DE60126871T2 - Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE60126871T2
DE60126871T2 DE60126871T DE60126871T DE60126871T2 DE 60126871 T2 DE60126871 T2 DE 60126871T2 DE 60126871 T DE60126871 T DE 60126871T DE 60126871 T DE60126871 T DE 60126871T DE 60126871 T2 DE60126871 T2 DE 60126871T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
internal combustion
combustion engine
poisoning
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60126871T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60126871D1 (de
Inventor
Shinobu Toyota-shi Aichi-ken Ishiyama
Naofumi Toyota-shi Aichi-ken Magarida
Masaaki Toyota-shi Aichi-ken Kobayashi
Jun Toyota-shi Aichi-ken Tahara
Akihiko Toyota-shi Negami
Souichi Toyota-shi Matsushita
Yukihiro Toyota-shi Tsukasaki
Hiroki Toyota-shi Matsuoka
Kotaro Toyota-shi Hayashi
Yasuhiko Toyota-shi Ohtsubo
Daisuke Toyota-shi Shibata
Tomihisa Toyota-shi Oda
Yasuo Toyota-shi Harada
Tomoyuki Toyota-shi Ono
Taro Toyota-shi Aoyama
Hisashi Toyota-shi Ohki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2000223053A external-priority patent/JP3487269B2/ja
Priority claimed from JP2001040086A external-priority patent/JP2002155724A/ja
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE60126871D1 publication Critical patent/DE60126871D1/de
Publication of DE60126871T2 publication Critical patent/DE60126871T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F01N3/0253—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0821—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055—Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F02D41/405—Multiple injections with post injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
    • F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/33—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage controlling the temperature of the recirculated gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie zur Aufreinigung von Abgas eines Verbrennungsmotors und insbesondere auf eine Abgas reinigende Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Beseitigung einer Vergiftung eines Abgas reinigenden Katalysators, einer Einrichtung zum Beseitigen von Stickoxid (NOx) in einem Abgas und einer Einrichtung zur Entfernung teilchenförmiger Substanzen (particulate matters, PMs) in einem Abgas.
  • Im Allgemeinen ist als Technologie zur Reinigung bzw. Entfernung von Stickoxid (NOx), welches in einem Abgas eines Verbrennungsmotors mit magerer Verbrennung wie etwa eines in einem Kraftfahrzeug oder dergleichen eingebauten Dieselmotors enthalten ist, ein NOx-Absorptionsmittel vorgeschlagen worden, für welches ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator ein Beispiel ist. Zusätzlich ist es bei einem Verbrennungsmotor mit magerer Verbrennung erforderlich gewesen, teilchenförmige Stoffe wie etwa Ruß zu entfernen, welche zusätzlich zu Stickoxid (NOx) in Abgas enthalten sind. In Reaktion auf solch eine Anforderung ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, welches in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors einen Teilchenfilter anordnet, auf welchem ein NOx-Absorbens geträgert ist.
  • Ein NOx-Absorbens absorbiert Stickoxid (NOx) in einem Abgas, wenn die Sauerstoffkonzentration in einem einströmenden Abgas groß ist, und emittiert absorbiertes Stickoxid (NOx), wenn die Sauerstoffkonzentration in dem einströmenden Abgas absinkt.
  • Ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator, welcher eine Art solch eines NOx-Absorbens ist, absorbiert Stickoxid (NOx) in einem Abgas, wenn die Sauerstoffkonzentration in einem einströmenden Abgas groß ist, und reduziert absorbiertes Stickoxid (NOx) zu Stickstoff (N2), wobei dieses emittiert wird, wenn die Sauerstoffkonzentration des einströmenden Abgas absinkt und ein Reduktionsmittel vorliegt.
  • Wenn ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator in einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors mit magerer Verbrennung angeordnet ist, wird, wenn Abgas mit einem mageren Luft/Brennstoff(Kraftstoff)-Verhältnis in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator einströmt, Stickoxid (NOx) in dem Abgas durch den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator absorbiert. Wenn ein Abgas mit einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis oder einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator strömt, wird in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator absorbiertes Stickoxid (NOx) als Stickstoffdioxid (NO2) emittiert, und das emittierte Stickstoffdioxid (NO2) reagiert mit einer reduzierenden Komponente wie etwa einem Kohlenwasserstoff (KW) und Kohlenmonoxid (CO) in dem Abgas, sodass es zu Stickstoff (N2) reduziert wird.
  • Andererseits ist ein Teilchenfilter ein Filter, welcher aus einem porösen Grundmaterial mit einer Vielzahl von Poren besteht und teilchenförmige Stoffe im Abgas aufsammelt, wenn das Abgas durch die Poren hindurchströmt.
  • Daher wird es möglich, Stickoxid (NOx) und teilchenförmige Stoffe, welche im Abgas enthalten sind, zu entfernen, indem ein Teilchenfilter in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors angeordnet wird, auf welchem ein NOx-Absorbens geträgert ist.
  • Zusätzlich kann der Brennstoff eines Verbrennungsmotors eine Schwefelkomponente (S) einschließen. Wenn solch ein Brennstoff in dem Verbrennungsmotor verbrannt wird, wird die Schwefelkomponente (S) in dem Brennstoff oxidiert und Schwefeloxid (SOx) wie etwa SO2 und SO3 wird erzeugt. Somit enthält das von dem Verbrennungsmotor emittierte Abgas Schwefeloxid (SOx).
  • Wenn ein Schwefeloxid (SOx) enthaltendes Abgas in ein NOx-Absorbens wie etwa einen speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator strömt, wird das Schwefeloxid (SOx) in dem NOx-Absorbens durch einen Mechanismus absorbiert, welcher ähnlich zu jenem für das Stickoxid (NOx) ist. Allerdings bildet das in dem NOx-Absorbens absorbierte Stickoxid (NOx) mit der Zeit stabiles Bariumsulfat (BaSO4). Somit wird nur durch einfaches Verringern der Sauerstoffkonzentration des in das NOx-Absorbens strömenden Abgases das Schwefeloxid kaum zersetzt und emittiert, und es sammelt sich in dem NOx-Absorbens leicht an.
  • Wenn dann die angesammelte SOx-Menge in dem NOx-Absorbens zunimmt, nimmt die Fähigkeit zur Absorption von NOx des NOx-Absorbens ab und Stickoxid (NOx) in dem Abgas kann nicht in ausreichender Weise entfernt werden. D. h., eine so genannte Vergiftung mit SOx tritt auf. Wenn daher das NOx-Absorbens in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, ist es notwendig, die Vergiftung des NOx-Absorbens mit dem SOx zu beseitigen, bevor die Fähigkeit zur Absorption von NOx des NOx-Absorbens übermäßig absinkt.
  • Als Verfahren zur Beseitigung der Vergiftung eines NOx-Absorbens mit SOx ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Atmosphärentemperatur des NOx-Absorbens auf eine hohe Temperatur von ungefähr 500°C bis 700°C erhöht und das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in das NOx-Absorbens einströmenden Abgases zu einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird, wodurch Bariumsulfat (BaSO4) thermisch in SO3 – oder SO4 – zersetzt und dann das SO3 – oder SO4 – mit Kohlenwasserstoff (KW) oder Kohlendioxid (CO) in dem Abgas umgesetzt wird, sodass es zu gasförmigem SO2 – reduziert wird.
  • Andererseits ist die Fähigkeit eines Teilchenfilters zum Aufsammeln teilchenförmiger Substanzen ebenfalls beschränkt. Wenn teilchenförmige Stoffe bis zur oder über die Kapazität zum Aufsammeln von teilchenförmigen Substanzen in dem Teilchenfilter hinaus aufgesammelt werden, wird der Abgasdurchgang des Teilchenfilters verstopft und Probleme wie etwa ein übermäßiger Anstieg des Abgasdrucks werden hervorgerufen. D. h., es tritt eine so genannte Vergiftung mit teilchenförmiger Substanz auf. Wenn daher ein Teilchenfilter in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, ist es notwendig, die Vergiftung des Teilchenfilters mit teilchenförmiger Substanz zu beseitigen, bevor der Abgasdruck übermäßig ansteigt.
  • Als Verfahren zur Beseitigung der Vergiftung eines Teilchenfilters mit teilchenförmiger Substanz ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Temperatur des Teilchenfilters auf eine hohe Temperatur von ungefähr 500°C bis 700°C erhöht und das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter einströmenden Abgases auf ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird, wodurch die teilchenförmigen Substanzen (PMs) oxidiert (verbrannt) werden.
  • Wenn daher ein Teilchenfilter, auf welchem ein NOx-Absorbens geträgert ist, in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, ist es notwendig, die Vergiftung mit SOx oder die Vergiftung mit teilchenförmiger Substanz des Teilchenfilters in angemessener Weise zu beseitigen. Wenn die Vergiftung des Teilchenfilters mit SOx und mit teilchenförmiger Substanz beseitigt werden, ist es notwendig, die Temperatur des Teilchenfilters auf eine hohe Temperatur von 500°C oder mehr zu erhöhen. Somit ist es möglich, den Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung mit SOx oder den Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmiger Substanz zum Zeitpunkt einer großen Last und eines Betriebs mit hoher Drehgeschwindigkeit durchzuführen, wenn die Abgastemperatur des Verbrennungsmotors ansteigt.
  • Wenn sich allerdings der Verbrennungsmotor in dem Zustand mit großer Last befindet und bei hoher Drehgeschwindigkeit betrieben wird, nimmt die von dem Verbrennungsmotor emittierte Abgasmenge zu. Somit gibt es das Problem, dass entsprechend der Emissionsmenge eine große Brennstoffmenge notwendig ist, um das Luft/Brennstoff-Verhältnis der Emission auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einzustellen, um die Vergiftung des Teilchenfilters mit SOx zu beseitigen, was eine Zunahme der verbrauchten Brennstoffmenge verursacht.
  • Um mit solch einem Problem fertig zu werden, ist herkömmlich eine Abgas reinigende Vorrichtung eines Verbrennungsmotors vorgeschlagen worden, wie sie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 8-170558 beschrieben wird.
  • Das U.S. Patent Nr. 5,992,142 offenbart einen katalytischen Wandler mit drei Zonen, wobei die erste Zone ein NOx-Speichermaterial auf einer γ-Aluminiumoxidschicht enthält, die zweite Zone eine Schicht mit einem Edelmetall aufweist und die dritte Zone eine Sauerstoffspeicherschicht enthält.
  • EP-A-0 862 941 offenbart eine Abgas reinigende Vorrichtung, bei welcher sich ein Abgasdurchgang in zwei Verzweigungsrohre aufteilt, und in jedem der Verzweigungsrohre ist ein Teilchenfilter (DPF) angeordnet. Der DPF setzt ein metallisches Substrat ein, und an die Wand der Pfade in dem DPF ist ein NOx-Absorbens angebracht.
  • Die in der vorstehend erwähnten japanischen Patentanmeldung beschriebene Abgas reinigende Vorrichtung des Verbrennungsmotors erhitzt einen Katalysator und regelt das Luft/Brennstoff-Verhältnis eines in den Katalysator einströmenden Abgases zum Zeitpunkt des Leerlaufs, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases abnimmt, gegenüber einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis auf der fetteren Seite ein, wodurch beabsichtigt ist, die Vergiftung des Katalysators zu beseitigen, während eine Zunahme der verbrauchten Brennstoffmenge in Übereinstimmung mit dem nicht erforderlichen Abkühlen des Katalysators durch das Abgas und eine Anreicherung des Abgases unterdrückt werden.
  • Wenn sich im Übrigen ein Verbrennungsmotor im Leerlauf befindet, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des in einer Zeiteinheit von dem Verbrennungsmotor emittierten Abgases ab, und die Strömungsgeschwindigkeit des in der Zeiteinheit in einen Katalysator einströmenden Abgases nimmt dementsprechend ebenfalls ab. Somit nimmt die Menge des in den Katalysator in der Zeiteinheit einströmenden Brennstoffes ebenfalls ab, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird. Insbesondere wenn ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator eingesetzt wird, nimmt die Menge eines in der Zeiteinheit in den Katalysator strömenden Reduktionsmittels ebenfalls ab.
  • Daher muss bei einer Abgas reinigenden Vorrichtung, bei der der Vorgang der Beseitigung von Vergiftung nur zum Zeitpunkt des Leerlaufs durchgeführt wird, wie bei der vorstehend erwähnten herkömmlichen Abgas reinigenden Vorrichtung, ein Verbrennungsmotor über einen langen Zeitraum im Leerlauf betrieben werden, um die Vergiftung eines Katalysators zu beseitigen. Wenn der Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors nicht über einen langen Zeitraum fortgesetzt wird, wird es schwierig, die Vergiftung des Katalysators zu beseitigen.
  • Wenn andererseits der Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors über einen langen Zeitraum fortgesetzt und das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases während dieses Zeitraums kontinuierlich auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird, kann die auf einer Wandoberfläche eines Abgasdurchgangs stromaufwärtiger als der Abgas reinigende Katalysator adsorbierte Menge an Reduktionsmittel übermäßig zunehmen. Daher muss bei einer Abgas reinigenden Vorrichtung, bei der der Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung eines Katalysators nur zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebes durchgeführt wird, wie bei der vorstehend erwähnten herkömmlichen Abgas reinigenden Vorrichtung, ein Verbrennungsmotor über einen langen Zeitraum im Leerlauf betrieben werden, um die Vergiftung des Katalysators zu beseitigen. Wenn der Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors nicht über einen langen Zeitraum fortgesetzt wird, wird es schwierig, die Vergiftung des Katalysators ausreichend zu beseitigen.
  • Wenn der Betriebszustand des Verbrennungsmotors vom Leerlaufbetrieb zu einem beschleunigenden Betrieb verschoben wird, wobei eine große Menge an Reduktionsmittel auf der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs adsorbiert ist, ist es wahrscheinlich, dass die relativ große Menge an Reduktionsmittel, welche auf der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs adsorbiert ist, aufgrund eines Anstiegs des Abgasdrucks auf einmal von der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs desorbiert wird und in den Katalysator strömt.
  • Wenn die von der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs desorbierte große Menge an Reduktionsmittel in den Katalysator strömt, ist es wahrscheinlich, dass das Reduktionsmittel in dem Katalysator schnell verbrennt und den Katalysator durch ein Aufheizen verschlechtert.
  • Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehenden und andere Nachteile gebracht worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie bereitzustellen, die eine durch eine Oxidation eines NOx-Absorbens verursachte Vergiftung auf sichere Weise beseitigen kann, während unnötige Verschlechterung des NOx-Absorbens in einer Abgas reinigenden Vorrichtung, in welcher das NOx-Absorbens in einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, verhindert wird.
  • Wenn die vorstehend erwähnte herkömmliche Abgas reinigende Vorrichtung für einen Teilchenfilter eingesetzt wird, auf welchem ein NOx-Absorbens geträgert ist, ist es darüber hinaus notwendig, den Vorgang der Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmiger Substanz zusätzlich zu dem Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung mit SOx durchzuführen. Daher wird angenommen, dass es schwierig wird, in ausreichender Weise die Beseitigung der Vergiftung mit SOx und die Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmiger Substanz durchzuführen, wenn dies nur zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebs erfolgt.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie bereitzustellen, welche in der Lage ist, bei einer Abgas reinigenden Vorrichtung eines Verbrennungsmotors, welche mit solch einem Teilchenfilter versehen ist, auf dem ein NOx-Absorbens geträgert ist, die Vergiftung mit SOx und die Vergiftung mit teilchenförmiger Substanz des Teilchenfilters auf sichere Weise zu beseitigen, ohne in unnötiger Weise die verbrauchte Brennstoffmenge zu vergrößern.
  • Die vorliegende Erfindung setzt die folgenden Mittel ein, um die Aufgabe zu lösen, eine Technologie bereitzustellen, welche in der Lage ist, die Vergiftung aufgrund einer Oxidation eines NOx-Absorbens auf sichere Weise zu beseitigen, während eine unnötige Verschlechterung des NOx-Absorbens in der vorstehend erwähnten Abgas reinigenden Vorrichtung verhindert wird, bei der das NOx-Absorbens in dem Abgassystem des Verbrennungsmotors angeordnet ist.
  • D. h., die Abgas reinigende Vorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: einen NOx-Katalysator (70), welcher in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors (1, 101) vorgesehen ist, um Stickoxid einzuschließen, wenn die Sauerstoffkonzentration des einströmenden Abgases groß ist, und das eingeschlossene Stickoxid zu reduzieren und aufzureinigen, wobei dieses emittiert wird, wenn die Sauerstoffkonzentration des einströmenden Abgases absinkt und ein Reduktionsmittel vorliegt, eine Reduktionsmittel zugebende Einrichtung zum Zugeben eines Reduktionsmittels in einen Abgasdurchgang stromaufwärtiger als der NOx-Katalysator (70), und eine Vergiftung beseitigende Einrichtung, um, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des NOx-Katalysators (70) aufgrund von Oxid ergibt, die Reduktionsmittel zugebende Einrichtung zu regeln, um die Vergiftung des NOx-Katalysators (70) zu beseitigen und so, dass das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den NOx-Katalysator (70) einströmenden Abgases auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird, wenn sich der Verbrennungsmotor (1, 101) in einem Abbremsvorgang (bzw. Verzögerungsvorgang) oder in einem Leerlaufbetrieb befindet, wobei die Vergiftung beseitigende Einrichtung die Reduktionsmittel zugebende Einrichtung regelt, um eine Zugabe von Reduktionsmittel zu verhindern, wenn die kontinuierliche Zeit des Leerlaufbetriebes des Verbrennungsmotors (1, 101) einen im Voraus festgelegten oberen Grenzwert übersteigt.
  • Bei der wie vorstehend aufgebauten Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors führt, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des NOx- Absorbens aufgrund von Oxid ergibt, die Vergiftung beseitigende Einrichtung den Vorgang der Beseitigung der Vergiftung des NOx-Absorbens in Abhängigkeit von der Bedingung durch, dass sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors im Leerlaufbetrieb oder im Abbremsvorgang befindet.
  • D. h., bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des NOx-Absorbens aufgrund von Oxid ergibt, der Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung des NOx-Absorbens zusätzlich dazu, wenn sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors im Leerlaufbetrieb befindet, zudem durchgeführt, wenn sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors im Abbremsbetrieb (bzw. Abbremsvorgang bzw. Verzögerungsbetrieb) befindet.
  • Im Ergebnis wird der Bereich zur Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung vergrößert, und es wird einfach, eine Zeitspanne zum Durchführen des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung sicher zu stellen.
  • Darüber hinaus kann die Vergiftung beseitigende Einrichtung das Luft/Brennstoff-Verhältnis eines in das NOx-Absorbens einströmenden Abgases beim Vorgang der Beseitigung der Vergiftung auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einstellen.
  • Bei der wie vorstehend aufgebauten Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors regelt, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des NOx-Absorbens aufgrund von Oxid ergibt, die eine Vergiftung beseitigende Einrichtung (Vergiftung beseitigendes Mittel) die Reduktionsmittel zuführende Einrichtung, um den Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung des NOx-Absorbens in Abhängigkeit von der Bedingung durchzuführen, dass sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors im Leerlaufzustand oder im Abbremsvorgang befindet.
  • In diesem Fall wird der Vorgang einer Beseitigung von Vergiftung eines NOx-Absorbens zusätzlich dazu, dass sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors im Leerlauf befindet, zudem durchgeführt, wenn sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors im Abbremsvorgang befindet. Somit wird der Bereich zum Durchführen des Vorgangs der Beseitigung einer Vergiftung vergrößert, und im Ergebnis wird es einfach, eine Zeitspanne zum Durchführen der Beseitigung einer Vergiftung sicher zu stellen.
  • Des Weiteren kann in einer Situation, bei der es notwendig ist, eine Vergiftung des NOx-Katalysators aufgrund von Oxid zu beseitigen, wenn sich der Verbrennungsmotor im Abbremsvorgang oder im Leerlaufbetrieb befindet, die Vergiftung beseitigende Einrichtung die Reduktionsmittel zuführende Einrichtung so steuern, dass das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den NOx-Katalysator einströmenden Abgases auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird.
