DE69612645T3 - Verfahren zur Abgasentgiftung eines Dieselmotors - Google Patents

Verfahren zur Abgasentgiftung eines Dieselmotors Download PDF

Info

Publication number
DE69612645T3
DE69612645T3 DE69612645T DE69612645T DE69612645T3 DE 69612645 T3 DE69612645 T3 DE 69612645T3 DE 69612645 T DE69612645 T DE 69612645T DE 69612645 T DE69612645 T DE 69612645T DE 69612645 T3 DE69612645 T3 DE 69612645T3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
absorbent
nitrogen
dpf
carbon particles
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
DE69612645T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69612645D1 (de
DE69612645T2 (de
Inventor
Mikio Toyota-shi Murachi
Seiji Toyota-shi Okawara
Koichi Toyota-shi Kojima
Takuya Toyota-shi KONDO
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=16534338&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69612645(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE69612645D1 publication Critical patent/DE69612645D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69612645T2 publication Critical patent/DE69612645T2/de
Publication of DE69612645T3 publication Critical patent/DE69612645T3/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
    • F02D41/30—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • 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
    • F01N3/0231—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 special exhaust apparatus upstream of the filter for producing nitrogen dioxide, e.g. for continuous filter regeneration systems [CRT]
    • 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
    • F01N3/027—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 electric or magnetic heating means
    • 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
    • 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
    • F01N3/24—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 constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
    • 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
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/025—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by changing the composition of the exhaust gas, e.g. for exothermic reaction on exhaust gas treating 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
    • F02D41/02—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
    • F02D41/0275—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 NOx trap or adsorbent
    • 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
    • F02D41/0275—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 NOx trap or adsorbent
    • F02D41/028—Desulfurisation of NOx traps or adsorbent
    • 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
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/02—Combinations of different methods of purification filtering and catalytic conversion
    • 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
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/12—Combinations of different methods of purification absorption or adsorption, and catalytic conversion
    • 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
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/14—Combinations of different methods of purification absorption or adsorption, and filtering
    • 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
    • F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • 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
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/04—Sulfur or sulfur 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
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—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
    • 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
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

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)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung des Abgases eines Dieselmotors. Insbesondere betrifft. die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reinigung des Abgases eines Dieselmotors, welches zur Entfernung von sowohl Kohlenstoffteilchen als auch Stickstoffoxid, welche in dem Abgas enthalten sind, in der Lage ist.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Ein Verfahren zum Entfernen von Kohlenstoffteilchen (d. h. Ruß) aus dem Abgas eines Dieselmotors ist in zum Beispiel der Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 1-318715 offenbart.
  • In der '715-Veröffentlichung werden in dem Abgaskanal eines Dieselmotors ein Oxidationskatalysator und ein DPF (Dieselteilchenfilter) von der stromaufwärts liegenden Seite in dieser Reihenfolge angeordnet. Der DPF ist ein Filter zum Sammeln und Entfernen von Dieselteilchen, welche hauptsächlich aus Kohlenstoffteilchen (d. h. Ruß) bestehen, aus dem Abgas. In der '715-Veröffentlichung wird NO (Stickstoffmonoxid) in dem Abgas des Dieselmotors durch den Oxidationskatalysator oxidiert und bildet NO2 (Stickstoffdioxid) im Abgas. Daher strömt Abgas, welches NO2 enthält, in den DPF. Dieses NO2 reagiert mit den im DPF eingefangenen Kohlenstoffteilchen, wodurch die Kohlenstoffteilchen verbrannt und aus dem DPF entfernt wer den. Daher sammeln sich die Kohlenstoffteilchen nicht im DPF an.
  • Bisher wurde angenommen, daß eine Temperatur, welche höher als eine normale Abgastemperatur ist, notwendig ist für ein Verbrennen der in dem DPF eingefangenen Kohlenstoffteilchen. Jedoch macht es das Verfahren in der '715-Veröffentlichung möglich, die Kohlenstoffteilchen in dem DPF bei einer Temperatur zu verbrennen, die beim normalen Betrieb des Motors verfügbar ist (zum Beispiel weniger als 300°C), indem NO2 im Abgas mit den Kohlenstoffteilchen im DPF umgesetzt wird. Es ist daher kein Heizmittel wie eine elektrische Heizung zur Erwärmung des DPF notwendig, um eine Verbrennung der Kohlenstoffteilchen zu initiieren. Somit können gemäß dem Verfahren der '715-Veröffentlichung die Kohlenstoffteilchen durch eine einfache Vorrichtung aus dem Abgas entfernt werden.
  • Obwohl das Verfahren der '715-Veröffentlichung die Dieselteilchen im Abgas entfernen kann, kann sie jedoch nicht verhindern, daß Stickstoffoxid in dem Abgas in die Atmosphäre freigesetzt wird.
  • In dem Verfahren in der '715-Veröffentlichung verbrennt NO2 im Abgas die Dieselteilchen, welche aus Kohlenstoffteilchen bestehen, durch die Reaktionen NO2 + C → NO + CO und 2NO2 + 2C → N2 + 2CO2. Es zeigte sich jedoch, daß die Reaktion 2NO2 + 2C → N2 + 2CO2 bei einer relativ niedrigen Temperatur (wie einer Abgastemperatur, die beim normalen Betrieb des Dieselmotors verfügbar ist) kaum stattfindet. Wenn daher das Verfahren in der '715-Veröffentlichung auf einen Dieselmotor angewendet wird, wird ein Hauptteil des NO2 im Abgas, welches in den DPF strömt, durch die Reaktion NO2 + C → NO + CO zu NO umgewandelt, und nimmt dadurch die Menge an NO im Abgas, die an die Atmosphäre abgegeben wird, zu.
  • Da ferner Dieselkraftstoff eine relativ große Menge an Schwefel enthält, ist SO2 (Schwefeldioxid) in dem Abgas eines Dieselmotors enthalten. Wenn daher ein Oxidationskatalysator zur Oxidation von NO zu NO2 im Abgas verwendet wird, wie in dem Verfahren in der '715-Veröffentlichung, wird SO2 im Abgas ebenfalls durch den Oxidationskatalysator oxidiert und bildet Sulfat (SO3) im Abgas. Das Sulfat im Abgas wird nicht durch den DPF gesammelt und wird an die Atmosphäre abgegeben. Da ferner Sulfat als teilchenförmiges Material erfaßt wird, nimmt die Menge der Dieselteilchen, die an die Atmosphäre abgegeben werden, aufgrund von durch den Oxidationskatalysator gebildetem Sulfat zu, wenn das Verfahren der '715-Veröffentlichung auf den Dieselmotor angewendet wird.
  • Weitere Informationen hinsichtlich des Stands der Technik können gefunden werden in EP-A-0 664 147 , welche einen Katalysator zur Reinigung von Abgasen offenbart, welcher darauf abzielt, auf wirksame Weise NOx in Abgasen in sauerstoffreichen Atmosphären, deren Sauerstoffkonzentrationen höher als für eine Oxidation von CO und HC notwendig sind, zu reinigen und eine verbesserte NOx-Reinigungsleistung nach einer langen Benutzungsdauer zu erreichen. Der Katalysator umfaßt in einer Anordnung von stromaufwärts nach stromabwärts eines Abgasstroms einen ersten Katalysator, in welchem ein Edelmetallkatalysator auf einem porösen, sauren Träger geladen ist, einen zweiten Katalysator, in welchem mindestens ein Metall, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Alkalimetallen, Erdalkalimetallen und Seltenerdmetallen, auf einem porösen Träger geladen ist, und einen dritten Katalysator, in welchem ein Edelmetallkatalysator auf einem porösen Träger geladen ist. Da SO2 durch den ersten Katalysator nicht adsorbiert oder oxidiert wird, wird SO2 stromabwärts von dem zweiten Katalysator ohne einer Erzeugung von Sulfat abgegeben. Da der NOx-Absorber daher keiner Verschlechterung unterliegt, sogar nach einer langen Benutzungsdauer, behält der zweite Katalysator eine hohe NOx-Adsorptionsleistung auf der kraftstoffarmen Seite bei und reduziert der dritte Katalysator NOx, welches von dem zweiten Katalysator am stöchiometrischen Punkt oder auf der kraftstoffreichen Seite abgegeben wird.
  • Es kann somit zusammengefasst werden, dass gemäß dem Stand der Technik – wie er im Dokument JP 1-318715 A bzw. der entsprechenden EP-A-341 823 offenbart ist – ein Verfahren zur Reinigung eines Abgases eines Dieselmotors bekannt ist, das folgendes umfasst:
    einen Schritt des Oxidierens von Stickstoffmonoxid im Abgas des Dieselmotors zu Stickstoffdioxid, wodurch im Abgas Stickstoffdioxid gebildet wird;
    einen Schritt des Sammelns von im Abgas enthaltenen Kohlenstoffteilchen in einem Filter;
    einen Schritt des Umsetzens von durch die Oxidation des Stickstoffmonoxids gebildetem Stickstoffdioxid im Abgas mit den gesammelten Kohlenstoffteilchen indem man das Abgas, das das Stickstoffdioxid enthält, in den Filter strömen lässt, wodurch die gesammelten Kohlenstoffteilchen durch Stickstoffdioxid im Abgas oxidiert werden und gleichzeitig Stickstoffdioxid im Abgas zu Stickstoffmonoxid reduziert wird; und
    einen Schritt des Entfernens, entweder mittels eines Absorptionsmittels oder eines Reduktionskatalysators, des durch die Umsetzung zwischen Stickstoffdioxid und den gesammelten Kohlenstoffteilchen gebildeten Stickstoffmonoxids aus dem Abgas.
  • Da darüber hinaus das bekannte Verfahren beim Fahrbetrieb von Dieselfahrzeugen, welche unter dynamischen Bedingungen gefahren werden können, durchgeführt wird, wird die Abgastemperatur in Intervallen, d. h. intermit tierend, erhöht. Diese intermittierende Erhöhung der Abgastemperatur hat den zwangsläufigen Effekt, dass NO2 mit dem gesammelten Kohlenstoff umgesetzt wird. Somit umfasst der Stand der Technik auch den Schritt der Umsetzung von NO2 mit dem gesammelten Kohlenstoff durch intermittierendes Erhöhen der Abgastemperatur.
  • Gleichermaßen ist eine Abgasreinigungsvorrichtung bekannt, die folgendes umfasst:
    einen Oxidationskatalysator, welcher Stickstoffmonoxid im Abgas der Dieselmotors zu Stickstoffdioxid oxidiert, wodurch im Abgas Stickstoffdioxid gebildet wird; und
    Filtermittel, welches die im Abgas enthaltenen Kohlenstoffteilchen sammelt und stromabwärts des Oxidationskatalysators angeordnet ist,
    wobei die Vorrichtung eine Umsetzung von durch die Oxidation von Stickstoffmonoxid gebildetem Stickstoffdioxid im Abgas mit den gesammelten Kohlenstoffteilchen bewirkt indem man das Abgas, das das Stickstoffdioxid enthält, in das Filtermittel strömen lässt, wodurch die gesammelten Kohlenstoffteilchen durch das Stickstoffdioxid im Abgas oxidiert werden und gleichzeitig Stickstoffdioxid im Abgas zu Stickstoffmonoxid reduziert wird; und
    ein Absorptionsmittel oder einen Reduktionskatalysator zum Entfernen des durch die Umsetzung zwischen Stickstoffdioxid und den gesammelten Kohlenstoffteilchen gebildeten Stickstoffmonoxids aus dem Abgas.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Im Hinblick auf die Probleme des Stands der Technik, die oben dargelegt wurden, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Reinigen des Abgases eines Dieselmotors zur Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist, auf einfache Weise die durch den DPF gesammelten Dieselteilchen zu entfernen, ohne die an die Atmosphäre abgegebenen Mengen an Stickstoffoxid und Sulfat zu erhöhen.
  • Die obige Aufgabe wird erreicht durch ein Verfahren und eine Abgasreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung zur Reinigung des Abgases eines Dieselmotors.
  • Von dem, was oben als aus dem Stand der Technik bekannt zusammengefasst wurde, unterscheidet sich das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, dass der Schritt des Umsetzens von Stickstoffdioxid mit dem gesammelten Kohlenstoff durch intermittierendes Erhöhen der Abgastemperatur durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass eine Regenerationsbetriebsweise des Filters durchgeführt werden sollte, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis gehalten wird, wenn die Abgastemperatur erhöht wird, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auch während der Regenerationsbetriebsweise des Filters periodisch fett gemacht wird.
