(57)【要約】本発明は、粒子フィルターを使用して内燃機関からのリーン排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素およびすす粒子の量を少なくする方法を提供し、ここで、該すす粒子は、すす発火温度Ｔｚを有し、該粒子フィルターは、該粒子フィルターの温度を該すす発火温度よりも高い温度に上げて該すす粒子を燃やすことにより、時々、再生され、ここで、該フィルターの温度は、該排気ガスの背圧が所定値に達したとき、触媒被覆上の追加燃料を燃やすことにより、すすの発火を開始するのに必要な温度に高められる。該方法は、以下の点に特徴がある：該粒子フィルターは、該触媒被覆を備えており、該触媒被覆は、すすの該発火温度を低下させる第一群の成分を含み、該第一群の成分は、少なくとも１種の酸素保存成分および少なくとも１種の白金族金属を含有し、該白金族金属は、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択される。
2004509740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子フィルターを使用して内燃機関からのリーン排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素およびすす粒子の量を少なくする方法であって、ここで、該すす粒子は、すす発火温度Ｔｚを有し、該粒子フィルターは、該粒子フィルターの温度を該すす発火温度よりも高い温度に上げて該すす粒子を燃やすことにより、時々、再生され、ここで、該フィルターの温度は、該排気ガスの背圧が所定値に達したとき、触媒被覆上の追加燃料を燃やすことにより、すすの発火を開始するのに必要な温度に高められ、
該粒子フィルターは、該触媒被覆を備えており、該触媒被覆は、すすの該発火温度を低下させる第一群の成分を含み、該第一群の成分は、少なくとも１種の酸素保存成分および少なくとも１種の白金族金属を含有し、該白金族金属は、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択されることによって特徴付けられる、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１種の酸素保存成分が、酸化セリウム、混合セリウム／ジルコニウム酸化物、酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化ランタン、酸化ビスマス、酸化ニオブおよび酸化タンタルからなる群から選択されることによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一群の成分が、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウムまたはそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリ土類金属の化合物をさらに含むことによって特徴付けられる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一群の成分が、白金、酸化セリウム、酸化マンガンおよび酸化カルシウムを含むことによって特徴付けられる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記触媒被覆が、一酸化炭素および炭化水素を酸化する第二群の成分をさらに含有し、該第二群の成分が、少なくとも、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウムおよびゼオライトからなる群から選択される支持材料と、少なくとも１種の白金族金属とを含み、該白金族金属が、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択され、そして該支持材料上に蒸着されていることによって特徴付けられる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記粒子フィルターが、壁流フィルター（１）を含み、該壁流フィルター（１）が、多孔質チャンネル壁（５）で互いに分離された前記排気ガス用の流入チャンネル（２）および流出チャンネル（３）を有することによって特徴付けられる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記触媒被覆が、一方の層が他方の層の上にある２層を含み、ここで、該第一層が、前記粒子フィルターの前記流入チャンネルの前記チャンネル壁の上またはその中に直接被覆され、前記第二群の成分を含み、そして該第二層が、該第一層の上にあり、そして前記第一群の成分を含むことによって特徴付けられる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記触媒被覆が、２層を含み、ここで、該第一層が、前記流入チャンネルのチャンネル壁上またはその中に被覆され、前記第一群の成分を含み、そして該第二層が、前記流出チャンネルのチャンネル壁上またはその中に被覆され、前記第二群の成分を含むことによって特徴付けられる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第一群の成分の濃度が、前記粒子フィルターの２０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にあり、そして前記第二群の成分の濃度が、該粒子フィルターの４０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にあることによって特徴付けられる、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記第一および第二の群の成分の前記白金族金属の濃度が、前記粒子フィルターの０．５ｇ／ｌと１０ｇ／ｌの間の範囲内にあることによって特徴付けられる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記粒子フィルターの材料が、炭化ケイ素、窒化ケイ素、菫青石またはリン酸ナトリウムジルコニウムからなる群から選択されることによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記粒子フィルターを加熱するのに必要な前記追加燃料が、該粒子フィルターの上流にある前記排気ガス流に添加されることによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記粒子フィルターを加熱するのに必要な前記追加燃料が、膨張段階中にて、前記内燃機関のシリンダに注入されることによって特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
酸化触媒が、前記内燃機関に対して近い位置で、前記粒子フィルターの上流に位置しており、これが、注入する前記追加燃料の小割合のみを変換するようなサイズであることによって特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法において使用するための粒子フィルターであって、該粒子フィルターは、壁流フィルター、ワイヤメッシュフィルターおよび通気孔セラミックまたは金属発泡体フィルターからなる群から選択され、
該粒子フィルターは、該触媒被覆を備えており、該触媒被覆は、すすの該発火温度を低下させる第一群の成分を含み、該第一群の成分は、少なくとも１種の酸素保存成分および少なくとも１種の白金族金属を含有し、該白金族金属は、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択されることによって特徴付けられる、粒子フィルター。
【請求項１６】
前記少なくとも１種の酸素保存成分が、酸化セリウム、混合セリウム／ジルコニウム酸化物、酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化ランタン、酸化ビスマス、酸化ニオブおよび酸化タンタルからなる群から選択されることによって特徴付けられる、請求項１５に記載の粒子フィルター。
【請求項１７】
前記第一群の成分が、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウムまたはそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリ土類金属の化合物をさらに含むことによって特徴付けられる、請求項１６に記載の粒子フィルター。
【請求項１８】
前記第一群の成分が、白金、酸化セリウム、酸化マンガンおよび酸化カルシウムを含むことによって特徴付けられる、請求項１７に記載の粒子フィルター。
【請求項１９】
前記触媒被覆が、一酸化炭素および炭化水素を酸化する第二群の成分をさらに含有し、該第二群の成分が、少なくとも、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウムおよびゼオライトからなる群から選択される支持材料と、少なくとも１種の白金族金属とを含み、該白金族金属が、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択され、そして該支持材料上に蒸着されていることによって特徴付けられる、請求項１８に記載の粒子フィルター。
【請求項２０】
前記粒子フィルターが、壁流フィルター（１）を含み、該壁流フィルター（１）が、多孔質チャンネル壁（５）で互いに分離された前記排気ガス用の流入チャンネル（２）および流出チャンネル（３）を有することによって特徴付けられる、請求項１９に記載の粒子フィルター。
【請求項２１】
前記触媒被覆が、一方の層が他方の層の上にある２層を含み、ここで、該第一層が、前記粒子フィルターの前記流入チャンネルの前記チャンネル壁の上に直接あり、前記第二群の成分を含み、そして該第二層が、該第一層の上にあり、そして前記第一群の成分を含むことによって特徴付けられる、請求項２０に記載の粒子フィルター。
【請求項２２】
前記触媒被覆が、２層を含み、ここで、該第一層が、前記流入チャンネルのチャンネルの壁の上に被覆され、前記第一群の成分を含み、そして該第二層が、前記流出チャンネルのチャンネル壁の上に被覆され、前記第二群の成分を含むことによって特徴付けられる、請求項２０に記載の粒子フィルター。
【請求項２３】
前記第一群の成分の濃度が、前記粒子フィルターの２０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にあり、そして前記第二群の成分の濃度が、該粒子フィルターの４０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にあることによって特徴付けられる、請求項１９に記載の粒子フィルター。
【請求項２４】
前記第一および第二群の成分の前記白金族金属の濃度が、前記粒子フィルターの０．５ｇ／ｌと１０ｇ／ｌの間の範囲内にあることによって特徴付けられる、請求項２３に記載の粒子フィルター。
【請求項２５】
前記粒子フィルターの材料が、炭化ケイ素、菫青石またはリン酸ナトリウムジルコニウムからなる群から選択されることによって特徴付けられる、請求項１５に記載の粒子フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、触媒被覆した粒子フィルターを使用することにより、内燃機関からのリーン排気ガスから、一酸化炭素、炭化水素およびすす粒子を除去する方法を提供する。
【０００２】
粒子フィルターは、内燃機関からのリーン排気ガスから、すす粒子を濾過により除くことができ、それゆえ、それらが大気中に出現するのを防止する。種々のフィルター設計（例えば、壁流フィルター、セラミックファイバーまたは発泡セラミックまたは金属材料から作製したフィルターだけでなく、ワイヤメッシュから作製したフィルター）が、この目的に使用されている。これらを使うと、９５％よりもはるかに高い濾過度が生じる。
【０００３】
しかしながら、それに固有の問題は、すす粒子の濾過ではなく、使用したフィルターの再生にある。炭素すすは、約６００℃の温度でのみ、燃焼する。しかしながら、これらの温度は、一般に、最新のディーゼルエンジンでは、例えば、全負荷の下でのみ、到達する。従って、排気ガスから分離されたすす粒子を酸化するには、支持手段を追加する必要がある。
【０００４】
積極的手段と消極的手段とを区別しなければならない。積極的手段の場合、このフィルターの温度は、例えば、電熱システムにより、このすすを酸化するのに必要な温度より高い温度まで上げられる。これらの種類の手段は、常に、燃料消費の増大と関連している。消極的手段の場合、例えば、有機金属燃料添加剤（例えば、フェロセン）を使用することにより、またはこのフィルターに触媒被覆を施すことにより、すすの発火温度が低くされる。
【０００５】
ＤＥ　３１　４１　７１３　Ａ１は、すすの発火温度を低くする活性物質としてバナジン酸銀を含む被覆を記載している。本発明のさらなる開発は、ＤＥ　３２　３２　７２９　Ｃ２で記載されている。これによれば、この発火温度低下被覆は、その活性物質としてのアルカリ金属酸化物、バナジン酸塩、過レニウム酸塩またはこれらの物質の組合せと共に、酸化リチウム、五酸化バナジウムを含有し得る。
【０００６】
ＤＥ　３４　０７　１７２は、ディーゼルエンジンに由来の排気ガスから酸化性の固体、液体および気体状の有害物質を除去する装置を記載している。この目的のために、ＤＥ　３４　０７　１７２は、ディーゼルエンジンに由来の排気ガスからの酸化性の固体、液体および気体状の有害物質を除去する装置を記載する。この目的のために、この装置は、ハウジング内に、フィルター素子を含み、これらは、互いに隣接して、または互いから一定距離を置いて、直接配列されており、ここで、少なくとも１個のフィルター素子Ａ（これは、このすすの発火温度を低くしてその燃焼を促進する触媒を含有する）および少なくとも１個のフィルター素子Ｂ（これは、気体状有害物質の燃焼を促進する触媒を含有する）は、数回、交互に使用される。
【０００７】
Ｋｏｂｅｒｓｔｅｉｎらは、「Ｅｉｎｓａｔｚ　ｖｏｎ　Ａｂｇａｓｎａｃｈｂｅｈａｎｄｌｕｎｇｓｅｉｎｒｉｃｈｔｕｎｇｅｎ」（ＶＤＩ−Ｒｅｐｏｒｔ第５５９号；ＶＤＩ−Ｖｅｒｌａｇ　１９８５，２７５〜２９６）にて、壁流フィルターを記載しており、これは、組合せ被覆を含み、この被覆は、その気体入口面のチャンネル壁に点火触媒を備え、そして気体出口面に酸化触媒を備えている。この酸化触媒の機能は、フィルター再生中に放出される炭化水素を酸化すること、それにより、それらを無害にすることにある。
【０００８】
米国特許第４，５１０，２６５号は、自浄式ディーゼル粒子フィルターを記載している。このフィルターは、白金族からの金属とバナジン酸銀との触媒混合物を備えている。この触媒混合物が存在すると、それらのディーゼル粒子の発火温度が低くなる。
【０００９】
米国特許第４，８４９，３９９号はまた、ディーゼルすすの発火温度を低くする触媒組成物を記載している。この組成物は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウムおよび酸化アルミニウムの群に由来のイオウ耐性無機酸化物を含有し、また、その酸化物上に蒸着した白金、パラジウムおよびロジウムの群に由来の触媒活性成分を含有する。
【００１０】
米国特許第５，１００，６３２号によれば、ディーゼルすすの発火温度はまた、白金族金属およびアルカリ土類金属を含有する触媒組成物を使うと、低下できる。酸化マグネシウムおよび白金および／またはロジウムからなる触媒組成物が特に示唆されている。
【００１１】
米国特許第５，７５８，４９６号は、粒子および排気ガスの処理システムを記載しており、これは、粒子フィルターを含み、その多孔質壁は、一酸化炭素および未燃炭化水素を酸化するために、触媒活性金属で直接被覆されている。このフィルター上に堆積したディーゼルすすの発火温度を低くするために、この燃料には、添加剤が加えられる。この添加剤は、液状担体媒体中の有機金属化合物からなる。この有機金属化合物は、特に、銅オクトエート、ニッケルオクトエートまたはセリウムオクトエートである。
【００１２】
米国特許第５，７９２，４３６号は、内燃機関からのリーン排気ガスから窒素酸化物およびイオウ酸化物を除去する方法を記載している。ここで、これらの排気ガスは、触媒トラップ（これは、窒素酸化物およびイオウ酸化物吸収性物質と酸化触媒とを含む）を通り過ぎる。この吸収性触媒は、このトラップの温度を上げることにより、再生できる。この目的のために、この再生段階中にて、この排気ガス流には、燃焼性成分（これらは、この酸化触媒上で燃え、このトラップの温度を、窒素酸化物および硫黄酸化物の脱離温度まで上げる）が添加される。適当な吸収剤材料には、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよびランタンの酸化物、炭酸塩、水酸化物または混合酸化物、また、セリウム、プラセオジムの酸化物、および原子番号２２〜２９の元素の酸化物がある。この酸化触媒は、少なくとも１種の白金族金属からなる。この吸収材料および酸化触媒は、例えば、チャンネル（これらは、平行であり、自由に貫流できる）を備えたハニカム構造体、または球形もしくは錠剤形状の支持構造体（これらは、ベッドに配列されている）に塗布される。
【００１３】
米国特許第６，０２３，９２８号は、ディーゼルエンジンからの排気ガス中に存在しているすす粒子、未燃炭化水素および一酸化炭素の量を同時に少なくする方法を記載している。この方法は、このすすの発火温度を低くするために、セリウム含有燃料添加剤と組み合わせて、白金て触媒した粒子フィルターを使用する。
【００１４】
すす発火被覆または燃料添加剤を使用することにより、すす発火温度を低くすることは、一般に、また、低負荷にて、このフィルターの再生を保証するものではなく、それで、現在では、積極的手段と消極的手段との組合せが、しばしば、使用されている。
【００１５】
粒子フィルターと共同して酸化触媒を組み合わせると、特に適当であることが判明している。この酸化触媒は、その排気ガスユニットにて、この粒子フィルターの上流に配列される。このエンジンにおいて、ポスト噴射（ｐｏｓｔ−ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）工程またはある種の他の工程の結果を行う結果として、未燃燃料および一酸化炭素は、この酸化触媒へのアクセスを獲得し、ここで、二酸化炭素および水へと触媒で変換される。利用できる反応熱の助けを借りて、この排気ガス（それゆえ、また、その下流粒子フィルター）は、加熱される。このようなシステムは、例えば、ＧＢ　２　１３４　４０７Ａで記載されている。このすすまたは燃料添加剤の発火温度を低くするためのフィルター上の触媒被覆と関連して、噴射後燃料の量は、少なくなり、このフィルターは、このエンジンの任意の操作段階で、再生できる。
【００１６】
ＥＰ　０　３４１　８３２　Ｂ１は、異なる経路に従う。それは、重い貨物の車両から出てくる排気ガスを処理する方法を記載している。この排気ガスは、まず、その中に存在している一酸化窒素を二酸化窒素に酸化するために、濾過なしで、酸化触媒に通される。この二酸化窒素含有排気ガスは、次いで、下流フィルター上に堆積した粒子を燃焼するのに使用され、ここで、二酸化窒素の量は、４００℃未満の温度で、このフィルター上に堆積した粒子の燃焼を実行するのに十分である。ここで、この粒子フィルターの連続再生は、その排気ガスの温度を上げるために燃料の定期的なポスト噴射を必要とすることなく、可能であるはずである。
【００１７】
ＥＰ　０　８３５　６８４　Ａ２は、軽い貨物の車両および乗用車から出てくる排気ガスを処理する方法を記載している。この方法によれば、この排気ガスは、順に配列された２個の触媒を通り過ぎ、その第一のものは、排気ガス中に存在している一酸化窒素を二酸化窒素に酸化し、これは、次に、すす粒子（これらは、第二触媒上に堆積されている）をＣＯ２に酸化する。
【００１８】
最後の２つの特許に記載された方法は、ディーゼルエンジンからの未処理の排気ガス中に高い割合の窒素酸化物が存在していることを前提としている。しかしながら、これでは、一般に、十分ではない。
【００１９】
１９９９年４月１５日付けの新聞発表では、ＰＳＡ　Ｐｅｕｇｅｏｔ　Ｃｉｔｒｏｅｎは、フィルター上に堆積しているすす粒子を燃え尽きさせることにより、その粒子フィルターの定期的な再生をするディーゼルエンジン用の粒子フィルターシステムを提案した。このフィルター上に堆積したすす粒子は、酸素の存在下にて、５５０℃の温度で燃えるにすぎない。また、僅か１５０℃の排気ガス温度（例えば、都会の環境で運転するとき）でディーゼルエンジンの操作段階中に粒子フィルターの再生を保証するために、いくつかの手段がとられている。一方では、この排気ガス温度は、積極的対策により、４５０℃まで上昇される。他方では、この燃料に、セリウム含有添加剤が加えられ、これは、すす粒子の自然燃焼点を４５０℃まで低下させる。この排気ガスの温度を４５０℃まで上昇させるために、この膨張段階中にて、そのシリンダには、燃料が噴射される。このプロセスは、以下、ポスト噴射と呼ばれる。これに関連したポスト燃焼（ｐｏｓｔ−ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）の結果として、この排気ガスの温度は、２００〜２５０℃高くなる。それに加えて、このフィルターの上流に配列された酸化触媒上では、ポスト噴射により生じる未燃炭化水素のそれ以上のポスト燃焼が起こる。それにより、排気ガス温度がさらに１００℃高くなる。
【００２０】
ポスト噴射に使用する燃料の量は、非常に正確に制御されなければならない。もし、ポスト噴射燃料の量が多すぎるなら、この酸化触媒は、熱応力が原因で、損傷を受けるおそれがある。その触媒活性中心での追加燃料の燃焼により、局所的に、ずっと高い温度が起こり、それは、通常の排気ガス温度をはるかに超え得るので、このような損傷は、既に、４５０℃と５５０℃の間の予想排気ガス温度で起こり得る。これらの高い局所温度が原因で、隣接する貴金属微結晶（これらは、この触媒活性中心に相当する）は、共に焼結して、触媒活性表面積が狭い大きい結晶になり、すなわち、この貴金属の分散が少なくなる。結果として、この酸化触媒の着火温度は、高くなる。この着火温度とは、問題の汚染物質の５０％が無害の物質に変換される排気ガス温度である。この着火温度が高くなると、最新の共通レールディーゼルエンジンまたは直接噴射ディーゼルエンジン（これらは、それらの効率が高いために、排気ガス温度が低い）には、特に有害である。
【００２１】
不適当なポスト噴射のために酸化触媒が老化すると、一酸化炭素および炭化水素の排気に関して、法的な排気ガス規制を満たさなくなるおそれがある。従って、ポスト噴射は、非常に正確に制御されなければならない。
【００２２】
すす発火温度を低くするために燃料に添加剤を加える公知の方法および排気ガスシステムの欠点には、この添加剤が、その粒子フィルターを再生した後、灰（例えば、セリウム灰）の形態でフィルター内に蓄積するという事実がある。これには、潤滑油の燃焼から生じた灰（オイル灰）が加わり、これは、排気ガスと共に排出される。セリウム灰およびオイル灰は、粉末状で薄片様の組成物を形成し、これは、このすすの燃焼後、このフィルター内で残留物として残る。この内燃機関を一定時間操作した後、この内燃機関のサイズに依存して、このフィルターには、数百グラムの灰が蓄積し、排気ガスの背圧が高くなる。従って、この灰は、通常、比較的に長時間の操作後、水洗することにより、このフィルターから除去される。
【００２３】
この従来技術の背景に対して、本発明の目的は、単一の触媒粒子フィルターを備えた内燃機関からのリーン排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素およびすす粒子の量を少なくできる方法を提供することにある。この方法はまた、この粒子フィルターの再生用のエネルギー消費を少なくするべきであり、また、蓄積した灰を除去するためのフィルターの２回の洗浄間の間隔を長くするべきである。それに加えて、ポスト噴射が原因の熱的損傷は、できるだけ少なくするべきである。本発明のさらに他の目的は、本発明に従う方法において使用するための粒子フィルターにある。
【００２４】
この目的は、粒子フィルターを使用して内燃機関からのリーン排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素およびすす粒子の量を少なくする方法により達成され、ここで、該すす粒子は、すす発火温度Ｔｚを有し、該粒子フィルターは、該粒子フィルターの温度を該すす発火温度よりも高い温度に上げて該すす粒子を燃やすことにより、時々、再生され、ここで、該フィルターの温度は、該排気ガスの背圧が所定値に達したとき、触媒被覆上の追加燃料を燃やすことにより、すすの発火を開始するのに必要な温度に高められる。この方法は、該粒子フィルターが該触媒被覆を備えている点に特徴があり、該触媒被覆は、すすの該発火温度を低下させる第一群の成分を含み、該第一群の成分は、少なくとも１種の酸素保存成分および少なくとも１種の白金族金属を含有し、該白金族金属は、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択される。
【００２５】
この方法のさらに他の実施形態は、請求項２〜１４で示されている。この方法で使用するための触媒粒子フィルターは、請求項１５〜２５で特定されている。
【００２６】
本発明に関連して、粒子フィルターは、細かい細孔の通気孔構造体であることが分かっており、これは、その排気ガス流から、ディーゼルエンジンからの排気ガス中の０．１μｍと１０μｍの間の範囲の粒径のすす粒子の８０％以上、好ましくは、９０％以上を濾過できる。セラミックファイバーまたはワイヤメッシュから作製されたいわゆる深層フィルターは、この方法に適当である。必要な濾過度が達成できるという条件で、発泡セラミックまたは金属材料もまた、使用され得る。好ましくは、いわゆる壁流フィルターが使用され、これを使って、９５％を超える濾過度を得ることができる。壁流フィルターは、自動車の排気ガス触媒で使用される通常のハニカム構造体と同じ様式で、構成されている。このフィルターユニットは、略円筒形を有し、入口端面から出口端面へと通る排気ガス用のフローチャンネルを含む。通常の排気ガス触媒とは異なり、壁流フィルターのチャンネルは、その排気ガスがその入口端面から出口端面への経路にある多孔質チャンネル壁を強制的に通るように、それらの端面で交互に遮断される。これらのすす粒子は、このようにして、この排気ガス流から濾過される。それゆえ、二組のフローチャンネル−流入チャンネル（これらは、その入口端面で開いており、その出口で遮断されている）および流出チャンネル（これらは、その入口端面で遮断されており、その出口端面で開いている）を有する。
【００２７】
この方法は、ディーゼルエンジンからの排気ガス中の炭化水素および一酸化炭素の粒子含量および濃度を低下させるために、積極的手段および消極的手段を使用する。この方法は、濾過段階および再生段階に分割され、これらは、循環様式で、繰り返される。この濾過段階中にて、すす粒子は、その排気ガス流から濾過され、そしてフィルター上に堆積される。同時に、この一酸化炭素および炭化水素の殆どは、その触媒被覆中の酸化成分により、二酸化炭素および水に変換される。これらの酸化性排気ガス成分の排気ガス中での濃度が低いために、反応中に放出される熱は、このフィルターを再生温度まで加熱するには十分ではない。このフィルター中の排気ガスの背圧は、すすの堆積の増大と共に上昇し、この内燃機関の性能を損なう。従って、このフィルターの再生は、所定排気ガス背圧に達した後、開始されなければならない。このために、この排気ガス中の炭化水素含量は、追加燃料を供給することにより、高められる。この追加燃料は、この触媒被覆中の酸化成分上で燃焼し、このフィルターの温度を、すすの発火温度Ｔｚを超えてすすが燃え尽きる程度まで、上げる。次いで、追加燃料の供給が停止され、この濾過段階が新たに開始される。
【００２８】
この粒子フィルターの触媒被覆中の第一群の成分（これは、このすすの発火温度を低くする）が原因で、このフィルターを再生するのに、この成分がないときよりも少ない追加燃料が消費される。他の利点には、この追加燃料がフィルター上で直接消費されることがある。これにより、この酸化触媒それ自体を加熱するためにフィルターの上流に別の酸化触媒を設置した場合に必要であろう燃料が節約でき、おそらく、このフィルターのための再生温度までの酸化触媒と粒子フィルターとの間の長い排気ガス経路が省かれる。
【００２９】
従来技術の公知の燃料添加剤を使用することによりすす発火温度を低くする方法と比較して、本発明の他の利点には、これらの添加剤から生じる灰がフィルターに蓄積できないことがある。オイル灰の堆積だけがおこるが、これは、他の方法でも起こる。従って、適当なリンス手順または洗浄手順によりフィルターからこのような灰を除去するメンテナンス間隔は、燃料添加剤を使用する方法でのものよりも相当に長くなる。適当な試験で立証されているように、このフィルター上の触媒被覆は、このような洗浄手順に耐える。
【００３０】
すすの発火温度を下げるために、このフィルター上の触媒活性被覆の第一群の成分は、少なくとも１種の酸素保存成分を含有し、一酸化炭素および炭化水素を酸化するために、第一群の成分は、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択される少なくとも１種の白金族金属を含有する。一酸化炭素および炭化水素を酸化するための第一群の成分の着火温度は、典型的には、１５０℃より高く２００℃までにある。
【００３１】
好ましくは、この酸素保存成分は、酸化セリウム、混合セリウム／ジルコニウム酸化物、酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化ランタン、酸化ビスマス、酸化ニオブおよび酸化タンタルまたはそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種の物質を含有する。好ましくは、酸化ジルコニウムで安定化した酸化セリウム（これは、安定化物質の全重量に対して、１０〜３０重量％の酸化ジルコニウムを含有する）が使用される。
【００３２】
ＤＥ　１９７　１４　７０７　Ａ１による熱安定化酸素保存物質は、本発明に特に適切である。これらは、酸化セリウムに基づいた高い熱安定性を有する酸素保存物質であり、これは、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化イットリウムおよび酸化ネオジムからなる群から選択される少なくとも１種の安定剤を含有し、ここで、この安定剤および必要に応じて酸化セリウムは、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、二酸化ケイ素、酸化セリウムおよびこれらの混合酸化物（特に、上記混合セリウム／ジルコニウム酸化物）からなる群から選択される高表面積支持材料の特定表面領域で、高い分散形状で存在している。
【００３３】
この粒子フィルター上の多成分被覆は、すす発火温度を低下させる相乗効果を有することが明らかとなっている。酸化セリウムの被覆は、約３０〜４０℃だけ、このすす発火温度を低下させ、純粋な酸化マンガンの被覆の場合には、殆ど、発火温度の低下が検出できないのに対して、酸化セリウムおよび酸化マンガンの混合物は、約６０〜７０℃、この発火温度を低下させる。好ましくは、１：１の重量比の混合物が使用される。しかしながら、１：５〜５：１の酸化セリウム：酸化マンガンの重量比を有する混合物もまた、使用され得る。マンガン、カルシウム、バリウム、ストロンチウムまたはそれらの混合物（特に、酸化カルシウム）からなる群から選択されるアルカリ土類金属の化合物を混合することにより、この発火温度は、さらに低下する。４：４：１の重量比で酸化セリウム、酸化マンガンおよび酸化カルシウムからなる被覆を使用しているために、すす粒子の発火温度は、例えば、１１０℃低下する。
【００３４】
第一群の成分に加えて、この触媒被覆は、高い効率で一酸化炭素および炭化水素を酸化するために、第二群の成分を含有し得る。一酸化炭素および炭化水素を酸化するための第二群の物質の着火温度は、１５０℃未満にあり、それゆえ、第一群の成分の対応する着火温度よりも相当に低い。その目的のために、第二群の成分は、少なくとも、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウムおよびゼオライトからなる群から選択される支持材料と、少なくとも１種の白金族金属とを含み、該白金族金属は、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択され、そして該支持材料上に蒸着されている。最も好ましくは、支持材料として、活性酸化アルミニウム、または０．５〜１０重量％の酸化ケイ素で安定化した活性酸化アルミニウムが使用される。このディーゼルエンジンの操作段階中に炭化水素を低排気ガス温度で保存するために、第二群の成分には、白金、パラジウムおよび／またはロジウムで触媒化したゼオライトが添加され得る。
【００３５】
この方法には、種々の型のフィルター（例えば、壁流フィルター、セラミックファイバーまたは発泡セラミックまたは金属材料から作製したフィルター、また、ワイヤメッシュから作製したフィルター）が適切である。このようなフィルターに適切な材料には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、菫青石またはリン酸ナトリウムジルコニウムがある。好ましくは、多孔質チャンネル壁で互いに分離された排気ガス用の流入チャンネルおよび流出チャンネルを有する壁流フィルターが使用される。
【００３６】
この方法の特定の実施形態では、この粒子フィルターは、両方の群の成分で被覆され、すなわち、すすの発火温度を低下させる第一群の成分および比較的に低い温度で一酸化炭素および炭化水素を酸化する第二群の成分は、単一層として、壁流フィルターの流入チャンネルのチャンネル壁上に被覆される。このような触媒被覆を担体本体（例えば、粒子フィルター）に塗布する技術は、文献で多く記載されており、専門家に周知である。
【００３７】
この方法の好ましい実施形態では、この触媒被覆は、一方の層が他方の層の上にある２層を含み、ここで、第一層は、壁流フィルターの流入チャンネルのチャンネル壁の上に直接被覆され、第二群の成分を含み、そして第二層は、該第一層の上にあり、そして第一群の成分を含む。
【００３８】
この方法のさらに好ましい実施形態では、この触媒被覆は、再度、２層を含み、ここで、第一層は、壁流フィルターの流入チャンネルのチャンネル壁の上またはその中に被覆され、第一群の成分を含み、そして第二層は、流出チャンネルのチャンネル壁の上に被覆され、第二群の成分を含む。この場合、第一群の成分は、可溶性前駆体成分として供給され得、これらは、水に溶解され、次いで、これらのチャンネル壁に含浸される。その場合、これらのチャンネル壁またはチャンネル壁の少なくとも一部は、第一層を形成する。
【００３９】
いずれにしても、この排気ガスは、まず、このすす発火成分を含む層の上に衝突し、その後、これらの酸化成分を含む層と接触するにすぎない。これにより、このすすは、すすの発火温度が効果的に低下するように、そのすす発火成分上に堆積される。再生中、この層は、この操作段階中にて、排気ガス温度が高いために、ポスト噴射により発生した一酸化炭素および炭化水素の殆どを燃やすことができる。それゆえ、再生中にて、僅かに少量の未燃排気ガス成分が、これらの酸化成分を含む層と接触し、それにより、これらの成分に対する熱損傷の危険は、少なくされる。
【００４０】
通常の操作中にて、これらの排気ガス温度は、低下されて、その排気ガス中に含有される一酸化炭素および炭化水素の残量が、それらの酸化反応の比較的に高い着火温度のために、第一群の成分では燃えることができないようにされる。従って、一酸化炭素および炭化水素は、殆ど影響を受けずにこの層を通り、第二群の成分（これらは、高い酸化活性を有し、従って、一酸化炭素および炭化水素の残量を燃やすことができる）と接触する。
【００４１】
第一群の成分の濃度は、好ましくは、この粒子フィルターの２０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にあり、そして第二群の成分の濃度は、好ましくは、粒子フィルターの４０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にある。第一および第二群の成分の前記白金族金属の濃度は、粒子構造体の０．５ｇ／ｌと１０ｇ／ｌの間の範囲内にある。
【００４２】
この粒子フィルターの再生を開始するために、この粒子フィルターの上流にある排気ガス流には、追加燃料が添加され得る。しかしながら、好ましくは、この粒子フィルターを加熱するのに必要な追加燃料は、膨張段階中にて、その内燃機関のシリンダに注入される。これらのシリンダ内で起こるポスト燃料のために、その排気ガス温度は、次いで、約１５０〜２００℃高くなる。ポスト噴射燃料の全量は、ポスト燃焼中には燃やされず、そこで、一定割合の未燃炭化水素は、この排気ガス中に入り込み、この触媒被覆中の酸化成分のために、このフィルター上で直接燃える。
【００４３】
この触媒被覆フィルターは、この内燃機関により放射された炭化水素および一酸化炭素の高い割合を二酸化炭素および水に変換でき、この内燃機関の殆どの操作段階について、その排気ガスを処理するのに、他の触媒が必要ではなくなる。一酸化炭素および炭化水素の反応速度をさらに向上させるために、この方法の特に有利な形式では、そのエンジンに近い位置で、この粒子フィルターの上流に、酸化触媒が設置され得、これは、このフィルターを再生する燃料のポスト噴射中にて、この燃料の小割合だけを変換するサイズであり、その結果、追加燃料の殆どは、このフィルターに到達し、そこで、変換できる。この酸化触媒の設計における重要な因子には、触媒活性成分の体積および濃度がある。これらの２つの因子は、目的に向かう努力により、当業者によって、簡単な様式で、最適化できる。
【００４４】
本発明の方法は、好ましくは、ディーゼルエンジンを備えた車両から出てくる排気ガスの処理に使用される。本発明に従う方法を実行するために、このような車両にある駆動装置は、ディーゼルエンジンおよび排気ガス処理ユニット（これは、粒子フィルターを備えている）を含み、ここで、この粒子フィルターを再生するために、このエンジンの排気ガス温度は、この膨張段階中にて、そのディーゼルエンジンのシリンダーへの燃料のポスト噴射によって、高くできる。この駆動装置にある粒子フィルターは、上記触媒被覆を備えており、これは、すすの発火温度Ｔｚを低くする成分と、一酸化炭素および炭化水素を酸化する成分との両方を含有する。この駆動装置の特に有利な実施形態は、このエンジンに近い位置で、この粒子フィルターの上流に、酸化触媒を含み、これは、その燃料の小割合だけが燃料のポスト噴射中に変換されるようなサイズである。この酸化触媒は、好ましくは、そのターボチャージャーの上流または僅かに下流で、このディーゼルエンジンの排気ラインに挿入される。それは、その位置がエンジン近いために、非常に急速に操作温度に達し、それゆえ、冷始動中でＣＯおよびＨＣの一部の放射量を少なくできる。しかしながら、それは、その体積が少ないために、もはや、炭化水素（これらは、この粒子フィルターの再生中にて、ポスト噴射により追加され、完全には燃やされない）を変換せず、その結果、このポスト噴射燃料の殆どは、この粒子フィルターに到達し、そこで、この触媒被覆中の酸化機能と接触して燃焼する。
【００４５】
このフィルターに対する触媒被覆を作製するために、上記酸素保存物質は、処理されて、好ましくは、水性懸濁液が得られる。これらのフィルターは、次いで、公知方法を使用することにより、この排気ガス用の入口面となる面で、この懸濁液で被覆される。この懸濁液は、次いで、乾燥され、か焼される。この白金族金属は、その被覆懸濁液を構成する前に、この酸素保存物質上に堆積され得るか、または可溶性前駆体化合物の形状で、水性被覆懸濁液に添加され得る。あるいは、これらの白金族金属は、これらの前駆体化合物の溶液で引き続いて含浸することにより、この被覆を作製した後にだけ、その被覆内に導入され得る。この含浸手順に続いて、このフィルター構造体は、乾燥され、再度か焼される。
【００４６】
以下の実施例および図面は、本発明をさらに説明するのに使用される。
【００４７】
図１は、壁流フィルター（１）を通る断面図を示す。その排気ガスは、このフィルターの入口端面（２）で入り、再度、出口端面（３）で出ていく。この排気ガスの平行流れチャンネル（６）および（７）は、この入口端面から出口端面（これらは、多孔質チャンネル壁（４）で束縛されている）へと、このフィルターを通る。交互チャンネルは、ストッパー（５）で密封される。チャンネル（７）は、その入口端面が密封されており、また、チャンネル（６）は、その出口端面が密封されている。この排気ガスは、チャンネル（６）に入り、それらの多孔質チャンネル壁を強制的に通り、隣接チャンネル（７）に入る。このフィルターは、その入口端面で、この触媒被覆で被覆されており、すなわち、この被覆（８）は、チャンネル（６）のチャンネル壁に位置している。チャンネル（７）のチャンネル壁は、何ら被覆を有しない。
【００４８】
以下の実施例では、フィルター入口温度を測定する。この目的のために、このフィルターのガス出口末端から、その末端正面から、密封ストッパー（５）まで、熱電対（９）をフローチャネル（７）に挿入する。
【００４９】
（実施例１）
種々の触媒被覆によるすす発火温度の低下を試験した。これらの試験のために、図１に基づいた円筒形壁流フィルターを使用した。これらは、炭化ケイ素から作製し、３１ｃｍ−２のセル密度（このフィルターの１断面積あたりの流れチャンネルの数）、１５．２ｃｍの長さおよび１４．４ｃｍの直径（約２．５ｌの体積）を有していた。
【００５０】
これらの被覆は、その酸化活性成分として、白金を含有していた。毎回の被覆濃度は、フィルター構造体の５０ｇ／ｌであり、毎回の白金濃度は、５．３ｇ／ｌであった。安定化した酸化セリウム、酸化カルシウム、酸化マンガンおよび酸化セリウム／酸化マンガン（１：１）酸化物混合物および酸化セリウム／酸化マンガン／酸化カルシウム（４：４：１）の被覆を試験した。これらの酸化物質を、まず、ヘキサクロロ白金酸で含浸することにより、必要な量の白金で被覆し、そして空気中５００℃で乾燥し、か焼した。このフィルター構造体を被覆するために、触媒酸化物粉末をフィルター構造体の先に規定した水吸収容量に相当する量の水に懸濁した。これらの懸濁液を注意深くミルし、次いで、このフィルター構造体の入口端面に注いだ。次いで、これらのフィルター構造体を乾燥し、そしてか焼した。
【００５１】
そのすす燃焼過程の開始時点で、このようにして作製したフィルターについて、すす発火温度の代わりに、フィルター入口温度を測定した。この目的のために、その入口側で密封された流れチャンネルにて、その末端から密封ストッパーまで、熱電対（９、図１）を押し付けた。それに加えて、このフィルターの排気ガスの背圧をモニターした。
【００５２】
各フィルターには、まず、規定操作条件下にて、（直接噴射で）、２．２ｌのディーゼルエンジンで、約８ｇのすすを装填した。次いで、その排気ガス流を炭化水素で富ませることにより、このフィルターの再生を開始した。これらの炭化水素がフィルターの触媒被覆上で燃焼するために、このフィルターの温度が上がった。同時に、この排気ガスの背圧もまた、上昇する温度のために、高くなった。一定のフィルター入口温度に達すると、すすの燃焼が始まり、これは、その排気ガスの背圧が、最大値を通って、このフィルターをすすで被覆する前の値に戻ることにより、認識した。この排気ガスの背圧について、その最大値を通る時点でのフィルター入口温度を、毎回記録し、種々のフィルター被覆について、以下の表１に列挙した。
【００５３】
【表１】
2004509740.tif 000003
（実施例２）
それに加えて、ＮＥＤＣ（Ｎｅｗ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｄｒｉｖｉｎｇ　Ｃｙｃｌｅ）試験にて、Ｐｔ／ＣｅＯ２で被覆したフィルターを備えた２．２ｌのディーゼルエンジンについて、一酸化炭素ＣＯ、炭化水素ＨＣおよび窒素酸化物ＮＯｘの変換、また、粒子ＰＭの濾過度を測定した。このＮＥＤＣ試験中に到達した最大排気ガス温度は、４５０℃であった。この試験中では、このフィルターの再生は、必要ではなかった。その測定結果は、表２で示す。表２の第二行は、このエンジンからの未処理の排気を示す。第三行は、この粒子フィルター後の排気を示し、また、第四行は、これらの有害物質について計算した変換度合いを含む。
【００５４】
【表２】
2004509740.tif 000004
本発明に従う触媒粒子フィルターを使用すると、一酸化炭素および炭化水素の両方の量を少なくすることが可能であり、また、すす粒子を相当程度まで減らすことが可能である。
【００５５】
（実施例３）
Ｐｔ／ＣｅＯ２被覆を含む実施例２のフィルターを、直接噴射を備えた他の２．２ｌディーゼルエンジンに取り付けた。このエンジンは、相当に冷えた排気ガスを示した。このＮＥＤＣ試験中に到達した最大温度は、３７０℃にすぎなかった。その変換および濾過測定の結果は、表３に載せる。表３の第二列は、このエンジンの未処理の排気を示す。第３行は、この粒子フィルター後の排気を示し、また、第４行は、これらの有害物質について計算した変換度合いを含む。
【００５６】
【表３】
2004509740.tif 000005
これらの測定値は、すすの発火温度を低くする第一群の成分が、このエンジンの低い排気ガス温度では、一酸化炭素および炭化水素を酸化するのにそれ程効果的ではないことを立証している。
【００５７】
（実施例４）
実施例３のものに類似したフィルターの流出チャンネルを、一酸化炭素および炭化水素を効果的に酸化するために、第二群の成分を含む層でさらに被覆した。この層は、酸化ケイ素で安定化した活性酸化アルミニウム、ゼオライトおよび白金を含み、ＤＥ　１９７　５３　７３８　Ａ１の実施例１に従って、作製した。この層の濃度は、９０ｇ／ｌであった。この触媒被覆の全白金族金属濃度は、その濃度が前出の実施例での濃度（５．３ｇ／ｌ）と同じになるように、調節した。
【００５８】
実施例３と同じエンジンを使用して、一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物および微粒子の変換率を決定した。これらの結果を、表４で示す。
【００５９】
【表４】
2004509740.tif 000006
表４は、両方の群の成分で触媒したフィルターが、僅か３７０℃の操作中にて、最大排気ガス温度で、このディーゼルエンジンの排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素および微粒子を高い効率で少なくできることを示している。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月18日(2002.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子フィルターを使用して内燃機関からのリーン排気ガス中の一酸化炭素、炭化水素およびすす粒子の量を少なくする方法であって、ここで、該すす粒子は、すす発火温度Ｔｚを有し、該粒子フィルターは、該粒子フィルターの温度を該すす発火温度よりも高い温度に上げて該すす粒子を燃やすことにより、時々、再生され、ここで、該フィルターの温度は、該排気ガスの背圧が所定値に達したとき、触媒被覆上の追加燃料を燃やすことにより、すすの発火を開始するのに必要な温度に高められ、ここで、該粒子フィルターは、該触媒被覆を備えており、該触媒被覆は、すすの該発火温度を低下させる第一群の成分を含み、該第一群の成分は、少なくとも１種の酸素保存成分および少なくとも１種の白金族金属を含有し、該白金族金属は、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択され、ここで、該少なくとも１種の酸素保存成分は、酸化マンガンと酸化セリウムとの混合物、または酸化マンガンと酸化セリウムとの酸化ジルコニウム安定化混合物を含み、該酸化ジルコニウム安定化混合物は、安定化物質の全量に対して、１０〜３０重量％の酸化ジルコニウムを含有する、
方法。
【請求項２】
前記第一群の成分が、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウムまたはそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリ土類金属の化合物をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一群の成分が、白金、酸化セリウム、酸化マンガンおよび酸化カルシウムを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記触媒被覆が、一酸化炭素および炭化水素を酸化する第二群の成分をさらに含有し、該第二群の成分が、少なくとも、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウムおよびゼオライトからなる群から選択される支持材料と、少なくとも１種の白金族金属とを含み、該白金族金属が、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択され、そして該支持材料上に蒸着されている、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記粒子フィルターが、壁流フィルター（１）を含み、該壁流フィルター（１）が、多孔質チャンネル壁（５）で互いに分離された前記排気ガス用の流入チャンネル（２）および流出チャンネル（３）を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記触媒被覆が、一方の層が他方の層の上にある２層を含み、ここで、該第一層が、前記粒子フィルターの前記流入チャンネルの前記チャンネルの壁の上またはその中に直接被覆され、前記第二群の成分を含み、そして該第二層が、該第一層の上にあり、そして前記第一群の成分を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記触媒被覆が、２層を含み、ここで、該第一層が、前記流入チャンネルのチャンネル壁の上またはその中に被覆され、前記第一群の成分を含み、そして該第二層が、前記流出チャンネルのチャンネル壁上に被覆され、前記第二群の成分を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第一群の成分の濃度が、前記粒子フィルターの２０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にあり、そして前記第二群の成分の濃度が、該粒子フィルターの４０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にある、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記第一および第二の群の成分の前記白金族金属の濃度が、前記粒子フィルターの０．５ｇ／ｌと１０ｇ／ｌの間の範囲内にある、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記粒子フィルターの材料が、炭化ケイ素、窒化ケイ素、菫青石またはリン酸ナトリウムジルコニウムからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記粒子フィルターを加熱するのに必要な前記追加燃料が、該粒子フィルターの上流にある前記排気ガス流に添加される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記粒子フィルターを加熱するのに必要な前記追加燃料が、膨張段階中にて、前記内燃機関のシリンダに注入される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
酸化触媒が、前記内燃機関に対して近い位置で、前記粒子フィルターの上流に位置しており、これが、注入する前記追加燃料の小割合のみを変換するようなサイズである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法で使用するための粒子フィルターであって、該粒子フィルターは、壁流フィルター、ワイヤメッシュフィルターおよび通気孔セラミックまたは金属発泡体フィルターからなる群から選択され、ここで、該粒子フィルターは、該触媒被覆を備えており、該触媒被覆は、すすの該発火温度を低下させる第一群の成分を含み、該第一群の成分は、少なくとも１種の酸素保存成分および少なくとも１種の白金族金属を含有し、該白金族金属は、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択され、ここで、該少なくとも１種の酸素保存成分は、酸化マンガンと酸化セリウムとの混合物、または酸化マンガンと酸化セリウムとの酸化ジルコニウム安定化混合物を含み、該酸化ジルコニウム安定化混合物は、安定化物質の全量に対して、１０〜３０重量％の酸化ジルコニウムを含有する、
粒子フィルター。
【請求項１５】
前記第一群の成分が、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウムまたはそれらの混合物からなる群から選択されるアルカリ土類金属の化合物をさらに含む、請求項１４に記載の粒子フィルター。
【請求項１６】
前記第一群の成分が、白金、酸化セリウム、酸化マンガンおよび酸化カルシウムを含む、請求項１５に記載の粒子フィルター。
【請求項１７】
前記触媒被覆が、一酸化炭素および炭化水素を酸化する第二群の成分をさらに含有し、該第二群の成分が、少なくとも、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウムおよびゼオライトからなる群から選択される支持材料と、少なくとも１種の白金族金属とを含み、該白金族金属が、白金、パラジウムおよびロジウムからなる群から選択され、そして該支持材料上に蒸着されている、請求項１６に記載の粒子フィルター。
【請求項１８】
前記粒子フィルターが、壁流フィルター（１）を含み、該壁流フィルター（１）が、多孔質チャンネル壁（５）で互いに分離された前記排気ガス用の流入チャンネル（２）および流出チャンネル（３）を有する、請求項１７に記載の粒子フィルター。
【請求項１９】
前記触媒被覆が、一方の層が他方の層の上にある２層を含み、ここで、該第一層が、前記粒子フィルターの前記流入チャンネルの前記チャンネルの壁の上に直接あり、前記第二群の成分を含み、そして該第二層が、該第一層の上にあり、そして前記第一群の成分を含む、請求項１８に記載の粒子フィルター。
【請求項２０】
前記触媒被覆が、２層を含み、ここで、該第一層が、前記流入チャンネルのチャンネルの壁の上に被覆され、前記第一群の成分を含み、そして該第二層が、前記流出チャンネルのチャンネル壁の上に被覆され、前記第二群の成分を含む、請求項１８に記載の粒子フィルター。
【請求項２１】
前記第一群の成分の濃度が、前記粒子フィルターの２０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にあり、そして前記第二群の成分の濃度が、該粒子フィルターの４０ｇ／ｌと１５０ｇ／ｌの間にある、請求項１７に記載の粒子フィルター。
【請求項２２】
前記第一および第二群の成分の前記白金族金属の濃度が、前記粒子フィルターの０．５ｇ／ｌと１０ｇ／ｌの間の範囲内にある、請求項２１に記載の粒子フィルター。
【請求項２３】
前記粒子フィルターの材料が、炭化ケイ素、菫青石またはリン酸ナトリウムジルコニウムからなる群から選択される、請求項１４に記載の粒子フィルター。
【国際調査報告】
2004509740.tif 000031
2004509740.tif 000032
2004509740.tif 000033