(57)【要約】  本発明は、パティキュレートフィルタ装置（３６）を備える、ディーゼルエンジン（１０）を持つ自動車の排気ガスシステムに関する。この排気ガスシステムの場合、パティキュレートフィルタ装置（３６）の上流に、エンジン近傍のパティキュレート捕集リザーバ（２４）が配置され、該リザーバは排気ガス流に含まれるパティキュレートの一部分を吸収し、排気ガス流に含まれるパティキュレートのその他の部分は、該リザーバを通ってパティキュレートフィルタ装置（３６）に流れる。この場合、パティキュレート捕集リザーバ（２４）は、エンジン（１０）の近傍に配置されているので、運転中でもＮＯ２酸化効果によって、該リザーバの少なくとも一部が再生される。
2008513656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パティキュレートフィルタ装置（３６）を備える、ディーゼルエンジン（１０）を持つ自動車の排気ガスシステムであって、パティキュレートフィルタ装置（３６）の上流に、エンジン近傍のパティキュレート捕集リザーバ（２４）が配置され、該リザーバは排気ガス流に含まれるパティキュレートの一部分を吸収し、排気ガス流に含まれるパティキュレートのその他の部分は、該リザーバを通ってパティキュレートフィルタ装置（３６）に流れ、この場合、パティキュレート捕集リザーバ（２４）は、エンジン（１０）の近傍に配置されているので、運転中でもＮＯ２酸化効果によって、該リザーバの少なくとも一部が再生されることを特徴とする、排気ガスシステム。
【請求項２】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）が、そのダスト負荷の度合いに関わらず、排気ガス流に含まれるパティキュレートの一部分をパティキュレートフィルタ装置（３６）に到達させるように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の排気ガスシステム。
【請求項３】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）は、パティキュレートフィルタ装置（３６）よりも少ない量のパティキュレートを捕集することを特徴とする、請求項１または２に記載の排気ガスシステム。
【請求項４】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）が、排気ガス管（３４）を介してパティキュレートフィルタ装置（３６）と、流れの上で結合されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項５】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）とパティキュレートフィルタ装置（３６）との間に、振動遮断装置（２０）が、パティキュレート捕集リザーバ（２４）とパティキュレートフィルタ装置（３６）との間に配置された排気ガス管（３４）に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の排気ガスシステム。
【請求項６】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）が、排気ガスシステムのマニホールド部分（１６）の中に、または該マニホールド部分に直接隣接して、配置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項７】
パティキュレートフィルタ装置（３６）が排気ガスシステムのボディ下部分（１８）に配置されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項８】
排気ガスシステムにターボチャージャ（３２）が設けられ、パティキュレート捕集リザーバ（２４）がターボチャージャ（３２）の直前または直後に配置されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項９】
パティキュレートフィルタ装置（３６）が、コージライトを含むフィルタインサート（３８）を備えることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項１０】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）の下流に、パティキュレートフィルタ装置（３６）に割り当てられた再生装置（４３）が配置され、該再生装置がパティキュレートフィルタ装置（３６）を間歇的に再生することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項１１】
