DE69824847T2 - Abgasüberwachungssystem für verbrennungsmotoren - Google Patents

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    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.
  • STAND DER TECHNIK
  • Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) No. 6-159037 offenbart eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Dieselmotor, bei welcher ein Filter zum Einfangen von Partikeln in dem Abgas in dem Abgasdurchgang des Motors angeordnet ist, und sowohl die stromaufwärts- als auch stromabwärtsseitigen Oberflächen des Filters mit Bezug auf den Abgasfluss mit einem NOx Speicherteil zum zeitweiligen Speichern des Stickoxids NOx überzogen sind. Im allgemeinen enthält das Abgas des Dieselmotors Partikel, d. h. den Ruß (Kohlenstoff) und lösliche organische Bestandteile (SOF), und NOx. Ein Freisetzen dieser Partikel in die Atmosphäre ist nicht wünschenswert. Aus diesem Grund fängt die Abgasreinigungsvorrichtung die Partikel in einem Filter ein und speichert NOx in dem Akkumulationsteil.
  • Das NOx Speicherteil, welches die stromaufwärtsseitige Oberfläche des Filters mit Bezug auf den Abgasfluss überzieht, kommt jedoch mit dem Abgas in Kontakt, welches die Partikel enthält. Das Problem ist daher, dass, sobald das NOx Speicherteil durch die Partikel vergiftet ist, es nicht mehr länger zufriedenstellend NOx speichern kann.
  • Dokument EP 0 758 713 A offenbart eine Abgasreinigungsvorrichtung für Dieselmotoren, welche eine Einfangvorrichtung enthält um Dieselpartikel einzufangen, und fernen ein NOx Absorptionsmittel enthält, welches sich stromabwärts der Einfangvorrichtung befindet, um zeitweilig NOx in dem einfließenden Abgas zu speichern. Um die Einfangvorrichtung als auch das NOx Absorptionsmittel zu regenerieren, ist ein Abschätzungsmittel bereitgestellt, um die Menge an gefangenen Partikeln abzuschätzen, wobei eine Abschätzung der Menge an gespeicherten NOx durchgeführt wird. Wenn ein bestimmter Schwellwert erreicht wird, wird eine Regenerations- und Freisetzverarbeitung durch ein Regenerations-/Freisetzmittel gestartet.
  • Dokument EP 0 598 917 A offenbart eine Abgasreinigungsvorrichtung, welche ein NOx Absorptionsmittel zum Absorbieren von NOx unter mageren Luft-Treibstoffverhältnissen und Desorbieren des gespeicherten NOx unter stöchiometrischen oder fetten Luft-Treibstoffverhältnissen enthält. Ferner ist ein Reduktionsmittel-Zuführmittel zum Zuführen eines Reduktionsmittels an das NOx Absorptionsmittel bereitgestellt, wenn NOx aus dem NOx Absorptionsmittel desorbiert wird.
  • Dokument US 5,492,679 A offenbart eine Abgasreinigungsvorrichtung, welche einen Kohlenwasserstoffabsorber zum Adsorbieren von unverbrannten Kohlenwasserstoffen enthält. Die Adsorptions- und Desorptionsfunktion des Absorbers hängt von der Temperatur des Absorbers ab. Nach Starten eines kalten Motors wird Kohlenwasserstoff durch den Absorber adsorbiert und gehalten, bis der Absorber die Desorptionstemperatur erreicht, bei welcher Kohlenwasserstoff freigesetzt wird und durch einen Katalysator passiert, um eine Umwandlung des desorbierten Kohlenwasserstoffs zu erreichen.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Abgasreinigungsvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, die NOx Speicherkapazität des NOx Speicherteils sicherzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine allgemeine Ansicht eines Dieselmotors, 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines Partikelfilters, 3A, 3B und 4 sind Ansichten zum Erläutern eines Verfahrens einer Abgasreinigung gemäß der Ausführungsform von 1, 5 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Unterbrechungsroutine zeigt, 6 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Unterbrechungsroutine gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt, 7 ist eine allgemeine Ansicht des Dieselmotors gemäß einer anderen Ausführungsform, 8 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Unterbrechungsroutine gemäß der Ausführungsform von 7 zeigt, 9 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines Partikelfilters gemäß einer anderen Ausführungsform, 10 ist eine allgemeine Ansicht des Dieselmotors gemäß einer anderen Ausführungsform, 11 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines Partikelfilters gemäß der Ausführungsform von 10, 12A und 12B sind Ansichten zum Erläutern des Betriebes zum Absorbieren und Freisetzen von NOx, 13A und 13B sind Ansichten zum Erläutern eines Abgasreinigungsverfahrens gemäß der Ausführungsform von 10, 14A und 14b sind Ablaufdiagramme, welche eine Unterbrechungsroutine gemäß der Ausführungsform von 10 zeigen, 15 ist eine allgemeine Ansicht des Dieselmotors gemäß einer anderen Ausführungsform, und 16A und 16B sind Ablaufdiagramme, welche eine Unterbrechungsroutine gemäß der Ausführungsform von 15 zeigen.
  • BESTER MODUS ZUM DURCHFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Die unten beschriebenen Ausführungsformen stellen die Fälle dar, bei denen die vorliegende Erfindung bei einem Dieselmotor angewendet wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung ebenfalls bei einem Vergasermotor anwendbar.
  • Bezugnehmend auf 1 kennzeichnet 1 einen Zylinderblock, 2 kennzeichnet einen Kolben, 3 kennzeichnet einen Zylinderkopf, 4 kennzeichnet eine Verbrennungskammer, 5 kennzeichnet eine Ansaugöffnung, 6 kennzeichnet ein Ansaugventil, 7 kennzeichnet eine Abgasöffnung, 8 kennzeichnet ein Abgasventil, 9 kennzeichnet einen elektromagnetischen Treibstoffeinspritzer zum Einspritzen des Treibstoffs direkt in die Verbrennungskammer 4, und 10 kennzeichnet einen Treibstoffakkumulator zum Verteilen des aus einer Treibstoffpumpe (nicht gezeigt) entladenen Treibstoffs in die Treibstoffeinspritzer 9. Die Ansaugöffnung 5 jedes Zylinders ist über einen entsprechenden Ansaugzweig 11 mit einem gemeinsamen Druckausgleichbehälter 12 verbunden, und der Druckausgleichbehälter 12 ist über eine Ansaugröhre 13 mit einem Luftreiniger 14 verbunden. Ein Ansaugluftdrosselventil 15 ist in der Ansaugröhre 13 angeordnet. Die Abgasöffnung 7 jedes Zylinders ist andererseits mit einem gemeinsamen Abgasverteiler 16 verbunden. Dieser Abgasverteiler 16 ist über eine Abgasröhre 17 mit einem Katalysatorumwandler 19 verbunden, welcher einen Partikelfilter 18 darin enthält. Der Katalysatorumwandler 19 ist über eine Abgasröhre 20 mit einem Geräuschdämpfer (nicht gezeigt) verbunden. Es ist zu bemerken, dass jeder Treibstoffeinspritzer 9 basierend auf einem Ausgabesignal von einer elektronischen Steuereinheit 40 gesteuert wird.
  • Der Dieselmotor von 1 enthält eine Umgehungsröhre 21, welche die Abgasröhre 17 und die Abgasröhre 20 miteinander unter Umgehung des Katalysatorumwandlers 19 verbindet, eine Abgasröhre 22, welche sich von der Abgasröhre 17 stromabwärts mit Bezug auf den Abgasfluss von dem Verbindungspunkt mit der Umgehungsröhre 21 aus erstreckt und die Umgehungsröhre 21 erreicht, und eine Sekundärlufteinführungsröhre 24, welche sich von der Abgasröhre 20 stromaufwärts von dem Verbindungspunkt mit der Umgehungsröhre 21 aus erstreckt und die Entladeseite von einer Sekundärluftpumpe 23, welche beispielsweise durch einen Motor angetrieben wird, erreicht. Der Betrieb der Sekundärluftpumpe 23 wird normalerweise gestoppt. Ebenfalls sind Schaltventile 25, 26 jeweils in der Abgasröhre 17 und der Abgasröhre 20 angeordnet. Diese Schaltventile 25, 26 werden selektiv positioniert, und zwar an eine erste Position, welche durch eine durchgängige Linie in 1 angezeigt wird, oder an eine zweite Position, welche in 1 durch eine gestrichelte Linie angezeigt wird, und zwar jeweils durch entsprechende Stellglieder 27 und 28.
  • Die Schaltventile 25, 26 befinden sich normalerweise an der ersten Position. In dem Fall, bei welchem sich die Schaltventile 25, 26 beide an der ersten Position befinden, werden die Umgehungsröhre 21 und die Abgasröhre 22 abgesperrt, der Abgasverteiler 16 steht mit einem Abgas-Stromaufwärtigen Ende 18u des Partikelfilters 18 in Verbindung, und das Abgas-Stromabwärtige Ende 18d des Partikelfilters 18 tritt mit dem Geräuschdämpfer in Verbindung. In dem Fall, bei welchem sich beide Schaltventile 25, 26 an der zweiten Position befinden, werden im Gegensatz die Umgehungsröhre 21 und die Abgasröhre 22 geöffnet. Daraus resultierend tritt der Abgasverteiler 16 über die Umgehungsröhre 21 mit dem Geräuschdämpfer in Verbindung, ohne mit dem Abgas-Stromaufwärtigen Ende 18u des Partikelfilters 18 in Verbindung zu stehen, das Abgas-Stromaufwärtige Ende 18u des Partikelfilters 18 tritt über die Abgasröhre 22 und die Umgehungsröhre 21 mit dem Geräuschdämpfer in Verbindung, und eine Sekundärlufteinführungsröhre 24 tritt mit dem Abgas-Stromabwärtigen Ende 18d des Partikelfilters 18 in Verbindung, ohne mit der Umgehungsröhre 21 und dem Geräuschdämpfer in Verbindung zu stehen. Es ist zu bemerken, dass die Sekundärluftpumpe 23 und die Schaltventile 25, 26 jeweils basierend auf dem Ausgabesignal der elektronischen Steuereinheit 40 gesteuert werden.
  • Ferner ist bezugnehmend auf 1 eine Wärmeeinheit 29 zum Wärmen der aus der Sekundärluftpumpe 23 entladenen Sekundärluft in der Sekundärlufteinführungsröhre 24 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Wärmeeinheit 29 durch einen Brenner ausgebildet. Der Betrieb des Brenners 29 wird normalerweise gestoppt, und wird bei Aktivierung der Sekundärluftpumpe 23 aktiviert. Es ist zu bemerken, dass der Brenner 29 basierend auf dem Ausgabesignal von der elektronischen Steuereinheit 40 gesteuert wird.
  • Die elektronische Steuereinheit (ECU) 40 ist zusammengesetzt aus einem digitalen Computer, welcher einen ROM (Read Only Memory) 42, einen RAM (Raudom Access Memory) 43, eine CPU (Mikroprozessor) 44, einen B-RAM (Backup RAM) 45, einen Eingangsanschluss 46 und einen Ausgangsanschluss 47 enthält, welche über einen bidirektionalen Bus 41 miteinander verbunden sind. Der Druckausgleichbehälter 12 hat auf sich einen Unterdrucksensor 48 befestigt, welcher eine Ausgabespannung proportional zum Unterdruck in dem Druckausgleichbehälter 12 erzeugt. Ebenfalls ist ein Niederdrucksensor 50 bereitgestellt, welcher eine Ausgabespannung proportional zu dem Niederdruck DEP eines Gaspedals (nicht gezeigt) erzeugt. Die Ausgabespannungen des Unterdrucksensors 48 und des Niederdrucksensors 50 werden jeweils über einen entsprechenden AD-Umwandler 51 in den Eingangsanschluss 46 eingegeben. Die CPU 44 berechnet die Ansaugluftmenge Q basierend auf der Ausgabespannung des Unterdrucksensors 48. Ferner ist der Eingangsanschluss 46 mit einem Kurbelwinkelsensor 52, welcher beispielsweise bei jeder 30° Umdrehung der Kurbelwelle einen Ausgabeimpuls erzeugt, und einem Geschwindigkeitssensor 52a verbunden, welcher einen Ausgabeimpuls in einer Periode proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt. Die CPU 44 berechnet die Motorgeschwindigkeit N basierend auf dem Ausgabeimpuls von dem Kurbelwinkelsensor 52. Andererseits ist der Ausgabeanschluss 47 über entsprechende Antriebsschaltungen 53 jeweils mit jedem Treibstoffeinspritzer 9, der Sekundärluftpumpe 23, den Stellgliedern 27, 28 und dem Verbrenner 29 verbunden.
