(57)【要約】  本発明は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを再生する方法と、対応して適合されたリーンバーンエンジン用の排ガス浄化システムとに関する。特に、本発明は、車両の特別な走行状況の間の窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーンバーンエンジン（１）の排気ライン（３）に配置される窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）を再生する方法であって、前記エンジン（１）に低圧排ガス再循環用の装置が設けられ、前記エンジン（１）が、低圧ＥＧＲライン（１４）における低圧ＥＧＲ弁（９）、ならびに排ガス排出を低減する装置（１０）および／または吸気を低減する装置（１１）とともに配置される、方法において、
前記再生が、前記エンジンのオーバーラン運転中に、前記弁（１１）による前記吸気の絞りおよび／または前記弁（１０）による前記排ガスの前記排出の低減によって、前記排ガスが、実質的に、前記エンジン（１）および前記窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）を介して前記低圧ＥＧＲ弁（９）を通る回路内で導かれるように開始され、この間、１以下のラムダ値に対応する空気−燃料混合が設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記エンジンのオーバーラン運転が、前記車両の慣性質量または重力質量の作用下で発生することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エンジンのオーバーラン運転が、電気モータの作用下で発生することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記オーバーラン運転が、前記エンジンの停止中に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５】
前記低圧ＥＧＲ弁（９）が、前記再生中に完全に開いていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記再生中、０．８から１のラムダ値に対応する空気−燃料混合が維持されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記車両の周囲データを使用して、前記エンジンの前記オーバーラン運転および前記窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの前記再生の開始および持続時間が計算されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記窒素酸化物に関する前記窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）の前記再生が、前記窒素酸化物吸蔵触媒コンバータにおいて１５０℃と５００℃との間の温度で行われることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
硫黄酸化物に関する前記窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）の前記再生が、前記窒素酸化物吸蔵コンバータにおいて５００℃を超える温度で行われることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを再生する方法と、対応して適合された、リーンバーン（希薄燃焼）エンジン用の排ガス浄化システムとに関する。特に、本発明は、車両の特別な走行状況の間の窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生に関する。
【背景技術】
【０００２】
将来の排ガス規制法により、リーンバーンエンジンの排ガスにおける窒素酸化物（ＮＯｘ）の量が、窒素酸化物の触媒後処理が必要である程度まで制限される。しかしながら、想定される、窒素を形成する窒素酸化物の還元は、リーンバーン内燃機関の排ガスの酸素含有率が高いため困難である。既知の方法は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（ＮＯｘ吸蔵、ＮＳＣ、ＬＮＴ）の使用に基づくか、または、好適な触媒コンバータにおける、通常は還元剤としてアンモニアを用いる選択触媒還元（ＳＣＲ）法（上記触媒コンバータは略してＳＣＲ触媒コンバータと呼ばれる）である。前記方法の組合せもまた知られており、そこでは、例えば、アンモニアは、リッチ（過濃）運転状態下で上流の窒素酸化物吸蔵触媒コンバータにおいて二次排出物として生成され、そのアンモニアは、最初に、下流に配置されたＳＣＲ触媒コンバータに吸蔵され、その後、後続するリーンバーン運転段階において、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを通過する窒素酸化物を還元するために利用される。独国特許出願公開第１０２００７０６０６２３号明細書は、従来技術において存在する、脱窒素装置を用いる排ガス浄化システムの一連の変形について記載している。
【０００３】
窒素酸化物吸蔵触媒コンバータは、いわゆるリーンバーンエンジン（ディーゼル、リーンＧＤＩ）のリーン排ガスに含まれる窒素酸化物を除去するために使用される。ここで、浄化作用は、エンジンのリーンバーン運転段階（吸蔵段階、リーン運転）において、窒素酸化物が硝酸塩の形態で触媒コンバータの吸蔵材料によって吸蔵されるという事実に基づく。エンジンの後続するリッチ運転段階（再生段階、リッチ運転、ＤｅＮＯｘ段階）では、先に形成された硝酸塩が分解され、リッチ運転中、再度放出される窒素酸化物は、還元作用を有するリッチ排ガス成分により転化して、窒素、二酸化炭素および水を形成する。排ガスのリッチ成分は、特に、炭化水素、一酸化炭素、アンモニアおよび水素を含む。
【０００４】
窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの動作モードは、ＳＡＥ文献ＳＡＥ９５０８０９に詳細に記載されている。窒素酸化物吸蔵触媒の組成については当業者には周知である。窒素酸化物吸蔵材料は、一般に、微細に分散した形態で好適な基材材料に施される、例えば酸化物、水酸化物またはバリウムおよびストロンチウムの炭酸塩等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩基化合物である。さらに、窒素酸化物吸蔵触媒はまた、白金族からの触媒活性貴金属と酸素吸蔵材料とを有している。前記組成により、三元触媒コンバータの機能により、化学量論的運転条件下で窒素酸化物吸蔵触媒コンバータが提供される（独国特許出願公開第１０２００９０３９２４９号明細書およびそこで引用されている文献）。
【０００５】
