(57)【要約】  本発明は、第１酸化触媒装置（２０）と、排気ガスから窒素を除去するＮＯｘ触媒装置（３０）と、少なくとも１つの第２酸化触媒装置を含む能動的排気ガス温度昇温装置（４０）と、粒子除去装置（５０）とを含む排気ガス後処理系に関する。これらの装置（２０、３０、４０、５０）は、それらを通って流れる内燃機関の排気ガスの流れ方向（７０）に互いに前後に配置される。この場合、ＮＯｘ触媒装置（３０）と粒子除去装置（５０）とのそれぞれの運転温度を、内燃機関の出口側における排気ガス温度とは独立して設定することができる。
2009528474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスの流れ方向（７０）に直列に配置されかつ排気ガスがその中を通過する、第１酸化触媒コンバータ装置（２０）と、排気ガスの脱窒素用のＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）と、少なくとも１つの第２酸化触媒コンバータ装置を含む能動的排気ガス温度昇温装置（４０）と、粒子除去装置（５０）とを有する排気ガス後処理系であって、
前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）と前記粒子除去装置（５０）のそれぞれの運転温度を、前記内燃機関の出口側における排気ガスの温度とは独立して設定することができることを特徴とする排気ガス後処理系。
【請求項２】
前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）の温度制御用として、熱量発生ユニット（２２）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス後処理系。
【請求項３】
前記熱量発生ユニット（２２）が、前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）の上流側でかつ前記第１酸化触媒コンバータ装置（２０）の下流側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の排気ガス後処理系。
【請求項４】
前記熱量発生ユニット（２２）が、前記第１酸化触媒コンバータ装置（２０）の上流側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の排気ガス後処理系。
【請求項５】
前記能動的排気ガス温度昇温装置（４０）が、前記第２酸化触媒コンバータ装置の上流側に少なくとも１つの燃料計量注入装置（４６）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の排気ガス後処理系。
【請求項６】
前記酸化触媒コンバータ装置が二流路構成であることを特徴とする請求項５に記載の排気ガス後処理系。
【請求項７】
前記燃料計量注入装置（４６）が、各酸化触媒コンバータ（４２、４４）に対して個別に設けられることを特徴とする請求項６に記載の排気ガス後処理系。
【請求項８】
前記単一の燃料計量注入装置（４６）が、前記能動的排気ガス温度昇温装置（４０）のすべての酸化触媒コンバータ（４２、４４）に一緒に燃料供給することを特徴とする請求項６に記載の排気ガス後処理系。
【請求項９】
前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）が二流路構成であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１０】
前記粒子除去装置（５０）が少なくとも１つの粒子フィルタ（５２）を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１１】
前記粒子除去装置（５０）が二流路構成であることを特徴とする請求項１０に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１２】
前記能動的排気ガス温度昇温装置（４０）の前記酸化触媒コンバータ（４２、４４）及び／又は前記第１酸化触媒コンバータ（２０）が、前記粒子除去装置（５０）の中に組み込まれることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１３】
第３の酸化触媒コンバータ装置（６０）が、前記粒子除去装置（５０）の下流側に設けられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１４】
前記第３酸化触媒コンバータ装置（６０）が単一流路構成であることを特徴とする請求項１３に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１５】
前記第３酸化触媒コンバータ装置（６０）が二流路構成であることを特徴とする請求項１３に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１６】
少なくとも１つの温度センサが、前記第１酸化触媒コンバータユニット（２０）の上流側、及び／又は、前記熱量発生ユニット（２２）の下流側、及び／又は、前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）の上流側、及び／又は、前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）の下流側、及び／又は、前記能動的排気ガス温度昇温装置（４０）の上流側、及び／又は、前記粒子除去装置（５０）の上流側、及び／又は、前記粒子除去装置（５０）の下流側に設けられることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１７】
アンモニアセンサが前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）の下流側に設けられることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１８】
ＮＯｘセンサが、前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）の下流側及び／又は前記第１酸化触媒コンバータユニット（２０）の上流側に設けられることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の排気ガス後処理系。
【請求項１９】
前記粒子除去装置（５０）の上流側及び下流側に、それぞれ１つの圧力センサが配置されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の排気ガス後処理系。
【請求項２０】
内燃機関の排気ガスの流れ方向（７０）に直列に配置された、第１酸化触媒コンバータ装置（２０）と、排気ガスの脱窒素用のＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）と、少なくとも１つの第２酸化触媒コンバータ装置を含む能動的排気ガス温度昇温装置（４０）と、粒子除去装置（５０）とを有する排気ガス後処理系における排気ガスの浄化方法であって、
前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）と前記粒子除去装置（５０）とは、内燃機関の出口側における排気ガス温度を問わずに運転できるようにされることを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）の温度制御用としての熱量発生ユニット（２２）は、前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）への還元剤の計量注入の規定の運転及び／又は前記能動的排気ガス温度昇温装置（４０）の規定の運転が要求され、
かつ、前記ＮＯｘ触媒コンバータ装置（３０）の温度、及び／又は前記能動的排気ガス温度昇温装置（４０）の１つ又は複数の酸化触媒コンバータ（４２、４４）の温度がそれぞれの望ましい温度範囲外にある場合に作動されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記能動的排気ガス温度昇温装置（４０）の規定の運転は、前記粒子除去装置（５０）の圧力損失の閾値を超える圧力損失がもたらされた場合、及び／又は、前記排気ガス温度昇温装置（４０）が作動している時に前記粒子除去装置（５０）において予期されるべき温度が限界値を超える場合、及び／又は、前記粒子除去装置（５０）の負荷が許容値を超える場合に実行されることを特徴とする請求項２０あるいは２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記排気ガス温度昇温装置（４０）が作動している時には、前記粒子除去装置（５０）の平均温度が、５５０℃〜８５０℃、好ましくは６００℃〜８００℃であることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記排気ガス温度昇温装置（４０）の規定の運転において、その酸化触媒コンバータ装置の温度が、２５０℃より高い、好ましくは３００℃より高いことを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の前段部分による排気ガスの後処理系及び排気ガスの清浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガスの後処理は、内燃機関の排気ガスについて法令規制された汚染物質成分を転化しかつ捕捉する機能を果たす。
【０００３】
特許文献１は、排気ガス中のすす粒子を除去する粒子フィルタが、窒素酸化物（ＮＯｘ）の選択的触媒還元（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：ＳＣＲ）用の触媒コンバータの下流側に配置される排気ガス後処理系を開示している。
【０００４】
特許文献２は、酸化触媒コンバータが、ＳＣＲ触媒コンバータと後続の粒子フィルタとの上流側に配置される排気ガス後処理系を開示している。酸化触媒コンバータ及びＳＣＲ触媒コンバータの間には熱交換器が配置され、排気ガスを、その中で冷却するかあるいはその熱交換器をバイパスさせることができる。別個のバーナが粒子フィルタに熱エネルギーを供給し、堆積したすすを燃焼して粒子フィルタを再生する。
【０００５】
特許文献３は、燃料の計量注入装置を備えた酸化触媒コンバータがＳＣＲ触媒コンバータの下流側に配置される排気ガス後処理系を開示している。酸化触媒コンバータには粒子フィルタが後続する。別の酸化触媒コンバータがＳＣＲ触媒コンバータの上流側に配置される。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，４６７，２５７Ｂ１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１４６９１７３Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０３４７１３３Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、構成要素を機能的に最適に運転し得る排気ガスの後処理系及び排気ガスの清浄化方法を規定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、独立請求項の特徴によって本発明に従って達成される。
【０００９】
本発明の好適な実施形態及び改良形態を別の請求項に見ることができる。
【００１０】
本発明による排気ガス後処理系は、ＮＯｘ触媒コンバータ装置と粒子除去装置とのそれぞれの運転温度を、内燃機関の出口側における排気ガスの温度とは無関係に設定できるように設計される。好ましくは少なくとも１つのＳＣＲ触媒コンバータを含むＮＯｘ触媒コンバータ装置と、粒子除去装置との機能的に最適な配置は、既知の排気ガス後処理系とは異なっており、この配置は、それぞれの運転温度を設定し得る構成要素に実質的に依存している。この構成要素は、好ましくは、ＮＯｘ触媒コンバータ装置と、粒子除去装置の入口側における能動的排気ガス温度昇温装置との入口側における熱量発生ユニットである。
【００１１】
能動的排気ガス温度昇温装置に加えて、ＮＯｘ触媒コンバータ装置の温度を制御するための熱量発生ユニットを、粒子除去装置の上流側に付加的に設けることが望ましい。これにより、ＮＯｘ触媒コンバータ装置を内燃機関の排気ガス温度から切り離すことができる。粒子除去装置も、ＮＯｘ触媒コンバータ装置も共に、機能的に最適の態様で運転することが可能となる。熱量発生ユニットにより、好ましいＳＣＲ触媒コンバータの、その窒素酸化物（ＮＯｘ）転化に関する最適運転が可能になる。この目的のため、ＳＣＲ触媒コンバータの温度を調節することができる。さらに、第２酸化触媒コンバータの温度を、燃料計量注入装置の使用が可能になるように設定できる。従って、ＮＯｘ触媒コンバータ装置及び粒子除去装置の機能がもはや内燃機関の排気ガス温度に連結されない。その結果、この排気ガス後処理系は、内燃機関と切り離した状態で運転することができる。
【００１２】
熱量発生ユニットは、ＮＯｘ触媒コンバータ装置の上流側で、第１酸化触媒コンバータ装置の下流側に配置することが望ましい。
【００１３】
代替方法として、熱量発生ユニットを、第１酸化触媒コンバータユニットの上流側に配置することも可能である。
【００１４】
さらに、能動的排気ガス温度昇温装置は、少なくとも１つの酸化触媒コンバータを含む第２酸化触媒コンバータ装置に加えて、少なくとも１つの燃料計量注入装置を含むことができる。この場合、酸化触媒コンバータ装置は一流路構成又は二流路構成とすることができ、燃料計量注入装置を各酸化触媒コンバータに別個に設けることができる。代替方法として、能動的排気ガス温度昇温装置のすべての酸化触媒コンバータに対する共通の供給用として、単一の燃料計量注入装置を設けることができる。
【００１５】
ＮＯｘ触媒コンバータ装置も、同様に一流路構成又は二流路構成とすることが可能である。
【００１６】
さらに、粒子除去装置は少なくとも１つの粒子フィルタを有することができ、粒子除去装置も一流路構成又は二流路構成とすることも可能である。
【００１７】
粒子除去装置の下流側に、第３の酸化触媒コンバータ装置を設けることが可能である。
【００１８】
この場合、この第３酸化触媒コンバータ装置を一流路構成又は二流路構成とすることができる。
【００１９】
粒子除去装置が、１つの粒子フィルタ又は複数の粒子フィルタの適切な触媒被覆を有する場合は、第２及び／又は第３酸化触媒コンバータユニットを省略することができる。
【００２０】
少なくとも１つの温度センサを、第１酸化触媒コンバータユニットの上流側、及び／又は、熱量発生ユニットの下流側、及び／又は、ＮＯｘ触媒コンバータ装置の上流側、及び／又は、ＮＯｘ触媒コンバータ装置の下流側、及び／又は、第２酸化触媒コンバータ装置の上流側、及び／又は、粒子除去装置の上流側、及び／又は、粒子除去装置の下流側に設けることができる。
【００２１】
ＮＯｘ触媒コンバータ装置の下流側には、アンモニアセンサを好適に設けることができる。このアンモニアセンサによって、ＮＯｘ触媒コンバータ装置への、還元剤、特に尿素水溶液の添加の調節を改善することができる。
【００２２】
ＮＯｘセンサを、ＮＯｘ触媒コンバータ装置の下流側及び／又は第１酸化触媒コンバータユニットの上流側に設けると有利である。ＮＯｘ触媒コンバータ装置の下流側に配置することによって、還元剤の添加の調節及び／又は任意の車載式故障診断（Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ：ＯＢＤ）の制御を改善することができる。車載式故障診断手段は、排気ガス関連の構成部品及び系の運転中の監視を意味しており、機能不全を検知して、例えば、その機能不全を、警報ランプによって表示して、かつ修理工場の走査ツールに伝送する。さらに、触媒コンバータのような障害を生じやすい構成要素を保護することが意図されている。第１酸化触媒コンバータ装置の上流側に配置することによって、未処理の排出物質と、その結果生じるＮＯｘ触媒コンバータ装置への要求量とを定量化することができる。
【００２３】
粒子除去装置の上流側及び下流側に、それぞれの１つの圧力センサを設けることができる。それによって、粒子除去装置におけるすす及び／又は灰分の量を推定でき、従って、燃料計量注入装置を制御できる。
【００２４】
本発明による排気ガスの清浄化方法は、粒子除去装置と共に、ＮＯｘ触媒コンバータ装置を、内燃機関の排気ガス温度とは無関係に、必要に応じて運転できるという方法を提供する。
【００２５】
ＮＯｘ触媒コンバータ装置の温度制御用としての熱量発生ユニットは、次のような場合に作動させ得ることが望ましい。すなわち、ＮＯｘ触媒コンバータ装置への還元剤の計量注入の規定の運転及び／又は能動的排気ガス温度昇温装置の規定の運転が要求され、かつ、ＮＯｘ触媒コンバータ装置の温度、及び／又は能動的排気ガス温度昇温装置の酸化触媒コンバータの温度がそれぞれの望ましい温度範囲外にある場合である。
【００２６】
さらに、能動的排気ガス温度昇温装置の規定の運転は次のような場合に実行される。すなわち、粒子除去装置の圧力損失のしきい（閾）値を超える増大が限界値を超える場合、及び／又は、排気ガス温度昇温装置が作動している時に粒子除去装置において予期されるべき温度が限界値を超える場合、及び／又は、粒子除去装置の負荷が許容値を超える場合である。
【００２７】
排気ガス温度昇温装置が作動している時には、粒子除去装置の平均温度を、５５０℃〜８５０℃、好ましくは６００℃〜８００℃とするのが好適である。
【００２８】
排気ガス温度昇温装置の規定の運転においては、その酸化触媒コンバータ装置の温度を、２５０℃より高く、好ましくは３００℃より高くすることが有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明のさらなる利点及び詳細を、図面に記載される好ましい典型的実施例に基づき詳述する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３０】
図中において、機能的に等価の構成要素には同じ参照番号を付している。
【００３１】
本発明の第１実施形態を図１に示す。この第１実施形態では、内燃機関（図示されていない）の好ましい排気ガス後処理系１０が、排気ガスの流れ方向７０に直列に、最初に第１酸化触媒コンバータ装置２０を有し、排気ガスの脱窒素用のＮＯｘ触媒コンバータ装置３０と、能動的排気ガス温度昇温装置４０と、粒子除去装置５０と、第３の酸化触媒コンバータ装置６０とを有する。
【００３２】
最初の２つの構成要素、すなわち第１酸化触媒コンバータ装置２０及び排気ガスの脱窒素用のＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の間において、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の温度制御用としての熱量を発生させる注入ユニット２２が、熱を導入する。注入ユニット２２によるエネルギーの入力は、液体及び／又は気体物質の燃焼によって、及び／又は放射によって、及び／又は電気エネルギーによって、及び／又は熱交換器によって、及び／又は高温ガス流れによって行うことができる。ユニット２２は、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０におけるＮＯｘ還元に好適な温度を設定すると共に、酸化触媒コンバータ４２を含む能動的排気ガス温度昇温装置４０の温度であって、粒子除去ユニット５０の能動的再生に適した温度を供給する機能を果たす。
【００３３】
別の注入ユニット３６が、還元剤もしくは還元剤の前駆物質、例えば、尿素水溶液、炭化水素又はその他同類のものをＳＣＲ触媒コンバータ３２に供給する。第１酸化触媒コンバータ２０においては、未燃の炭化水素、一酸化炭素及び粒子が可能な限り完全に酸化され、一酸化窒素（ＮＯ）と、部分的に二酸化窒素（ＮＯ２）とが形成される。ユニット３６は、還元剤、例えば尿素溶液を、ユニット２２によって適切に温度制御された高温の排気ガスの流れの中に噴霧する。その還元剤は、その流れの中で加水分解し、アンモニア（ＮＨ３）及び二酸化炭素（ＣＯ２）を形成する。続いて、選択的還元そのものにおいて、ＮＨ３がＮＯ／ＮＯ２混合物と反応して、窒素及び水を生成する。この反応は、セラミック基質上の遷移金属化合物から従来方法によって構成される触媒上で生起する。未使用のＮＨ３成分は、下流側の、能動的排気ガス温度昇温装置４０の第２酸化触媒コンバータ４２において転化することができる。
【００３４】
能動的排気ガス温度昇温ユニット４０は、酸化触媒コンバータ４２に加えて、燃料計量注入装置４６を含んでおり、その計量注入装置４６によって、燃料を必要に応じて排気ガスダクト内に計量注入し、その燃料の酸化によって、酸化触媒コンバータ４２内における適切な温度を設定することができる。結果的に得られる熱量を、後続の下流側の粒子除去装置５０の粒子フィルタ５２の正常な能動的再生用として利用することができる。その場合、内燃機関の現在の運転条件を、このタイプの再生相に適合させる必要はない。酸化触媒コンバータ４２は、粒子フィルタ５２の適切な触媒被覆に置き換えること、あるいはその適切な触媒被覆によって補足することが可能である。
【００３５】
粒子フィルタ５２は、排気ガス中に含まれるすす粒子を捕捉するユニットから構成することが好ましい。このすす粒子は、排気ガスの温度がユニット４０によって対応して上昇した場合に燃焼除去することができる。粒子フィルタ５２は、触媒コンバータの被覆を具備して、あるいはその被覆なしで形成することができる。
【００３６】
酸化触媒コンバータ６２を含む第３の酸化触媒コンバータ装置６０は、能動的排気ガス温度昇温ユニット４０の運転中に完全に酸化されない排気ガス中の成分を酸化する機能を果たす。酸化触媒コンバータ装置６０は、粒子フィルタ５２の適切な触媒コンバータ被覆に置き換えること、あるいはその適切な触媒コンバータ被覆によって補足することが可能である。
【００３７】
適切な位置に設けられる任意の温度センサ、アンモニアセンサ、ＮＯｘセンサ、圧力センサは表示されていない。
【００３８】
すなわち、少なくとも１つの温度センサを、第１酸化触媒コンバータユニット２０の上流側、及び／又は、熱量発生ユニット２２の下流側、及び／又は、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の上流側、及び／又は、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の下流側、及び／又は、能動的排気ガス温度昇温装置４０の上流側、及び／又は、粒子除去装置５０の上流側、及び／又は、粒子除去装置５０の下流側に設けることが可能である。第１酸化触媒コンバータユニット２０の上流側に配置することによって、酸化触媒コンバータユニット２０の出口側における排気ガス中のＮＯ２成分の推定が可能になり、熱量発生ユニット２２の下流側に配置することによって、そのユニット２２の機能を検証すると共に、場合によっては機能不全を検知することが可能になる。ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の上流側及び／又はＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の下流側に配置することによって、ユニット３６による還元剤の添加の調節が可能になる。
【００３９】
アンモニアセンサをＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の下流側に配置することによって、ユニット３６による還元剤の添加の調節を改善できる。
【００４０】
ＮＯｘセンサをＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の下流側に配置することによって、ユニット３６による還元剤の添加の調節、及び／又は故障診断（車載式故障診断）を改善できる。第１酸化触媒コンバータユニット２０の上流側に配置することによって、未処理の排出物質と、その結果としてのＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の下位装置に対する要求量とを定量化することができる。
【００４１】
粒子除去装置５０の上流側及び下流側にそれぞれ１つの圧力センサを配置することによって、粒子フィルタ５２におけるすす又は灰分の含有量を推定でき、従って、燃料計量注入装置４６の調節が可能になる。
【００４２】
また、センサに接続される制御ユニット（図には示されていない）も設けられる。この制御ユニットは、熱量発生ユニット２２と、還元剤の計量注入ユニット３６と、燃料計量注入装置４６との調節の機能、並びに、内燃機関を制御する従来型のエンジン制御ユニットとの通信連絡の機能を果たす。
【００４３】
図２は、図１の排気ガス後処理系１０の代替的実施形態を示す。この実施形態においては、熱量発生ユニット２２が第１酸化触媒コンバータ装置２０の上流側に配置される。その他の構成要素の配置は同一である。以下の実施例においては、ユニット２２を第１酸化触媒コンバータ装置２０の上流側又は下流側に配置できる。
【００４４】
図３の実施例は、排気ガス後処理系１０の別の好ましい変形態様を示す。この変形態様においては、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０と、能動的排気ガス温度昇温ユニット４０と、粒子除去装置５０と、第３酸化触媒コンバータ装置６０とがそれぞれ二流路構成になっている。一流路構成の実施形態で述べた個別構成要素の機能、実施態様及び代替方法は、二流路構成の実施形態にも同様に当てはまるものである。
【００４５】
第１酸化触媒コンバータ装置２０は、流路分岐点の上流側に、一流路構成として配置される。還元剤を計量注入するユニット３６は、２つのＳＣＲ触媒コンバータ３２、３４に共通である。
【００４６】
この場合、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０は、流れが平行になるように接続される２つのＳＣＲ触媒コンバータ３２、３４を含む。能動的排気ガス温度昇温装置４０は、流れが平行になるように接続される２つの酸化触媒コンバータ４２、４４を含み、粒子除去装置５０は、流れが平行になるように接続される２つの粒子フィルタ５２、５４を含み、酸化触媒コンバータ装置６０は、流れが平行になるように接続される２つの酸化触媒コンバータ６２、６４を含む。
【００４７】
第１酸化触媒コンバータ装置２０の入口側には、図２の実施例の場合と同様に、熱量を供給する注入ユニット２２が配置され、第１酸化触媒コンバータ装置２０と、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の上流側の流路分岐点７２の上流側との間には、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０のＳＣＲ触媒コンバータ３２、３４に還元剤を供給するユニット３６が配置される。
【００４８】
能動的排気ガス温度昇温ユニット４０の２つの酸化触媒コンバータ４２、４４用の燃料計量注入装置４６は、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０の下流側の流路合流点７４に配置される。
【００４９】
第３酸化触媒コンバータ装置６０の下流側において、ＮＯｘ触媒コンバータ装置３０と、能動的排気ガス温度昇温ユニット４０と、第３酸化触媒コンバータ装置６０との二流路の排気ガス導管が流路合流点７６に合流する。
【００５０】
図４は、図３に対応する排気ガス後処理系１０の１つの実施形態を示す。但し、この場合、燃料計量注入装置４６を、能動的排気ガス温度昇温ユニット４０の各酸化触媒コンバータ４２、４４のそれぞれの流路に別個に設けるという点が異なっている。燃料計量注入装置４６のこの２系統構成によって、流路合流点７４の下流側の温度の調節が可能になる。
【００５１】
図５は、本発明の排気ガス後処理系１０のさらに別の変形態様で、図４の二流路構成にほぼ等しい変形態様を示す。但し、この変形態様では、第３酸化触媒コンバータユニット６０が流路合流点７６の下流側で単一流路構成とされている。
【００５２】
実施例に示す全ての二流路配置において、第３酸化触媒コンバータユニット６０の下流側の流路合流点７６を省略することも可能であり、又、場合によっては、ＮＯｘ触媒コンバータユニット３０の下流側の流路合流点７４を省略することも可能である。
【００５３】
還元剤を供給するユニット３６の規定の運転においては、ＳＣＲ触媒コンバータの温度が、少なくとも１５０℃、好ましくは少なくとも２００℃及び最大５００℃、好ましくは最大５００℃であることが望ましい。ユニット３６は、内燃機関の未処理ＮＯｘ排出物が法令で要求される限界値よりも高い場合に作動する。
【００５４】
ＮＯｘ低減装置の運転においては、第１酸化触媒コンバータ装置２０の温度が、少なくとも１２０℃、好ましくは少なくとも１５０℃であり、ＳＣＲ触媒コンバータの温度が、少なくとも１８０℃、好ましくは少なくとも２００℃であることが望ましい。
【００５５】
燃料計量注入装置４６の規定の運転においては、第２酸化触媒コンバータ４２又は第２酸化触媒コンバータ４２、４４の温度が、２８０℃を超えていること、好ましくは３００℃を超えていることが望ましい。燃料計量注入装置は次のような場合に作動する。すなわち、すす及び／又は灰分を含む粒子除去ユニット５０の負荷が、すす及び／又は灰分の結果生じる粒子フィルタ５２、５４の圧力損失増大のしきい（閾）値、例えば５０〜２００ミリバール（ｍｂａｒ）の範囲内のしきい（閾）値を超える場合、及び／又は、粒子フィルタ５２、５４において予期されるべき温度が、例えば７００℃〜８００℃の範囲内の特定のしきい（閾）値を超える場合、及び／又は、粒子フィルタ５２、５４の負荷が、特定のしきい（閾）値、例えば２ｇ／ｌ〜１５ｇ／ｌを超える場合である。
【００５６】
燃料計量注入装置４６の運転中は、粒子フィルタ５２、５４の平均温度が、少なくとも５５０℃、好ましくは少なくとも６００℃及び最大８５０℃、好ましくは最大８００℃であることが望ましい。
【００５７】
熱量発生ユニット２２は、エンジン系の変数の全状態空間における運転が可能であるように構成すると好適である。ユニット２２は、還元剤計量注入ユニット３６の規定の運転及び／又は燃料計量注入装置４６の規定の運転が要求され、かつ、ＳＣＲ触媒コンバータの温度、あるいは、酸化触媒コンバータ４２又は酸化触媒コンバータ４２、４４の温度がそれぞれの好ましい範囲内にない場合に作動する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】一流路の排気ガス導管を備えた好ましい排気ガス後処理系の第１実施形態を示す。
【図２】一流路の排気ガス導管を備えた好ましい排気ガス後処理系の別の実施形態を示す。
【図３】部分的に二流路の排気ガス導管を備えた好ましい排気ガス後処理系の別の実施形態を示す。
【図４】部分的に二流路の排気ガス導管を備えた好ましい排気ガス後処理系のさらに別の実施形態を示す。
【図５】部分的に二流路の排気ガス導管と、一流路の出力側酸化触媒コンバータとを備えた好ましい排気ガス後処理系の第１実施形態を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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