  • Zusätzlich zu dem, was oben als aus dem Stand der Technik bekannt zusammengefasst wurde, ist in der Abgasreinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Absorptionsmittel oder der Reduktionskatalysator stromabwärts des Filtermittels angeordnet,
    und umfasst die Abgasreinigungsvorrichtung ferner eine Heizvorrichtung zur intermittierenden Erhöhung der Abgastemperatur zur Umsetzung von Stickstoffdioxid mit dem gesammelten Kohlenstoff, wenn bestimmt wird, dass eine Regenerationsbetriebsweise des Filtermittels durchgeführt werden sollte;
    wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis gehalten wird, wenn die Abgastemperatur erhöht wird, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auch während der Regenerationsbetriebsweise des Filtermittels periodisch fett gemacht wird.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Dieselteilchen im Abgas eines Dieselmotors, welche hauptsächlich aus Kohlenstoffteilchen bestehen, durch zum Beispiel einen DPF gesammelt. Durch die Oxidation von Stickstoffmonoxid gebildetes Stickstoffdioxid reagiert mit den gesammelten Kohlenstoffteilchen und die Kohlenstoffteilchen werden bei einer relativ niedrigen Temperatur oxidiert (d. h. verbrannt). Wenn Stickstoffdioxid und die gesammelten Kohlenstoffteilchen miteinander reagieren, werden Kohlenstoffteilchen zu Kohlenmonoxid und Kohlendioxid oxidiert und wird gleichzeitig Stickstoffdioxid erneut umgewandelt zu Kohlenmonoxid bzw. Stickstoffmonoxid. In dieser Ausführungsform wird dieses Stickstoffmonoxid im letzten Schritt aus dem Abgas entfernt. Daher wird Stickstoffmonoxid nicht an die Atmosphäre abgegeben.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Stickstoffmonoxid, welches durch die Reaktion zwischen Stickstoffdioxid und den Kohlenstoffteilchen erzeugt wird, durch zum Beispiel ein NOx-Absorptionsmittel, welches Stickstoffoxid in dem Abgas absorbiert, gesammelt. Ferner wird gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung Stickstoffmonoxid, welches durch die Reaktion zwischen Stickstoffdioxid und den Kohlenstoffteilchen erzeugt wird, zu Stickstoff reduziert durch zum Beispiel einen NOx-Reduktionskatalysator, welcher eine Fähigkeit zur selektiven Reduktion von Stickstoffoxid im Abgas in sogar einer oxidierenden Atmosphäre besitzt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgend gegebenen Beschreibung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden, in welchen
  • 1 schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wenn es auf einen Dieselmotor eines Kraftfahrzeugs angewendet wird;
  • 2 ein Ablaufdiagramm ist, welches eine Regenerationsbetriebsweise des DPF und des NOx-Absorptionsmittels in der Ausführungsform in 1 veranschaulicht;
  • 3 ein Ablaufdiagramm ist, welches eine Bestimmung von Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise in 2 veranschaulicht;
  • 4 ein Ablaufdiagramm ist, welches eine Betriebsweise zum Einstellen der Werte von in dem Ablaufdiagramm in 3 verwendeten Zählern veranschaulicht;
  • 5 ein zeitliches Ablaufdiagramm ist, welches einen zeitlichen Ablauf zur Regeneration des DPF und des NOx-Absorptionsmittels veranschaulicht;
  • 6 eine zur 1 ähnliche Zeichnung ist, welche eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt eine Ausführungsform einer Abgasreinigungsvorrichtung, welche das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • In 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Dieselmotor für ein Kraftfahrzeug. Obwohl in dieser Ausführungsform ein Dieselmotor mit mehreren Zylindern verwendet wird, zeigt 1 lediglich einen Zylinder. Die Ziffern 2 und 3 bezeichnen einen Ansaugluftkanal bzw. einen Abgaskanal. An jedem der Zylinder wird ein Kraftstoffeinspritzventil 4 vorgesehen, welches unter Druck stehenden Kraftstoff in eine Verbrennungskammer einspritzt.
  • In dieser Ausführungsform ist in dem Ansaugluftkanal 2 ein Einlaßabsperrventil 6 angeordnet. Das Einlaßabsperrventil 6 ist von einem Typ, wie einem Drosselventil, welches einen geringen Strömungswiderstand erzeugt, wenn es geöffnet ist, und wird zum Drosseln des Ansaugluftkanals 2 verwendet, um die Menge an Ansaugluft während der Regenerationsbetriebsweise des DPF zu verringern. Durch Verringerung der Menge an Ansaugluft wird die Temperatur des Abgases hoch und wird eine Verbrennung der Kohlenstoffteilchen in dem DPF erleichtert. In 1 bezeichnet die Ziffer 6a einen Stellantrieb von einem geeigneten Typ, wie einem mit Unterdruck betriebenen Stellantrieb oder einem magnetbetriebenen Stellantrieb, welcher das Einlaßabsperrventil 6 gemäß einem Steuersignal, das von einem Steuerschaltkreis 20 geliefert wird, öffnet und schließt.
  • In dem Abgaskanal 3 werden ein Oxidationskatalysator 5 zum Oxidieren von NO (Stickstoffmonoxid) in dem Abgas zu NO2 (Stickstoffdioxid), ein DPF (Dieselteilchenfilter) 7 zum Sammeln der Dieselteilchen im Abgas und ein NOx-Absorptionsmittel 9 zum Sammeln (Absorbieren) von NOx (Stickstoffoxid) im Abgas vom stromaufwärts liegenden Ende in dieser Reihenfolge angeordnet. Der Oxidationskatalysator 5, der DPF 7 und das NOx-Absorptionsmittel 9 werden später ausführlich erläutert.
  • Der Steuerschaltkreis 20 kann aus zum Beispiel einem Mikrocomputer von einem bekannten Typ bestehen und eine CPU (einen Mikroprozessor) 21, ein RAM (einen Direktzugriffsspeicher) 22, ein ROM (einen Festwertspeicher) 23, einen Eingabeanschluß 24 und einen Ausgabeanschluß 25 umfassen, welche alle über einen bidirektionalen Bus 26 miteinander verbunden sind. Der Steuerschaltkreis 20 führt die Grundsteuerung des Motors 1, wie eine Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, durch. In dieser Ausführungsform führt der Steuerschaltkreis 20 ferner eine Regenerationssteuerung des DPF 7 und NOx-Absorptionsmittels 9 durch. In dieser Ausführungsform wird, wie später erläutert, eine Betriebsweise zum Verbrennen der Kohlenstoffteilchen (Dieselteilchen), welche in dem DPF 7 gesammelt sind, als ”eine Regeneration des DPF” bezeichnet und wird eine Betriebsweise, die bewirkt, daß das NOx-Absorptionsmittel das absorbierte NOx freigibt, als ”eine Regeneration des NOx-Absorptionsmittels” bezeichnet.
  • Um diese Steuerungsarten durchzuführen, werden dem Eingabeanschluß 24 des Steuerschaltkreises 20 von den entsprechenden Sensoren, die in der Zeichnung nicht aufgeführt sind, ein Motorgeschwindigkeitssignal und ein Beschleunigungssignal zugeführt. Ferner ist der Ausgangsanschluß 25 mit dem Kraftstoffeinspritzventil 4 des Motors 1 bzw. dem Stellantrieb 6a des Einlaßabsperrventils 6 über die entsprechenden, in der Zeichnung nicht aufgeführten Steuerkreise verbunden, um die Menge und das Timing der Kraftstoffeinspritzung und des Betriebs des Einlaßabsperrventils 6 zu steuern.
  • Die Oxidationskatalysatoren 5 verwenden zum Beispiel ein aus Kordierit hergestelltes Substrat vom Wabentyp. Auf dieses Substrat wird eine Aluminiumoxidschicht aufgebracht, welche als ein Träger für die katalytischen Komponenten fungiert. In dieser Ausführungsform werden an dem Aluminiumoxidträger katalytische Komponenten von Edelmetallen wie Platin (Pt) oder Palladium (Pd) angebracht. Der Oxidationskatalysator 5 oxidiert HC und CO im Abgas, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist. Der Oxidationskatalysator 5 oxidiert ferner NO im Abgas und wandelt es zu NO2 um. In dieser Ausführungsform bedeutet der Begriff ”Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases” ein Verhältnis der Mengen an Luft und Kraftstoff, die dem Motor zugeführt werden, und an Abschnitten stromaufwärts eines betrachteten Punkts in dem Abgassystem. Wenn daher keine Sekundärluft oder zusätzlicher Brennstoff dem Abgaskanal zugeführt werden, stimmt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mit einem Betriebsverhältnis Luft-Kraftstoff des Motors überein (d. h. einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Luft-Kraftstoff-Mischung in den Verbrennungskammern des Motors 1).
  • Ferner ist in dieser Ausführungsform eine elektrische Heizung 5a an einem stromaufwärts liegenden Ende des Oxidationskatalysators 5 angeordnet. Die elektrische Heizung 5a wird in einem Zustand aktiviert, in welchem die Abgastemperatur niedrig ist, wie bei einem Kaltstart des Motors, um den Oxidationskatalysators 5 auf die Aktivierungstemperatur des Katalysators zu erwärmen. Die Aktivierung der elektrischen Heizung 5a wird mittels eines Steuersignals von dem Steuerschaltkreis 20, welches einem Relais 5b der elektrischen Heizung 5a zugeführt wird, gesteuert. Wie später erläutert, wird die elektrische Heizung 5a auch in Verbindung mit dem Einlaßabsperrventil 6 verwendet, um die Abgastemperatur zu erhöhen, wenn eine Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 durchgeführt wird.
  • Der DPF 7 ist ein poröser Filter vom Wabentyp, der aus zum Beispiel Kordierit hergestellt ist. In dem DPF 7 sind parallel zahlreiche Abgasdurchgänge ausgebildet. Ungefähr die Hälfte der Abgasdurchgänge sind an den stromaufwärts liegenden Enden davon verschlossen und der Rest der Durchgänge ist an den stromabwärts liegenden Enden davon verschlossen. Die Abgasdurchgänge, welche an den stromaufwärts liegenden Enden verschlossen sind, und die Abgasdurchgänge, welche an den stromabwärts liegenden Enden verschlossen sind, sind in dem DPF 7 alternierend angeordnet. Das Abgas des Motors fließt in den DPF 7 durch die Durchgänge mit offenen stromaufwärts liegenden Enden und fließt durch poröse Wände, welche die Abgasdurchgänge voneinander trennen, in die Abgasdurchgänge mit offenen stromabwärts liegenden Enden und fließt durch die Durchgänge mit offenen stromabwärts liegenden Enden aus dem DPF 7. Daher werden Teilchen wie Kohlenstoffteilchen durch die porösen Wände des DPF 7 gesammelt. In dieser Ausführungsform werden die von dem DPF 7 gesammelten Kohlenstoffteilchen durch NO2 im Abgas verbrannt, wie später erläutert wird. Um daher eine Verbrennung der gesammelten Kohlenstoffteilchen zu erleichtern, wird ein Oxidationskatalysator wie Platin (Pt) an der Aluminiumoxidbeschichtung, welche auf der porösen Wand ausgebildet ist, angebracht.
  • Das NOx-Absorptionsmittel 9 in dieser Ausführungsform verwendet zum Beispiel ein aus Kordierit hergestelltes Substrat vom Wabentyp. Auf diesem Substrat ist eine Aluminiumoxidschicht aufgebracht, welche als ein Träger der katalytischen Komponenten fungiert. Auf diesem Träger werden Edelmetalle wie Platin (Pt), Rhodium (Rh) und mindestens eine Substanz, ausgewählt aus Alkalimetallen wie Kalium (K), Natrium (Na), Lithium (Li) und Cäsium (Cs); Erdalkalimetallen wie Barium (Ba) und Calcium (Ca); und Seltenerdmetallen wie Lanthan (La) und Yttrium (Y) getragen. Das NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiert NOx (Stick stoffoxid im Abgas, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und setzt das absorbierte NOx frei, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases, welches das NOx-Absorptionsmittel durchfließt, niedriger wird.
  • Obwohl derzeit der Mechanismus von diesem Absorptions- und Freisetzungsbetrieb des NOx-Absorptionsmittels nicht klar ist, wird angenommen, daß der Absorptions- und Freisetzungsbetrieb mittels der folgenden Mechanismen durchgeführt wird. Obwohl die folgenden Mechanismen des Absorptions- und Freisetzungsbetriebs des NOx-Absorptionsmittels für den Fall erläutert werden, in welchem Platin (Pt) und Barium (Ba) als ein Beispiel auf dem Träger getragen werden, wird angenommen, daß auch ein ähnlicher Mechanismus stattfindet, sogar wenn ein anderes Edelmetall, Alkalimetalle, Erdalkalimetalle oder Seltenerdmetalle verwendet werden.
  • Wenn nämlich die Konzentration an O2 im Abgas zunimmt, d. h. das Abgas mager wird, wird der Sauerstoff O2 im Abgas auf der Oberfläche des Platins Pt in der Form O2 – oder O2– abgelagert. Das NO im Abgas reagiert mit O2 – oder O2– auf der Oberfläche des Platins Pt und wird durch die Reaktion 2NO + O2 → 2NO2 zu NO2. Dann werden das NO2 im Abgas und das auf dem Platin Pt erzeugte NO2 auf der Oberfläche von Platin Pt weiter oxidiert und im NOx-Absorptionsmittel absorbiert, während dem Eingehen einer Bindung mit dem Bariumoxid BaO und einem Verteilen in dem Absorptionsmittel in der Form von Salpetersäureionen NO3 –. Somit wird NOx im Abgas durch das NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist.
  • Wenn andererseits die Sauerstoffkonzentration im Abgas niedrig wird, d. h. wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases stöchiometrisch oder fett wird, ist die Erzeugung von NO2 auf der Oberfläche des Platins Pt verringert und läuft die Reaktion in einer umgekehrten Richtung ab (NO3– → NO2) und werden somit Salpetersäureionen NO3 – in dem Absorptionsmittel in der Form von NO2 aus dem NOx-Absorptionsmittel 9 freigesetzt.
  • Wenn in diesem Fall eine reduzierende Substanz wie CO oder eine Substanz wie HC und CO2 im Abgas existieren, wird freigesetztes NOx an dem Platin Pt durch diese Komponenten reduziert. Das NOx-Absorptionsmittel 9 führt nämlich den Absorptions- und Freisetzungsbetrieb des NOx im Abgas durch, in welchem das NOx im Abgas durch das NOx-Absorptionsmittel absorbiert wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und von dem NOx-Absorptionsmittel freigesetzt und zu N2 reduziert wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases stöchiometrisch oder fett wird.
  • Da in dieser Ausführungsform ein Dieselmotor verwendet wird, ist das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases bei einem normalen Betrieb beträchtlich mager im Vergleich mit dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (zum Beispiel ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 30). Ferner enthält das Abgas am Auslaß des Dieselmotors eine geringe Menge an NOx (hauptsächlich NO) und eine relativ große Menge der Dieselteilchen (Kohlenstoffteilchen). Dieses Abgas wird zuerst dem Oxidationskatalysator 5 zugeführt und NO im Abgas wird durch die Reaktion 2NO + O2 → 2NO2 zu NO2 oxidiert. Somit wird NO im Abgas durch den Oxidationskatalysator 5 zu NO2 oxidiert.
  • Das Abgas, welches NO2 enthält, strömt dann in den DPF 7, wo die Kohlenstoffteilchen im Abgas durch den DPF 7 gesammelt werden. Ein Anteil der durch den DPF 7 gesammelten Kohlenstoffteilchen reagiert mit NO2 im Abgas und erzeugt NO und CO durch die Reaktion NO2 + C → NO + CO, wie zuvor beschrieben.
  • Da jedoch die von dem Motor im normalen Betrieb des Dieselmotors emittierte Menge an NO geringer ist als im Vergleich mit der Menge an Kohlenstoffteilchen und da die Temperatur des Abgases bei einem normalen Betrieb des Motors niedrig ist (zum Beispiel ungefähr 200°C), ist es nicht sehr wahrscheinlich, daß die Reaktion NO2 + C → NO + CO beim normalen Betrieb des Motors stattfindet. Daher sammeln sich eingefangene Kohlenstoffteilchen allmählich im DPF 7 an. Ferner enthält das Abgas, welches aus dem DPF 7 strömt, NO2, welches nicht mit den Kohlenstoffteilchen reagierte, und NO, welches durch die oben erläuterte Reaktion erzeugt wurde.
  • Dieses Abgas strömt dann in das NOx-Absorptionsmittel 9. Da das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases des Dieselmotors 1 beim normalen Betrieb mager ist, werden, wie zuvor beschrieben, NO und NO2 im Abgas von dem NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiert und aus dem Abgas entfernt. Daher ist das Abgas, welches aus dem NOx-Absorptionsmittel 9 strömt, praktisch frei von NOx und den Kohlenstoffteilchen.
  • Obwohl die Kohlenstoffteilchen und NOx durch den DPF 7 bzw. das NOx-Absorptionsmittel 9 aus dem Abgas entfernt werden, sammeln sich allmählich Kohlenstoffteilchen und NOx im DPF 7 und NOx-Absorptionsmittel 9 an. Wenn die Kohlenstoffteilchen sich im DPF 7 ansammeln, nimmt ein Druckabfall über dem DPF 7 zu und die Motorleistung wird aufgrund einer Zunahme des Abgasgegendrucks verringert. Wenn ferner eine Menge an NOx sich in dem NOx-Absorptionsmittel 9 ansammelt, wird die Fähigkeit des NOx-Absorptionsmittels 9 zur Absorption von NOx im Abgas geringer und es wird ein Anteil an NOx im Abgas an die Atmosphäre abgegeben, ohne von dem NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiert zu werden.
  • Um diese Probleme zu verhindern, werden in dieser Ausführungsform der DPF 7 und NOx-Absorptionsmittel 9 periodisch regeneriert. In der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 werden die im DPF angesammelten Kohlenstoffteilchen verbrannt und aus dem DPF 7 entfernt, wodurch der Druckabfall durch den DPF 7 auf einen normalen Wert reduziert wird. In der Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 wird von dem NOx-Absorptionsmittel absorbiertes NOx freigesetzt und gleichzeitig zu N2 reduziert, wodurch die NOx-Absorptionsfähigkeit wiederhergestellt wird.
  • Als nächstes werden die Regenerationsbetriebsweisen des DPF 7 und NOx-Absorptionsmittels 9 erläutert.
  • In dieser Ausführungsform wird die Regeneration des NOx-Absorptionsmittels 9 durchgeführt, indem während eines kurzen Zeitraums das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases im Vergleich mit dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einer fetten Seite des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verschoben wird. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases fett wird, wird die Konzentration an O2 im Abgas geringer und werden die Konzentrationen an HC und CO im Abgas höher. Da das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases fett ist, findet eine Oxidation von HC und CO im Oxidationskatalysator 5 nicht statt. Daher durchlaufen der Großteil an HC und CO im Abgas den Oxidationskatalysator 5 und den DPF 7, und das Abgas, welches eine relativ geringe Menge an O2 und relativ große Mengen an HC und CO enthält, strömt in das NOx-Absorptionsmittel 9. Wenn dieses Abgas in das NOx-Absorptionsmittel 9 strömt, wird NOx von dem NOx-Absorptionsmittel 9 abgegeben und durch HC und CO im Abgas reduziert, d. h. das NOx-Absorptionsmittel 9 wird regeneriert.
  • In dieser Ausführungsform wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases erhöht, indem Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzventil 4 zweimal in jedem Zyklus eines jeden Zylinders eingespritzt wird. Beim normalen Betrieb des Motors wird die Kraftstoffeinspritzmenge TAU durch den Steuerschaltkreis 20 gemäß dem Beschleunigungssignal (d. h. das Ausmaß des Durchdrückens des Gaspedals) und der Motorgeschwindigkeit auf Basis eines vorbestimmten Verhältnisses bestimmt. Diese Menge an Kraftstoff wird in einem späteren Stadium im Verdichtungstakt in jeden Zylinder eingespritzt. Beim normalen Betrieb wird die Kraftstoffeinspritzmenge TAU so bestimmt, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors beträchtlich mager wird (ungefähr ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 30). Es ist möglich, das Motorbetriebs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett zu machen, indem die Menge an Kraftstoff, die im Verdichtungstakt eingespritzt wird, erhöht wird. Wenn jedoch die Menge an Kraftstoff, die im Verdichtungstakt eingespritzt wird, erhöht wird, wird das Ausgangsdrehmoment des Motors ebenfalls um die dem erhöhten Kraftstoff entsprechende Menge erhöht und werden dadurch Probleme wie ein Drehmomentschlag (Drehmoment bei Stoßbelastung) oder eine Verringerung der Lebensdauer von Teilen des Motors auftreten.
  • In dieser Ausführungsform wird daher das Motorbetriebs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert, indem Kraftstoff aus dem Kraftstoffeinspritzventil 4 im Auspufftakt eines jeden Zylinders zusätzlich zu der normalen Kraftstoffeinspritzung in einem späteren Stadium des Verdichtungstakts eingespritzt wird. Wenn Kraftstoff im Auspufftakt eingespritzt wird, wird lediglich eine geringe Menge des Kraftstoffs verbrannt und nimmt das Ausgangsdrehmoment des Motors nicht zu. Ferner wird der Großteil des eingespritzten Kraftstoffs im Zylinder verdampft und mit dem Abgas aus dem Motor entlassen. Dieser Kraftstoff wird durch den Oxidationskatalysator 5 zersetzt und erzeugt eine große Menge an HC und CO im Abgas. Da daher das Abgas, welches in das NOx-Absorptionsmittel 9 strömt, eine große Menge an HC und CO und eine geringe Menge an O2 enthält, wird das NOx-Absorptionsmittel 9 in einer kurzen Zeit regeneriert.
  • Die von dem NOx-Absorptionsmittel 9 freigesetzte Menge an NOx wird umso größer, umso größer der Grad des fetten Charakters des Abgases wird (d. h. das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases geringer wird). Daher wird die für eine Regeneration des NOx-Absorptionsmittels 9 erforderliche Zeit geringer, umso größer der Grad des fetten Charakters des Abgases wird. Ferner wird die Zeit, die für eine Regeneration des NOx-Absorptionsmittels 9 erforderlich ist, kürzer, wenn die Menge an von dem NOx-Absorptionsmittel absorbierten NOx geringer ist. Daher wird in dieser Ausführungsform die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 in Intervallen von zwischen zehn Sekunden bis mehreren Minuten durchgeführt und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases wird während der Regenerationsbetriebsweise während ungefähr 0,5 Sekunden auf ungefähr 13 (einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis) gehalten.
  • Als nächstes wird die Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 erläutert. Wie zuvor erläutert, werden in dieser Ausführungsform die in dem DPF 7 gesammelten Kohlenstoffteilchen durch eine Reaktion mit dem NO2 im Abgas verbrannt. Ferner wird NO, welches durch die Reaktion zwischen den Kohlenstoffteilchen und NO2 erzeugt wurde, durch das NOx-Absorptionsmittel 9, welches stromabwärts des DPF 7 angeordnet ist, absorbiert. Es ist daher notwendig, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases während der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 mager ist. Es ist ferner bevorzugt, das Abgas auf einer hohen Temperatur zu halten, um die Verbrennung der Kohlenstoffteilchen zu unterstützen. Daher wird das zusätzliche Kraftstoffeinspritzen während des Auspufftakts auch während der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 durchgeführt, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Die Menge an während des Auspufftakts eingespritztem Kraftstoff wird so bestimmt, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases im Vergleich mit dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager bleibt. Wie zuvor erläutert, wird der Großteil des während des Auspufftakts eingespritzten Kraftstoffs aus dem Zylinder entlassen, ohne verbrannt zu werden, und dieser Kraftstoff wird durch den Oxidationskatalysator 5 zersetzt (oxidiert). Daher wird das Abgas durch die Oxidation des Kraftstoffs erwärmt. Um die Abgastemperatur weiter zu erhöhen, wird in dieser Ausführungsform das Einlaßabsperrventil 6 um einen vorbestimmten Öffnungsgrad geschlossen und wird die elektrische Heizung 5a während der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 aktiviert. Da die Menge an Ansaugluft durch das Einlaßabsperrventil 6 verringert wird, wird die Temperatur des Abgases des Motors höher als die Temperatur im normalen Betrieb des Motors. Da das Abgas ferner durch die elektrische Heizung 5a und die Verbrennung von Kraftstoff auf dem Oxidationskatalysator 5 erwärmt wird, strömt ein Abgas mit hoher Temperatur (zum Beispiel 400 bis 500°C) in den DPF 7. Daher reagieren die in dem DPF 7 angesammelten Kohlenstoffteilchen leicht mit NO2 im Abgas. Somit werden die Kohlenstoffteilchen im DPF 7 verbrannt und aus dem DPF 7 entfernt. Da ferner das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches den DPF 7 durchläuft, weiterhin mager ist, wird NO im Abgas, welches durch die Reaktion zwischen den Kohlenstoffteilchen und vom Dieselmotor abgegebenem NO2 erzeugt wurde, durch das NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiert und es wird kein NOx (Stickstoffoxid) während der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 an die Atmosphäre abgegeben. In dieser Ausführungsform wird die Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 in Intervallen von zwischen zehn Minuten bis mehreren Stunden durchgeführt. Die Regeneration des DPF 7 wird in einigen Minuten erreicht und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases wird während der Regenerationsbetriebsweise auf ungefähr 20 (einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis) gehalten.
  • Die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 wird, wie oben beschrieben, in Intervallen von zwischen zehn Sekunden bis mehreren Minuten durchgeführt. Daher wird die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 auch während der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 durchgeführt. In diesem Fall wird die Menge des Kraftstoffs so erhöht, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases fett wird (ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 13), indem das Einlaßabsperrventil 6 geschlossen wird. Wenn daher die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 während der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 durchgeführt wird, wird das NOx-Absorptionsmittel 9 durch das Abgas gereinigt, welches eine höhere Temperatur besitzt als das während der normalen Regenerationsbetriebsweise. Der Grund, warum die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 sogar während der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 durchgeführt wird, wird nachfolgend erläutert.
  • Das Abgas des Dieselmotors 1 enthält eine relativ große Menge an SO2 (Schwefeldioxid), welches durch Verbrennen von Schwefel im Dieselkraftstoff erzeugt wird. SO2 im Abgas wird durch den Oxidationskatalysator 5 während des Betriebs des Motors 1 zu SO3 (Sulfat) oxidiert. SO3 wird nicht durch den DPF 7 gesammelt und wird an die Atmosphäre abgegeben. Da SO3 ferner als partikuläres Material erfaßt wird, nimmt die Menge der an die Atmosphäre abgegebenen Dieselteilchen zu, wenn ein Oxidationskatalysator im Abgaskanal des Dieselmotors angeordnet ist.
  • In dieser Ausführungsform ist jedoch das NOx-Absorptionsmittel 9 im Abgaskanal stromabwärts des DPF 7 angeordnet. SO3 im Abgas wird ebenfalls durch das NOx-Absorptionsmittel 9 mittels desselben Mechanismus wie die Absorption von NOx absorbiert und in der Form von Sulfat wie Bariumsulfat im NOx-Absorptionsmittel 9 festgehalten. Daher wird in dieser Ausführungsform SO3, welches durch den Oxidationskatalysator 5 gebildet wird und den DPF 7 passiert, durch das NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiert (gesammelt). Es wird nämlich Sulfat SO3 im Abgas ebenso wie NO, welches durch die Verbrennung der Kohlenstoffteilchen erzeugt wird, durch das NOx-Absorptionsmittel 9 aus dem Abgas entfernt.
  • Durch denselben Mechanismus wie bei der Freisetzung von NOx wird SO3, welches in dem NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiert ist, freigesetzt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases fett wird. Da jedoch das in dem NOx-Absorptionsmittel gebildete Sulfat viel stabiler ist als das durch NOx gebildete Nitrat, ist eine Temperatur notwendig, die höher ist als bei der normalen Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels, um Sulfat aus dem Absorptionsmittel freizusetzen. Wenn daher die normale Regenerationsbetriebsweise durchgeführt wird, in welcher lediglich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases fetter gemacht wird, wird Sulfat nicht von dem Absorptionsmittel freigesetzt. Dies verursacht eine Ansammlung des SO3 in dem NOx-Absorptionsmittel 9 und verursacht eventuell eine Sättigung des NOx-Absorptionsmittels 9 mit SO3. Wenn die Sättigung des NOx-Absorptionsmittels 9 mit dem absorbierten SO3 stattfindet, nimmt die Absorptionskapazität des NOx-Absorptionsmittels für sowohl SO3 als auch NOx in starkem Maße ab. Daher wird das NOx-Absorptionsmittel 9 während der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 bei einer Abgastemperatur regeneriert, die höher ist als die bei der normalen Regenera tionsbetriebsweise, um Sulfat ebenso wie NOx aus dem NOx-Absorptionsmittel 9 freizusetzen. Durch Regenerieren des NOx-Absorptionsmittels 9 bei einer hohen Abgastemperatur wird in dem Absorptionsmittel absorbiertes SO3 in der Form von SO2 freigesetzt und wird dadurch die Absorptionsfähigkeit des NOx-Absorptionsmittels 9 aufrechterhalten.
  • Als nächstes werden unter Bezug auf 2 bis 4 tatsächliche Regenerationsbetriebsweisen des DPF 7 und NOx-Absorptionsmittels 9 erläutert.
  • Die 2 bis 4 sind Ablaufdiagramme, welche Ausführungsformen von Routinen erläutern, die von dem Steuerschaltkreis 20 zur Steuerung von Regenerationsbetriebsweisen des DPF 7 und NOx-Absorptionsmittels 9 durchgeführt werden.
  • 2 ist eine Routine zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweisen des DPF 7 und NOx-Absorptionsmittels 9. Diese Routine wird in regelmäßigen Intervallen durchgeführt. In 2 wird in Schritt 201 bestimmt, ob ein Wert eines Merkers (flag) ADPF auf 1 gesetzt ist. ADPF ist ein Regenerationsmerker des DPF 7, und dessen Wert wird durch die Routine in 3 auf 1 gesetzt, wenn die Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 erfüllt sind. Wenn im Schritt 201 ADPF = 1, wird, da die Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 erforderlich ist, die Routine den Schritt 203 ausführen, um das Einlaßabsperrventil 6 um einen vorbestimmten Öffnungsgrad zu schließen und um die elektrische Heizung 5a des Oxidationskatalysators 5 zu aktivieren. Nach der Ausführung des Schritts 203 bestimmt die Routine im Schritt 205, ob der Wert eines Merkers ANOX auf 1 gesetzt ist. ANOX ist ein Regenerationsmerker des NOx-Absorptionsmittels 9. Gleichermaßen wie beim Merker ADPF wird der Wert des Merkers ANOX in der Routine in 3 auf 1 gesetzt, wenn die Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 erfüllt sind.
  • Wenn im Schritt 205 ANOX ≠ 1, d. h. wenn lediglich die Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 erfüllt sind und die Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 nicht erfüllt sind, fährt die Routine mit Schritt 207 fort zur Berechnung der erforderlichen zusätzlichen Kraftstoffeinspritzmenge TAU21 gemäß der Motorgeschwindigkeit und des Beschleunigungssignals (d. h. dem Ausmaß des Durchdrückens des Gaspedals). Die zusätzliche Kraftstoffeinspritzmenge TAU21 bezeichnet die Menge an Kraftstoff, welche während des Auspufftakts eines jeden Zylinders zusätzlich zu der normalen Kraftstoffeinspritzung während des Verdichtungstakts eingespritzt wird. TAU21 wird derart bestimmt, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases einen vorbestimmten mageren Wert annimmt (zum Beispiel ungefähr 20). Im speziellen wird im Schritt 207 eine Ansaugluftmenge Q gemäß dem Öffnungsgrad des Einlaßabsperrventils 6 und der Motorgeschwindigkeit bestimmt, und es wird die normale Kraftstoffeinspritzmenge TAU gemäß der Motorgeschwindigkeit und dem Beschleunigungssignal bestimmt, dann wird der Wert von TAU21 gemäß Q und TAU bestimmt, so daß durch die Gesamtmenge (TAU + TAU21) der Kraftstoffeinspritzung das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases einen vorbestimmten mageren Wert annimmt (ungefähr 20).
  • Im Schritt 209 wird der Wert der tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge TAU2 der zusätzlichen Auspufftakt-Kraftstoffeinspritzung auf den im Schritt 207 berechneten Wert TAU21 eingestellt.
  • Wenn der Wert von TAU2 auf TAU21 eingestellt wird, wird in jeden Zylinder während seines Auspufftakts durch eine Kraftstoffeinspritzroutine (nicht aufgeführt), welche durch den Steuerschaltkreis 20 verarbeitet wird, eine Menge TAU21 an Kraftstoff eingespritzt, und es wird eine Gesamtmenge TAU + TAU21 an Kraftstoff einem jeden Zylinder in einem Takt zugeführt. Somit nimmt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das von den Zylindern ausgestoßen wird, einen mageren Wert von ungefähr 20 an.
  • Da in diesem Fall das Einlaßabsperrventil 6 geschlossen ist und da die Menge an Kraftstoff, die den Zylindern zugeführt wird, durch die Menge TAU21 erhöht ist, strömt ein Abgas mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches eine Temperatur besitzt, die höher als die normale Temperatur ist, und eine relativ große Menge an durch den Oxidationskatalysator 5 erzeugtem NO2 enthält, in den DPF 7. Dadurch werden die durch den DPF 7 gesammelten Kohlenstoffteilchen durch NO2 im Abgas verbrannt, d. h. der DPF 7 wird regeneriert. Ferner wird durch die Verbrennung von Kohlenstoffteilchen erzeugtes NO durch das NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiert.
  • Wenn im Schritt 205 in 2 andererseits ANOX = 1, d. h. wenn die Bedingungen für eine Regeneration des NOx-Absorptionsmittels 9 ebenso wie die Bedingungen für eine Regeneration des DPF 7 erfüllt sind, führt die Routine den Schritt 215 aus, um die zusätzliche Kraftstoffeinspritzmenge TAU22 basierend auf der Motorgeschwindigkeit und dem Beschleunigungssignal auf eine entsprechende Weise wie im Schritt 207 zu berechnen. In diesem Fall wird jedoch der Wert von TAU22 so bestimmt, daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases einen vorbestimmten fetten Wert annimmt (z. B. ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 13). Nach Berechnung der erforderlichen zusätzlichen Kraftstoffeinspritzmenge TAU22 wird der tatsächliche Wert der zusätzlichen Kraftstoffeinspritzmenge TAU2 im Schritt 217 auf TAU22 eingestellt und nimmt dadurch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des von den Zylin dern ausgestoßenen Abgases einen vorbestimmten fetten Wert an (in dieser Ausführungsform ungefähr 13). Da in diesem Fall das Einlaßabsperrventil 6 geschlossen ist und da die Menge an Kraftstoff, welche den Zylindern zugeführt wird, stark erhöht ist, strömt in den DPF 7 und das NOx-Absorptionsmittel 9 ein Abgas mit fettem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches eine höhere Temperatur als die in der normalen Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 besitzt und eine relativ große Menge an HC und CO enthält. Da die Menge an im Abgasenthaltenem O2 sehr gering ist, wird unter dieser Bedingung die Regeneration des DPF 7 zeitweise unterbrochen. Da das NOx-Absorptionsmittel 9 durch das Abgas mit diesem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches eine hohe Temperatur besitzt, regeneriert wird, wird unter dieser Bedingung jedoch Sulfat ebenso wie NOx im NOx-Absorptionsmittel 9 von dem Absorptionsmittel freigesetzt. Somit wird das NOx-Absorptionsmittel 9 vollständig regeneriert und das Absorptionsvermögen des NOx-Absorptionsmittels 9 wird vollständig wiederhergestellt.
  • Wenn im Schritt 201 in 2 ADPF ≠ 1, d. h. wenn die Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise nicht erfüllt sind, führt die Routine den Schritt 211 aus, um das Einlaßabsperrventil 6 zu öffnen und um die elektrische Heizung 5a zu deaktivieren. Im Schritt 213 wird dann bestimmt, ob der Wert von ANOX auf 1 eingestellt wird. Wenn im Schritt 213 ANOX = 1, d. h. wenn die Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 erfüllt sind, während die Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 nicht erfüllt sind, wird im Schritt 215 der Wert TAU22 berechnet und wird der tatsächliche Wert der zusätzlichen Kraftstoffeinspritzmenge TAU2 im Schritt 217 auf den berechneten Wert TAU22 eingestellt. Da in diesem Fall das Einlaßabsperrventil 6 geöffnet ist und da die elektrische Heizung 5a deaktiviert ist, strömt in den DPF 7 und das NOx-Absorptionsmittel 9 ein Abgas mit fettem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches eine relativ niedrige Temperatur besitzt. Daher wird der DPF 7 nicht regeneriert. Ferner wird das NOx-Absorptionsmittel 9 teilweise regeneriert, d. h. Sulfat im NOx-Absorptionsmittel 9 wird nicht freigesetzt, obwohl im NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiertes NOx freigesetzt und reduziert wird.
  • Wenn im Schritt 213 in 2 ANOX ≠ 1, d. h. wenn beide Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweisen des DPF 7 und des NOx-Absorptionsmittels 9 nicht erfüllt sind, wird der tatsächliche Wert der zusätzlichen Kraftstoffeinspritzmenge TAU2 im Schritt 219 auf 0 eingestellt. Daher wird in diesem Fall lediglich die normale Kraftstoffeinspritzung während des Verdichtungstakts durchgeführt und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases wird in großem Maße mager.
  • Wie oben erläutert, werden in dieser Ausführungsform die folgenden drei Arten an Regenerationsbetriebsweisen von dem Steuerschaltkreis 20 durchgeführt. Wenn nämlich lediglich die Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 erfüllt sind, wird die Temperatur des Abgases durch das Einlaßabsperrventil 6 und die elektrische Heizung 5a erhöht und wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases durch die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung auf ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 20 verringert. Somit wird lediglich der DPF 7 regeneriert, und vom DPF 7 erzeugtes NO und den DPF 7 durchlaufendes NO2 werden von dem NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiert und aus dem Abgas entfernt.
  • Wenn beide Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweisen für den DPF 7 und das NOx-Absorptionsmittel 9 erfüllt sind, wird die Temperatur des Abgases durch das Einlaßabsperrventil 6 und durch Er höhung der Menge an zusätzlicher Kraftstoffeinspritzung weiter erhöht und wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 13 weiter verringert (fetter gemacht). Somit wird das NOx-Absorptionsmittel 9 durch ein fettes Abgas mit hoher Temperatur vollständig regeneriert und wird dadurch im NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiertes Sulfat freigesetzt.
  • Wenn andererseits lediglich die Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 erfüllt sind, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis von ungefähr 13 verringert, indem zusätzlich Kraftstoff eingespritzt wird, während das Einlaßabsperrventil 6 offengehalten wird. Dadurch strömt in das NOx-Absorptionsmittel 9 ein Abgas mit relativ niedriger Temperatur und fettem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, und NOx im Absorptionsmittel wird freigesetzt und reduziert. Unter dieser Bedingung wird jedoch Sulfat im NOx-Absorptionsmittel 9 nicht aus dem Absorptionsmittel freigesetzt.
  • Als nächstes wird die Bestimmung der Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweisen des DPF 7 und NOx-Absorptionsmittels 9 erläutert. 3 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Routine zur Bestimmung der Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweisen veranschaulicht. Diese Routine wird von dem Steuerschaltkreis 20 in vorbestimmten regelmäßigen Intervallen abgearbeitet. In dieser Routine werden die Merker ADPF und ANOX auf 1 gestellt, wenn die entsprechenden Bedingungen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweisen erfüllt sind.
  • In 3 sind die Schritte 301 bis 307 Schritte zur Einstellung des Wertes von ADPF.
  • In dieser Ausführungsform wird ein Gesamtwert der Menge an den Motor 1 zugeführtem Kraftstoff berechnet und werden Regenerationsbetriebsweisen des DPF 7 durchgeführt, wenn der Gesamtwert einen vorbestimmten Wert erreicht. Es wird angenommen, daß die Menge an Kohlenstoffteilchen, die vom Motor ausgestoßen werden, ungefähr proportional der Menge an im Motor verbrenntem Kraftstoff ist. Es wird nämlich angenommen, daß der Gesamtwert der Kraftstoffeinspritzmenge die Menge an von dem DPF 7 gesammelten Kohlenstoffteilchen widerspiegelt. Daher wird in dieser Ausführungsform angenommen, daß die Menge an vom DPF 7 gesammelten Kohlenstoffteilchen einen vorbestimmten Wert erreicht, wenn der Gesamtwert der Kraftstoffeinspritzmenge einen vorbestimmten Wert erreicht. Wenn nämlich der Gesamtwert der Kraftstoffeinspritzmenge einen vorbestimmten Wert erreicht, wird der Merker ADPF auf 1 gesetzt, um die Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 durchzuführen.
  • In 3 werden Zähler FD und EN als Parameter verwendet, welche den Gesamtwert der Kraftstoffeinspritzmenge darstellen. Die Werte der Zähler FD und EN werden durch die Routine in 4 eingestellt. Die Routine in 4 wird von dem Steuerschaltkreis 20 in vorbestimmten regelmäßigen Intervallen abgearbeitet und erhöht die Werte der Zähler FD und EN jedesmal, wenn die Routine abgearbeitet wird (Schritte 401 bis 405 in 4), um den Betrag TAU (Kraftstoffeinspritzmenge in der normalen Betriebsweise des Motors). Daher entsprechen die Werte der Zähler FD und EN dem Gesamtwert der Kraftstoffeinspritzmenge TAU.
  • In 3 wird im Schritt 301 bestimmt, ob der Wert eines Zählers FD einen vorbestimmten Wert FD0 übersteigt. Wenn im Schritt 301 FD > FD0, wird der Wert des Merkers ADPF während einer vorbestimmten Zeit auf 1 gehalten. Wenn nämlich im Schritt 301 FD > FD0, wird der Wert eines Zählers TD im Schritt 307 um 1 erhöht und wird der Wert des Merkers ADPF auf 1 gehalten, bis in den Schritten 309 und 313 der Wert des Zählers TD einen vorbestimmten Wert TD0 übersteigt. Wenn der Wert des Zählers TD größer als TD0 wird, wird im Schritt 311 der Wert des Zählers FD gelöscht, wodurch, wenn die Routine das nächste Mal abgearbeitet wird, die Schritte 303 und 305 ausgeführt werden, um den Wert des Zählers TD zu löschen und um den Wert des Merkers ADPF auf 0 zu stellen. Daher wird beim Ausführen der Schritte 301 bis 313 die Regenerationsbetriebsweise des DPF 7, bei welcher das Einlaßabsperrventil 6 geschlossen ist und die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, durch die Routine in 2 während einer vorbestimmten Zeit (TD0) immer dann durchgeführt, wenn der Gesamtwert der Kraftstoffeinspritzmenge einen vorbestimmten Wert (FD0) erreicht.
  • Der Wert FD0 im Schritt 301 ist die Menge der im DPF 7 angesammelten Kohlenstoffteilchen, bei welcher die Regenerationsbetriebsweise durchgeführt werden sollte, und der Wert TD0 ist die Zeit, die für die Regenerationsbetriebsweise erforderlich ist, die mit dem Typ und der Größe des DPF 7 variiert. Es ist bevorzugt, die tatsächlichen Werte von FD0 und TD0 unter Verwendung eines tatsächlichen DPF mittels Experiment zu bestimmen. In dieser Ausführungsform wird zum Beispiel FD0 auf einen Wert eingestellt, der sechs Liter an Kraftstoff entspricht, und TD0 wird auf einen Wert eingestellt, der einer Zeit von 180 Sekunden entspricht.
  • Die Schritte 315 bis 327 in 3 sind Schritte zur Einstellung des Wertes des Merkers ANOX. In dieser Ausführungsform wird gleichermaßen wie der Merker ADPF der Merker ANOX auf 1 gestellt, wenn der Gesamtwert EN einen vorbestimmten Wert FN0 erreicht, und wird während einer vorbestimmten Zeit TN0 auf 1 gehalten (Schritte 315 bis 327).
  • Die Menge an in dem Motor 1 erzeugtem NOx wird als proportional zu der Menge an im Motor verbranntem Kraftstoff angesehen. Daher wird die Menge an im NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiertem NOx ebenfalls als proportional zu dem Gesamtwert der Kraftstoffeinspritzmenge angesehen. In dieser Ausführungsform wird daher gleichermaßen wie bei der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 durchgeführt, immer wenn der Gesamtwert der Kraftstoffeinspritzmenge einen vorbestimmten Wert erreicht. In den Schritten 315 bis 327 sind EN und TN Zähler, ähnlich wie die Zähler FD bzw. TD, und sind FN0 und TN0 vorbestimmte Grenzwerte, ähnlich wie FD0 bzw. TD0. Die tatsächlichen Werte von EN und TN variieren in Abhängigkeit vom Typ und der Größe des NOx-Absorptionsmittels 9 und werden unter Verwendung eines tatsächlichen NOx-Absorptionsmittels vorzugsweise durch Experimente bestimmt. In dieser Ausführungsform wird zum Beispiel FN0 auf einen Wert eingestellt, der 0,2 Liter an Kraftstoff entspricht, und TN0 wird auf einen Wert eingestellt, der einer Zeit von 0,5 Sekunden entspricht.
  • Durch Ausführen der Schritte 315 bis 327 wird die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9, bei welcher die Menge des dem Motor zugeführten Kraftstoffs durch die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung erhöht wird, durch die Routine in 2 während einer vorbestimmten Zeit durchgeführt, immer wenn die Menge an im NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiertem NOx einen vorbestimmten Wert erreicht. Wie in 2 erläutert, wird ferner die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 durchgeführt, wenn der Merker ANOX auf 1 gesetzt ist, sogar wenn die Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 ausgeführt wird. Wenn daher die Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 durchgeführt wird, wird das NOx-Absorptionsmittel 9 durch das Abgas, welches eine höhere Temperatur besitzt als das in der normalen Regenerationsbetriebsweise, gereinigt und wird dadurch das NOx-Absorptionsmittel 9 vollständig regeneriert.
  • 5 ist ein zeitliches Ablaufdiagramm der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 und der Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9. 5 zeigt einen Fall, in welchem ein Dieselmotor mit einem Hubraum von 2400 Kubikzentimeter bei einer Umdrehung von 2000 UPM und einem Ausgangsdrehmoment von 80 Newtonmeter betrieben wird. Unter der Annahme, daß FD0 gleich sechs Liter ist und daß FN0 gleich 0,2 Liter ist, wird, wie in 5 aufgezeigt, in diesem Fall die Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 in Intervallen von ungefähr 60 Minuten wiederholt und wird die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 in Intervallen von ungefähr 2 Minuten wiederholt.
  • Wenn ferner die Perioden der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 und NOx-Absorptionsmittels 9 (TD0 und TN0) auf ungefähr 3 Minuten bzw. 0,5 Sekunden eingestellt sind, wird, wie in 5 aufgezeigt, die Regenerationsbetriebsweise des NOx-Absorptionsmittels 9 immer einmal oder zweimal während der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 durchgeführt. Daher wird durch Einstellen des Zeitlablaufs der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 und NOx-Absorptionsmittels 9 das NOx-Absorptionsmittel 9 periodisch durch das Abgas gereinigt, welches eine höhere Temperatur als das der normalen Regenerationsbetriebsweise besitzt, wodurch sowohl SO3 (Sulfat) als auch NOx periodisch vom NOx-Absorptionsmittel 9 freigesetzt werden. Somit kann die Absorptionskapazität des NOx-Absorptionsmittels 9 auf einem hohen Niveau gehalten werden.
  • Obwohl während der Regenerationsbetriebsweisen in den obigen Ausführungsformen die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung während des Auspufftakts durchgeführt wird, kann der zusätzliche Kraftstoff während der Regenerationsbetriebsweisen dem Abgaskanal direkt zugeführt werden. In diesem Fall ist ein zusätzliches Kraftstoffeinspritzventil im Abgaskanal stromaufwärts des Oxidationskatalysators 5 angeordnet und die zusätzliche Menge an Kraftstoff wird stromaufwärts des Oxidationskatalysators 5 in den Abgaskanal eingespritzt.
  • Obwohl der Zeitablauf der Regenerationsbetriebsweisen durch Abschätzen der Menge an im DPF 7 angesammelten Kohlenstoffteilchen und der Menge an im NOx-Absorptionsmittel 9 absorbiertem NOx bestimmt wird, kann die Steuerung der Regenerationsbetriebsweise ferner vereinfacht werden, indem die Regenerationsbetriebsweisen in regelmäßigen Intervallen durchgeführt werden, ohne Berücksichtigung der Menge an Kohlenstoffteilchen im DPF 7 und der Menge an NOx im NOx-Absorptionsmittel 9.
  • Als nächstes wird unter Bezug auf 6 eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. 6 ist eine zu 1 ähnliche Zeichnung, welche ein anderes Beispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 6 bezeichnen dieselben Bezugsziffern wie in 1 auch dieselben Elemente wie die in 1. Die Vorrichtung in 6 ist dahingehend von der Vorrichtung in 1 verschieden, daß ein NOx-Reduktionskatalysator 10 im Abgaskanal stromabwärts des DPF 7 anstelle eines NOx-Absorptionsmittels 9 in 1 angeordnet ist. Der NOx-Reduktionskatalysator 10 ist ein Katalysator, welcher in der Lage ist, NOx im Abgas selektiv zu reduzieren, sogar wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist. Obwohl nämlich NO im Abgas durch dessen Sammeln mittels des NOx-Absorptionsmittels 9 in der vorherigen Aus führungsform entfernt wird, wird NO im Abgas in dieser Ausführungsform direkt durch den NOx-Reduktionskatalysator 10 reduziert.
  • Der NOx-Reduktionskatalysator 10 in dieser Ausführungsform besitzt ein Substrat, das zum Beispiel aus Zeolith ZSM-5 hergestellt ist, und es sind Metalle wie Kupfer Cu und Eisen Fe mittels eines Ionenaustauschverfahrens mit dem Substrat verbunden. Alternativ können ein Substrat, welches aus Zeolith wie Mordenit hergestellt ist, und ein Edelmetall wie Platin Pt, welches darauf angebracht ist, ebenfalls als der NOx-Reduktionskatalysator 10 verwendet werden. Der NOx-Reduktionskatalysator 10 reduziert selektiv NOx im Abgas zu N2, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, indem HC und CO selektiv mit NOx umgesetzt werden. Der NOx-Reduktionskatalysator 10 fängt nämlich HC und CO im Abgas in den Poren des porösen Zeolith ein und reduziert das NOx im Abgas unter Verwendung des eingefangenen HC und CO, sogar wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches in den NOx-Reduktionskatalysator 10 strömt, mager ist.
  • Daher wird in dieser Ausführungsform NO2 im Abgas, welches durch den Oxidations-Reduktions-Katalysator 10 erzeugt wird, und im DPF 7 erzeugtes NO während der Regenerationsbetriebsweise wirksam durch den NOx-Reduktionskatalysator 10 reduziert, welcher im Abgas stromabwärts des DPF 7 angeordnet ist. Um jedoch NOx im Abgas wirksam zu reduzieren, ist es erforderlich, daß eine geeignete Menge an HC und CO im NOx-Reduktionskatalysator 10 eingefangen werden. Im normalen Betrieb ist das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases eines Dieselmotors beträchtlich mager, und es ist lediglich eine sehr geringe Menge an HC und CO im Abgas enthalten. Wenn daher die normale Betriebsweise mit magerem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Dieselmotors über einen bestimmten Zeitraum andauert, werden im NOx-Reduktionskatalysator 10 eingefangenes HC und CO beim Reduzieren von NOx im Abgas aufgebraucht, wodurch die Fähigkeit des NOx-Reduktionskatalysators für eine Reduktion von NOx gering wird.
  • Um dieses Problem zu verhindern, wird in dieser Ausführungsform das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ebenfalls periodisch verringert (fetter gemacht). Der Steuerschaltkreis 20 arbeitet nämlich auch in dieser Ausführungsform Routinen ab, die ähnlich zu denen in den 2 bis 4 sind, und kontrolliert das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis, indem die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung während des Auspufftakts eines jeden Zylinders durchgeführt wird. Gleichermaßen wie bei der vorherigen Ausführungsform wird durch den Oxidationskatalysator 5 während des Auspufftakts eingespritzter Kraftstoff oxidiert und erzeugt eine relativ große Menge an HC und CO im Abgas. Daher wird eine geeignete Menge an HC und CO im NOx-Reduktionskatalysator 10 angesammelt (eingefangen) und NOx im Abgas wird durch diese HC- und CO-Komponenten reduziert, wenn die normale Betriebsweise des Motors wiederhergestellt ist. Die in dieser Ausführungsform von dem Steuerschaltkreis 20 abgearbeiteten Routinen zur Durchführung der Regenerationsbetriebsweise des DPF 7 und zum Ansammeln von HC und CO sind im wesentlichen dieselben wie die Routinen in den 2 bis 4. Daher wird deren ausführliche Erläuterung hier nicht wiederholt.
  • Wie oben erläutert, werden in der vorliegenden Erfindung die Dieselteilchen aus dem Dieselmotor durch zum Beispiel einen DPF gesammelt und mittels NO2 im Abgas verbrannt. Ferner werden NO, welches erzeugt wird durch die Reaktion zwischen den Kohlenstoffteilchen und NO2, welches den DPF 7 passiert, aus dem Abgas entfernt durch zum Beispiel ein NOx-Absorptionsmittel oder einen NOx-Reduktionskatalysator. Daher können gemäß der vorliegenden Erfindung die angesammelten Kohlenstoffteilchen auf einfache Weise aus einem DPF entfernt werden, ohne daß die Menge an NOx, die an die Atmosphäre abgegeben wird, erhöht wird.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Reinigen des Abgases eines Dieselmotors (1), umfassend: einen Schritt des Oxidierens von Stickstoffmonoxid im Abgas des Dieselmotors (1) zu Stickstoffdioxid, wodurch im Abgas Stickstoffdioxid gebildet wird; einen Schritt des Sammelns von im Abgas enthaltenen Kohlenstoffteilchen in einem Filter; einen Schritt des Umsetzens von durch die Oxidation des Stickstoffmonoxids gebildetem Stickstoffdioxid im Abgas mit den gesammelten Kohlenstoffteilchen indem man das Abgas, das das Stickstoffdioxid enthält, in den Filter strömen lässt, wodurch die gesammelten Kohlenstoffteilchen durch Stickstoffdioxid im Abgas oxidiert werden und gleichzeitig Stickstoffdioxid im Abgas zu Stickstoffmonoxid reduziert wird; einen Schritt des Entfernens, entweder mittels eines Absorptionsmittels (9) oder eines Reduktionskatalysators (10), des durch die Umsetzung zwischen Stickstoffdioxid und den gesammelten Kohlenstoffteilchen gebildeten Stickstoffmonoxids aus dem Abgas; und einen Schritt des Umsetzens von Stickstoffdioxid mit dem gesammelten Kohlenstoff durch intermittierende Erhöhung der Abgastemperatur, wenn bestimmt wird, dass eine Regenerationsbetriebsweise des Filters durchgeführt werden sollte, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf einem mageren Luft- Kraftstoff-Verhältnis gehalten wird, wenn die Abgastemperatur erhöht wird, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auch während der Regenerationsbetriebsweise des Filters periodisch fett gemacht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Entfernens von Stickstoffmonoxid aus dem Abgas einen Schritt des Sammelns von Stickstoffmonoxid im Abgas durch In-Kontakt-Bringen des Abgases mit einem zur Absorption von Stickstoffmonoxid im Abgas befähigten Absorptionsmittel umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Entfernens von Stickstoffmonoxid aus dem Abgas einen Schritt des Reduzierens von im Abgas enthaltenem Stickstoffmonoxid zu Stickstoff umfasst.
  4. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein NOx-Absorptionsmittel (9) beim Schritt des Entfernens von Stickstoffmonoxid eingesetzt wird, wobei SO3, welches im NOx-Absorptionsmittel absorbiert ist, aus diesem als SO2 freigesetzt wird, wenn die Abgastemperatur erhöht wird.
  5. Abgasreinigungsvorrichtung zur Reinigung des Abgases eines Dieselmotors (1), wobei die Vorrichtung umfasst: einen Oxidationskatalysator (5), welcher Stickstoffmonoxid im Abgas der Dieselmotors (1) zu Stickstoffdioxid oxidiert, wodurch im Abgas Stickstoffdioxid gebildet wird; und Filtermittel (7), welches die im Abgas enthaltenen Kohlenstoffteilchen sammelt; wobei die Vorrichtung eine Umsetzung von durch die Oxidation von Stickstoffmonoxid gebildetem Stickstoffdioxid im Abgas mit den gesammelten Kohlenstoffteilchen bewirkt indem man das Abgas, das das Stickstoffdioxid enthält, in das Filtermittel (7) strömen lässt, wodurch die gesammelten Kohlenstoffteilchen durch das Stickstoffdioxid im Abgas oxidiert werden und gleichzeitig Stickstoffdioxid im Abgas zu Stickstoffmonoxid reduziert wird; und welche ferner umfasst: ein Absorptionsmittel (9) oder einen Reduktionskatalysator (10) zum Entfernen des durch die Umsetzung zwischen Stickstoffdioxid und den gesammelten Kohlenstoffteilchen gebildeten Stickstoffmonoxids aus dem Abgas; und eine Heizvorrichtung (1) zur intermittierenden Erhöhung der Abgastemperatur zur Umsetzung von Stickstoffdioxid mit dem gesammelten Kohlenstoff; wenn bestimmt wird, dass eine Regenerationsbetriebsweise des Filtermittels durchgeführt werden sollte, wobei das Filtermittel (7) stromabwärts vom Oxidationskatalysator (5) angeordnet ist und das Absorptionsmittel (9) oder der Reduktionskatalysator (10) stromabwärts von dem Filtermittel (7) angeordnet ist, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis gehalten wird, wenn die Abgastemperatur erhöht wird, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auch während der Regenerationsbetriebsweise des Filtermittels periodisch fett gemacht wird.
  6. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Absorptionsmittel (9) zum Absorbieren und Sammeln von Stickstoffmonoxid im Abgas befähigt ist.
  7. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Reduktionskatalysator (10) Stickstoffmonoxid aus dem Abgas durch Reduzieren von im Abgas enthaltenem Stickstoffmonoxid zu Stickstoff entfernt.
  8. Abgasreinigungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das Absorptionsmittel (9) ein NOx-Absorptionsmittel ist, wobei SO3, welches im NOx-Absorptionsmittel absorbiert ist, aus diesem als SO2 freigesetzt wird, wenn die Abgastemperatur erhöht wird.
DE69612645T 1995-08-14 1996-07-30 Verfahren zur Abgasentgiftung eines Dieselmotors Expired - Lifetime DE69612645T3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20710895A JP3899534B2 (ja) 1995-08-14 1995-08-14 ディーゼル機関の排気浄化方法
JP20710895 1995-08-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE69612645D1 DE69612645D1 (de) 2001-06-07
DE69612645T2 DE69612645T2 (de) 2002-04-18
DE69612645T3 true DE69612645T3 (de) 2009-11-05

Family

ID=16534338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69612645T Expired - Lifetime DE69612645T3 (de) 1995-08-14 1996-07-30 Verfahren zur Abgasentgiftung eines Dieselmotors

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5746989A (de)
EP (1) EP0758713B2 (de)
JP (1) JP3899534B2 (de)
DE (1) DE69612645T3 (de)

Families Citing this family (240)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0913946A (ja) * 1995-06-28 1997-01-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 黒煙除去装置を備えた排ガス浄化装置
US20010026838A1 (en) * 1996-06-21 2001-10-04 Engelhard Corporation Monolithic catalysts and related process for manufacture
RU2108140C1 (ru) * 1996-06-24 1998-04-10 Александр Юрьевич Логинов Способ очистки отработавших газов
US5891409A (en) * 1996-08-19 1999-04-06 The Regents Of The University Of California Pre-converted nitric oxide gas in catalytic reduction system
GB9621215D0 (en) * 1996-10-11 1996-11-27 Johnson Matthey Plc Emission control
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
EP0881367B1 (de) * 1997-05-30 2002-10-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Katalysatorsystem zur Entstickung von Abgasen bei Dieselbrennkraftmaschinen
US6148612A (en) * 1997-10-13 2000-11-21 Denso Corporation Engine exhaust gas control system having NOx catalyst
DE19747671C1 (de) * 1997-10-29 1999-07-08 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betrieb eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors
EP0915244B1 (de) * 1997-11-10 2003-08-06 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine
DE19750226C1 (de) * 1997-11-13 1998-10-29 Daimler Benz Ag Motorregelsystem für einen Dieselmotor
GB9801023D0 (en) 1998-01-19 1998-03-18 Johnson Matthey Plc Combatting air pollution
US8833062B1 (en) 2013-03-15 2014-09-16 Daimier Ag Catalytic reduction of NOx
GB9802504D0 (en) 1998-02-06 1998-04-01 Johnson Matthey Plc Improvements in emission control
US9302224B2 (en) * 1998-02-06 2016-04-05 Daimler Ag Catalytic reduction of NOx
GB9804739D0 (en) 1998-03-06 1998-04-29 Johnson Matthey Plc Improvements in emissions control
FR2780096B1 (fr) * 1998-06-22 2000-09-08 Rhodia Chimie Sa Procede de traitement par combustion des particules carbonees dans un circuit d'echappement d'un moteur a combustion interne
JP3228232B2 (ja) * 1998-07-28 2001-11-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
GB9821947D0 (en) * 1998-10-09 1998-12-02 Johnson Matthey Plc Purification of exhaust gases
US6775972B2 (en) 1998-10-09 2004-08-17 Johnson Matthey Public Limited Company Purification of exhaust gases
GB9822083D0 (en) * 1998-10-12 1998-12-02 Johnson Matthey Plc Emission control
JP2002539348A (ja) * 1998-10-12 2002-11-19 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 燃焼排気ガスを処理する方法および装置
ATE224507T1 (de) * 1998-12-05 2002-10-15 Johnson Matthey Plc Verbesserungen bei abgaspartikelkontrolle
DE19904068A1 (de) * 1999-02-02 2000-08-03 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine
DE19904736A1 (de) * 1999-02-05 2000-08-10 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine mit einer Versorgungseinrichtung für ein Verbrennungsmedium
US6968682B1 (en) * 1999-05-07 2005-11-29 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling an internal combustion engine with an exhaust treatment system
DE19921974A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-16 Volkswagen Ag Vorrichtung zum Reduzieren von schädlichen Bestandteilen im Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine
DE19923781C2 (de) * 1999-05-22 2001-04-26 Degussa Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Ruß aus dem Abgas eines Dieselmotors
US6167696B1 (en) * 1999-06-04 2001-01-02 Ford Motor Company Exhaust gas purification system for low emission vehicle
US6182444B1 (en) 1999-06-07 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc. Emission control system
GB9913331D0 (en) * 1999-06-09 1999-08-11 Johnson Matthey Plc Treatment of exhaust gas
JP3854013B2 (ja) * 1999-06-10 2006-12-06 三菱電機株式会社 内燃機関の排出ガス浄化装置
US6615580B1 (en) 1999-06-23 2003-09-09 Southwest Research Institute Integrated system for controlling diesel engine emissions
US6293096B1 (en) 1999-06-23 2001-09-25 Southwest Research Institute Multiple stage aftertreatment system
GB9915939D0 (en) 1999-07-08 1999-09-08 Johnson Matthey Plc Improvements in pollution control
DE19932790A1 (de) * 1999-07-14 2001-01-18 Volkswagen Ag Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine und Regenerationsverfahren für diese Vorrichtung
FR2796985B1 (fr) * 1999-07-28 2002-09-06 Renault Systeme et procede de traitement des particules et des oxydes d'azote pour un moteur a combustion
GB9919013D0 (en) * 1999-08-13 1999-10-13 Johnson Matthey Plc Reactor
DE19939807C2 (de) * 1999-08-21 2001-11-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung des von einem Verbrennungsmotor erzeugten Abgases und dessen Verwendung
US6199375B1 (en) * 1999-08-24 2001-03-13 Ford Global Technologies, Inc. Lean catalyst and particulate filter control system and method
US6253543B1 (en) * 1999-08-24 2001-07-03 Ford Global Technologies, Inc. Lean catalyst and particulate filter control
US6237326B1 (en) * 1999-08-24 2001-05-29 Ford Global Technolgies, Inc. Engine control system and method with lean catalyst and particulate filter
GB9921376D0 (en) 1999-09-10 1999-11-10 Johnson Matthey Plc Improving catalyst performance
DE19945336A1 (de) * 1999-09-22 2001-03-29 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung einer Regeneration eines Partikelfilters und einer Entschwefelung eines NOx-Speicherkatalysators
DE19952830A1 (de) * 1999-11-02 2001-05-03 Audi Ag Verfahren zur Abgasnachbehandlung durch Nacheinspritzung von Kraftstoff bei einer Diesel-Brennkraftmaschine mit Vorkatalysator und Partikelfilter
DE19955324A1 (de) * 1999-11-17 2001-05-23 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Reduzieren von schädlichen Bestandteilen im Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine
GB9929252D0 (en) * 1999-12-11 2000-02-02 Johnson Matthey Plc Engine exhaust treatment
DE19961166A1 (de) * 1999-12-17 2001-06-21 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Reduzieren schädlicher Bestandteile im Abgas einer Brennkraftmaschine
US20010035006A1 (en) * 2000-02-01 2001-11-01 Danan Dou Sulfur trap in NOx adsorber systems for enhanced sulfur resistance
US6311484B1 (en) * 2000-02-22 2001-11-06 Engelhard Corporation System for reducing NOx transient emission
US6276139B1 (en) * 2000-03-16 2001-08-21 Ford Global Technologies, Inc. Automotive engine with controlled exhaust temperature and oxygen concentration
CN1201071C (zh) * 2000-03-29 2005-05-11 丰田自动车株式会社 内燃机的废气净化装置
DE10023439A1 (de) * 2000-05-12 2001-11-22 Dmc2 Degussa Metals Catalysts Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden und Rußpartikeln aus dem mageren Abgas eines Verbrennungsmotors und Abgasreinigungssystem hierfür
DE10026696A1 (de) * 2000-05-30 2001-12-20 Emitec Emissionstechnologie Partikelfalle
GB0013609D0 (en) 2000-06-06 2000-07-26 Johnson Matthey Plc Emission control
GB0013607D0 (en) 2000-06-06 2000-07-26 Johnson Matthey Plc Emission control
FR2810073B1 (fr) * 2000-06-08 2004-12-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vehicule automobile comportant des moyens de regulation des temperatures des gaz d'echappement et de l'eau de refroidissement du moteur
FR2810072B1 (fr) * 2000-06-08 2004-07-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vehicule automobile comportant un filtre a particules a l'interieur du compartiment moteur et procede et installation de nettoyage du filtre a particules
US6490857B2 (en) * 2000-06-29 2002-12-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine
US20020007629A1 (en) * 2000-07-21 2002-01-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine
DE10036401B4 (de) * 2000-07-26 2009-07-30 Volkswagen Ag Vorrichtung zum Verringern der schädlichen Bestandteile im Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine
US6826906B2 (en) * 2000-08-15 2004-12-07 Engelhard Corporation Exhaust system for enhanced reduction of nitrogen oxides and particulates from diesel engines
DE10040554B4 (de) * 2000-08-15 2013-05-02 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb einer Abgasreinigungsanlage mit Partikelfilter und Stickoxidspeicher
GB0021118D0 (en) * 2000-08-29 2000-10-11 Johnson Matthey Plc Exhaust system for lean-burn engines
JP3945137B2 (ja) * 2000-09-19 2007-07-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6758036B1 (en) 2000-10-27 2004-07-06 Delphi Technologies, Inc. Method for sulfur protection of NOx adsorber
DE10062956A1 (de) * 2000-12-16 2002-06-20 Bosch Gmbh Robert Abgasreinigungsanlage und Verfahren zur Abgasreinigung
JP2002188432A (ja) 2000-12-19 2002-07-05 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
GB0100067D0 (en) 2001-01-03 2001-02-14 Johnson Matthey Plc Diesel exhaust system including NOx trap
JP3512010B2 (ja) * 2001-02-06 2004-03-29 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式内燃機関の制御装置
DE10108720A1 (de) * 2001-02-23 2002-09-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
JP3797125B2 (ja) * 2001-03-15 2006-07-12 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化装置及びその再生制御方法
JP3838339B2 (ja) * 2001-03-27 2006-10-25 三菱ふそうトラック・バス株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6866610B2 (en) * 2001-03-30 2005-03-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus and method for vehicle having internal combustion engine and continuously variable transmission, and control apparatus and method for internal combustion engine
JP3812362B2 (ja) * 2001-04-19 2006-08-23 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE10120973B4 (de) * 2001-04-27 2005-02-10 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasreinigungsanlage mit Partikelfiltermitteln und Regenerationsverfahren für Partikelfiltermittel
JP3632614B2 (ja) * 2001-05-11 2005-03-23 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2002349241A (ja) * 2001-05-24 2002-12-04 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
DE10126455B4 (de) * 2001-05-31 2006-03-23 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Desulfatisierung eines Stickoxid-Speicherkatalysators
US6843055B2 (en) 2001-06-22 2005-01-18 Nissan Motor Co., Ltd. Regeneration of diesel particulate filter for diesel engine
DE10130338A1 (de) 2001-06-26 2003-04-24 Forschungszentrum Juelich Gmbh Dieselrussfilter mit einem feindispers verteiltem Dieselrusskatalysator
EP1399652A1 (de) * 2001-06-26 2004-03-24 N.V. Bekaert S.A. Verfahren zur desulfatierung eines nox-absorbers
US6572682B2 (en) * 2001-06-26 2003-06-03 Rypos, Inc. Self-cleaning filter system using direct electrically heated sintered metal fiber filter media
EP1270886A1 (de) * 2001-06-26 2003-01-02 N.V. Bekaert S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Erniedrigung des NOx-Gehalts in einem Diesel-Abgassystem
DE10131336A1 (de) * 2001-06-28 2003-01-23 Eberspaecher J Gmbh & Co Abgasreinigungsanlage mit Partikelfilter
DE10131588B8 (de) * 2001-07-03 2013-11-14 Daimler Ag Betriebsverfahren für eine Abgasnachbehandlungseinrichtung, welche einen Stickoxid-Speicherkatalysator und stromab einen SCR-Katalysator aufweist, sowie Verwendung des SCR-Katalysators zur Entfernung von Schwefelwasserstoff
DE10148915B4 (de) * 2001-08-24 2012-07-19 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Abgasreinigung bei Dieselmotoren
KR100504422B1 (ko) * 2001-09-07 2005-07-29 미쓰비시 지도샤 고교(주) 엔진의 배기 정화 장치
US6742328B2 (en) * 2001-10-11 2004-06-01 Southwest Research Institute Systems and methods for controlling diesel engine emissions
JP3885545B2 (ja) * 2001-10-12 2007-02-21 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3835241B2 (ja) * 2001-10-15 2006-10-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
GB0125890D0 (en) * 2001-10-27 2001-12-19 Johnson Matthey Plc Exhaust system for an internal combustion engine
US7832203B2 (en) 2001-10-27 2010-11-16 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system for a lean burn internal combustion engine
JP2003135976A (ja) * 2001-11-05 2003-05-13 Denso Corp 自動車用触媒
FR2832183B1 (fr) * 2001-11-13 2005-10-28 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration d'un filtre a particules catalyse dispose dans une ligne d'echappement de moteur diesel de vehicule automobile
US6613299B2 (en) 2001-11-13 2003-09-02 Sud-Chemie Prototech, Inc. Catalyzed diesel particulate matter exhaust filter
US7138358B2 (en) 2001-11-13 2006-11-21 Sud-Chemie Inc. Catalyzed diesel particulate matter filter with improved thermal stability
US6770252B2 (en) * 2001-11-21 2004-08-03 General Motors Corporation Rolling regeneration diesel particulate trap
JP4042399B2 (ja) * 2001-12-12 2008-02-06 三菱自動車工業株式会社 排気浄化装置
US20030113249A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-19 Hepburn Jeffrey Scott System and method for removing SOx and particulate matter from an emission control device
US6912847B2 (en) * 2001-12-21 2005-07-05 Engelhard Corporation Diesel engine system comprising a soot filter and low temperature NOx trap
US6959542B2 (en) * 2002-01-25 2005-11-01 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to regenerate a DPNR device
US6976353B2 (en) * 2002-01-25 2005-12-20 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to provide reformate gas to both a fuel cell and an emission abatement device
US7021048B2 (en) * 2002-01-25 2006-04-04 Arvin Technologies, Inc. Combination emission abatement assembly and method of operating the same
US6813884B2 (en) * 2002-01-29 2004-11-09 Ford Global Technologies, Llc Method of treating diesel exhaust gases
DE10204073A1 (de) * 2002-02-01 2003-08-14 Eberspaecher J Gmbh & Co Abgasanlage und Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters
US20040116276A1 (en) * 2002-02-12 2004-06-17 Aleksey Yezerets Exhaust aftertreatment emission control regeneration
SE524225C2 (sv) * 2002-02-15 2004-07-13 Volvo Technology Corp En anordning för behandling av ett gasflöde
DE10207986A1 (de) * 2002-02-25 2003-09-04 Daimler Chrysler Ag Abgasreinigungsanlage für eine Brennkraftmaschine
JP2005519212A (ja) * 2002-02-28 2005-06-30 シーエスアイアール 内燃機関からの排ガスの処理
JP3855818B2 (ja) * 2002-03-28 2006-12-13 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP3870815B2 (ja) * 2002-03-29 2007-01-24 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4092458B2 (ja) * 2002-04-08 2008-05-28 日産自動車株式会社 排気ガス浄化装置
US20030200742A1 (en) * 2002-04-24 2003-10-30 Smaling Rudolf M. Apparatus and method for regenerating a particulate filter of an exhaust system of an internal combustion engine
US7661263B2 (en) * 2004-08-27 2010-02-16 Caterpillar, Inc. Method of operating an internal combustion engine
JP4175022B2 (ja) * 2002-05-20 2008-11-05 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
GB0211971D0 (en) 2002-05-24 2002-07-03 Johnson Matthey Plc Spark ignition engine including three-way catalyst
US20040020447A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 William Taylor Method and apparatus for advancing air into a fuel reformer by use of an engine vacuum
US20040020188A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Kramer Dennis A. Method and apparatus for generating pressurized air by use of reformate gas from a fuel reformer
US20040020191A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Kramer Dennis A. Method and apparatus for advancing air into a fuel reformer by use of a turbocharger
AU2003258039A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-25 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for controlling the oxygen-to-carbon ratio of a fuel reformer
EP1544428A1 (de) * 2002-08-26 2005-06-22 Hitachi, Ltd. VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR KLûRUNG VON DIESELMOTORABGAS
DE50202382D1 (de) * 2002-08-27 2005-04-07 Audi Ag Verfahren zum Aufheizen eines Russfilters bei einem Abgasanlagensystem eines Verbrennungsmotors-insbesondere eines Dieselmotors-mit wenigstens einem Katalysator und einem diesem in Strömungsrichtung nachgeordneten Russfilter zum Speichern des Russes
WO2004025096A1 (en) 2002-09-13 2004-03-25 Johnson Matthey Public Limited Company Process for treating compression ignition engine exhaust gas
JP4505176B2 (ja) * 2002-09-17 2010-07-21 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の排気ガス浄化システム
US6758035B2 (en) * 2002-09-18 2004-07-06 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for purging SOX from a NOX trap
DE10243488A1 (de) * 2002-09-19 2004-04-01 Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co. Verfahren zum Entfernen von Rußpartikeln aus dem Abgasstrom einer Brennkraftmaschine sowie passive Abgasreinigungseinrichtung
US7175821B2 (en) * 2002-09-30 2007-02-13 Tronox Llc Reactor and process for reducing emissions of CO and NOx
WO2004036002A1 (ja) * 2002-10-16 2004-04-29 Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation 内燃機関の排気浄化装置
JP2004162626A (ja) * 2002-11-14 2004-06-10 Hitachi Ltd 排ガス浄化装置
US6846464B2 (en) * 2002-11-20 2005-01-25 Ford Global Technologies, Llc Bimodal catalyst-urea SCR system for enhanced NOx conversion and durability
US6928806B2 (en) * 2002-11-21 2005-08-16 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
US6832473B2 (en) * 2002-11-21 2004-12-21 Delphi Technologies, Inc. Method and system for regenerating NOx adsorbers and/or particulate filters
DE10254764A1 (de) * 2002-11-22 2004-06-03 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Abgasanlage
JP2004176663A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP4385593B2 (ja) 2002-12-10 2009-12-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6865883B2 (en) * 2002-12-12 2005-03-15 Detroit Diesel Corporation System and method for regenerating exhaust system filtering and catalyst components
JP4241032B2 (ja) * 2002-12-26 2009-03-18 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジン用触媒の硫黄被毒解除制御装置
US6732507B1 (en) * 2002-12-30 2004-05-11 Southwest Research Institute NOx aftertreatment system and method for internal combustion engines
TWI237694B (en) * 2002-12-31 2005-08-11 Ind Tech Res Inst Gas analysis system and method
DE10300298A1 (de) * 2003-01-02 2004-07-15 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
GB0304939D0 (en) 2003-03-05 2003-04-09 Johnson Matthey Plc Light-duty diesel engine and a particulate filter therefor
GB0305415D0 (en) 2003-03-08 2003-04-16 Johnson Matthey Plc Exhaust system for lean burn IC engine including particulate filter and NOx absorbent
DE10315593B4 (de) * 2003-04-05 2005-12-22 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
PL1613417T3 (pl) 2003-04-17 2009-12-31 Johnson Matthey Plc Sposób rozkładu ditlenku azotu
US20040216378A1 (en) * 2003-04-29 2004-11-04 Smaling Rudolf M Plasma fuel reformer having a shaped catalytic substrate positioned in the reaction chamber thereof and method for operating the same
JP2004339993A (ja) 2003-05-14 2004-12-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化システム
JP4052178B2 (ja) * 2003-05-15 2008-02-27 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7337607B2 (en) 2003-06-12 2008-03-04 Donaldson Company, Inc. Method of dispensing fuel into transient flow of an exhaust system
JP4158697B2 (ja) * 2003-06-17 2008-10-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置および排気浄化方法
DE602004006415T2 (de) 2003-06-18 2008-01-10 Johnson Matthey Public Ltd., Co. Verfahren zur steuerung der reduktionsmittelzugabe
JP3948437B2 (ja) * 2003-06-23 2007-07-25 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
EP1495796B1 (de) * 2003-07-09 2006-09-20 Hochschule Rapperswil, Institut für angewandte Umwelttechnik Verringerung der Stickstoffdioxid-emission bei kontinuierlich regenerierenden Russpartikelnfiltern
US7229597B2 (en) 2003-08-05 2007-06-12 Basfd Catalysts Llc Catalyzed SCR filter and emission treatment system
JP4006645B2 (ja) 2003-08-27 2007-11-14 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化装置
JP4304447B2 (ja) 2003-08-29 2009-07-29 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
US7285247B2 (en) * 2003-10-24 2007-10-23 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer so as to purge soot therefrom
US7244281B2 (en) * 2003-10-24 2007-07-17 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for trapping and purging soot from a fuel reformer
US6988361B2 (en) * 2003-10-27 2006-01-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling simultaneous diesel particulate filter regeneration and lean NOx trap desulfation
US6973776B2 (en) * 2003-11-03 2005-12-13 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
JP2005155374A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Isuzu Motors Ltd 排気浄化方法及び排気浄化システム
JP4758071B2 (ja) * 2003-11-25 2011-08-24 バブコック日立株式会社 Ｐｍ含有排ガス浄化用フィルタ、該排ガスの浄化方法および浄化装置
JP4567968B2 (ja) * 2003-12-25 2010-10-27 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法
JP2005214159A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
US7900441B2 (en) * 2004-02-12 2011-03-08 Fleetguard, Inc. Precat-NOx adsorber exhaust aftertreatment system for internal combustion engines
KR100860327B1 (ko) 2004-04-12 2008-09-25 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 배기가스정화장치
US7767163B2 (en) * 2004-04-20 2010-08-03 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust treatment devices
JP4415749B2 (ja) * 2004-05-10 2010-02-17 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
JP2006077591A (ja) * 2004-09-07 2006-03-23 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
DE502005007492D1 (de) * 2004-10-01 2009-07-30 Eberspaecher J Gmbh & Co Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren
FR2876413B1 (fr) 2004-10-07 2007-03-16 Renault Sas Filtre a particules impregne d'une formulation catalytique pour moteur a combustion interne
GB0422549D0 (en) 2004-10-12 2004-11-10 Johnson Matthey Plc Method of decomposing nitrogen dioxide
US20060101810A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Angelo Theodore G System for dispensing fuel into an exhaust system of a diesel engine
FR2879654B1 (fr) * 2004-12-20 2010-04-30 Inst Francais Du Petrole Procede de regeneration de filtre a particules avec dispositif a combustion catalytique et installation de filtration utilisant un tel procede
US7062904B1 (en) * 2005-02-16 2006-06-20 Eaton Corporation Integrated NOx and PM reduction devices for the treatment of emissions from internal combustion engines
DE102005013707A1 (de) * 2005-03-24 2006-09-28 Daimlerchrysler Ag Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US20060236680A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Wenzhong Zhang Method for regenerating a diesel particulate filter
US7340888B2 (en) * 2005-04-26 2008-03-11 Donaldson Company, Inc. Diesel particulate matter reduction system
US7776280B2 (en) * 2005-05-10 2010-08-17 Emcon Technologies Llc Method and apparatus for selective catalytic reduction of NOx
US20060283176A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Method and apparatus for regenerating a NOx trap and a particulate trap
US7698887B2 (en) * 2005-06-17 2010-04-20 Emcon Technologies Llc Method and apparatus for determining local emissions loading of emissions trap
US7673448B2 (en) * 2005-08-05 2010-03-09 Basf Catalysts Llc Diesel exhaust article and catalyst compositions therefor
US7435275B2 (en) * 2005-08-11 2008-10-14 Delphi Technologies, Inc. System and method of heating an exhaust treatment device
US20070033929A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Apparatus with in situ fuel reformer and associated method
US8615988B2 (en) * 2005-08-23 2013-12-31 GM Global Technology Operations LLC Electrical diesel particulate filter (DPF) regeneration
JP4285460B2 (ja) * 2005-08-24 2009-06-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US20070084116A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Reformer system having electrical heating devices
DE102005049655A1 (de) * 2005-10-18 2007-04-19 Man Nutzfahrzeuge Ag Verfahren zur Vermeidung von unerwünschten NO2-Emissionen bei Brennkraftmaschinen
US20070095053A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for emissions trap regeneration
US7644578B2 (en) * 2005-11-07 2010-01-12 Delphi Technologies, Inc. Vehicle exhaust aftertreatment system
CN1986035B (zh) * 2005-12-22 2010-11-24 中国石油化工股份有限公司 一种汽车尾气的净化方法
US7797931B2 (en) * 2006-03-20 2010-09-21 Ford Global Technologies, Llc Catalyst composition for diesel particulate filter
US7771669B2 (en) * 2006-03-20 2010-08-10 Ford Global Technologies, Llc Soot oxidation catalyst and method of making
US7862640B2 (en) 2006-03-21 2011-01-04 Donaldson Company, Inc. Low temperature diesel particulate matter reduction system
US7762060B2 (en) * 2006-04-28 2010-07-27 Caterpillar Inc. Exhaust treatment system
US20080127638A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Marius Vaarkamp Emission Treatment Systems and Methods
US8800268B2 (en) * 2006-12-01 2014-08-12 Basf Corporation Zone coated filter, emission treatment systems and methods
WO2008079283A2 (en) * 2006-12-21 2008-07-03 Cummins Inc. Soot filter regeneration software, methods and systems
EP1936163B1 (de) * 2006-12-22 2011-07-13 Ford Global Technologies, LLC Motorsystem und Verfahren zur Regeneration einer Abgasbehandlungsvorrichtung
JP5110954B2 (ja) 2007-05-09 2012-12-26 エヌ・イーケムキャット株式会社 選択還元型触媒を用いた排気ガス浄化触媒装置並びに排気ガス浄化方法
US8915064B2 (en) 2007-05-15 2014-12-23 Donaldson Company, Inc. Exhaust gas flow device
JP2009013932A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
US9140159B2 (en) 2007-09-18 2015-09-22 Eugene V. Gonze High exhaust temperature, zoned, electrically-heated particulate matter filter
CN101158302A (zh) * 2007-11-07 2008-04-09 奇瑞汽车有限公司 柴油机后处理系统
DE102007056102B4 (de) * 2007-11-15 2011-05-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors und eines daran angeschlossenen Abgasnachbehandlungssystems mit einem Partikelfilter und einem SCR-Katalysator
JP4453749B2 (ja) * 2007-11-26 2010-04-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
BRPI0908461B1 (pt) 2008-02-05 2020-06-16 Basf Corporation Sistema de tratamento de emissão adequado para o tratamento de um sistema de descarga a jusante de um motor a gasolina de injeção direta
CN101981281A (zh) * 2008-04-02 2011-02-23 马克卡车公司 用于处理柴油机排气的系统和方法
JP2009273989A (ja) * 2008-05-13 2009-11-26 Toyota Motor Corp 排ガス浄化装置
US8375701B2 (en) 2008-07-30 2013-02-19 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon retaining and purging system
WO2010041741A1 (ja) 2008-10-09 2010-04-15 本田技研工業株式会社 排ガス浄化装置
JP2010096039A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Denso Corp 尿素水噴射量制御装置及び尿素水噴射制御システム
RU2481478C2 (ru) * 2008-10-31 2013-05-10 Вольво Ластвагнар Аб Способ и устройство для холодного пуска двигателя внутреннего сгорания
US8499548B2 (en) 2008-12-17 2013-08-06 Donaldson Company, Inc. Flow device for an exhaust system
JP5332664B2 (ja) * 2009-02-03 2013-11-06 日産自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
US8097554B2 (en) * 2009-02-09 2012-01-17 Airflow Catalyst Systems, Inc. Apparatus for removing soot from diesel engine exhaust streams at temperatures at or below 150° C.
EP2406473B1 (de) 2009-03-12 2018-02-28 Volvo Lastvagnar AB Betriebsverfahren für ein abgasnachbehandlungssystem und abgasnachbehandlungssystem
US8365517B2 (en) * 2009-06-11 2013-02-05 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for regenerating an exhaust filter
US8312712B2 (en) * 2009-06-29 2012-11-20 GM Global Technology Operations LLC Electrically heated particulate filter regeneration during engine start/stop operation
US20110072805A1 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 International Engine Intellectual Property Company Llc Electrically heated diesel oxidation catalyst
US20110146245A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Caterpillar Inc. Sulfur detection routine
EP2524123B1 (de) 2010-01-12 2016-11-23 Donaldson Company, Inc. Strömungsvorrichtung für ein abgasbehandlungssystem
US8763369B2 (en) * 2010-04-06 2014-07-01 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for regenerating an exhaust filter
US8701388B2 (en) * 2010-05-10 2014-04-22 GM Global Technology Operations LLC Exhaust treatment methods and systems
US9670811B2 (en) 2010-06-22 2017-06-06 Donaldson Company, Inc. Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment
US20120328499A1 (en) 2010-06-30 2012-12-27 N.E. Chemcat Corporation Exhaust gas purification catalyst apparatus using selective reduction-type catalyst and exhaust gas purification method
EP2588721B1 (de) * 2010-07-01 2016-10-19 Rypos, Inc. Integrierter diesel-partikelfilter
GB201021887D0 (en) 2010-12-21 2011-02-02 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a lean burn internal combustion engine
EP3192991B1 (de) * 2012-02-22 2019-04-24 Watlow Electric Manufacturing Company Methode zum aufheizen von abgasen in einem abgasnachbehandlungssystem
US8938954B2 (en) 2012-04-19 2015-01-27 Donaldson Company, Inc. Integrated exhaust treatment device having compact configuration
KR102088152B1 (ko) 2012-11-12 2020-03-12 우미코레 아게 운트 코 카게 ＮＯｘ- 및 입자-함유 디젤 배기 가스의 처리를 위한 촉매 시스템
WO2014127264A1 (en) 2013-02-15 2014-08-21 Donaldson Company, Inc. Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment
US8850802B1 (en) 2013-03-15 2014-10-07 Daimler Ag Catalytic reduction of NOx
DE102014214620A1 (de) * 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Gasanalyse mit thermisch aktivierbarem Konversionselement
JP6264261B2 (ja) 2014-11-05 2018-01-24 マツダ株式会社 排気ガス浄化システム
CN105067496A (zh) * 2015-07-24 2015-11-18 凯龙高科技股份有限公司 一种dpf载体碳载量试验装置
DE102015119738A1 (de) 2015-11-16 2017-05-18 Hjs Emission Technology Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Regenerieren eines NOX-Speicherkatalysators sowie Abgasreinigungsanlage mit einem NOX-Speicherkatalysator
JP6969522B2 (ja) * 2018-08-22 2021-11-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN111828187A (zh) * 2020-07-31 2020-10-27 江铃汽车股份有限公司 一种柴油氮氧化物存储及催化反应控制策略

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4270936A (en) * 1980-01-18 1981-06-02 General Motors Corporation Coiled fibrous metallic material and coating for diesel exhaust particulate trap
US4902487A (en) * 1988-05-13 1990-02-20 Johnson Matthey, Inc. Treatment of diesel exhaust gases
JPH03124909A (ja) * 1989-10-11 1991-05-28 Mitsubishi Motors Corp リーンバーンエンジンの排気ガス浄化装置
JPH088975B2 (ja) * 1989-10-20 1996-01-31 松下電器産業株式会社 Ｎｏ▲下×▼除去装置
JP3014733B2 (ja) * 1990-09-28 2000-02-28 マツダ株式会社 エンジンの排気ガス浄化装置及びその製造方法
WO1993007363A1 (fr) * 1991-10-03 1993-04-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dispositif pour purifier les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
DE69218183T2 (de) * 1991-12-27 1997-07-31 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Vorrichtung zur emissionsregelung in einem verbrennungsmotor
JP2605553B2 (ja) * 1992-08-04 1997-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2722987B2 (ja) * 1992-09-28 1998-03-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2727906B2 (ja) * 1993-03-19 1998-03-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
TW309448B (de) * 1993-05-24 1997-07-01 Goal Line Environmental Tech
JP3156469B2 (ja) * 1993-11-15 2001-04-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
SE9304371D0 (sv) * 1993-12-30 1993-12-30 Volvo Ab An exhaust gas purification device
EP0664147B1 (de) * 1994-01-20 1998-07-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Katalysator zur Reinigung von Abgasen

Also Published As

Publication number Publication date
US5746989A (en) 1998-05-05
EP0758713B1 (de) 2001-05-02
DE69612645D1 (de) 2001-06-07
DE69612645T2 (de) 2002-04-18
JPH0953442A (ja) 1997-02-25
EP0758713B2 (de) 2009-04-22
EP0758713A1 (de) 1997-02-19
JP3899534B2 (ja) 2007-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69612645T3 (de) Verfahren zur Abgasentgiftung eines Dieselmotors
DE69703840T3 (de) Abgasreinigungsvorrrichtung für einen verbrennungsmotor und Katalysator zur Reinigung des Abgases des Verbrennungsmotors
DE69824847T2 (de) Abgasüberwachungssystem für verbrennungsmotoren
EP1154130B1 (de) Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden und Russpartikeln aus dem mageren Abgas eines Verbrennungsmotors
DE19820828B4 (de) Stickoxidemissionsmindernde Abgasreinigungsanlage
DE69916312T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von verbrennungsabgasen
DE69636436T2 (de) Abgasemissionsregelungsvorrichtung für brennkraftmaschinen
DE69809511T3 (de) Vorrichtung zum Reinigen des Abgases einer Brennkraftmaschine
DE602004003354T2 (de) Einen teilchenfilter und nox-absorber enthaltendes abgassystem für brennkraftmaschine mit magergemischverbrennung
DE102010023820B4 (de) Abgasbehandlungssystem für einen Dieselmotor, Verfahren zur Verwendung eines Abgasbehandlungssystems und Dieselmotor- und Abgasbehandlungssystem
DE60314611T2 (de) Abgasentgiftungssystem und verfahren zu dessen steuerung
DE69813934T2 (de) Abgasreinigungsverfahren für einen Motor
DE60224430T2 (de) Abgasreinigungsvorrichtung und -verfahren für brennkraftmaschine
DE19944694B4 (de) Abgasreinigungsvorrichtung
EP1961933B1 (de) Katalytisch aktiviertes Dieselpartikelfilter mit Ammoniak-Sperrwirkung
DE19882303B4 (de) Vorrichtung, Verfahren und System zur Konzentration und Verringerung adsorbierbarer Schadstoffe
DE69635641T2 (de) Verfahren zum Reinigen von Verbrennungsmotorabgas
DE69816939T2 (de) Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine
DE602004001653T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Schwefeloxiden in einem Abgasreinigungssystem
DE60125530T2 (de) DIESELAUSPUFFSYSTEM MIT NOx-FALLE
DE602004001595T2 (de) Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine
DE102014109450B4 (de) System und Verfahren zum Entschwefeln einer Mager-NOx-Falle
DE102004052272A1 (de) Katalysatoraufbereitungsverfahren
DE10393184T5 (de) Abgasreinigungssystem für Dieselmotorbetriebene Fahrzeuge
DE60032399T2 (de) Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings