wird aus dem Betrag der Temperatur­ änderung (dTF) ein Minuswert. Deren absoluter Wert kann klein gehalten werden. Wenn daher die Temperatur des Abgases niedriger ist als die momentane Tem­ peratur (TF) des Teilchenfilters und das Ergebnis bei Schritt 105 ohne eine große Differenz negativ ist, wird das Ventilgehäuse bis zu einem geeigneten Öffnungsgrad zwischen der momentanen Absperrposition und der Mittelposition von Schritt 107 be­ wegt. Somit wird nur die Abgasmenge, die bei Schritt 106 berechnet wurde, veranlaßt, den Teilchenfilter zu umgehen, und das Absetzen von Teilchen auf diesem wird ver­ hindert.However, if the result at step 105 is negative and nothing is done, the particles settle on the particle filter and become difficult to oxidize and remove. To prevent this, the exhaust gas is caused not to flow through the particle filter, but to bypass it. At step 106 , the amount of redirected exhaust gas is calculated. The lowest temperature (TFt) and the amount of temperature change (dTF) at steps 103 and 104 apply in the event that the total amount of exhaust gas flows into the particle filter. For example, if only half the amount of exhaust gas flows into the particle filter, the amount of emitted particles (M), ie the amount of particles flowing into the particle filter, decreases by half, and therefore the required lowest temperature (TFt) may be lower , In addition, if the temperature of the exhaust gas is lower than the current temperature (TF) of the particle filter, the amount of the temperature change (dTF) becomes a minus value. Their absolute value can be kept small. Therefore, if the temperature of the exhaust gas is lower than the current temperature (TF) of the particulate filter and the result at step 105 is negative without a large difference, the valve housing will be opened to an appropriate degree between the current shut-off position and the central position of step 107 moved. Thus, only the amount of exhaust gas calculated at step 106 is caused to bypass the particulate filter and particulate matter is prevented from settling thereon.

Natürlich wird, wenn die Temperatur des Abgases sehr niedrig ist, das Ventil­ gehäuse 71a in die Mittelstellung bewegt, um ein Absinken der Temperatur des Teilchenfilters zu verhindern, und daher wird das gesamte Abgas veranlaßt, den Teilchenfilter zu umgehen. Übrigens ist die momentan benötigte Teilchenmenge, die bei Schritt 103 oxidiert und beseitigt werden kann, nicht immer gleich der momentanen Menge von emittierten Teilchen. Wenn beispielsweise während eines Abbremsens des Motors und dergleichen kein Kraftstoff mehr zugeführt wird, wird die Menge der emittierten Teilchen praktisch Null. Wenn jedoch zu diesem Zeitpunkt die benötigte Teilchenmenge, die oxidiert und beseitigt werden kann, Null wird und die niedrigste Temperatur (TFt) unter 100°C sinkt (siehe Fig. 24), so daß die Temperatur des Teilchenfilters tatsächlich unter 100°C sinkt, kann die Temperatur des Teilchenfilters bei der nächsten Motorbeschleunigung nicht sofort steigen, und daher können nicht alle Teilchen oxidiert werden. Demgemäß ist es bevorzugt, daß die benötigte Teilchen­ menge, die oxidiert und beseitigt werden kann, immer über einer festgelegten Menge liegt, das heißt, die niedrigste Temperatur (TFt) des Teilchenfilters nicht unter beispiels­ weise 200°C sinkt.Of course, when the temperature of the exhaust gas is very low, the valve housing 71 a is moved to the central position to prevent the temperature of the particle filter from falling, and therefore the entire exhaust gas is caused to bypass the particle filter. Incidentally, the amount of particles currently required that can be oxidized and eliminated at step 103 is not always the same as the current amount of particles emitted. For example, when fuel is no longer supplied during engine braking and the like, the amount of the emitted particles becomes practically zero. However, at this time, if the required amount of particles that can be oxidized and disposed of becomes zero and the lowest temperature (TFt) drops below 100 ° C (see Fig. 24), so that the temperature of the particle filter actually drops below 100 ° C, the temperature of the particle filter cannot immediately rise the next time the engine accelerates, and therefore not all particles can be oxidized. Accordingly, it is preferred that the required amount of particles that can be oxidized and removed is always above a predetermined amount, that is, the lowest temperature (TFt) of the particle filter does not drop below, for example, 200 ° C.

Übrigens steigt abhängig vom Betriebszustand des Motors die Menge der emittierten Teilchen an, und damit ist das Ergebnis bei Schritt 105 negativ. Zu diesem Zeitpunkt kann, wenn ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Teilchenfilter zu um­ gehen, die Menge der emittierten Teilchen, d. h. die Menge der Teilchen, die in den Teilchenfilter strömt, reduziert werden, und damit kann das Absetzen von Teilchen auf dem Teilchenfilter verhindert werden.Incidentally, the amount of the emitted particles increases depending on the operating state of the engine, and thus the result at step 105 is negative. At this time, if a part of the exhaust gas is caused to bypass the particle filter, the amount of the emitted particles, that is, the amount of the particles flowing into the particle filter, can be reduced, and thus the settling of particles on the particle filter be prevented.

Fig. 27 ist ein zweites Ablaufschema, das anstelle des ersten Ablaufschemas aus­ geführt wird, um das Absetzen von Teilchen auf dem Teilchenfilter zu verhindern. Dies wird nachstehend erklärt. Dieses Ablaufschema wird in festgelegten Zeitabständen wiederholt. Zuerst wird bei Schritt 201 bestimmt, ob die momentane Menge des ein­ gespritzten Kraftstoffs (TAU) kleiner ist als die festgelegte Menge (TAU1). Wenn das Ergebnis negativ ist, ist die Menge an eingespritztem Kraftstoff (TAU) relativ groß und daher steigt die Temperatur des Abgases. Daher wird, da die Temperatur des Teilchen­ filters nicht stark sinkt, das Ventilgehäuse 71a in einer Absperrposition gehalten und die Routine wird abgebrochen. Fig. 27 is a second flowchart that is used in place of the first flowchart to prevent particles from settling on the particle filter. This is explained below. This flowchart is repeated at fixed intervals. First, at step 201, it is determined whether the current quantity of injected fuel (TAU) is less than the specified quantity (TAU1). If the result is negative, the amount of fuel injected (TAU) is relatively large and therefore the temperature of the exhaust gas rises. Therefore, since the temperature of the particle filter does not drop much, the valve housing 71 a is kept in a shut-off position and the routine is terminated.

Andererseits sinkt, wenn das Ergebnis von Schritt 201 negativ ist, die Temperatur des Abgases unter eine festgelegte Temperatur. Wenn das gesamte Abgas durch den Teilchenfilter strömt, sinkt daher die Temperatur des Teilchenfilters beträchtlich und daher nimmt die Teilchenmenge, die oxidiert und beseitigt werden kann, beträchtlich ab. Demgemäß wird die Menge des umgeleiteten Abgases so berechnet, daß, je niedriger die Temperatur des Abgases ist, oder je kleiner die Menge an eingespritztem Kraftstoff ist, desto größer die Menge an Abgas ist, die nicht durch den Teilchenfilter strömt, sondern diesen umgeht. Bei Schritt 203 wird der Öffnungsgrad des Ventil­ gehäuses 71a zwischen einer Absperrposition und der Mittelposition aufgrund dieser Menge des umgeleiteten Gases eingestellt.On the other hand, if the result of step 201 is negative, the temperature of the exhaust gas drops below a predetermined temperature. Therefore, when all of the exhaust gas flows through the particulate filter, the temperature of the particulate filter drops considerably, and therefore the amount of particulate that can be oxidized and removed decreases significantly. Accordingly, the amount of the bypassed exhaust gas is calculated so that the lower the temperature of the exhaust gas or the smaller the amount of fuel injected, the larger the amount of exhaust gas that does not flow through the particle filter but bypasses it. At step 203 , the degree of opening of the valve housing 71 a between a shut-off position and the middle position is set based on this amount of the diverted gas.