  • Der Grund ist, dass die Abgas reinigende Vorrichtung so aufgebaut ist, dass ein Reduktionsmittel vom NOx-Katalysator betrachtet weiter stromaufwärts zu einem Abgasdurchgang zugeführt wird.
  • Wenn zusätzlich der Verbrennungsmotor kontinuierlich für eine festgelegte Zeitspanne oder länger im Leerlauf und dann während des Durchführens der Beseitigung der Vergiftung beschleunigend betrieben wird, kann die Vergiftung beseitigende Einrichtung die Reduktionsmittel zuführende Einrichtung steuern, um die Zugabe des Reduktionsmittels für eine festgelegte Zeitspanne vom Beginn des Beschleunigungsvorgangs an zu verhindern.
  • Wenn sich hierbei der Verbrennungsmotor im Leerlaufbetrieb befindet, kann, da die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases und der Druck des Abgases gering sind, das von der Reduktionsmittel zuführenden Einrichtung zu dem Abgasdurchgang zugeführte Reduktionsmittel leicht an der Wandoberfläche oder dergleichen des Abgasdurchgangs weiter stromaufwärts als der NOx-Katalysator adsorbieren.
  • Wenn der Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors über einen langen Zeitraum fortgesetzt wird, adsorbiert eine große Menge Reduktionsmittel auf der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs, welche sich gegenüber dem NOx-Katalysator weiter stromaufwärts befindet. Das Reduktionsmittel, welches an der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs adsorbiert ist, wird von der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs desorbiert und strömt in den NOx-Katalysator, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases groß und der Druck des Abgases hoch ist, wie in dem Fall, dass sich der Verbrennungsmotor im Beschleunigungsvorgang befindet.
  • Wenn daher der Verbrennungsmotor für eine festgelegte Zeitspanne oder länger kontinuierlich im Leerlauf und dann beschleunigend betrieben wird, wird eine große Menge Reduktionsmittel, welche zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors auf der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs adsorbiert worden ist, von der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs zum Zeitpunkt des beschleunigenden Betriebs des Verbrennungsmotors auf einmal desorbiert und strömt in den NOx-Katalysator. Wenn somit bei solch einer Situation das Reduktionsmittel von der Reduktionsmittel zuführenden Einrichtung zu dem Abgasdurchgang zugeführt wird, wird übermäßiges Reduktionsmittel zu dem NOx-Katalysator zugeführt und das Reduktionsmittel verbrennt schnell in dem NOx-Katalysator, sodass der NOx-Katalysator aufgeheizt wird.
  • Wenn andererseits der Verbrennungsmotor für eine festgelegte Zeitspanne oder länger kontinuierlich im Leerlauf und dann während der Durchführung der Beseitigung einer Vergiftung beschleunigend betrieben wird, strömt, wenn die Zugabe des Reduktionsmittels für eine festgelegte Zeitspanne vom Beginn des Beschleunigungsvorgangs an verhindert wird, nur das von der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs desorbierte Reduktionsmittel in den NOx-Katalysator. Das von der Reduktionsmittel zuführenden Einrichtung in den Abgasdurchgang zugegebene Reduktionsmittel strömt zusätzlich zu dem von der Wandoberfläche des Abgasdurchgangs desorbierten Reduktionsmittel niemals auf einmal in den NOx-Katalysator.
  • Die vorstehend erwähnte festgelegte Zeitspanne kann ein fester Wert oder ein variabler Wert sein, welcher gemäß der kontinuierlichen Zeitspanne des Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors verändert wird.
  • Zusätzlich verhindert die Vergiftung beseitigende Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Zufuhr von Reduktionsmittel, wenn die Zeitspanne des kontinuierlichen Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors einen vorausgehend festgelegten oberen Grenzwert übersteigt.
  • Ein Beispiel für einen NOx-Katalysator gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator sein, und ein Beispiel für ein Oxid gemäß der vorliegenden Erfindung kann Schwefeloxid (SOx) sein.
  • Darüber hinaus setzt die vorliegende Erfindung die vorliegenden Mittel ein, um die Aufgabe zu lösen, eine Technologie bereitzustellen, um in einer Abgas reinigenden Vorrichtung eines Verbrennungsmotors, welche mit dem Teilchenfilter versehen ist, auf dem das vorstehend erwähnte NOx-Absorbens geträgert ist, die Vergiftung mit SOx und die Vergiftung mit teilchenförmiger Substanz des Teilchenfilters auf sichere Weise zu beseitigen, ohne in unnötiger Weise die verbrauchte Brennstoffmenge zu erhöhen.
  • D. h., eine Abgas reinigende Vorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Reduktionsmittel zuführenden Einrichtung ist ausgestattet mit:
    dem NOx-Katalysator, welcher auf einem Teilchenfilter geträgert ist, welcher in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, um Stickoxid im Abgas zu absorbieren, wenn die Sauerstoffkonzentration des einströmenden Abgases groß ist, und um das absorbierte Stickoxid zu emittieren, wenn die Sauerstoffkonzentration des einströmenden Abgases absinkt, und
    einer Vergiftung beseitigenden Einrichtung, um, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von teilchenförmigen Substanzen ergibt, zusätzlich einen Vorgang der Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters durchzuführen, wenn ein Abbremszustand des Verbrennungsmotors ermittelt wird, wobei die Vergiftung beseitigende Einrichtung die vorstehend erwähnte Regelung vornimmt.
  • Bei der wie vorstehend aufgebauten Abgas reinigen Vorrichtung des Verbrennungsmotors führt, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von Oxid und/oder teilchenförmigen Stoffen ergibt, die eine Vergiftung beseitigende Einrichtung den Vorgang der Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters auf der Grundlage durch, dass ein Abbremszustand des Verbrennungsmotors ermittelt wird.
  • In diesem Fall wird der Vorgang der Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters zusätzlich zu dem Zeitraum des Bremsvorgangs auch in einem Zeitraum des Leerlaufbetriebs durchgeführt, wenn sich der Verbrennungsmotor vom Abbremsvorgang zum Leerlaufvorgang hin verschiebt, zusätzlich zu einem Zeitraum, in welchem sich der Verbrennungsmotor im Abbremszustand befindet.
  • Im Ergebnis wird der Bereich, in welchem die Beseitigung der Vergiftung erfolgt, verglichen mit dem Fall, bei dem der Vorgang der Beseitigung der Vergiftung nur durchgeführt wird, wenn sich der Verbrennungsmotor im Leerlaufzustand befindet, vergrößert.
  • Zusätzlich kann bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von Oxid und teilchenförmigen Stoffen ergibt, die Vergiftung beseitigende Einrichtung ein Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter einströmenden Abgases für eine erste festgelegte Zeitspanne auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis und für eine nachfolgende zweite festgelegt Zeitspanne von dem Zeitpunkt an, wenn der Abbremsvorgang des Verbrennungsmotors ermittelt wird, auf ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis einstellen.
  • In diesem Fall wird bei der ersten festgelegten Zeitspanne von dem Zeitpunkt an, wenn der Abbremsvorgang des Verbrennungsmotors ermittelt wird, das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter einströmenden Abgases auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt. Somit wird das in den Teilchenfilter einströmende Abgas zu einem Abgas, welches eine vergleichsweise große Menge einer reduzierenden Komponente wie etwa Kohlenwasserstoff (KW) und Kohlendioxid (CO) enthält.
  • Wenn das Abgas, welches eine große Menge an reduzierender Komponente enthält, in den Teilchenfilter einströmt, kann die Oxidvergiftung des Teilchenfilters leicht mit der reduzierenden Komponente in dem Abgas reagieren. Im Ergebnis erfolgt eine Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von Oxid.
  • Anschließend wird in der zweiten festgelegten Zeitspanne, nachdem die erste festgelegte Zeitspanne vergangen ist, da der Abbremsvorgang des Verbrennungsmotors ermittelt wird, das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter einströmenden Abgases auf ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt. Somit wird das in den Teilchenfilter einströmende Abgas zu einem Abgas, welches eine vergleichsweise große Sauerstoffmenge enthält.
  • Wenn das Abgas, welches eine große Sauerstoffmenge enthält, in den Teilchenfilter einströmt, können teilchenförmige Stoffe, welche den Teilchenfilter vergiften, leicht mit dem in dem Abgas enthaltenen Sauerstoff reagieren. Im Ergebnis erfolgt eine Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund der teilchenförmigen Stoffe.
  • Wenn wie vorstehend beschrieben der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von Oxid und aufgrund von teilchenförmigen Stoffen in Abhängigkeit davon durchgeführt wird, dass der Abbremsvorgang des Verbrennungsmotors ermittelt wird, wird der Vorgang der Beseitigung der Vergiftung zusätzlich zu der Zeitspanne des Abbremsens zudem während der Zeitspanne des Leerlaufbetriebs durchgeführt, wenn sich der Verbrennungsmotor von dem Abbremsvorgang zu dem Leerlaufzustand verschiebt, zusätzlich zu einer Zeitspanne, in welcher sich der Verbrennungsmotor im Abbremsvorgang befindet.
  • Im Ergebnis wird die Dauer der Ausführung des Vorgangs zur Beseitigung einer Vergiftung durch das Oxid und die Dauer der Ausführung des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung durch teilchenförmige Stoffe in ausreichender Weise sichergestellt.
  • Des Weiteren kann als Beispiel für ein Verfahren der Veränderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des in den Teilchenfilter einströmenden Abgases ein Verfahren angegeben werden, bei dem das Luft/Brennstoff-Verhältnis verändert wird, indem eine Teilmenge der Einspritzung durch eine Brennstoffeinspritzdüse zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder eines Verbrennungsmotors und/oder die Zugabemenge einer Zugabeeinrichtung zum Zugeben von Brennstoff in den Abgasdurchgang stromaufwärts des Teilchenfilters eingeregelt werden.
  • Zusätzlich kann bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn des Weiteren ein Abgas rezirkulierender Mechanismus zum Zurückführen bzw. zum Rezirkulieren eines Teils des durch den Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors strömenden Abgases zu einem Einlassdurchgang vorgesehen ist, die Vergiftung beseitigende Einrichtung den Abgas rezirukulierenden Mechanismus regeln, um die von dem Abgasdurchgang zu dem Einlassdurchgang zu rezirkulierende Abgasmenge zu vergrößern, wenn die Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von Oxid beseitigt wird.
  • In diesem Fall wird in der Zeitspanne, wenn der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von Oxid erfolgt, die Abgasmenge vergrößert, welche von dem Abgasdurchgang zu dem Einlassdurchgang rezirkuliert wird. Somit nimmt die Menge an frischer Luft ab, anstelle derer die vergrößerte Abgasmenge in den Verbrennungsmotor zugeführt wird.
  • Im Ergebnis nimmt die dem Verbrennungsmotor zugeführte Sauerstoffmenge ab, und die Sauerstoffmenge, welche in dem von dem Verbrennungsmotor emittierten Abgas enthalten ist, nimmt entsprechend ebenfalls ab. Somit wird es möglich, die Menge an Brennstoff (oder eines Reduktionsmittels), die erforderlich ist, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird, zu verringern. Darüber hinaus wird bei dem Verbrennungsmotor, bei dem keine Verbrennung erfolgt, wenn er sich im Abbremsvorgang befindet, das dem Verbrennungsmotor zugeführte Gas so wie es ist als Abgas emittiert. Wenn die zu dem Verbrennungsmotor zuzuführende Menge an frischer Luft verringert wird und die Menge an frischer Luft, welche in den Teilchenfilter strömt, abnimmt, wird es somit möglich, eine Abkühlung des Teilchenfilters durch die frische Luft auf eine vergleichsweise niedrige Temperatur zu unterdrücken.
  • Wenn zusätzlich bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung des Weiteren ein Einlassdrosselventil vorgesehen ist, welches in einem Einlassdurchgang des Verbrennungsmotors angeordnet ist, um die Strömungsgeschwindigkeit des in dem Einlassdurchgang strömenden zugeführten Gases einzustellen, kann die Vergiftung beseitigende Einrichtung den Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils verringern, wenn die Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von Oxid beseitigt wird.
  • In diesem Fall nimmt in der Zeitspanne, wenn der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von Oxid erfolgt, die zu dem Verbrennungsmotor zugeführte Menge an frischer Luft ab. Somit nimmt die von dem Verbrennungsmotor emittierte Menge an Abgas entsprechend ebenfalls ab.
  • Im Ergebnis ist es möglich, die Menge an Brennstoff (oder eines Reduktionsmittels), die erforderlich ist, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird, zu verringern. Darüber hinaus wird bei dem Verbrennungsmotor, in welchem keine Verbrennung erfolgt, wenn er sich im Abbremsvorgang befindet, das dem Verbrennungsmotor zugeführte Gas so wie es ist als Abgas emittiert. Wenn die dem Verbrennungsmotor zugeführte Menge an frischer Luft abnimmt und die Menge an frischer Luft, welche in den Teilchenfilter strömt, abnimmt, wird es somit möglich, eine Abkühlung des Teilchenfilters durch die frische Luft auf eine vergleichsweise niedrige Temperatur zu unterdrücken.
  • Wenn zusätzlich die Abgas reinigende Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung mit sowohl dem Abgas rezirkulierenden Mechanismus als auch dem Einlassdrosselventil ausgestattet ist, kann die Vergiftung beseitigende Einrichtung die zu dem Verbrennungsmotor zuzuführende Menge an frischer Luft durch sowohl den Einsatz des Abgas rezirkulierenden Mechanismus als auch des Einlassdrosselventils verringern, wenn die Vergiftung des Teilchenfilters aufgrund von Oxid beseitigt wird.
  • Zusätzlich kann die Abgas reinigende Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung des Weiteren mit einer ein Abbremsmoment erzeugenden Einrichtung versehen sein, um ein erwünschtes Abbremsmoment zu erzeugen, wenn der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters erfolgt.
  • Der Grund ist, dass ein Fall angenommen wird, bei dem eine Verbrennung in dem Verbrennungsmotor erfolgt, um ein Absinken der Abgastemperatur, anders gesagt ein Absinken der Temperatur des Teilchenfilters, in dem Vorgang der Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters zu unterdrücken. Der Grund ist zudem, dass es wahrscheinlich ist, dass ein negatives Moment (so genannte Motorbremskraft), welches durch den Verbrennungsmotor erzeugt wird, verringert wird und sich die Abbremsleistung eines Kraftfahrzeugs, welches mit dem Verbrennungsmotor versehen ist, verschlechtert, wenn eine Verbrennung einer Luft/Brennstoff-Mischung in dem Verbrennungsmotor erfolgt, wenn er sich im Abbremsvorgang befindet.
  • Hier kann ein Beispiel für ein Verfahren zur Erzeugung eines Bremsmoments ein Verfahren sein, bei dem ein von dem Verbrennungsmotor erzeugtes Moment verringert wird, ein Verfahren, bei dem die Bremskraft durch eine Bremsvorrichtung vergrößert wird, welche in dem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, in welches der Verbrennungsmotor eingesetzt ist, ein Verfahren, bei dem diese zwei Verfahren geeignet kombiniert sind, oder dergleichen.
  • Zusätzlich kann ein Beispiel für ein Verfahren der Verringerung des von dem Verbrennungsmotor erzeugten Moments ein Verfahren sein, bei dem der Verbrennungszeitpunkt des Verbrennungsmotors vorgerückt bzw. verschoben wird, mehr bevorzugt ein Verfahren, bei dem der Zeitpunkt der Verbrennung vor einen Totpunkt bei einem Verdichtungsvorgang vorgerückt wird.
  • Wenn die Luft/Brennstoff-Mischung vor dem Totpunkt beim Verdichtungsvorgang des Verbrennungsmotors verbrannt wird, verhindert ein durch die Verbrennung der Luft/Brennstoff-Mischung erzeugter Druck (Verbrennungsdruck), dass sich der Kolben anhebt. Im Ergebnis nimmt das Moment des Verbrennungsmotors ab.
  • Hier kann beim Vorrücken des Verbrennungszeitpunkts des Verbrennungsmotors ein Zündzeitpunkt vorgerückt werden, wenn der Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ein mit einer Zündkerze versehener Benzinmotor ist. Alternativ kann der Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung vorgerückt werden, wenn der Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ein Dieselmotor vom Typ mit Zündung bei Kompression ist, welcher nicht mit einer Zündkerze versehen ist.
  • Wenn darüber hinaus der Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ein Dieselmotor vom Typ mit Zündung bei Kompression und ein Verbrennungsmotor ist, welcher mit einer Hauptbrennstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen eines zur Verbrennung in einen Zylinder zugeführten hauptsächlichen Brennstoffs und einer Einrichtung zum vorausgehenden Einspritzen zum Einspritzen von sekundärem Brennstoff in einen Zylinder vor dem Einspritzen des hauptsächlichen Brennstoffs ausgestattet ist, kann die ein Bremsmoment erzeugende Vorrichtung den Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung der Hauptbrennstoffeinspritzvorrichtung und den Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung der Einrichtung zum vorausgehenden Einspritzen vorrücken.
  • Wenn zusätzlich der Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Abgas rezirkulierenden Mechanismus versehen ist, kann die ein Bremsmoment erzeugende Einrichtung den Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung des Verbrennungsmotors vorrücken und kann zudem die durch den Abgas rezirkulierenden Mechanismus zu rezirkulierende Abgasmenge vergrößern.
  • Im Allgemeinen enthält das Abgas des Verbrennungsmotors eine inaktive Gaskomponente wie etwa Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O). Wenn in der Luft/Brennstoff-Mischung durch den Abgas rezirkulieren Mechanismus rezirkuliertes Abgas enthalten ist, wird somit die Verbrennungswärme der Luft/Brennstoff-Mischung aufgrund der fehlenden Verbrennbarkeit und der Endothermie der inaktiven Gaskomponente absorbiert, und ein bei der Verbrennung der Luft/Brennstoff-Mischung erzeugter Verbrennungsdruck sinkt entsprechend ab.
  • Wenn daher der Verbrennungseinspritzzeitpunkt des Verbrennungsmotors vorgerückt und die von dem Abgas rezirkulierenden Mechanismus rezirkulierte Abgasmenge vergrößert wird, kann leicht ein Bremsmoment des Verbrennungsmotors erzeugt werden.
  • Andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus den folgenden Beschreibungen zusammengenommen mit den begeleitenden Zeichnungen, in welchen in allen Figuren gleiche Bezugszeichen die gleichen oder ähnliche Teile bezeichnen, ersichtlich werden.
  • Bezüglich der begleitenden Zeichnungen:
  • Die 1 ist eine schematische Veranschaulichung, welche einen Aufbau eines Verbrennungsmotors, für den eine Abgas reinigende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, sowie ein Einlass- und Abgassystem von diesem zeigt;
  • die 2 veranschaulicht einen Mechanismus zum Einschließen und Emittieren von NOx eines speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators, und (A) und (B) veranschaulichen einen Mechanismus zum Einschluss von NOx durch den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator bzw. einen Mechanismus der Emission von NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators;
  • die 3 ist ein Flussdiagramm, welches die Routine eines Vorgangs zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
  • die 4 ist ein Flussdiagramm, welches die Routine eines Vorgangs der Beseitigung einer SOx-Vergiftung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
  • die 5 ist eine schematische Veranschaulichung, welche einen Verbrennungsmotor, für welchen eine Abweichungen detektierende Vorrichtung einer Reduktionsmittel zuführenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, und ein Einlass- und Abgassystem von diesem zeigt;
  • die 6(A) und 6(B) sind eine Vorderansicht bzw. eine Schnittansicht eines Teilchenfilters;
  • die 7 ist ein Blockdiagramm, welches den inneren Aufbau einer ECU der 5 zeigt;
  • die 8 veranschaulicht die Steuerung der Beseitigung einer Vergiftung gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • die 9 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine der Steuerung der Beseitigung einer Vergiftung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; und
  • die 10 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Einspritzzeitpunkt eines Hauptbrennstoffs und dem Druck im Inneren eines Rohrs in einer vierten Ausführungsform.
  • Die 11 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Einspritzzeitpunkt eines Hauptbrennstoffs und dem Druck im Inneren eines Rohrs in einer vierten Ausführungsform.
  • Spezielle Ausführungsformen einer Abgas reinigenden Vorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung werden hiernach mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine schematische Veranschaulichung, die einen Aufbau eines Verbrennungsmotors, für welchen eine Abgas reinigende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, sowie ein Einlass- und Abgassystem von diesem zeigt.
  • Der in 1 gezeigte Verbrennungsmotor 101 ist ein Dieselmotor zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs. Eine Einlassverzweigung 102 und eine Abgasverzweigung 103 sind mit diesem Verbrennungsmotor 101 verbunden.
  • Die Einlassverzweigung 102 ist mit einem Einlassrohr 104 verbunden, das Einlassrohr 104 ist über ein nicht gezeigtes Luftreinigergehäuse stromaufwärts mit einem Einlasskanal verbunden. In der Mitte des Einlassrohrs 104 ist ein Einlassdrosselventil 105 angeordnet, um die Strömungsgeschwindigkeit des zugeführten Gases einzustellen, welches durch das Einlassrohr 104 strömt.
  • Andererseits ist die Abgasverzweigung 103 mit einem Abgasrohr 106 verbunden, und das Abgasrohr 106 ist stromabwärts mit einem nicht gezeigten Auspufftopf verbunden. Ein Gehäuse 107, welches einen speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator als ein NOx-Absorbens gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, ist in der Mitte des Abgasrohrs 106 angeordnet. Eine Brennstoff zuführende Düse 108, welche Brennstoff als Reduktionsmittel zu dem in dem Abgasrohr 106 strömenden Abgas zuführt, ist stromaufwärts des Gehäuses 107 an das Abgasrohr 106 angebracht.
  • Die Brennstoff zuführende Düse 108 ist über ein Brennstoffrohr 109 mit einer Brennstoffpumpe 110 verbunden, und sie kann von der Brennstoffpumpe 110 abgegebenen Brennstoff in das Abgasrohr 106 einspritzen.
  • Der in dem Gehäuse 107 enthaltene speichernde/reduzierende NOx-Katalysator 70 ist so ausgebildet, dass er zum Beispiel Aluminiumoxid als Träger und wenigstens ein Element, welches auf dem Träger geträgert ist und zum Beispiel aus Alkalimetallen wie etwa Kalium (K), Natrium (Na), Lithium (Li) oder Cäsium (Cs), Erdalkalien wie etwa Barium (Ba) oder Calcium (Ca) und seltenen Erden wie etwa Lanthan (La) oder Yttrium (Y) ausgewählt ist, und ein Edelmetall wie etwa Platin (Pt) aufweist.
  • Hier wird auf das Verhältnis zwischen Luft und Brennstoff (Kohlenwasserstoff (KW)), welche stromaufwärtig eines Zufuhrdurchgangs des Verbrennungsmotors 101 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 zu einem Abgasdurchgang zugeführt werden, als Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases (hiernach als Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis abgekürzt), welches in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 strömt, bezeichnet. Der speichernde/reduzierende NOx-Katalysator 70 absorbiert Stickoxid (NOx) in dem Abgas, wenn das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis zu einem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis wird und die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas hoch ist. Andererseits absorbiert und emittiert der speichernde/reduzierende NOx-Katalysator 70 NOx, um das absorbierte Stickoxid (NOx) zu emittieren, wenn das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis zu einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis oder einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis wird und die Sauerstoffkonzentration im Abgas absinkt.
  • Es wird so gesehen, dass das Absorbieren und Emittieren von NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 durch einen Mechanismus erfolgt, welcher schematisch in 2 gezeigt ist. Dieser Mechanismus wird hiernach mit Bezug auf einen Beispielfall beschrieben, bei dem Platin (Pt) und Barium (Ba) auf einem Träger geträgert sind, welcher aus Aluminiumoxid besteht. Ein ähnlicher Mechanismus kann zudem unter Einsatz anderer Edelmetalle, Alkalimetalle, Erdalkalien oder seltenen Erden erreicht werden.
  • Wenn das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis zu einem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis wird und die Sauerstoffkonzentration im Abgas ansteigt, adsorbiert zuerst Sauerstoff (02 ) in dem Abgas auf der Oberfläche des Platins (Pt) in der Form von O2 – oder O2–, wie es in 2(A) gezeigt ist. Andererseits reagiert in dem Abgas enthaltenes Stickstoffmonoxid (NO) mit O2 – oder O2– auf der Oberfläche des Platins (Pt) zu Stickstoffdioxid (NO2) (2NO + O2 → 2NO2).
  • Anschließend wird ein Teil des Stickstoffdioxids (NO2) in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 absorbiert, während es auf dem Platin (Pt) oxidiert wird, und diffundiert in der Form eines Nitrations (NO3 –) in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 ein, wobei es sich mit Bariumoxid (BaO) verbindet.
  • Auf diese Weise wird das Stickoxid (NOx) in dem Abgas in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 absorbiert. Die Absorption von NOx durch den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 erfolgt so lange, wie die Sauerstoffkonzentration des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 einströmenden Abgases groß ist und die Fähigkeit zur Absorption von NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 nicht gesättigt ist.
  • Wenn andererseits das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis zu einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis oder einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis wird und die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas absinkt, nimmt die Menge an erzeugtem Stickstoffdioxid (NO2) auf der Oberfläche des Platins (Pt) ab, wie es in 2(B) gezeigt ist. Somit wird das mit dem Bariumoxid (BaO) verbundene Nitrition (NO3 –) umgekehrt zu Stickstoffdioxid oder Stickstoffmonoxid (NO) und wird von dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 emittiert.
  • In diesem Fall reagieren ein Teil der nicht verbrannten Brennstoffkomponenten (Kohlenwasserstoff (KW)) und Kohlenmonoxid (CO), welche im Abgas vorliegen, mit dem Sauerstoff (O2 – oder O2–) auf dem Platin (Pt), sodass sie oxidiert werden. Der verbleibende Kohlenwasserstoff (KW) und das Kohlenmonoxid (CO) reagieren mit dem Stickstoffdioxid (NO2) und dem Stickstoffmonoxid (NO), welche von dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 emittiert werden, sodass das Stickstoffdioxid (NO2) und das Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoff (N2) reduziert werden.
  • Das heißt, der Kohlenwasserstoff (KW) und das Kohlenmonoxid (CO) in dem Abgas reagieren zuerst mit dem Sauerstoff (O2 – oder O2–) auf dem Platin (Pt) und werden oxidiert. Wenn Kohlenwasserstoff (KW) und Kohlenmonoxid (CO) in dem Abgas verbleiben, nachdem der Sauerstoff (O2 – oder O2–) auf dem Platin (Pt) verbraucht ist, reduzieren anschließend der Kohlenwasserstoff (KW) und das Kohlenmonoxid (CO) (insbesondere eine aktive Spezies des Kohlenwasserstoffs (KW) und des Kohlenmonoxids (CO), die teilweise durch Sauerstoff (O2 – oder O2–) oxidiert ist) das von dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 emittierte Stickoxid (NOx) und das von dem Verbrennungsmotor 101 emittierte Stickoxid (NOx) zu Stickstoff (N2).
  • Wenn das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis ist, wird mit dem vorstehend beschriebenen speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 Stickoxid (NOx) in dem Abgas in dem NOx-Katalysator 70 vom Absorptions- und Reduktionstyp absorbiert und Stickoxid (NOx) wird aus dem Abgas entfernt. Wenn das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis ist, wird das in dem speichernden reduzierenden NOx-Katalysator 70 absorbierte Stickoxid (NOx) zu Stickstoff (N2) reduziert, während es von dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 emittiert wird, und das von dem Verbrennungsmotor 101 emittierte Stickoxid (NOx) wird in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 ebenfalls zu Stickstoff (N2) oder dergleichen reduziert.
  • Bei dem wie vorstehend aufgebauten Verbrennungsmotor 101 ist zudem eine elektronische Regeleinheit (ECU) 111 zur Regelung des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 101 vorgesehen. Diese ECU 111 besteht aus z.B. einer CPU, einem ROM, einem RAM, einem Backup-RAM, einem Eingangsanschluss oder einem Ausgangsanschluss und dergleichen, welche durch einen Zwei-Richtungs-Bus miteinander verbunden sind.
  • Die Brennstoff zuführende Düse 108 ist elektrisch mit der ECU 111 verbunden, zusätzlich zu verschiedenen Sensoren wie etwa einem Kurbelpositionssensor 111 zur Ausgabe eines Impulssignals immer dann, wenn sich eine nicht gezeigte Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 111 um einen festegelegten Winkel (z.B. 10°) dreht, und ein Sensor 114 für die Position des Beschleunigungspedals zur Ausgabe eines elektrischen Signals, welches dem Bedienungsausmaß eines Beschleunigungspedals 113 entspricht, welches im Fahrzeugraum vorgesehen ist. Somit ist es möglich, die Brennstoff zuführende Düse 108 mit Ausgabesignalen des Kurbelpositionssenders 112, des Sensors 114 für die Position des Beschleunigungspedal und dergleichen als Parametern zu regeln.
  • Zum Beispiel wird bei einem Dieselmotor wie etwa dem Verbrennungsmotor 101 der Dieselmotor in den meisten Betriebsbereichen mit magerer Verbrennung betrieben. Daher wird angenommen, dass das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 strömenden Abgases in den meisten Betriebsbereichen ebenfalls zu einem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis wird, die NOx-Emission kann der NOx-Absorption des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 nicht nachfolgen, und die Fähigkeit zur NOx-Absorption des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 erfährt eine Sättigung.
  • Wenn hierbei der Verbrennungsmotor 101 bei magerer Verbrennung betrieben wird, regelt die ECU 111 die Reduktionsmittel zuführende Düse 108, um das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 einströmenden Abgases in einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne auf eine spitzenartige Weise (in kurzer Zeit) auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einzuregeln, das heißt, sie führt eine sogenannte Fett-Spitzen-Regelung durch (rich spike control), wodurch ermöglicht wird, dass eine Emission und Reduktion von Stickoxid (NOx) in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 in kurzer Zeit erfolgen.
  • Andererseits kann eine Schwefelkomponente (S) in dem Brennstoff des Verbrennungsmotors 101 enthalten sein. Wenn solch ein Brennstoff verbrannt wird, wird die Schwefelkomponente (S) in dem Brennstoff oxidiert und Schwefeloxid (SOx) wie etwa SO2 und SO3 wird erzeugt.
  • Wenn das vorstehend beschriebene Schwefeloxid (SOx) zusammen mit dem Abgas in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 strömt, absorbiert der speichernde/reduzierende NOx-Katalysator 70 das Schwefeloxid (SOx) durch einen Mechanismus, welcher ähnlich zu jenem für das Stickoxid (NOx) ist.
  • Das heißt, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 einströmenden Abgases ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis ist, adsorbiert Sauerstoff (O2) auf der Oberfläche von Platin (Pt) des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 in der Form von O2 – oder O2–, wie es bei der Beschreibung der Absorption von NOx erwähnt wurde. Somit wird das Schwefeloxid (SOx) (z.B. SO2) in dem Abgas auf der Oberfläche des Platins (Pt) zu SO3 oxidiert.
  • Anschließend wird das SO3 in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 absorbiert, während es auf der Oberfläche des Platins (Pt) weiter oxidiert wird, sodass es sich mit Bariumoxid (BaO) vereinigt und in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 in der Form eines Sulfations (SO4 2–) eindiffundiert, sodass Bariumsulfat (BaSO4) erzeugt wird.
  • Da im Übrigen das vorstehen erwähnte Bariumsulfat (BaSO4) stabil ist und kaum zersetzt wird, verbleibt es in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70, ohne zersetzt zu werden, selbst wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis des einströmenden Abgases auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird. Wenn daher die erzeugte Menge an Bariumsulfat (BaSO4) über die Zeit zunimmt, nimmt die Menge an Bariumoxid (BaO), welche an der Absorption des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 teilnimmt, ab, wodurch die Fähigkeit zur Absorption von NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 abnimmt, dass heißt eine so genannte Vergiftung mit SOx tritt auf.
  • Somit schätzt bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß dieser Ausführungsform die ECU 111 die in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 absorbierte Menge an Sulfatoxid (SOx) über die Betriebshistorie oder dergleichen des Verbrennungsmotors 101 als Parameter ab. Wenn die abgeschätzte Menge einen oberen Grenzwert erreicht, führt die ECU 111 einen Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung durch, um das Schwefeloxid (SOx) aus dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 zu emittieren.
  • Als Verfahren zur Beseitigung der SOx-Vergiftung des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 wird ein Verfahren als wirksam angesehen, welches die Katalysatorbetttemperatur auf eine Temperatur erhöht (z.B. 600°C bis 650°C), welche höher liegt als die Temperatur, bei der das NOx emittiert und reduziert wird, und welches dann das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einstellt.
  • Gemäß solch einem Verfahren wird das in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 eingeschlossene Bariumsulfat (BaSO4) in SO3 zersetzt. Das SO3 wird durch Kohlenwasserstoff (KW) oder Kohlenmonoxid (CO) in dem Abgas zu SO2 reduziert und emittiert.
  • Der Vorgang einer Beseitigung der Vergiftung gemäß der vorliegenden Erfindung wird hiernach speziell beschrieben.
  • <Erste Ausführungsform>
  • Zuerst wird ein Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Der Vorgang einer Beseitigung einer SOx-Vergiftung gemäß dieser Ausführungsform wird durchgeführt, wenn sich der Verbrennungsmotor 101 im Leerlauf oder im Abbremsvorgang befindet.
  • Wenn sich der Verbrennungsmotor 111 im Leerlauf oder im Abbremsvorgang befindet, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases ab. Selbst wenn die eingespritzte Menge der Brennstoff zuführenden Düse 108 auf ein vergleichsweise kleines Maß verringert wird, wird es somit möglich, das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einzustellen.
  • Wenn der Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 105 verengt wird, wird dabei die Menge an zu dem Verbrennungsmotor 101 zugeführten Gas verringert, und entsprechend wird die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases weitergehend verringert. Selbst wenn die eingespritzte Menge der Brennstoff zuführenden Düse 108 weitergehend reduziert wird, wird es somit möglich, das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einzustellen.
  • Der Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung in dieser Ausführungsform wird hiernach entlang des Flussdiagramms der 3 beschrieben.
  • Das in 3 gezeigte Fließdiagramm ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine des Vorgangs der Beseitigung der SOx-Vergiftung zeigt. Die Routine des Vorgangs der Beseitigung der SOx-Vergiftung ist eine Routine, welche wiederholt zu jedem festgelegten Zeitpunkt (z.B. jedes Mal, wenn der Kurbelpositionssensor 12 ein Impulssignal abgibt) durch die ECU 111 durchzuführen ist.
  • <Schritt S101>
  • Zuerst schätzt die ECU 111 im Schritt S101 die in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 absorbierte Menge an Sulfatoxid (SOx) ab. Als Beispiel für ein Verfahren zur Abschätzung der absorbierten Menge an Sulfatoxid (SOx) kann ein Verfahren angegeben werden, bei dem die absorbierte Menge an Sulfatoxid (SOx) in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 für eine Zeiteinheit mit der Anzahl an Motordrehungen und dem Wert eines Ausgabesignals (Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals) des Sensors 114 für die Beschleunigungspedalposition als Parametern berechnet und die Mengen an Sulfatoxid (SOx) aufsummiert werden, wodurch die absorbierte Menge an Sulfatoxid (SOx) in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 abgeschätzt wird.
  • Dadurch kann experimentell vorausgehend eine Beziehung zwischen der Anzahl an Motordrehungen, dem Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals und der absorbierten Menge an Sulfatoxid gefunden werden, um die Beziehung vorausgehend aufzuzeichnen.
  • <Schritt S102>
  • In dem Schritt S102 ermittelt die ECU 111, ob die in dem Schritt S101 berechnete absorbierte Menge an Sulfatoxid (SOx) einen festgelegten oberen Grenzwert erreicht oder darüber liegt. Wenn hierbei ermittelt wird, dass die absorbierte Menge an Sulfatoxid (SOx) unter dem festgelegten oberen Grenzwert liegt, beendet die ECU 111 die Durchführung dieser Routine an diesem Punkt. Wenn andererseits ermittelt wird, dass die absorbierte Menge an Sulfatoxid (SOx) den festgelegten oberen Grenzwert erreicht oder darüber liegt, macht die ECU 111 mit dem Schritt S103 weiter.
  • <Schritt 103>
  • In dem Schritt S103 ermittelt die ECU 111, ob sich der Verbrennungsmotor 101 im Abbremsvorgang befindet oder nicht. Als Beispiel für ein Verfahren zur Ermittlung des Abbremsvorgangs des Verbrennungsmotors 101 kann ein Verfahren angegeben werden, bei dem ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 101 im Abbremsvorgang befindet, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass der Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals „0" ist, die Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs nicht „0" ist oder das Bedienungsausmaß eines nicht gezeigten Bremspedals nicht „0" ist.
  • Wenn in diesem Schritt S103 ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 101 nicht im Abbremsvorgang befindet, macht die ECU 111 mit dem Schritt S104 weiter. Wenn andererseits in dem Schritt S103 ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 101 im Abbremsvorgang befindet, macht die ECU 111 mit dem Schritt S105 weiter.
  • <Schritt S104>
  • In dem Schritt S104 ermittelt die ECU 111, ob sich der Verbrennungsmotor 101 im Leerlauf befindet oder nicht.
  • Als Beispiel für ein Verfahren der Ermittlung des Leerlaufzustands des Verbrennungsmotors 101 kann ein Verfahren angegeben werden, bei dem ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 101 im Leerlauf befindet, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass der Öffnungsgrad eines Beschleunigungspedals „0" ist, dass die Anzahl an Motordrehungen niedriger liegt als eine festgelegte Anzahl an Drehungen oder dass die Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs „0" ist.
  • Wenn in diesem Schritt S104 ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 101 nicht im Leerlauf befindet, beendet die ECU 111 die Durchführung dieser Routine an diesem Punkt. Wenn in dem Schritt S104 andererseits ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 101 im Leerlauf befindet, macht die ECU 111 mit dem Schritt S105 weiter.
  • <Schritt S105>
  • In dem Schritt S105 führt die ECU 111 einen Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung durch, um die SOx-Vergiftung des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 zu beseitigen. Bei dem Vorgang der Beseitigung der Vergiftung stellt die ECU 111 das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 einströmenden Abgases dadurch auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis ein, dass zum Beispiel von der Reduktionsmittel einspritzenden Düse 108 ein Reduktionsmittel in das Abgasrohr 106 zugeführt wird, wodurch Sulfatoxid (SOx) aus dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 emittiert wird, wobei die Betttemperatur des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 erhöht wird.
  • Eine Vergiftung beseitigende Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch die ECU 111 erzielt, welche die vorstehend erwähnte Routine der Beseitigung einer Vergiftung durchführt.
  • Daher wird gemäß der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß dieser Ausführungsform der Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung durchgeführt, wenn sich der Verbrennungsmotor 101 im Abbremsvorgang ebenso wie wenn er sich im Leerlauf befindet. Somit kann die Durchführungszeitspanne für den Vorgang der Beseitigung der SOx-Vergiftung in ausreichender Weise sichergestellt werden, verglichen mit dem Fall, bei dem der Vorgang der Beseitigung der SOx-Vergiftung nur durchgeführt wird, wenn sich der Verbrennungsmotor 101 im Leerlauf befindet.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Ein Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben.
  • Bei dem Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung gemäß dieser Ausführungsform wird der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 101 überwacht, bei dem der Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung durchgeführt wird. Wenn sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 101 während der Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung vom Leerlauf zu einem Beschleunigungsvorgang hin verschiebt, wird die Zugabe von Brennstoff durch die Brennstoff zuführende Düse 108 verhindert.
  • Wenn sich der Verbrennungsmotor 101 im Leerlauf befindet, erreicht nicht der gesamte der von der Brennstoff zuführenden Düse 108 in das Abgasrohr 106 zugeführte Brennstoff den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70, und einiger Brennstoff adsorbiert auf der Wandoberfläche oder dergleichen des Abgasrohrs 106 stromaufwärtig des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 und verbleibt dort.
  • Wenn der Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors 101 während der Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung über einen langen Zeitraum fortgesetzt wird, nimmt die Brennstoffmenge, welche sich im Abgasrohr 106 stromaufwärtig des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 ansammelt, zu. Wenn sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 101 vom Leerlauf zum Beschleunigungsvorgang hin verschiebt, kann in solch einer Situation eine große Menge an Brennstoff, welche in dem Abgasrohr 106 weiter stromaufwärts als der speichernde/reduzierende NOx-Katalysator 70 zurückbleibt, auf einmal in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 strömen und in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 schnell verbrennen.
  • Wenn auf diese Weise eine große Brennstoffmenge schnell in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 verbrennt, ist es wahrscheinlich, dass der speichernde/reduzierende NOx-Katalysator 70 durch die beim Verbrennen des Brennstoffs erzeugte Wärme erhitzt und der speichernde/reduzierende NOx-Katalysator 70 thermisch verschlechtert wird.
  • Um mit diesem Problem fertig zu werden, überwacht bei dem Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung gemäß dieser Ausführungsform die ECU 111 die kontinuierliche Zeitspanne des Leerlaufs und verhindert die Zugabe von Brennstoff von der Brennstoff zuführenden Düse 108 in das Abgasrohr 106, wenn die kontinuierliche Zeitspanne eine festgelegte Zeitspanne erreicht oder darüber hinaus geht.
  • Wenn der Verbrennungsmotor 101 kontinuierlich für eine festgelegte Zeitspanne oder länger im Leerlauf betrieben wird und dann fortgesetzt beschleunigend betrieben wird, wird darüber hinaus bei dem Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung gemäß dieser Ausführungsform die Zugabe von Brennstoff von der Brennstoff zuführenden Düse 108 in das Abgasrohr 106 für eine festgelegte Zeitspanne von dem Punkt an verhindert, zu dem die Beschleunigung beginnt.
  • Des Weiteren kann die vorstehend erwähnte festgelegte Zeitspanne ein fester Wert sein, welcher im Voraus festgelegt wird, oder ein variabler Wert, welcher entsprechend der Zeitspanne des fortgesetzten Leerlaufbetriebs verändert wird.
  • Der Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung in dieser Ausführungsform wird hiernach entlang des Flussdiagramms der 4 beschrieben.
  • Das in 4 gezeigte Flussdiagramm ist ein Flussdiagramm, welches eine Überwachungsroutine des Vorgangs der Beseitigung einer SOx-Vergiftung zeigt. Die Überwachungsroutine des Vorgangs der Beseitigung einer SOx-Vergiftung ist eine Routine, die wiederholt zu jedem Zeitpunkt (z.B. jedes Mal, wenn der Kurbelpositionssensor 12 ein Impulssignal abgibt) durch die ECU 111 durchgeführt wird.
  • <Schritt S201>
  • In dem Schritt S201 ermittelt die ECU 111, ob der Vorgang der Beseitigung der SOx-Vergiftung durchgeführt wird oder nicht.
  • Wenn in diesem Schritt S201 ermittelt wird, dass der Vorgang der Beseitigung der SOx-Vergiftung nicht durchgeführt wird, beendet die ECU 111 die Durchführung dieser Routine an diesem Punkt. Wenn andererseits im Schritt S201 ermittelt wird, dass der Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung durchgeführt wird, macht die ECU 111 mit dem Schritt S202 weiter.
  • <Schritt S202>
  • In dem Schritt S202 ermittelt die ECU 111, ob die Zeitspanne des fortgesetzten Leerlaufbetriebs kürzer als eine festgelegte Zeitspanne ist oder nicht oder ob eine von dem Punkt an, wenn sich der Verbrennungsmotor 101 vom Leerlaufzustand zu einem Beschleunigungszustand hin verschiebt, vergangene Zeitspanne länger als eine festgelegte Zeitspanne ist oder nicht.
  • Wenn in diesem Schritt S202 ermittelt wird, dass die Zeitspanne des kontinuierlichen Leerlaufbetriebs kürzer als die festgelegte Zeitspanne oder die von dem Punkt an, zu dem sich der Verbrennungsmotor 101 vom Leerlauf zu dem Beschleunigungszustand hin verschiebt, vergangene Zeitspanne länger als die festgelegte Zeitspanne ist, beendet die ECU 111 die Durchführung dieser Routine an diesem Punkt.
  • Wenn andererseits im Schritt S202 ermittelt wird, dass die Zeitspanne des kontinuierlichen Leerlaufbetriebs die festgelegte Zeitspanne erreicht oder länger ist und die von dem Punkt an, zu dem sich der Verbrennungsmotor 101 vom Leerlaufzustand zum Beschleunigungszustand hin verschiebt, vergangene Zeitspanne der festgelegten Zeitspanne entspricht oder kleiner ist, macht die ECU 111 mit dem Schritt S203 weiter.
  • <Schritt S203>
  • Im Schritt S203 verhindert die ECU 111 die Zugabe von Brennstoff von der Brennstoff zuführenden Düse 108 in das Abgasrohr 106.
  • Wenn der Verbrennungsmotor 101 für eine festgelegte Zeitspanne oder länger während der Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der SOx-Vergiftung kontinuierlich im Leerlauf betrieben und dann zum Beschleunigungszustand hin verschoben wird, strömen gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Brennstoff, welcher zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebs in dem Abgasrohr 106 verbleibt, und der von der Brennstoff zuführenden Düse 108 zugeführte Brennstoff nicht mehr auf einmal in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70. Somit wird übermäßiger Brennstoff nicht schnell in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator 70 verbrannt, wodurch eine Verschlechterung des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators 70 durch ein Aufheizen verhindert wird.
  • Wenn sich daher bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des NOx-Absorbens oder des NOx-Katalysators aufgrund von Oxid ergibt, wird der Vorgang der Beseitigung der Vergiftung zusätzlich dazu, wenn sich der Verbrennungsmotor im Leerlauf befindet, auch durchgeführt, wenn sich der Verbrennungsmotor im Abbremsvorgang befindet. Somit wird der Bereich zur Durchführung des Vorgangs der Beseitigung von Vergiftung vergrößert, wodurch die Zeitspanne zum Durchführen des Vorgangs der Beseitigung einer Vergiftung in ausreichender Weise sichergestellt werden kann.
  • Im Ergebnis kann die Vergiftung des NOx-Absorbens oder des NOx-Katalysators aufgrund von Oxid in einem kurzen Zeitraum beseitigt werden.
  • Selbst wenn es notwendig ist, das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einzustellen, wird zusätzlich gemäß der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung der Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung durchgeführt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases vergleichsweise gering ist, wie etwa wenn sich der Verbrennungsmotor im Leerlauf und im Abbremsvorgang befindet. Somit wird es möglich, das Abgas-Luft/Brennstoff-Verhältnis mit einer vergleichsweise geringen Menge an Brennstoff auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einzustellen.
  • Wenn zusätzlich die Abgas reinigende Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Reduktionsmittel zuführenden Einrichtung zur Zugabe eines Reduktionsmittels in einen Abgasdurchgang stromaufwärts des NOx-Katalysators ausgerüstet ist, wird, wenn der Verbrennungsmotor kontinuierlich für eine festgelegte Zeitspanne oder länger im Leerlauf betrieben wird, wobei der Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung durchgeführt wird, und sich dann zu einem Beschleunigungsvorgang hin verschiebt, die Zugabe des Reduktionsmittels für eine festgelegte Zeitspanne vom Beginn des Beschleunigungsvorgangs an verhindert. Somit strömen das in dem Abgasdurchgang zum Zeitpunkt des Leerlaufs verbleibende Reduktionsmittel und das von der Reduktionsmittel zuführenden Einrichtung in den Abgasdurchgang zugeführte Reduktionsmittel niemals auf einmal in den NOx-Katalysator.
  • Im Ergebnis wird überschüssiges Reduktionsmittel nicht auf einmal in dem NOx-Katalysator oxidiert (verbrannt), und ein Aufheizen des NOx-Katalysators durch eine Verbrennung des Reduktionsmittels wird verhindert, wodurch es möglich wird, eine thermische Verschlechterung des NOx-Katalysators zu unterdrücken.
  • Eine dritte und eine vierte Ausführungsform werden nun für einen Fall beschrieben, dass die Abgas reinigende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise für einen Dieselmotor zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • Zuerst wird eine dritte Ausführungsform der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 2 und die 5 bis 8 beschrieben.
  • Die 5 ist eine schematische Veranschaulichung, welche einen Verbrennungsmotor, für den die Abgas reinigende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, sowie ein Einlass- und Abgassystem von diesem zeigt.
  • Der in 5 gezeigte Verbrennungsmotor 1 ist ein wassergekühlter Vier-Takt-Dieselmotor mit vier Zylindern 2.
  • Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einem Brennstoffeinspritzventil 3 zum direkten Einspritzen eines Brennstoffs in eine Verbrennungskammer eines jeden Zylinders 2 ausgestattet. Jedes Brennstoffeinspritzventil 3 ist mit einer Sammelkammer 4 (gemeinsame Kraftstoffleitung) verbunden, welche Brennstoff bis zu einem festgelegten Druck ansammelt. Ein Drucksensor 4a der gemeinsamen Kraftstoffleitung, welcher ein elektrisches Signal ausgibt, das dem Brennstoffdruck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung entspricht, ist an diese gemeinsame Kraftstoffleitung 4 angebracht.
  • Die gemeinsame Kraftstoffleitung 4 steht über ein Brennstoffzufuhrrohr 5 mit einer Brennstoffpumpe 6 in Verbindung. Diese Brennstoffpumpe 6 ist eine Pumpe, welche mit dem Drehmoment einer Ausgabewelle (Kurbelwelle) des Verbrennungsmotors 1 als Antriebsquelle angesteuert wird. Eine an eine Eingabewelle der Brennstoffpumpe 6 angebrachte Pumpenrolle 6a ist über einen Riemen 7 mit einer Kurbelrolle 1a gekoppelt, welche an die Ausgabewelle (Kurbelwelle) des Verbrennungsmotors 1 angebracht ist.
  • Wenn bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten Brennstoffeinspritzsystem ein Drehmoment der Kurbelwelle auf die Eingabewelle der Brennstoffpumpe 6 übertragen wird, gibt die Brennstoffpumpe 6 Brennstoff mit einem Druck ab, welcher dem Drehmoment entspricht, das auf die Eingabewelle der Brennstoffpumpe 6 übertragen wurde.
  • Der von der Brennstoffpumpe 6 abgegebene Brennstoff wird über das Brennstoffzufuhrrohr 5 zu der gemeinsamen Kraftstoffleitung 4 zugeführt und bis zu einem festgelegten Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 4 angesammelt. Der bis zu dem festgelegten Druck in der gemeinsamen Kraftstoffleitung 4 angesammelte Brennstoff wird an das Brennstoffeinspritzventil 3 eines jeden Zylinders 2 verteilt. Das Brennstoffeinspritzventil 3 öffnet sich, wenn ein Antriebsstrom daran angelegt wird, und spritzt Brennstoff in die Verbrennungskammer eines jeden Zylinders 2 ein.
  • Als Nächstes ist eine Einlassverzweigung 8 mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden. Jede Abzweigung der Einlassverzweigung 8 steht mit der Verbrennungskammer eines jeden Zylinders 2 über eine nicht gezeigte Zufuhröffnung in Verbindung.
  • Die Einlassverzweigung 8 ist mit einem Einlassrohr 9 verbunden, welches mit einem Luftreinigergehäuse 10 verbunden ist. Ein Luftströmungsmessgerät 11 zur Ausgabe eines elektrischen Signals, welches der Masse des in dem Einlassrohr 9 strömenden zugeführten Gases entspricht, und ein Temperatursensor 12 des zugeführten Gases zur Ausgabe eines elektrischen Signals, welches der Temperatur des in dem Einlassrohr 9 strömenden zugeführten Gases entspricht, sind stromabwärts des Luftreinigergehäuses 10 an das Einlassrohr 9 angebracht.
  • Ein Einlassdrosselventil, welches die Strömungsgeschwindigkeit des in dem Einlassrohr 9 strömenden zugeführten Gases einstellt, ist in einem Bereich bereitgestellt, welcher sich direkt stromaufwärtig der Einlassverzweigung 8 in dem Einlassrohr 9 befindet. Ein Stellglied für die Einlassdrossel 14, welches aus einem Schrittmotor oder dergleichen besteht und das Einlassdrosselventil 13 zum Öffnen und Schließen antreibt, ist an dieses Einlassdrosselventil 13 angebracht.
  • Ein Verdichtergehäuse 15a eines zentrifugalen Superladers (Turbo-Lader), welcher mit der thermischen Energie des Abgases als Antriebsquelle betrieben wird, ist an einer Position zwischen dem Luftströmungsmessgerät 11 und dem Einlassdrosselventil 13 in dem Einlassrohr 9 vorgesehen. Ein Zwischenkühler 16, welcher zugeführtes Gas abkühlt, das in dem Verdichtergehäuse 15a verdichtet wurde, sodass es eine hohe Temperatur aufweist, ist stromabwärts des Verdichtergehäuses 15a in dem Einlassrohr 9 vorgesehen.
  • Bei dem wie vorstehend aufgebauten Zufuhrsystem strömt zugeführtes Gas, welches durch das Luftreinigergehäuse 10 geströmt ist, über das Zufuhrrohr 9 in das Kompressorgehäuse 15a, nachdem Staub, Schmutz oder dergleichen daraus durch einen nicht gezeigten Luftreiniger in dem Luftreinigergehäuse 10 entfernt worden sind.
  • Das in das Kompressorgehäuse 15a eingeströmte zugeführte Gas wird durch die Drehung eines in dem Verdichtergehäuse 15a vorgesehenen Verdichterrades verdichtet. Das zugeführte Gas, welches in dem Verdichtergehäuse 15a verdichtet wird, sodass es eine hohe Temperatur aufweist, wird in dem Zwischenkühler 16 abgekühlt, und seine Strömungsgeschwindigkeit wird dann durch das Einlassdrosselventil 13 eingestellt, falls es notwendig ist, sodass es in den Einlassverteiler 8 strömt. Das in der Einlassverzweigung 8 eingeströmte zugeführte Gas wird über jedes Verzweigungsrohr zu der Verbrennungskammer eines jeden Zylinders 2 verteilt und mit dem von dem Brennstoffeinspritzventil 3 eines jeden Zylinders 2 als Zündquelle eingespritzten Brennstoffs verbrannt.
  • Andererseits ist eine Abgasverzweigung 18 mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden. Jede Abzweigung der Abgasverzweigung 18 steht mit der Verbrennungskammer eines jeden Zylinders 2 über eine nicht gezeigte Abgasöffnung in Verbindung.
  • Die Abgasverzweigung 18 ist mit einem Turbinengehäuse 15b des zentrifugalen Superladers 15 verbunden. Das Turbinengehäuse 15b ist mit einem Abgasrohr 19 verbunden, welches stromabwärts mit einem nicht gezeigten Auspufftopf verbunden ist.
  • Ein Teilchenfilter 20 zum Entfernen und Aufreinigen einer giftigen Gaskomponente im Abgas ist in der Mitte des Abgasrohrs 19 angeordnet. Ein Sensor 23 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, welcher ein elektrisches Signal ausgibt, das dem Luft/Brennstoff-Verhältnis des in dem Abgasrohr 19 strömenden Abgases entspricht, und ein Sensor 24 für die Abgastemperatur, der ein elektrisches Signal ausgibt, das der Temperatur des in dem Abgasrohr 19 strömenden Abgases entspricht, sind stromabwärts des Teilchenfilters 20 an das Abgasrohr 19 angebracht.
  • Ein Abgasdrosselventil 21, das die Strömungsgeschwindigkeit des in dem Abgasrohr 19 strömenden Abgases einstellt, ist stromabwärts des Sensors 23 für das Luft/Brennstoff-Verhältniss und des Sensors 24 für die Abgastemperatur in dem Abgasrohr 19 vorgesehen. Ein Stellglied für das Abgasdrosselventil 22, welches aus einem Schrittmotor oder dergleichen besteht und das Abgasdrosselventil 21 zum Öffnen und Schließen antreibt, ist an das Abgasdrosselventil 21 angebracht.
  • Bei dem wie vorstehend aufgebauten Abgassystem wird die in jedem Zylinder 2 des Verbrennungsmotors 1 verbrannte Luft/Brennstoff-Mischung (verbranntes Gas) über die Abgasöffnung in die Abgasverzweigung 18 ausgestoßen und strömt dann von der Abgasverzweigung 18 in das Turbinengehäuse 15b des zentrifugalen Superladers 15. Das in das Turbinengehäuse 15b eingeströmte Abgas dreht ein Turbinenrad, welches in dem Turbinengehäuse 15b drehbar gelagert ist, wobei die thermische Energie des Abgases ausgenutzt wird. In diesem Fall wird das Drehmoment des Turbinenrads auf das vorstehend erwähnte Verdichterrad des Verdichtergehäuses 15a übertragen.
  • Das von dem Turbinengehäuse 15b emittierte Abgas strömt über das Abgasrohr 19 in den Teilchenfilter 20, und eine giftige Gaskomponente in dem Abgas wird entfernt oder aufgereinigt. Das Abgas in dem Teilchenfilter 20, aus dem die giftige Gaskomponente entfernt oder aufgereinigt wurde, wird über einen Auspufftopf zur Atmosphäre hin emittiert, nachdem, falls notwendig, die Strömungsgeschwindigkeit durch das Abgasdrosselventil 21 eingestellt wurde.
  • Zusätzlich stehen die Abgasverzweigung 18 und die Einlassverzweigung 8 über einen Abgas rezirkulierenden Durchgang 25 (EGR-Durchgang) miteinander in Verbindung, welcher einen Teil des in dem Abgasverteiler 18 strömenden Abgases zu der Einlassverzweigung 8 hin zurückführt. In der Mitte dieses EGR-Durchgangs 25 ist ein die Strömungsgeschwindigkeit einstellendes Ventil 26 (EGR-Ventil) vorgesehen, welches aus einem elektromagnetischen Ventil oder dergleichen besteht und die Strömungsgeschwindigkeit des in dem EGR-Durchgang 25 strömenden Abgases (hiernach als EGR-Gas bezeichnet) entsprechend dem Ausmaß der angelegten Elektrizität verändert.
  • Ein EGR-Kühler 27, welcher das in dem EGR-Durchgang 25 strömende EGR-Gas abkühlt, ist in einem Bereich stromaufwärts des EGR-Ventils 26 in dem EGR-Durchgang 25 vorgesehen.
  • Wenn bei dem wie vorstehend aufgebauten Abgas rezirkulierenden Mechanismus das EGR-Ventil 26 geöffnet wird, führt der EGR-Durchgang 25 zu einer Verbindung, und ein Teil des in der Abgasverzweigung 18 strömenden Abgases strömt in den EGR-Durchgang 25 und wird über den EGR-Kühler 27 zu der Einlassverzweigung 8 geführt.
  • In diesem Fall erfolgt zwischen dem in dem EGR-Durchgang 25 strömenden EGR-Gas und einem festgelegten Kühlmittel in dem EGR-Kühler 27 ein Wärmeaustausch und das EGR-Gas wird abgekühlt.
  • Das von der Abgasverzweigung 18 über den EGR-Durchgang 25 zu der Einlassverzweigung 8 zurückgeführte EGR-Gas wird zu der Verbrennungskammer eines jeden Zylinders 2 geführt, wobei es mit frischer Luft vermengt wird, die von dem stromaufwärtigen Bereich der Einlassverzweigung 8 her einströmt. Dann wird das EGR-Gas mit dem von dem Brennstoffeinspritzventil 3 als Zündquelle eingespritzten Brennstoff verbrannt.
  • Hierbei verbrennt das EGR-Gas nicht selber, wie es etwa Wasser (H2O), Kohlendioxid (CO2) oder dergleichen nicht tun, und enthält eine inaktive, endotherme Gaskomponente. Wenn somit das EGR-Gas in der Luft/Brennstoff-Mischung enthalten ist, wird die Verbrennungstemperatur der Luft/Brennstoff-Mischung herabgesetzt, wodurch die erzeugte Menge an Stickoxid (NOx) verkleinert wird.
  • Wenn darüber hinaus das EGR-Gas in dem EGR-Kühler 27 abgekühlt wird, sinkt die Temperatur des EGR-Gases selber ab, und gleichzeitig wird das Volumen des EGR-Gases verringert. Somit steigt die Atmosphärentemperatur in einer Verbrennungskammer nicht auf unnötige Weise an, wenn das EGR-Gas zu der Verbrennungskammer zugeführt wird, und die Menge an frischer Luft (Volumen der frischen Luft), die zu der Verbrennungskammer zugeführt wird, nimmt ebenfalls nicht unnötiger Weise ab.
  • Der Teilchenfilter 20 gemäß dieser Ausführungsform wird nun speziell beschrieben.
  • 6 veranschaulicht den Aufbau des Teilchenfilters 20. Die 6(A) zeigt eine Vorderansicht des Teilchenfilters 20 und die 6(B) zeigt eine seitliche Schnittansicht des Teilchenfilters 20.
  • Wie es in den 6(A) und 6(B) gezeigt ist, ist der Teilchenfilter 20 ein Filter vom Wandströmungstyp, welcher aus einem porösen Grundmaterial besteht, bei dem ein erster Abgasdurchgang 50, welcher an seinem Ende auf der stromabwärtigen Seite mit einem Stopfen 52 verschlossen ist, und ein zweiter Abgasdurchgang 51, welcher an seinem Ende auf der stromaufwärtigen Seite mit einem Stopfen 53 verschlossen ist, einander abwechselnd und über eine Trennwand 54 in einer Wabenstruktur angeordnet sind. Des Weiteren sind Beispiele für das Grundmaterial des Teilchenfilters 20 Cordierit, Keramiken oder dergleichen.
  • Ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator wird auf einer Oberfläche der Trennwand 54 des Teilchenfilters 20 und auf einer inneren Oberfläche der Poren der Trennwand 54 getragen und absorbiert Stickoxid (NOx), welches in einem durch den Teilchenfilter 20 strömenden Abgas enthalten ist, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases hoch ist, und reduziert das absorbierte Stickoxid (NOx) zu Stickstoff (N2), wobei dieses emittiert wird, wenn die Sauerstoffkonzentration des durch den Teilchenfilter strömenden Abgases absinkt und ein Reduktionsmittel wie etwa Kohlenwasserstoff (KW) vorliegt.
  • Der speichernde/reduzierende NOx-Katalysator ist so ausgebildet, dass er z. B. Aluminiumoxid (Al2O3) als einen Träger und ein auf dem Träger geträgertes Element, welches z. B. aus Alkalimetallen wie etwa Kalium (K), Natrium (Na), Lithium (Li) oder Cäsium (Cs), Erdalkalien wie etwa Barium (Ba) oder Calcium (Ca) und seltenen Erden wie etwa Lanthan (La) oder Yttrium (Y) ausgewählt ist, und ein Edelmetall wie etwa Platin (Pt) aufweist.
  • Bei dem wie vorstehend ausgestalteten Teilchenfilter 20 strömt das in den Teilchenfilter 20 eingeströmte Abgas zuerst in den ersten Abgasdurchgang 50 und strömt dann durch die Poren der umgebenden Trennwände 54 in den zweiten Abgasdurchgang 51, wie es in 6(B) mit einem Pfeil gezeigt ist.
  • Wenn Abgas durch die Trennwand 54 hindurch tritt, werden so genannte teilchenförmige Stoffe wie etwa Ruß oder SOFs (lösliche organische Fraktionen), welche in dem Abgas enthalten sind, aufgesammelt.
  • Wenn zusätzlich das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter 20 einströmenden Abgases ein Luft/Brennstoff-Verhältnis mit überschüssigem Sauerstoff ist (ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis), absorbiert der auf dem Teilchenfilter 20 geträgert speichernde/reduzierende NOx-Katalysator das Stickoxid (NOx) in dem Abgas. Wenn dann das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter 20 einströmenden Abgases zu einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis oder einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis wird und die Sauerstoffkonzentration abnimmt und gleichzeitig die Konzentration eines Reduktionsmittels ansteigt, wird das Stickoxid (NOx), welches in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator absorbiert ist, auf der Grundlage des in der vorstehend beschriebenen 2 angegebenen Mechanismus reduziert und aufgereinigt, wobei es emittiert wird.
  • Daher wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator einströmenden Abgases auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt, wodurch es möglich wird, das in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator eingeschlossene Stickoxid (NOx) zu reduzieren, wobei dieses emittiert wird.
  • Im Übrigen ist die Fähigkeit zum Einschluss des NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators beschränkt. Wenn daher ein Abgas mit einem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis über einen langen Zeitraum in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator einströmt, erfährt die Fähigkeit zum Einschluss von NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators eine Sättigung, und Stickoxid (NOx) in dem Abgas wird an die Atmosphäre abgegeben, ohne dass es in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator entfernt oder aufgereinigt wird.
  • Allerdings wird bei einem Dieselmotor wie etwa dem Verbrennungsmotor 1 die Luft/Brennstoff-Mischung mit einem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis in den meisten Betriebsbereichen verbrannt und das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases wird entsprechend in den meisten Betriebsbereichen zu einem mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis. Somit erfährt die Fähigkeit zum Einschluss von NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators leicht eine Sättigung.
  • Wenn daher ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator für einen Verbrennungsmotor mit magerer Verbrennung wie etwa einen Dieselmotor eingesetzt wird, muss das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases zu einem festgelegten Zeitpunkt auf ein stöchiometrisches Luft/Brennstoff-Verhältnis oder ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt werden, bevor die Fähigkeit zum Einschluss von NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators eine Sättigung erfährt.
  • Um mit diesem Problem fertig zu werden, ist der Verbrennungsmotor 1 gemäß dieser Ausführungsform mit einem Reduktionsmittel zuführenden Mechanismus zur Zugabe von Brennstoff (leichtem Öl), welcher ein Reduktionsmittel ist, zu dem in einem Abgasdurchgang strömenden Brenngas stromaufwärtig des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators ausgestattet.
  • Der Reduktionsmittel zuführende Mechanismus ist eine Ausführungsform der Zugabeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie es in der 5 gezeigt ist, ist ein Einspritzloch in einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 1 so angebracht, dass es in das Innere der Abgasverzweigung 18 gerichtet ist, und der Reduktionsmittel zuführende Mechanismus ist mit einem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28, welches sich öffnet und Brennstoff einspritzt, wenn Brennstoff mit einem festgelegten Öffnungsdruck oder einem größeren Druck zugeführt wird, mit einem Reduktionsmittel zuführenden Pfad 29, welcher den von der Brennstoffpumpe 6 abgegebenen Brennstoff zu dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 führt, einem die Strömungsgeschwindigkeit einstellenden Ventil 30, welches in der Mitte des Reduktionsmittel zuführenden Pfads 29 vorgesehen ist und die Strömungsgeschwindigkeit des in dem Reduktionsmittel zuführenden Pfad 29 strömenden Brennstoffs einstellt, einem Abschaltventil 31, welches in dem Reduktionsmittel zuführenden Pfad 29 stromaufwärtig des die Strömungsgeschwindigkeit einstellenden Ventils 30 vorgesehen ist und die Strömung des Brennstoffs in dem Reduktionsmittel zuführenden Pfad 29 blockiert, sowie einem Sensor 32 für den Druck des Reduktionsmittels versehen, welcher an dem Reduktionsmittel zuführenden Pfad 29 stromaufwärtig des die Strömungsgeschwindigkeit einstellenden Ventils 30 vorgesehen ist und ein elektrisches Signal ausgibt, welches dem Druck in dem Reduktionsmittel zuführenden Pfad 29 entspricht.
  • Des Weiteren ist das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 bevorzugt so an einen Zylinderkopf angebracht, dass das Einspritzloch des Reduktionsmittel einspritzenden Ventils 28 in einen Abgasanschluss des Zylinders 2 hineinragt, welcher sich stromabwärtig des Verbindungsstücks mit dem EGR-Durchgang 25 in der Abgasverzweigung 18 und am nächsten zu einem zusammenführenden Stück der vier Verzweigungsrohre in der Abgasverzweigung 18 befindet und dem zusammenführenden Stück der Abgasverzweigung 18 gegenübersteht.
  • Der Grund ist, dass verhindert wird, dass ein Reduktionsmittel (nicht verbrannte Brennstoffkomponente), welches von dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 eingespritzt wird, in den EGR-Durchgang 25 strömt, und das Reduktionsmittel erreicht das Turbinengehäuse 15b des zentrifugalen Superladers, ohne sich in der Abgasverzweigung 18 anzusammeln.
  • Da des Weiteren bei dem in 5 gezeigten Beispiel der Zylinder 2 mit der Nummer 4 von den vier Zylindern 2 des Verbrennungsmotors 1 sich an der Position am nächsten zu dem zusammenführenden Stück der Abgasverzweigung 18 befindet, ist das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 an den Abgasanschluss des Zylinders 2 mit der Nummer 4 angebracht. Wenn sich ein Zylinder 2, der ein anderer als der Zylinder 2 mit der Nummer 4 ist, an der Position am nächsten zu dem zusammenführenden Stück der Abgasverzweigung 18 befindet, ist das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 an den Abgasanschluss des Zylinders 2 angebracht.
  • Grundsätzlich kann das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 so angebracht sein, dass es durch einen nicht gezeigten, in dem Zylinderkopf ausgebildeten Wassermantel hindurchtritt, oder in der Nähe des Wassermantels, um das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 durch Einsatz des in dem Wassermantel strömenden Kühlwassers zu kühlen.
  • Wenn bei solch einem Reduktionsmittel zuführenden Mechanismus das die Strömungsgeschwindigkeit einstellende Ventil 30 geöffnet wird, wird der Druck eines von der Brennstoffpumpe 6 abgegebenen Brennstoffes mit hohem Druck über den Reduktionsmittel zuführenden Pfad 29 auf das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 übertragen.
  • Wenn dann der Druck des an das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 übertragenen Brennstoffs einen Ventilöffnungsdruck oder einen größeren Druck erreicht, wird das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 geöffnet und der Brennstoff wird als Reduktionsmittel in die Abgasverzweigung 18 eingespritzt.
  • Das von dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 zu der Abgasverzweigung 18 eingespritzte Reduktionsmittel strömt zusammen mit dem Abgas, welches von der stromaufwärtigen Seite der Abgasverzweigung 18 her einströmt, in das Turbinengehäuse 15b. Das Abgas und das Reduktionsmittel, welche in das Turbinengehäuse 15b eingeströmt sind, werden durch die Drehung des Turbinenrads gerührt und gleichmäßig vermengt, sodass ein Abgas mit einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis erzeugt wird.
  • Das auf diese Weise erzeugte Abgas mit dem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis strömt von dem Turbinengehäuse 15b über das Abgasrohr 19 in den Teilchenfilter 20 und reduziert das in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator des Teilchenfilters 20 eingeschlossene Stickoxid (NOx) zu Stickstoff (N2), wobei das Stickoxid (NOx) emittiert wird.
  • Wenn danach das die Strömungsgeschwindigkeit einstellende Ventil 30 geschlossen und die Zufuhr von Reduktionsmittel von der Brennstoffpumpe 6 zu dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 blockiert wird, fällt der Druck des zu dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 zugeführten Brennstoffs unter den Ventilöffnungsdruck ab. Im Ergebnis wird das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 geschlossen, und die Zugabe von Reduktionsmittel zu der Abgasverzweigung 18 wird angehalten.
  • In dem wie vorstehend ausgestalteten Verbrennungsmotor 1 ist zudem eine elektronische Regeleinheit (ECU) 35 zur Regelung des Verbrennungsmotors 1 vorgesehen. Diese ECU 35 ist eine Einheit, um den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 gemäß einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 1 oder gemäß der Anforderung eines Betreibers zu regeln.
  • Verschiedene Sensoren wie etwa ein Drucksensor 4a für die gemeinsame Kraftstoffleitung, ein Luftströmungsmesser 11, ein Sensor 12 für die Temperatur des zugeführten Gases, ein Sensor 17 für den Druck in einem Zufuhrrohr, ein Sensor 23 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, ein Sensor 24 für die Abgastemperatur, ein Sensor 32 für den Druck des Reduktionsmittels, ein Sensor 33 für die Kurbelposition, ein Sensor 34 für die Wassertemperatur und ein Sensor 36 für den Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals sind über elektrische Drähte mit der ECU 35 verbunden und Ausgabesignale der verschiedenen Sensoren werden in die ECU 35 eingegeben.
  • Andererseits sind ein Brennstoffeinspritzventil 3, ein Stellglied 14 für eine Zufuhrdrossel, ein Stellglied 22 für eine Abgasdrossel, ein EGR-Ventil 26, ein Ventil 30 zur Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit, ein Abschaltventil 31 und dergleichen über elektrische Drähte mit der ECU 35 verbunden, und diese Abschnitte werden durch die ECU 35 geregelt.
  • Hier ist die ECU 35 mit einer CPU 351, einem ROM 352, einem RAM 353, einem Backup-RAM 354, einem Eingangsanschluss 356 und einem Ausgangsanschluss 357 versehen, welche miteinander über einen Zwei-Richtungs-Bus 350 verbunden sind, und ist zudem mit einem A/D-Wandler (A/D) 355 versehen, welcher mit dem Eingangsanschluss 356 verbunden ist, wie es in 7 gezeigt ist.
  • Der Eingangsanschluss 356 gibt ein Ausgabesignal eines Sensors zum Ausgeben eines Signals im digitalen Signalformat, wie etwa des Sensors 33 für die Kurbelposition, ein und leitet das Ausgabesignal an die CPU 351 und das RAM 353 weiter.
  • Der Eingangsanschluss 356 gibt ein Ausgabesignal eines Sensors zur Ausgabe eines Signals im analogen Signalformat, wie etwa des Drucksensors 4a für die gemeinsame Kraftstoffleitung, des Luftströmungsmessers 11, des Sensors 12 für die Temperatur des zugeführten Gases, des Sensors 17 für den Druck im Zuflussrohr, des Sensors 23 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis, des Sensors 24 für die Abgastemperatur, des Sensors 32 für den Druck des Reduktionsmittels, des Sensors 34 für die Wassertemperatur und des Sensors 36 für den Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals über die A/D 355 ein und leitet das Ausgabesignal an die CPU 351 und das RAM 353 weiter.
  • Der Ausgabeanschluss 357 ist mit dem Brennstoffeinspritzventil 3, dem Stellglied 14 für die Einlassdrossel, dem Stellglied 22 für die Abgasdrossel, dem EGR-Ventil 26, dem die Strömungsgeschwindigkeit einstellenden Ventil 30, dem Abschaltventil 31 und dergleichen über elektrische Drähte verbunden und leitet ein von der CPU 351 ausgegebenes Steuersignal an das Brennstoffeinspritzventil 3, das Stellglied 14 für die Einlassdrossel, das Stellglied 22 für die Abgasdrossel, das EGR-Ventil 26, das die Strömungsgeschwindigkeit einstellende Ventil 30 oder das Abschaltventil 31 weiter.
  • Das ROM 352 speichert eine Routine zur Steuerung der Beseitigung einer Vergiftung des Teilchenfilters 20 zusätzlich zu verschiedenen Anwendungsprogrammen wie etwa einer Routine zur Steuerung des Brennstoffeinspritzventils 3, einer Routine zur Steuerung des Einlassdrosselventils 13, einer Routine zur Steuerung der Abgasdrossel zur Steuerung des Einlassdrosselventils 21, einer Routine zur Steuerung des EGR-Ventils 26, einer Routine zur Regelung der Zugabe von Reduktionsmittel zur Regelung des die Strömungsgeschwindigkeit einstellenden Ventils 30 und einer Routine zur Regelung des Abschaltventils 31.
  • Das ROM 352 speichert zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Anwendungsprogrammen verschieden Regelpläne. Die Steuerpläne sind z. B. ein Regelplan für die eingespritzte Brennstoffmenge, welcher eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 und der grundlegenden eingespritzten Brennstoffmenge (grundlegende Zeit für die Brennstoffeinspritzung) aufweist, ein Regelplan für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung, welcher eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 und der grundlegenden Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung zeigt, einen Regelplan für den Öffnungsgrad eines Einlassdrosselventils, welcher eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 und einem Zielöffnungsgrad des Einlassdrosselventils 13 zeigt, ein Regelplan für den Öffnungsgrad des Abgasdrosselventils, welcher eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 und einem Zielöffnungsgrad des Abgasdrosselventils 21 zeigt, ein Regelplan für den Öffnungsgrad des EGR-Ventils, welcher eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors und einem Zielöffnungsgrad des EGR-Ventils 26 zeigt, ein Regelplan für das die Strömungsgeschwindigkeit einstellende Ventil, welcher eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 und einer Öffnungszeitsteuerung des die Strömungsgeschwindigkeit einstellenden Ventils 30 zeigt, und einen Regelplan für das Abschaltventil, welcher eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 und den Öffnungs- und Verschließzeitsteuerungen des Abschaltventils 31 zeigt.
  • Das RAM 353 speichert ein Ausgabesignal von jedem Sensor, ein Betriebsergebnis der CPU 351 oder dergleichen. Das Betriebsergebnis ist z. B. die Anzahl an Motordrehungen, welche auf der Grundlage eines Zeitintervalls für den Impulssignale ausgebenden Sensor 33 für die Position der Kurbel berechnet ist. Die Daten werden jedes Mal, wenn der Sensor 33 für die Kurbelposition ein Impulssignal ausgibt, mit den neusten Daten überschrieben.
  • Das Backup-RAM 354 ist ein nicht flüchtiger Speicher, welcher Daten selbst nach Beendigung des Betriebes des Verbrennungsmotors 1 speichern kann.
  • Die CPU 351 läuft gemäß den in dem ROM 352 gespeicherten Anwendungsprogrammen und führt zusätzlich zur Regelung der Brennstoffeinspritzung, der Regelung der Einlassdrossel, der Regelung der Abgasdrossel, der EGR-Regelung, der Regelung der Zugabe von Reduktionsmittel und der Regelung des Abschaltventils die Regelung für die Beseitigung von Vergiftung durch, was der Aspekt der vorliegenden Erfindung ist.
  • Z. B. ermittelt bei der Regelung der Brennstoffeinspritzung die CPU 351 zuerst die von dem Brennstoffeinspritzventil 3 einzuspritzende Brennstoffmenge und ermittelt dann eine Zeitsteuerung zur Brennstoffeinspritzung durch das Brennstoffeinspritzventil 3.
  • Beim Ermitteln der Menge an eingespritztem Brennstoff liest die CPU 351 die Anzahl an Motordrehungen und ein Ausgabesignal (Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals) des Sensors 36 für die Öffnung des Beschleunigungspedals ein, welche in dem RAM 353 gespeichert sind. Die CPU 351 greift auf den Regelplan für die eingespritzte Brennstoffmenge zu und berechnet die grundlegende Menge an eingespritztem Brennstoff (grundlegender Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung), welche der Anzahl an Motordrehungen und dem Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals entspricht. Die CPU 351 korrigiert den grundlegenden Zeitpunkt für die Brennstoffeinspritzung auf der Grundlage von Ausgabesignalwerten oder dergleichen des Luftströmungsmessers 11, des Sensors 12 für die Temperatur des zuströmenden Gases, des Sensors 34 für die Wassertemperatur oder dergleichen und ermittelt einen abschließenden Zeitpunkt für die Brennstoffeinspritzung.
  • Beim Ermitteln der Zeitsteuerung für die Brennstoffeinspritzung greift die CPU 351 auf den Regelplan für die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung zu und berechnet eine grundlegende Zeitsteuerung für die Brennstoffeinspritzung, welche der Anzahl an Motordrehungen und dem Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals entspricht. Die CPU 351 korrigiert die grundlegende Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung mit Ausgabesignalwerten des Luftströmungsmessers 11, des Sensors 12 für die Temperatur des Zuflusses, des Sensors 34 für die Wassertemperatur oder dergleichen als Parametern und bestimmt eine abschließende Zeitsteuerung für die Brennstoffeinspritzung.