  • Der Partikelfilter 18 dient zum Einfangen der Partikel, d. h. des Rußes (Kohlenstoff) und der löslichen organischen Bestandteile (SOF) in der Abgasentladung aus dem Motor. Bezugnehmend auf 2, welche eine teilweise vergrößerte Schnittansicht zeigt, enthält Filter 18 eine Vielzahl an Zellen, welche durch eine Zellenwand 60 begrenzt sind, die aus einem porösen Material, wie beispielsweise Keramik, ausgebildet ist, und sich im wesentlichen parallel zu der Abgasdurchgangsachse erstreckt. Diese Zellen sind durch eine abwechselnde Anordnung von stromaufwärtsendend offenen Zellen 61u, wobei das Abgas-Stromaufwärtige Ende 18u geöffnet ist und das Abgas-Stromabwärtige Ende 18d geschlossen ist, und von stromabwärtsendend offenen Zellen 61d, wobei das stromaufwärtige Ende 18u geschlossen ist und das stromabwärtige Ende 18d geöffnet ist, ausgebildet. Ferner ist die Innenwandoberfläche der stromabwärtsendend offenen Zellen 61d, welche die Abgas-Stromabwärtige Seite der Oberfläche des Partikelfilters 18 ausmacht, mit einem NOx Speicherteil 62 zum zeitweiligen Speichern von NOx in dem dort hineinfließenden Abgas bedeckt, während die Innenwandoberfläche der stromaufwärtsendend offenen Zellen 61u, welche die Abgas-Stromaufwärtige Seite der Oberfläche des Partikelfilters 18 ausmacht, mit einem Giftmaterial-Entfernungsteil 63 bedeckt, um zu verhindern, dass das Giftmaterial das NOx Speicherteil 62 erreicht. Als Ergebnis, wie durch Pfeile EG in 2 angezeigt, fließt das Abgas, welches in den Katalysatorumwandler 19 floss, zunächst in die stromaufwärtsendend offenen Zellen 61u und passiert dann durch das Giftmaterial-Entfernungsteil 63, die Zellenwand 60 und das NOx Speicherteil 62 in dieser Reihenfolge, fließt in die stromabwärtsendend offenen Zellen 61d und fließt somit aus dem Katalysatorumwandler 19 heraus.
  • Das NOx Speicherteil 62 ist aus einem NOx Absorptionsmittel 62a ausgebildet. Dieses NOx Absorptionsmittel 62a besteht zumindest aus einem Metall, welches ausgewählt ist aus einem Edelmetall, welches beispielsweise Palladium Pd, Platin Pt und Rhodium Rh enthält, einem Übergangsmetall, welches Kupfer Cu und Eisen Fe enthält, und Lithium Li, welche auf einem Träger aus beispielsweise Aluminium getragen werden. Dieses NOx Speicherteil 62a speichert das in dem einfließenden Abgas enthaltene NOx, wenn die Temperatur des Absorptionsmittels 62a niedrig ist, und setzt das gespeicherte NOx frei, wenn die Temperatur des NOx Absorptionsmittels 62a zunimmt. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn ein Reduktionsmittel um das NOx Absorptionsmittel 62a vorliegt, NOx sogar in einer oxidierenden Atmosphäre reduziert. Der Mechanismus, durch welchen NOx gespeichert wird, ist nicht vollständig klar, jedoch wird angenommen, dass NOx in dem einfließenden Abgas chemisch in der Form von NO2 auf der Oberfläche der Platin Pt Partikel absorbiert wird. In diesem Fall wird angenommen, dass NO in dem einfließenden Abgas auf der Oberfläche der Partikel aus Platin Pt absorbiert wird, nachdem es auf der Oberfläche der Partikel aus Platin Pt in NO2 oxidiert wurde. Dies ist ebenfalls der Fall, bei welchem das NOx Absorptionsmittel 62a andere Edelmetalle oder Übergangsmetallen trägt.
  • Andererseits ist das Giftmaterial-Entfernungsteil 63 aus einem HC Absorptionsmittel 63a ausgebildet. Dieses HC Absorptionsmittel 63a enthält mindestens ein Metall, welches ausgewählt ist aus einem Edelmetall, welches Platin Pt und Palladium Pd enthält, und einem Übergangsmetall, welches Kupfer Cu und Eisen Fe enthält, welche auf einem Träger aus Zeolith getragen werden. Dieses HC Absorptionsmittel 63 speichert den Kohlenwasserstoff HC in der Gasphase in dem hineinfließenden Abgas, wenn die Temperatur des HC Absorptionsmittels 63a niedrig ist, und setzt das gespeicherte HC frei, wenn die Temperatur des HC Absorptionsmittels 63a zunimmt. Der Mechanismus, durch welchen HC in diesem Fall absorbiert wird, ist nicht vollständig klar. Jedoch wird angenommen, dass das HC in dem einfließenden Abgas physikalisch in den Zeolithporen absorbiert wird. Es ist zu bemerken, dass Zeolith, welches größtenteils Siliziumdioxid, wie zum Beispiel vom ZSM-5 Typ, Ferrite oder Mordenit enthält, als dass Zeolith verwendet werden kann.
  • Im übrigen wird in dem Dieselmotor das mittlere Luft-Treibstoffverhältnis der in der Verbrennungskammer 4 zu verbrennenden Luft-Treibstoffmischung normalerweise magerer als das stöchiometrische Luft-Treibstoffverhältnis gehalten, um den Rauch und die Partikel, welche aus dem Motor emittiert werden, zu reduzieren. Als Ergebnis ist die zu reinigende Menge an NOx in der Menge überwältigend höher als das unverbrannte HC oder dergleichen, welches aus dem Dieselmotor ausgestoßen wird. Mit anderen Worten geht das Reduktionsmittel zum vollständigen Reinigen des NOx zur Neige. Aus diesem Grund wird zusätzlich zu der normalen Treibstoffeinspritzung, welche um den oberen Totpunkt im Komprimierungshub bewirkt wird, die zweite Treibstoffeinspritzung, d. h. die Sekundärtreibstoffeinspritzung, durch die Treibstoffeinspritzer 9 beim Expansionshub oder Abgashub durchgeführt, wodurch der Treibstoff (Kohlenwasserstoff), welcher ein Reduktionsmittel bildet, zweitrangig dem Abgas zugeführt wird. Es ist zu bemerken, dass der durch die Sekundärtreibstoffeinspritzung eingespritzte Treibstoff kaum zur Motorausgabe beiträgt. Ebenfalls wird bei der Sekundärtreibstoffeinspritzung der Treibstoff mit einer Menge eingespritzt, welche benötigt wird, um das von dem Motor ausgestoßene NOx zu reinigen. Die Menge an von dem Motor ausgestoßenem NOx kann aus den Motorbetriebsbedingungen abgeschätzt werden, und daher kann die Menge der Sekundärtreibstoffeinspritzung gemäß den Motorbetriebsbedingungen bestimmt werden. Diese Sekundärtreibstoffeinspritzung wird im folgenden als eine Sekundärtreibstoffeinspritzungs-Zuführung bezeichnet.
  • Als nächstes wird ein Abgasreinigungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 3A, 3B und 4 erläutert.
  • Die Schaltventile 25, 26 befinden sich normalerweise an den jeweiligen ersten Positionen. Daraus resultierend fließt das von dem Motor ausgestoßene Abgas über die Abgasröhre 17 in den Katalysatorumwandler 19 und fließt nach Passieren durch den Partikelfilter 18 in die Abgasröhre 20. In der Zwischenzeit werden die Betriebe der Sekundärluftpumpe 23 und des Brenners 29 beide gestoppt. Wie mit Bezug auf 2 beschrieben, fließt das Abgas, welches in den Katalysatorumwandler 19 floss, in die stromaufwärtsendend offenen Zellen 61u des Partikelfilters 18, und fließt dann, nach Passieren durch das HC Absorptionsmittel 63a, die Zellenwand 60 und das NOx Absorptionsmittel 62a, in dieser Reihenfolge, in die stromabwärtsendend offenen Zellen 61d. Bei der wie in 3A und 3B gezeigten Verarbeitung werden die Partikel P in dem einfließenden Abgas auf der Oberfläche des HC Absorptionsmittels 63a oder in der Zellenwand 60 eingefangen, wodurch verhindert wird, dass die Partikel in die Atmosphäre freigesetzt werden.
  • Wenn die Temperatur des NOx Absorptionsmittels 62a und des HC Absorptionsmittels 63a niedrig ist, wie zum Beispiel wenn der Motor unter leichter Last läuft, wie in 3A gezeigt, werden die Gasphase HC (Treibstoff) in dem einfließenden Abgas, d. h. der aus der Verbrennungskammer 4 entladene unverbrannte HC und der HC-Bestandteil, aufgrund der Zuführung einer Sekundärtreibstoffeinspritzung in dem HC Absorptionsmittel 63a absorbiert. NOx in dem einfließenden Abgas wird nach Passieren durch das HC Absorptionsmittel 63a und die Zellenwand 60, in dieser Reihenfolge, in dem NOx Absorptionsmittel 62a in der Form von NOx absorbiert. Darausfolgend wird verhindert, dass NOx und HC in die Atmosphäre entladen werden.
  • In diesem Fall wird das NOx Absorptionsmittel 62a nicht an der Abgas-Stromaufwärtigen Seite sondern nur an der Abgas-Stromabwärtigen Seite des HC Absorptionsmittels 63a und der Zellenwand 60 angeordnet, und daher erreichen beinahe keine Partikel und HC das NOx Absorptionsmittel 62a. Daraus resultierend wird verhindert, dass das NOx Absorptionsmittel 62a durch die Partikel und den HC vergiftet wird. Somit kann die NOx Absorptionsfähigkeit des NOx Absorptionsmittels 62a aufrechterhalten werden.
  • Wenn sich die Maschinenbetriebsbedingungen ändern, um die Temperatur des in den Partikelfilter 18 fließenden Abgases zu erhöhen, und dadurch die Temperatur des NOx Absorptionsmittels 62a und des HC Absorptionsmittels 63a zunimmt, desorbiert der HC, wie in 3B gezeigt, aus dem HC Absorptionsmittel 63a. Dieser HC, welcher auf dem Fluss des Abgases reitet, passiert durch die Zellenwand 60 und erreicht das NOx Absorptionsmittel 62a. Andererseits wird das NOx, welches in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbiert wurde, daraus desorbiert, und dieses NOx wird durch das aus dem HC Adsorptionsmittel 63a desorbierte HC reduziert. In diesem Fall wird ebenfalls verhindert, dass NOx und HC in die Atmosphäre entladen werden. Daraus folgend können, unabhängig von den Motorbetriebsbedingungen, d. h. unabhängig von der Temperatur des NOx Adsorptionsmittels 62a und des HC Adsorptionsmittels 63a, NOx und HC daran gehindert werden, in die Atmosphäre entladen zu werden. Zusätzlich kann gemäß dieser Ausführungsform die Adsorptionsfähigkeit des NOx Adsorptionsmittels 62a und des HC Adsorptionsmittels 63a ohne irgendeine spezielle Steuerung sichergestellt werden.
