(57)【要約】  本発明は、内燃機関（１、２１、３１）を有する車両内に配置された酸化触媒コンバータ（５、２５、３５）内でＮＯからＮＯ２への酸化を維持する方法および装置において、内燃機関は、運転中に、前記酸化触媒コンバータを有する排気ガス後処理システム（２、２２、３２）に排気ガスを放出し、また、作業温度の維持、又は排気ガス後処理装置（６，２６，３６，４，２４，３４）の再生のために、所定量の炭化水素を少なくとも一所定時間にわたって排気ガス後処理システム又は機関に送る方法および装置に関する。前記所定量の炭化水素は、炭化水素を噴射する前記時間の直前に広まっていた排気ガス後処理システム（２、２２、３２）内のＮＯ２の生成を維持するために、少なくともある一定の断続周波数、且つ断続噴射によって排気ガス後処理システム又は機関に送られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１、２１、３１）を有する車両内に配置された酸化触媒コンバータ（５、２５、３５）内でＮＯからＮＯ２への酸化を維持する方法において、内燃機関は、運転中に、前記酸化触媒コンバータ（５、２５、３５）を有する排気ガス後処理システム（２、２２、３２）に排気ガスを放出し、また、所定量の炭化水素を少なくとも一所定時間にわたって排気ガス後処理システム（２、２２、３２）に送る方法であって、前記所定量の炭化水素は、０．０１〜０．５Ｈｚ幅の断続周波数、且つ１〜１０秒幅の噴射時間の断続噴射によって排気ガス後処理システム（２、２２、３２）に送られ、また、炭化水素を噴射する前記時間の直前に広まっていた排気ガス後処理システム（２、２２、３２）内のＮＯ２の生成をほぼ維持するために、断続周波数が高いほど、それだけ短い噴射時間を使用するようにしたことを特徴とする方法。
【請求項２】
炭化水素の送出は、排気ガス後処理システム（２、２２）上に配置された噴射器（９、２９）を介して行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
排気ガス後処理システム（２、２２、３２）への炭化水素の送出は、機関（１、３１）内に配置された少なくとも１つの噴射器を介したポスト噴射を有することを特徴とする、請求項１の記載の方法。
【請求項４】
炭化水素は、車両用の燃料からなることを特徴とする、請求項１の記載の方法。
【請求項５】
内燃機関（１、２１、３１）を有する機関駆動車両において、内燃機関は、運転中に、排気ガスを排気ガス後処理システム（２、２２、３２）に放出し、排気ガス後処理システムは、ＮＯを酸化してＮＯ２にする酸化触媒コンバータ（５、２５、３５）、制御装置（１１、２１１、３１１）、及び炭化水素を排気ガス後処理システム（２、２２、３２）内へ噴射するように構成され噴射器（９、２９）を有しており、制御装置（１１、２１１、３１１）は、所定量の炭化水素を噴射部材（９）を介して少なくとも一所定時間にわたって噴射するように構成されている、機関駆動車両であって、制御装置（１１、２１１、３１１）はさらに、前記噴射部材の監視及び制御を行うように構成され、それにより、炭化水素は、０．０１〜０．５Ｈｚ幅の断続周波数、且つ１〜１０秒間の幅の噴射時間の断続噴射によって排気ガス後処理システム（２、２２、３２）に送られ、また、炭化水素を噴射する前記時間の直前に広まっていた排気ガス後処理システム（２、２２、３２）内のＮＯ２の生成をほぼ維持するために、断続周波数が高いほど、それだけ短い噴射時間が使用されるようにしたことを特徴とする、機関駆動車両。
【請求項６】
噴射部材は、排気ガス後処理システム（２、２２）上に配置された噴射器（９、２９）であることを特徴とする、請求項５に記載の機関駆動車両。
【請求項７】
噴射部材は、機関（１、３１）内に配置された噴射器であることを特徴とする、請求項６に記載の機関駆動車両。
【請求項８】
コンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムをコンピュータで実行するとき、請求項１の方法のステップを実行するためのプログラムコードを有する、コンピュータプログラム。
【請求項９】
コンピュータプログラム製品であって、該コンピュータプログラムをコンピュータで実行するとき、請求項１の方法のステップを実行するための、機械可読媒体上に記憶されたプログラムコードを有する、コンピュータプログラム製品。
【請求項１０】
コンピュータ内の内部メモリに直接的にロードすることができるコンピュータプログラム製品であって、コンピュータプログラム製品上の前記コンピュータプログラムをコンピュータで実行するとき、請求項１に記載の方法のステップを実行するためのコンピュータプログラムを有する、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を有する自動車内に配置された酸化触媒コンバータ内で、異なる状態においてＮＯ２に変換されるＮＯの量を維持する方法であって、内燃機関は、運転中に、上記酸化触媒コンバータを有する排気ガス後処理システムに排気ガスを放出するようにした方法に関する。本方法は、排気ガス後処理システム内の１つ又は複数の異なる排気ガス後処理装置の加熱又は再生のための温度上昇手段として、所定量の炭化水素を排気ガス後処理システム又は機関に少なくとも一所定時間にわたって送る状況での適用が意図される。
【０００２】
本発明はまた、内燃機関を有する機関駆動車両であって、内燃機関は、運転中に、排気ガスを排気ガス後処理システムに放出し、また、排気ガス後処理システムは、ＮＯを酸化してＮＯ２にする酸化触媒コンバータ、制御装置、及び炭化水素を排気ガス後処理システム内へ噴射するように構成された噴射部材を有し、制御装置は、所定量の炭化水素を噴射部材を介して少なくとも一所定時間にわたって噴射するように構成されている、機関駆動車両に関する。
【０００３】
本発明はまた、コンピュータの助けでそのような方法を実行するためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００４】
ディーゼルエンジンに関する法規制は厳格になっており、また、特に酸化窒素汚染物質及び微粒子排出物の排出に関してますます厳しくなるであろう。
【０００５】
機関シリンダ内での燃料の燃焼によって生成される窒素酸化物の量は、燃焼温度に左右される。温度が高ければ、大気中の窒素が窒素酸化物に変換される割合がそれだけ大きくなる。過剰空気で運転するディーゼル機関及び他の機関で使用される触媒コンバータは、酸化するだけである。排気ガスは酸素を含有するので、窒素酸化物の還元で高度に選択的であることは、困難である。窒素酸化物に加えて、燃焼プロセスで生成される他の望ましくない排出物として、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、及び主にすす（Ｃ）の形の粒子状物質がある。
【０００６】
排気ガス後処理に基づく、窒素酸化物の量を減少させる既知の一方法は、ＬＮＡ  ＮＯｘトラップ（希薄ＮＯｘアドソーバ）である。ＬＮＡはまた、ＬＮＴ（希薄ＮＯｘトラップ）とも呼ばれるであろう。この技法では、ＮＯがまず、酸化触媒コンバータ内で酸化されてＮＯ２を生成し、それに続き、ＮＯ２が硝酸塩の形でトラップ内に貯蔵される。ＮＯ２の貯蔵は、機関が過剰酸素で運転しているときに起きる。次に、機関を酸素欠乏状態で、すなわち、炭化水素（一般的に車両燃料）の過剰添加、及び／又は減少空気流で運転させ、それにより、硝酸塩を加熱して、ＮＯｘトラップに捕らえられている二酸化窒素ＮＯ２を還元して窒素Ｎ２及び水Ｈ２Ｏにすることにより、NOｘトラップを所定間隔で間欠的に再生する。たとえば、特許文献１、２又は３を参照されたい。貯蔵及び再生の両方は、ＮＯｘトラップ内に十分な高温（貯蔵には２００°Ｃをわずかに超える温度、再生には約３００°Ｃ）が必要である。機関が低負荷（たとえば、市街地の走行又は無負荷状態のトラックの場合）であるとき、排気ガス温度は、ＮＯｘトラップを必要温度に維持するには不十分であろう。その時、温度を適正なレベルまで上昇させる一方法は、排気ガス後処理システム内で触媒作用で燃焼している排気ガス内に炭化水素を噴射し、それにより、適正温度に到達させることである。炭化水素は、有効なＮＯ２生成に悪影響を与え、その結果、ウォーミングアップ段階中に、排気システム内での窒素酸化物の変換全体が低下する。
【０００７】
炭化水素は、機関排気弁を開いた追加噴射（ポスト噴射）により、又は排気管上に配置された噴射器を介して供給されることができる。
【０００８】
酸化触媒コンバータによるＮＯ２の生成が中核をなす排気ガス後処理の別の既知の方法は、ＣＲＴ（登録商標）（連続再生トラップ）である。この場合、粒子状物質、すなわち、たとえばすす及び硫化汚染排出物はトラップ内に集められ、そこですすを二酸化炭素ＣＯ２に変換することができる。ここでは、ＮＯ２は、粒子状物質を変換するための酸化剤として作用する。ＮＯ２の助けですすの燃焼を生じるために、後処理システムの温度は２５０°Ｃを超える必要がある。ここでも、排気ガス後処理システム内の温度を、炭化水素の添加によって適正なレベルまで上昇させることができ、炭化水素は触媒コンバータ内で燃焼するが、これは有効なＮＯ２生成に悪影響を与え、それにより、排気ガス後処理システム内での粒子状物質の変換全体が低下する。
【０００９】
ＮＯ２の生成が中核をなす他の既知の排気ガス後処理方法は、
・ＬＮＣ（希薄ＮＯｘ触媒）であって、酸素濃度が高い状態で窒素酸化物を連続的に還元するもの、
・貴金属被覆粒子フィルタ、
・ＮＯｘ還元用の尿素又はアンモニアベースのＳＣＲ（選択触媒還元）、たとえば、特許文献４を参照されたい、
・炭化水素ベースの（ＨＣベースの）ＳＣＲ（選択触媒還元）
である。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、酸化触媒コンバータ内での有効なＮＯ２の生成レベルをできる限り長く維持し、それにより、排気ガス後処理システムの全体効率を増加させる、すなわち、排気ガス後処理システムが、たとえばＮＯｘ及び粒子状物質の排出量をさらに減少させることができるようにすることである。
【００１１】
【特許文献１】欧州特許第１２４５８１７号明細書
【特許文献２】米国特許第５４７３８８７号明細書
【特許文献３】米国特許第６７１８７５７号明細書
【特許文献４】米国特許第５５４００４７号明細書
【発明の開示】
【００１２】
本目的は、請求項１に記載の本発明に従った方法により、また、請求項５に記載の本発明に従った装置によって達成される。請求項２乃至４と６及び７とは、それぞれ本発明の方法及び本発明の装置の好適な実施形態及び発展を記載している。請求項８乃至１０は、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラム製品を記載し、これらは、請求項１の方法に従ったプログラムコードを有する。
【００１３】
本発明による方法は、内燃機関を有する車両内に配置された酸化触媒コンバータ内でＮＯからＮＯ２への酸化を維持する方法であって、内燃機関は、運転中に、上記酸化触媒コンバータを有する排気ガス後処理システムに排気ガスを放出し、また、所定量の炭化水素を少なくとも一所定時間にわたって排気ガス後処理システム又は機関に送る、方法を有する。本発明は、上記所定量の炭化水素が、０．０１〜０．