Daher wird beispielsweise während einer Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr, bei der die Temperatur des Abgases sehr niedrig wird, das gesamte Abgas veranlaßt, den Teilchenfilter zu umgehen. Wenn die Temperatur des Abgases nicht sehr niedrig ist, wird ein Teil des Abgases veranlaßt, den Teilchenfilter zu umgehen. Demgemäß wird verhindert, daß die Temperatur des Teilchenfilters stark absinkt, und daher bleibt die Teilchenmenge, die auf dem Teilchenfilter oxidiert und beseitigt werden kann, relativ hoch und ein Absetzen von Teilchen auf dem Teilchenfilter kann verhindert werden.Therefore, for example during an interruption of the fuel supply, at which makes the temperature of the exhaust gas very low, causes all of the exhaust gas to Bypass particle filter. If the temperature of the exhaust gas is not very low, some of the exhaust gas is caused to bypass the particle filter. Accordingly prevents the temperature of the particle filter from dropping sharply, and therefore the Amount of particles that can be oxidized and eliminated on the particle filter, relative high and particle settling on the particle filter can be prevented.

Natürlich kann in diesem Ablaufschema, wenn das Ergebnis bei Schritt 201 negativ ist, das gesamte Abgas veranlaßt werden, den Teilchenfilter zu umgehen, um ein Absenken der Temperatur des Teilchenfilters mit Gewißheit zu verhindern. Die Steuerung dieses Ablaufschemas ist weniger präzise als die des ersten Ablaufschemas. Sie ist jedoch sehr einfach und erfordert keine komplizierten Berechnungen. Außerdem kann bei Schritt 201 bestimmt werden, ob der Fahrer das Gaspedal niederdrückt, anstatt die Menge des eingespritzten Kraftstoffs zu bestimmen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr ausgeführt, so daß das gesamte Abgas veranlaßt werden kann, den Teilchenfilter zu umgehen. Außerdem wird beispielsweise bestimmt, ob der Fahrer das Gaspedal während des Anhaltens des Wagens losläßt und sich der Motor zu diesem Zeitpunkt im Leerlauf befindet, so daß die Menge an eingespritztem Kraftstoff niedrig ist. Daher kann das gesamte oder ein Teil des Abgases veranlaßt werden, den Teilchenfilter zu umgehen.Of course, in this flowchart, if the result at step 201 is negative, all of the exhaust gas can be made to bypass the particulate filter to prevent the temperature of the particulate filter from lowering with certainty. The control of this flow chart is less precise than that of the first flow chart. However, it is very simple and does not require complicated calculations. In addition, it may be determined at step 201 whether the driver depresses the accelerator pedal instead of determining the amount of fuel injected. At this time, the fuel supply is cut off so that all of the exhaust gas can be caused to bypass the particulate filter. It is also determined, for example, whether the driver releases the accelerator pedal while the car is stopped and the engine is idling at this time, so that the amount of fuel injected is low. Therefore, all or part of the exhaust gas can be caused to bypass the particle filter.

Wenn das Abgas vom ersten oder zweiten Ablaufschema veranlaßt wird, den Teilchenfilter zu umgehen, setzen, falls die Teilchen auf der Trennwand des Teilchenfilters zurückbleiben, sich keine anderen Teilchen auf den zurückgebliebenen Teilchen ab, da das Abgas umgeleitet wird. Daher können die zurückgebliebenen Teilchen von aktivem Sauerstoff, der vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff an der Trenn­ wand freigesetzt wird, allmählich oxidiert und beseitigt werden. Die Menge an aktivem Sauerstoff, die vom aktiven Sauerstoff freigesetzt wird, ist begrenzt und daher kann das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff nach dem Freisetzen von aktivem Sauerstoff, wodurch die Teilchen oxidiert und zu beseitigt werden, nicht erneut aktiven Sauerstoff freisetzen, wenn es keinen Sauerstoff aus der Umgebung absorbiert, wie vorstehend beschrieben. Wenn das gesamte Abgas den Filter umgeht, wird der Umgebung der Teilchenfilter-Trennwand kein neuer Sauerstoff zugeführt und daher wird der ab­ sorbierte und freigesetzte Sauerstoff auf dem Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff aufgrund des Sauerstoffmangels inaktiv. Daher werden die zurückgebliebenen Teilchen möglicherweise nicht vollständig oxidiert und beseitigt. Außerdem können die Teilchen, die keinen Kontakt mit dem Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff auf der Trenn­ wand des Teilchenfilters haben, aufgrund des Sauerstoffmangels nur schwer oxidiert werden. Demgemäß ist es, wenn das Abgas veranlaßt wird, den Teilchenfilter aufgrund des ersten oder zweiten Ablaufschemas zu umgehen, bevorzugt, daß nicht das ganze Abgas veranlaßt wird, den Teilchenfilter zu umgehen, so daß zumindest ein Teil des Abgases durch den Teilchenfilter strömt. Dies muß jedoch nicht immer durchgeführt werden. Somit tritt kein Sauerstoffmangel in der Umgebung der Trennwand des Teilchenfilters auf.If the exhaust gas is caused by the first or second flowchart, the particle filter to bypass, if the particles on the partition of the particle filter  stay behind, no other particles on the remaining particles since the exhaust gas is diverted. Therefore, the remaining particles of active oxygen released from the active oxygen release agent at the separation wall is released, gradually oxidized and eliminated. The amount of active Oxygen released from active oxygen is limited and therefore it can Active oxygen release agent after active oxygen release, whereby the particles are oxidized and removed, not active oxygen again release if it does not absorb ambient oxygen as above described. When all of the exhaust gas bypasses the filter, the environment becomes the Particle filter partition no new oxygen is supplied and therefore the is off sorbed and released oxygen on the active oxygen release agent inactive due to lack of oxygen. Therefore, the particles left behind may not be fully oxidized and disposed of. In addition, the particles, which has no contact with the active oxygen release agent on the separation Wall of the particle filter have oxidized only with difficulty due to the lack of oxygen become. Accordingly, when the exhaust gas is caused, it is due to the particulate filter bypassing the first or second flowchart, preferably not the whole Exhaust gas is caused to bypass the particle filter so that at least part of the Exhaust gas flows through the particle filter. However, this does not always have to be done become. Thus there is no lack of oxygen in the vicinity of the partition of the Particle filter.

Fig. 29 ist eine Draufsicht, die eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Reinigen des Abgases zeigt. Ein Unterschied zur in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung besteht darin, daß die Sauerstoff-Versorgungseinheiten 74a und 74b für die Sauerstoff­ versorgung mit dem ersten Verbindungsabschnitt 72a bzw. mit dem zweiten Ve­ rbindungsabschnitt 74b bereitgestellt werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann, wenn ein Teil des Abgases den Teilchenfilter umgeht, wie vorstehend erwähnt, Sauer­ stoff in einen der Verbindungsabschnitte 72a oder 72b geleitet werden, der sich auf der Seite befindet, wo das Abgas aufwärts strömt. Daher wird der Sauerstoffmangel in der Umgebung der Trennwand des Teilchenfilters mit Sicherheit verhindert und daher können die zurückgebliebenen Teilchen auf der Trennwand des Teilchenfilters mit Sicherheit oxidiert und beseitigt werden, während das Abgas umgeleitet wird. Fig. 29 is a plan view showing a further embodiment of the apparatus for purifying exhaust gas. A difference to the device shown in Fig. 18 is that the oxygen supply units 74 a and 74 b for the oxygen supply with the first connection section 72 a and with the second connection section 74 b are provided. According to this embodiment, if a part of the exhaust gas bypasses the particle filter, as mentioned above, oxygen can be passed into one of the connecting portions 72 a or 72 b, which is on the side where the exhaust gas flows upward. Therefore, the lack of oxygen in the vicinity of the partition of the particulate filter is surely prevented, and therefore the remaining particles on the partition of the particulate filter can be oxidized and removed with certainty while the exhaust gas is bypassed.

