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    Es wird ein System für einen Motor gezeigt, welches eine stromaufwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtung und eine stromabwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtung umfaßt. Die stromaufwärts gelegene Vorrichtung weist einen Washcoat auf, welcher getrennt vom NO¶x¶-Speichermaterial eine vorbestimmte Menge von Edelmetall enthält. Bei einem Ausführungsbeispiel erhält die stromaufwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtung, welche motornah angeordnet ist, unbehandelte Abgase aus dem Motor. Ein Steuergerät wird verwendet, um die Parameter des Motors einzustellen. Beispielsweise betreibt das Steuergerät den Motor, abgesehen von Unterbrechungen, mit fettem Betrieb mager, um gespeicherte NO¶x¶ zumindest während eines Teils der Bedingungen des geringen Motorluftdurchsatzes und der niedrigen Auspufftemperatur auszuspülen. Das Steuergerät betreibt ferner den Motor während mindestens eines Teils der anderen Bedingungen nahezu stöchiometrisch.
    公开号:DE102004009983A1
    申请号:DE200410009983
    申请日:2004-03-01
    公开日:2004-10-07
    发明作者:Christian Thomas Jr. Ypsilanti Goralski；Gopichandra West Bloomfield Surnilla
    申请人:Ford Global Technologies LLC；
    IPC主号:F01N3-00
    专利说明:
    [0001] FürMotoren mit Magerbetrieb werden mit dem Motor verbundene Abgasreinigungsvorrichtungenverwendet, um währenddes mageren Betriebs NOx zu speichern undanschließendgespeicherte NOx zu reduzieren, wenn derMotor fett betrieben wird.
    [0002] Verschiedene Katalysatorformulierungenwurden zur Steigerung der NOx Speicherkapazität von Abgasreinigungsvorrichtungenvorgeschlagen.
    [0003] Die Erfinder erkannten jedoch einenNachteil solcher Katalysatoren. Insbesondere haben diese Katalysatorentypischerweise bei maximaler Temperatur eine geringere Lebensdauerund haben des weiteren reduzierte HC- und CO-Umwandlungswirkungsgrade bei höheren Temperaturen.Entsprechend liegen diese Katalysatoren typischerweise stromabwärts voneinem weiteren Katalysator, wodurch sie niedrigeren Temperaturenausgesetzt sind. Indem sie jedoch stromabwärts angeordnet wurden, werdenverschiedene Probleme ausgelöst,die sich auf ineffizientes Spülenbeziehen (da sämtlicheOxidantien im stromaufwärtsgelegenen Katalysator zunächstgespültwerden müssen,bevor der stromabwärtsgelegene Katalysator gespültwerden kann).
    [0004] Die vorstehenden Nachteile werdendurch ein System füreinen Motor überwunden,welches System umfaßt: einenstromaufwärtsgelegenen Katalysator, der Oxidantien zu speichern vermag, wennder Motor mager betrieben wird, und die genannten gespeichertenOxidantien freizusetzen und zu reduzieren vermag, wenn der Motorstöchiometrischoder fett betrieben wird; einen stromabwärts gelegenen Katalysator,der Oxidantien zu speichern vermag, wenn der Motor mager betriebenwird, und die genannten gespeicherten Oxidantien freizusetzen undzu reduzieren vermag, wenn der Motor stöchiometrisch oder fett betriebenwird, und ein Steuergerätfür dieBestimmung, ob die Abgastemperatur geringer ist als ein erster Wert,für dieBestimmung, ob der Motorluftdurchsatz geringer ist als ein zweiterWert und fürdas Aktivieren des Magerbetriebs jeweils basierend mindestens aufder genannten ersten und zweiten Bestimmung.
    [0005] Bei einem Ausführungsbeispiel weist die stromaufwärts gelegeneKatalysator einen Washcoat auf, der eine von dem NOx-Speichermaterialgetrennte vorbestimmte Menge von Edelmetall aufweist. Entsprechend kannein solcher stromaufwärtsgelegener Katalysator einen höherenUmwandlungswirkungsgrad bei höheren Abgastemperaturenliefern, und kann demzufolge an einem stromaufwärts gelegenen Punkt im Auspuffsystem einelange Lebensdauer erreichen. Auf der anderen Seite können dieNOx-Speicherkapazität und der Wirkungsgrad solcherKatalysatoren in einigen Fällenoberhalb bestimmter Temperaturen und Motorluftdurchsätzen unterakzeptable Werte absinken. Da solche Katalysatoren jedoch eineneffizienten Betrieb erreichen können,wenn der Motor nahezu stöchiometrischbetrieben wird, schaltet die vorliegende Erfindung in diesen Bereicheneinfach den Magerbetrieb ab und betreibt den Motor in der Nähe der Stöchiometrie.Entsprechend ist es möglich,die genannten Katalysatoren an einem stromaufwärts gelegenen Punkt zu plazierenund verschiedene Vorteile zu erzielen, wie z.B. effiziente NOx-Spülung undverbesserte Kaltstartemissionen.
    [0006] Anzumerken ist, daß die beider vorliegenden Erfindung verwendete Auspufftemperatur in verschiedenerWeise erreicht werden kann. Beispielsweise kann das Steuergerät entwedergemessene oder geschätzte Auspufftemperaturenverwenden. Des weiteren kann das Steuergerät Abgastemperaturen, Auspuffkrümmer temperaturen,Katalysatortemperaturen oder beliebige sonstige entsprechende Werteverwenden, um zu bestimmen, ob Magerbetrieb zu aktivieren ist.