  • Andererseits ist es notwendig, periodisch einen Regenerationsbetrieb durchzuführen, bei welchem die in den Partikelfilter 18 eingefangenen Partikel entfernt werden. Wenn der Partikelfilter 18 in der Oxidationsatmosphäre erwärmt wird, werden jedoch die Partikel an dem Partikelfilter 18 verbrannt. Angesichts dessen werden gemäß dieser Ausführungsform die in dem Partikelfilter 18 eingefangenen Partikel durch Zuführung der Sekundärluft mit hoher Temperatur an den Partikelfilter 18 verbrannt.
  • Im Speziellen werden bei dem Fall, bei welchem die Regeneration des Partikelfilters 18 erforderlich ist, die Schaltventile 25, 26 jeweils an der zweiten Position angeordnet, und die Sekundärluftpumpe 23 und der Brenner 29 werden beide aktiviert. Daraus resultierend fließt das aus dem Motor entladene Abgas durch die Umgehungsröhre 21, welche den Partikelfilter 18 umgeht. Die Sekundärluft, welche nach Entladung aus der Sekundärluftpumpe 23 durch den Brenner 29 erwärmt ist, fließt durch den Partikelfilter 18 von dem Abgas-Stromabwärtigen Ende 18d und fließt aus dem Abgas-Stromaufwärtigen Ende 18u heraus. Somit werden die in dem Partikelfilter 18 eingefangenen Partikel verbrannt, und der Partikelfilter 18 wird regeneriert. Es ist zu bemerken, dass die Sekundärluft so erwärmt wird, dass die Temperatur des Partikelfilters 18 beispielsweise über 600°C ansteigt.
  • Auf diese Weise wird es gemäß dieser Ausführungsform erbracht, dass die Sekundärluft umgekehrt vom Abgas-Stromabwärtigen Ende 18d in Richtung des Abgas-Stromaufwärtigen Endes 18u des Partikelfilters 18 fließt, und daher kann die durch das Verbrennen der Partikel erzeugte Asche ausreichend aus dem Partikelfilter 18 entfernt werden.
  • Die Sekundärluft SA mit hoher Temperatur, welche zum Zeitpunkt des Regenerationsbetriebes des Partikelfilters 18 in den Katalysatorumwandler 19 fließt, fließt zuerst, wie in 4 gezeigt, in die stromabwärtsendend offenen Zellen 61d, und passiert dann durch das NOx Adsorptionsmittel 62a, die Zellenwand 60 und das HC Adsorptionsmittel 63a, in dieser Reihenfolge, und fließt dann durch die stromaufwärtsendend offenen Zellen 61u aus dem Katalysatorumwandler 19 heraus. Daraus resultierend werden sowohl das NOx Adsorptionsmittel 62a als auch das HC Adsorptionsmittel 63a erwärmt, und das adsorbierte NOx wird aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a desorbiert, und das adsorbierte HC wird aus dem HC Adsorptionsmittel 63a desorbiert. Das NOx welches, auf dem Fluss der Sekundärluft reitend aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a desorbiert wird, passiert durch die Zellenwand 60 und das HC Adsorptionsmittel 63a, und reagiert mit den Partikeln P und dem HC. Daraus resultierend wird NOx reduziert und gereinigt, während zur selben Zeit die Partikel und der HC oxidiert und entfernt werden. Daraus folgend wird verhindert, dass NOx und HC, welche jeweils aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a und dem HC Adsorptionsmittel 63a desorbiert werden, zum Zeitpunkt der Regeneration des Partikelfilters 18 in die Atmosphäre entladen werden. Es ist zu bemerken, dass die Zuführung der Sekundärtreibstoffeinspritzung gestoppt wird, wenn der Partikelfilter 18 regeneriert wird.
  • Gleichzeitig mit dem Regenerationsbetrieb des Partikelfilters 18 auf diese Weise, werden die Desorptionen von NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a und des HC aus dem HC Adsorptionsmittel 63a durchgeführt. Daraus resultierend kann nicht nur die Fähigkeit des Partikelfilters 18, nämlich Partikel einzufangen, durch die Regeneration des Partikelfilters 18 sichergestellt werden, sondern es kann ebenfalls zur selben Zeit die Adsorptionsfähigkeit des NOx Adsorptionsmittels 62a und des HC Adsorptionsmittels 63a sichergestellt werden.
  • Solange der Partikelfilter 18 nicht durch Partikel gesättigt ist und das NOx Adsorptionsmittel 62a nicht mit NOx gesättigt ist und das HC Adsorptionsmittel 63a nicht mit HC gesättigt ist, kann der Partikelfilter 18 zu jeder Zeit regeneriert werden. Gemäß der Ausführungsform von 1 wird der Partikelfilter 18 gemäß der Menge an Partikeln, welche in dem Partikelfilter 18 eingefangen sind, regeneriert. Im Speziellen wird die Menge an Partikeln, welche in dem Partikelfilter 18 eingefangen sind, gemäß den Motorbetriebsbedingungen abgeschätzt. Wenn die abgeschätzte Menge an eingefangenen Partikeln einen voreingestellten Wert übersteigt (beispielsweise 50% der maximalen Einfangmenge des Partikelfilters 18) wird der Betrieb zum Regenerieren des Partikelfilters 18 durchgeführt. Mit einer Zunahme der akkumulierten Laufleistung des Fahrzeuges wird andererseits die Menge an eingefangenen Partikeln zunehmen. Angesichts dessen wird die akkumulierte Laufleistung S des Fahrzeugs erfasst, und wenn diese akkumulierte Laufleistung S einen oberen Schwellwert UTS übersteigt, wird beurteilt, dass die abgeschätzte Menge an eingefangenen Partikeln den voreingestellten Wert überstiegen hat.
  • Wie oben beschrieben, wird gleichzeitig mit dem Betrieb des Regenerierens des Partikelfilters 18, das Desorbieren von NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a und von HC aus dem HC Adsorptionsmittel 63a durchgeführt. Gemäß dieser Ausführungsform werden daher die Desorptionen von NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a und von HC aus dem HC Adsorptionsmittel 63a gemäß der Menge an in dem Partikelfilter 18 eingefangenen Partikeln durchgeführt.
  • Ebenfalls veranlasst der Betrieb zum Regenieren des Partikelfilters 18, dass das Abgas aus dem Motor, welches in die Atmosphäre zu entladen ist, wie oben beschrieben den Partikelfilter 18 umgeht. Daraus resultierend werden die Partikel und das aus dem Motor entladene NOx zu diesem Zeitpunkt in die Atmosphäre entladen. Mit der Abnahme der Maschinenlast nimmt andererseits die Menge an Partikeln und an NOx, welche pro Zeiteinheit aus dem Motor entladen werden, ab. Gemäß dieser Ausführungsform wird daher der Betrieb zum Regenieren des Partikelfilters 18 unterdrückt, wenn der Motor unter starker Last läuft, und wird durchgeführt, wenn der Motor unter leichter Last läuft.
  • 5 zeigt eine Routine zum Ausführen der oben beschriebenen Ausführungsform. Diese Routine wird durch eine Unterbrechung bei jeder voreingestellten Zeit ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 5 wird zunächst in Schritt 70 die Laufleistung ds von der vorherigen Unterbrechung zur derzeitigen Unterbrechung von den Ausgabeimpulsen eines Geschwindigkeitssensors 62a berechnet, und diese Laufleistung ds wird zu der akkumulierten Laufleistung S addiert. Im nächsten Schritt 71 wird beurteilt, ob die akkumulierte Laufleistung S größer als ein oberer Schwellwert UTS ist. In dem Fall, bei welchem S ≤ UTS ist, fährt die Verarbeitung auf Schritt 72 fort, bei welchem beide Schaltventile 25, 26 auf die erste Position gesetzt werden. Im nächsten Schritt 73 wird die Zuführung einer Sekundärtreibstoffeinspritzung durchgeführt. In den nächsten Schritten 74 und 75 wird der Betrieb der Sekundärluftpumpe 23 und des Brenners 29 gestoppt. Dann ist der Verarbeitungszyklus beendet. Daher werden zu diesem Zeitpunkt die Regeneration des Partikelfilters 18 und die Desorptionen von NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a und von HC aus dem HC Adsorptionsmittel 63a beendet.
  • Wenn in Schritt 71 S > UTS ist, fährt im Gegensatz dazu die Verarbeitung auf Schritt 76 fort, wo beurteilt wird, ob die Ansaugluftmenge Q, welche die Motorlast darstellt, kleiner als eine voreingestellte Menge Q1 ist. In dem Fall, bei welchem
    Q ≥ Q1 ist, d. h. wenn der Motor unter einer starken Last läuft, fährt die Verarbeitung mit Schritt 72 fort. Die Regeneration des Partikelfilters 18 wird somit in diesem Fall gestoppt. In dem Fall, bei welchem Q < Q1 ist, d. h., wenn der Motor unter einer leichten Last läuft, fährt andererseits die Verarbeitung von Schritt 76 auf 77 fort, wo die Regeneration NOx Desorption und die HC Desorption begonnen werden.
  • Im Speziellen werden in Schritt 77 beide Schaltventile 25, 26 auf die zweite Position gesetzt. Im nächsten Schritt 78 wird die Zuführung der Sekundärtreibstoffeinspritzung beendet. In den nächsten Schritten 79 und 80 werden die Sekundärluftpumpe 23 und der Brenner 29 aktiviert. Im nächsten Schritt 81 wird beurteilt, ob eine konstante Zeit verstrichen ist, seitdem die Regeneration, die NOx Desorption und die HC Desorption begonnen haben. Bis die konstante Zeit verstrichen ist, wird der Verarbeitungszyklus beendet. Mit Verstreichen der konstanten Zeit fährt andererseits die Verarbeitung mit Schritt 82 fort, bei welchem die akkumulierte Laufleistung S gelöscht wird. Sobald die akkumulierte Laufleistung S gelöscht wird, fährt die Verarbeitung im nächsten Verarbeitungszyklus von Schritt 71 auf 72 fort, wo die Regeneration, die NOx Desorption und die HC Desorption beendet werden.
  • Nun wird der Dieselmotor von 1 gemäß einer anderen Ausführungsform erläutert.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird die Desorption von HC aus dem HC Absorptionsmittel 63a gemäß der Menge an in dem HC Adsorptionsmittel 63a adsorbierten HC durchgeführt. Im Speziellen wird die Menge an in dem HC Adsorptionsmittel 63a adsorbierten HC beispielsweise basierend auf den Motorbetriebsbedingungen abgeschätzt, und in dem Fall, bei welchem diese abgeschätzte HC-Menge größer als eine voreingestellte Menge ist (beispielsweise 50% der maximalen Menge an in dem HC Adsorptionsmittel 63a adsorbierten HC), wird die HC Desorption durchgeführt. Mit der Zunahme des akkumulierten Wertes der Motorlast, nimmt andererseits der akkumulierte Wert der Menge an aus dem Motor entladenen NOx zu, und genauso tut dies die Menge an in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbierten NOx. Bei der Zuführung der Sekundärtreibstoffeinspritzung wird HC von einer Menge zugeführt, welche ausreicht um das in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbierte NOx zu reduzieren. Mit der Zunahme des akkumulierten Wertes der Motorlast nimmt daher die Menge an in dem HC Adsorptionsmittel 63a adsorbierten HC zu. Angesichts dessen wird der akkumulierte Wert SQ der Motorlast bestimmt, und wenn dieser akkumulierte Wert SQ den oberen Schwellwert UTQ übersteigt, wird beurteilt, dass die abgeschätzte adsorbierte HC-Menge den voreingestellten Wert überstiegen hat.
  • Gemäß dieser Ausführungsform werden andererseits die Schaltventile 25, 26 beide an der ersten Position gehalten, sobald die Temperatur des in den Katalysatorumwandler 19 hineinfließenden Abgases erhöht wird, um das HC Adsorptionsmittel 63a zu erwärmen, und dadurch wird die Desorption von HC aus dem HC Adsorptionsmittel 63a durchgeführt. Somit wird, genauso wie in dem mit Bezug auf 3B erläuterten Fall, dass NOx Adsorptionsmittel 62a ebenfalls durch das Abgas mit hoher Temperatur erwärmt. Daher wird das in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbierte NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a desorbiert. Mit anderen Wort wird gemäß dieser Ausführungsform die Desorption von NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a gemäß der Menge an in dem HC Adsorptionsmittel 63a adsorbierten HC durchgeführt. Es ist zu bemerken, dass das aus dem HC Adsorptionsmittel 63a desorbierte HC das NOx Adsorptionsmittel 62a erreicht, während es auf dem Fluss des Abgases reitet, und das aus dem NOx Adsorptionsmittel 62a desorbierte NOx reduziert.
  • Um die Temperatur des in den Katalysatorumwandler 19 fließenden Abgases zu erhöhen, kann das in den Abgasverteiler 16 fließende Abgas beispielsweise durch Anbringen eines elektrischen Erwärmers auf dem Abgasverteiler 16 erwärmt werden. Wenn der Treibstoff aufgrund der Sekundärtreibstoffeinspritzung in der Verbrennungskammer 4 verbrennt, nimmt jedoch die Temperatur des in den Katalysatorumwandler 19 fließenden Abgases zu. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Sekundärtreibstoffeinspritzung in dem Expansionshub oder dem Abgashub des Motors, früher als die Zuführung des Zeitpunktes der Zuführung der Sekundärtreibstoffeinspritzung durchgeführt, wodurch der Sekundärtreibstoff verbrannt wird, und wodurch somit die Temperatur des in den Katalysatorumwandler 19 fließenden Abgases erhöht wird. Wenn diese Sekundärtreibstoffeinspritzung als eine desorbierende Sekundärtreibstoffeinspritzung bezeichnet wird, so ist die Menge des durch die desorbierende Sekundärtreibstoffeinspritzung eingespritzten Treibstoffes die Menge, welche benötigt wird, um die Temperatur des in den Katalysatorumwandler 19 hineinfließenden Abgases auf eine Temperatur aufrechtzuerhalten, welche für die NOx Desorption des NOx Adsorptionsmittels 62a und die HC Desorption des HC Adsorptionsmittels 63a benötigt wird. Diese Treibstoffmenge wird zuvor erlangt. Der durch die desorbierende Sekundärtreibstoffeinspritzung eingespritzte Treibstoff trägt ebenfalls kaum zur Motorausgabe bei. Es ist zu bemerken, dass die desorbierende Sekundärtreibstoffeinspritzung gestoppt wird, wenn die Zuführung sekundärer Treibstoffeinspritzung durchgeführt wird.
  • 6 zeigt die Routine zum Ausführen der oben beschriebenen Ausführungsform. Diese Routine wird durch Unterbrechung bei jeder voreingestellten Zeit ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 6 wird zuerst in Schritt 90 beurteilt, ob die akkumulierte Laufleistung S, welche in der Routine von 5 berechnet wird, Null ist. In dem Fall, bei welchem S = 0 ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 91 fort, wo der akkumulierte Wert SQ der Ansaugluftmenge gelöscht wird. Im nächsten Schritt 92 wird die desorbierende Sekundärtreibstoffeinspritzung gestoppt. Im nächsten Schritt 93 wird die Zuführung sekundärer Treibstoffeinspritzung durchgeführt. Dann ist der Verarbeitungszyklus beendet. Es werden nämlich in diesem Fall die NOx Desorption des NOx Adsorptionsmittels 62a und die HC Desorption des HC Adsorptionsmittels 63a beendet.
  • Ebenfalls wird gemäß dieser Ausführungsform die Regeneration des Partikelfilters 18 gemäß der Menge an in dem Partikelfilter 18 eingefangener Partikel durchgeführt. Im Speziellen wird die Routine von 5 ausgeführt. Wenn die Regeneration des Partikelfilters 18 vollendet ist, wurden die NOx Desorption des NOx Adsorptionsmittels 62a und die HC Desorption des HC Adsorptionsmittels 63a ebenfalls vollendet. In diesem Fall gibt es kein Bedürfnis, die Temperatur des in den Katalysatorumwandler 19 hineinfließenden Abgases zu erhöhen, um die HC Desorption des HC Adsorptionsmittels 63a durchzuführen. In der Routine von 5 wird andererseits die akkumulierte Laufleistung S bei Vollendung der Regeneration des Partikelfilters 18 auf Null reduziert. Gemäß dieser Ausführungsform wird daher, wenn S = 0 ist, die HC Desorption des HC Adsorptionsmittels 63a durch Erhöhen der Temperatur des in den Katalysatorumwandler 19 hineinfließenden Abgases beendet.
  • In dem Fall, bei welchem S > 0 ist, fährt im Gegensatz dazu die Verarbeitung auf Schritt 94 fort, wo die voreingestellte Menge an Ansaugluft Q zu dem akkumulierten Wert SQ der Ansaugluftmenge addiert wird. Im nächsten Schritt 95 wird beurteilt, ob der akkumulierte Wert SQ höher als der obere Schwellwert UTQ ist. In dem Fall, bei welchem S ≤ UTQ ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 92 fort. Im Speziellen werden in diesem Fall die NOx Desorption und die HC Desorption beendet. Wenn SQ > UTQ ist, fährt andererseits die Verarbeitung mit Schritt 96 fort, bei welchem die NOx Desorption und die HC Desorption begonnen werden.
  • Im Speziellen wird in Schritt 96 die desorbierende Sekundärtreibstoffeinspritzung durchgeführt. Im nächsten Schritt 97 wird die Zuführung der Sekundärtreibstoffeinspritzung beendet. Im nächsten Schritt 98 wird beurteilt, ob eine konstante Zeit vom Beginn der NOx Desorption und der HC Desorption verlaufen ist. Bevor die konstante Zeit verlaufen ist, wird der Verarbeitungszyklus beendet. In dem Fall, bei welchem die konstante Zeit verlaufen ist, fährt im Gegensatz dazu die Verarbeitung auf Schritt 99 fort, wo die akkumulierte Ansaugluftmenge SQ gelöscht wird. Sobald die akkumulierte Ansaugluftmenge SQ gelöscht ist, fährt die Verarbeitung im nächsten Verarbeitungszyklus von Schritt 95 auf Schritt 92 fort, wodurch somit die NOx Desorption und die HC Desorption beendet werden.
  • 7 zeigt eine weitere Ausführungsform. Bezugnehmend auf 7 ist diese Ausführungsform in einem Punkt unterschiedlich von der Ausführungsform des in 1 gezeigten Dieselmotors, und zwar darin, dass ein NOx Konzentrationssensor 49 in der Abgasröhre 20 angeordnet ist, wobei er dem Abgas-Stromabwärtigen Ende 18d des Partikelfilters 18 gegenüberliegt. Dieser NOx Konzentrationssensor 49 erzeugt eine Ausgabespannung proportional zur Konzentration des NOx in dem in die Abgasröhre 20 hineinfließenden Abgases, und diese Ausgabespannung wird über einen entsprechenden AD-Umwandler 51 in den Eingabeanschluss 46 eingegeben.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird die NOx Desorption des NOx Adsorptionsmittels 62a gemäß der Menge an in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbierten NOx durchgeführt. Im Speziellen wird mit der Zunahme der Menge an in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbierten NOx ein Teil des in den Partikelfilter 18 hineinfließenden NOx aus dem Partikelfilter 18 entladen, ohne dass es in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbiert wird. Aus diesem Grund wird, wenn die durch den NOx Konzentrationssensor 49 erfasste NOx Konzentration C einen oberen Schwellwert UTC übersteigt, beurteilt, dass die Menge an in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbierten NOx einen voreingestellten Wert überstiegen hat (beispielsweise 50% der maximalen Menge an in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbierten NOx) und die NOx Desorption wird durchgeführt.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird, wie bei der Ausführungsform von 1, die Sekundärluft mit hoher Temperatur in umgekehrter Richtung dem Partikelfilter 18 zugeführt, um die NOx Desorption des NOx Adsorptionsmittels 62a durchzuführen. Bei dieser Verarbeitung werden daher die Regeneration des Partikelfilters 18 und die HC Desorption des HC Adsorptionsmittels 63a zur selben Zeit durchgeführt. Mit anderen Worten werden bei dieser Ausführungsform die Generation des Partikelfilters 18 und die HC Desorption des HC Adsorptionsmittels 63a gemäß der Menge an in dem NOx Adsorptionsmittel 62a adsorbierten NOx durchgeführt.
  • 8 zeigt die Routine zum Ausführen der oben erwähnten Ausführungsform. Diese Routine wird durch eine Unterbrechung bei Intervallen einer voreingestellten Zeit ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 8 wird zunächst in Schritt 110 beurteilt, ob ein Flag zurückgesetzt ist, wobei das Flag zu setzen ist, wenn die Regeneration, die NOx Desorption und die HC Desorption zu beenden sind, und zurückzusetzen ist, wenn die Regeneration, die NOx Desorption und die HC Desorption tatsächlich beendet sind. In dem Fall, bei welchem das Flag zurückgesetzt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 111 fort, wo beurteilt wird, ob die durch den NOx Konzentrationssensor 49 erfasste Konzentration C höher als der obere Schwellwert UTC ist. In dem Fall, bei welchem C ≤ UTC ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 112 fort, wo beide Schaltventile 25, 26 auf die erste Position gesetzt werden. Im nächsten Schritt 113 wird die Zuführung sekundärer Treibstoffeinspritzung durchgeführt. In den nächsten Schritten 114 und 115 werden die Betriebe der Sekundärluftpumpe 23 und des Brenners 29 beendet. Dann ist der Verarbeitungszyklus beendet. Mit anderen Worten werden in diesem Fall die Regeneration, die NOx Desorption und die HC Desorption beendet.
  • In dem Fall, bei welchem in Schritt 111 C > UTC ist, fährt im Gegensatz dazu die Verarbeitung mit Schritt 116 fort, wo beurteilt wird, ob die Ansaugluftmenge Q kleiner als eine voreingestellte Menge Q1 ist. In dem Fall, bei welchem Q ≥ Q1 ist, d. h. in dem Fall, bei welchem der Motor unter starker Last läuft, fährt die Verarbeitung mit Schritt 112 fort, wo die Regeneration, die NOx Desorption und die HC Desorption beendet werden. Wenn Q < Q1 ist, d. h., wenn der Motor unter einer leichten Last läuft, wird im Gegensatz dazu die Verarbeitung von Schritt 116 auf Schritt 117 fortgeführt, wo die Regeneration, die NOx Desorption und die HC Desorption begonnen werden.
  • Im Speziellen werden in Schritt 117 beide Schaltventile 25, 26 auf die zweite Position gesetzt. Im nächsten Schritt 118 wird die Zuführung sekundärer Treibstoffeinspritzung beendet. In den nächsten Schritten 119 und 120 werden die Sekundärluftpumpe 23 und der Brenner 29 aktiviert. Im nächsten Schritt 121 wird beurteilt, ob eine konstante Zeit nach dem Start der Regeneration, der NOx Desorption und der HC Desorption verlaufen ist. Bevor die konstante Zeit verlaufen ist, wird der Verarbeitungszyklus beendet. Beim Ablauf der konstanten Zeit fährt die Verarbeitung auf Schritt 122 fort, wo das Flag gesetzt wird. Sobald das Flag gesetzt ist, fährt die Verarbeitung im nächsten Verarbeitungszyklus von Schritt 110 auf Schritt 123 fort, um das Flag zurückzusetzen. Nachdem das Flag somit zurückgesetzt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 112 fort. Auf diese Weise werden die Regeneration, die NOx Desorption und die HC Desorption beendet.
  • 9 zeigt den Partikelfilter 18 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 9 ist die Seitenoberfläche der Zellen, welche ein stromabwärts offenes Ende haben 60d, d. h. die abgasstromabwärtsseitige Oberfläche der Zellenwand 60, durch das HC Adsorptionsmittel 63a bedeckt, welches wiederum durch das NOx Adsorptionsmittel 62a bedeckt ist. Mit anderen Worten sind das HC Adsorptionsmittel 63a und das NOx Adsorptionsmittel 62a in dieser Reihenfolge auf der Abgas-Stromabwärtigen Seite der Oberfläche von der Zellenwand 60 geschichtet. In diesem Fall ist ebenfalls das NOx Adsorptionsmittel 62a auf der Abgas-Stromabwärtigen Seite des HC Adsorptionsmittels 62a und der Zellenwand 60 angeordnet, und daher wird verhindert, dass das NOx Adsorptionsmittel 62a durch die Partikel und den HC vergiftet wird. Somit kann die NOx Adsorptionsfähigkeit des NOx Adsorptionsmittels 62a aufrechterhalten werden.