窒素酸化物の吸蔵段階（リーンバーン運転）は、従来、１００秒間から２０００秒間続き、触媒コンバータの吸蔵容量と排ガスにおける窒素酸化物の濃度とに依存している。しかしながら、吸蔵容量が低減した、老朽化した触媒コンバータの場合、吸蔵段階の持続時間は５０秒間以下になる可能性もある。再生段階（リッチモード）は、対照的に、常に著しく短く、数秒間（５秒〜２０秒）しか続かない。再生中に窒素酸化物吸蔵触媒コンバータから現れる排ガスには、もはや実質的に汚染物質がなく、その排ガスはおよそ化学量論的組成である。その空気比λ（ラムダ：排ガスにおける燃料対空気の比を示す、後を参照されたい）は、この時間中、およそ１に等しい。再生段階の終了時、放出される窒素酸化物および触媒コンバータの酸素吸蔵構成要素に固着した酸素は、リッチ排ガス成分のすべてを酸化させるのに十分ではなくなる。したがって、触媒コンバータを通る前記成分の破過が発生し、空気比が１未満の値になる。前記破過は再生の終了を通知し、吸蔵触媒コンバータの下流のいわゆるラムダプローブを用いて記録され得る。
【０００６】
欧州での用途の場合、好ましい後処理システムは、密結合された窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ、または触媒で被覆されたフィルタが続くＮＯｘ吸蔵触媒コンバータ（ＬＮＴ、ＮＳＣ、ＮＳＲ）を備えている。最近のリーンバーンエンジンは、低燃料消費に対して最適化されており、エンジン内部のＮＯｘ排出量の低減のためにターボチャージャおよび排ガス再循環システム（ＥＧＲ）を備えることが多い。このように排ガス温度は、関連するディーゼルエンジンが古いほど大幅に低下する。しかしながら、排ガス温度が低いことにより、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータにおける窒素酸化物の蓄積の効率と、ＮＳＣの再生（その間、リッチ排ガス混合気により、吸蔵された窒素酸化物が放出されかつ窒素に転化される）の効率とが、ともに低下する。
【０００７】
すべての外部排ガス再循環システムでは、排ガスの移送流を可能にするために、排ガス側から新鮮空気側への圧力勾配が存在しなければならない。これは、排ガス再循環が、少なくともこの条件を満たすそれらのエンジン回転速度／負荷範囲においてのみ可能であることを意味する。高圧（ＨＰ）ＥＧＲシステムの場合、排ガスは、ターボチャージャのタービンの上流で抽出され、ターボチャージャのコンプレッサの下流で新鮮空気に供給される。低圧（ＬＰ）ＥＧＲシステムの場合、排ガスは、タービンの下流で抽出され、ターボチャージャのコンプレッサの上流で新鮮空気に供給される（独国特許出願公開第１０２００５０５６９５５号明細書）。低圧ＥＧＲシステムにより、ＨＰ  ＥＧＲシステムより広い特性マップ範囲にわたりかつより高い再循環速度での排ガス再循環が可能になる。タービンおよび低ＬＰ  ＥＧＲシステムの新鮮空気経路におけるすすおよび炭化水素の蓄積を防止するために、排ガスは、一般に、粒子フィルタの下流で抽出される。両システム（ＨＰおよびＬＰ）の組合せも同様に既知である（日本特許第６２５７５１９号公報、米国特許出願公開第２００４０５０３７５号明細書）。
【０００８】
窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの効率的な再生は、通常、２５０℃を超える温度でのみ可能である。それより低い温度では、ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータの機能が低下するため、吸蔵された窒素酸化物の一部は、同時に還元されることなく触媒コンバータから脱離する可能性があり、その結果、ＮＯｘ排出量が増加する。新欧州走行サイクル（Ｎｅｗ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｃｙｃｌｅ）（ＮＥＤＣ）では、これは、再生がまず、走行サイクルの最後に郊外部で可能になることを意味し、それは、最初に高速かつ効率的なＮＯｘ還元に必要な排ガス温度に達するのが郊外部であるためである。しかしながら、低速でのより長い旅行中でさえも効率的なＮＯｘ後処理を確実にすることができるために、低温で（市街地走行状況で）効率的な再生を行うことも可能であることが望ましい。したがって、目下、前記走行状況において、効率的な再生を行うことができるために、再生用の排気システムを加熱する必要があり、それにより、必然的に燃料消費が増大し、またＨＣ／ＣＯ排出量も増加する。
【０００９】
したがって、上述したように、吸蔵触媒コンバータの再生は、通常、炭化水素および一酸化炭素の短い排出ピークに関連し、それら排出ピークは、以下の影響によってさらに増大する。すなわち、エンジンと吸蔵触媒コンバータとの間の排気ラインが有限長を有するということである。リッチ運転からリーン運転への切換中、排気ライン全体には依然としてリッチ排ガスが充満しており、そのリッチ排ガスは、切換後、触媒コンバータを介してエンジンのこの時にはリーン排ガスによって環境内に排出される。触媒コンバータは、リッチ排ガスの前記残留分をそれ以上浄化することができず、それは、先に吸蔵した酸化成分がリッチ運転中にすでに消費されているためである。したがって、炭化水素および一酸化炭素の増大した排出ピークは、再生の終了時に発生する。
【００１０】
リッチ排ガスでのディーゼルエンジンの運転は、一般に、低いエンジン回転速度（２０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍ未満）および中間の平均有効圧力（２〜４バールから１２〜１４バール）に制限される。この制限は、第１に、シリンダ内の安定した燃焼を確実にしなければならず、第２に、過度に高いシリンダ内圧を回避しなければならず、第３に、過度に高い排ガス温度を回避しなければならないために、発生する。燃焼チャンバ内の燃焼が不安定であるかまたは実質的に不完全である場合、比較的大量の未燃焼燃料が、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを横切るように導かれ、そこで酸化する。これにより、第１に、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの温度が高くなり、したがって、触媒コンバータに熱損傷がもたらされる。第２に、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータにおける燃料の酸化が不完全である可能性があり、それにより、一酸化炭素および炭化水素の排出量が増加する。排ガス温度が過度に高い場合、ターボチャージャおよび窒素酸化物吸蔵触媒コンバータが損傷する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００７０６０６２３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００９０３９２４９号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００５０５６９５５号明細書
【特許文献４】特許第６２５７５１９号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２００４０５０３７５号明細書
【特許文献６】欧州特許第２１１２３３９号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第１０２００８０４８８５４号明細書
【特許文献８】国際公開第２０１１／０２３３３２号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＳＡＥ文献ＳＡＥ９５０８０９
【非特許文献２】Ｈａｎｄｂｕｃｈ  Ｖｅｒｂｒｅｎｎｕｎｇｓｍｏｔｏｒ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ），ｖａｎ  Ｂａｓｓｈｕｙｓｅｎ／Ｓｃｈａｅｆｅｒ，ＩＳＢＮ  ３−５２８−１３９３３−１
【非特許文献３】Ｕｎｔｅｒｓｕｃｈｕｎｇｅｎ  ｚｕｍ  Ｅｉｎｓａｔｚ  ｅｉｎｅｓ  ＮＯｘ−Ｓｐｅｉｃｈｅｒｋａｔａｌｙｓａｔｏｒｓ  ａｍ  Ｄｉｅｓｅｌｍｏｔｏｒ」  （「Ｔｅｓｔｓ  ｒｅｇａｒｄｉｎｇ  ｔｈｅ  ｕｓｅ  ｏｆ  ａ  ＮＯｘ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｔａｌｙｔｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｄｉｅｓｅｌ  ｅｎｇｉｎｅ」），Ｐ．  Ｋａｔｔｗｉｎｋｅｌ，ＶＤＩ，Ｓｅｒｉｅｓ  １２，ｎｏ．６３８，ＩＳＢＮ  ９７８−３−１８−３６３８１２−３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明の課題は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを再生する方法と、主にリーンバーンモードで運転される内燃機関の排ガス浄化用の対応するシステムであって、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータによって窒素酸化物を還元するのに役立つシステムとを指定することであった。第１に、本方法により、吸蔵触媒コンバータの再生を、排ガス温度が実際に非常に低い走行状況でさえも、吸蔵触媒コンバータを特別に加熱する必要なしに行うことが可能となるべきである。第２に、本方法により、吸蔵触媒コンバータの再生を、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生に対してリッチ排ガス条件を設定することが従来可能でなかったエンジン運転状況においてさえも行うことが可能となるべきである。ここで、本方法およびシステムは、経済的態様および生態学的態様から、従来技術からの対応する既知の手段より優れているべきであり、すなわち、特に、将来の排ガス規制値に準拠することもできるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題、および、本明細書において言及されていないが従来技術から当業者には明らかであるさらなる課題は、独立請求項１および１０に従う再生方法およびシステムによって解決される。本方法および本システムの好ましい実施形態を、請求項１および１０それぞれに従属する下位請求項に見ることができる。
【００１５】
リーンバーンエンジン（１）の排気ライン（３）に配置される窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）を再生する方法であって、エンジン（１）に低圧排ガス再循環用の装置が設けられ、低圧ＥＧＲ弁（９）が低圧ＥＧＲライン（１４）に配置され、例えば排ガスフラップ等の排ガス排出を低減する装置（１０）および／または例えばスロットルフラップ等の吸気を低減する装置（１１）、方法において、再生が、エンジンのオーバーラン運転中に、装置（１１）による吸気の絞りおよび／または装置（１０）による排ガスの排出の低減によって、排ガスが、実質的に、エンジン（１）および窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）を介して低圧ＥＧＲ弁（９）を通る回路内で導かれるように行われ、この間、１以下のラムダ値に対応する空気−燃料混合が設定されるという事実により、上述した課題に対する解決法が、極めて単純であるがそれでもなお有利な方法で達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】あり得るシステムレイアウトを例として示す。
【図２】あり得るシステムレイアウトを例として示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
オーバーラン運転の持続時間に応じて、低圧ＥＧＲ率（ｆｒａｃｔｉｏｎ）が高い再生は、通常の再生（３秒〜５秒）より著しく長く（５秒〜２０秒）続く可能性がある。しかしながら、ここでは、それほど大量のＥＣ／ＣＯは排出されない。排ガスが回路内で導かれ、したがって、触媒コンバータに数回接触することになるという事実の結果として、排ガス浄化の効率を大幅に向上させることができる。このように、窒素酸化物がより効率的に還元され、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータは、低い排ガス温度においてさえも有効に空にされ、それにより、貴金属調達コストも大幅に低下する可能性がある。さらに、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータは、低圧ＥＧＲ率が高いオーバーラン運転中の方が通常のオーバーラン運転条件下より温度が低下せず、通常のオーバーラン運転条件では、低温の吸気が、燃焼することなく直接エンジンを通り触媒コンバータを横切って導かれ、それにより、特に、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータが、エンジンの負荷運転の再開時にその活性温度未満まで温度が低下することになる可能性がある。
【００１８】
すぐ上で説明したように、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生は、エンジンがいかなる積極的な作業も行っていない、したがって、通常、エンジンに燃料が供給されていないが、それにも関らず、エンジンが、車両の（慣性または重力）質量によって駆動されて始動している時に行われる。これは、エンジンがいわゆるオーバーラン運転にある場合である。こうした運転は、例えば、減速段階が、例えば車両の（適切な場合はエンジンブレーキによる）制動の結果として開始する、すなわち、車両の速度が低下し、エンジンにそれ以上の燃料が供給されない時に発生する。しかしながら、この段階では、エンジンはトランスミッションに依然として連結されており、ギアは入っている。ここで、通常、空気のみが、給気マニホルドを介して始動しているエンジンを通って排気システム内に圧送される。こうした運転は、例えば、赤信号に近づいている時、またはより低速に走行している車両に迅速に近づいている時に発生する。
【００１９】
内燃機関以外に、車両を前進させるために電気モータも使用されるハイブリッド走行の場合、内燃機関のオーバーラン運転を、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの本発明による再生に対して前記オーバーラン運転を利用するために、他の走行状況で行うことも可能である。ここで、内燃機関を、車両が停止しているかまたは走行している時、前記内燃機関および場合によってはさらに車両が電気モータによって駆動されていることにより、始動させることも可能である。したがって、エンジンのオーバーラン運転は、電気モータによって行われる。したがって、ハイブリッド走行の場合、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの本発明による再生を、電気モータの駆動力が、車両および内燃機関を駆動するのに十分であるすべての走行状況に拡張することができる。これは、特に都市での走行状況に当てはまる。
【００２０】
本発明のさらに好ましい実施形態では、オーバーラン運転は、同様にエンジンの停止時または停止中に発生する走行状態を意味するように理解される。ここで、エンジンの停止中に、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータにリッチ排ガスを流し、それにより少なくとも部分的に窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを再生するために、上述したようにリッチ排ガスおよび高い低圧ＥＧＲ率への切換が行われる。エンジンを停止させるために、熱の力学的仕事（誘導動力）への変換を、前記動力がエンジンの摩擦損失を完全に克服するのにもはや十分でなくなるように低減しなければならない。これは、概して、シリンダ内の作動行程中に熱の発生を停止することによって達成される。火花点火式エンジンの場合、これは、以前、点火（点火スパーク）を遮断することによって実現された。ディーゼルエンジンおよび最新の火花点火式エンジンの場合、これは、燃料供給を遮断することによって実現される。本発明による状況では、シリンダ内の熱の発生は、燃料の供給が最初に継続している間に、空気／酸素供給を遮断することによって達成される。ここで、トランスミッションが分離されている状態でのエンジンの継続する始動を、スタータまたは電気モータ（ハイブリッド走行）によってさらに支援し延長することができる。これは、エンジンの停止中に、またはストップ／スタート機能がある車両の場合は、エンジンが自動的に停止する車両の静止期間中に、行うことができる。したがって、上述したように、低圧ＥＧＲ率が高いリッチ化を、エンジンのオーバーラン運転中に開始することができ、そうしたリッチ化は、場合によってはシームレスにエンジンの停止に移ることができる。
【００２１】
本発明によれば、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％および特に好ましくはおよそ１００％の可能な限り大きい排ガス流が、低圧ＥＧＲライン（１４）、エンジン（１）および窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）を通る回路に導かれるために、低圧ＥＧＲ弁が完全に開くのは、好ましくは、オーバーラン運転における前記再生段階の場合である。高い低圧ＥＧＲ率を達成するために、他の弁（１０）および／または（１１）を、程度の差はあるが同時に閉じることができる。別法として、低圧ＥＧＲラインを介して導かれない排ガス流を、高圧ＥＧＲライン（図２の１５）を介して再循環させることができる。低圧ＥＧＲラインおよび高圧ＥＧＲラインを介する排ガスの再循環を、エンジンの制動を可能な限り低く維持するために排ガスの流れ抵抗を低下させようとする場合に、有利に使用することができる。
【００２２】
再生中に設定される空燃比（ラムダ）は、１以下の値（λ≦１）であるべきである。空燃比の測定を、既知のラムダセンサまたは酸素センサまたはＮＯｘセンサ（Ｈａｎｄｂｕｃｈ  Ｖｅｒｂｒｅｎｎｕｎｇｓｍｏｔｏｒ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ），ｖａｎ  Ｂａｓｓｈｕｙｓｅｎ／Ｓｃｈａｅｆｅｒ，ＩＳＢＮ  ３−５２８−１３９３３−１）を用いて実現することができ、またはエンジン制御ユニットによって計算することができる。ラムダセンサに応じて、信号はｍＶでまたはラムダ値として出力される。本発明によれば、値ラムダ（λ）は、空気および燃料から構成される混合気組成を記述する数としてみなされる。これに関する他の表現は、空燃比、空気比数、空気数、過剰空気量および過剰空気数である。
【００２３】
燃焼空気比は、以下のように、燃焼で実際に利用可能な空気質量ｍＡ，ａｃｔの、完全燃焼に必要な最小所要化学量論的空気質量ｍＡ，ｓｔに対する比になる。
【数１】
2014517892.tif 000002
【００２４】
λ＝１の場合、比は、ｍＡ，ａｃｔ＝ｍＡ，ｓｔの化学量論的燃焼空気比であり、それは、酸素の不足または使い残しの未燃焼酸素があることなく、燃料分子がすべて空気中の酸素と理論的に完全に反応することができる場合である。
【００２５】
内燃機関の場合、
λ＜１（例えば０．９）は、「空気の不足」、すなわちリッチ混合気を意味し、
λ＞１（例えば１．１）は、「空気の過剰」、すなわちリーン混合気を意味する。
【００２６】
証拠：λ１．１は、燃焼において化学量論的反応に必要であるより１０％を超えて多い空気粒子を意味する。これは、同時に空気の過剰である。しかしながら、再生中、０．８から１のラムダ値に対応する空気−燃料混合が維持されることが好ましい。前記値は、特に好ましくは０．８５と０．９９との間、さらに特に好ましくは０．９５と０．９９との間にある。
【００２７】
特別な実施形態では、車両の周囲データを使用して、例えば車両が赤信号または速度制限に近づいている時の、エンジンのオーバーラン運転および窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生の開始および持続時間が計算される。さらに、例えば、オーバーラン運転の開始および終了を予測し、再生を可能な限り効率的に構成するために、ナビゲーションデータ（ＧＰＳ）センサまたは距離センサを使用することができる。
【００２８】
吸蔵された窒素酸化物に関する窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生中の温度を、それに応じて、当業者によって選択することができる。前記温度は、好ましくは、１５０℃と５００℃との間、特に好ましくは２００℃と４５０℃との間にあるべきである。
【００２９】
本発明による再生方法を、リーンバーンエンジンの排ガスを浄化する以下のシステムにより特に有利に行うことができる。ここで、システムは以下の特徴を有している。
−  エンジンおよびシステムの調節装置を制御するユニット（ＥＣＵ）、
−  吸気を絞る装置（１１）、
−  空燃比を検出する第１センサ（１２）、
−  窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）、
−  粒子フィルタ（６）と、
−  空燃比を検出する第２センサ（１３）、
−  低圧ＥＧＲ弁（９）を備える低圧ＥＲＧライン（１４）、
−  任意選択的に、排ガスの排出を低減する装置（１０）。
【００３０】
有利な実施形態では、粒子フィルタ（６）は、酸化触媒、硫化水素（Ｈ２Ｓ）遮断（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）触媒、ＳＣＲ触媒、窒素酸化物吸蔵触媒、炭化水素吸蔵材（ｓｔｏｒｅ）、三元触媒から構成される群から選択された特徴を有する触媒配合物によって被覆される。被覆を、１種または複数種の被覆材料および触媒特性から構成することができ、かつ、フィルタの全長にわたって、または入口側および／または出口側において帯状に施すことができる。さらに、被覆を、上下に重なる複数の層で施すことも可能である。
【００３１】
さらなる有利な実施形態では、酸化触媒コンバータ、Ｈ２Ｓ遮断触媒コンバータ、ＳＣＲ触媒コンバータ、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ、炭化水素吸蔵材、三元触媒コンバータから構成される群から選択された特徴を有する触媒コンバータ（７）が、粒子フィルタ（６）の下流にかつ低圧ＥＧＲライン（１４）の上流に配置される。前記任意選択的な触媒コンバータ（７）および粒子フィルタ（６）は、依然として低圧回路内に位置し、したがって、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生中に再生生成物を触媒によって転化させるかまたは吸収し続けることができる。触媒コンバータ（７）は、特に好ましくはアンモニア吸蔵機能を有するＳＣＲ触媒コンバータである。
【００３２】
さらに特に好ましくは、粒子フィルタ（６）および触媒コンバータ（７）がアンモニア吸蔵機能を備えたＳＣＲ触媒コンバータを有しているシステムである。これにより、本発明による方法により再生中の窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを横切るアンモニアの形成が増大する結果として、窒素酸化物の改善された還元のさらなる可能性がもたらされる。この事実を利用して、再生中、アンモニア吸蔵材にアンモニアを充填し、例えばＳＣＲ触媒コンバータを用いて、後続するリーン運転中にさらなるＮＯｘ還元のために前記アンモニアを使用することができる。
【００３３】
さらなる有利な実施形態では、粒子フィルタ（６）は、酸化機能および場合によっては炭化水素吸蔵機能を備えた被覆を有し、それは、前記触媒コンバータが、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）の後に最も迅速にその動作温度に達し、したがって、炭化水素およびＣＯの酸化において窒素酸化物吸蔵触媒コンバータに役立つことができ、フィルタの再生中であっても前記排ガス成分の排出量の増加を防止するためである。
【００３４】
粒子フィルタ（６）および／または任意選択的な触媒コンバータ（７）に対するＨ２Ｓ遮断触媒機能により、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）の脱硫中に形成されたいかなるＨ２Ｓも周囲空気に排出されるのが防止され、それは、Ｈ２Ｓ遮断触媒機能がＨ２Ｓを吸蔵し、リーン排ガス条件下で、それを二酸化硫黄（ＳＯ２）として再度放出するためである。上述した機能のいずれが粒子フィルタ（６）および／または触媒コンバータ（７）に組み込まれているかは、用途によって変わることができ、当業者によって指定されるであろう。
【００３５】
特に好ましいのは、Ｈ２Ｓ遮断触媒コンバータ、ＳＣＲ触媒コンバータ、ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータ、炭化水素吸蔵材、三元触媒コンバータから構成された群から選択される特徴を備えたさらなる触媒コンバータ（８）が、低圧ＥＧＲライン（１４）の下流の排気部に位置しているシステムである。前記任意選択的な触媒コンバータ（８）は、低圧ＥＧＲ回路の外側に位置し、例えば酸化触媒コンバータとして設計される場合、ＮＳＣ再生後に不完全燃焼した還元剤を酸化させるのに役立つことができる。この目的で、触媒コンバータ（８）は、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｃｕ、ＣｏおよびＮｉ等の還元剤の酸化、ならびに吸蔵された酸素を利用して簡単に準化学量論的（ｓｕｂｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ）な排ガスにおいてさえも還元剤を転化させることができる、例えばセリウム、プラセオジム、ネオジウムおよびイットリウムの希土類金属化合物等の酸素吸蔵材料の酸化もともに可能にする、触媒特性を有しているべきである。
【００３６】
前記触媒コンバータ（８）の位置がエンジンから離れており、結果として排ガス温度が比較的低い結果として、例えば以下のような排ガス成分の吸収に影響を与える被覆が、同様に特に有利である。
・窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの脱硫中のＨ２Ｓ遮断触媒コンバータにおけるＨ２Ｓの吸収、
・例えば、エンジンの冷間始動中、または窒素酸化物吸蔵触媒コンバータあるいは粒子フィルタの再生中の炭化水素吸蔵材または酸化触媒コンバータにおける、炭化水素の吸収、
・効率的な排ガス浄化に対して窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）のＮＯｘ吸蔵作用がもはや十分でない、特に排ガス温度が上昇したエンジン動作点におけるＮＯｘ転化のさらなる改善を達成するための、例えばＳＣＲ触媒コンバータまたは窒素酸化物吸蔵触媒コンバータにおける窒素酸化物の吸収、
・窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生中に形成されるアンモニアを取り込むための、例えばＳＣＲ触媒コンバータにおけるアンモニアの吸収。
【００３７】
触媒コンバータ（８）は、さらに特に好ましくは、酸化触媒コンバータおよび／またはＨ２Ｓ遮断触媒コンバータを有している。
【００３８】
機能の異なる触媒活性被覆を、任意選択的に同様に、任意選択的な触媒コンバータ（７）および（８）ならびにＮＯｘ吸蔵触媒コンバータ（５）に帯状におよび／または層状に施すことができ、ここでは、被覆は、好ましくは、一般に貫流モノリス（ｔｈｒｏｕｇｈｆｌｏｗ  ｍｏｎｏｌｉｔｈ）と呼ばれるハニカム形状支持体に施される。
【００３９】
さらなる好ましい実施形態では、炭化水素およびＣＯの改善された転化を達成するために、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）の上流に、酸化触媒コンバータまたは三元触媒コンバータ（ＴＷＣ）が配置される。さらに、前記任意選択的な触媒コンバータは、再生中に供給される炭化水素を部分的に酸化させ、前記炭化水素を、部分的に酸化した炭化水素、ＣＯおよび水素等の還元剤に転化させる被覆もまたさらに備えることができ、それにより、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの改善された再生が可能になる。前記反応に対して、特にＰｔおよびＰｄを含む触媒によって触媒作用が及ぼされる。
【００４０】
さらなる有利な実施形態では、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）を、粒子フィルタ（６）および／または触媒コンバータ（７）に組み込むことも可能であり、その結果、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）をなくすことができる。
【００４１】
同様に有利なのは、図２に示すように、上述した手段に加えてＨＰ  ＥＧＲライン（１５）が設けられているシステムである。
【００４２】
本明細書で言及する触媒コンバータおよび構成要素の機能は、従来技術から浮上してくる。例えば、欧州特許第２１１２３３９号明細書は、有利な酸化触媒コンバータおよび粒子フィルタを提示している。独国特許出願公開第１０２００９０３９２４９号明細書および独国特許出願公開第１０２００８０４８８５４号明細書は、好ましくは使用されるべき窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを提示し、国際公開第２０１１／０２３３３２号パンフレットは、概して、本発明に対して有利である吸蔵材料に言及している。
【００４３】
本発明では、リーンバーンエンジンとして特に好ましくはディーゼルエンジンが使用される。
【００４４】
低い排ガス温度（３５０℃以下、好ましくは２５０℃以下、特に好ましくは２００℃以下）でのＮＯｘを含む窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生効率を向上させるために、本発明によれば、燃料消費またはＨＣ／ＣＯ排出量を著しく増大させることなく、例えば本発明による以下の方法を適用することにより、再生の持続時間を延長させることができる。
【００４５】
窒素酸化物吸蔵触媒コンバータおよび場合によっては被覆されたＤＰＦ（粒子フィルタ）ならびに低圧排ガス再循環（ＥＧＲ）用装置も備えるリーンバーンエンジンの排気システムは、以下のように動作する。
【００４６】
１．リーンバーンエンジンはリーン燃焼プロセス（通常運転）で運転され、排ガスは、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータおよび場合によっては被覆されたＤＰＦを通るように導かれ、窒素酸化物の一部は窒素酸化物吸蔵触媒コンバータに吸蔵され、すす粒子の一部はＤＰＦにおいて分離される。
【００４７】
２．窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを、その浄化効率を維持し続けるために再生しなければならない時、この目的で、エンジンがオーバーラン運転である走行運転の段階が利用される。前記段階（通常、エンジンに燃料が注入されない運転）の間、有利には排ガスの１００％がエンジンに戻るように再循環する。これは、この段階の開始時、低圧ＥＧＲ弁（９）が開き、動力発生作業に対する燃料の供給が終了し、同時に、吸気用のスロットルフラップ（１１）または排ガスフラップ（１０）のいずれかが略完全に閉じられるために達成される。アクチュエータの調整の順序および速度は、好ましくは、それぞれの走行状況と調整されるように発生し、それにより、望ましくない圧力サージ、雑音および振動を防止するかまたは低減することができる。同時に、再生ラムダ値を取得するための所要の燃料の量は、有利には、以下の変数から計算される。すなわち、回路経路の容積および回路経路に位置するガスの現状態（圧力、温度およびラムダ等）である。さらに、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータ（５）ならびに場合によってはさらに触媒コンバータ（６）および（７）に目下吸蔵されている窒素酸化物、および吸蔵することができる酸素の還元に必要な、所要の燃料の量が、好ましくは計算される。２つの計算された燃料の量が、１つまたは複数の燃料ノズルを用いて、回路経路内に部分的に、かつ／または段階的にあるいは好ましくは完全に投与される。設定される再生ラムダ値は、１以下のラムダの値であるべきである。そして、燃料の注入が遮断される。
【００４８】
３．ここで、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータおよびフィルタを介する回路内でリッチ排ガスが導かれ、必要な場合、例えばラムダが１を超える値まで上昇する場合は、さらなる燃料を注入することができる。所要の燃料の量を、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの上流および／または窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの下流のラムダ値から、かつ回路経路の体積および排ガス再循環速度から求めることができる。再生の終了は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータに吸蔵された窒素酸化物の完全な還元時、アイドル回転速度に達した時、エンジンが停止した時、またはエンジンからの動力要求時に達する。
【００４９】
４．再生の終了に達すると、排ガスフラップ（１０）および／またはスロットルフラップ（１１）は再び開き、弁（９）を調整することによって低圧ＥＧＲ率が低減され、燃焼混合がリーン運転に再び設定される。回路内で導かれる還元剤リッチな排ガスがプロセスにおいて周囲空気に完全にかつ急峻に排出される（それにより、ＨＣおよびＣＯの排出量が激しく上昇する結果となる）のを防止するために、以下の方法が提案される。すなわち、再生の終了後、混合気がわずかにリーンとなるような量の新鮮空気のみが低圧ガス回路に混入され、有利に過剰な還元剤が大部分触媒コンバータ（５、６、７）を横切って酸化するまで、５０％を超える、好ましくは８０％を超える、特に好ましくはおよそ１００％の高いＥＧＲ率が維持され続ける。その後にのみ、通常のリーン運転に戻るように完全な切換がなされる。アクチュエータの調整の順序および速度は、好ましくは、それぞれの走行状況と調整されるように発生し、それにより、望ましくない圧力サージ、雑音および振動を防止するかまたは低減することができる。
【００５０】
さらに、走行特性は、再生中に可能な限り悪影響を受けるべきではなく、それは、本発明によれば、エンジンが動作する必要がない時に再生が発生するためである。これにより、本発明による方法によって再生中のオイルの希釈の危険が低減する。さらに、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータのＯＢＤ（オンボード診断）を本方法中に行うことができる。
【００５１】
本方法を、比較的高い排ガス温度で適用することも可能である。ここでは利点として以下が挙げられる。
・再生中のより低い燃料消費
・再生が可能であるさらなる運転状態。
・再生中の発熱の発生の低減、および結果としての再生後の窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの改善された吸蔵挙動
・再生の開始時のＮＯｘ脱離ピークの低減、それは、脱離したＮＯｘが、低圧ＥＧＲシステムを介して窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを横切って複数回導かれ、その後、リッチ状態に還元されるためである。
・Ｎ２Ｏがリッチ運転条件下で窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを横切って複数回導かれる結果としての、再生中のＮ２Ｏの低減。
・ＮＯｘが窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを横切って複数回還元されてＮＨ３を形成する可能性の結果としての高いＮＨ３収率。
・還元剤のより効率的な利用の結果としての再生中の炭化水素およびＣＯ排出量の低減。
【００５２】
本発明による方法を、ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータのＮＯｘ再生のためだけでなく、ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータの脱硫のためにも利用することができる（硫黄再生）。したがって、本発明によれば、「窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生」という表現は、窒素酸化物および吸蔵された硫黄酸化物の除去を介する触媒コンバータの吸蔵能力の回復をともに意味するものと理解される。両方が同時に発生することは必須ではない。
【００５３】
窒素酸化物吸蔵触媒コンバータは、それらの機能に関して、燃料およびエンジンオイルに含まれる硫黄によって損なわれ、それは、前記窒素酸化物吸蔵触媒コンバータが、排ガス内に入る、非常に安定した硫酸塩の形態での硫黄を接着させ、それが、窒素酸化物吸蔵能力を犠牲にするためである。本発明の文脈内では、脱硫は、形成された硫酸塩の分解、および硫化水素としてまたは好ましくは二酸化硫黄としての排出を意味するものと理解されるべきである。この目的で、排ガスを脱硫状態にしなければならず、すなわち、排ガスをリッチにしなければならず、その温度を上昇させなければならない。
【００５４】
当業者は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータにおいて、硫黄酸化物が窒素酸化物よりはるかに強固に接着されるという事実を熟知している。したがって、硫黄酸化物に関して窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生が発生する条件を、窒素酸化物に関する窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生に対して上述したものより徹底的に選択しなければならない。詳細な説明を、「Ｕｎｔｅｒｓｕｃｈｕｎｇｅｎ  ｚｕｍ  Ｅｉｎｓａｔｚ  ｅｉｎｅｓ  ＮＯｘ−Ｓｐｅｉｃｈｅｒｋａｔａｌｙｓａｔｏｒｓ  ａｍ  Ｄｉｅｓｅｌｍｏｔｏｒ」  （「Ｔｅｓｔｓ  ｒｅｇａｒｄｉｎｇ  ｔｈｅ  ｕｓｅ  ｏｆ  ａ  ＮＯｘ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｔａｌｙｔｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｄｉｅｓｅｌ  ｅｎｇｉｎｅ」），Ｐ．  Ｋａｔｔｗｉｎｋｅｌ，ＶＤＩ，Ｓｅｒｉｅｓ  １２，ｎｏ．６３８，ＩＳＢＮ  ９７８−３−１８−３６３８１２−３に見ることができる。原則的に、本発明による上述した方法および本発明によるシステムを、硫黄酸化物に関する窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの再生に使用することも可能である。したがってそこに提示される好ましくかつ有利な実施形態は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの脱硫に対して、準拠すべき条件を考慮して、同様に適用される。
【００５５】
したがって、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータに、硫黄含有排ガスが装填されると、吸蔵触媒コンバータに対して、吸蔵された窒素酸化物の除去のための通常の再生を行わなければならないだけでなく、形成される硫酸塩によってもたらされる窒素酸化物吸蔵能力の連続的な劣化を反転させるために時々脱硫しなければならない。２つの脱硫の間の間隔は、自明的に、燃料の硫黄含有率によって決まるが、硫黄含有率が高い場合であっても、吸蔵された窒素酸化物を除去する２つの再生の間の間隔より著しく長く、一般に、通常は数時間または数日間であるか、またはおよそ１０００ｋｍ〜６０００ｋｍの走行距離である。
【００５６】
排ガスの空気率λを、この目的で、１と０．７との間、好ましくは０．９９から０．８、特に好ましくは０．９７から０．９０の値まで低減するべきである。脱硫中、排ガス温度は、５００℃を超える、好ましくは５００℃と８５０℃との間、特に好ましくは５５０℃と７５０℃との間の値である。
【００５７】
脱硫に対して、硫化のレベルと脱硫中の温度とに応じて２分間から１５分間の時間が通常必要である。脱硫は、通常、脱硫温度に達する時、走行はリッチ条件／リーン条件の下で交互に行われ、それにより、可能な限り硫黄がＨ２ＳとしてではなくＳＯ２として脱離し、触媒コンバータが脱硫温度で維持される（これに関して、上で引用した文献も参照されたい）ように、行われる。さらに、運転しやすさの理由で、ディーゼルエンジンの場合、長時間、リッチ条件下で走行を行うことは困難である。したがって、実際には、走行は、５秒間〜１０秒間のリッチおよび５秒間〜２０秒間のリーンのリッチ／リーン交互で行われる。したがって、脱硫全体は、同様に、数秒間しか続かない吸蔵触媒コンバータの窒素酸化物再生より著しく長く続く。しかしながら、本発明による方法を用いて、脱硫中のリッチ期間を、エンジンのオーバーラン運転の持続時間全体にわたって延長することができ、それは、本来は従来通りである１０秒間の最大値より著しく長く続くことができる。それにより、長期化したリッチ期間は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータから硫黄を可能な限り迅速に押し出すのに役立つ。
【００５８】
脱硫は燃料消費を犠牲にし、必要な排ガス温度が相対的に高いため、触媒コンバータの急速な経年化をもたらす可能性がある。したがって、リーンバーン内燃機関を備えた自動車は、好ましくは欧州市場で販売され、それは、そこで販売される燃料は硫黄含有率が１０ｐｐｍ未満であるためである。米国では、排ガス規制法が特に厳しいが、そこでの火花点火式エンジンに対する燃料の硫黄含有量は、目下以前として最大３０ｐｐｍである。他の地域では、燃料の硫黄含有率はさらに大幅に高い。
【００５９】
したがって、燃料における硫黄含有率が高い市場に対するリーンバーンエンジンの自動車の開発では、この場合、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータに対して頻繁に脱硫しなければならないということも考慮しなければならない。頻繁な脱硫の上述した不都合、特に燃料消費の増大および触媒コンバータの高温負荷に加えて、さらなる不都合は、脱硫中の炭化水素および窒素酸化物の排出量の増加である。脱硫中の排出量は非常に高く、それは、脱硫の場合、硫黄を硫化水素または二酸化硫黄の形態で窒素酸化物吸蔵触媒コンバータから押し出すことができるために、リッチ排ガス混合が必要であるためである。リッチ排ガスは、未燃焼炭化水素、一酸化炭素および窒素酸化物、ならびに窒素酸化物から触媒コンバータに形成されたアンモニアの濃度が高い。リッチ排ガスは、前記成分を触媒コンバータで転化させるために十分な酸素を含んでいないため、したがって、前記汚染物質は、通常、浄化されることなく大気に排出される。
【００６０】
ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータを脱硫するために同様に本発明による方法およびシステムを使用することにより、脱硫中の増大した汚染物質排出を、実質的に抑制することができ、それは、脱硫中、窒素酸化物に関する再生と同様に、このプロセス中に成分が排出されないためである。図１または図２による構成は、この目的に対して好ましい。Ｈ２Ｓ遮断触媒機能が、ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータ（５）の下流であるが、依然として低圧ＥＧＲ回路内に、すなわち粒子フィルタ（６）および／または任意選択的な触媒コンバータ（７）に配置されることが特に有利であることが分かっており、そのＨ２Ｓ遮断触媒機能は、リッチ排ガス条件下で排ガスから硫化水素（Ｈ２Ｓ）をろ過し、その後、リーン排ガス条件下でそれを二酸化硫黄（ＳＯ２）の形態で排ガスに戻すように放出することができる。したがって、特に好ましいのは、粒子フィルタ（６）および／または触媒コンバータ（７）がＨ２Ｓ遮断触媒機能で被覆されている排ガス浄化システムである。
【００６１】
ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータ（５）の硫黄再生（脱硫）の場合、本発明によるシステムは、原則的に、本発明による、序文で記載したものと同じ方法を使用して動作する。観察すべき詳細についてはさらに上述した。窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの脱硫中、吸蔵された硫黄成分は分解されて、例えばＨ２ＳおよびＳＯ２等の揮発性硫黄成分を形成し、ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータから脱離することが特に留意されるべきである。Ｈ２Ｓは、有利には下流に配置されたＨ２Ｓ遮断触媒コンバータ機能に吸蔵され、ＳＯ２は、同様にリッチ排ガスにおいて還元されてＨ２Ｓを形成しＨ２Ｓ遮断触媒コンバータに吸蔵されるまで、回路内を導かれる。脱硫の終了は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータに吸蔵された硫黄酸化物の完全な還元時、アイドル回転速度に達した時、エンジンが停止した時、またはエンジンからの動力要求時に達する。
【００６２】
再生の終了に達すると、排ガスフラップ（１０）および／またはスロットルフラップ（１１）が再度開かれ、弁（９）を調整することによって低圧ＥＧＲ率が低減し、燃焼混合が再度リーン運転に設定される。回路内に導かれる還元剤リッチな排ガスがプロセスにおいて周囲空気に完全にかつ急峻に排出される（それにより、ＨＣおよびＣＯ排出量が激しく上昇する）のを防止するために、以下の方法が提案される。
【００６３】
１．再生の終了後、混合気が最小限にリッチである（例えば、ラムダ＝０．９８〜０．９９９）ようにのみ維持されるような量の新鮮空気のみが低圧ガス回路に混入され、有利に過剰な還元剤が大部分、触媒コンバータ（５、６、７）を横切って酸化するまで、８０％を超える、好ましくは９０％を超える、特に好ましくは９５％を超える高いＥＧＲ率が維持され続ける。
【００６４】
２．その後にのみ、通常のリーン運転に戻るような完全な切換がなされる。アクチュエータの調整の順序および速度は、好ましくは、それぞれの走行状況に調整されるように発生し、それにより、望ましくない圧力サージ、雑音および振動が防止されるかまたは低減する。
【００６５】
３．リーン運転への切換の後、Ｈ２Ｓ遮断触媒コンバータによって吸蔵された硫黄成分が、排ガス内にＳＯ２として放出される。
【００６６】
本方法において、Ｈ２Ｓ遮断触媒コンバータに吸蔵されている硫黄成分がＳＯ２として再度脱離し、低圧ＥＧＲを介してＮＯｘ吸蔵触媒コンバータに戻るように供給され、硫酸塩として再度吸蔵される状況を防止するために、脱硫中、ラムダ値が１を超えて上昇しないことを確実すると有利である。さらに、脱硫の終了後、かつラムダ＞１への切換の直後、ＳＯ２が低圧ＥＧＲを介してリーン雰囲気においてＮＯｘ吸蔵触媒コンバータに再度供給されないために、ＳＯ２の脱離によってＨ２Ｓ遮断コンバータからＨ２Ｓが完全に空にされるまで、低圧ＥＲＧは可能な限り完全に遮断される。
【００６７】
窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを脱硫する方法は、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータの温度が脱硫温度を超える値に達する場合はいつでも、本方法がオーバーラン運転段階で行われるように、有利に適用される。通常、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを脱硫するために５００℃を超える温度が必要であるため、脱硫の可能性は、例えば、比較的長い上昇（負荷要求の増大および温度情報）の後の下降（オーバーラン運転）中、またはオーバーラン運転が発生した場合はＤＰＦ再生の前／後あるいはその間に提供される。本発明のさらなる有利な実施形態では、窒素酸化物吸蔵触媒コンバータにおいて脱硫温度に達した後に、まず排ガスがラムダ≦１の値に設定され、その後、およそ５秒間〜３０秒間の後、低圧ＥＧＲ率が１００％に近い値に設定されるように、脱硫を行うことも可能である。これには、脱硫の開始時に形成されたＳＯ２を、事前に回路に導かれる必要なしに依然として雰囲気に排出することができ、脱硫中に後に形成されたＨ２Ｓのみが回路内に導かれＨ２Ｓ遮断触媒コンバータに吸蔵される、という利点がある可能性がある。
【００６８】
窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを脱硫する本発明による方法は、本方法を使用しない従来の脱硫に対して以下の利点を提供する。
【００６９】
１．リッチ排ガスが連続して生成され排出されず、回路内に導かれることにより、脱硫中にＨＣ、ＣＯ、ＮＨ３、ＮＯｘおよび粒子の排出が大幅に低減すること。
２．オーバーラン運転が存在する時、ＤＰＦ再生中に脱硫を行うことができる。
３．脱硫は、エンジンのさらなる運転状態で発生することができる。
４．低圧ＥＧＲにおける排ガスをリッチ状態に設定するためにわずかな量の燃料のみが必要であるため、脱硫中に燃料消費が大幅に低減すること。
５．リッチ段階が長期化し、したがって、触媒コンバータの経年化に決定的なリッチ／リーンの交代が低減する結果として、ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータの熱劣化が低減すること。
６．脱硫中のオイル希釈効果が低減すること。
７．例えば運転の快適さ、排出物およびオイル希釈の理由で通常の走行動作では困難なしには実施可能でない、リッチ条件下でのより長い期間の走行が可能であることによる、より効率的な脱硫。
【００７０】
ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータの再生の調整は、車両内の電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって実現される。当業者は、こうした電子調整プログラムの構成および実行に非常に熟知している。
【００７１】
本発明による窒素酸化物吸蔵触媒コンバータのより効率的な再生の結果として、システムにおいて使用される貴金属を低減することが可能であり、それは、本来は、低温であっても窒素酸化物吸蔵触媒コンバータを再生することができるために、より大量の貴金属が必要であるためである。さらに、再生中、走行特性は損なわれず、オイル希釈は最小限になる。これを、既知の従来技術の背景に対して予期することはできなかった。
【００７２】
あり得るシステムレイアウトを、例として図１および図２に示す。
【符号の説明】
【００７３】
１  エンジン
２  シリンダ
３  排気システム
４  吸気システム
５  ＮＯｘ吸蔵触媒コンバータ
６  粒子フィルタ
７  任意選択的な触媒コンバータ
８  任意選択的な触媒コンバータ（（１０）の下流に配置することも可能である）
９  低圧ＥＧＲ弁
１０  排気フラップ
１１  スロットルフラップ
１２  空燃比を検出するセンサ、例えばラムダセンサ
１３  空燃比を検出するセンサ、例えばラムダセンサまたはＮＯｘセンサ（（５）または（７）の下流に配置することも可能である）
１４  低圧ＥＧＲライン
１５  高圧ＥＧＲライン
１６  高圧ＥＧＲ弁
１７  ターボチャージャ用のコンプレッサ
１８  ターボチャージャのタービン
【図１】
2014517892.tif 000003
【図２】
2014517892.tif 000004
【国際調査報告】
2014517892.tif 000005
2014517892.tif 000006
2014517892.tif 000007