Fig. 30 ist eine Draufsicht, die eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Reinigen des Abgases zeigt. Ein Unterschied zu der in Fig. 18 gezeigten Vor­ richtung besteht darin, daß die Reduzierungsmittel-Versorgungseinheiten 75a und 75b, die ein Reduzierungsmittel, wie Kraftstoff, in einen großen Bereich zu beiden Seiten des Teilchenfilters leiten können, bereitgestellt werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann, wenn ein Teil des Abgases durch den Teilchenfilter strömt, wie vorstehend er­ wähnt, das Reduzierungsmittel zu der Seite des Teilchenfilters geleitet werden, wo das Abgas eingesaugt wird. Daher wird das zugeführte Reduktionsmittel durch den Oxidationskatalysator Platin (Pt), der auf der Trennwand des Teilchenfilters aufliegt, ohne Sauerstoffmangel ausreichend verbrannt. Die Verbrennungswärme daraus erhöht nicht nur die Temperatur in Abgas-Einlaßbereich des Teilchenfilters, sondern auch die Temperatur in Abgas-Auslaßbereich mit dem hindurchströmenden Abgas. Daher wird die Temperatur des ganzen Teilchenfilters erhöht, so daß die Teilchenmenge, die an der Trennwand des Teilchenfilters oxidiert und beseitigt werden kann, und damit die auf der Trennwand des Teilchenfilters zurückgebliebenen Teilchen mit Sicherheit oxidiert und beseitigt werden können, während das Abgas umgeleitet wird. In dieser Ausführungs­ form leiten die Reduzierungsmittel-Versorgungseinheiten das Reduzierungsmittel direkt in den Teilchenfilter, und daher wird kein überflüssiges Reduzierungsmittel, das an der Innenwand der Verbindungsabschnitte 72a, 72b und dergleichen haftet, zugeführt, und die Menge des Reduzierungsmittels kann auf ein Minimum beschränkt werden. Fig. 30 is a plan view showing another embodiment of the exhaust gas purifying device. A difference from the device shown in Fig. 18 is that the reducing agent supply units 75 a and 75 b, which can direct a reducing agent such as fuel into a large area on both sides of the particle filter, are provided. According to this embodiment, when a part of the exhaust gas flows through the particulate filter as mentioned above, the reducing agent can be directed to the side of the particulate filter where the exhaust gas is sucked in. Therefore, the supplied reducing agent is sufficiently burned by the oxidation catalyst platinum (Pt), which rests on the partition of the particle filter, without a lack of oxygen. The heat of combustion therefrom not only increases the temperature in the exhaust gas inlet area of the particle filter, but also the temperature in the exhaust gas outlet area with the exhaust gas flowing through. Therefore, the temperature of the whole particle filter is raised so that the amount of particles that can be oxidized and removed at the partition of the particle filter and thus the particles remaining on the partition of the particle filter can be oxidized and removed with certainty while the exhaust gas is bypassed. In this embodiment, the reducing agent supply units feed the reducing agent directly into the particulate filter, and therefore, no unnecessary reducing agent adhered to the inner wall of the connecting portions 72 a, 72 b and the like is supplied, and the amount of the reducing agent can be minimized become.

Außerdem wird im ersten und zweiten Ablaufschema das Abgas, das nicht durch den Teilchenfilter strömt, zeitweise in die Atmosphäre abgegeben. Zu dieser Zeit ist jedoch im ersten Ablaufschema, außer wenn die Menge der emittierten Teilchen beim spezifischen Motorbetriebszustand groß ist, die Temperatur des Abgases üblicherweise niedrig, d. h. die Menge an eingespritztem Kraftstoff ist niedrig und die Menge an emittierten Teilchen ist niedrig. Daher treten keine großen Probleme auf. In addition, in the first and second flowchart, the exhaust gas that is not by the particle filter flows, temporarily released into the atmosphere. Is at that time however, in the first flow chart, except when the amount of particles emitted at specific engine operating condition is large, the temperature of the exhaust gas usually low, d. H. the amount of fuel injected is low and the amount of emitted particles is low. Therefore, there are no big problems.  

Übrigens kollidieren im Teilchenfilter vom Wandstromtyp, der in dieser Aus­ führungsform verwendet wird, die Teilchen mit der Oberfläche der Trennwand 54, an der das Abgas aufwärts strömt, und mit der dem Abgas entgegengesetzten Oberfläche in den Poren darin, d. h. mit einer der Einfangflächen der Trennwand 54, und werden dort festgehalten. Wenn die Menge des aktiven Sauerstoffs, die von einer der Einfangflächen freigesetzt wird, für die zurückgehaltenen Teilchen nicht ausreicht, werden nicht alle zurückgehaltenen Teilchen oxidiert und beseitigt, und ein Teil bleibt zurück. Obwohl gemäß dem ersten und zweiten Ablaufschema solche zurückbleibenden Teilchen kaum erzeugt werden, können Teilchen aus irgendeinem Grund auf einer der Einfangflächen der Trennwand zurückbleiben, wie in Fig. 28(A) gezeigt. Das Ventilgehäuse 71a im Umschaltabschnitt 71 kann sich in einer der beiden Absperrstellungen befinden und daher können die Seite des Teilchenfilters, an der das Abgas aufwärts strömt, und die Seite, an der das Abgas abwärts strömt, gewechselt werden. Daher können, wenn das Ventilgehäuse 71a in eine andere Absperrposition wechselt, nachdem das Ventilgehäuse 71a aus einer der Absperrstellungen in die Nähe der Mittelstellung gebracht wurde, die zurückgebliebenen Teilchen und die abgesetzten Teilchen oxidiert und entfernt werden.Incidentally, in the wall-flow type particle filter used in this embodiment, the particles collide with the surface of the partition wall 54 where the exhaust gas flows upward and with the surface opposite to the exhaust gas in the pores therein, that is, with one of the trapping surfaces of the partition wall 54 , and are held there. If the amount of active oxygen released from one of the trapping areas is insufficient for the retained particles, all of the retained particles will not be oxidized and removed and some will remain. Although such residual particles are hardly generated according to the first and second flowcharts, particles may remain on one of the trapping surfaces of the partition wall for some reason, as shown in Fig. 28 (A). The valve housing 71 a in the switching section 71 can be in one of the two shut-off positions and therefore the side of the particle filter on which the exhaust gas flows upwards and the side on which the exhaust gas flows downwards can be changed. Therefore, if the valve housing 71 a changes to a different shut-off position after the valve housing 71 a has been moved from one of the shut-off positions to the vicinity of the middle position, the remaining particles and the deposited particles can be oxidized and removed.

Da sich keine anderen Teilchen wieder auf den zurückgebliebenen Teilchen auf einer der Einfangflächen der Trennwand absetzen, da man die Seite des Teilchenfilters, wo das Abgas aufwärts strömt, und die Seite, wo das Abgas abwärts strömt, umkehrt, können die zurückgebliebenen Teilchen allmählich durch aktiven Sauerstoff, der aus einer der Einfangflächen freigesetzt wird, oxidiert und beseitigt werden. Außerdem werden insbesondere die in den Poren in der Trennwand zurückgebliebenen Teilchen leicht durch das in Gegenrichtung strömende Abgas in kleine Stücke zerschlagen, wie in Fig. 28(B) gezeigt, und sie wandern meist durch die Pore hindurch zur Seite des Abwärtsstroms.Since no other particles settle again on the remaining particles on one of the trapping surfaces of the partition, since the side of the particle filter where the exhaust gas flows upward and the side where the exhaust gas flows downward are reversed, the remaining particles can be gradually replaced by active ones Oxygen released from one of the trapping areas is oxidized and removed. In addition, particularly the particles remaining in the pores in the partition wall are easily broken up into small pieces by the exhaust gas flowing in the opposite direction, as shown in Fig. 28 (B), and mostly migrate through the pore to the side of the downward flow.

Demgemäß diffundieren viele der Teilchen, die in kleine Stücke zerschlagen wurden, in die Poren der Trennwand, und sie kommen direkt in Kontakt mit dem Frei­ setzungsmittel für aktiven Sauerstoff, der auf der Porenoberfläche aufliegt, und werden oxidiert und beseitigt. Wenn daher das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff ebenfalls auf den Porenoberflächen in der Trennwand aufliegt, können die zurück­ gebliebenen Teilchen sehr leicht oxidiert und beseitigt werden. An der anderen Einfang­ fläche, die sich nun an der Seite des Aufwärtsstroms befindet, da der Abgasstrom um­ gekehrt wurde, d. h. an der Oberfläche der Trennwand 54, an der das Abgas aufwärts strömt, und an der dem Abgas entgegengesetzten Oberfläche in deren Poren, auf der das Abgas hauptsächlich auftrifft (von der gegenüberliegenden Seite einer der Einfang­ flächen), haften die Teilchen im Abgas erneut und werden durch aktiven Sauerstoff, der vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzt wird, oxidiert und beseitigt. Bei dieser Oxidation wandert ein Teil des aktiven Sauerstoffs, der vom Freisetzungs­ mittel für aktiven Sauerstoff auf der anderen Einfangfläche freigesetzt wurde, mit dem Abgas zur Seite des Abwärtsstroms, und wird dazu gebracht, die Teilchen, die sich trotz der Umkehrung des Abgasstroms immer noch auf einer der Einfangflächen befinden, zu oxid 12647 00070 552 001000280000000200012000285911253600040 0002010114972 00004 12528ieren und zu beseitigen.Accordingly, many of the particles that have been broken up into small pieces diffuse into the pores of the partition wall and come into direct contact with the active oxygen releasing agent which rests on the pore surface, and are oxidized and removed. Therefore, if the active oxygen release agent is also on the pore surfaces in the partition, the remaining particles can be easily oxidized and removed. On the other trapping surface, which is now on the upstream side, since the exhaust gas flow has been reversed, ie on the surface of the partition 54 where the exhaust gas flows upward and on the surface opposite the exhaust gas in its pores which mainly hits the exhaust gas (from the opposite side of one of the trapping surfaces), the particles in the exhaust gas adhere again and are oxidized and removed by active oxygen released by the active oxygen release agent. In this oxidation, a part of the active oxygen released from the active oxygen release agent on the other trapping area migrates with the exhaust gas to the side of the downward flow, and is caused to cause the particles that are still present despite the reversal of the exhaust gas flow one of the trapping areas, oxide 12647 00070 552 001000280000000200012000285911253600040 0002010114972 00004 12528 and remove.

Das heißt, die zurückgebliebenen Teilchen auf einer der Einfangflächen werden nicht nur aktivem Sauerstoff ausgesetzt, der von dieser Einfangfläche freigesetzt wurde, sondern auch dem Rest des aktiven Sauerstoffs, der für das Oxidieren und Beseitigen der Teilchen auf der anderen Einfangfläche verwendet wurde, da der Strom des Abgases umgekehrt wird. Wenn daher die Teilchen zurückgehalten werden, indem man ab­ wechselnd die eine Einfangfläche und die andere Einfangfläche der Trennwand des Teilchenfilters benutzt, um die Seite des Teilchenfilters, an der das Abgas aufwärts strömt, und die Seite, an der das Abgas abwärts strömt, umzukehren, sogar wenn einige Teilchen sich als Schicht auf einer der Einfangflächen des Teilchenfilters absetzen, gelangt, wenn der Abgasstrom umgekehrt wird, aktiver Sauerstoff zu den abgesetzten Teilchen und es lagern sich aufgrund des umgekehrten Abgasstroms keine Teilchen mehr an den abgesetzten Teilchen an, und daher werden die abgesetzten Teilchen allmählich oxidiert und beseitigt, und sie können bis zum nächsten Umkehren des Abgases für eine gewisse Zeit ausreichend oxidiert und beseitigt werden. Natürlich ist durch das abwechselnde Benutzen der einen Einfangfläche und der anderen Einfang­ fläche der Trennwand die Menge an zurückgehaltenen Teilchen auf jeder Einfangfläche kleiner als bei einem Teilchenfilter, bei dem immer die gleiche Einfangfläche die Teilchen einfängt. Dies erleichtert das Oxidieren und Entfernen der zurückgehaltenen Teilchen auf der Einfangfläche.That is, the remaining particles will be on one of the trapping areas not only exposed to active oxygen released from this trapping area, but also the rest of the active oxygen, which is used for the oxidation and removal of the particles on the other trapping area was used because of the flow of the exhaust gas is reversed. Therefore, if the particles are retained by going off alternately one trapping surface and the other trapping surface of the partition of the Particle filter used to face the particle filter on which the exhaust gas is up flows, and reverse the side where the exhaust gas flows downward, even if some Particles settle as a layer on one of the capture surfaces of the particle filter, When the exhaust gas flow is reversed, active oxygen reaches the deposited ones Particles and there are no particles due to the reverse exhaust gas flow more on the deposited particles, and therefore the deposited particles gradually oxidized and disposed of, and they can be reversed until the next Exhaust gas must be sufficiently oxidized and removed for a certain time. of course is by alternately using one trapping surface and the other trapping area of the partition, the amount of particles retained on each trapping area smaller than with a particle filter, in which always the same trapping area  Traps particles. This facilitates the oxidation and removal of the retained Particles on the trapping surface.

Außerdem wird, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis des Abgases fett gemacht wird, d. h., wenn die Sauerstoffkonzentration im Abgas gesenkt wird, aktiver Sauer­ stoff O auf einmal vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 nach außen emittiert. Daher werden aus den abgesetzten Teilchen solche, die aufgrund der großen Menge an aktivem Sauerstoff, die auf einmal freigesetzt wird, leicht oxidiert werden können, und sie können von dieser ohne Leuchtflamme oxidiert und beseitigt werden.In addition, when the air / fuel ratio of the exhaust gas is made rich, that is, when the oxygen concentration in the exhaust gas is lowered, active oxygen O is suddenly emitted to the outside by the active oxygen release agent 61 . Therefore, the settled particles become those which can easily be oxidized due to the large amount of active oxygen released at one time, and can be oxidized and removed by the latter without a flare.