５Ｈｚ幅の断続周波数、且つ１〜１０秒間幅の噴射時間の断続噴射によって排気ガス後処理システム又は機関に送られ、また、炭化水素を噴射する上記時間の直前に広まっていた排気ガス後処理システム（２、２２、３２）内のＮＯ２の生成をほぼ維持するために、断続周波数が高いほど、それだけ短い噴射時間を使用するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本発明による方法の１つの利点は、排気ガス後処理システム内に配置された触媒コンバータ又は粒子フィルタのウォーミングアップ又は再生時に、異なった状態に対して適正な断続周波数及び噴射時間を選択することにより、ウォーミングアップ又は再生プロセス中でも、すなわち、排気ガス後処理システム内への炭化水素の噴射によってウォーミングアップ又は再生が行われているときでも、ＮＯからＮＯ２へのより早期の変換が、酸化触媒コンバータ内にできる限り長く維持されることである。ＮＯからＮＯ２へのより早期の変換を維持することにより、排気ガス後処理システムから出る排気ガス中のＮＯｘ及び粒子状物質の総量が、さらに減少するであろう。ＬＮＡを備える排気ガス後処理システムの場合、酸化触媒コンバータ内でのＮＯからＮＯ２への変換は、ＮＯからＮＯ２への変換が最大になることを意味する一方、排気ガス後処理システムが、代わりにＳＣＲを有する場合、ＮＯからＮＯ２への変換は、５０％の酸化が達成されることを意味する。
【００１５】
本発明のさらなる利点は、噴射された炭化水素がより効率的に使用されることであり、それにより、炭化水素の消費量を減少させる（約５％）ことができる。
【００１６】
本発明はまた、酸化触媒コンバータ内でのＮＯからＮＯ２への変換が、炭化水素を排気ガス後処理システムに連続的に送ることによって維持される排気ガス後処理システムを有する機関駆動車両の形の装置を包含している。
【００１７】
本発明による方法と同一の利点が、本発明による装置によって得られる。
本発明のさらなる実施形態は、従属請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の好適な実施形態を示し、内燃機関１から放出された燃焼ガスが、全体的に２で表された排気ガス後処理システムに送り込まれるようになっている。機関１は、過剰酸素で機能する機関、たとえば、ピストンシリンダタイプのディーゼル機関であって、機関１の排気ガス内の過剰酸素を使用して、排気ガスが大気に放出される前に排気ガス中のＮＯｘ及び粒子（主にすす）の量を減少させることができる。排気ガス後処理システム２は、機関１からの排気ガス中の窒素酸化物及び粒子状物質の量を減少させるように構成されている。排気ガス後処理システム２の主要構成部品は、ＣＲＴ（登録商標）３と、ＮＯｘ触媒コンバータ４とを有する。図示の例示的な実施形態では、ＣＲＴ３は、酸化触媒コンバータ５と粒子フィルタ６とを有する。図示の例示的な実施形態では、ＮＯｘ触媒コンバータ４は、ＬＮＡタイプのものである。機関１からの排気ガスは、排気管７を経て、酸化触媒コンバータ５の形の第１段階、粒子フィルタ６の形の第２段階、及び最後にＮＯｘ触媒コンバータ４の形の第３段階を通って進む。ＮＯｘ触媒コンバータ４から、排気ガスはテールパイプ８を経て大気に送り出される。
【００１９】
機関１からの排気ガスは一般的に、ＮＯ及びＮＯ２などのさまざまな窒素酸化物とともに、炭化水素ＨＣ、一酸化炭素ＣＯ、二酸化炭素ＣＯ２、粒子状物質及び他の燃焼残留物からなる。第１段階の酸化触媒コンバータ５は好ましくは、プラチナ又はパラジウムなどの貴金属で被覆されている。酸化触媒コンバータ５は、排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ２にする。第１段階の反応は、化学式１：
ＮＯ＋1/2Ｏ２→ＮＯ２                                   １）
で表される。
【００２０】
したがって、ＮＯ２が生成されて、たとえば、ダクトが塞がれ、それにより、ガスがダクト壁を通過しなければならないようにしたセラミックモノリスタイプの粒子フィルタ６からなる第２段階へ送り込まれる。粒子フィルタ６内で、酸化触媒コンバータ５からのＮＯ２は、排気ガス中の粒子と反応し、その粒子は主にすすの形であり、それにより、ＮＯ２の少なくとも一部分が還元されてＮＯ、すなわち一酸化窒素になる一方、すすは酸化されてＣＯ２になる。どれだけ多くのＮＯ２が還元されるかは、排気ガス中のすすの含有率と、フィルタによって捕らえられるすすの量とによって決まる。したがって、ＮＯ２からＮＯへの還元は、１００％ではない。粒子フィルタから出る排気ガスは通常、ＮＯ２、還元ＮＯ２、すなわちＮＯ、及びＣＯ２からなる。第２段階での反応は、主として化学式：
２ＮＯ２＋Ｃ→２ＮＯ＋ＣＯ２                       ２）
によって表される。
【００２１】
フィルタ６からの排気ガスは次に、第３段階、すなわちＮＯｘ触媒コンバータ４に流れ込む。図示の例示的な実施形態では、ＮＯｘ触媒コンバータ４は、ＬＮＡ、すなわち、酸素濃度が高い状態においてＮＯ２の残留量を集めるように構成されたＮＯｘトラップであり、ＮＯｘ触媒コンバータ４は、還元剤の添加により、ＮＯｘトラップ内に捕らえられた二酸化窒素ＮＯ２を還元して、気体の形のＮ２及び水Ｈ２Ｏにする。第３段階の主たるプロセスは、化学式３：
３ＮＯ２＋２Ｈ２Ｏ→１1/2Ｎ２＋２Ｈ２Ｏ＋２ＣＯ２       ３）
によって表される。
【００２２】
ＮＯｘ触媒コンバータ４を触媒層で被覆してもよく、その目的は、第２段階から送られたすべての残留ＮＯを酸化してＮＯ２にすることであり、それにより、ＮＯ２をＮＯｘ触媒コンバータ４に貯蔵することができる。
【００２３】
図示の例示的な実施形態では、上記還元剤又は加熱剤は好ましくは、機関１用の燃料からなり、単一のタンク内に貯蔵されることができ、必要に応じて、粒子フィルタ６とＮＯｘ触媒コンバータ４との間に配置された噴射器９によって排気管７内に噴射されることができる。図示の例示的な実施形態では、噴射器９は、ポンプ１０によって加圧される。噴射器９及びポンプ１０は、制御装置１１によって制御され、この制御装置１１は、機関１の燃焼プロセスも制御するように構成されてもよい。たとえば、機関が低負荷であるために、ＮＯｘ触媒コンバータ４に達する燃焼ガスが低温すぎる場合、ＮＯｘ触媒コンバータ４の作動能力が、ＮＯ２の貯蔵及びＮＯからＮＯ２にする酸化（そのような酸化機能が存在する場合）の点で、低下する。その場合、制御装置１１は、噴射器９から所定量の炭化水素を噴射することによってＮＯｘ触媒コンバータ４の温度を上昇させることを選択し、それにより、ＮＯｘ触媒コンバータの機能が確保されるようにするであろう。したがって、制御装置１１は、ＮＯｘ触媒コンバータ４内にＮＯ２を貯蔵するのに適切な温度の上昇又は維持を行うように、炭化水素の噴射を調節する。
【００２４】
図示の例示的な実施形態のＮＯｘ触媒コンバータ４がその最大ＮＯｘ貯蔵能力に近づく、又は達すると、制御装置１１は、所定量の還元剤（炭化水素）を排気管７内へ噴射し、それにより、ＮＯ２が還元されてＮ２になることが確実に行われるようにする。図示の例示的な実施形態では、制御装置１１は、ＮＯｘ触媒コンバータ４の下流側に配置されたＮＯｘセンサ１２から信号を受け取る。ＮＯｘセンサ１２は、排気ガス中のＮＯｘの量を検出し、これにより、制御装置１１が機関負荷を間接的に検出できるようにする。このように、ＮＯｘ触媒コンバータ４を再生する目的に望ましい状態で、還元剤を制御しながら排気管内へ噴射することができる。
【００２５】
図１に示された例示的な実施形態では、温度センサ１３が、酸化触媒コンバータ５の上流側に配置され、温度センサ１４が、フィルタ６及びＮＯｘ触媒コンバータ４の間に配置され、それにより、ＣＲＴ３の前後の温度を記録できるようにしている。温度センサ１３及び１４は、温度に関する情報を制御装置１１に送るように構成されており、制御装置１１は、この情報の助けで、粒子フィルタ６のウォーミングアップ又は再生を行う時を計算することができる。制御装置１１は、たとえば、機関１の通常の燃料噴射器（図示せず）によって炭化水素を噴射することにより、そこで支配的な状態に適した方法を選択する。炭化水素は好ましくは、車両用の通常の燃料からなり、制御装置１１によって監視かつ制御されるいわゆるポスト噴射により、適当に噴射される。所定量の噴射燃料が、正確な作業温度を達成する、又は粒子フィルタ６を再生するために必要である特定の温度上昇効果を与える。代替実施形態では、センサ１３を圧力センサで構成してもよい。さらなる実施形態では、センサ１３は、温度・圧力組み合わせセンサでもよい。
【００２６】
本発明によれば、制御装置１１によって計算された量の炭化水素が排気管７又は機関１内へ断続的な噴射によって噴射され、その断続周波数、噴射時間及び流量が予め定められて、制御装置１１のメモリ素子（図示せず）に記憶されるようにして、炭化水素が噴射される。断続周波数は、排気ガス及び触媒コンバータの状態によって決まり、どんなＮＯ変換を達成すべきかに応じて変化することができるので、それは、状態を説明する任意の１つ又は複数の変数に対して図表化されることができる。また、特定の噴射中の炭化水素の流量及び特定の噴射にかかる合計時間に関する情報も記憶される。したがって、上記メモリ素子は、排気ガス後処理システム２における特定の温度状態及び排気ガス状態に最良に適する上記所定データを含む、製造者によってまとめられた表を備える。
【００２７】
図１に従った実施形態では、本発明による表の目的は、炭化水素が排気ガス後処理システム２内へ噴射されている時間中でも、第２段階からＮＯｘ触媒コンバータ４内に到達する残留ＮＯの高い酸化レベルを維持することである。これは、異なった状態について、断続周波数、噴射時間及び噴射器９の流量を最適化することによってなされる。これは、排気ガス後処理システム２による、ＮＯからＮＯ２への酸化を最大にすることに役立ち、その結果、排気ガス後処理システム２によるＮＯｘの還元がより効率的になる。図１に従った実施形態では、本発明による表の目的はさらに、第１段階、すなわち酸化触媒コンバータ５に到達するＮＯの高い酸化レベルを維持することである。これは、異なった状態について、断続周波数、噴射時間及び機関１の噴射器の流量を最適化することによってなされる。
【００２８】
図２は、炭化水素の噴射を除いて、図１に従った実施形態と同一である好適な代替実施形態を示す。図２に従った実施形態では、炭化水素は、機関１及びＣＲＴ３の間に配置された噴射器２９からのみ噴射される。したがって、噴射器２９からの炭化水素の噴射は、酸化触媒コンバータ２５においてＮＯからＮＯ２への酸化の最大化、又はＮＯｘ触媒コンバータ２４でのＮＯ２の貯蔵の最大化、又は粒子フィルタ２６及び／又はＮＯｘ触媒コンバータ２４の再生のいずれかに対して最適化される。したがって、図２に従った実施形態では、図１に従った実施形態の場合と同様に、本発明に従った対応表が、制御装置２１１のメモリ素子に記憶される。しかしながら、断続周波数は、図２に従った実施形態に合わせて調節される。
【００２９】
図３は、炭化水素の噴射を除いて、２つの先行する実施形態と同一である好適なさらに別の代替実施形態を示す。図３に従った実施形態では、炭化水素は、機関内の各シリンダ用に機関３１内に配置された通常の噴射器（図示せず）からのみ噴射される。したがって、炭化水素は好ましくは、車両用の通常の燃料からなり、制御装置３１１によって監視かつ制御されるいわゆるポスト噴射により、適当に噴射される。
【００３０】
したがって、本発明によれば、制御装置３１１によって計算された量の炭化水素が排気管３７内へ断続的な噴射によって噴射され、その断続周波数、噴射時間及び流量が予め定められて、制御装置３１１のメモリ素子（図示せず）に記憶される点で、先に示した２つの実施形態と同様にして炭化水素が噴射される。排気ガス後処理システム３２における特定の温度状態及び排気ガス状態に最良に適する上記所定データを含む、製造者によってまとめられた表は、ここで図３に従った実施形態に合わせられる。したがって、図３に従った実施形態用の本発明による表は、酸化触媒コンバータ３５においてＮＯからＮＯ２への酸化の最大化、又はＮＯｘ触媒コンバータ３４でのＮＯ２の貯蔵の最大化、又は粒子フィルタ３６及び／又はＮＯｘ触媒コンバータ３４の再生のいずれかに対して最適化される。
【００３１】
設計上の理由のために、排気管内に配置された、現時点での最新の技術レベルによる（たとえば、ニードル弁タイプの）噴射器は、一般的に開放周波数がおおよそ数十Ｈｚであり、それは基本的には連続噴射と見なされることができる。炭化水素すなわち還元剤のそのような噴射は、ＮＯ２の生成を大きく妨げる。現時点で最新の技術レベルの機関による噴射も、機関の回転速度に応じて、１０〜１００Ｈｚの一般的な周波数が得られる。本発明によれば、断続周波数は、ＮＯ２の生成をできる限り長く維持できるように調節される。さまざまな状態に対して最適化された断続周波数、噴射時間及び流量は、機関及び排気システムの異なった実施形態での試験によってまとめられる。図４は、ＮＯを酸化してＮＯ２にする触媒コーティングで覆われた一定の触媒コンバータの下流側でのＮＯ２含有率をｙ軸にしたグラフを示す。ｘ軸は、時間を示す。各々が異なる断続周波数を有する３つの異なる場合において、一定時間ｔにわたって、所定量の炭化水素を触媒コンバータの上流側に噴射している。図４は、これらの３つの異なる場合において、ＮＯ２含有率が触媒コンバータの下流側でいかに変化するかを表す３つの曲線を示す。曲線Ａに従った噴射は、開放周波数が３０Ｈｚの「連続」噴射を有する、すなわち、この曲線は、現時点での最新の技術レベルによる噴射で起きることを示す。曲線Ａは、酸化触媒コンバータの下流側でのＮＯ２含有率が、炭化水素の噴射時に劇的に低下することを示す。したがって、この実施形態による排気ガス後処理システムは、効率が低下する。曲線Ｂは、断続周波数が低い（０．１Ｈｚ）場合の噴射を示す。この場合、噴射は、３０Ｈｚの開放周波数で１〜２秒間行われ、また噴射器を完全に閉じた状態で８〜９秒間行われた。ここでは、噴射時、ＮＯ２含有率が、曲線Ａほどには決して低下しない。ＮＯ２の生成をほぼ維持することが可能であった。曲線Ｃは、やや高い断続周波数（約０．２５Ｈｚ）での噴射を示す。曲線Ｂと比べてＮＯ２の生成を幾分なお一層維持することは可能であった。
【００３２】
炭化水素の噴射中でも、ＮＯ２の生成を維持できるようにするために、好ましくは、０．０１〜０．５Ｈｚ幅の断続周波数、且つ１〜１０秒間幅の噴射時間で、最良の結果が達成される。噴射時間は、上記断続周波数幅の中の高い方の周波数では、より短い、すなわち、上記噴射幅の下限により近いことが好ましい。図示の例示的な実施形態のような、本発明に従ってプログラムされた制御装置は好ましくは、排気ガス後処理システムの所定の目標温度及び現在の排気ガス温度から、流量及び噴射時間を計算する。
【００３３】
図５は、本発明の実施形態に従った装置５００であって、不揮発性メモリ５２０と、処理装置５１０と、読み取り書き込みメモリ５６０とを有する装置５００を示す。メモリ５２０は、第１メモリ部分５３０を有し、これには、装置５００を制御するためのコンピュータプログラムが記憶される。装置５００を制御するためのメモリ部分５３０内のコンピュータプログラムは、オペレーティングシステムであろう。
【００３４】
装置５００は、制御装置、たとえば制御装置１１、２１１又は３１１内に組み込まれることができる。データ処理装置５１０は、たとえばマイクロコンピュータを有することができる。
【００３５】
メモリ５２０はまた、第２メモリ部分５４０を有し、これには、本発明による排気ガス後処理システムを制御するためのプログラムが記憶される。代替実施形態では、排気ガス後処理システムを制御するためのプログラムを、個別の不揮発性データ記憶媒体５５０、たとえばＣＤ又は交換式半導体メモリに記憶する。プログラムは、実行可能形式で、又は圧縮状態で記憶されることができる。
【００３６】
データ処理装置５１０を、特定の機能を実行しているとして以下に記載する場合、データ処理装置５１０が、メモリ５４０内に記憶されているプログラムの特定部分、又は不揮発性記録媒体５５０に記憶されているプログラムの特定部分を実行することであると、はっきり理解されたい。
【００３７】
データ処理装置５１０は、データバス５１４を介してメモリ５５０と通信するようになっている。データ処理装置５１０はまた、データバス５１２を介してメモリ５２０と通信するようになっている。データ処理装置５１０はさらに、データバス５１１を介してメモリ５６０と通信するようになっている。データ処理装置５１０はまた、データバス５１５を介してデータポート５９０と通信するようになっている。
【００３８】
本発明による方法は、データ処理装置５１０が、メモリ５４０内に記憶されているプログラム、又は不揮発性記録媒体５５０に記憶されているプログラムを実行することで、データ処理装置５１０によって実行されることができる。
【００３９】
本発明の代替実施形態では、ＮＯｘ触媒コンバータ４は、たとえば尿素ＳＣＲからなることができる。この場合の還元剤は、尿素からなり、機関のディーゼル燃料及び尿素の各々を個別タンクに貯蔵しなければならない。この場合、ディーゼル燃料は、機関内への噴射により、又は排気管上に配置されたさらなる個別の噴射器により、触媒コンバータのウォーミングアップだけに使用される。
【００４０】
本発明の代替実施形態では、酸化触媒コンバータ５、２５又は３５を、それぞれ粒子フィルタ６、２６又は３６と一体化することができる。粒子フィルタ全体又はその一部を、ＮＯを酸化してＮＯ２にする触媒活性材料で被覆してもよい。
【００４１】
本発明の代替実施形態では、粒子フィルタ及びＮＯｘ触媒コンバータを、排気ガス後処理システム内において逆の順序に配置してもよい。
【００４２】
本発明のさらなる代替実施形態では、排気ガス後処理システムを、酸化機能を有するＮＯｘ触媒コンバータだけで構成してもよく、又はＣＲＴだけで構成してもよい。
【００４３】
本発明のさらなる代替実施形態では、炭化水素の噴射は、機関噴射器、及び排気ガス後処理システム上に配置された１つ又は複数の噴射器の両方から同時に行ってもよい。
【００４４】
本出願による発明は、上記の排気ガス後処理方法だけでなく、少なくとも以下のもの：
・ＬＮＣ（希薄ＮＯｘ触媒）であって、酸素濃度が高い状態で窒素酸化物を連続的に還元するもの、
・貴金属被覆粒子フィルタ、
・炭化水素ベースの（ＨＣベースの）ＳＣＲ（選択触媒還元）
にも有利に適用されることができる。
【００４５】
排気ガス後処理システム内に噴射される炭化水素は、車両用の燃料であることが有利であり、それは、ディーゼル燃料、ガソリン、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）、メタン（ＣＮＧ）などであることができるが、排気管上の噴射器の場合、個別のタンクからの炭化水素であることも実現可能であり、その炭化水素は、車両の推進に使用されない。
【００４６】
本発明は、上記の例示的な実施形態に制限されると見なされるべきではなく、添付の特許請求の範囲から逸脱しない限り、さらに多くの変更及び修正が実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による排気ガス後処理システムの３種類の好適な実施形態の概略図を示す。
【図２】本発明による排気ガス後処理システムの３種類の好適な実施形態の概略図を示す。
【図３】本発明による排気ガス後処理システムの３種類の好適な実施形態の概略図を示す。
【図４】現時点での最新の技術レベル及び本発明による酸化触媒コンバータの下流側でのＮＯ２含有率のグラフを示す。
【図５】少なくとも図１、図２及び図３に示された２つの実施形態に使用される装置を示す。
【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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