  • Wenn der Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung und die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung bestimmt sind, vergleicht die CPU 351 die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung und das Ausgabesignal des Sensors 33 für die Kurbelposition und beginnt damit, eine Antriebskraft an das Brennstoffeinspritzventil 3 an einem Punkt anzulegen, wenn das Ausgabesignal des Sensors 33 für die Kurbelposition und die Zeitsteuerung der Brennstoffeinspritzung miteinander übereinstimmen. Die CPU 351 beendet das Anlegen der Antriebsenergie an das Brennstoffeinspritzventil 3 zu einem Punkt, wenn eine von dem Punkt an, an dem das Anlegen der Antriebsenergie an das Brennstoffeinspritzventil 3 begonnen hat, vergangene Zeitspanne den Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung erreicht.
  • Zusätzlich liest bei der Regelung der Einlassdrossel die CPU 351 z. B. die Anzahl an Motordrehungen und den Öffnungsgrad eines Beschleunigungspedals ein, welche in dem RAM 353 gespeichert sind. Die CPU 351 greift auf den Regelplan für den Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils zu und berechnet einen Zielöffnungsgrad des Einlassdrosselventils entsprechend der Anzahl an Motordrehungen und dem Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals. Die CPU 351 legt an das Stellglied 14 der Einlassdrossel eine Antriebsenergie an, welche dem Zielöffnungsgrad des Einlassdrosselventils entspricht.
  • Dabei kann die CPU 351 einen tatsächlichen Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 13 ermitteln, um auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem tatsächlichen Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 13 und dem Zielöffnungsgrad der Einlassdrossel das Stellglied 14 der Einlassdrossel über Rückkoppelung zu steuern.
  • Zusätzlich steuert die CPU 351 bei der Regelung der Abgasdrossel das Stellglied 22 für die Abgasdrossel, um das Abgasdrosselventil 21 in solchen Fällen in der Richtung des Ventilverschlusses anzutreiben, wenn sich der Verbrennungsmotor 1 nach einem Kaltstart in der Aufwärmphase befindet oder eine Heizvorrichtung der Fahrgastzelle betrieben wird.
  • In diesem Fall nimmt die Last des Verbrennungsmotors 1 zu, und die eingespritzte Brennstoffmenge nimmt entsprechend zu. Im Ergebnis nimmt der Heizwert des Verbrennungsmotors 1 zu und das Aufwärmen des Verbrennungsmotors 1 erfolgt oder die Wärmequelle für die Heizvorrichtung der Fahrgastzelle wird sichergestellt.
  • Zusätzlich liest die CPU 351 bei der EGR-Regelung die Anzahl an Motordrehungen, den Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals, ein Ausgabesignal (Kühlwassertemperatur) des Sensors 34 für die Wassertemperatur oder dergleichen ein, welche in der RAM 353 gespeichert sind, und ermittelt, ob die Bedingung zur Durchführung der EGR-Regelung vorliegt oder nicht.
  • Die Bedingung zur Durchführung der EGR-Regelung ist z. B., dass die Kühlwassertemperatur bei einer festgelegten Temperatur oder darüber liegt, dass der Verbrennungsmotor 1 für eine festgelegte Zeitspanne oder länger vom Startzeitpunkt an betrieben worden ist oder dass eine variable Größe des Öffnungsgrades des Beschleunigungspedals ein positiver Wert ist.
  • Wenn ermittelt wird, dass die vorstehend erwähnte Bedingung zur Durchführung der EGR-Regelung erfüllt ist, greift die CPU 351 auf den Regelplan für den Öffnungsgrad des EGR-Ventils zu und berechnet einen Zielöffnungsgrad des EGR-Ventils, welcher der Anzahl an Motordrehungen und dem Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals entspricht. Die CPU 351 legt an das EGR-Ventil 26 eine Antriebsenergie an, welche dem Zielöffnungsgrad des EGR-Ventils entspricht. Wenn andererseits ermittelt wird, dass die vorstehend erwähnte Bedingung zur Durchführung der EGR-Regelung nicht erfüllt ist, steuert die CPU 351 das EGR-Ventil 26, um es in einem vollständig geschlossenen Zustand zu halten.
  • Darüber hinaus kann die CPU 351 bei der EGR-Regelung eine so genannte. Rückkoppelungssteuerung des EGR-Ventils vornehmen, um den Öffnungsgrad des EGR-Ventils 26 rückkoppelnd zu steuern, wobei die zugeführte Luftmenge des Verbrennungsmotors 1 ein Parameter ist.
  • Bei der Rückkoppelungssteuerung des EGR-Ventils bestimmt die CPU 351 z. B. die Zielmenge der zugeführten Luft mit dem Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals, der Anzahl an Motordrehungen oder dergleichen als Parameter. Dabei kann eine Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals, der Anzahl an Motordrehungen und der Zielmenge an zugeführter Luft vorausgehend aufgezeichnet werden, um die Zielmenge an zugeführter Luft aus der Aufzeichnung, dem Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals und der Anzahl an Motordrehungen zu berechnen.
  • Wenn die Zielmenge der zugeführten Luft durch die vorstehend erwähnten Vorgänge bestimmt wird, liest die CPU 351 einen Ausgabesignalwert (tatsächlich zugeführte Luftmenge) des Luftströmungsmessers 11 ein, welcher im RAM 353 gespeichert ist, und vergleicht die tatsächlich zugeführte Luftmenge und die Zielmenge der zugeführten Luft.
  • Wenn die tatsächlich zugeführte Luftmenge kleiner als die Zielmenge der zugeführten Luft ist, schließt die CPU 351 das EGR-Ventil 26 um einen festgelegten Grad. In diesem Fall nimmt die Menge des von dem EGR-Durchgang 25 in die Zufuhrverzweigung 8 strömenden EGR-Gases ab, und die in den Zylinder 2 des Verbrennungsmotors 1 eingeleitete Menge an EGR-Gas nimmt entsprechend ab. Im Ergebnis nimmt die in den Zylinder 2 des Verbrennungsmotors 1 eingeleitete Menge an Frischluft um die verringerte Menge an EGR-Gas zu.
  • Wenn andererseits die tatsächlich zugeführte Luftmenge größer als die Zielmenge der zugeführten Luft ist, öffnet die CPU 351 das EGR-Ventil 26 um einen festgelegten Grad. In diesem Fall nimmt die von dem EGR-Durchgang 25 in die Einlassverzweigung 8 strömende Menge an EGR-Gas zu, und die in den Zylinder 2 des Verbrennungsmotors 1 eingeleitete Menge an EGR-Gas nimmt entsprechend zu. Im Ergebnis nimmt die Menge an Frischluft, die in den Zylinder 2 des Verbrennungsmotors eingeleitet wird, um die vergrößerte Menge an EGR-Gas ab.
  • Zusätzlich ermittelt die CPU 351 bei der Regelung der Zugabe des Reduktionsmittels zuerst, oder eine Bedingung zur Zugabe von Reduktionsmittel erfüllt ist oder nicht. Die Bedingung zur Zugabe des Reduktionsmittels ist z. B., dass ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator aktiv ist, dass der Ausgabesignalwert (Abgastemperatur) des Sensors 24 für die Abgastemperatur bei einem festgelegten oberen Grenzwert oder darunter liegt oder dass die Regelung der Beseitigung einer Vergiftung nicht durchgeführt worden ist, um die SOx-Vergiftung des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators, die Vergiftung des Teilchenfilters 20 mit teilchenförmigem Stoff oder dergleichen zu beseitigen.
  • Wenn ermittelt wird, dass die vorstehend erwähnte Bedingung zur Zugabe eines Reduktionsmittels erfüllt ist, steuert die CPU 351 das die Strömungsgeschwindigkeit einstellende Ventil 30 so, dass das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator einströmenden Abgases in einem vergleichsweise kurzen Zeitraum und auf eine spitzenartige Weise zu einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis oder einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis wird. Dadurch wird das in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator eingeschlossene Stickoxid (NOx) in einem kurzen Zeitraum emittiert und reduziert.
  • Dabei liest die CPU 351 die Anzahl an Motordrehungen, den Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals, die zugeführte Luftmenge, die eingespritzte Brennstoffmenge (Zeitraum der Brennstoffeinspritzung) oder dergleichen ein. Die CPU 351 greift auf den Regelplan für das die Strömungsgeschwindigkeit einstellende Ventil des ROM 352 zu und berechnet die Zeitsteuerung für die Ventilöffnung des die Strömungsgeschwindigkeit einstellenden Ventils 30 entsprechend der Anzahl an Motordrehungen, des Öffnungsgrades des Beschleunigungspedals, der zugeführten Luftmenge und der eingespritzten Brennstoffmenge. Die CPU 351 öffnet das die Strömungsgeschwindigkeit einstellende Ventil 30 gemäß der Zeitsteuerung der Ventilöffnung.
  • In diesem Fall wird von der Brennstoffpumpe 6 abgegebener Brennstoff, welcher einen hohen Druck aufweist, über den Reduktionsmittel zuführenden Pfad 29 zu dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 zugeführt, wobei der Druck des zu dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 zugeführten Brennstoffes ansteigt. Wenn dann der Druck des zu dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 zugeführten Brennstoffes den Ventilöffnungsdruck erreicht oder darüber liegt, wird das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 geöffnet und der Brennstoff wird als Reduktionsmittel in die Abgasverzweigung 18 eingespritzt.
  • Von dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 in die Abgasverzweigung 18 eingespritztes Reduktionsmittel vermischt sich mit dem Abgas, welches von der stromaufwärtigen Seite der Abgasverzweigung 18 einströmt, sodass ein Abgas mit einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis oder einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis erzeugt wird. Das Abgas mit einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis oder einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis strömt in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator.
  • Wenn das Abgas mit einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis oder einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator einströmt, wird auf diese Weise in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator eingeschlossenes Stickoxid (NOx) zu Stickstoff (N2) oder dergleichen reduziert, während es emittiert wird.
  • Eine Regelung der Beseitigung einer Vergiftung, welche den Aspekt der vorliegenden Erfindung bildet, wird nun beschrieben.
  • Der Teilchenfilter 20, auf welchem ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator geträgert ist, ist in einem Abgassystem des Verbrennungsmotors 1 gemäß dieser Ausführungsform angeordnet. Da die Fähigkeit zum Aufsammeln von teilchenförmigen Stoffen des Teilchenfilters 20 beschränkt ist, wird der Abgasdurchgang im Teilchenfilter 20 verstopft, wenn teilchenförmige Stoffe in dem Teilchenfilter 20 aufgesammelt werden, welche die Fähigkeit zum Aufsammeln von teilchenförmigen Stoffen übersteigen, was zu einem Problem wie etwa einem übermäßigen Anstieg des Abgasdrucks führt, d. h., eine so genannte Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen tritt auf.
  • Zusätzlich kann der Brennstoff des Verbrennungsmotors 1 eine Schwefel(S)-Komponente enthalten. Wenn solch ein Brennstoff in dem Verbrennungsmotor 1 verbrannt wird, wird die Schwefel (S)-Komponente in dem Brennstoff oxidiert, sodass Schwefeloxid (SOx) wie etwa SO2 und SO3 erzeugt wird. Somit enthält das Abgas des Verbrennungsmotors 1 das Schwefeloxid (SOx).
  • Wenn das Abgas, welches das Schwefeloxid (SOx) enthält, in den Teilchenfilter 20 strömt, wird das Schwefeloxid (SOx) durch einen Mechanismus, welcher ähnlich zu jenem für das Stickoxid (NOx) ist, in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator absorbiert. Das in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator absorbierte Schwefeloxid (SOx) bildet mit der Zeit stabiles Bariumsulfat (BaSO4). Somit wird das Schwefeloxid kaum zersetzt und emittiert, indem einfach die Sauerstoffkonzentration des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator einströmenden Abgases verringert wird, und es kann sich in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator leicht ansammeln.
  • Wenn dann die angesammelte Menge an SOx in dem speichernden/reduzierenden Nox-Katalysator zunimmt, nimmt die Fähigkeit zur Absorption von NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators ab, und Stickoxid (NOx) in dem Abgas kann nicht ausreichend entfernt werden. D. h., eine so genannte SOx-Vergiftung tritt auf.
  • Daher ist es notwendig, die Vergiftung des Teilchenfilters 20 mit teilchenförmigen Stoffen zu beseitigen, bevor der Abgasdruck übermäßig zunimmt, und zudem, die SOx-Vergiftung des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators zu beseitigen, bevor die Fähigkeit zur Absorption von NOx des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators übermäßig abnimmt.
  • Als Beispiel für ein Verfahren zur Beseitigung der teilchenförmigen Vergiftung des Teilchenfilters 20 kann ein Verfahren angegeben werden, bei dem die Temperatur des Teilchenfilters 20 bis zu einem Hochtemperaturbereich von ungefähr 500°C bis 700°C erhöht und bei dem das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter 20 einströmenden Abgases auf ein mageres Luft-Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird, wodurch die teilchenförmigen Stoffe (PMs) oxidiert (verbrannt) werden.
  • Andererseits kann als Beispiel für ein Verfahren zur Beseitigung der SOx-Vergiftung des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators ein Verfahren angegeben werden, bei dem die Temperatur des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators bis zu einem Hochtemperaturbereich von ungefähr 500°C bis 700°C erhöht und bei dem das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators einströmenden Abgases auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis eingestellt wird, wodurch in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator absorbiertes Bariumsulfat (BaSO4) thermisch in SO3– oder SO4– zersetzt wird und dann das SO3– oder SO4– dazu gebracht wird, mit Kohlenwasserstoff (KW) oder Kohlendioxid (CO) in dem Abgas zu reagieren, sodass es zu gasförmigem SO2– reduziert wird.
  • Wenn wie vorstehend beschrieben die SOx-Vergiftung und die Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen des Teilchenfilters 20 beseitigt werden, ist es notwendig, die Temperatur des Teilchenfilters 20 auf eine hohe Temperatur von 500°C oder höher anzuheben. Somit ist es möglich, den Vorgang zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung und den Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen zum Zeitpunkt eines Betriebs unter hoher Last und bei schneller Drehung durchzuführen, wenn die Abgastemperatur des Verbrennungsmotors 1 ansteigt. Wenn sich der Verbrennungsmotor 1 allerdings im Betriebszustand mit hoher Last und schneller Drehung befindet, nimmt die von dem Verbrennungsmotor pro Zeiteinheit emittierte Abgasmenge zu. Somit ergibt sich das Problem, dass eine große, der Emissionsmenge entsprechende Brennstoffmenge notwendig ist, um das Luft/Brennstoff-Verhältnis der Emission auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einzustellen, um die SOx-Vergiftung zu beseitigen, was zu einer Vergrößerung der verbrauchten Brennstoffmenge führt.
  • Um mit diesem Problem fertig zu werden, ist es möglich, die SOx-Vergiftung durch Aufheizen des Teilchenfilters 20 und durch Einregeln des Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter 20 strömenden Abgases auf die Seite, welche gegenüber dem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis fetter ist, zu beseitigen. Wenn sich allerdings der Verbrennungsmotor 1 im Leerlauf befindet, ergibt sich das Problem, dass die Strömungsgeschwindigkeit des von dem Verbrennungsmotor 1 pro Zeiteinheit emittierten Abgases, anders gesagt die Strömungsgeschwindigkeit des pro Zeiteinheit in den Teilchenfilter 20 einströmenden Abgases, abnimmt, und dass die zu dem Teilchenfilter 20 zugeführte Menge an Reduktionsmittel ebenfalls entsprechend abnimmt, sodass es länger dauert, die SOx-Vergiftung zu beseitigen.
  • Um mit den vorstehend erwähnten verschiedenen Problemen fertig zu werden, wird bei der Regelung der Beseitigung einer Vergiftung gemäß dieser Ausführungsform, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des Teilchenfilters 20 mit teilchenförmigen Stoffen ergibt, der Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung eines speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators in Abhängigkeit von der Bedingung, dass ein Abbremszustand des Verbrennungsmotors 1 ermittelt worden ist, zusätzlich zu dem Vorgang der Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen des Teilchenfilters 20 durchgeführt.
  • D. h., wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen des Teilchenfilters 20 ergibt, führt die CPU 351 den Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen des Teilchenfilters 20 und den Vorgang zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators durch, wobei die Tatsache, dass sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 von einem normalen Betriebszustand oder einem Beschleunigungszustand zu einem Abbremszustand hin verschoben hat, der Auslöser ist.
  • Wie es in 8 gezeigt ist, sorgt spezieller, wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigungspedals (Beschleunigungspedalposition) vollständig offen ist (Beschleunigungspedalposition ist 0%) und sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 hin zu einem Abbremsvorgang verschiebt, die CPU 351 zuerst dafür, dass das Brennstoffeinspritzventil 3 bei einem Expansionstakt eines jeden Zylinders 2 sekundären Brennstoff nacheinspritzt, und sorgt zudem dafür, dass das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 Brennstoff zu dem Abgas zugibt, um die Betttemperaturen des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators zu erhöhen.
  • Dabei kann die CPU 351 auf der Grundlage eines Ausgabesignalwerts des Sensors 24 für die Abgastemperatur eine Rückkoppelungssteuerung bezüglich der Menge an nacheingespritztem Brennstoff und der Menge an zugegebenem Brennstoff durchführen, um einen übermäßigen Anstieg der Betttemperaturen des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators zu verhindern.
  • Anschließend führt die CPU 351 den Vorgang zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung (Wiederherstellungsvorgang bei SOx-Vergiftung) des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators für eine erste festgelegte Zeitspanne durch. Bei dem Vorgang der Beseitigung einer SOx-Vergiftung regelt die CPU 351 die Menge des von dem Brennstoffeinspritzventil 3 nacheingespritzten Brennstoffs und die Menge des von dem Reduktionsmittel einspritzenden Ventil 28 zugegebenen Brennstoffs ein, um das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter 20 einströmenden Abgases auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einzustellen. Dabei kann die CPU 351 auf der Grundlage eines Ausgabesignals des Sensors 35 für das Luft/Brennstoff-Verhältnis für die Menge an nacheingespritztem Brennstoff und die Menge an zugegebenem Brennstoff eine Rückkoppelungssteuerung durchführen.
  • Darüber hinaus führt die CPU 351 den Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen (Wiederherstellungsvorgang bei Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen) des Teilchenfilters 20 für eine zweite festgelegte Zeitspanne durch, nachdem die erste festgelegte Zeitspanne verstrichen ist. Bei dem Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen regelt die CPU 351 die Menge an nacheingespritztem Brennstoff und die Menge an zugegebenem Brennstoff so ein, dass das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter einströmenden Abgases zu einem schwach mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis wird.
  • Die CPU 351 beendet die Nacheinspritzung durch das Brennstoffeinspritzventil 3 und die Zugabe von Brennstoff durch das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28, nachdem die zweite festgelegte Zeitspanne verstrichen ist.
  • Hierbei können die erste festgelegte Zeitspanne und die zweite festgelegte Zeitspanne festgelegte Werte, welche vorausgehend festgelegt wurden, oder variable Werte sein, welche gemäß der Betriebshstorie des Verbrennungsmotors 1 verändert werden.
  • Im Allgemeinen wird des Weiteren, wenn sich der Verbrennungsmotor 1 im Abbremsvorgang befindet und die Bedingung einer festgelegten Brennstoffsenkung erfüllt ist, die Einspritzung von Hauptbrennstoff durch das Brennstoffeinspritzventil 3 verhindert, d. h. eine so genannnte abbremsende Brennstoff-Senkungs-Steuerung (fuel-cut control) wird durchgeführt. Allerdings ist es bevorzugt, die Durchführung einer abbremsenden Brennstoff-Senkungs-Regelung zu verhindern, während der vorstehend erwähnte Vorgang zur Beseitigung der SOx-Vergiftung und der Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen durchgeführt werden.
  • Der Grund ist, dass, wenn die abbremsende Brennstoff-Senkungs-Regelung durchgeführt wird, während der Vorgang zur Beseitigung der SOx-Vergiftung und der Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen durchgeführt werden, Frischluft mit niedriger Temperatur, welche in den Verbrennungsmotor 1 eingeleitet wird, ohne Veränderung als Abgas emittiert wird, sodass der Teilchenfilter 20 und der speichernde/reduzierende NOx-Katalysator durch das Abgas mit niedriger Temperatur unnötiger Weise abgekühlt werden.
  • Zusätzlich regelt die CPU 351 bei dem vorstehend erwähnten Vorgang zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung und dem Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen bevorzugt das EGR-Ventil 26 so, dass sein Öffnungsgrad vergrößert wird, und das Einlassdrosselventil 13 so, dass sein Öffnungsgrad verkleinert wird.
  • Der Grund ist, dass die CPU 351 die Menge der in den Verbrennungsmotor 1 eingeleiteten frischen Luft verringert, wodurch eine Zunahme der Menge an nacheingespritztem Brennstoff und der Menge an zugegebenem Brennstoff und zudem ein Absinken der Abgaslufttemperatur aufgrund von frischer Luft mit niedriger Temperatur unterdrückt werden.
  • Wenn der Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen und der Vorgang zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung in Abhängigkeit von der Bedingung durchgeführt werden, dass ein Abbremsvorgang des Verbrennungsmotors 1 ermittelt worden ist, werden auf diese Weise der Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen und der Vorgang zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung nicht nur während der Zeitspanne des Abbremsens des Verbrennungsmotors 1 durchgeführt, sondern zudem von der Zeitspanne des Abbremsvorgangs bis zu einer Zeitspanne des Leerlaufbetriebes, wenn sich der Verbrennungsmotor 1 im Anschluss an den Abbremsvorgang hin zu einem Leerlaufbetrieb verschiebt. Somit wird es möglich, den Zeitraum zur Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen und des Vorgangs zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung in ausreichender Weise sicher zu stellen.
  • Die Regelung zur Beseitigung der Vergiftung gemäß dieser Ausführungsform wird nun hiernach speziell beschrieben.
  • Bei der Regelung der Beseitigung einer Vergiftung führt die CPU 351 die in 9 gezeigte Regelungsroutine zur Beseitigung einer Vergiftung durch. Diese Regelungsroutine zur Beseitigung einer Vergiftung ist eine Routine, welche vorausgehend in dem ROM 352 gespeichert wird und zu jedem festgelegten Zeitpunkt (z. B. jedes Mal, wenn der Sensor 33 für die Kurbelposition ein Impulssignal ausgibt) wiederholt durch die CPU 351 durchgeführt wird.
  • Bei der Regelungsroutine zur Beseitigung von Vergiftung ermittelt die CPU 351 zuerst in dem Schritt S601 den Abgasdruck Px, welcher auf den Verbrennungsmotor 1 einwirkt. Da der Abgasdruck Px in Abhängigkeit von der Anzahl an Motordrehungen des Verbrennungsmotors 1 und des Öffnungsgrades des Einlassdrosselventils 13 variiert, können die Anzahl an Motordrehungen und der Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 13 als Parameter abgeschätzt werden.
  • In dem Schritt S602 bestimmt die CPU 351, ob ein Wert, welcher durch Abziehen eines Referenzabgasdrucks Px0 von dem Abgasdruck Px, welcher im Schritt S601 ermittelt wurde, (Px – Px0), größer ist als ein festgelegter Wert Ps. Der Referenzabgasdruck Px0 ist ein Abgasdruck in dem Zustand, welcher identisch mit jenem des Abgasdrucks Px ist (z. B. sind die Anzahl an Motordrehungen und der Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 13 identisch) und zu dem Zeitpunkt, wenn keine teilchenförmige Stoffe (PMs) in dem Teilchenfilter 20 angesammelt werden. Der Referenzabgasdruck Px0 wird experimentell gefunden und im Voraus im ROM 352 gespeichert.
  • Wenn im Schritt S602 ermittelt wird, dass der Wert (Px – Px0), welcher durch Abziehen des Referenzabgasdrucks Px0 vom Abgasdruck Px erhalten wird, den festgelegten Wert Ps beträgt oder darunter liegt, erachtet die CPU 351, dass das Ausmaß der Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen des Teilchenfilters 20 innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt und beendet die Durchführung dieser Routine an diesem Punkt.
  • Wenn andererseits im Schritt S602 ermittelt wird, dass der Wert (Px – Px0), welcher durch Abziehen des Referenzabgasdrucks Px vom Abgasdruck Px0 ermittelt wird, größer ist als der festgelegte Wert Ps, erachtet die CPU 351, dass das Ausmaß der Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen des Teilchenfilters 20 den zulässigen Bereich übersteigt und geht zum Schritt S603 weiter.
  • Im Schritt S603 ermittelt die CPU 351, ob sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 im Abbremsvorgang oder im Leerlauf befindet oder nicht.
  • Wenn im Schritt S603 ermittelt wird, dass sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 weder im Abbremsvorgang noch im Leerlaufzustand befindet, beendet die CPU 351 die Durchführung dieser Routine an diesem Punkt.
  • Wenn im Schritt S603 ermittelt wird, dass sich der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1 im Abbremsvorgang oder im Leerlaufzustand befindet, geht die CPU 351 zum Schritt S604 weiter. Im Schritt S604 greift die CPU 351 auf den Speicherbereich des Indikators für die Beseitigung einer SOx-Vergiftung zu, welcher vorausgehend im RAM 553 eingestellt ist, und ermittelt, ob im Speicherbereich des Indikators für die Beseitigung der SOx-Vergiftung eine "1" gespeichert ist oder nicht.
  • Der Speicherbereich des Indikators für die Beseitigung einer SOx-Vergiftung ist ein Bereich, in welchem eine "1" gesetzt wird, wenn die Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung endet, und eine "0" gesetzt wird, wenn die Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung einer Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen endet.
  • Wenn im Schritt S604 ermittelt wird, dass im Speicherbereich des Indikators für die Beseitigung einer SOx-Vergiftung keine "1" gespeichert ist, d. h., wenn die Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung noch nicht beendet ist, geht die CPU 351 zum Schritt S605 weiter und führt den Vorgang zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators durch.
  • Bei dem Vorgang zur Beseitigung einer SOx-Vergiftung erhöht die CPU 351 zuerst die Abgastemperatur, indem das Brennstoffeinspritzventil 3 dazu gebracht wird, zum Zeitpunkt des Expansionstakts eines jeden Zylinders 2 Brennstoff nacheinzuspritzen, wie es bei der Beschreibung der 8 erwähnt wurde, und verbrennt zudem den Brennstoff mit dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator durch Zugabe des Brennstoffs in das Abgas von dem Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28, wodurch die Betttemperaturen des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators erhöht werden.
  • Anschließend führt die CPU 351 für die Menge an nacheingespritztem Brennstoff und die Menge an zugegebenem Brennstoff eine Rückkopplungssteuerung so durch, dass das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator einströmenden Abgases zu einem erwünschten fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis wird, welches zur Beseitigung der SOx-Vergiftung geeignet ist, wobei sich auf den Ausgabesignalwert des Sensors 35 für das Luft/Brennstoff- Verhältnis bezogen wird. Darüber hinaus vergrößert die CPU 351 den Öffnungsgrad des EGR-Ventils 26 und verringert zudem den Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 13, um die Menge an Frischluft zu verkleinern, welche in den Verbrennungsmotor 1 eingeleitet wird.
  • In diesem Fall wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator unter den Bedingungen, dass die Betttemperatur des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators ansteigt, einströmenden Abgases zu einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis. Somit wird in dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator absorbiertes Bariumsulfat (BaSO4) thermisch in SO3– oder SO4– zersetzt, und das SO3– oder SO4– reagiert mit Kohlenwasserstoff (KW) oder Kohlendioxid (CO) in dem Abgas, sodass es zu gasförmigen SO2– reduziert wird.
  • Wenn die Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der SOx-Vergiftung im Schritt S605 anläuft, startet die CPU 351 im Schritt S606 einen Zeitmesser T1 für die Beseitigung der SOx-Vergiftung und sorgt dafür, dass er die Durchführungszeitspanne des Vorgangs der Beseitigung der SOx-Vergiftung misst.
  • Im Schritt S607 bestimmt die CPU 351, ob die von dem Zeitmesser T1 für die Beseitigung der SOx-Vergiftung gemessene Zeitspanne eine erste festgelegte Zeitspanne TS ist oder nicht, das heißt, ob der Vorgang zur Beseitigung der SOx-Vergiftung für eine erste festgelegte Zeitspanne TS oder länger durchgeführt worden ist oder nicht.
  • Wenn im Schritt S607 ermittelt wird, dass die von dem Zeitmesser T1 zur Beseitigung der SOx-Vergiftung gemessene Zeitspanne kürzer als die erste festgelegte Zeitspanne TS ist, kehrt die CPU 351 zum Schritt S603 zurück und bestimmt, ob der Abbremsvorgang oder der Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors 1 fortgesetzt wird oder nicht. Wenn im Schritt S603 ermittelt wird, dass der Abbremsvorgang oder der Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors 1 fortgesetzt wird, führt die CPU 351 erneut den Vorgang S604 und die nachfolgenden Schritte durch. Wenn im Schritt S603 ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 1 weder im Abbremsvorgang noch im Leerlaufzustand befindet, geht die CPU 351 zum Schritt S614 weiter. Im Schritt S614 beendet die CPU 351 den Vorgang zur Beseitigung der SOx-Vergiftung und setzt die von dem Zeitmesser T1 der Beseitigung der SOx-Vergiftung gemessene Zeit auf „0" zurück, um die Durchführung dieser Routine zu beenden.
  • Wenn andererseits in Schritt S607 ermittelt wird, dass die von dem Zeitmesser T1 der Beseitigung der SOx-Vergiftung gemessene Zeitspanne die erste festgelegte Zeitspanne TS oder eine längere Zeitspanne ist, dass heißt, wenn ermittelt wird, dass die Durchführungszeitspanne des Vorgangs der Beseitigung der SOx-Vergiftung die erste festgelegte Zeitspanne oder eine längere Zeitspanne erreicht hat, erachtet die CPU 351, dass die SOx-Vergiftung des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators beseitigt worden ist und geht zum Schritt S608 weiter.
  • Im Schritt S608 greift die CPU 351 auf den Speicherbereich des Indikators für die Beseitigung der SOx-Vergiftung des RAM 353 zu und schreibt den Wert des Speicherbereichs des Indikators für die Beseitigung der SOx-Vergiftung von „0" auf „1" um.
  • Im Schritt S609 beginnt die CPU 351 mit der Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen des Teilchenfilters 20. Bei dem Vorgang der Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen regelt die CPU 351 die Menge an nacheingespritztem Brennstoff und die Menge an zugegebenem Brennstoff so ein, dass das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter 20 einströmenden Abgases zu einem schwach mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis wird, während der Öffnungsgrad des EGR-Ventils 26 und der Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 13 bei einem Öffnungsgrad ähnlich zu jenem bei dem vorstehend erwähnten Vorgang der SOx-Vergiftung, wie er bei der Beschreibung der 8 erwähnt wurde, beibehalten wird.
  • In diesem Fall wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den Teilchenfilter 20 einströmenden Abgases zu einem schwach mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis. Somit wird eine unverbrannte Brennstoffkomponente (z.B. Kohlenwasserstoff (KW)), welche in dem Abgas verbleibt, mit dem speichernden/reduzierenden NOx-Katalysator verbrannt, und die Temperatur des Teilchenfilters 20 wird durch die dann erzeugte Wärme hochgehalten. Wenn Abgas mit einem schwach mageren Luft/Brennstoff-Verhältnis unter den Bedingungen, dass die Temperatur des Teilchenfilters 20 auf diese Weise hochgehalten wird, in den Teilchenfilter 20 einströmt, werden die teilchenförmigen Stoffe (PMs), welche im Teilchenfilter 20 angesammelt sind, oxidiert (verbrannt).
  • Wenn im Schritt S609 die Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen beginnt, startet die CPU 351 einen Zeitmesser T2 der Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen im Schritt S610 und sorgt dafür, dass er die Durchführungszeitspanne des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen misst.
  • Im Schritt S611 bestimmt die CPU 351, ob die von dem Zeitmesser T2 der Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Stoffen gemessene Zeitspanne eine zweite festgelegte Zeitspanne Tp oder länger ist, das heißt, ob der Vorgang zur Beseitigung der SOx-Vergiftung für die zweite festgelegte Zeitspanne oder länger durchgeführt worden ist oder nicht.
  • Wenn im Schritt S611 ermittelt wird, dass die von dem Zeitmesser T2 der Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen gemessene Zeit kürzer als die zweite festgelegte Zeitspanne TP ist, kehrt die CPU 351 zum Schritt S603 zurück und bestimmt, ob der Abbremsvorgang oder der Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors 1 fortgesetzt wird oder nicht.
  • Wenn im Schritt S603 ermittelt wird, dass der Abbremsvorgang oder der Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors 1 fortgesetzt wird, führt die CPU 351 den Vorgang S604 und die nachfolgenden Schritte erneut durch. Dabei bestimmt die CPU 351 im Schritt S604, dass im Speicherbereich des Indikators der Beseitigung der SOx-Vergiftung eine „1" gespeichert ist. Somit lässt die CPU 351 die Vorgänge der Schritte S605 bis S608 aus und führt den Vorgang des Schrittes S609 und die nachfolgenden Schritte erneut durch.
  • Wenn im Schritt S603 ermittelt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 1 nicht im Abbremsvorgang oder im Leerlaufzustand befindet, geht die CPU 351 zum Schritt S614 weiter. Im Schritt S614 beendet die CPU 351 die Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen, setzt die von dem Zeitmesser T2 der Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen gemessene Zeit auf „0" zurück und setzt zudem den Wert des Speicherbereichs des Indikators für die Beseitigung der SOx-Vergiftung auf „0" zurück.
  • Wenn andererseits im Schritt S611 ermittelt wird, dass die von dem Zeitmesser T2 der Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen gemessene Zeitspanne die zweite festgelegte Zeitspanne Tp erreicht hat oder länger ist, das heißt, wenn ermittelt wird, dass die Durchführungszeitspanne des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen die zweite festgelegte Zeitspanne Tp oder eine längere Zeitspanne erreicht hat, erachtet die CPU 351, dass die Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen des Teilchenfilters 20 beseitigt worden ist und geht zum Schritt S612 weiter.
  • Im Schritt S612 beendet die CPU 351 die Durchführung des Vorgangs der Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen. Spezieller steuert die CPU 351 das Brennstoffeinspritzventil 3, um die Nacheinspritzung zu beenden, und steuert zudem das Ventil 30 zur Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit, um die Zugabe von Brennstoff durch das Reduktionsmittel einspritzende Ventil 28 zu beenden.
  • Im Schritt S613 greift die CPU 351 auf den Speicherbereich des Indikators für die Beseitigung der SOx-Vergiftung des RAM 353 zu und schreibt den Wert des Speicherbereichs des Indikators der Beseitigung der SOx-Vergiftung von „1" auf „0" um. Nach Durchführung des Vorgangs des Schritts S613 beendet die CPU 351 die Durchführung dieser Routine.
  • Auf diese Weise führt die CPU 351 die Regelungsroutine der Beseitigung der Vergiftung durch, wodurch die Vergiftung beseitigende Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert wird.
  • In der vorstehend erwähnten Ausführungsform werden der Vorgang zur Beseitigung der SOx-Vergiftung und der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen eines Teilchenfilters, auf welchem ein speichernder/reduzierender NOx-Katalysator geträgert ist, durchgeführt, wenn sich der Verbrennungsmotor 1 im Abbremsvorgang und im Leerlaufzustand befindet. Somit werden die Zeiträume zur Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der SOx-Vergiftung und des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen in einfacher Weise sichergestellt.
  • Darüber hinaus werden bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß dieser Ausführungsform, wenn der Vorgang zur Beseitigung der SOx-Vergiftung und der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen durchgeführt werden, der Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils 13 verringert und der Öffnungsgrad des EGR-Ventils 26 vergrößert, um die Strömungsgeschwindigkeit des von dem Verbrennungsmotor 1 pro Zeiteinheit emittierten Abgases zu verringern. Somit können die Mengen an nacheingespritztem Brennstoff und an zugegebenem Brennstoff, welche dazu dienen, dass Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis einzustellen, verringert werden.
  • Daher wird es gemäß der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß dieser Ausführungsform möglich, die Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen und die SOx-Vergiftung eines Teilchenfilters und eines speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators zu beseitigen, während eine Zunahme der verbrauchten Brennstoffmenge, welche zur Beseitigung der SOx-Vergiftung und der Vergiftung mit teilchenförmigen Substanzen erforderlich ist, unterdrückt wird.
  • <Vierte Ausführungsform>
  • Eine vierte Ausführungsform der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 10 und 11 beschrieben. Hierbei wird jener Aufbau beschrieben, welcher sich von dem der dritten Ausführungsform unterscheidet, und die Beschreibung des gleichen Aufbaus soll weggelassen werden.
  • Ein Unterschied zwischen der dritten Ausführungsform und dieser Ausführungsform besteht darin, dass, wenn der Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators durchgeführt wird, in dieser Ausführungsform aktiv ein Bremsmoment erzeugt wird.
  • Dies nimmt den Fall an, dass die Durchführung der abbremsenden Brennstoff-Senkungs-Regelung verhindert wird, wenn der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators durchgeführt wird.
  • Wenn die Durchführung der abbremsenden Brennstoff-Senkungs-Regelung während der Zeitspanne zur Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators verhindert wird, wird im Verbrennungsmotor 1 Brennstoff verbrannt. Somit wird das Moment des Verbrennungsmotors 1 unnötiger Weise vergrößert, und im Ergebnis ist es wahrscheinlich, dass sich die Bremsleistung eines Kraftfahrzeuges verschlechtert.
  • Andererseits wird in dem Fall, dass die Durchführung der abbremsenden Brennstoff-Senkungs-Regelung beim Abbremsen verhindert und dann der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators durchgeführt wird, wenn ein Abbremsmoment erzeugt wird, eine Momentzunahme des Verbrennungsmotors aufgrund der Verhinderung der Durchführung der abbremsenden Brennstoff-Senkungs-Regelung durch das Abbremsmoment verhindert, wodurch sich die Bremsleistung eines Kraftfahrzeuges niemals verschlechtert. Im Ergebnis wird es möglich, die Vergiftung des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators zu beseitigen, ohne die Bremsleistung des Kraftfahrzeuges zu verringern.
  • Ein Verfahren der aktiven Erzeugung eines Bremsmoments, wenn der Vorgang zur Beseitigung des Vergiftung Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators durchgeführt, wird nun beschrieben.
  • Ein Beispiel für ein Verfahren zur Erzeugung eines Bremsmoments kann ein Verfahren sein, bei dem das Moment, welches durch den Verbrennungsmotor 1 selber erzeugt wird, verringert wird, ein Verfahren, bei dem die Bremskraft einer in einem Kraftfahrzeug, welches mit dem Verbrennungsmotor 1 ausgestattet ist, vorgesehenen Bremsvorrichtung vergrößert wird, ein Verfahren, bei dem diese zwei Verfahren in geeigneter Weise kombiniert werden, oder dergleichen. Hier wird das Verfahren der Verringerung des von dem Verbrennungsmotor 1 selber erzeugten Moments beschrieben.
  • In dem Fall, dass das von dem Verbrennungsmotor 1 selber erzeugte Moment verringert wird, rückt die CPU 351 den Einspritzzeitpunkt des hauptsächlichen Brennstoffs durch das Brennstoffeinspritzventil 3 vor einen Totpunkt beim Verdichtungstakt vor, bevorzugt in die Mitte des Verdichtungstakts.
  • Wenn der hauptsächliche Brennstoff in der Mitte des Verdichtungstakts eingespritzt wird, verbrennt der Brennstoff in der Mitte des Verdichtungstakts. Somit weist der Druck im Zylinder 2 vor dem Totpunkt beim Verdichtungstakt einen Maximalwert auf (hiernach als Maximaldruck im Inneren des Zylinders bezeichnet), wie es in 10 gezeigt ist.
  • In diesem Fall verhindert der vorstehend erwähnte Maximaldruck im Inneren des Zylinders einen Anstieg eines nicht gezeigten Kolbens im Zylinder 2. Daher führt der Verbrennungsmotor 1 eine negative Arbeit des Anhebens des Kolbens bis zum Totpunkt beim Verdichtungstakt gegen den Maximaldruck im Inneren eines Zylinders durch.