Wenn andererseits das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mager gehalten wird, wird die Oberfläche des Platins (Pt) mit Sauerstoff bedeckt, d. h. eine Sauerstoffkontaminierung wird verursacht. Wenn eine solche Sauerstoffkontaminierung verursacht wird, sinkt die Oxidationswirkung auf das NOx durch das Platin (Pt) ab und daher sinkt der Ab­ sorptionswirkungsgrad des NOx. Daher nimmt die Menge an aktivem Sauerstoff, der vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzt wird, ab. Wenn das Luft/Kraft­ stoff-Verhältnis jedoch fett gemacht wird, wird Sauerstoff auf der Oberfläche des Platins Pt verbraucht und daher hört die Sauerstoffkontaminierung auf. Wenn dem­ gemäß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis erneut von fett zu mager wechselt, wird die Oxidationswirkung auf das NOx stark und daher steigt der Wirkungsgrad der Ab­ sorption. Daher steigt die Menge an aktivem Sauerstoff, die vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 freigesetzt wird.On the other hand, if the air / fuel ratio is kept lean, the surface of the platinum (Pt) is covered with oxygen, that is, oxygen contamination is caused. When such oxygen contamination is caused, the oxidizing effect on the NO x by the platinum (Pt) decreases, and therefore the absorption efficiency of the NO x decreases. Therefore, the amount of active oxygen released from the active oxygen release agent decreases. However, if the air / fuel ratio is made rich, oxygen on the surface of the platinum Pt is consumed and therefore the oxygen contamination ceases. Accordingly, when the air / fuel ratio changes from rich to lean again, the oxidizing effect on the NO x becomes strong and therefore the efficiency of the absorption increases. Therefore, the amount of active oxygen released by the active oxygen release agent 61 increases .

Wenn daher das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mager gehalten wird, hört, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis hin und wieder von mager zu fett wechselt, die Sauerstoff­ kontaminierung des Platins (Pt) jedesmal auf, und daher steigt die Menge an frei­ gesetztem aktivem Sauerstoff an, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mager ist. Daher kann der Oxidationsprozeß des Teilchens auf dem Teilchenfilter 70 gefördert werden.Therefore, if the air / fuel ratio is kept lean, if the air / fuel ratio changes from lean to rich every now and then, the platinum (Pt) oxygen contamination ceases, and therefore the amount of active released increases Oxygen on when the air / fuel ratio is lean. Therefore, the oxidation process of the particle on the particle filter 70 can be promoted.

Außerdem verursacht die Beendigung der Sauerstoffkontaminierung eine Ver­ brennung des Reduzierungsmittels und die Verbrennungswärme daraus erhöht die Temperatur des Teilchenfilters. Daher steigt die Teilchenmenge, die vom Teilchenfilter oxidiert und beseitigt werden kann an, und daher werden die abgesetzten Teilchen leichter oxidiert und beseitigt. Wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Abgas fett ge­ macht wird, wenn die Seite des Aufwärtsstroms und die Seite des Abwärtsstroms des Teilchenfilters vom Ventilgehäuse 71a umgekehrt werden, oder unmittelbar danach, kann die andere Einfangfläche, auf der keine Teilchen zurückbleiben oder sich absetzen, eine größere Menge aktiven Sauerstoff freisetzen. Daher kann die größere Menge an freigesetztem aktivem Sauerstoff die zurückgebliebenen und abgesetzten Teilchen mit größerer Sicherheit oxidieren und beseitigen.In addition, the termination of the oxygen contamination causes the reducing agent to burn and the heat of combustion therefrom increases the temperature of the particle filter. Therefore, the amount of particles that can be oxidized and removed by the particle filter increases, and therefore the deposited particles are more easily oxidized and removed. When the air / fuel ratio is rich in the exhaust gas GE makes, when the side of the upward stream and the side of the down stream of the particulate a reversed from the valve housing 71, or immediately thereafter, the other trapping surface can remain on the no particles or settle release a large amount of active oxygen. Therefore, the larger amount of active oxygen released can oxidize and remove the remaining and deposited particles with greater certainty.

Als eine Methode, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett zu machen, kann beispielsweise die vorstehend erwähnte Niedertemperaturverbrennung durchgeführt werden. Natürlich können, wenn man von der normalen Verbrennung zur Nieder­ temperaturverbrennung wechselt, oder davor, die Seite des Teilchenfilters, an der das Abgas aufwärts strömt, und die Seite, an der das Abgas abwärts strömt, umgekehrt werden. Wie vorstehend erwähnt, wird die Niedertemperaturverbrennung an der Seite mit der niedrigen Motorbelastung durchgeführt, und daher wird die Niedertemperatur­ verbrennung häufig unmittelbar nach der Drosselung der Kraftstoffzufuhr bei der Motorabbremsung durchgeführt. Daher wird unmittelbar nachdem das Ventil­ gehäuse 71a in die Mittelstellung gebracht wurde, häufig eine Niedertemperatur­ verbrennung durchgeführt. Außerdem kann durch Zuleiten von Reduzierungsmittel durch die vorstehend erwähnten Versorgungseinheiten für Reduzierungsmittel das Luft/Kraftstoffverhältnis des Abgases fett gemacht werden. Um das Luft/Kraftstoff- Verhältnis des Abgases fett zu machen, kann außerdem lediglich das Verbrennungs­ luft/Kraftstoff-Verhältnis fett gemacht werden. Außerdem kann der Kraftstoffinjektor, zusätzlich zur Haupt-Kraftstoffeinspritzung im Kompressionshub, im Abgashub oder im Expansionshub Kraftstoff in den Zylinder einspritzen (Nach-Einspritzung) oder im An­ saughub Kraftstoff in den Zylinder einspritzen (Vor-Einspritzung). Natürlich ist es mög­ lich, daß keine Pause zwischen der Nach-Einspritzung oder der Vor-Einspritzung und der Haupt-Kraftstoffeinspritzung liegt. Außerdem kann dem Abgassystem Kraftstoff zu­ geführt werden. As a method to make the air-fuel ratio rich, for example, the above-mentioned low-temperature combustion can be performed. Of course, when switching from normal combustion to low temperature combustion or before, the side of the particulate filter where the exhaust gas flows upward and the side where the exhaust gas flows downward can be reversed. As mentioned above, the low temperature combustion is carried out on the side with the low engine load, and therefore the low temperature combustion is often carried out immediately after the throttling of the fuel supply during engine braking. Therefore, immediately after the valve housing 71 a has been brought into the central position, low-temperature combustion is often carried out. In addition, by supplying reducing agent through the aforementioned reducing agent supply units, the air / fuel ratio of the exhaust gas can be made rich. In order to make the air / fuel ratio of the exhaust gas rich, only the combustion air / fuel ratio can be made rich. In addition to the main fuel injection in the compression stroke, in the exhaust stroke or in the expansion stroke, the fuel injector can inject fuel into the cylinder (post-injection) or inject fuel into the cylinder (pre-injection). Of course, it is possible that there is no pause between the post-injection or the pre-injection and the main fuel injection. In addition, fuel can be supplied to the exhaust system.

Wenn außerdem die Seite des Teilchenfilters, an der das Abgas aufwärts strömt, und die Seite, an der das Abgas abwärts strömt, umgekehrt werden, werden, selbst wenn sich eine große Teilchenmenge an einer der Einfangflächen des Teilchenfilters abgesetzt hat, die abgesetzten Teilchen durch den umgekehrten Abgasstrom leicht in kleine Stücke zerschlagen. Ein Teil der Teilchen, die in den Poren der Trennwand nicht oxidiert und beseitigt werden können, wird vom Teilchenfilter abgeführt. Jedoch wird deshalb vermieden, daß der Abgaswiderstand des Teilchenfilters stärker steigt, was eine schädliche Wirkung auf den Fahrzeugbetrieb hätte, und daß die große Menge an ab­ gesetzten Teilchen sich auf einmal entzündet und verbrennt, wodurch der Teilchenfilter aufgrund der Wärme schmelzen würde. Außerdem kann die andere Einfangfläche der Trennwand des Teilchenfilters erneut Teilchen zurückhalten.Also, if the side of the particle filter where the exhaust gas flows upward and the side where the exhaust gas flows downward will be reversed even if a large amount of particles settles on one of the trapping surfaces of the particle filter has, the separated particles easily by the reverse exhaust flow into small Smashed pieces. Part of the particles that are not in the pores of the partition can be oxidized and removed is removed by the particle filter. However therefore avoided that the exhaust gas resistance of the particle filter increases more, which a would have harmful effects on vehicle operation, and that the large amount of ab placed particles ignite and burns at once, causing the particle filter would melt due to the heat. In addition, the other capture area of the Particle of the particle filter again hold back particles.

Übrigens bildet, wenn SO3 vorliegt, Calcium (Ca) im Abgas Calciumsulfat (CaSO4) in Form von Asche. Um ein Verstopfen der Maschen des Teilchenfilters durch Calciumsulfat CaSO4 zu verhindern, kann ein Alkalimetall oder ein Alkalierdmetall mit einer stärkeren Ionisierungstendenz als Calcium (Ca), beispielsweise Kalium (K), als Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 verwendet werden. Daher wird SO3, das in das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 diffundiert ist, mit Kalium (K) kombiniert, wodurch Kaliumsulfat (K2SO4) gebildet wird, und daher wird Calcium (Ca) nicht mit SO3 kombiniert, sondern durchdringt die Trennwände des Teilchenfilters. Demgemäß werden die Maschen des Teilchenfilters nicht von Asche verstopft. Daher ist es wünschenswert, als Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff 61 ein Alkalimetall oder ein Alkalierdmetall mit einer stärkeren Ionisierungstendenz als Calcium (Ca) zu ver­ wenden, beispielsweise Kalium (K), Lithium (Li), Cäsium (Cs), Rubidium (Rb), Barium (Ba) oder Strontium (Sr).Incidentally, when SO 3 is present, calcium (Ca) forms calcium sulfate (CaSO 4 ) in the exhaust gas in the form of ash. To prevent clogging of the meshes of the particle filter by calcium sulfate CaSO 4 , an alkali metal or an alkaline earth metal with a stronger tendency to ionize than calcium (Ca), for example potassium (K), can be used as a release agent for active oxygen 61 . Therefore, SO 3 diffused into the active oxygen release agent 61 is combined with potassium (K), thereby forming potassium sulfate (K 2 SO 4 ), and therefore calcium (Ca) is not combined with SO 3 but permeates it Partition walls of the particle filter. Accordingly, the mesh of the particle filter is not clogged with ash. Therefore, it is desirable to use an alkali metal or an alkaline earth metal with a tendency to ionize stronger than calcium (Ca) as the release agent for active oxygen 61 , for example potassium (K), lithium (Li), cesium (Cs), rubidium (Rb), Barium (Ba) or Strontium (Sr).

Sogar wenn nur ein Edelmetall wie Platin (Pt) auf dem Teilchenfilter aufliegt, kann aktiver Sauerstoff vom NO2 oder SO3 freigesetzt werden, das auf der Oberfläche von Platin (Pt) festgehalten wird. In diesem Fall wird jedoch eine Kurve, die die Teilchenmenge darstellt, die oxidiert und beseitigt werden kann (G), leicht nach rechts verschoben, verglichen mit der festen Kurve, die in Fig. 24 gezeigt ist. Außerdem kann Cer als Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff verwendet werden. Das Cer absorbiert Sauerstoff, wenn die Sauerstoffkonzentration hoch ist (Ce2O3 → 2CeO2) und setzt aktiven Sauerstoff frei, wenn die Sauerstoffkonzentration abnimmt (2CeO2 → Ce2O3). Daher muß, um die Teilchen zu oxidieren und zu beseitigen, das Luft/Kraftstoff-Ver­ hältnis des Abgases in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitabständen fett gemacht werden. Anstelle von Cer kann Eisen (Fe) oder Zinn (Sn) als Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff verwendet werden.Even if only a noble metal such as platinum (Pt) rests on the particle filter, active oxygen can be released from the NO 2 or SO 3 , which is held on the surface of platinum (Pt). In this case, however, a curve representing the amount of particles that can be oxidized and removed (G) is slightly shifted to the right compared to the fixed curve shown in FIG. 24. Cerium can also be used as a release agent for active oxygen. The cerium absorbs oxygen when the oxygen concentration is high (Ce 2 O 3 → 2CeO 2 ) and releases active oxygen when the oxygen concentration decreases (2CeO 2 → Ce 2 O 3 ). Therefore, in order to oxidize and remove the particles, the air / fuel ratio of the exhaust gas must be made rich at regular or irregular intervals. Instead of cerium, iron (Fe) or tin (Sn) can be used as a release agent for active oxygen.

Es ist auch möglich, als Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff ein NOx-Ab­ sorptionsmittel zum Reinigen von NOx zu verwenden. In diesem Fall muß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zumindest zeitweise fett gemacht werden, um das absorbierte NOx und SOx freizusetzen und zu reduzieren. Es ist wünschenswert, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett zu machen, nachdem die Seite des Aufwärtsstroms und die Seite des Abwärtsstroms umgekehrt wurden.It is also possible to use a NO x absorbent for cleaning NO x as a release agent for active oxygen. In this case, the air / fuel ratio of the exhaust gas must be made rich at least at times in order to release and reduce the absorbed NO x and SO x . It is desirable to make the air-fuel ratio rich after reversing the upstream side and the downstream side.

Daher ist es erwünscht, daß die Seite des Aufwärtsstroms und die Seite des Ab­ wärtsstroms des Teilchenfilters umgekehrt werden. Dies beschränkt die vorliegende Erfindung jedoch nicht. Ein Teil des Abgases oder das gesamte Abgas kann veranlaßt werden, den Teilchenfilter zu umgehen, indem man eine Umgehungsleitung verwendet, die die Seite des Teilchenfilters, an der der Strom aufwärts gerichtet ist, mit der Seite, an der der Strom abwärts gerichtet ist, je nach Bedarf kommunizieren läßt. Außerdem kann der Dieselmotor dieser Ausführungsform zwischen der Niedertemperatur­ verbrennung und der normalen Verbrennung wechseln. Dies beschränkt die vorliegende Erfindung nicht. Natürlich kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Dieselmotor angewendet werden, der nur die normale Verbrennung durchführt, oder auf einen Otto­ motor, der Feststoffteilchen emittiert.Therefore, it is desirable that the upstream side and the Ab reverse flow of the particle filter are reversed. This limits the present one However, invention is not. Some or all of the exhaust gas may be induced bypassing the particle filter using a bypass line the side of the particle filter where the current is directed upwards with the side where the current is directed downwards, can communicate as required. Moreover can the diesel engine of this embodiment between the low temperature combustion and normal combustion. This limits the present one Not invention. Of course, the present invention can also be applied to a diesel engine be used, which only carries out the normal combustion, or on an Otto motor that emits solid particles.

In dieser Ausführungsform trägt der Teilchenfilter selbst das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff und aktiver Sauerstoff, der vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzt wurde, oxidiert und beseitigt die Teilchen. Dies beschränkt die vorliegende Erfindung jedoch nicht. Beispielsweise kann ein Teilchen-Oxidations­ material, wie aktiver Sauerstoff und NO2, das genauso wie aktiver Sauerstoff wirkt, von einem Teilchenfilter oder einem Material, das auf diesem aufliegt, freigesetzt werden, oder kann von außerhalb des Teilchenfilters in diesen strömen. Im Falle, daß das Teilchen-Oxidationsmaterial von außerhalb des Teilchenfilters in diesen strömt, können sich, wenn die erste Einfangfläche und die zweite Einfangfläche der Trennwand ab­ wechselnd benutzt werden, um die Teilchen zurückzuhalten, auf einer Einfangfläche, die sich nun an der Seite befindet, an der das Abgas abwärts strömt, keine Teilchen mehr an den zurückgebliebenen Teilchen absetzen und die zurückgebliebenen Teilchen werden nach einer gewissen Zeit vollständig oxidiert und beseitigt. Während dieser Zeitspanne kann die andere Einfangfläche die Teilchen zurückhalten und die zurück­ gehaltenen Teilchen werden von dem Teilchen-Oxidationsmaterial auf der anderen Einfangfläche oxidiert und beseitigt. Somit können die gleichen Wirkungen erzielt werden wie vorstehend erwähnt. Natürlich steigt, wenn in diesem Fall die Temperatur des Teilchenfilters steigt, die Temperatur der Teilchen selbst an und daher kann ihre Oxidierung und Beseitigung erleichtert werden.In this embodiment, the particle filter itself carries the active oxygen release agent and active oxygen released from the active oxygen release agent oxidizes and removes the particles. However, this does not limit the present invention. For example, a particle oxidation material, such as active oxygen and NO 2 , which acts just like active oxygen, can be released by a particle filter or a material resting thereon, or can flow into the particle filter from outside. In the event that the particle oxidizing material flows into the outside of the particle filter, when the first trapping surface and the second trapping surface of the partition are used alternately to retain the particles, a trapping surface which is now on the side can be used , where the exhaust gas flows downward, no more particles settle on the remaining particles and the remaining particles are completely oxidized and removed after a certain time. During this period, the other trapping area can retain the particles and the retained particles are oxidized and removed by the particle oxidizing material on the other trapping area. Thus, the same effects as mentioned above can be achieved. Of course, in this case, when the temperature of the particle filter rises, the temperature of the particles themselves increases, and therefore their oxidation and removal can be facilitated.

Obwohl die Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen davon be­ schrieben wurde, sollte klar sein, daß von einem Fachmann zahlreiche Modifizierungen davon durchgeführt werden können, ohne vom Grundgedanken und Rahmen der Er­ findung abzuweichen.Although the invention be with reference to specific embodiments thereof It should be understood that numerous modifications have been made by a person skilled in the art of which can be carried out without departing from the basic idea and framework of the Er deviate.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors, umfassend einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, wobei der Teilchenfilter eine Menge an Teilchen aufweist, die abhängig von der Temperatur des Teilchenfilters oxidiert und ent­ fernt werden kann, und wenn eine momentane Abgasbedingung bewirkt, daß die Teilchenmenge, die in dem Teilchenfilter oxidiert und entfernt werden kann, kleiner ist als eine momentan erforderliche Teilchenmenge, die oxidiert und ent­ fernt werden kann, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umleitung zu nehmen.1. An apparatus for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a particle filter arranged in the exhaust system, on which the retained Particles are oxidized, and a bypass line through which the exhaust gas Particle filter can handle, the particle filter a lot of particles which oxidizes and ent depending on the temperature of the particle filter can be removed, and if a current exhaust gas condition causes the Amount of particles that can be oxidized and removed in the particle filter is smaller than a currently required amount of particles that oxidize and ent can be removed, at least part of the exhaust gas is caused, the detour to take through the diversion. 2. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach An­ spruch 1, wobei der Teilchenfilter ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff trägt, und aktiver Sauerstoff, der von dem Freisetzungsmittel für aktiven Sauer­ stoff freigesetzt wurde, das zurückgehaltene Teilchen auf dem Teilchenfilter oxidiert.2. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine according to An claim 1, wherein the particle filter is a release agent for active oxygen and active oxygen released from the active acid release agent was released, the retained particle on the particle filter oxidized. 3. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach An­ spruch 2, wobei das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff Sauerstoff aufnimmt und festhält, wenn in der Umgebung ein Sauerstoffüberschuß vorliegt, und den festgehaltenen Sauerstoff als aktiven Sauerstoff freisetzt, wenn die Sauerstoff­ konzentration in der Umgebung sinkt.3. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine according to An claim 2, wherein the active oxygen release agent takes up oxygen and holds when there is an excess of oxygen in the environment, and the captured oxygen releases as active oxygen when the oxygen concentration in the area decreases. 4. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors, umfassend einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, wobei der Teilchenfilter ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff trägt, aktiver Sauerstoff, der von dem Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzt wurde, die zurückgehaltenen Teilchen auf dem Teilchenfilter oxidiert, das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff NOx festhält, um das NOx mit Sauerstoff zu kombinieren, wenn ein Sauerstoffüberschuß in der Umgebung vorliegt, und kombinierten NOx/Sauerstoff freisetzt, damit er zu NOx und aktivem Sauerstoff abgebaut wird, wenn die Sauerstoffkonzentration in der Umgebung sinkt, der Teilchenfilter eine Menge von Teilchen aufweist, die ab­ hängig von der Temperatur des Teilchenfilters oxidiert und entfernt werden kann, und wenn eine momentane Abgasbedingung bewirkt, daß die Teilchenmenge, die im Teilchenfilter oxidiert und entfernt werden kann, kleiner ist als eine momentan benötigte Teilchenmenge, die oxidiert und entfernt werden kann, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg über die Umgehungsleitung zu nehmen.4. An apparatus for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a particle filter arranged in the exhaust system, on which the retained particles are oxidized, and a bypass line through which the exhaust gas can bypass the particle filter, the particle filter carrying an active oxygen release agent, active oxygen that was released from the release agent for active oxygen, which retained particles oxidized on the particulate filter, holding the release agent for active oxygen NO x to the NO x to combine with oxygen when an excess oxygen exists in the surroundings, and combined NOx / Releases oxygen so that it is broken down to NO x and active oxygen when the oxygen concentration in the environment drops, the particle filter has an amount of particles that can be oxidized and removed depending on the temperature of the particle filter, and when a current exhaust gas condition causes the amount of particles that can be oxidized and removed in the particle filter to be less than a currently required amount of particles that can be oxidized and removed, causing at least a portion of the exhaust gas to take the bypass route. 5. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors, umfassend einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, wobei der Teilchenfilter abhängig von der Tem­ peratur des Teilchenfilters eine bestimmte Menge Teilchen oxidieren und ent­ fernen kann, und wenn eine Menge an eingespritztem Kraftstoff kleiner ist als eine festgelegte Menge, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungsleitung zu nehmen.5. An apparatus for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a particle filter arranged in the exhaust system, on which the retained Particles are oxidized, and a bypass line through which the exhaust gas Particle filter can bypass, the particle filter depending on the tem temperature of the particle filter oxidize and ent a certain amount of particles and if an amount of fuel injected is less than one fixed amount, at least part of the exhaust gas is caused to take the detour to take through the bypass line. 6. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach An­ spruch 5, wobei der Teilchenfilter ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff trägt, und aktiver Sauerstoff, der vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzt wurde, das zurückgehaltene Teilchen auf dem Teilchenfilter oxidiert.6. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine according to An claim 5, wherein the particle filter is a release agent for active oxygen carries, and active oxygen from the active oxygen release agent was released, the retained particles oxidized on the particle filter. 7. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach An­ spruch 6, wobei das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff Sauerstoff aufnimmt und festhält, wenn ein Sauerstoffüberschuß in der Umgebung vorliegt, und den festgehaltenen Sauerstoff als aktiven Sauerstoff freisetzt, wenn die Sauerstoff­ konzentration in der Umgebung sinkt.7. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine according to An claim 6, wherein the active oxygen release agent takes up oxygen and holds when there is an excess of oxygen in the environment, and the  captured oxygen releases as active oxygen when the oxygen concentration in the area decreases. 8. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors, umfassend einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, wobei der Teilchenfilter ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff trägt, aktiver Sauerstoff, der vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzt wurde, die zurückgehaltenen Teilchen auf dem Teilchen­ filter oxidiert, das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff NOx festhält, um das NOx mit Sauerstoff zu kombinieren, wenn ein Sauerstoffüberschuß in der Um­ gebung vorliegt, und den kombinierten NOx/Sauerstoff freisetzt, damit er zu NOx und aktivem Sauerstoff abgebaut wird, wenn die Sauerstoffkonzentration in der Umgebung sinkt, der Teilchenfilter eine Menge von Teilchen aufweist, die ab­ hängig von der Temperatur des Teilchenfilters oxidiert und entfernt werden kann, und wenn die Menge an eingespritztem Kraftstoff kleiner ist als eine festgelegte Menge, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungsleitung zu nehmen.8. An apparatus for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a particle filter arranged in the exhaust system, on which the retained particles are oxidized, and a bypass line through which the exhaust gas can bypass the particle filter, the particle filter carrying a release agent for active oxygen, active oxygen that was released from the release agent for active oxygen, the retained particle filter on the particle oxidizes, holding the release agent for active oxygen NO x to the NO x to combine with oxygen when an excess of oxygen in order gebung present in the, and the combined NO x / releases oxygen to be broken down into NO x and active oxygen when the oxygen concentration in the environment drops, the particle filter has an amount of particles that can be oxidized and removed depending on the temperature of the particle filter, and when the amount on injected Fuel is less than a predetermined amount, at least a portion of the exhaust gas is caused to take the detour through the bypass line. 9. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 5-8, wobei, wenn der Motor im Leerlauf arbeitet, bestimmt wird, daß eine Menge an eingespritztem Kraftstoff kleiner ist als die festgelegte Menge.9. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine after a of claims 5-8, wherein when the engine is idling it is determined that an amount of fuel injected is less than the specified amount. 10. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 5-8, wobei, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, bestimmt wird, daß eine Menge an eingespritztem Kraftstoff kleiner ist als die festgelegte Menge.10. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine after a of claims 5-8, wherein when the fuel supply is cut off, it is determined that an amount of fuel injected is smaller than that set amount. 11. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 5-8, wobei, wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, bestimmt wird, daß eine Menge an eingespritztem Kraftstoff kleiner ist als die festgelegte Menge.11. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine after a of claims 5-8, wherein when the brake pedal is depressed, determines  becomes that an amount of fuel injected is smaller than the specified one Quantity. 12. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors, umfassend einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, wobei der Teilchenfilter eine Menge an Teilchen aufweist, die abhängig von der Temperatur des Teilchenfilters oxidiert und ent­ fernt werden kann, und wenn eine Temperatur des Abgases niedriger ist als eine festgelegte Temperatur, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Um­ weg durch die Umgehungsleitung zu nehmen.12. Apparatus for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a particle filter arranged in the exhaust system, on which the retained Particles are oxidized, and a bypass line through which the exhaust gas Particle filter can handle, the particle filter a lot of particles which oxidizes and ent depending on the temperature of the particle filter can be removed, and if a temperature of the exhaust gas is lower than one specified temperature, at least part of the exhaust gas is caused to to take away through the bypass line. 13. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach An­ spruch 12, wobei der Teilchenfilter ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff trägt, und aktiver Sauerstoff, der vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzt wurde, die zurückgehaltenen Teilchen auf dem Teilchenfilter oxidiert.13. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine according to An claim 12, wherein the particle filter is a release agent for active oxygen carries, and active oxygen from the active oxygen release agent was released, the retained particles oxidized on the particle filter. 14. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach An­ spruch 13, wobei das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff Sauerstoff auf­ nimmt und festhält, wenn ein Sauerstoffüberschuß in der Umgebung vorliegt, und den festgehaltenen Sauerstoff als aktiven Sauerstoff abgibt, wenn die Sauerstoff­ konzentration in der Umgebung sinkt.14. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine according to An claim 13, wherein the active oxygen release agent is oxygen takes and holds when there is an excess of oxygen in the environment, and releases the trapped oxygen as active oxygen when the oxygen concentration in the area decreases. 15. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors, umfassend einen im Abgassystem angeordneten Teilchenfilter, auf dem die zurückgehaltenen Teilchen oxidiert werden, und eine Umgehungsleitung, durch die das Abgas den Teilchenfilter umgehen kann, wobei der Teilchenfilter ein Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff trägt, aktiver Sauerstoff, der vom Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff freigesetzt wurde, die zurückgehaltenen Teichen auf dem Teilchenfilter oxidiert, das Freisetzungsmittel für aktiven Sauerstoff NOx festhält, um das NOx mit Sauerstoff zu kombinieren, wenn ein Sauerstoffüberschuß in der Umgebung vorliegt, und kombinierten NOx/Sauerstoff freisetzt, wodurch er zu aktivem Sauer­ stoff und NOx abgebaut wird, wenn die Sauerstoffkonzentration in der Umgebung sinkt, der Teilchenfilter eine Menge an Teilchen aufweist, die abhängig von der Temperatur des Teilchenfilters oxidiert und entfernt werden kann, und wenn eine Abgastemperatur niedriger ist als eine festgelegte Temperatur, zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungsleitung zu nehmen.15. An apparatus for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a particle filter arranged in the exhaust system, on which the retained particles are oxidized, and a bypass line through which the exhaust gas can bypass the particle filter, the particle filter carrying a release agent for active oxygen, active oxygen that was released from the release agent for active oxygen retained ponds on the particulate filter is oxidized, holding the release agent for active oxygen NO x, x to the NO to combine with oxygen when an excess oxygen exists in the surroundings, and combined NOx / oxygen releases, whereby it is broken down into active oxygen and NO x , when the oxygen concentration in the environment decreases, the particle filter has an amount of particles that can be oxidized and removed depending on the temperature of the particle filter, and when an exhaust gas temperature is lower t as a set temperature, at least part of the exhaust gas is caused to take the detour through the bypass line. 16. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 1-15, wobei, wenn zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungsleitung zu nehmen, Sauerstoff in den Teilchenfilter geleitet wird.16. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine after a of claims 1-15, wherein when causing at least part of the exhaust gas will take the detour through the bypass line, oxygen into the Particle filter is passed. 17. Vorrichtung zum Reinigen des Abgases eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 1-15, wobei der Teilchenfilter eine Oxidationsfähigkeit aufweist, und wenn zumindest ein Teil des Abgases veranlaßt wird, den Umweg durch die Umgehungsleitung zu nehmen, ein Reduzierungsmittel dem Teilchenfilter zugeführt wird.17. Device for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine after a of claims 1-15, wherein the particle filter has an oxidizing ability, and if at least part of the exhaust gas is caused to take the detour through the Bypass line to take a reducing agent the particle filter is fed.
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