再生装置（４３）が流体導入システム、特に燃料導入システム（５４）を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の排気ガスシステム。
【請求項１２】
再生装置（４３）が液体気化器（４４）を備え、蒸気を排気ガス中に導入することを特徴とする、請求項１１に記載の排気ガスシステム。
【請求項１３】
パティキュレートフィルタ装置（３６）には、パティキュレートフィルタ装置（３６）内の温度を上げるため、酸化触媒コンバータ（４０）が割り当てられていることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項１４】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）には、パティキュレート捕集リザーバ（２４）内の排気ガスの温度を上げるため、酸化触媒コンバータ（３０）が割り当てられていることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項１５】
排気ガスシステムがＥＧＲ（排気ガス再循環装置）を備え、該ＥＧＲを経由して排気ガスをエンジン（１０）に供給することができ、この場合パティキュレート捕集リザーバ（２４）は、還流される排気ガスがパティキュレート捕集リザーバ（２４）を通過する形で、排気ガスシステム中に配置されていることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項１６】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）が、ＥＧＲ管（６２）に設けられたクーラー（６６）の上流に配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の排気ガスシステム。
【請求項１７】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）が、バイパスバルブ（６４）の上流に設けられ、該バイパスバルブは、ＥＧＲ管（６２）に配置され、そしてクーラー（６６）に前置されていることを特徴とする、請求項１６に記載の排気ガスシステム。
【請求項１８】
パティキュレート捕集リザーバ（２４）が、パティキュレートを貯留するための発泡セラミックスインサートまたは金属インサートを備えることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項１９】
ＮＯｘ触媒コンバータ（３３）が、パティキュレート捕集リザーバ（２４）の下流に設けられていることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【請求項２０】
パティキュレートフィルタ装置（３６）は運転中、ディーゼルエンジン（１０）から非常に離れて配置されているので、該装置中では、運転温度が低いため連続的なＮＯ２酸化効果が生じないことを特徴とする、請求項１から１９のいずれか一項に記載の排気ガスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パティキュレートフィルタ装置を備え、ディーゼルエンジンを持つ自動車の排気ガスシステム関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のパティキュレートフィルタ、簡単には煤フィルタとも呼ばれるものは、排気ガスの微粒子エミッションを軽減するためのものである。該パティキュレートフィルタ装置は、中心部分として、特にＳｉＣからなる基材を備え、この基材は自らのアウターハウジング内に取り付けられ、エキゾーストパイプが、パティキュレートフィルタ装置の上流や下流で、このハウジングに開口する。パティキュレートフィルタインサート自体、すなわち基材は、ときどき再生される必要があり、そのためフィルタ表面に集積したパティキュレートが燃焼される。もっとも有望な再生方法の１つにおいては、パティキュレートフィルタ装置の直前で、燃料を排気ガスに取り入れ、特に排気ガスを強く冷却しすぎないために、該燃料をできるだけ気化した形状とする。このことは例えばＥＰ１３６９５５７Ａ１に記載されている。
【０００３】
さらにこのパティキュレートフィルタ装置を、より安価に作ろうとする努力が行われている。パティキュレートフィルタ装置が高価になるのは、例えば基材のＳｉＣ材料が非常に高いことと、ディーゼルパティキュレートフィルタ装置のアウターハウジング内に、取り付けマットを介してこの基材を取り付けるのにコストがかかることによる。ハウジング内の取り付けに関して、コストがかかるのは特に、ＮＯ２酸化効果を得るためにパティキュレートフィルタ装置をできるだけエンジン近傍に取り付けたいこと、あるいは加熱装置を設けることによる。ＮＯ２酸化効果とは、温度２３０℃を超えるとき、排気ガス中のＮＯ２によって炭素が酸化され、その際窒素とＣＯ２が生じることをいう。この再生効果は、酸素による燃焼よりも効果は少ないが、パティキュレートフィルタ装置においてはこれが活用される。しかしこのパティキュレートフィルタ装置をエンジン近傍に配置するならば、排気ガスシステムのエンジン近傍部分では振動が大きいため、基材の取り付けと、基材とハウジングの寿命とに対する大きな要件を満たさなければならない。それだけでなく、排気ガスシステムのエンジン近傍では、体積の大きいパティキュレートフィルタ装置のためのスペースは少ししか得られない。したがって、安価に形成できるようなパティキュレートフィルタ装置の仕様、配置に関しては、一部矛盾し、そして一見したところ両立しない一連の要件が存在する。
【０００４】
パティキュレートフィルタ装置自体の中に、すなわち同一のアウターハウジングの中に、メインフィルタとプレフィルタを収めるというアイデアは、例えばＵＳ５０５３０６２、ＥＰ１２０５２２８Ａ１およびＥＰ０９５７２４１Ａ１から公知である。しかしこれらのアイデアからは、パティキュレートフィルタ装置のコストの極めて著しい軽減は得られず、車両への排気ガスシステムの取り付けは著しくは単純化されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、求められているこれらの利点を、冒頭に挙げた種類の排気ガスシステムの場合に次のようにして得る。すなわち、パティキュレートフィルタ装置の上流にエンジン近傍のパティキュレート捕集リザーバを配置し、該リザーバが排気ガス流に含まれるパティキュレートの一部分を吸収し、また排気ガス流に含まれるパティキュレートのその他の部分は、該リザーバを通ってパティキュレートフィルタ装置に流れる。その際、該パティキュレート捕集リザーバはエンジン近傍に配置されているので、ＮＯ２酸化効果によって運転中に再生される。
【０００６】
先に挙げた従来技術では、パティキュレートフィルタ装置内の基材近くにプレフィルタを設ける。これと異なって本発明では、パティキュレート捕集リザーバを構造的に分離して、パティキュレートフィルタ装置の外部に配置する。該リザーバは、パティキュレートの一部を吸収し、これをＮＯ２酸化効果により「変換」して再び放出する。パティキュレートフィルタ装置のフィルタインサート（基材）と、パティキュレート捕集リザーバのインサートとは、少なくとも３００ｍｍ程度の距離を取りながら互いに離れている。パティキュレート捕集リザーバは、到着するパティキュレートの一部分を常に捕捉し、その一部をＣＯ２として再び放出する。このパティキュレートの一部分は、これ以上パティキュレートフィルタ装置によって捕捉される必要はない。その結果、このフィルタ装置はパティキュレートで充満するのが著しく遅くなり、再生が必要になる頻度が著しく少なくなる。これによりパティキュレートフィルタ装置を、本来求められるよりもエンジンから著しく遠く離れたところに配置することができる。エンジンからの距離が大きくなるとともに、排気ガスシステム中の振動が少なくなり、そのため１つには、パティキュレートフィルタ装置に取り付ける基材は安価なもので済むようになり、もう１つには、ハウジングに取り付けるのに必要なコストが低くなる。パティキュレート捕集リザーバとパティキュレートフィルタ装置を構造上分離することにより、両部品を車両内のまったく異なる場所に取り付けることが可能となる。これは、利用できる取り付けスペースがいずれにせよ少ないため、非常に望ましいことである。別な装置によって積極的に開始しなくてもパティキュレート捕集リザーバでは、ある程度の量の煤のある程度の燃焼が生じるので、本発明による排気ガスシステムにおいては、パティキュレート捕集リザーバの下流で、燃焼による排気ガス温度の上昇が生じることとなろう。
【０００７】
このパティキュレート捕集リザーバは、好ましくはダスト負荷の度合いに関わらず、すなわちリザーバ中のパティキュレート量に関わらず、パティキュレートを含む排気ガスのある程度の部分を、常に通過させるものとする。該部分は、パティキュレートフィルタ装置で初めて捕捉される。すなわちパティキュレート捕集リザーバが詰まる可能性はない。その点でこのパティキュレート捕集リザーバは、従来技術による従来型プレフィルタと異なる。従来型プレフィルタの場合、プレフィルタで捕捉されるべきパティキュレートを多くし、メインフィルタに到達するパティキュレートを少なくしようとしている。該パティキュレート捕集リザーバは、できるだけ大きい粒子も小さい粒子も貯留できるように、そしてダスト負荷の度合いが高いときでも大きな粒子を通過させるようにしたい。この効果によって、本発明による排気ガスシステムの場合、エンジン近傍のフィルタがほとんど完全に煤で充満していても、高い逆圧（ｂａｃｋ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を生じることはなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
好ましい実施形態として、パティキュレート捕集リザーバは、パティキュレートフィルタ装置よりも、捕捉できるパティキュレート量が少ないものとする。さらにこのパティキュレート捕集リザーバは、好ましくはそこに流入するパティキュレートのうち少ない方の部分（５０重量％以下）を吸収するような仕様とする。これによりパティキュレート捕集リザーバは、構造上比較的小さい仕様とすることができるので、実際に非常にエンジンに近いところに配置することができる。しかしリザーバはエンジンに近くなるほど温度が高くなり、このためさらにＮＯ２酸化効果が改善され、その結果パティキュレート捕集リザーバは、パティキュレート捕捉容量の点で高い性能を有するようになる。サイズや重量が小さくなるということは、エンジン近傍の領域に取り付けるのに際して、要求事項が少なくなるということである。それだけでなく、サイズと体積が小さくなるため、高価な材料を使用できるようになる。反対に、パティキュレートフィルタ装置はエンジンから遠いところに配置されるため、安価な基材材料、特にコージライトを使用できるようになる。
【０００９】
パティキュレート捕集リザーバとパティキュレートフィルタ装置は、すでに述べたように、好ましくは排気ガス管によって、流れの上では結合されており、構造上は分離されているものとする。該排気ガス管はパティキュレートフィルタ装置より、外側断面積がはるかに小さいのは当然である。
【００１０】
好ましいこの実施形態の場合、パティキュレートフィルタ装置とパティキュレート捕集リザーバの間で、振動遮断装置を排気ガス管に設ける。該振動遮断装置は、パティキュレートフィルタ装置を含む部分と、パティキュレート捕集リザーバを含む部分とを、互いに結合する。この振動遮断装置はそれ自体公知であり、好ましくは排気ガスシステムのマニホールド部分を、いわゆるボディ下部分から分離するものとする。この実施形態によってさらに、エンジンから十分に振動遮断されたパティキュレートフィルタ装置を安価に実現することができる。このことは、基材の材料についても、アウターハウジング内への取り付けについても、アウターハウジング自体の仕様についてもいえることである。
【００１１】
好ましいこの実施形態は、パティキュレート捕集リザーバをマニホールド領域に、あるいはこの領域に直接隣接して、配置することを意図する。
しかしパティキュレートフィルタ装置は、排ガス浄化装置のボディ下部分に設けるべきであろう。そこでは、この体積の大きい装置のために、より大きなスペースが得られるからである。
【００１２】
該排気ガスシステムに、好ましくはターボチャージャを設けるものとする。パティキュレート捕集リザーバは、ターボチャージャの直前に配置して、パティキュレートによるターボチャージャの負荷を軽減するべきであろう。あるいはターボチャージャの直後に配置するべきであろう。この配置によればいずれにせよ、パティキュレート捕集リザーバはエンジン近傍に配置されることになる。
【００１３】
パティキュレート捕集リザーバの下流、かつパティキュレートフィルタ装置のできるだけ直前の上流に、必要があれば再生装置を設けることができる。該再生装置はパティキュレートフィルタ装置を再生するものであり、この再生は間歇的に、好ましくは基材の負荷の程度に応じて、センサ制御により行われる。これは、パティキュレートフィルタ装置の基材をできるだけ完全に再生するためである。
【００１４】
該再生装置は、特に流体または燃料の導入システムであって、この場合、集積された炭素に触媒で発熱性の酸化を行い、燃焼させるため、例えばＣＯまたはＨＣが取り込まれる。
【００１５】
好ましくは蒸発器を用いることができるのはもちろんである。
【００１６】
パティキュレートフィルタ装置内の温度を上げるため、該装置は、酸化触媒コンバータを割り当ててもよい。
【００１７】
この酸化触媒コンバータは、パティキュレートフィルタ装置の前置装置、または該フィルタ装置の一部という仕様とする。
【００１８】
パティキュレート捕集リザーバにも、１つの酸化触媒コンバータを割り当てて、パティキュレート捕集リザーバ内の排気ガス温度を上げることができる。この場合もリザーバ材料の一部に、対応するコーティングを施す必要があろう。あるいはパティキュレート捕集リザーバに、専用の酸化触媒コンバータを前置することができる。
【００１９】
ＥＧＲ（排気ガス再循環装置）を備える排気ガスシステムであって、ＥＧＲを経由して排気ガスをエンジンに再供給することができる場合、本発明には次のような利点がある。すなわちパティキュレート捕集リザーバが排気ガスシステム内に配置されるに当たり、好ましくは還流された排気ガスが、パティキュレート捕集リザーバを通過するものとする。これは、パティキュレートがより少ない排気ガス、かつ依然として高温の排気ガスを、再びエンジンに還流できることを意味する。
【００２０】
パティキュレート捕集リザーバは、ＥＧＲ管に設けられたクーラーの上流に、そしてできるだけクーラーに前置されたバイパスバルブの上流に、配置されるべきであろう。こうすればパティキュレートによるクーラーとバルブの負荷が軽減される。
【００２１】
さらには、ＮＯｘ触媒コンバータ、例えばＳＣＲ触媒コンバータ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）、または吸蔵触媒コンバータとも呼ばれるＬＮＴ触媒コンバータ（Ｌｅａｎ  ＮＯｘ‐Ｔｒａｐ）を、パティキュレート捕集リザーバに後置すれば有利である。
【００２２】
パティキュレート捕集リザーバの好ましい一実施形態は、パティキュレートを貯留するため、発泡セラミックスインサートまたは金属インサートを用いるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明のその他の特徴および利点を、下記の説明や、下記に引用する図面に記載する。
【００２４】
図１は、自動車のディーゼルエンジン１０と、後置された排気ガスシステム１２を示す。排気ガスシステム１２は、フランジ１４まで達するマニホールド部分１６と、マニホールド部分１６の下流につながるボディ下部分１８とを備え、これら両部分は、振動遮断装置２０を介して互いに結合されている。
【００２５】
ディーゼルエンジン１０は排気ガス管の第１のパイプ部分２２につながり、該部分はパティキュレート捕集リザーバ２４につながり、このリザーバは、排気ガスシステム１２のエンジン近傍に配置されている。
【００２６】
パティキュレート捕集リザーバ２４は、発泡セラミックスまたは金属製のインサート２６を含み、該インサートは、パティキュレート捕集リザーバ２４のアウターハウジング２８に配置されている。インサート２６の上流には、酸化触媒コンバータ３０が設けられている。しかし通常は、インサート２６の上流部分が相応にコーティングされているので、酸化触媒コンバータ３０は省略される。したがって通常は、酸化触媒コンバータ３０はインサート２６に組み込まれている。
【００２７】
パティキュレート捕集リザーバ２４の直接下流では、ターボチャージャ３２がマニホールド部分１６に設けられている。異なる方法としては、パティキュレート捕集リザーバ２４とターボチャージャ３２の位置を交換することもできる。マニホールド部分１６でも、パティキュレート捕集リザーバ２４およびターボチャージャ３２の後に、ＮＯｘ触媒コンバータ３３が配置されている。ＮＯｘ触媒コンバータ３３はパティキュレート捕集リザーバ２４の下流に位置するので、前者が受ける酸化窒素の負荷は小さくなる。それは、パティキュレート捕集リザーバ２４が、すでにある程度の量のＮＯｘを還元するからである。ＮＯｘ触媒コンバータ３３は、例えばＳＣＲ触媒コンバータ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）、または吸蔵触媒コンバータとも呼ばれるＬＮＴ触媒コンバータ（Ｌｅａｎ  ＮＯｘ‐Ｔｒａｐ）である。ＳＣＲ触媒コンバータの場合、還元剤として尿素水溶液が、固形物の場合は特にカルバミン酸アンモニウムが用いられる。ＬＮＴ触媒コンバータには、ＮＯｘが一時的に貯留される。リザーバを再生する還元剤は、短時間のリッチ作動モードの間、エンジンで発生して供給される。再生段階と再生段階の間に、酸化窒素は硝酸塩の形で触媒コンバータに吸蔵される。ターボチャージャ３２は、別な方法として省略することももちろんできるし、あるいはＮＯｘ触媒コンバータの下流に配置することもできる。
【００２８】
図１は、考えられる３つの尿素噴射ノズル配置８０、８２、８４を示す。噴射ノズルは、パティキュレート捕集リザーバ２４の上流（ノズル８０）、ターボチャージャ３２の直接上流（ノズル８２）、またはＳＣＲ触媒コンバータ３３の仕様であるＮＯｘ触媒コンバータ３３の直接上流（ノズル８４）に設けることができる。リザーバ２４またはターボチャージャ３２の上流に配置すれば、リザーバ２４またはターボチャージャ３２に尿素の均一な供給が得られるという利点がある。
【００２９】
振動遮断装置２０は弾性材料からできており、マニホールド部分１６に導かれたエンジン振動が、ボディ下部分１８にはできるだけ伝わらないように、あるいは少なくとも著しく減衰されてその部分に伝わるようになっている。ボディ下部分１８は、長く延びてパティキュレートフィルタ装置３６につながる排気ガス管３４を含む。パティキュレートフィルタ装置３６は通常のディーゼルパティキュレートフィルタ、または煤フィルタであって、コージライト製の基材またはフィルタインサート３８と、前置された酸化触媒コンバータ４０とを備える。この場合も、フィルタインサート３８の上流部分が対応するコーティングを施されていれば、酸化触媒コンバータ４０を省略することができる。パティキュレートフィルタ装置３６は、専用のアウターハウジング４２によって外部に対して閉じられている。このハウジングは、排気ガス管３４や、それにつながる排気ガス管の管片３６よりも、断面寸法が明らかに大きい。アウターハウジング２８、４２はこうして互いに遠く離れていて、少なくとも１本の単純な排気ガス管３４によって互いに分離されている。
【００３０】
酸化触媒コンバータ４０の直接上流には、パティキュレートフィルタ装置３６のための再生装置４３が設けられ、この再生装置は、取り込まれるディーゼル燃料のための蒸発器４４を備える。別な方法としてこの再生装置４３を、パティキュレートフィルタ装置３６に組み込むこともできる。
【００３１】
排気ガスシステム１２には、もちろんその他にもフィルタ装置を組み込むことができる。しかしこれらのフィルタ装置は本題に直接かかわらないので、話を単純にするため省略する。
【００３２】
排気ガスは配管２２を経由して酸化触媒コンバータ３０に、ついでインサート２６に流れ込む。このインサートは、排気ガス中に存在するパティキュレート、特に煤パティキュレートの一部分が捕捉され、貯留されるように形成されている。インサート２６は、そのパティキュレート負荷の度合いに関わらず、常に排気ガスを、特にインサート２６に吸収されないパティキュレートをも通過させる。インサート２６のパティキュレート捕捉容量は限られている。しかしインサート２６がいかなる場合もパティキュレートを通過するように、該インサートは複数の流路を備え、これら流路は、排気ガス中に存在するする煤パティキュレートの最大のものよりも、直径が大きい。ここでインサートの不規則な内壁面、例えば次のような壁面を考えることができる。上流に向かって突出し、開いているルーバー、かつパティキュレートがその大きさに関係なくそこに付着できるような、ルーバーを備える壁面である。
【００３３】
パティキュレート捕集リザーバ２４がエンジン１０の近傍にあるため、排気ガスとパティキュレート捕集リザーバ２４は、運転中温度が高くなる。２５０℃を超える高い温度によって、インサート２６中に生じるＮＯ２酸化効果が促進される。この効果によって、パティキュレート捕集リザーバ２４は、運転中常に再生される。
【００３４】
酸化触媒コンバータ３０を設けることにより、排気ガス中の温度とインサート２６の温度がさらに上昇する。インサート２６は、到着するパティキュレートの５０％以下を常に捕捉し、残りのパティキュレートを通過させる。該排気ガスはターボチャージャ３２に達する。
【００３５】
残りのパティキュレートを含む排気ガスは、排気ガス管３４を経由して、パティキュレートフィルタ装置３６に達する。該装置のアウターハウジング４２には、必要があればすでに酸化フィルタ４０を取り付けておくことができる。その場合フィルタインサート３８には、排気ガス中に残るほとんどすべてのパティキュレートを捕捉する。これらのパティキュレートはインレット流路５０に析出され、アウトレット流路５２への中間壁を通過できない。
【００３６】
パティキュレートフィルタ装置３６はボディ下部分１８に配置されているので、フィルタインサート３８は、インサート２６よりもはるかに低い温度となる。これは、生じるＮＯ２酸化効果の規模が著しく小さくなるか、好ましくはまったく生じないことを意味する。したがってパティキュレートフィルタ装置３６の再生を、目的に合わせて間歇的に行わなければならない。フィルタインサート３８でＮＯ２酸化効果が生じるならば、まず炭素が酸化されるはずである箇所では、過度のさらなる炭素酸化と、流れの変動を生じ、ついにはフィルタインサートを損傷する可能性ある「ｈｏｔ  ｓｐｏｔ」を生じることであろう。
【００３７】
したがってフィルタインサート３８がその捕集容量を使い果たすと、ただちに再生装置４３および燃料導入システム５４を経由して、気化された燃料が排気ガス管３４に取り込まれる。気化された燃料はＨＣおよびＣＯを含むので、酸化触媒コンバータ４０では触媒による燃料の酸化を生じ、排気ガス温度が著しく上昇する。このためさらにフィルタインサート３８中のパティキュレート燃焼を生じる。
【００３８】
図２の実施形態の場合、ＥＧＲが設けられている。パティキュレート捕集リザーバ２４が、ターボチャージャ３２の上流または下流に設けられている。この場合も別個のパティキュレートフィルタ装置３６が、パティキュレート捕集リザーバ２４とは空間的に分離されて、ボディ下部分に設けられている。さらにパティキュレートフィルタ装置３６には、サイレンサー６０が後置されている。パティキュレート捕集リザーバ２４の下流では、ＥＧＲ管６２が排気ガスをクーラーバイパスバルブ６４に導く。該排気ガスは、パティキュレート捕集リザーバ２４のため、その含むパティキュレートの量がすでに少なくなっている。排気ガスは、このバイパスバルブから、クーラー６６を経由するかあるいは直接に、いわゆるＥＧＲバルブ６８に流れることができる。次にこの排気ガスは、ＥＧＲ管６２を経由して、空気取り入れ口７４とエアマスセンサ７６の間にある空気供給管７２に達する。このエアマスセンサには、空気温度センサ７８が後置されている。
【００３９】
このパティキュレート捕集リザーバ２４によって、含まれるパティキュレートが従来より著しく少ない排気ガスを、エンジン１０に再び還流させることができる。これにより、空気供給管７２内のシステム、例えばエアマスセンサ７６または空気温度センサ７８に、パティキュレートが原因で損傷を生じる危険は減少する。ＥＧＲシステムにおけるパティキュレート負荷または煤負荷が減少すれば、バルブ６４、６８への負荷も減り、クーラー６６の能力も損なわれにくくなる。空気供給管７２および排気ガスシステムにおいて、諸部品の信頼性が高められ、寿命が長くなり、このことは全体としてコストを軽減することになる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による排気ガスシステムを備える自動車ディーゼルエンジンの模式図である。
【図２】第２の実施形態による排気ガスシステムを備える自動車ディーゼルエンジンのフローチャートである。
【図１】
2008513656.tif 000003
【図２】
2008513656.tif 000004
【国際調査報告】
2008513656.tif 000005
2008513656.tif 000006
2008513656.tif 000007
2008513656.tif 000008
2008513656.tif 000009
2008513656.tif 000010