  • Selbst wenn der Brennstoff im Verbrennungsmotor 1 aufgrund der Verhinderung der Durchführung der abbremsenden Brennstoff-Senkungs-Regelung beim Abbremsen verbrannt wird, wird das Moment des Verbrennungsmotors 1 im Ergebnis niemals in unnötiger Weise vergrößert.
  • Im Übrigen wird bei der Beschreibung der 9 das Beispiel beschrieben, bei dem der hauptsächliche Brennstoff durch eine Brennstoffeinspritzung in den Zylinder 2 zugeführt wird. Wenn der hauptsächliche Brennstoff durch zwei Brennstoffeinspritzungen in den Zylinder 2 zugeführt wird, z. B. wenn ein Teil des hauptsächlichen Brennstoffs, welcher zu dem Zylinder 2 zugeführt werden soll, vorausgehend eingespritzt und der verbleibende hauptsächliche Brennstoff hauptsächlich zu dem Zeitpunkt eingespritzt wird, wenn der vorausgehend eingespritzte Brennstoff gezündet ist, rückt die CPU 351 bevorzugt sowohl den Zeitpunkt der vorausgehenden Einspritzung als auch den Zeitpunkt der hauptsächlichen Einspritzung zur Mitte des Verdichtungstakts vor, wie es in 11 gezeigt ist.
  • Wenn zusätzlich die Einspritzung des hauptsächlichen Brennstoffs vorgerückt wird, um ein Abbremsmoment zu erzeugen, kann die CPU 351 das EGR-Ventil 26 regeln, um die Menge an Abgas (EGR-Gas) zu vergrößern, welche von der Abgasverzweigung 18 zu der Einlassverzweigung 8 zurückgeführt wird.
  • Hier enthält das Abgas als das EGR-Gas eine inaktive Gaskomponente, die selber wie Kohlendioxid (CO2), Wasser (H2O) oder dergleichen nicht verbrennt, und ist endotherm. Wenn somit das EGR-Gas in den Zylinder 2 zugeführt wird, wird die Verbrennungstemperatur im Zylinder 2 abgesenkt. Im Ergebnis sinkt der Maximaldruck im Inneren des Zylinders ab, und es wird einfach, ein Abbremsmoment zu erzeugen.
  • Wenn auf diese Weise bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors in dieser Ausführungsform der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators durchgeführt wird, wird es möglich, eine unnötige Zunahme des Moments des Verbrennungsmotors 1 zu unterdrücken, selbst wenn die Durchführung der abbremsenden Brennstoff-Senkungs-Regelung beim Abbremsen verhindert wird, um einen Abfall der Temperaturen des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators zu unterdrücken. Damit verschlechtert sich die Abbremsleistung eines Kraftfahrzeuges niemals.
  • Daher wird es gemäß der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors dieser Ausführungsform möglich, die Vergiftung des Teilchenfilters 20 und des speichernden/reduzierenden NOx-Katalysators in bevorzugter Weise zu beseitigen, ohne die Abbremsleistung des Kraftfahrzeuges zu verringern.
  • Wenn sich bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung durch Oxid des Teilchenfilters, auf welchem ein NOx-Absorptionsmittel geträgert ist, oder einer Vergiftung durch teilchenförmige Stoffe ergibt, wird der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters in Abhängigkeit davon durchgeführt, dass ein Abbremszustand des Verbrennungsmotors ermittelt worden ist. Somit wird der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung nicht nur während eines Zeitraums durchgeführt, wenn sich der Verbrennungsmotor im Abbremsvorgang befindet, sondern zudem in einem Zeitraum des Leerlaufbetriebes, wenn sich der Verbrennungsmotor vom Abbremszustand zum Leerlaufbetrieb hin verschiebt, und es ist einfach, den Zeitraum zur Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung sicherzustellen.
  • Darüber hinaus werden bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters, auf welchem ein NOx-Absorptionsmittel geträgert ist, und der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung aufgrund von teilchenförmigen Stoffen zum Zeitpunkt des Abbremsvorgang durchgeführt, wobei eine vergleichsweise geringe Menge an Abgas vom Verbrennungsmotor emittiert wird, oder zum Zeitpunkt des Leerlaufbetriebes. Somit wird es möglich, eine Zunahme der verbrauchten Brennstoffmenge gemäß dem Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung zu unterdrücken.
  • Daher wird es gemäß der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters, auf welchem ein NOx-Absorptionsmittel geträgert ist, und der Vergiftung aufgrund von teilchenförmigen Stoffen ergibt, möglich, die Vergiftung des Teilchenfilters auf sichere Weise zu beseitigen, während eine Zunahme der verbrauchten Brennstoffmenge gemäß dem Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung unterdrückt wird.
  • Zusätzlich kann bei der Abgas reinigenden Vorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn eine ein Abbremsmoment erzeugende Einrichtung ein erwünschtes Abbremsmoment erzeugt, wenn der Vorgang zur Beseitigung der Vergiftung des Teilchenfilters durchgeführt wird, eine Verschlechterung der Bremsleistung eines Kraftfahrzeuges, welches mit dem Verbrennungsmotor ausgestattet ist, unterdrückt werden, selbst wenn im Verbrennungsmotor eine Verbrennung erfolgt, um ein Absinken der Temperatur des Teilchenfilters zu unterdrücken.
  • Somit wird erkannt, dass eine Abgas reinigende Vorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt wird. Ein Fachmann wird anerkennen, dass die vorliegende Erfindung durch andere als die bevorzugten Ausführungsformen ausgeführt werden kann, welche nur zu Veranschaulichungszwecken und nicht als Beschränkung dargestellt werden, und die vorliegende Erfindung ist nur durch die Ansprüche beschränkt, welche sich anschließen.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) mit: einem NOx-Katalysator (70), welcher in einem Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors (1, 101) vorgesehen ist, um Stickoxid zu absorbieren, wenn die Sauerstoffkonzentration eines einströmenden Abgases hoch ist, und das absorbierte Stickoxid zu reduzieren und zu reinigen, während dieses emittiert wird, wenn die Sauerstoffkonzentration des einströmenden Abgases absinkt und ein Reduktionsmittel vorliegt, einer Reduktionsmittel zuführenden Einrichtung zum Zuführen eines Reduktionsmittels in einen Abgasdurchgang weiter stromaufwärts als der NOx-Katalysator (70), und einer Einrichtung zur Beseitigung von Vergiftung, um, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer durch Oxid verursachten Vergiftung des NOx-Katalysators (70) ergibt, die Reduktionsmittel zuführende Einrichtung zu steuern, um die Vergiftung des NOx-Katalysators (70) zu beseitigen und so, dass das Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den NOx-Katalysator (70) einströmenden Abgases zu einem stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnis oder einem fetten Luft/Brennstoff-Verhältnis wird, wenn sich der Verbrennungsmotor (1, 101) im Abbremsvorgang oder im Leerlauf befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Beseitigung von Vergiftung die Reduktionsmittel zuführende Einrichtung steuert, um die Zufuhr von Reduktionsmitteln zu verhindern, wenn eine kontinuierliche Zeitspanne des Leerlaufs des Verbrennungsmotors (1, 101) einen vorausgehend festgesetzten oberen Grenzwert übersteigt.
  2. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 1, wobei wenn der Verbrennungsmotor (1, 101) kontinuierlich im Leerlauf für eine festgelegte Zeitspanne oder länger und dann während der Durchführung des Vorgangs zur Beseitigung der Vergiftung beschleunigend betrieben wird, die Einrichtung zur Beseitigung von Vergiftung die Reduktionsmittel zuführende Einrichtung steuert, um die Zufuhr von Reduktionsmittel für eine festgelegte Zeitspanne vom Beginn des Beschleunigungsvorgangs zu verhindern.
  3. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung zur Beseitigung von Vergiftung die festgelegte Zeitspanne basierend auf einer kontinuierlichen Zeitspanne des Leerlaufs des Verbrennungsmotors (1, 101) bestimmt.
  4. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 1, wobei der NOx-Katalysator auf einem teilchenförmigen Filter (20) geträgert ist, um Stickoxid in einem Abgas zu absorbieren, wenn die Sauerstoffkonzentration des einströmenden Abgases hoch ist, und um das absorbierte Stickoxid zu emittieren, wenn die Sauerstoffkonzentration des einströmenden Abgases absinkt, und wobei die Einrichtung zur Beseitigung von Vergiftung zusätzlich einen Vorgang zur Beseitigung einer Vergiftung des teilchenförmigen Filters (20) durchführt, wenn sich die Notwendigkeit zur Beseitigung einer Vergiftung des teilchenförmigen Filters (20) aufgrund einer von teilchenförmigen Stoffen verursachten Vergiftung des teilchenförmigen Filters (20) ergibt.
  5. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 4, wobei wenn eine durch Oxid und teilchenförmige Substanzen verursachte Vergiftung des teilchenförmigen Filters (20) beseitigt wird, die Einrichtung zur Beseitigung der Vergiftung ein Luft/Brennstoff-Verhältnis des in den teilchenförmigen Filter (20) einströmenden Abgases für eine erste festgelegte Zeitspanne auf ein fettes Luft/Brennstoff-Verhältnis und für eine nachfolgende zweite festgelegte Zeitspanne auf ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis einstellt.
  6. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 4, welche des Weiteren einen das Abgas rezirkulierenden Mechanismus zum Rezirkulieren eines Teils des Abgases, welches durch den Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors (1, 101) strömt, in einen Einlassdurchgang aufweist, wobei die Einrichtung zur Beseitigung von Vergiftung den das Abgas rezirkulierenden Mechanismus steuert, um die Abgasmenge, welche von dem Abgasdurchgang zu dem Einlassdurchgang zu rezirkulieren ist, zu vergrößern, wenn eine durch Oxid verursachte Vergiftung des teilchenförmigen Filters (20) beseitigt wird.
  7. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 4, welche des Weiteren ein Einlassdrosselventil (13) aufweist, welches in einem Einlassdurchgang des Verbrennungsmotors (1, 101) vorgesehen ist, um die Einlassströmungsgeschwindigkeit von eingelassenem Gas, welches in dem Einlassdurchgang strömt, einzustellen, wobei die Einrichtung zur Beseitigung von Vergiftung den Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils (13) verringert, wenn eine durch Oxid verursachte Vergiftung des teilchenförmigen Filters (20) beseitigt wird.
  8. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 7, welche des Weiteren aufweist: einen das Abgas rezirkulierenden Mechanismus, um einen Teil des Abgases, welches in dem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors (1, 101) strömt, zu dem Einlassdurchgang zu rezirkulieren, und ein Einlassdrosselventil (13), welches in dem Einlassdurchgang des Verbrennungsmotors (1, 101) vorgesehen ist, um die Einlassströmungsgeschwindigkeit der Strömung in dem Einlassdurchgang einzustellen, wobei die Einrichtung zur Beseitigung von Vergiftung den das Abgas rezirkulierenden Mechanismus steuert, um die Abgasmenge, welche von dem Abgasdurchgang zu dem Einlassdurchgang zu rezirkulieren ist, zu vergrößern, und den Öffnungsgrad des Einlassdrosselventils (13) verringert, wenn die durch Oxid verursachte Vergiftung des teilchenförmigen Filters (20) beseitigt wird.
  9. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 5, welche des Weiteren aufweist: ein Brennstoffeinspritzventil (3) zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder (2) des Verbrennungsmotors (1, 101) und die Reduktionsmittel zuführende Einrichtung, welche Brennstoff zuführt, wobei die Einrichtung zur Beseitigung von Vergiftung eine von dem Brennstoffeinspritzventil (3) eingespritzte Untermenge und eine von der zuführenden Einrichtung zugeführte Menge steuert, um das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Abgases einzuregeln.
  10. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 4, welche des Weiteren eine ein Bremsmoment erzeugende Einrichtung zur Erzeugung eines erwünschten Bremsmoments umfasst, wenn der Vorgang der Beseitigung der Vergiftung des teilchenförmigen Filters (20) durchgeführt wird.
  11. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 10, wobei die ein Bremsmoment erzeugende Einrichtung ein durch den Verbrennungsmotor (1, 101) erzeugtes Moment verkleinert.
  12. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 11, wobei die ein Bremsmoment erzeugende Einrichtung einen Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung des Verbrennungsmotors (1, 101) vorrückt.
  13. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 11, welche des Weiteren einen das Abgas rezirkulierenden Mechanismus zum Rezirkulieren eines Teils des in dem Abgasdurchgang des Verbrennungsmotors (1, 101) strömenden Abgases zu dem Einlassdurchgang umfasst, wobei die ein Bremsmoment erzeugende Einrichtung den Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung des Verbrennungsmotors (1, 101) vorrückt und die Abgasmenge, welche durch den das Abgas rezirkulierenden Mechanismus zu rezirkulieren ist, vergrößert.
  14. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 12 oder 13, welche des Weiteren aufweist: eine Brennstoff einspritzende Haupteinrichtung zum Einspritzen des überwiegenden Brennstoffs, welcher zur Verbrennung in einen Zylinder (2) des Verbrennungsmotors (1, 101) zugeführt wird, und eine einspritzende Hilfseinrichtung zum Einspritzen von sekundärem Brennstoff vor dem Einspritzen des überwiegenden Brennstoffs durch die Brennstoff einspritzende Haupteinrichtung, wobei die ein Bremsmoment erzeugende Einrichtung den Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung der Brennstoff einspritzenden Haupteinrichtung und den Zeitpunkt der Brennstoffeinspritzung der einspritzenden Hilfseinrichtung vorrückt.
  15. Vorrichtung zur Abgasreinigung eines Verbrennungsmotors (1, 101) nach Anspruch 10, wobei die ein Bremsmoment erzeugende Einrichtung eine Bremskraft durch eine Bremsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs vergrößert, welches mit dem Verbrennungsmotor (1, 101) ausgerüstet ist.
DE60126871T 2000-07-24 2001-07-23 Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Expired - Lifetime DE60126871T2 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000223053 2000-07-24
JP2000223053A JP3487269B2 (ja) 2000-07-24 2000-07-24 内燃機関の排気浄化装置
JP2000272186 2000-09-07
JP2000272186 2000-09-07
JP2001040086 2001-02-16
JP2001040086A JP2002155724A (ja) 2000-09-07 2001-02-16 内燃機関の排気浄化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60126871D1 DE60126871D1 (de) 2007-04-12
DE60126871T2 true DE60126871T2 (de) 2007-11-15

Family

ID=27344154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60126871T Expired - Lifetime DE60126871T2 (de) 2000-07-24 2001-07-23 Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1176290B1 (de)
KR (1) KR100441481B1 (de)
DE (1) DE60126871T2 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3791470B2 (ja) * 2002-07-02 2006-06-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3755495B2 (ja) * 2002-08-09 2006-03-15 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP4228690B2 (ja) * 2002-12-25 2009-02-25 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE10308287B4 (de) * 2003-02-26 2006-11-30 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Abgasreinigung
DE10308288B4 (de) 2003-02-26 2006-09-28 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus dem Abgas eines mager betriebenen Verbrennungsmotors und Abgasreinigungsanlage hierzu
FR2862099B1 (fr) 2003-11-07 2006-04-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution integres dans une ligne d'echappement d'un moteur diesel de vehicule
FR2862097B1 (fr) * 2003-11-07 2006-02-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution integres dans une ligne d'echappement d'un moteur diesel de vehicule
FR2862103B1 (fr) 2003-11-07 2006-02-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution integres dans une ligne d'echapement d'un moteur diesel de vehicule automobile
FR2862098B1 (fr) * 2003-11-07 2006-02-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution integres dans une ligne d'echappement d'un moteur diesel de vehicule
EP1582719A1 (de) * 2004-04-02 2005-10-05 Delphi Technologies, Inc. Vorrichtung zur Regelung eines Dieselmotors
JP2006233936A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の排気浄化装置
FR2890686B1 (fr) * 2005-09-13 2007-10-19 Renault Sas Systeme et procede de regeneration d'un filtre a particules catalytique situe dans la ligne d'echappement d'un moteur diesel
JP4660430B2 (ja) * 2006-06-16 2011-03-30 本田技研工業株式会社 内燃機関のｄｐｆ再生装置
ITMI20071123A1 (it) 2007-06-01 2008-12-02 Bosch Gmbh Robert Metodo di rigenerazione del filtro antiparticolato di un motore a combustione interna e motore a combustione interna atto ad implementare tale metodo
JP4816599B2 (ja) 2007-09-04 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
FR2942855B1 (fr) * 2009-03-04 2015-11-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Gestion de l'alimentation d'un moteur
KR101601211B1 (ko) * 2014-08-25 2016-03-08 현대자동차주식회사 배기가스 후처리 장치 및 이의 제어 방법
DE102014224578A1 (de) 2014-12-02 2016-06-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Betrieb eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine
KR102301917B1 (ko) * 2015-04-21 2021-09-14 두산인프라코어 주식회사 환원제 공급 제어 시스템을 포함한 동력 장치 및 환원제 공급 제어 방법
JP7172046B2 (ja) * 2018-02-01 2022-11-16 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0598917B2 (de) * 1992-06-12 2009-04-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abgasemissionssteuerungssystem für verbrennungsmotoren
JP4015707B2 (ja) * 1994-12-15 2007-11-28 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19640161A1 (de) * 1996-09-28 1998-04-02 Volkswagen Ag NOx-Abgasreinigungsverfahren
JP3645704B2 (ja) * 1997-03-04 2005-05-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
EP0984142B1 (de) * 1997-04-24 2004-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abgasüberwachungssystem für verbrennungsmotoren
DE19850757A1 (de) * 1998-08-07 2000-02-17 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur De-Sulfatierung einer Katalysatoreinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP1176290A1 (de) 2002-01-30
KR100441481B1 (ko) 2004-07-23
KR20020009459A (ko) 2002-02-01
EP1176290B1 (de) 2007-02-28
DE60126871D1 (de) 2007-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60126871T2 (de) Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE60224430T2 (de) Abgasreinigungsvorrichtung und -verfahren für brennkraftmaschine
DE60216684T2 (de) Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine und zugehöriges Steuerungsverfahren
DE60108816T2 (de) Emissionskontrollsystem und Methode für einen Verbrennungsmotor
DE102004052272B4 (de) Katalysatoraufbereitungsverfahren
DE60302537T2 (de) Abgasemissionskontrollvorrichtung für eine Brennkraftmaschine und Regelverfahren dafür
DE69817718T2 (de) Abgasreiniger für direkteingespritzte verbrennungsmotoren
DE102010046747B4 (de) Benzinpartikelfilterregeneration und Diagnose
DE69816939T2 (de) Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine
DE102005014872A1 (de) Abgasreinigungsvorrichtung
DE102015224629B4 (de) Abgasreinigungssystem und Verfahren zur Entschwefelung eines Stickoxid-Speicher-Katalysators eines mit einem Stickoxid-Speicher-Katalysator und einem Selektiv-Katalytischen-Reduktions-Katalysator versehenen Abgasreinigungssystems
EP1630394A2 (de) Dieselmotor
WO1999022129A1 (de) Verfahren zum betrieb einer kolbenbrennkraftmaschine mit kraftstoff-direkteinspritzung und abgasnachbehandlung
DE102007027886A1 (de) Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zur Abgasreinigung
DE60032399T2 (de) Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine
DE102004019660B4 (de) Abgasreinigungsverfahren für einen Verbrennungsmotor
DE10339005B4 (de) Abgasreinigungsverfahren für Verbrennungsmotor
DE10251686B4 (de) Abgasreinigungssystem und Verfahren für eine Brennkraftmaschine
JP3757860B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
DE10252343B4 (de) Emissionssteuersystem und -verfahren für eine Brennkraftmaschine
DE10239872A1 (de) Abgasreinigungsvorrichtung und Abgasreinigungsverfahren für einen Verbrennungsmotor
DE60301106T2 (de) Steuerverfahren eines Abgasreinigungssystem
DE60108345T2 (de) Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine
DE602004000680T2 (de) Druckerfassungsmechanismus für eine Abgasemissionssteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE10303085B4 (de) Abgassteuerungsvorrichtung und -verfahren eines Verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition