JP2009540189A

JP2009540189A - 改良型のハイブリッドｎｏｘ防止用システム

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Publication number: JP2009540189A
Application number: JP2009513786A
Authority: JP
Inventors: ヤン，ジーヤン
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2006-06-06
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2009-11-19
Also published as: WO2007141638A2; US7562522B2; US20070277507A1; EP2024063A2; WO2007141638A3

Abstract

排気後処理システムであって、リーンＮＯ_Ｘトラップ（13）とアンモニア−ＳＣＲ触媒（16）と、これらの間に付加触媒（14）を含む。リーンＮＯ_Ｘトラップ（13）は再生中にリーン排気からＮＯ_Ｘを吸収し、アンモニアを生成する。アンモニア−ＳＣＲ触媒（16）はこのアンモニアのほとんどを触媒的に吸収し、続いてＮＯ_Ｘを還元するためにこのアンモニアを用いる。付加触媒（14）はリーンＮＯ_Ｘトラップ（13）の再生中に排気内の炭化水素の濃度を減らすのに適し、これによって炭化水素によるアンモニア−ＳＣＲ触媒（16）の有害化を緩和させる。一実施形態では、付加触媒（14）は炭化水素−ＳＣＲ触媒（14’’）である。他の実施形態では、付加触媒（14）は酸化触媒（14’’）である。他の実施形態では、付加触媒（14）は炭化水素吸収剤である。酸化触媒（14’’’）は酸素保持性能を適当に制限することで、アンモニアの過度の酸化を避けながら炭化水素の酸化用に酸素を保持可能にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディーゼル及びリーンバーンガソリンエンジン用の、汚染制御システム及び方法に関する。

ディーゼルエンジンからのＮＯ_Ｘ（窒素酸化物）の放出は、環境問題となっている。そこで、米国を含む複数の国では、トラックや他のディーゼル駆動自動車からのＮＯ_Ｘ放出を制限するように長く規制している。製造者達及び開発者達は、この規制を満たすように、かなりの努力を行っている。

理論混合気を用いるガソリン駆動自動車では、三元触媒がＮＯ_Ｘ放出を制御できることが解っている。しかし、圧縮点火を用いるディーゼル駆動自動車では、一般的に、三元触媒を効果的に用いるには、排気が酸素リッチ過ぎていた。

そこで、ディーゼル駆動自動車からのＮＯ_Ｘ放出を制御するために、幾つかの解決策が提案されている。一つの仕方では、エンジンに焦点を合わせている。しかし、排気ガス再循環や、部分的に均一化された燃料−空気の混合のような技術は助けになるが、これら技術だけでは、ＮＯ_Ｘ放出を除去できない。他の仕方では、自動車の排気からＮＯ_Ｘを除くものがある。これらには、リーンバーンＮＯ_Ｘ触媒、選択還元触媒（ＳＣＲ）、及びリーンＮＯ_Ｘトラップ（ＬＮＴｓ）の利用が含まれる。

リーンバーンＮＯ_Ｘ触媒は、酸素リッチ状況下でＮＯ_Ｘの還元を促進する。しかし、酸化性雰囲気内でのＮＯ_Ｘの還元は、困難である。また、要求される作用、持続性、及び操作温度範囲を有するリーンバーンＮＯ_Ｘ触媒を見出すことは、困難であることが解っている。また、リーンバーンＮＯ_Ｘ触媒は、熱水作用的に不安定な傾向がある。また、比較的に短い使用の後で、相当な作用の損失が生じている。リーンバーンＮＯ_Ｘ触媒は、典型的に、沸石（ゼオライト）ウオッシュコートを用いているが、これは還元微環境を提供すると考えられている。また、ディーゼル燃料のような還元剤を排気内に導入することが一般的に求められており、３％又はこれ以上の燃料経済ペナルティーを導入している。現在、リーンバーンＮＯ_Ｘ触媒用のピークＮＯ_Ｘ変換効率は、許容できない程低い。

ＳＣＲは、一般に、アンモニアによるＮＯ_Ｘの選択還元触媒に関する。この反応は、酸化性環境内でも起きる。吸収剤内にＮＯ_Ｘを一時的に蓄えることができ、又は排気内にアンモニアを連続して供給できる。ＳＣＲは、ＮＯ_Ｘ還元を高いレベルで達成できるが、短所として、アンモニア分配用の構造や適当な前駆物が欠けていた。他の問題として、アンモニアを周囲に放出するおそれがあった。

しばしば曖昧にされている専門語の状態を明瞭にするために、排気後処理の技術分野では、用語「ＳＣＲ触媒」と「リーンＮＯ_Ｘ触媒」は、場合によっては交換可能であることを理解されたい。用語「ＳＣＲ」が単にアンモニアＳＣＲについて参照する際、しばしば、ＳＣＲは、リーンＮＯ_Ｘ触媒の特定の場合である。通常、触媒の双方のタイプが一つの参照で問題とされ、ＳＣＲは、アンモニアＳＣＲについて参照するために用いられ、リーンＮＯ_Ｘ触媒は、アンモニアを除く還元剤とＳＣＲについて、例えば、炭化水素とＳＣＲについて参照するために用いられている。本明細書では、区別を明瞭にするため、用語アンモニア−ＳＣＲとＨＣ−ＳＣＲを用いる。

ＬＮＴｓは、リーン排気状況下でＮＯ_Ｘを吸収し、リッチ状況下で吸収したＮＯ_Ｘを還元して、放出する装置である。ＬＮＴは、一般的にＮＯ_Ｘ吸収剤と触媒を有する。吸収剤は、典型的にアルカリ土類成分、例えばＢａＣＯ₃を含み、触媒は、典型的に貴金属、例えばＰｔやＲｈを含む。リーン排気中、触媒は、ＮＯ_Ｘ吸収へ導く酸化反応を速める。還元環境中で、触媒は反応を作用させて、これによって吸収したＮＯ_Ｘを還元して、取除く。典型的な操作プロトコルでは、還元環境は、経時的に、ＬＮＴを再生（脱硝）するために排気内で形成される。

ＬＮＴは、脱硝中にアンモニアを生成できる。従って、ＬＮＴとアンモニアＳＣＲ触媒を一つのシステム内に組合わせることが提案されている。再生中にＬＮＴによって生成されるアンモニアは、ＮＯ_Ｘ還元での後の利用のためにＳＣＲ触媒によって捕らえられ、このため、燃料ペナルティーを増やしたり、貴金属を用いることなく、独立型のＬＮＴに対し変換効率を向上させる。特許文献１にはこのようなシステムが開示されている。特許文献２にもこのようなシステムが開示されているが、この場合、単一の容器内に双方の要素を含ませたり、単一の基板上に分配している。特許文献３にもこのようなシステムが開示されているが、この場合、ＬＮＴとＳＣＲ触媒の上流に直線状に改質装置（リフォーマー）を設けている。

ＬＮＴ再生用に還元環境を形成することは、排気から酸素のほとんどを除いて、還元剤を提供することを含む。エンジンをストイキオメトリー又はリッチに駆動できる場合を除いて、還元剤の一部は排気内で反応して、酸素を消費する。還元剤との反応によって除かれる酸素の量は、様々な方法で減らすことができる。エンジンにインテークエアスロットルが備えられている場合、このスロットルを用いてもよい。また、変速機のギアレシオを変えて、生成するパワーは等しいがより酸素を含まない操作点までエンジンをシフトしてもよい。しかしながら、少なくともディーゼルエンジンの場合、一般に、排気内に噴射される還元剤との改質反応や燃焼によって、排気内の酸素の幾らかを減らすことが必要とされている。

エンジンや別体の燃料噴射装置を用いて、排気内に還元剤を噴射してもよい。例えば、エンジンは、排気を放出する前に、一つ又は複数のシリンダの排気内にさらなる燃料を噴射してもよい。あるいは、又は、これに加えて、エンジンの下流の排気内に還元剤を噴射してもよい。

ＬＮＴ内で還元剤と酸素の間の反応を起こすことができるが、一般に、ＬＮＴの上流の触媒内で反応を起こすことが好ましく、これによって、再生毎に反応の熱がＬＮＴ内で大きな温度上昇を生じさせないようにする。

ＮＯ_Ｘの堆積に加えて、ＬＮＴｓは、ＳＯ_Ｘ（硫黄酸化物）を堆積する。ＳＯ_Ｘは、通常の燃料内に存在する硫黄の燃焼生成物である。硫黄を減らした燃料の場合でも、燃焼によって生成されるＳＯ_Ｘの量はかなりある。ＳＯ_Ｘは、ＮＯ_Ｘよりも強く吸収し、より頻繁ではないものの、再生をより強く必要とする。脱硫酸（デサルフェーション）は、還元環境と同様に高い温度を必要とする。排気の温度は、特にリーンバーンガソリンエンジンの場合、エンジン調整によって高めることができるが、少なくともディーゼルエンジンの場合、しばしば、さらなる熱を提供することを必要とする。典型的に、この熱は、排気から過度の酸素を除くのに用いられる反応と同じタイプのものを通じて提供される。ＬＮＴの温度は、一般に、脱硫酸中に制御されて、脱硫酸に必要とされる温度は、一般に、ＬＮＴ触媒が熱的に非反応を受けるものに近付く。

特許文献４に開示されたシステムでは、還元剤は、排気流の外側で生成された改質油であって、必要に応じて排気内に噴射される。脱硫酸中、改質油は、酸化触媒の上流で噴射される。酸化触媒上で改質油の燃焼によって生じる熱は、排気によってＬＮＴまで送られて、脱硫酸温度までＬＮＴを上昇させる。

特許文献５に開示された排気処理システムでは、ＬＮＴの上流の排気ライン内に燃料改質装置を設けている。改質装置は、酸化及び改質触媒の双方を含む。改質装置は、過度の酸素を除くとともに、ディーゼル燃料還元剤をより反応性の改質油に変えている。脱硫酸のため、改質装置によって生成される熱を用いてＬＮＴを脱硫酸温度まで上昇させている。

特許文献６に開示されたシステムでは、ＬＮＴの上流に炭化水素−ＳＣＲ（ＨＣ−ＳＣＲ）触媒を構成している。二つの要素は、合わさることで、これら要素が単独で用いられる場合と比べて、より高いＮＯ_Ｘの変換を提供している。

特許文献７には、組み合わされたＬＮＴ／ＨＣ−ＳＣＲ触媒が開示されている。この触媒は、二つの層を一つのサポート上に有している。第一の層は、ＮＯ_Ｘ吸収装置−触媒であり、第二の層は、沸石により提供されるＨＣ保持機能を有するＨＣ−ＳＣＲ触媒である。ＨＣ保持機能は、触媒の近くで炭化水素の還元剤を集めて、この結果、作用を向上させることを意図している。

特許文献８には、炭化水素保持機能を有するＨＣ−ＳＣＲ触媒が開示されている。実施形態の一つでは、ディーゼル燃料の還元剤の供給装置がパルスされて、パルス間の延長期間で、触媒は作用を示し続ける。

特許文献９には、アンモニア合成触媒とＳＣＲ触媒と間に酸化触媒を備えたシステムが開示されており、リーン状況下でＮＯ_２とＮＯの間の比を増大させるようにし、これによって、ＳＣＲ触媒の変換効率を増大させている。アンモニアが生成される間のリッチ状況下での酸素の濃度が低いため、アンモニアの酸化は無視できると述べられている。

特許文献１０には、同様に、ＮＯ_２に対するＮＯの最良の比を求めることが開示されている。この背景技術には、ＳＣＲ触媒は、炭化水素の有害性に影響を受け易いと注意されている。提案された解決策は、二つの排気の分岐をＳＣＲ触媒内で統合させるように含んでいる。一方の分岐では、炭化水素だけが酸化され、ＮＯをほとんど変化させないままで残している。他方では、炭化水素とＮＯの双方が酸化されている。

特許文献１１には、酸化触媒とＳＣＲ触媒の上流にリーンＮＯ_Ｘ触媒を配置して、酸化触媒の温暖中に炭化水素がアンモニア−ＳＣＲ触媒を有害にすることを防止させている。

米国特許第６，７３２，５０７号公報米国特許公開第２００４/００７６５６５号公報国際公開第２００４/０９０２９６号公報米国特許第６，８３２，４７３号公報米国特許公開第２００３/０１０１７１３号公報米国特許第５，７２７，３８５号公報米国特許第６，６７７，２６４号公報米国特許第６，２０２，４０７号公報米国特許第６，７２５，６４７号公報米国特許第６，８４６，４６４号公報米国特許第６，９７３，７６６号公報

このような改良にもかかわらず、耐久性があり、合理的な操作コスト（燃料ペナルティーを含む）で、アメリカ環境庁（ＥＰＡ）の２０１０年規制や他の同様の規制を満足できる程度までディーゼルエンジンからのＮＯ_Ｘ放出の除去を実現できる、手ごろで信頼性のある排気処理システムが長い間求められている。

本発明の構想の一つは、ディーゼルエンジンを備えた自動車に適する、排気後処理システムに関する。排気後処理システムは、リーンＮＯ_Ｘトラップ、アンモニア−ＳＣＲ触媒、及び、間に付加触媒を配置する。リーンＮＯ_Ｘトラップは、リーン排気からＮＯ_Ｘを吸収して、再生中にアンモニアを生成する。ＳＣＲ触媒は、このアンモニアのほとんどを吸収し、これに続いて、このアンモニアを用いて、ＮＯ_Ｘを還元する。付加触媒は、ＬＮＴ再生中に排気内の炭化水素の濃度を減らすのに適し、これによって、炭化水素によるＳＣＲの有害化を緩和させる。実施形態の一つでは、付加触媒は、炭化水素−ＳＣＲ触媒を含む。他の実施形態では、付加触媒は、酸化触媒を含む。酸化触媒は、炭化水素の酸化用に酸素を保持するとともに、酸素保持性能を適当に制限することで、アンモニアを過度に酸化することを防ぐように形成できる。さらなる実施形態では、付加触媒は、炭化水素の吸収剤を含む。

本発明の他の構想は、ディーゼルエンジンの排気の処理方法に関する。排気をＬＮＴに通過させて、これによって、排気がリーンの時に、ＮＯ_Ｘを吸収して、保持し、また、排気がリッチの時に、保持したＮＯ_Ｘを還元して、窒素とアンモニアを放出する。排気がＬＮＴを通過した後、排気を付加触媒に通過させて、これによって、炭化水素との反応によってＮＯ_Ｘを還元する。排気が付加触媒を通過した後、排気をアンモニア−ＳＣＲ触媒に通過させて、これによって、排気がリッチの時に排気からアンモニアを吸収し、また、排気がリーンの時に、アンモニアとの反応によって排気内のＮＯ_Ｘを還元する。

さらなる構想は、ディーゼルエンジンの排気の処理方法にも関する。排気をＬＮＴに通過させて、これによって、排気がリーンの時に、ＮＯ_Ｘを吸収して、保持し、また、排気がリッチの時に、保持したＮＯ_Ｘを還元して、窒素とアンモニアを放出する。経時的に、ＬＮＴを再生するために、排気をリッチにする。排気がＬＮＴを通過した後、排気を酸化触媒に通過させて、これによって、ＬＮＴの再生中に排気内の炭化水素の濃度を減らす。排気が酸化触媒を通過した後、排気をアンモニア−ＳＣＲ触媒に通過させて、これによって、排気がリッチの時に排気からアンモニアを吸収し、また、排気がリーンの時に、アンモニアとの反応によって排気内のＮＯ_Ｘを還元する。

この要約の主要な目的は、以下に記載する詳細な説明の理解を助けるために、簡略化された形態で、本発明の構想の幾つかを提供することである。この要約は、“発明”として考えることができる本発明の各構想や本発明の構想の各組合せを包括的に記載したものではない。本発明の他の構想は、添付した図と合わせて、以下の詳細な説明から、当該技術分野における当業者には明らかになるであろう。ここにおける特定の説明は、添付した特許請求の範囲に定めた発明のように、本発明の請求項の最終的な記載と合わせて、様々な方法で、一般的にしたり、狭めたり、又は、組合わせることも可能である。

本発明の構想の例示的な排気処理システムの略図である。本発明の構想の他の例示的な排気処理システムの略図である。本発明の構想のさらなる例示的な排気処理システムの略図である。本発明の構想のさらに他の例示的な排気処理システムの略図である。

図１を参照すると、本発明の様々な構想を実施できる、例示的な動力発生システム５について概略的に示している。このシステム５は、エンジン９、変速機８、及び排気後処理システム７を含む。この排気後処理システム７は、制御器１０、燃料噴射装置１１、改質装置１２、リーンＮＯ_Ｘトラップ（ＬＮＴ）１３、付加触媒１４、アンモニア−ＳＣＲ触媒１６、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）１５、及びクリーンアップ触媒１７を含む。制御器１０は、温度センサ２０と２１、及びＮＯ_Ｘセンサ２２と２３を含む、複数の源からデータを受取る。制御器１０は、変速機８と排気後処理システム７も制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）でもよく、又は、これら機能を集合的に行うように複数の制御ユニットを含んでいてもよい。

エンジン９からの排気は、一般に、ＮＯ_Ｘ、パティキュレート（粒子状物質）、及び幾らかの酸素（典型的に５−１５％）を含むリーン燃焼の生成物を含む。ＤＰＦ１５は、パティキュレートのほとんどを取除く。リーン操作（リーン相）中、ＬＮＴ１３は、ＮＯ_Ｘの一部を吸収する。アンモニア−ＳＣＲ触媒１６は、ＬＮＴ１３（リッチ相）の前の再生から保持したアンモニアを有していてもよい。アンモニア−ＳＣＲ触媒１６が保持したアンモニアを含む場合、リーン排気からＮＯ_Ｘのさらなる部分を取除く。クリーンアップ触媒１７は、ＣＯと未燃焼炭化水素を酸化するのに役立つことができる。

ＬＮＴ１３の再生に用いられる、リッチ相中の炭化水素によるアンモニア−ＳＣＲ触媒１６の有害化を緩和するように、付加触媒１４は機能する。実施形態の一つでは、付加触媒１４は、ＬＮＴ１３から漏れたＮＯ_Ｘと炭化水素の間の反応に触媒作用を及ぼすことでこの機能を行う。他の実施形態では、付加触媒１４は、炭化水素を酸化することでこの機能を行う。さらなる実施形態では、付加触媒１４は、炭化水素を吸収することでこの機能を行う。いずれにしても、アンモニア−ＳＣＲ触媒１６に排気が到達する前に、ＬＮＴ１３を漏れた炭化水素の実質的な部分を排気から取除く。選択的に、付加触媒１４は、多機能型、又は、複数の触媒を含んでいてもよく、これによって、付加触媒１４は、複数の機構を介して、炭化水素がアンモニア−ＳＣＲ触媒１６を有害化することを緩和できる。

図２を参照すると、例示的な動力発生システム５’について示しているが、これが有する排気処理システム７’は、ＬＮＴ１３とアンモニア−ＳＣＲ触媒１６の間に、ＤＰＦとしても機能できる付加触媒１４’を含む。付加触媒は、一体型でもよく、例えば、ＤＰＦの流入側と流出側の通路のいずれか又は双方の上にコーティング（被覆）として構成されていてもよい。

付加触媒１４が炭化水素−ＳＣＲ触媒の場合、これは、リーン相でも、炭化水素及び／又はＮＯ_Ｘの緩和に適合できる。一つの構想では、炭化水素−ＳＣＲ触媒は、炭化水素を吸収し、保持できる。この機能は、排気システム７の温暖中に特に有用になり得る。他の構想では、付加触媒１４として用いられる炭化水素−ＳＣＲ触媒は、保持した炭化水素又は排気内に含まれる残留炭化水素を用いて、炭化水素−ＳＣＲによって、リーン相中にＮＯ_Ｘを実質的に還元できる。付加触媒１４は、リッチ相中にＮＯ_Ｘを制御するのにも役立つことができる。

ＨＣ−ＳＣＲ触媒の例として、難溶性酸化物上に加えられたり、沸石内に置換された、遷移金属を含む。遷移金属の例として、銅、クロミウム、鉄、コバルト、ニッケル、カドミウム、銀、金、イリジウム、プラチナ、及びマンガン、さらにこれらの混合物を含む。難溶性酸化物の例として、アルミナ、ジルコニア、シリカ−アルミナ、及びチタニアを含む。利用可能な沸石として、ＺＳＭ-５、Ｙ沸石、モルデナイト、及びフェライトを含む。好適な沸石は、Ｓｉ：Ａｌの比を約５以上、選択的に、約２０以上有する。ＨＣ−ＳＣＲ触媒に基づく沸石の特定の例として、Ｃｕ−ＺＳＭ−５、Ｆｅ−ＺＳＭ−５、及びＣｏ−ＺＳＭ−５を含む。ＣｅＯ₂コーティングは、これら触媒の水とＳＯ₂非作用を減らすことができる。Ｃｕ/ＺＳＭ−５は、約３００から約４５０℃の温度範囲内で効果的である。触媒に基づく難溶性酸化物の特定の例として、アルミナ−サポートの銀を含む。効果的な温度領域（ウインド）を広げるように、２つ又は複数の触媒を組合わせることは可能である。

炭化水素保持機能が望まれる時、沸石が効果的となる場合がある。特許文献８には、炭化水素保持機能を有するＨＣ−ＳＣＲ触媒が開示されている。この触媒は、異なる二つの性質を有する金属酸化物でもよい。この金属酸化物は、酸と塩基の双方と反応を示すという意味で、異なる二つの性質を有する。特定の例として、ガンマ−アルミナ、Ｇａ₂Ｏ₃、及びＺｒＯ₂を含む。貴金属は、選択的である。貴金属を用いる場合、Ｐｔ、Ｐｄ、又はＲｈの替わりに、より高価ではない貴金属、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、又はＳｎを用いてもよい。

本明細書では、用語の炭化水素は、水素と炭素の原子から基本的に構成される全ての種類を含むけれども、ＨＣ−ＳＣＲ触媒は、全ての炭化水素の分子に対して反応を示す必要はない。例えば、幾つかのＨＣ−ＳＣＲ触媒は、短鎖の炭化水素を用いることにより適合することがあり、また、ＨＣ−ＳＣＲ触媒は、一般に、ＣＨ_４に対して実質的な反応を示すことを期待されていない。

図３を参照すると、付加触媒１４として炭化水素−ＳＣＲ触媒１４’’を用いた排気処理システム７’’を有する例示的な動力発生システム５’’について示している。このシステム７’’では、排気はＬＮＴ１３を通過するが、これは、排気がリーンな時に、ＮＯ_Ｘを吸収して、保持し、また、排気がリッチな時に、保持したＮＯ_Ｘを還元して、窒素とアンモニアを放出する。排気がＬＮＴ１３を通過した後、排気は炭化水素−ＳＣＲ触媒１４’’を通過する。排気がリッチな時に、炭化水素−ＳＣＲ触媒１４’’は、炭化水素をＮＯ_Ｘと反応させたり、ＮＯ_Ｘとの後の反応のために炭化水素を保持することで、排気内の炭化水素の濃度を減少させる。排気が炭化水素−ＳＣＲ触媒１４’’を通過した後、排気はアンモニア−ＳＣＲ触媒１６を通過するが、これは、排気がリッチな時に、排気からアンモニアを吸収し、排気がリーンな時に、アンモニアとの反応によって、排気内のＮＯ_Ｘを還元する。

各リッチ相中、特に各リッチ相の初めに、ＬＮＴ１３内で還元されていないＮＯ_Ｘのかなりの量をＬＮＴ１３が放出することがある。これは、リッチとリーンの相の双方において炭化水素−ＳＣＲ触媒１４’’から解るようにＮＯ_Ｘの最も高い濃度を形成できる。このＮＯ_Ｘスパイクが生じる時、炭化水素−ＳＣＲ触媒１４’’内に保持された炭化水素は、ＮＯ_Ｘとの反応によって酸化されることがある。この酸化は、保持された炭化水素のレベルを実質的に減らしたり、及び／又は、ＮＯ_Ｘスパイクを実質的に減らすように機能できる。炭化水素−ＳＣＲ触媒１４’’内に保持された炭化水素は、リーン又はリッチな相のいずれかの間に、前もって保持されていてもよい。炭化水素−ＳＣＲ触媒１４’’は、炭化水素保持性能を有することを必要とされないが、好ましくはこのような性能を有する。

付加触媒１４が酸化触媒の場合、これは、排気内の残留酸素や、前のリーン相中に酸化触媒内に保持された酸素を用いて、リッチ相中に炭化水素を酸化してもよい。図４を参照すると、付加触媒１４として酸化触媒１４’’’を用いた排気処理システム７’’’を有する例示的な動力発生システム５’’’について示している。一般に、酸化触媒１４’’’は、幾らかの酸素保持性能を有するが、アンモニアの過度の酸化を防止するために、この酸素保持性能を制限するのが好ましい。

本発明の他の構想は、主にリッチ再生相の初めに向って生じる、ＬＮＴ１３からの炭化水素の漏れに関し、この際、主にリッチ再生相の終わりに向って、アンモニアの生成が起きる。酸化触媒１４’’’の酸素保持性能を適当に調整することで、炭化水素の酸化によって、保持した酸素を実質的に消費して、アンモニアを酸化する酸素を比較的にわずかに残す。

適切な酸素保持性能は、高度にシステムに基づく。ＬＮＴ１３からの炭化水素の漏れが増えるにつれて、より酸素保持性能が必要とされ、また、酸素の残留濃度が増えるにつれて、より酸素保持性能が必要とされなくなる。漏れる炭化水素の量に影響を及ぼす一つの要因は、排気をリッチにする方法である。エンジンのシリンダ内に炭化水素を噴射することで、又は、排気に沿った何処かで炭化水素を噴射することで、排気をリッチにすることができる。排気は、ＬＮＴ１３に入る前に、酸化触媒又は改質触媒を通って処理されてもよい。燃料も、排気内に噴射される前に、改質装置を通って処理されてもよい。排気をリッチにすることを助けるために、エンジンインテークエアスロットル及び／又は増大したＥＧＲを用いてもよく、用いなくてもよい。改質装置１２とＬＮＴ１３の大きさ、触媒の充填、及び触媒の成分は、夫々、必要とされる酸素保持性能に影響を及ぼす。与えられたシステムでは、漏れの割合も、排気フローレート、酸素容量、触媒温度、及び還元剤噴射率を含むＬＮＴ再生状況によって影響を受ける。

これら変数に関し、一つの仕方は、理想的な酸素保持性能を実験的に決定することであり、例えば、一連のＬＮＴ再生に対して、公知の酸素保持性能を有する、又は有しない、実験的な酸化触媒１４’’’からの炭化水素の漏れを調整する。典型的な漏れの割合は、１−２％のオーダーである。典型的な酸素濃度は、リッチな排気（リッチ相）中の炭化水素濃度よりも低いが、匹敵できる。漏れの度合いはかなりの割合をカバーできるが、この範囲内の値は、再生の特定の状況に基づく。実施形態の一つでは、炭化水素の有害化を緩和することによりＳＣＲ１６内で向上するＮＯ_Ｘの変移と、アンモニアの酸化を減らすことにより向上するＮＯ_Ｘの変移との間のバランスを最良に近付けるように、酸素保持性能を選択する。

さらなる構想では、最適な値の範囲（自動車の操作に従って変化できる、再生の状況に基づく範囲）の高端部に向かって、酸素保持性能を設定する。酸素保持性能が必要とされる以上に高い再生の間、再生の初めに向う炭化水素の漏れの度合いを意図的に向上させることで、アンモニア生成ピークの前に保持した酸素を実質的に消費させてもよい。炭化水素の漏れは、還元剤噴射率を向上させることで、増大できる。

アンモニアを過度に酸化することなく、炭化水素の酸化を達成するように、さらなる調整を行ってもよい。このような調整の一つは、図４に示しているように、酸化触媒１４’’’とＬＮＴ１３の結合を結ぶことである。結合を結ぶことで、ＬＮＴ１３と酸化触媒１４’’’の間のデッドスペースをなくす。このデッドスペースは、排気がリーンからリッチに変わる際、リーン排気とリッチ排気の間で混合させることができる。このデッドスペースはまた、再生の初めに漏れる炭化水素を、再生の終わりに漏れるアンモニアと混合させることができる。

他の調整は、ピークからの再生の過程にわたって、燃料噴射率を減らすことである。再生の初めの部分では、一般に、より多くの還元剤を必要とする。再生の終わりに向って、還元剤の噴射率を減らすことができ、また、還元剤の濃度を減らすことができ、これによって、酸化触媒１４’’’が酸素を消耗した時の期間、炭化水素の漏れを実質的に減らすことができる。

典型的な酸化触媒は、白金のような、サポートされた貴金属である。酸素保持性能は、典型的に、ＣｅＯ₂によって提供されるが、他の材料、例えば、ＮｉＯとＦｅＯも利用できる。炭化水素保持性能は、沸石を用いて提供できる。

システム７’’’では、排気はＬＮＴ１３を通過するが、これは、排気がリーンな時にＮＯ_Ｘを吸収して、保持し、また、排気がリッチな時に保持したＮＯ_Ｘを還元して、窒素とアンモニアを放出する。経時的に、ＬＮＴ１３を再生するために、排気をリッチにする。排気がＬＮＴを通過した後、排気は酸化触媒１４’’’を通過するが、これは、排気がリッチな時に炭化水素濃度を減らす。排気が酸化触媒１４’’’を通過した後、排気はアンモニア−ＳＣＲ触媒１６を通過するが、これは、排気がリッチな時に排気からアンモニアを吸収し、排気がリーンな時に保持したアンモニアとの反応によって排気内でＮＯ_Ｘを還元する。

酸化触媒１４’’’は、リーン相中でも有用な機能を行うことができる。一つの可能な有用な機能として、リーン排気内の炭化水素の酸化があるが、これによって、クリーンアップ触媒１７が不在の場合でも、炭化水素の放出を減らすことができる。リーン相中での炭化水素の放出は、適当な炭化水素吸収性能を有する触媒を備えた、酸化触媒１４’’’上で炭化水素を吸収することでも、減らすことができる。

他の可能な機能は、ＮＯをＮＯ_２へ酸化することであり、これによって、触媒１６上でのアンモニア−ＳＣＲの効率を向上させることである。アンモニア−ＳＣＲの理想的な割合は、一般に、ＮＯ対ＮＯ_２が約１：１である。この割合は、一般に、ＬＮＴ１３の出口でかなり高くなる。

酸化触媒１４’’’のさらなる可能な機能は、ＬＮＴ１３の脱硫酸中にＨ_２ＳをＳＯ_２に酸化することである。脱硫酸は、一般にリッチ状況を必要とする。脱硫酸の過程において、酸化触媒１４’’’内に保持した酸素を更新することが必要とされる場合には、周期的に状況をリーンにしてもよい。

経時的に、ＬＮＴ１３は、堆積したＮＯ_Ｘを取除くために、再生されなければならない（脱硝）。脱硝では、第一に、排気内の酸素に関して、サブ−ストイキオメトリーの割合で燃料を噴射することで、改質装置１２を操作温度まで加熱することを含んでいてもよく、これによって、酸素が過度な改質装置１２内で噴射した燃料を反応させてもよい。改質装置１２用の操作温度は、改質装置の構成に基づく。一度、改質装置１２が十分に加熱されると、超−ストイキオメトリーの割合で燃料を噴射することで、脱硝を行うことができ、これによって、改質装置１２は排気内の酸素のほとんどを消費して、この際、改質油を生成する。このため、改質油は、ＬＮＴ１３内で吸収したＮＯ_Ｘを削減する。このＮＯ_Ｘの幾らかは、ＮＨ_３に還元され、このほとんどは、アンモニア−ＳＣＲ触媒１４によって捕らえられて、後続のリーン相中にＮＯ_Ｘを還元するために使われる。クリーンアップ触媒１７は、リッチ相中に排気内に残された残留酸素や保持した酸素を用いて、未使用の還元剤と未吸収のＮＨ_３を酸化する。

経時的に、ＬＮＴ１３も、堆積した硫黄成分を取除くために再生されなければならない（脱硫酸）。脱硫酸は、改質装置１２を操作温度まで加熱して、ＬＮＴ１３を脱硫酸温度まで加熱し、そして、加熱したＬＮＴ１３に還元環境を提供することを含んでいてもよい。脱硫酸温度は変化するが、典型的に、約５００から約８００℃の範囲内にあり、より典型的には、約６５０から約７５０℃の範囲内にある。この際、最小温度以下では、脱硫酸が非常に遅くなる。また、最大温度以上では、ＬＮＴ１３が損傷するおそれがある。

エンジン９は、好適には、圧縮点火型のディーゼルエンジンであって、本発明の様々な構想は、リーンバーンガソリンエンジンや、酸素リッチで、ＮＯ_Ｘを含む排気を生成するエンジンの任意の他のタイプを備えた動力発生システムに適用できる。本開示の目的上、ＮＯ_Ｘは、ＮＯとＮＯ_２を含むものとする。

変速機８は、自動変速機の任意の適当なタイプでもよい。変速機８は、カウンターシャフトタイプの機械変速機のような通常の変速機でもよいが、好ましくは、ＣＶＴである。ＣＶＴは、通常の変速機よりも、操作点の選択をより多く提供でき、また一般に、トルク乗算もより広い範囲で提供できる。一般に、ＣＶＴは、シフト中に、動力伝達中での中断を避けたり、最小にすることができる。ＣＶＴシステムの例として、油圧静的変速機；転動接触トラクション装置；オーバーランニングクラッチ構成；電子機器；スリッピングクラッチを備えた多段ギアボックス；及びＶ−ベルトトラクション装置を含む。ＣＶＴは、動力分断を含むことができ、また、多段変速を含むこともできる。

好適なＣＶＴは、広い範囲のトルク乗算比を提供し、通常の変速機と比べてシフトの必要性を減らして、エンジンによって形成されるピークトルクレベルの一部だけにＣＶＴをさらす。これは、ＣＶＴを通るトルクを減らすように、ステップダウンギアセットを用いることで達成できる。ＣＶＴからのトルクは、トルクをリストアする、ステップアップギアセットを通る。ＣＶＴはさらに、エンジンからのトルクを分けて、遊星歯車セット内でトルクを再度組合わせることで保護される。遊星歯車セットは、ステップ状の自動変速機を通ってエンジンから伝達された直接的なトルク成分を、バンドタイプＣＶＴのような、ＣＶＴからのトルク成分と混合させたり、組合わせる。この組合わせは、全体的ＣＶＴを提供して、この際、トルクの一部だけがバンドタイプＣＶＴを通る。

燃料噴射装置１１は、任意の適当なタイプでもよい。好ましくは、これは、霧化又は気化されたスプレーで、燃料を提供する。この燃料は、エンジン９用の燃料ポンプによって提供される圧力で噴射されてもよい。しかしながら、好ましくは、少なくとも約４バールの圧力で燃料を供給するように、燃料ポンプによって提供されるものより燃料圧力を少なくとも２倍にするように油圧原理で操作する圧力増強装置を介して燃料を送る。

燃料改質装置は、燃料を完全に燃焼させることなく、重い燃料をより軽い成分に変えることができる装置である。燃料改質装置は、触媒改質装置やプラズマ改質装置でもよい。好ましくは、改質装置１２は、部分的な酸化触媒改質装置である。部分的な酸化触媒改質装置は、改質装置触媒を含む。改質装置触媒の例として、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、又はＲｕのような貴金属と、Ａｌ、Ｍｇ、及びＮｉの酸化物を含み、後者のグループは、典型的に、ＣａＯ、Ｋ₂Ｏ、及びＣｅのような希土類金属の一つ又は複数と組合わせられて、作用を高める。改質装置は、好ましくは、５００℃より下の温度で主な作用を行うように構成された三元触媒又は酸化触媒と比べて、大きさが小さい。部分的な酸化触媒改質装置は、一般に、約６００から約１１００℃の温度で作用する。好適な改質装置は、排気ガス温度で改質油を生成するように構成された装置と比べて、低い熱質量（サーマルマス）と低い触媒の充填を有する。

ＬＮＴ１３は、任意の適当なＮＯ_Ｘ吸収材料を含むことができる。ＮＯ_Ｘ吸収材料の例として、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのようなアルカリ土類金属や、Ｋ又はＣｓのようなアルカリ金属の酸化物、炭酸塩、及び水酸化物を含む。ＮＯ_Ｘ吸収材料のさらなる例として、沸石、アルミナ、シリカ、及び活性炭のような、分子篩を含む。さらなる例として、チタニウムやジルコニウムの燐酸塩のような、金属燐酸塩を含む。一般に、ＮＯ_Ｘ吸収材料はアルカリ土類酸化物である。吸収剤は、典型的に、バインダーと組合わせられて、自己サポート構造に形成されるか、不活性基盤上にコーティングとして適用される。

また、ＬＮＴ１３は、還元環境内でＮＯ_Ｘの還元用触媒を含む。触媒は、例えば、一つ又は複数の遷移金属、例えば、Ａｕ、Ａｇ、及びＣｕ、グループＶＩＩＩ金属、例えば、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｎｉ、及びＣｏ、Ｃｒ、又はＭｏでもよい。典型的な触媒は、ＰｔとＲｈを含む。貴金属触媒は、アルカリ土類酸化物の吸収装置の吸収機能も助ける。

本発明に従う吸収装置と触媒は、一般に、自動車の排気システムに用いるのに適する。自動車の排気システムは、重量、寸法、及び持続面で制限を生じさせる。例えば、自動車の排気システム用のＮＯ_Ｘ吸収層は、自動車操作中に生じる振動下での下落に対して十分な耐性を有する必要がある。

アンモニア−ＳＣＲ触媒１６は、リーン排気内でＮＯ_ＸをＮ₂に還元するためにＮＯ_ＸとＮＨ₃の間で触媒作用を行うことができる触媒である。ＳＣＲ触媒の例として、例えば、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｄ、Ｍｏ、Ｗ、及びＣｅのような金属の酸化物、ＺＳＭ−５やＺＳＭ−１１のような沸石で、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｚｎ、又はＰｔのカチオンのような金属イオンと置換したもの、及び活性炭を含む。好ましくは、アンモニア−ＳＣＲ触媒１６は、ＬＮＴ１３を脱硫酸するのに要する温度に耐性があるように構成される。

パティキュレートフィルタ１５は、任意の適当な構造を有することができる。適当な構造の例として、一体型壁のフローフィルタを含み、これは典型的に、セラミック、特に、菫青石又はＳｉＣ、セラミックフォームのブロック、有孔性焼結金属や金属フォームの一体状構造、セラミックや金属ファイバーのような温度抵抗ファイバーの巻いたり、編んだり、組んだ構造から形成される。フィルターエレメント用の典型的な孔の大きさは、約１０μｍか、これよりも小さい。

ＤＰＦ１５の位置は、選択的である。改質装置１２とＬＮＴ１３の間で、ＤＰＦ１５は、改質装置１２の操作に関する温度のそれからＬＮＴ１３を保護するように機能できる。ＬＮＴ１３とアンモニア−ＳＣＲ触媒１６の間で、ＤＰＦ１５は、脱硫酸温度からＳＣＲ触媒１６を保護することを助けることができる。選択的に、改質装置１２、ＬＮＴ１３、付加触媒１４、及びアンモニア−ＳＣＲ触媒１６の一つ又は複数を、コーティングとして、又は、ＤＰＦ１５の構造内に一体にしてもよい。

ＤＰＦ１５は、堆積したすすを除くために再生される。ＤＰＦ１５は、連続的又は間欠的に再生されるタイプのいずれでもよい。間欠的な再生では、ＤＰＦ１５は、例えば改質装置１２を用いて、加熱される。ＤＰＦ１５は、堆積したすすがＯ₂とともに燃焼する温度まで加熱される。この温度は、適当な触媒とともにＤＰＦ１５を提供することで低めることができる。ＤＰＦ１５が加熱された後、すすは、酸素リッチ環境内で燃焼される。

連続的な再生では、ＤＰＦ１５は、ＮＯ₂とＯ₂の双方によってすすの燃焼を促進する触媒とともに提供されてもよい。ＮＯ₂とＯ₂の双方によってすすの酸化を促進する触媒の例として、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｐｔ、及びＰｄの酸化物を含む。間欠的な再生の必要性を完全にのぞくために、ＮＯからＮＯ₂への酸化を促進するためにさらなる酸化触媒を備えることを必要としてもよく、これによって、すすを堆積するとすぐに燃焼するために十分なＮＯ₂を提供できるようにする。連続的な再生の場合、ＤＰＦ１５は、改質装置１２の上流に適切に置かれる。ＤＰＦ１５が連続的に再生されない場合、一般的に、改質装置１２の下流に置かれる。

クリーンアップ触媒１７は、好適には、エンジン９からの未燃焼炭化水素、不使用の還元剤、及び、ＮＯ_Ｘ吸収装置−触媒１３から解放されて、アンモニア−ＳＣＲ触媒１６や付加触媒１４によって酸化されていないＨ₂Ｓを酸化するように機能する。任意の適当な酸化触媒を用いることができる。クリーンアップ触媒１７をリッチ状況下で機能させるため、触媒は、セリアのような、酸素を蓄える成分を含んでいてもよい。必要に応じて、Ｈ₂Ｓを除くことは、ＮｉＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂、ＣｏＯ、及びＣｒＯ_２のような一つ又は複数のさらなる成分によって助けることができる。

以上、添付した特許請求の範囲によって定められる本発明について、幾つかの構想、要素、及び特徴に関して、図示し、及び／又は、記載した。特定の要素や特徴は、幾つかの構想の一つについてだけ説明されたり、広い意味と狭い意味の双方で説明されたが、広い概念と狭い概念での要素や特徴は、一つ又は複数の他の要素や特徴と広い概念や狭い概念で組合わせることができるが、このような組合わせは、当該技術分野における当業者には論理的に認識できるであろう。また、この特定の説明は、一つの発明以上について記載されており、添付された請求項は、本明細書で説明された全ての構想、要点、実施形態、又は例について示す必要がない。

本発明は、ディーゼル及びリーンバーンガソリンエンジンからのＮＯ_Ｘ放出を制御するのに有用である。

Claims

ディーゼルエンジン用の排気後処理システム（７）であって、
リーン排気からＮＯ_Ｘを吸収して、保持し、リッチ排気状況下で前記保持したＮＯ_Ｘを還元して、放出するリーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）と、
前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）から放出されたガスを受取って、リーン環境内でＮＯ_Ｘを還元できるアンモニアと反応して触媒作用を及ぼすアンモニア−ＳＣＲ触媒（１６）と、
前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）と前記アンモニア−ＳＣＲ触媒（１６）の間に置かれて、リッチ排気状況下で排気内の炭化水素の濃度を減らすように構成された付加触媒（１４）とを有し、
前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）は、リッチ排気状況下でアンモニアを生成するように機能し、前記アンモニア−ＳＣＲ触媒（１６）は、このように生成したアンモニアのほとんどを吸収するように機能し、
前記アンモニア−ＳＣＲ触媒（１６）は、前記吸収したアンモニアとＮＯ_Ｘを反応させて触媒作用を及ぼすことで、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）を通るＮＯ_Ｘを還元するように機能し、
前記付加触媒（１４）は、炭化水素による前記アンモニア−ＳＣＲ触媒（１６）の有害化を緩和させるように機能することを特徴とするシステム。
前記システム（７）は、さらに、
前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）へ排気を送るように構成された管と、
前記管内に配置された燃料改質装置（１２）とを有し、前記管を通る排気の少なくとも大部分が前記燃料改質装置（１２）も通るようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシステム（７）。
前記付加触媒（１４）は、炭化水素−ＳＣＲ触媒（１４’’）を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム（７）。
前記付加触媒（１４）は、酸化触媒（１４’’’）を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム（７）。
前記付加触媒は、炭化水素吸収剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム（７）。
前記酸化触媒は、限定的な酸素保持性能を有し、これによって、ＮＯ_Ｘで飽和した後に再生した時に、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）から漏れる炭化水素のほとんどを還元するのに十分な酸素を保持するが、再生中に前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）から漏れるアンモニアのほとんどを還元するのに十分な酸素を保持しないことを特徴とする請求項４に記載のシステム（７）。
動力発生システム（５）であって、請求項１に記載の排気後処理システム（７）を有することを特徴とする動力発生システム。
ディーゼルエンジンの排気処理方法であって、
排気をリーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）に通過させて、これによって、排気がリーンの時にＮＯ_Ｘを吸収して、保持し、排気がリッチの時に前記保持したＮＯ_Ｘを還元して、窒素とアンモニアを放出させ、
排気を前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）に通過させた後、排気を付加触媒（１４）に通過させて、これによって、炭化水素との反応によってＮＯ_Ｘを還元させて、排気がリッチの時に排気内の炭化水素の濃度を減らし、
排気を前記付加触媒（１４）に通過させた後、排気をアンモニア−ＳＣＲ触媒（１６）に通過させて、この触媒によって、排気がリッチの時に排気からアンモニアを吸収し、排気がリーンの時にアンモニアとの反応によって排気内のＮＯ_Ｘを還元する、各ステップを有することを特徴とする方法。
前記付加触媒（１４）は、炭化水素−ＳＣＲ触媒（１４’’）であって、リーン排気状況下で炭化水素との反応によってＮＯ_Ｘを還元するように機能することを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記付加触媒（１４）は、炭化水素吸収剤を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
ディーゼルエンジンの排気処理方法であって、
排気をリーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）に通過させて、これによって、排気がリーンの時にＮＯ_Ｘを吸収して、保持し、排気がリッチの時に保持したＮＯ_Ｘを還元して、窒素とアンモニアを放出させ、
経時的に、前記排気をリッチにすることで、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）を再生させ、
排気を前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）に通過させた後、排気を酸化触媒（１４’’’）に通過させて、これによって、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）の再生中に排気内の炭化水素の濃度を減らし、
排気を前記酸化触媒（１４’’’）に通過させた後、排気をアンモニア−ＳＣＲ触媒（１６）に通過させて、これによって、排気がリッチの時に排気からアンモニアを吸収し、排気がリーンの時にアンモニアとの反応によって排気内のＮＯ_Ｘを還元する、各ステップを有することを特徴とする方法。
前記酸化触媒（１４’’’）は、限定的な酸素保持機能を有し、これによって、保持した酸素を、排気内の炭化水素の濃度を減らすのに利用可能にするが、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）によって生成されたアンモニアのほとんどを、酸化されることなく、前記酸化触媒（１４’’’）に通すことができるように、前記保持した酸素をなくすことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）の再生の主に初めに、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）から炭化水素が漏れ、前記再生の主に終りに、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）内でアンモニアが生成することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記酸化触媒（１４’’’）は、前記排気がリーンの時に排気から酸素を吸収することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
前記吸収した酸素のほとんどは、排気中の炭化水素との反応によって、再生中に消費されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
再生中に前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）から放出されるアンモニアの酸化は、炭化水素との酸素の反応によって、前記酸化触媒（１４’’’）内で吸収された酸素の消耗によって限定されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
再生の過程中、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）内の排気のリッチな度合いは、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）の酸素保持性能に関して制御されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
再生中に前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）に供給される排気のリッチな度合いは、前記再生中に達成する最大値から、再生中にかなり減少することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）の上流の排気内に燃料を噴射することで排気をリッチにし、この噴射の割合は、前記再生中に達成する最大値から、再生中にかなり減少することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
再生中に前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）から漏れる炭化水素の割合は、前記酸化触媒（１４’’’）内で保持された酸素を消費するため、少なくとも再生の一部中に意図的により高いレベルにされることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記酸化触媒（１４’’’）は、炭化水素を吸収することで、前記リーンＮＯ_Ｘトラップ（１３）の再生中に、排気内の炭化水素の濃度を減らすことを特徴とする請求項１１に記載の方法。