  • 10 zeigt eine weitere Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 10 ist der Abgasverteiler 16 mit dem Katalysatorumwandler 19 verbunden. Die Abgasröhren 17, 22, die Umgehungsröhre 21, die Sekundärluftpumpe 23, die Sekundärlufteinführungsröhre 24, die Schaltventile 25, 26 und die Stellglieder 27, 28 sind nicht bereitgestellt. Ebenfalls ist, wie in 11 gezeigt, das NOx Speicherteil 62 an der Innenwandoberfläche der stromabwärtsendend offenen Zellen 61d aus einem NOx Adsorptionsmittel 62b ausgebildet, und das Giftmaterial-Entfernungsteil 63 an der Innenwandoberfläche der stromaufwärtsendend offenen Zellen 61u ist aus einem SOx Adsorptionsmittel 63b ausgebildet.
  • Das NOx Adsorptionsmittel 62b besteht zumindest aus einem Metall, welches aus einem Alkalimetall ausgewählt ist, wie z. B. Kalium K, Natrium Na, Lithium Li oder Caesium Cs, einem alkalischen Erdmetall, wie z. B. Barium oder Kalzium und einem seltene Erde Metall, wie z. B. Lanthan La oder Yttrium Y, und einem Edelmetall, wie z. B. Platin Pt, Palladium Pd oder Rhodium Rh, welche auf einem Träger, beispielsweise aus Aluminium, getragen werden. Wenn ein Verhältnis der Gesamtmenge an Luft zu der Gesamtmenge an Treibstoff und dem Reduktionsmittel, welche in den Abgasdurchgang, stromaufwärts von einem vorgegebenen Punkt, zugeführt werden, wobei die Verbrennungskammer und der Ansaugdurchgang als ein Luft-/Treibstoffverhältnis des an dem vorgegebenen Punkt fließenden Abgases bezeichnet wird, führt das NOx Adsorptionsmittel 62b eine NOx Adsorptions- und Freisetzfunktion durch, bei welcher es NOx darin adsorbiert, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases mager ist, und das adsorbierte NOx daraus freisetzt, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem einfließenden Abgas niedriger wird.
  • Das oben beschriebene NOx Adsorptionsmittel führt, wenn es in dem Abgasdurchgang des Motors angeordnet ist, tatsächlich die NOx Adsorptions- und Freisetzfunktion durch. Der genaue Mechanismus dieser Adsorption- und Freisetzfunktion ist jedoch noch nicht vollständig klar. Nichtsdestotrotz wird angenommen, dass diese Adsorptions- und Freisetzfunktion durch einen Mechanismus, wie in 12A und 12B gezeigt, durchgeführt wird. Als nächstes wird als ein Beispiel eine Erläuterung über den Mechanismus gegeben, bei welchem Platin Pt und Barium Ba auf dem Träger getragen werden. Ein gleicher Mechanismus kann ebenfalls mit anderen Metallen realisiert werden, wie z. B. einem Edelmetall, einem Alkalimetall, einem Alkalierdmetall oder einem seltene Erde Metall.
  • Im Speziellen nimmt, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases sich auf beträchtlich mager wendet, die Sauerstoffkonzentration in dem einfließenden Abgas beträchtlich zu, und, wie in 12A gezeigt, klebt der Sauerstoff O2 auf der Oberfläche des Platins Pt in der Form von O2 – oder O2 –. Andererseits reagiert NO in dem einfließenden Abgas mit O2 – oder O2– auf der Oberfläche des Platins Pt und wird zu NO2 (2NO + O2 → 2NO2). Dann wird ferner ein Teil von erzeugtem NO2 auf Platin Pt oxidiert, während es in dem Absorptionsmittel absorbiert wird, und mit Bariumoxid BaO zusammengefasst. Dann wird es in dem Absorptionsmittel in der Form von Nitrationen NO3 – verteilt, wie in 12A gezeigt. Auf diese Weise wird NOx in dem Absorptionsmittel absorbiert.
  • Solange wie die Sauerstoffkonzentration in dem einfließenden Abgas hoch verbleibt, wird NO2 auf der Oberfläche aus Platin Pt erzeugt, und solange wie die NOx Absorptionsfähigkeit des Absorptionsmittels ungesättigt verbleibt, wird NO2 in dem Absorptionsmittel absorbiert, wodurch Nitrationen NO3 – erzeugt werden. Wenn die Sauerstoffkonzentration in dem einfließenden Abgas niedriger wird und die Menge an erzeugtem NO2 kleiner wird, fährt im Gegensatz dazu die Reaktion in umgekehrter Richtung fort (NO3 – → NO2), so dass die Nitrationen NO3 – in dem Absorptionsmittel in der Form von NO2 aus dem Absorptionsmittel freigesetzt werden. Im Speziellen verursacht die Reduktion in der Sauerstoffkonzentration des einfließenden Abgases, dass NOx aus dem NOx Absorptionsmittel freigesetzt wird. Wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases sich zur fetten Seite hin wendet, nimmt die Sauerstoffkonzentration des einfließenden Abgases ab. Daher verursacht ein Wenden des Luft-Treibstoffverhältnisses des einfließenden Abgases zur fetten Seite hin, dass NOx aus dem NOx Absorptionsmittel freigesetzt wird.
  • In diesem Fall wird, wenn sich das Luft- Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases auf Fett gewendet hat, ein Reduktionsmittel, wie z. B. HC und CO von einer hohen Konzentration, in dem in das NOx Absorptionsmittel hineinfließenden Abgas enthalten sein. Diese HC und CO werden durch Reaktion mit dem Sauerstoff O2 – oder O2– auf Platin oxidiert. Ebenfalls wird, wenn sich das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases auf Fett gewendet hat, die Sauerstoffkonzentration des einfließenden Abgases extrem abnehmen. Somit wird NO2 aus dem Absorptionsmittel freigesetzt. Dieses NO2 wird durch Reaktion mit HC und CO reduziert, wie in 12B gezeigt. Wenn NO2 auf diese Weise von der Oberfläche aus Platin verschwindet, wird NO2 aus dem Absorptionsmittel zufriedenstellend absorbiert. Wenn das Luft- Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases auf Fett gewendet wird, wird daher NO2 aus dem NO2 Absorptionsmittel innerhalb einer kurzen Zeit freigesetzt.
  • Wie oben beschrieben, wird das mittlere Luft-Treibstoffverhältnis der Luft-Treibstoffmischung, welche in der Verbrennungskammer 4 des Dieselmotors verbrannt wird, normalerweise magerer gehalten als das stöchiometrische Luft-Treibstoffverhältnis. Somit wendet sich das Luft-Treibstoffverhältnis des in das NOx Absorptionsmittel 62b hineinfließenden Abgase bei der Verarbeitung auf mager. Daraus reduzierend wird NOx, welches bei der Verarbeitung aus der Verbrennungskammer 4 entladen wird, in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbiert, und somit daran gehindert, in die Atmosphäre entladen zu werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird die Freisetzung von NOx aus dem NOx Absorptionsmittel 62a gemäß der Menge an NOx durchgeführt, welche in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbiert wird. Im Speziellen wird die Menge an in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbierten NOx beispielsweise basierend auf den Motorbetriebsbedingungen abgeschätzt, und wenn diese abgeschätzte absorbierte NOx Menge höher als ein voreingestellter Wert ist (beispielsweise 50% der maximalen NOx Menge, welche in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbiert wird), wendet sich das Luft-Treibstoffverhältnis des in das NOx Absorptionsmittel 62b hineinfließenden Abgas zeitweilig in Richtung fett. Auf diese Weise wird NOx aus dem NOx Absorptionsmittel 62b freigesetzt, und somit wird die NOx Absorptionsfähigkeit des NOx Absorptionsmittels 62b wieder hergestellt, während zur selben Zeit das freigesetzte NOx reduziert wird. Andererseits, wie oben beschrieben, nimmt mit der Zunahme des akkumulierten Wertes der Motorlast der akkumulierte Wert der aus dem Motor entladenen NOx Menge zu, und daher nimmt die Menge an in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbiertem NOx zu. Angesichts dessen wird der akkumulierte Wert SQ der Motorlast bestimmt, und wenn dieser akkumulierte Wert SQ einen oberen Schwellwert UTQM übersteigt, wird beurteilt, dass die abgeschätzte absorbierte NOx Menge den voreingestellten Wert überstiegen hat.
  • Wenn das Luft-Treibstoffverhältnis der in der Verbrennungskammer 4 verbrannten Luft-Treibstoffmischung auf fett gewendet wird, kann das Luft-Treibstoffverhältnis des in das Absorptionsmittel 62b hineinfließenden Abgases auf fett gewendet werden. Bei dem Dieselmotor wird jedoch das Luft-Treibstoffverhältnis der in der Verbrennungskammer 4 verbrannten Luft-Treibstoffmischung mager gehalten, wie oben beschrieben. Andererseits kann das Luft-Treibstoffverhältnis des in das NOx Absorptionsmittel 62b hineinfließenden Abgases durch die Sekundärtreibstoffeinspritzung gesteuert werden. Gemäß dieser Ausführungsform wird das Luft-Treibstoffverhältnis des in das NOx Absorptionsmittel 62b hineinfließenden Abgases durch die Sekundärtreibstoffeinspritzung auf fett gewendet. Es ist zu bemerken, dass die Sekundärtreibstoffeinspritzung zum Freisetzen von NOx aus dem NOx Absorptionsmittel 62b auf diese Weise als eine NOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung bezeichnet wird.
  • Der Treibstoff und das Motorschmieröl enthalten Schwefel. Daher wird SOx aus der Verbrennungskammer 4 entladen. Dieses SOx wird ebenfalls in dem NOx Absorptionsmittel 62b zusammen mit NOx absorbiert. Der Mechanismus zum Absorbieren von SOx in dem NOx Absorptionsmittel 62b wird als derselbe wie der zum Absorbieren von NOx betrachtet. Im Speziellen wird, wie im Fall des NOx Absorptionsmechanismus, eine Erläuterung mit Bezug auf den Fall gegeben, bei welchem Platin Pt und Barium Ba auf dem Träger getragen werden. Wie oben beschrieben, klebt, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases mager ist, der Sauerstoff O2 auf der Oberfläche aus Platin Pt in der Form von O2 oder O2–, und SO2 in dem einfließenden Abgas wird durch Reaktion mit O2 – oder O2– auf der Oberfläche aus Platin Pt in SO3 umgewandelt. Dann wird das somit erzeugte SO3 ferner auf Platin Pt oxidiert, und wird, während es in dem Absorptionsmittel absorbiert wird und mit Bariumoxid BaO verbunden wird, in dem Absorptionsmittel in der Form von Schwefelionen SO4 2– verteilt. Dann werden die Schwefelionen SO4 2– mit Bariumionen Ba2+ zusammengefasst, um somit das Sulfat BaSO4 zu erzeugen.
  • Dieses Sulfat BaSO4 ist schwer abbaubar. Sogar wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases auf fett gewendet wird, wird beinahe keine SOx aus dem NOx Absorptionsmittel 62b freigesetzt. Mit dem Verlauf der Zeit nimmt daher die Menge an Sulfat BaSO4 in dem NOx Absorptionsmittel 62b zu. Dies reduziert die Menge an NOx, welche mit Verlauf der Zeit in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbiert werden kann.
  • Angesichts dessen ist gemäß dieser Ausführungsform ein SOx Absorptionsmittel 63b stromaufwärts des NOx Absorptionsmittels 62b angeordnet, damit SOx nicht in das NOx Absorptionsmittel 62b fließt. Dieses SOx Absorptionsmittel 63b absorbiert SOx, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases mager ist, und setzt das absorbierte SOx frei, wenn die Temperatur des SOx Absorptionsmittels 63b höher als eine SOx Freisetztemperatur ist, und wenn die Sauerstoffkonzentration in dem einfließenden Abgas niedriger wird. Daraus resultierend wird SOx, welches aus dem Motor entladen wird, welcher unter normalen Bedingungen läuft, in dem SOx Absorptionsmittel 63b absorbiert, so dass nur NOx in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbiert wird.
  • Jedoch hat die SOx Absorptionsfähigkeit des SOx Absorptionsmittels 63b seine Beschränkung. Bevor die SOx Absorptionsfähigkeit des SOx Absorptionsmittels 63b gesättigt ist, wird daher erfordert, dass SOx aus dem SOx Absorptionsmittel 63b freigesetzt wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Menge an in dem SOx Absorptionsmittel 63b absorbierten SOx bestimmt, und wenn diese SOx Menge einen voreingestellten Wert übersteigt (beispielsweise 50% der maximalen SOx Menge, welche in dem SOx Absorptionsmittel 63b absorbiert wird), wird die Temperatur des SOx Absorptionsmittels 63b zeitweilig jenseits der SOx Freisetztemperatur erhöht. Zur selben Zeit wird das Luft-Treibstoffverhältnis des in das SOx Absorptionsmittel 63b hineinfließenden Abgases zeitweilig auf fett gewendet, wodurch SOx aus dem SOx Absorptionsmittel 63b freigesetzt wird, wodurch die SOx Absorptionsfähigkeit des SOx Absorptionsmittels 63b wiederhergestellt wird.
  • Wie oben beschrieben kann die Sekundärtreibstoffeinspritzung die Temperatur des Abgases erhöhen und das Luft-Treibstoffverhältnis anreichern. Gemäß dieser Ausführungsform wird daher die Sekundärtreibstoffeinspritzung durchgeführt, wenn SOx aus dem SOx Absorptionsmittel 63b freizusetzen ist. Auf diese Weise wird die Temperatur des SOx Absorptionsmittels 63b zeitweilig jenseits der SOx Freisetztemperatur erhöht, während zur selben Zeit das Luft-Treibstoffverhältnis des in das SOx Absorptionsmittel 63b hineinfließenden Abgases angereichert wird. Die Sekundärtreibstoffeinspritzung zum Freisetzen von SOx aus dem SOx Absorptionsmittel 63b auf diese Weise wird als eine SOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung bezeichnet.
  • Um die Freisetzung des absorbierten SOx zu erleichtern, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem einfließenden Abgas niedriger wird, wird von dem SOx Absorptionsmittel 63b erfordert, dass SOx in dem Absorptionsmittel entweder in der Form von Sulfationen SO4 2– oder in einem solchen Zustand vorliegt, dass das Sulfat BaSO4, wenn irgendeines erzeugt ist, nicht stabil ist. Das SOx Absorptionsmittel 63b, welches dies möglich macht, enthält zumindest ein Metall, welches aus einem Übergangsmetall, wie z. B. Eisen Fe, Mangan Mn, Nickel Ni oder Zinn Sn, und Lithium Li ausgewählt ist, welches auf einem Träger aus beispielsweise Aluminium getragen wird.
  • Mit diesem SOx Absorptionsmittel 63b wird, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des in das SOx Absorptionsmittel 63b hineinfließenden Abgas mager ist, das in dem Abgas enthaltene SO2 auf der Oberfläche des Absorptionsmittels oxidiert, während es auf dem Absorptionsmittel in der Form von Sulfationen SO4 2– absorbiert wird, und wird in dem Absorptionsmittel verteilt. In diesem Fall wird, wenn Platin Pt auf dem Träger des SOx Absorptionsmittels 63b getragen wird, SO2 einfacher auf Platin Pt in der Form von SO3 2– angeklebt, so dass SO2 einfach in dem Absorptionsmittel in der Form von Sulfationen SO4 2– absorbiert wird. Somit wird zur Begünstigung der Absorption von SO2 Platin Pt vorzugsweise auf dem Träger des SOx Absorptionsmittels 63b getragen.
  • In dem Fall, bei welchem das Luft-Treibstoffverhältnis des in das SOx Absorptionsmittel 63b hineinfließenden Abgases auf fett gewendet wird, um SOx aus dem SOx Absorptionsmittel 63b freizusetzen, ist das Luft-Treibstoffverhältnis des in das NOx Absorptionsmittel 62b hineinfließenden Abgases ebenfalls fett. Bei dieser Verarbeitung passiert SOx daher durch das NOx Absorptionsmittel 62b, ohne darin absorbiert zu werden. Dann fließt dieses SOx durch die stromabwärtsendend offenen Zellen 61d und fließt aus dem Katalysatorumwandler 19 heraus.
  • Es ist eine Abgasreinigungsvorrichtung bekannt, bei welcher ein NOx Absorptionsmittel, welches sich beispielsweise auf einem Honigwabenträger befindet, in dem Motorabgasdurchgang angeordnet ist, und ein SOx Absorptionsmittel in dem Abgasdurchgang stromaufwärts des NOx Absorptionsmittels angeordnet ist. In diesem Fall fließt das aus dem SOx Absorptionsmittel freigesetzte SOx, wie in 13b gezeigt, in Zellen 60', welche durch eine Zellenwand 61' begrenzt sind, und kann dann mit dem NOx Absorptionsmittel 62b' in Kontakt treten. Ebenfalls ist bei dieser Abgasreinigungsvorrichtung, wenn SOx aus dem SOx Absorptionsmittel freigesetzt wird, das Luft- Treibstoffverhältnis des in das NOx Absorptionsmittel fließenden Abgases fett. Daher wird angenommen, dass das SOx, sogar wenn es mit dem NOx Absorptionsmittel 62b in Kontakt tritt, es unmittelbar verlässt. Das heißt, dass angenommen wird, dass das SOx in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbiert wird. Solange Sauerstoff auf der Oberfläche des NOx Absorptionsmittels verbleibt, sobald unmittelbar danach das Luft-Treibstoffverhältnis des in das NOx Absorptionsmittel fließenden Abgases sich auf fett wendet, wird hingegen SOx in dem NOx Absorptionsmittel 62b' absorbiert, sogar wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases fett ist.
  • Gemäß dieser Ausführungsform fließt im Gegensatz dazu, wie in 13A gezeigt, das Abgas EG durch die Zellenwand 60 in die stromabwärtsendend offenen Zellen 61d. Zusätzlich fließt das Abgas EG durch die gesamte Peripherie der inneren Wandoberfläche der stromabwärtsendend offenen Zellen 61d. Daraus resultierend wird das SOx, welches in die stromabwärtsendend offenen Zellen 61d fließt, kaum mit dem NOx Absorptionsmittel 62b in Kontakt gebracht, so dass die Menge an SOx, welches in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbiert wird, reduziert wird.
  • Um die Regeneration des Partikelfilters 18 durchzuführen, bedarf es, dass die Temperatur des Partikelfilters 18 erhöht wird, wie zuvor beschrieben. Wenn jedoch der SOx Freisetzbetrieb des SOx Absorptionsmittels 63b vollendet ist, ist die Temperatur des Partikelfilters 18 ausreichend hoch, um die Regeneration zu beginnen. Gemäß dieser Ausführungsform wird daher die Regeneration des Partikelfilters 18 durchgeführt, sobald die SOx Freisetzung des SOx Absorptionsmittels 63b vollendet ist. Im Speziellen wird das Luft-Treibstoffverhältnis des in den Partikelfilter 18 hineinfließenden Abgases von fett auf mager gewendet. Daraus resultierend kann die Sekundärtreibstoffeinspritzung zum Erhöhen der Temperatur des Partikelfilters 18 beseitigt werden. Ebenfalls kann die für die Regeneration des Partikelfilters 18 erforderliche Zeit verkürzt werden.
  • Durch Zuführen einer kleinen Menge an Reduktionsmittel, wie z. B. Treibstoff, an den Partikelfilter 18 während der Regeneration des Partikelfilters 18, werden die in dem Partikelfilter 18 eingefangenen Partikel schnell verbrannt. Aus diesem Grund wird dem Partikelfilter 18 eine kleine Menge an Treibstoff durch die Sekundärtreibstoffeinspritzung während der Regeneration des Partikelfilters 18 zugeführt. Diese Sekundärtreibstoffeinspritzung wird als eine regenerierende Sekundärtreibstoffeinspritzung bezeichnet.
  • Auf diese Weise wird die Regeneration des Partikelfilters 18 jedes Mal dann durchgeführt, wenn die SOx Freisetzung des SOx Absorptionsmittels 63b vollendet ist. Die SOx Freisetzung des SOx Absorptionsmittels 63b wird gemäß der Menge an in dem SOx Absorptionsmittel 63b absorbierten SOx durchgeführt. Daher wird gemäß dieser Ausführungsform die Regeneration des Partikelfilters 18 gemäß der Menge an in dem SOx Absorptionsmittel 63b absorbierten SOx ausgeführt. Andererseits wird während der SOx Freisetzung des SOx Absorptionsmittels 63b das Luft-Treibstoffverhältnis des in das NOx Absorptionsmittel 62b hineinfließenden Abgases fett gemacht. Somit wird die NOx Freisetzung ebenfalls durchgeführt. Gemäß dieser Ausführungsform wird daher die NOx Freisetzung des NOx Absorptionsmittels 62b gemäß der Menge an in dem SOx Absorptionsmittel 63b absorbierten SOx ausgeführt.
  • Wenn die NOx Freisetzung des NOx Absorptionsmittels 62b durchgeführt wird, ist das Luft-Treibstoffverhältnis des in das SOx Absorptionsmittel 63b hineinfließenden Abgases fett. In dem Fall, bei welchem die Temperatur des SOx Absorptionsmittels 63b bei der Verarbeitung höher als die SOx Freisetztemperatur ist, wird daher das SOx aus dem SOx Absorptionsmittel 63b freigesetzt. Wenn jedoch das SOx in das NOx Absorptionsmittel 62b fließt, unterliegt das SOx ungewünschter Weise, dass es in dem NOx Absorptionsmittel 62b absorbiert wird. Gemäß dieser Ausführungsform werden daher der Treibstoffeinspritzzeitpunkt und die Treibstoffeinspritzmenge für die NOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung auf eine solche Weise bestimmt, dass SOx nicht aus dem SOx Absorptionsmittel 63b freigesetzt werden kann, d. h. auf eine solche Weise, dass die Temperatur des SOx Absorptionsmittels 63b nicht die SOx Freisetztemperatur während des NOx Freisetzbetriebes übersteigen mag.
  • 14A und 14B zeigen die Routine zum Ausführen der oben beschriebenen Ausführungsform. Diese Routine wird durch eine Unterbrechung bei jeder voreingestellten Zeit ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 14A und 14B wird zunächst in Schritt 130 beurteilt, ob ein Regerationsflag gesetzt ist, welches gesetzt wird, wenn die Regeneration des Partikelfilters 18 durchzuführen ist, und andererseits zurückgesetzt ist. In dem Fall, bei welchem das Regenerationsflag zurückgesetzt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 131 fort, wo beurteilt wird, ob ein SOx Flag gesetzt ist, welches gesetzt ist, wenn die SOx Freisetzung aus dem SOx Absorptionsmittel 63b durchzuführen ist, und andererseits zurückgesetzt ist. In dem Fall, bei welchem das SOx Flag zurückgesetzt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 132 fort, wo die Laufleistung ds von der vorherigen Unterbrechung zur derzeitigen Unterbrechung berechnet wird. Diese Laufleistung ds wird zu der akkumulierten Laufleistung S addiert. Im nächsten Schritt 133 wird beurteilt, ob die akkumulierte Laufleistung S größer als der obere Schwellwert UTSS ist. In dem Fall, bei welchem S ≤ UTSS ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 134 fort, wo beurteilt wird, ob ein NOx Flag gesetzt ist, welches gesetzt ist, wenn die NOx Freisetzung aus dem NOx Absorptionsmittel 62b durchzuführen ist, und andererseits zurückgesetzt ist. In dem Fall, bei welchem das NOx Flag zurückgesetzt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 135 fort, wo die vorliegende Ansaugluftmenge Q zu dem akkumulierten Wert SQ der Ansaugluftmenge addiert wird. Im nächsten Schritt 136 wird beurteilt, ob der akkumulierte Wert SQ größer als der obere Schwellwert UTQN ist. In dem Fall, bei welchem S ≤ UTQN ist, ist der Verarbeitungszyklus beendet. Mit anderen Worten werden in diesem Fall die NOx Freisetzung und die SOx Freisetzung beendet.
  • In dem Fall, bei welchem S größer UTQN ist, fährt andererseits die Verarbeitung mit Schritt 137 fort, wo das NOx Flag gesetzt wird. Im nächsten Schritt 138 wird die NOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung begonnen. Mit anderen Worten wird die NOx Freisetzung aus dem NOx Absorptionsmittel 62b begonnen.
  • Wenn das NOx Flag gesetzt ist, fährt die Verarbeitung von Schritt 134 auf Schritt 139 fort, wo beurteilt wird, ob eine konstante Zeit vom Beginn des NOx Freisetzbetriebes verstrichen ist. Nach dem Verstreichen der konstanten Zeit fährt die Verarbeitung mit Schritt 140 fort, wo das NOx Flag zurückgesetzt wird. Im nächsten Schritt 141 wird die NOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung beendet. Mit anderen Worten wird die NOx Freisetzung des NOx Absorptionsmittels 62b beendet. Im nächsten Schritt 142 wird der akkumulierte Wert der Ansaugluftmenge SQ gelöscht.
  • In dem Fall, bei welchem in Schritt 133 S > UTSS ist, fährt andererseits die Verarbeitung mit Schritt 143 fort, wo das SOx Flag gesetzt wird. Im nächsten Schritt 144 wird die SOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung begonnen.
  • Wenn das SOx Flag gesetzt ist, fährt die Verarbeitung von Schritt 131 auf Schritt 145 fort, wo beurteilt wird, ob eine konstante Zeit vom Beginn des SOx Freisetzbetriebes verlaufen ist. In dem Fall, bei welchem die konstante Zeit verlaufen ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 146 fort, wo das SOx Flag zurückgesetzt wird. Im nächsten Schritt 147 wird die SOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung beendet. Mit anderen Worten wird die SOx Freisetzung aus dem SOx Absorptionsmittel 63b beendet. Im nächsten Schritt 148 wird das Regenerationsflag gesetzt, und im nächsten Schritt 149 wird die regenerierende Sekundärtreibstoffeinspritzung begonnen. Mit anderen Worten wird die Regeneration des Partikelfilters 18 begonnen.
  • Wenn das Regenerationsflag gesetzt ist, fährt die Verarbeitung von Schritt 130 auf Schritt 150 fort, wo beurteilt wird, ob eine konstante Zeit vom Beginn der Regeneration des Partikelfilters verlaufen ist. In dem Fall, bei welchem die konstante Zeit verlaufen ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 151 fort, wo das Regenerationsflag zurückgesetzt wird. In Schritt 152 wird die regenerierende Sekundärtreibstoffeinspritzung beendet. Mit anderen Worten wird die SOx Freisetzung aus dem SOx Absorptionsmittel 63b beendet. Im nächsten Schritt 153 wird die akkumulierte Laufleitung S gelöscht. Im nächsten Schritt 154 wird der akkumulierte Wert der Ansaugluftmenge SQ gelöscht.
  • Eine weitere Ausführungsform ist in 15 gezeigt.
  • Bezugnehmend auf 15 ist der Dieselmotor gemäß dieser Ausführungsform in dem Punkt von einem Aufbau der Ausführungsform des Dieselmotors von 10 unterschiedlich, als dass ein Drucksensor 59 in dem Motorabgasdurchgang angeordnet ist. Dieser Drucksensor 54 erzeugt eine Ausgabespannung proportional zu der Druckdifferenz zwischen der Abgas-Stromaufwärtigen Seite und der Abgas-Stromabwärtigen Seite eines Katalysatorumwandlers 19. Diese Ausgabespannung wird über einen entsprechenden AD-Umwandler 51 in einen Eingabeanschluss 46 einer elektronischen Steuereinheit 40 eingegeben.
  • Mit der Zunahme der Menge an in dem Partikelfilter 18 eingefangenen Partikeln nimmt die Druckdifferenz PD zwischen der Abgas-Stromaufwärtigen Seite und der Abgas-Stromabwärtigen Seite des Katalysatorumwandlers 19 zu. Angesichts dessen wird gemäß dieser Ausführungsform, wenn diese Druckdifferenz größer als ein oberer Schwellwert UTP ist, beurteilt, dass eine abgeschätzte Menge an eingefangenen Partikeln einen voreingestellten Wert überstiegen hat (beispielsweise 50% der maximalen im Partikelfilter 18 eingefangenen Menge), und die Regeneration des Partikelfilters 18 wird durchgeführt.
  • Wie oben beschrieben, wird die Regeneration des Partikelfilters 18 vorzugsweise unmittelbar nach Vollendung des SOx Freisetzbetriebes des SOx Absorptionsmittels 63b durchgeführt. Gemäß dieser Ausführungsform wird daher, wenn die Druckdifferenz PD einen oberen Schwellwert UTP überstiegen hat, die SOx Freisetzung aus dem SOx Absorptionsmittel 63b zuallererst durchgeführt, gefolgt durch die Regeneration des Partikelfilters 18. Somit werden bei dieser Ausführungsform die SOx Freisetzung aus dem SOx Absorptionsmittel 63b und die NOx Freisetzung aus dem NOx Absorptionsmittel 62b gemäß der Menge an in dem Partikelfilter 18 eingefangenen Partikeln durchgeführt.
  • 16A und 16B zeigen die Routine zum Ausführen der oben beschriebenen Ausführungsform. Diese Routine wird durch eine Unterbrechung bei jeder voreingestellten Zeit ausgeführt.
  • Bezugnehmend auf 16A und 16B wird zunächst in Schritt 230 beurteilt, ob ein Regenerationsflag gesetzt ist, welches gesetzt ist, wenn die Regeneration des Partikelfilters 18 durchzuführen ist, und andererseits zurückgesetzt ist. In dem Fall, bei welchem das Regenerationsflag zurückgesetzt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 231 fort, wo beurteilt wird, ob ein SOx Flag gesetzt ist, welches gesetzt ist, wenn die SOx Freisetzung aus dem SOx Absorptionsmittel 63b durchzuführen ist, und andererseits zurückgesetzt ist. In dem Fall, bei welchem das SOx Flag zurückgesetzt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 232 fort, wo beurteilt wird, ob die Druckdifferenz PD zwischen der Abgas-Stromaufwärtigen Seite und der Abgas-Stromabwärtigen Seite des Katalysatorumwandlers 19 größer als der obere Schwellwert UTP ist. In dem Fall, bei welchem
    PD ≤ UTP ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 234 fort, wo beurteilt wird, ob ein NOx Flag gesetzt ist, welches gesetzt ist, wenn NOx aus dem NOx Absorptionsmittel 62b freizusetzen ist, und andererseits zurückgesetzt ist. In dem Fall, bei welchem das NOx Flag zurückgesetzt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt 235 fort, wo die voreingestellte Ansaugluftmenge Q zur akkumulierten Ansaugluftmenge SQ addiert wird. Im nächsten Schritt 236 wird beurteilt, ob der akkumulierte Wert SQ größer als der obere Schwellwert UTQN ist. In dem Fall, bei welchem
    S ≤ UTQN ist, ist der Verarbeitungszyklus beendet. Mit anderen Worten werden in diesem Fall die NOx Freisetzung und die SOx Freisetzung beendet.
  • In dem Fall, bei welchem S > UTQN ist, fährt andererseits die Verarbeitung mit Schritt 237 fort, wo das NOx Flag gesetzt wird. Im nächsten Schritt 238 wird die NOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung begonnen. Mit anderen Worten wird die NOx Freisetzung aus dem NOx Absorptionsmittel 62b begonnen.
  • In dem Fall, bei welchem das NOx Flag gesetzt ist, fährt die Verarbeitung von Schritt 234 auf Schritt 239 fort, wo beurteilt wird, ob eine konstante Zeit vom Beginn des NOx Freisetzbetriebes verlaufen ist. In dem Fall, bei welchem die konstante Zeit verlaufen ist, fährt die Verarbeitung auf Schritt 240 fort, wo das NOx Flag zurückgesetzt wird. Im nächsten Schritt 241 wird die NOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung beendet. Mit anderen Worten wird der NOx Freisetzbetrieb des NOx Absorptionsmittels 62b beendet. Im nächsten Schritt 242 wird die akkumulierte Ansaugluftmenge SQ gelöscht.
  • In dem Fall, bei welchem im Schritt 232 PD > UTP ist, fährt andererseits die Verarbeitung mit Schritt 243 fort, bei welchem das SOx Flag gesetzt wird. In Schritt 244 wird die SOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung begonnen.
  • In dem Fall, bei welchem das SOx Flag gesetzt ist, fährt die Verarbeitung von Schritt 231 auf Schritt 245 fort, wo beurteilt wird, ob eine konstante Zeit nach dem Beginn des SOx Freisetzbetriebes verlaufen ist. In dem Fall, bei welchem die konstante Zeit verlaufen ist, fährt die Verarbeitung auf Schritt 246 fort, wo das SOx Flag zurückgesetzt wird. Im nächsten Schritt 247 wird die SOx freisetzende Sekundärtreibstoffeinspritzung beendet. Mit anderen Worten wird der SOx Freisetzbetrieb für das SOx Absorptionsmittel 63b beendet. Im nächsten Schritt 248 wird das Regenerationsflag gesetzt, und im nächsten Schritt 249 wird die regenerierende Sekundärtreibstoffeinspritzung begonnen. Mit anderen Worten wird die Regeneration des Partikelfilters 18 begonnen.
  • Wenn das Regenerationsflag gesetzt ist, fährt die Verarbeitung von Schritt 230 auf Schritt 250 fort, wo beurteilt wird, ob eine konstante Zeit vom Beginn der Regeneration des Partikelfilters 18 an verlaufen ist. In dem Fall, bei welchem die konstante Zeit verlaufen ist, fährt die Verarbeitung auf Schritt 251 fort, wo das Regenerationsflag zurückgesetzt wird. Im nächsten Schritt 252 wird die regenerierende Sekundärtreibstoffeinspritzung beendet. Mit anderen Worten wird die SOx Freisetzung aus dem SOx Absorptionsmittel 63b beendet. Im nächsten Schritt 253 wird die akkumulierte Laufleistung S gelöscht. Im nächsten Schritt 254 wird die akkumulierte Ansaugluftmenge SQ gelöscht.
  • Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das Reduktionsmittel durch die Sekundärtreibstoffeinspritzung von den Treibstoffeinspritzern 9 dem Partikelfilter 18, dem NOx Speicherteil 62 und dem Giftmaterial-Entfernungsteil 63 zugeführt. Als Alternative kann ein Reduktionsmitteleinspritzer im Abgasverteiler 16 bereitgestellt werden, um das Reduktionsmittel von diesem Reduktionsmitteleinspritzventil einzuspritzen. In diesem Fall können Kohlenwasserstoff, wie z. B. Benzin, Isooktan, Hexan, Heptan, leichtflüssiges Öl oder Kerosin, Kohlenwasserstoff, wie z. B. Butan oder Propan, welches in flüssiger Form gespeichert werden kann, oder Wasserstoff als ein Reduktionsmittel verwendet werden. Angesichts dessen beseitigt eine Anordnung zum Einspritzen von einem Reduktionsmitteleinspritzer desselben Treibstoffes wie für den Motor, und zwar eingespritzt von den Treibstoffeinspritzern 9, den Bedarf eines zusätzlichen Reduktionsmitteltanks.
    • 9
    Treibstoffeinspritzer
    16
    Abgasverteiler
    18
    Partikelfilter
    60
    Zellenwand
    61u
    stromaufwärtsendend offene Zelle
    61d
    stromabwärtsendend offene Zelle
    62a
    NOx Absorptionsmittel
    62b
    NOx Absorptionsmittel
    63a
    HC Absorptionsmittel
    63b
    SOx Absorptionsmittel

Claims (29)

  1. Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, welcher einen Abgasdurchgang hat, mit: einem Filter (18), welcher in dem Abgasdurchgang zum Einfangen der Partikel in dem einfließenden Abgas angeordnet ist; einem NOx Speicherteil (62a, 62b), welches in dem Abgasdurchgang stromabwärts des Filters (18) zum zeitweiligen Speichern von NOx in dem einfließenden Abgas darin angeordnet ist; einem Abschätzungsmittel zum Abschätzen einer Menge der Partikel, welche in dem Filter (18) eingefangen sind, oder einer Menge an NOx, welche in dem NOx Speicherteil (62a, 62b) gespeichert ist; und einem Regenerations-/Freisetzmittel zum gleichzeitigen Regenerieren des Filters (18) und Freisetzen des akkumulierten NOx aus dem NOx Speicherteil (62a, 62b), wenn die abgeschätzte eingefangene Partikelmenge höher als eine voreingestellte Partikelmenge ist oder wenn die abgeschätzte akkumulierte NOx Menge höher als eine voreingestellte NOx Menge ist.
  2. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das NOx Speicherteil (62a, 62b) ein NOx Adsorptionsmittel (62a) zum Adsorbieren von NOx in dem einfließenden Abgas darin enthält.
  3. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner enthaltend ein NOx Desorptionsmittel zum Desorbieren von NOx, welches in dem NOx Adsorptionsmittel (62a) adsorbiert ist, davon, und zwar durch Erwärmen des NOx Adsorptionsmittels (62a).
  4. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher das NOx Desorptionsmittel ein Mittel zum Zuführen einer Sekundärluft an das NOx Adsorptionsmittel (62a), wenn NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel (62a) zu desorbieren ist, und ein Mittel zum Erwärmen der Sekundärluft enthält, wobei das NOx Adsorptionsmittel (62a) erwärmt wird, indem bewirkt wird, dass die erwärmte Sekundärluft durch das NOx Adsorptionsmittel (62a) fließt.
  5. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Sekundärluft dem Filter (18) auf eine solche Weise zugeführt wird, dass die Sekundärluft von dem Abgas-Stromabwärtigen Ende zum Abgas-Stromaufwärtigen Ende des Filters fließt, und aus dem NOx Adsorptionsmittel (62a) desorbiertes NOx durch Reagieren mit den in dem Filter (18) eingefangenen Partikeln reduziert wird.
  6. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher das NOx Desorptionsmittel ein Mittel enthält, welches es verhindert, dass das aus dem Motor entladene Abgas in den Filter (18) fließt, wenn das NOx Desorptionsmittel NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel (62a) desorbiert, und das NOx Desorptionsmittel NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel (62a) desorbiert, wenn die Motorlast niedriger als eine voreingestellte Last ist.
  7. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner enthaltend ein Reduktionsmittel-Zuführmittel zum Zuführen eines Reduktionsmittels an das NOx Adsorptionsmittel (62a), wenn NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel (62a) desorbiert wird, wobei NOx durch das Reduktionsmittel reduziert wird.
  8. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher das Reduktionsmittel-Zuführmittel ein HC-Adsorptionsmittel (63a) enthält, welches an der Seitenoberfläche des Filters (18) stromaufwärts des NOx Adsorptionsmittels (62a), mit Bezug auf den Abgasfluss, angeordnet ist, und der in dem HC-Absorptionsmittel (63a) adsorbierte Kohlenwasserstoff daraus desorbiert wird, um dem NOx Adsorptionsmittel (62a) zugeführt zu werden, wenn NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel (62a) desorbiert wird.
  9. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher das Reduktionsmittel-Zuführmittel einen Treibstoffeinspritzer zum Einspritzen von Treibstoff direkt in einen Zylinder enthält, und Kohlenwasserstoff dem HC-Adsorptionsmittel (63a) durch Einspritzen eines Sekundärtreibstoffes von dem Treibstoffeinspritzer zugeführt wird, wenn der Motor im Expansionshub oder im Abgashub ist.
  10. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner enthaltend ein Mittel zum Erhöhen der Temperatur des in das NOx Adsorptionsmittel (62a) fließenden Abgases, wenn NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel (62a) desorbiert wird, wobei das NOx Adsorptionsmittel (62a) erwärmt wird, indem bewirkt wird, dass das Abgas durch das NOx Adsorptionsmittel (62a) fließt.
  11. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das NOx Adsorptionsmittel (62a) aus mindestens einem Metall zusammengesetzt ist, welches ausgewählt ist aus: einem Edelmetall, welches Palladium, Platin und Rhodium enthält; einem Übergangsmetall, welches Kupfer und Eisen enthält; und Lithium.
  12. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das NOx Speicherteil (62a, 62b) ein NOx Adsorptionsmittel (62b) enthält, zum Adsorbieren von NOx darin, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases mager ist, und zum Freisetzen und Reduzieren des absorbierten NOx, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem einfließenden Abgas niedriger wird.
  13. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 12, ferner enthaltend ein NOx Freisetzmittel zum Freisetzen von NOx aus dem NOx Adsorptionsmittel (62b), indem zeitweilig das Luft-Treibstoffverhältnis des in das NOx Adsorptionsmittel (62b) fließenden Abgases fett gemacht wird.
  14. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 13, ferner enthaltend ein SOx Absorptionsmittel (63b), welches an der Seitenoberfläche des Filters (18) stromaufwärts des NOx Adsorptionsmittels (62a), mit Bezug auf den Abgasfluss, angeordnet ist, wobei das SOx Absorptionsmittel (63b) das Sox in dem einfließenden Abgas darin absorbiert, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases mager ist, und das absorbierte SOx daraus freisetzt, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem einfließenden Abgas niedriger wird, solange die Temperatur des SOx Absorptionsmittels (63b) höher als eine SOx Freisetztemperatur ist, wobei verhindert wird, dass die Temperatur des SOx Absorptionsmittels (63b) höher wird als die SOx Freisetztemperatur, wenn NOx aus dem NOx Absorptionsmittel (62b) freigesetzt wird.
  15. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher das NOx Freisetzmittel einen Treibstoffeinspritzer zum direkten Einspritzen von Treibstoff in einen Zylinder enthält, und das Luft-Treibstoffverhältnis des in das NOx Absorptionsmittel (62b) fließenden Abgases fett gemacht wird, indem ein Sekundärtreibstoff von dem Treibstoffeinspritzer eingespritzt wird, wenn der Motor im Expansionshub oder im Abgashub ist.
  16. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher das NOx Absorptionsmittel (62b) enthält: mindestens ein Metall, welches ausgewählt ist aus einem Alkalimetall, welches Kalium, Natrium, Lithium und Caesium enthält, aus einem Alkali-Erdmetall, welches Barium und Calcium enthält, und aus einem seltenen Erdmetall, welches Lanthan und Yttrium enthält; und aus einem Edelmetall, welches Palladium, Platin und Rhodium enthält.
  17. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner enthaltend ein Giftmaterial-Entfernungsmittel, welches an der Seitenoberfläche des Filters (18) stromaufwärts des NOx Speicherteils (62a, 62b), mit Bezug auf den Abgasfluss, angeordnet ist, um zu verhindern, dass ein Giftmaterial das NOx Speicherteil (62a, 62b) erreicht.
  18. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 17, bei welcher das Giftmaterial-Entfernungsmittel ein HC-Adsorptionsmittel (63a) zum Adsorbieren von Kohlenwasserstoff in dem einfließenden Abgas darin enthält.
  19. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 18, bei welcher das gespeicherte NOx aus dem NOx Speicherteil (62a, 62b) freigesetzt wird, und bewirkt wird, mit Kohlenwasserstoff zu reagieren, wenn der Kohlenwasserstoff aus dem HC-Adsorptionsmittel desorbiert wird.
  20. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 18, bei welcher das HC-Adsorptionsmittel (63a) mindestens ein Metall enthält, welches ausgewählt ist aus einem Edelmetall, welches Platin und Palladium enthält, und aus einem Übergangsmetall, welches Kupfer und Eisen enthält, welche auf einem Träger getragen werden, welcher Zeolith enthält.
  21. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 19, bei welcher das Giftmaterial-Entfernungsteil ein SOx Absorptionsmittel (63b) enthält, wobei das SOx Absorptionsmittel (63b) das SOx in dem einfließenden Abgas darin absorbiert, wenn das Luft-Treibstoffverhältnis des einfließenden Abgases mager ist, und das absorbierte SOx daraus desorbiert, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem einfließenden Abgas niedriger wird, solange die Temperatur des SOx Absorptionsmittels (63b) höher als eine SOx Freisetztemperatur ist.
  22. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 21, bei welcher der Filter (18) unmittelbar regeneriert wird, nachdem SOx aus dem SOx Absorptionsmittel (63b) freigesetzt ist.
  23. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 21, bei welcher die Temperatur des SOx Absorptionsmittels (63b) durch Erhöhen der Temperatur des in das SOx Absorptionsmittel (63b) fließenden Abgases erhöht wird, wenn SOx aus dem SOx Absorptionsmittel (63b) freigesetzt ist.
  24. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 23, ferner enthaltend einen Treibstoffeinspritzer zum direkten Einspritzen von Treibstoff in einen Zylinder, wobei die Temperatur des in das SOx Absorptionsmittel (63b) fließenden Abgases erhöht wird, indem ein Sekundärtreibstoff von dem Treibstoffeinspritzer eingespritzt wird, und der Sekundärtreibstoff verbrannt wird, wenn der Motor im Expansionshub oder im Abgashub ist.
  25. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 23, bei welcher das SOx Absorptionsmittel (63b) mindestens ein Metall enthält, welches ausgewählt ist aus: einem Übergangsmetall, welches Eisen, Mangan, Nickel und Zinn enthält; und aus Lithium.
  26. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 19, ferner enthaltend ein Mittel zum Abschätzen der Menge des in dem Giftmaterial-Entfernungsteil gespeicherten Giftmaterials, und ein Mittel zum Freisetzen des Giftmaterials aus dem Giftmaterial-Entfernungsteil, wenn die abgeschätzte Menge des Giftmaterials höher als eine voreingestellte Giftmaterialmenge ist.
  27. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 19, bei welcher die NOx Freisetzung aus dem NOx Speicherteil (62a, 62b), die Freisetzung des Giftmaterials aus dem Giftmaterial-Entfernungsteil und die Regeneration des Filters zur selben Zeit durchgeführt werden.
  28. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner enthaltend ein Filterregenerationsmittel zum Verbrennen der Partikel durch Erwärmen des Filters (18), während der Filter (18) in eine oxidierende Atmosphäre gesetzt wird, um den Filter (18) zu regenerieren.
  29. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Filter (18) eine Vielzahl von Zellen enthält, welche durch eine poröse Zellenwand begrenzt sind, welche sich im wesentlichen parallel zu einer Achse des Abgasdurchganges erstreckt, wobei die Zellen stromaufwärtsendend offene Zellen, wobei Abgas-Stromaufwärtige Enden davon geöffnet sind, und Abgas-Stromabwärtige Enden davon geschlossen sind, und stromabwärtsendend offene Zellen enthalten, wobei Abgas-Stromaufwärtige Enden davon geschlossen sind, und Abgas-Stromabwärtige Enden davon geöffnet sind, wobei die stromaufwärtsendend offenen Zellen und die stromabwärtsendend offenen Zellen wiederholt abwechselnd angeordnet sind, und wobei das NOx Speicherteil (62a, 62b) nur an Innenwandoberflächen der stromabwärtsendend offenen Zellen angeordnet ist.
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