    [0007] Weitere erfindungswesentliche Merkmalegehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der mit Bezugauf die Zeichnungen Ausführungsbeispieleerläutertwerden. In den Zeichnungen zeigen:
    [0008] 1 eineMotorsystemkonfiguration nach einer beispielhaften Ausführungsformder Erfindung;
    [0009] 2 einealternative Auspuffkonfiguration nach einer weiteren beispielhaftenAusführungsformder Erfindung;
    [0010] 3 verschiedeneGraphiken mit der Darstellung von Merkmalen einer beispielhaftenAusführungsformder Erfindung;
    [0011] 4 bis 5 Übersichtsflußdiagrammemit der Darstellung des Betriebes nach einer beispielhaften Ausführungsformder Erfindung;
    [0012] 6 eineGraphik mit der Darstellung von beispielhaften Wirkungsgraden nacheinem Merkmal der Erfindung;
    [0013] 7 einebeispielhafte Auspuffkonfiguration;
    [0014] 8 eineschematische Darstellung von Motordrehzahl über den mittleren Bremsdruck(BMEP) bei unterschiedlichen Luft-/Kraftstoffverhältnissen;
    [0015] 9 eineGraphik mit der Darstellung von NOx-Umwandlungenund NOx-Freisetzungenvon Katalysatoren mit unterschiedlicher Sauerstoffspeicherkapazität („OSC") während der Übergänge vonmagererem auf fetten Betrieb;
    [0016] 10 eineschematische Darstellung eines Katalysatorsystems, das die vorliegendeErfindung umsetzt, mit der Darstellung eines ersten, zwei Bereicheaufweisenden Katalysators und eines zweiten Katalysators;
    [0017] 11a eineGraphik des Umwandlungswirkungsgrades für die Umwandlung von HC, COund NOx für das mit Zonen versehene Katalysatorsystem,das in Beispiel 1 beschrieben wird, und 11b eine Graphik von NOx-Adsorption über dieTemperatur fürdas in Beispiel 1 beschriebene System eines mit Zonen versehenenKatalysators;
    [0018] 12a eineGraphik des Umwandlungswirkungsgrades für die Umwandlung von HC, COund NOx für den in Beispiel 2 beschriebenenVergleichskatalysator, 12b eineGraphik der NOx-Adsorption über die Temperaturfür denin Beispiel 2 beschriebenen Vergleichskatalysator; und
    [0019] 13 eineschematische Darstellung eines Katalysatorsystems, das die vorliegendeErfindung umsetzt, wobei ein zwei Schichten aufweisender Katalysatorgezeigt wird.
    [0020] Ein fremdgezündeter Innenverbrennungsmotormit Direkteinspritzung 10, welcher eine Mehrzahl von Brennräumen aufweist,wird durch ein elektronisches Motorsteuergerät 12 gesteuert. DerBrennraum 30 des in 1 gezeigtenMotors 10 weist Brennraumwände 32 mit einem darinangeordneten und mit der Kurbelwelle 40 verbundenen Kolben 36 auf.Bei diesem besonderen Beispiel weist der Kolben 36 eine(nicht gezeigte) Aussparung oder Mulde auf, um die Bildung von Schichtladungenvon Luft und Kraftstoff zu unterstützen. Der Brennraum 30 wirdso dargestellt, daß er über jeweilige(nicht gezeigte) Einlaßventile 52a und 52b und(nicht gezeigte) Auslaßventile 54a und 54b miteinem Ansaugkrümmer 44 undeinem Abgaskrümmer 48 verbunden ist.Ein Kraftstoffinjektor 66 wird als direkt mit dem Brennraum 30 verbundendargestellt, um diesem proportional zur Impulsbreite eines über einenkonventionellen elektronischen Treiber 68 vom Steuergerät 12 erhaltenenSignals fpw eingespritzten Kraftstoff direkt zuzuführen. DemKraftstoffinjektor 66 wird über ein (nicht gezeigtes),einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen und ein Kraftstoffverteilerrohrumfassendes an sich bekanntes Hochdruckkraftstoffsystem Kraftstoffzugeführt.
    [0021] Der Ansaugkrümmer 44 wird als über dieDrosselklappenplatte 62 mit einem Drosselklappenkörper 58 verbundendargestellt. Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel ist die Drosselklappenplatte 62 miteinem Elektromotor 94 verbunden, so daß die Stellung der Drosselklappenplatte 62 durchdas Steuergerät 12 über denElektromotor 94 gesteuert wird. Diese Konfiguration wirdallgemein als elektronisches Gaspedal (ETC) bezeichnet, welchesauch währendder Leerlaufregelung verwendet wird. Bei einer (nicht gezeigten)alternativen Ausführungsformist parallel zur Drosselklappenplatte 62 ein Bypass-Luftkanalangeordnet, um den während derLeerlaufregelung angesaugten Luftstrom über ein im Luftkanal angeordnetesDrosselklappensteuerventil zu steuern.
    [0022] Eine Lambdasonde 76 wirdals stromaufwärtsdes Katalysators 70 mit dem Abgaskrümmer 48 verbundendargestellt. Bei diesem besonderen Beispiel gibt der Sensor 76 einEGO-Signal an das Steuergerät,welches das EGO-Signal in ein Zweistufensignal EGOS umwandelt. EinHochspannungszustand des Signals EGOS gibt an, daß die Abgasefetter als stöchiometrischsind, und ein Niederspannungszustand des Signals EGOS gibt an, daß die Abgasemagerer als stöchiometrischsind. Das Signal EGOS wird vorteilhafterweise während der Luft/Kraftstoffregelungin an sich bekannter Weise verwendet, um während der stöchiometrisch-homogenenBetriebsart ein durchschnittliches Luft/Kraftstoffverhältnis aufrechtzu erhalten.
    [0023] Ein an sich bekanntes kontaktlosesZündsystem 88 liefertals Reaktion auf das VorzündungssignalSA aus dem Steuergerät 12 über eineZündkerze 92 einenZündfunkenan den Brennraum 30.
    [0024] Das Steuergerät 12 bewirkt, indemes den Zündzeitpunktregelt, daß derBrennraum 30 entweder in einer homogenen Luft-/Kraftstoff-Betriebsartoder in einer geschichteten Luft-/Kraftstoff-Betriebsart arbeitet.In der Schichtladungsbetriebsart aktiviert das Steuergerät 12 denKraftstoffinjektor 66 währenddes Verdichtungstaktes des Motors, so daß Kraftstoff direkt in dieMulde des Kolbens 36 eingespritzt wird. Geschichtete Luft-/Kraftstoffschichtenwerden entsprechend ausgebildet. Die Schicht, die der Zündkerzeam nächstenliegt, enthältein stöchiometrischesGemisch oder ein etwas fetteres Gemisch als das stöchiometrischeGemisch, und die anschließendenSchichten enthalten zunehmend magerere Gemische. Während derhomogenen Betriebsart aktiviert das Steuergerät 12 den Kraftstoffinjektor 66 während desAnsaugtaktes, so daß einim wesentlichen homogenes Luft-/Kraftstoffgemisch gebildet wird,wenn durch das Zündsystem 88 derZündstrom derZündkerze 92 zugeführt wird.Das Steuergerät 12 steuertdie durch den Kraftstoffinjektor 66 abgegebene Kraftstoffmengein der Weise, daß dashomogene Luft-/Kraftstoffgemisch in dem Brennraum 30 sogewählt werdenkann, daß esim wesentlichen dem stöchiometrischenVerhältnisoder einem magereren Wert als das stöchiometrische Verhältnis entspricht.Das geschichtete Luft/Kraftstoffgemisch wird immer bei einem magererenWert als das stöchiometrischeVerhältnisliegen, wobei das genaue Luft-/Kraftstoffverhältnis eine Funktion der demBrennraum 30 zugeführtenKraftstoffmenge ist. Das Steuergerät 12 paßt den über denInjektor 66 eingespritzten Kraftstoff aufgrund der Rückmeldungaus der Lambdasonde (wie z.B. dem Sensor 76) an, um dasMotor-Luft/Kraftstoffverhältnisbeim gewünschtenLuft-/Kraftstoffverhältniszu halten.
    [0025] Die zweite Abgasreinigungsvorrichtung,welche nachstehend detaillierter beschrieben wird, wird als stromabwärts vonder ersten Abgasreinigungsvorrichtung 70 angeordnet gezeigt.Die Vorrichtungen 70 und 72 enthalten jeweilseinen Katalysator mit einem oder mehreren Bricks. Bei einer alternativenAusführungsform können dieVorrichtungen jedoch verschiedene Bricks in ein und demselben Behälter enthaltenoder getrennt angeordnet sein. Verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtungen 70 und 72 werdennachstehend beschrieben.
    [0026] Das Steuergerät 12 wird in 1 als ein an sich bekannterMikrocomputer dargestellt, welcher eine Mikroprozessoreinheit 102,Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104,ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kali brierwerte,in diesem besonderen Beispiel dargestellt als ROM-Baustein 106, wahlfreierZugriffsspeicher (RAM) 108, batteriestromgestützter Speicherchip 110 undkonventioneller Datenbus, aufweist. Darstellungsgemäß erhält das Steuergerät 12 zusätzlich zuden vorstehend erörtertenSignalen verschiedene Signale aus mit dem Motor 10 verbundenenSensoren, hierin eingeschlossen die Messung der angesaugten Luftmenge(MAF) aus dem mit dem Drosselklappenkörper 58 verbundenenLuftmengenmesser 100, Motorkühlwassertemperatur (ECT) ausdem mit einer Kühlwasseraufnahme 114 verbundenenTemperaturfühler 112,ein Zündungsprofilaufnehmer(PIP)-Signalaus dem mit der Kurbelwelle 40 verbundenen Hallgeber 118 unddie Drosselklappenstellung TP aus dem Drosselklappenstellungssensor 120 sowiedas Krümmerabsolutdruck-SignalMAP aus dem Sensor 122. Das Motordrehzahlsignal RPM wirdaufgrund des PIP-Signals in an sich bekannter Weise durch das Steuergerät 12 generiert,und ein KrümmerdrucksignalMAP liefert einen Hinweis auf die Motorlast.
    [0027] In diesem besonderen Beispiel wirddie Temperatur T1 der Vorrichtungen 70 und 72 unddie Temperatur T2 der Vorrichtung 72 aus dem Motorbetriebabgeleitet. Bei einer alternativen Ausführungsform wird die TemperaturT1 durch den Temperaturfühler 124 geliefert,und die Temperatur T2 wird durch den Temperaturfühler 126 geliefert.
    [0028] Bei einer weiteren alternativen Ausführungsformkann ein Motor mit Einlaßkanaleinspritzungverwendet werden, bei dem der Injektor 66 im Ansaugkrümmer 44 angeordnetist, um in Richtung der Ventile 52a und der Kammer 30 Kraftstoffeinzuspritzen.
    [0029] Es wird nun auf 2 Bezug genommen. Ein vereinfachtes Blockdiagrammmit der Beschreibung eines alternativen Auspuffsystems nach einemMerkmal der vorliegenden Erfindung wird gezeigt. In 2 wird der Motor 10 mit derstromaufwärtsgelegenen Abgasreinigungsvorrichtung 70 und der stromabwärts gelegenenAbgasreinigungsvorrichtung 72 verbunden dargestellt. Wienachstehend beschrieben, enthältdie Abgasreinigungsvorrichtung 70 Elemente x, y und z,und die Abgasreinigungsvorrichtung 72 enthält Elementea, b und c. Auf diese Weise arbeitet der Motor im Magerbetrieb,und NOx und Sauerstoff (Oxidantien) werden hauptsächlich inder Abgasreinigungsvorrichtung 70 gespeichert. Wenn imAnschluß darandie NOx- und Sauerstoffspeicherkapazität der Abgasreinigungsvorrichtung 70 fasterreicht wird (bzw. die Menge von NOx-Durchbrucheinen vorbestimmten Wert erreicht), wird der Motor auf fetten oderstöchiometrischenBetrieb umgeschaltet, um die in der Abgasreinigungsvorrichtung 70 gespeichertenOxidantien und etwaige durchgebrochene, in der Abgasreinigungsvorrichtung 72 gespeicherteOxidantien zu reduzieren. Jedoch wird der Motor nach der vorliegendenErfindung fett betrieben, um hauptsächlich die in der Abgasreinigungsvorrichtung 70 gespeichertenOxidantien zu reduzieren, und wenn dies im wesentlichen bewerkstelligtwurde, kehrt der Motor in den Magerbetrieb zurück. Anzumerken ist, daß dies lediglichein Beispiel des Betriebes nach der vorliegenden Erfindung ist unddaß verschiedeneandere Betriebsarten verwendet werden können, insbesondere kann derMagerbetrieb verlängertwerden, um eine gewisse Speicherung von Oxidantien in der Abgasreinigungsvorrichtung 72 zuerlauben. Wenn jedoch die Abgasreinigungsvorrichtung 72 einfür Sauerstoffspeicherungstatt NOx-Speicherung optimierter Katalysatorist, wird der Motor üblicherweiseso lange mager betrieben, wie NOx in derAbgasreinigungsvorrichtung 70 gespeichert werden. Auf dieseWeise könnenNOx-Spülungeneffizient durchgeführtwerden, da bei dem Spülenvon gespeichertem Sauerstoff in der Abgasreinigungsvorrichtung 72 wenigKraftstoff verschwendet wird, da er sich stromabwärts vonder Abgasreinigungsvorrichtung 70 befindet.
    [0030] 2 zeigtauch drei Sensoren (S1, S2 und S3) im System. S1 ist zwischen demMotor 10 und der Abgasreinigungsvorrichtung 70 angeordnet.S2 ist zwischen der Abgasreinigungsvorrichtung 70 und derAbgasreinigungsvorrichtung 72 angeordnet. S3 ist stromabwärts vonder Abgasreinigungsvorrichtung 72 angeschlossen.
    [0031] Die Sensoren werden allgemein alsSensoren S1 bis S3 beschrieben und können verschiedene Arten vonSensoren sein, wie z.B. beheizte Lambdasonden, Breitband-Lambdasonden,NOx-Sensoren, kombinierte NOx-/UEGO-Sensorenoder Temperaturfühlerbzw. jede Kombination der vorgenannten Sensoren.
    [0032] Es wird nun auf 3 Bezug genommen. Verschiedene Graphikenwerden gezeigt, die den Betrieb nach der vorliegenden Erfindungerläutern.Die erste Figur zeigt, daß daserforderliche Luft-/Kraftstoffverhältnis eine Funktion des angefordertenDrehmoments und der Motordrehzahl ist. Die Bereiche erforderlichen Luft/Kraftstoffgemischswerden in einen mageren Bereich, einen stöchiometrischen Bereich undeinen fetten Bereich aufgegliedert. Anzumerken ist, daß stöchiometrisch,wie hierin verwendet, eine im geschlossenen Regelkreis des Luft/Kraftstoffverhältnissesum das stöchiometrischLuft-/Kraftstoffverhältnisherum oszillierende Regelung bedeutet.
    [0033] Die zweite Graphik der 3 zeigt, ob magere Betriebsbedingungenauf der Grundlage des Auspuffs oder der Motorraumgeschwindigkeitaktiviert werden. Mit anderen Worten wird die stöchiometrische Betriebsart gewählt, wenndas angeforderte Drehmoment und die Motordrehzahl im mageren Bereichder ersten Figur befindlich sind, falls die Raumgeschwindigkeitgrößer istals der Schwellenwert L1 in 3.
    [0034] Die dritte Graphik der 3 zeigt, ob auf der Grundlageder (geschätztenoder übereinen Sensor am Montageort des Sensors S1 gemessenen Abgastemperatur)der Magerbetrieb aktiviert wird. Mit anderen Worten wird der Magerbetriebebenso wie bei der zweiten Graphik der 3 deaktiviert und der Motor wird beim oderin der Nähedes stöchiometrischenWertes betrieben, obwohl das angeforderte Drehmoment und die Drehzahlim mageren Bereich der ersten Graphik befindlich sind, falls dieAbgastemperatur höherist als der Schwellenwert L2. Anzumerken ist, daß sowohl L1 als auch L2 aufgrundvon Motorbetriebsbedingungen angepaßt werden können.
    [0035] Es wird nun auf 4 Bezug genommen. Es wird eine Routinezur Beschreibung des Betriebs nach der vorliegenden Erfindung dargestellt.Allgemein beschreibt die Routine, wie der Motor betrieben wird,um den Motorkraftstoffverbrauch dadurch zu optimieren, daß eine effizienteNOx-Spülungunter Verwendung eines stromaufwärtsgelegenen, zu signifikanter NOx-SpeicherungfähigenKatalysators und eines stromabwärtsgelegenen, fürden Betrieb in der Näheder Stöchiometrie optimiertenKatalysators durchgeführtwird. Wie oben beschrieben wurde, gibt es jedoch verschiedene alternativeAusführungsformender vorliegenden Erfindung, und die in 4 beschriebene Routine ist allgemeinauf diese anwendbar.
    [0036] Zunächst bestimmt die Routine imSchritt 410, ob Magerbetrieb aktiviert wurde. Mit anderenWorten bestimmt die Routine das gewünschte oder angeforderte Luft/Kraftstoffverhältnis aufder Grundlage des angeforderten Drehmoments und der Motordrehzahl.Anschließendbestimmt die Routine, ob die Raumgeschwindigkeit höher istals der Schwellenwert L1 oder ob die Abgastemperatur höher liegtals der Schwellenwert L2. Wenn weder die Raumgeschwindigkeit nochdie Abgastemperatur überden jeweiligen Schwellenwerten liegen und das angeforderte Drehmomentund die Motordrehzahl ein angefordertes mageres Luft/Kraftstoffverhältnis anzeigen,dann ist die Antwort im Schritt 410 ja, und die Routinesetzt im Schritt 412 den Magerbetrieb des Motors fort.
    [0037] Als nächstes bestimmt die Routineim Schritt 414, ob eine NOx-Spülung erforderlichist. Insbesondere schätztdie Routine die Menge von in der Abgasreinigungsvorrichtung 70 gespeichertenNOx und stellt fest, ob diese Schätzung höher ist als der SchwellenwertB1. Die Menge an in der Abgasreinigungsvorrichtung 70 gespeichertenNOx wird aufgrund verschiedener Betriebsbedingungengeschätzt,wie z.B.: Motordrehzahl, Motorlast, Temperatur und Raumgeschwindigkeit.Alternativ kann die Routine feststellen, ob eine NOx Spülung erforderlichist, indem sie berechnet, ob die NOx-Emissionenaus dem Auspuffendrohr oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertesliegen oder ob die aus der Abgasreinigungsvorrichtung 70 austretendeNOx-Menge oberhalb eines Schwellenwertesliegt. Bei noch einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Routine aufder Grundlage der NOx-Speichereffizienzin der Abgasreinigungsvorrichtung 70 feststellen, ob eine NOx-Spülungangefordert werden sollte.
    [0038] Lautet die Antwort im Schritt 414 nein,geht die Routine zum Schritt 412 zurück und setzt den Magerbetriebunter der Voraussetzung, daß dieim Schritt 410 festgestellten Bedingungen für Magerbetriebnach wie vor vorhanden sind, fort. Lautet alternativ die Antwortim Schritt 414 ja, geht die Routine zum Schritt 416 weiter, beidem der Motor auf stöchiometrischenoder fetten Betrieb umgestellt wird, um die NOx-Spülung auszuführen.
    [0039] Währendder NOx-Spülung bestimmt die Routine imSchritt 418, ob die NOx-Spülung zubeenden ist. Bei einem Beispiel bestimmt die Routine, ob das Integraleiner Lambdasonde (wie z.B. des Sensors S2) größer ist als ein vorgewählter Wert.Mit anderen Worten bestimmt die Routine, ob eine integrierte Mengefetter Abgase die Abgasreinigungsvorrichtung 70 verlassenhat. Alternativ kann die Routine feststellen, ob ein vorbestimmtesfettes Zeitintervall oder eine vorbestimmte Anzahl von fetten Motorzyklenerreicht wurde. Weiter alternativ kann die Routine feststellen,ob ein Ausgang einer Lambdasonde, wie z.B. des Sensors S2, einenWert anzeigt, der fetter ist als ein vorgewählter Wert.
    [0040] Lautet die Antwort im Schritt 418 nein,geht die Routine zum Schritt 416 weiter und arbeitet im NOx-Spülzustandweiter. Wenn alternativ die Antwort im Schritt 418 ja lautet,geht die Routine zum Schritt 420 weiter, um die NOx-Spülungzu beenden.
    [0041] Es wird mit 4 fortgefahren. Im Schritt 422 bestimmtdie Routine, ob Magerbetrieb nach wie vor durch das Bestimmen derFaktoren, wie sie hierin in Bezug auf Schritt 410 beschriebenwurden, zugelassen wird. Lautet die Antwort im Schritt 422 ja,schaltet die Routine um und stellt den Motor im Schritt 426 erneut aufMagerbetrieb um. Wenn alternativ der Magerbetrieb nicht mehr angefordertoder aktiviert ist, geht die Routine zum Schritt 424 weiter,um auf stöchiometrischeRegelung umzustellen.
    [0042] Die wie oben beschriebene stöchiometrischeBetriebsart bezieht sich auf einen Betrieb des Motors in der Weise,daß dasgewünschteLuft-/Kraftstoffverhältnisum den stöchiometrischenWert herum schwankt (innerhalb sehr enger Grenzen um die Stöchiometrieherum, beispielsweise plus oder minus 5%).
    [0043] Unter Bezugnahme auf 5 wird nun die Routine für die Regelungbei Motorkaltstarts beschrieben. Allgemein regelt die Routine denMotor nach dem Anlassen in der Weise, daß er mit einem leicht mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis beinach spät verstelltemZündzeitpunktarbeitet, um die Abgasreinigungsvorrichtungen 70 und 72 zuerhitzen. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, bis die Temperaturder stromaufwärtsgelegenen Abgasreinigungsvorrichtung eine Schwellentemperatur T1erreicht. Nach diesem Zeitpunkt wird der Motor stöchiometrischoder fett betrieben, um währenddes anfänglichenMagerbetriebs gespeicherte NOx auszuspülen.
    [0044] Zunächst bestimmt die Routine imSchritt 510, ob Kaltstartbedingungen detektiert wurden.Dies kann aufgrund verschiedener Bedingungen erfolgen, wie z.B.Zeit seit dem Motorstart, Zeit seit dem letzten Motorstart, Auspufftemperaturund anderer Bedingungen. Lautet die Antwort im Schritt 510 ja,geht die Routine zum Schritt 512 weiter. Im Schritt 512 bestimmtdie Routine, ob der Motor gestartet wurde. Lautet die Antwort im Schritt 512 nein,setzt die Routine die Überwachung,ob der Motor gestartet wurde, fort. Verschiedene Parameter können dazuherangezogen werden, einen Motorstart zu erfassen, wie z.B. Betreibendes Motors mit einer vorbestimmten Anzahl von Zündungen, Feststellung, ob dieMotordrehzahl einen Schwellenwert erreicht hat, Feststellung, obder Motor währendeiner längerenals einer vorbestimmten Zeit gelaufen ist und verschiedene andere.
    [0045] Lautet die Antwort im Schritt 512 ja,geht die Routine zum Schritt 514 weiter. Im Schritt 514 betreibtdie Routine den Motor leicht mager bei nach spät verstelltem Zündzeitpunkt,um fürdas Aufheizen der Abgasreinigungsvorrichtungen und des AbgassystemsHitze zu erzeugen. Als nächstesbestimmt die Routine im Schritt 516, ob die Temperaturauf der stromaufwärtsgelegenen Seite höherist als der Schwellenwert T1. Verschiedene Verfahren können imSchritt 516 verwendet werden, wie z.B. die Feststellung,ob die geschätzteAbgastemperatur einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht hat,ob die Katalysatortemperatur der stromaufwärts gelegenen Abgasreinigungsvorrichtungeine vorbestimmte Temperatur erreicht hat, ob eine Schätzung derKatalysatortemperatur einen vorbestimmten Schwellenwert erreichthat und verschiedene andere. Lautet die Antwort im Schritt 516 nein,geht die Routine zum Schritt 514 zurück, um Magerbetrieb mit nachspät verstelltem Zündzeitpunktfortzusetzen. Auf diese Weise werden die Auspuffkatalysatoren erhitzt,um ihre Temperatur zu erhöhen.Wenn alternativ die Antwort im Schritt 516 ja lautet, betreibtdie Routine den Motor stöchiometrisch oderfett, um in den Abgasreinigungsvorrichtungen gespeicherte NOx auszuspülen.
    [0046] Vom Schritt 518 geht dieRoutine weiter zum Schritt 520, wo eine Feststellung getroffenwird, ob die Spülungvon gespeicherten NOx zu beenden ist. Dieskann auf verschiedene Weise bestimmt werden, beispielsweise durchfetten Betrieb währendeiner vorbestimmten Zeitdauer, Verwendung eines stromabwärts der vonNOx zu spülenden Abgasreinigungsvorrichtunggelegenen Sensors, Schätzender dem Auspuffsystem zugeführtenKraftstoffmenge und verschiedene andere. Lautet die Antwort im Schritt 520 ja,geht die Routine im Schritt 522 aufgrund von Betriebsbedingungenauf den nahezu stöchiometrischenoder Magerbetrieb über. Wennansonsten die Antwort im Schritt 520 nein lautet, gehtdie Routine zum Schritt 518 zurück, um die NOx-Spülung fortzusetzen.
    [0047] Auf diese Weise ist es möglich, während desKaltstarts die NOx-Emissionen aus dem Fahrzeugauspuffendrohrzu mindern, denn die NOx können indem stromaufwärtsgelegenen Katalysator gespeichert und anschließend durch fetten Betrieb ausgespült werden,wenn die vorbestimmte Temperatur erreicht wurde.
    [0048] Unter Bezugnahme auf 6 werden nun Graphiken mit der Darstellungdes Betriebs nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die obersteGraphik der 6 zeigtdie graduelle Zunahme von Katalysatortemperaturen für die stromaufwärts undstromabwärtsgelegenen Abgasreinigungsvorrichtungen 70 und 72. Insbesonderezeigt die durchgezogene Linie die Temperatur der stromaufwärts gelegenenAbgasreinigungsvorrichtung 70, während die gestrichelte Liniedie Temperatur der stromabwärtsgelegenen Abgasreinigungsvorrichtung 72 zeigt. Wie beieinem Kaltstart erwartet, erhitzt sich die stromaufwärts gelegeneAbgasreinigungsvorrichtung schneller als die stromabwärts gelegeneAbgasreinigungsvorrichtung. Die vorliegende Erfindung nutzt dieszum Vorteil, indem Oxidantien, wie z.B. NOx,in der stromaufwärtsgelegenen Abgasreinigungsvorrichtung zurückgehalten und die gespeichertenNOx anschließend ausgespült werden,bevor die Speicherkapazitätder stromaufwärtsgelegenen Abgasreinigungsvorrichtung ausgeschöpft wurde, wodurch der zurReduzierung von in der stromabwärtsgelegenen Abgasreini gungsvorrichtung 72 gespeicherten Oxidantien,wie z.B. Sauerstoff, eingesetzte Kraftstoff minimiert wird. Darüber hinausverwendet die vorliegende Erfindung während eines Kaltstarts denMontageort der stromaufwärtsgelegenen Abgasreinigungsvorrichtung in vorteilhafter Weise, indemunter Motorkaltstartbedingungen erzeugte NOx vordem Zeitpunkt t1 zurückgehaltenwerden. Nach dem Zeitpunkt t1 (wenn die stromaufwärts gelegeneAbgasreinigungsvorrichtung die Temperatur T1 erreicht hat) wirdder Motor auf fett umgeschaltet, um wie in der unteren Graphik der 6 beschrieben, die in derstromaufwärtsgelegenen Abgasreinigungsvorrichtung gespeicherten NOx auszuspülen. Insbesondere zeigtdie untere Graphik von 6 dasMotor-Luft-/Kraftstoffverhältnis,welches den Temperaturen in der obersten Graphik entspricht. Wiegezeigt, wird, wenn der Motor das Anlassen und Anlaufen verläßt, derMotor leicht mager (zwischen Luft-/Kraftstoffverhältnissenvon ca. 14,6 bis 15,1) betrieben. Während dieser Zeit werden dievon dem Motor abgegebenen NOx in der Abgasreinigungsvorrichtung 70 gespeichert.Nach dem Zeitpunkt T1 wird der Motor wie oben beschrieben auf fettumgestellt, um die gespeicherten NOx auszuspülen.
    [0049] Anzumerken ist, daß die Fähigkeitder Abgasreinigungsvorrichtungen zur Speicherung und Reduktion vonNOx eine Funktion der Temperatur ist unddaß, wenndie NOx Speicherung primär in der stromabwärts gelegenenAbgasreinigungsvorrichtung 72 genutzt wurde, der Motorbis zum Zeitpunkt t2 abwarten müsste,bevor er in der Lage wäre,die NOx-Speicherfähigkeit zu nutzen. Nach dervorliegenden Erfindung ist es jedoch durch Verwendung der Katalysatorkonfigurationnach der vorliegenden Erfindung möglich, diese NOx-Speicherungund -Spülfähigkeitin vorteilhafter Weise früherzu nutzen und damit die NOx-Emissionen während eines Motorkaltstartszu mindern.
    [0050] 7 zeigtdie Abgasreinigungsvorrichtungen 70 und 72 aneinem nahe beim Motor liegenden Montageort. Des weiteren zeigt dieFigur eine Zweirohrkonfiguration, bei der es zwei Gruppen von Katalysatoren 70A,B und 72A, B gibt. Die beiden Abgaskanäle A und B vermischen sichbei diesem Beispiel nicht. Jedoch kann bei einer alternativen Ausführungsformein Y-Rohr-Konfiguration verwendet werden, bei der die Gase zusammenkommen.
    [0051] Bei einer alternativen Ausführungsformläuft derMotor meistens unter stöchiometrischenBedingungen, außerunter geringer Last (mittlerer Bremsdruck (BMEP) < 1,2 bar), niedrigerMotordrehzahl (u/min < 1750),wenn der Motor unter Schichtlade- oder homogenen Magerbedingungenbetrieben wird. Der Magerbetrieb kann auch auf der Grundlage vonMotordrehmoment und Motordrehzahl gewählt werden. Das Betriebsdiagrammeines Schichtlademotors wird in 8 schematischdargestellt. Weiter wird in 8 derBetriebsbereich gezeigt, in dem der Motor unter stöchiometrischenBedingungen und unter voller Last mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis unterhalbdes Zustandes mit Netto-Kraftstoffüberschuss läuft.
    [0052] Fürwie oben beschrieben betriebene Motoren und bei beliebigen anderenInnenverbrennungsmotoren, die dazu bestimmt sind, zumindest teilweiseunter mageren Bedingungen zu arbeiten, stellt die vorliegende Erfindungein Katalysatorsystem bereit, welches Motoremissionen zu mindernvermag.
    [0053] Wie oben ausgeführt, zeigt 9 typische Magerbetriebs-NOx-Freisetzungwährenddes Übergangs vonmager auf fett einer Abgasreinigungsvorrichtung, welche Oxidantien,wie z.B. Sauerstoff und NOx, zu speichernvermag. Die währenddes Spülzyklusdes Katalysators freigesetzten NOx tretenvermutlich aufgrund der durch die Oxydation von Reduktanten CO,HC und H2 durch den aus dem Sauerstoffspeichermaterialfreigesetzten Sauerstoff erzeugten exothermen Hitze auf.
    [0054] 10 zeigtein Ausführungsbeispieldes Katalysatorsystems 19, eines Systems zur Behandlungvon Emissionen sowohl bei stöchiometrischemBetrieb als auch bei Magerbetrieb (z.B. während des Leerlaufs oder beilangsamer Konstantfahrt). Wie gezeigt umfaßt das Katalysatorsystem 19 zweiAbgasreinigungsvorrichtungen 70, 72 an einem motornahenOrt. Die vordere Abgasreinigungsvorrichtung 70 ist so optimiert,daß siefunktioniert, wenn der Motor 10 unter mageren Bedingungenbetrieben wird. Die vordere Abgasreinigungsvorrichtung 70 wird Überschuß-NOx währenddes Magerbetriebs speichern und anschließend die NOx freisetzenund umwandeln, wenn der Motor 10 auf einen fetten Betriebszustandumschaltet. Die stromabwärtsgelegene Abgasreinigungsvorrichtung 72 ist so optimiert,daß sie beistöchiometrischenBetriebszuständenHC, CO und NOx effizient umwandelt und auchetwaige verbleibende Magerbetriebs-NOx-Emissionenumwandelt, die nicht durch die vordere Abgasreinigungsvorrichtung 70 adsorbiertwurden.
    [0055] Die vordere Abgasreinigungsvorrichtung 70 bestehtaus zwei Bereichen 18, 20. Es sollte angemerkt werden,daß dievorliegende Erfindung auch die Verwendung von Schichten anstellevon Bereichen in Aussicht nimmt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ermöglichenes diese verschiedenen Schichten oder Bereiche, Oxydationskomponentenphysisch zu trennen, um NOx-Speicherungzu ermöglichen,währendgleichzeitig eine effiziente HC/CO-Oxydationsaktivität geliefertwird. Anzumerken ist, daß auchverschiedene Phasen verwendet werden könnten.
    [0056] Bei einer Vorgehensweise sind indem Katalysator-Washcoat zwei Komponenten enthalten, so daß sowohlNOx Speicherung und starke HC/CO-Umwandlungsaktivität in einund derselben Abgasreinigungsvorrichtung gegeben sind. Um eine effizienteNOx-Speicherung zu erreichen, werden einhochinteragierter NOx-Oxydationskatalysatorund NO2-Speichermaterial genutzt. Dies ist typischerweise ein Edelmetall(Pt) und Ba, aber an deren Stelle könnten andere geeignete Materialientreten, wie z.B. Zäsiumoder Kalium. Dies ermöglicht eineneffizienten Transfer des oxydierten NO2 zum Speichermaterial. Unglücklicherweisemindert dies die Aktivitätdes Pt bei der Oxydation von HC und CO. Für eine gute Oxydationsaktivität werdendemzufolge Pt und/oder Pd auf Al203 oder Ce/Zr aufgebracht, wobeiPt/Pd eine gute Oxydationsaktivität aufweisen werden. Um einenKatalysator sowohl mit HC/CO-Aktivität als auch NOx-Speicherungzu schaffen, werden die beiden Phasen getrennt, so daß Ba dieOxydationsaktivitätder PGM/Al203-Phase nicht (bzw. weniger als mit einem vorbestimmtenWert) stört.Dies kann dadurch erreicht werden, daß getrennte Phasen des Materialsgeschaffen werden, wobei Pt/Pd zunächst auf einem Träger (Al203oder Ce/Zr-Mischoxyd)fixiert werden, und die Pt/Ba-Mischung auf einem Al203-Träger fixiertwird. Diese getrennten Phasen könnenanschließendentweder miteinander vermischt und überzogen werden oder könnten vorzugsweiseals zwei getrennte Schichten überzogenwerden. Ein weiteres Merkmal dieses Prozesses wäre es, ein Lösungsmittelzu verwenden, in dem keines der Aktivmaterialien eine bedeu tendeLöslichkeitaufweist, so daß sienicht gemischt werden, wenn im Washcoat-Prozeß ein Schlamm vorbereitet wird.Auf diese Weise werden die Probleme mit der NOx-Freisetzung überwunden.Mit anderen Worten wird von einem Makro-Standpunkt aus gesehen eine ausgewählte MengeEdelmetall in dem Washcoat plaziert, der nicht mit den NOx-Speichermaterialien verbunden ist, wiez.B. Ba. Bei einem Ausführungsbeispielwerden zwischen 30 bis 70 (Massen-)% des Edelmetalls in dem Washcoat plaziert,der nicht mit den NOx-Speichermaterialienverbunden ist. Spezifische Bereiche umfassen: 10-20, 20-30, 30-40,40-50, 60-70 und/oder 80-90. Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht 50-80%vor.
    [0057] Der Bereich 18 wird beieinem Beispiel aus einem foraminösenSubstrat, wie z.B. einem Aluminiumoxydsubstrat, hergestellt, dasals ein Trägerfür dasKatalysatormaterial fungiert und als eine Passage für den Abgasstromwirksam wird. Das Substrat wird mit eine hohen Schicht Edelmetall(PM), wie z.B. Pt, Pd und/oder Rh, beschichtet. Der Bereich 18 weistdes weiteren Oxyde von Aluminium, Alkalimetallen und alkalinen Erdmetallenoder einer Kombination von beiden, wie z.B. Bariumoxyd, Magnesiumoxydoder Kaliumoxyd, auf. Die Gesamtmenge von Alkalimetallen oder alkalinenErdmetallen oder eine Kombination derselben liegt zwischen 2–15 (Gewichts-)%.Der Bereich 18 ist jedoch von Zermetall frei. Bei einerAusführungsformbesteht der Bereich 18 der vorderen Abgasreinigungsvorrichtung 70 ausPlatin oder Rhodium, die auf einem Aluminiumsubstrat im Verhältnis 5: 1 bis 25 : 1 mit einer Gesamtbeschichtung von ca. 60–300 g/ft3 aufgebracht werden. Bei einer Ausführungsformist das Rh auf 3-5 (Gew.-)% ZrO2-Partikelnverankert. Das Al2O3-Substratwird durch ca. 1-8 (Gew.-)% La2O3 stabilisiert.
    [0058] Der Bereich 20 der vorderenAbgasreinigungsvorrichtung 70 besteht ebenfalls aus einemforaminösen Substrat, üblicherweiseAluminiumoxyd, das als Trägerfür dasKatalysatormaterial dient. Der Bereich 20 umfaßt Oxydevon Aluminium, alkalischen Metallen, alkalinen Erdmetallen, seltenenErdmetallen oder Kombinationen derselben und eine geringere Beschichtungmit Erdmetallen (PM} als der Bereich 18. Der Bereich 20 kannoptimalerweise Zirkoniumoxyde umfassen. Bei einer Ausführungsformwird das Aluminiumoxydsubstrat im Bereich 20 mit einerLösungbeschichtet, die 10–40(Gew.-)% BaO und/oder MgO auf einem Al2O3-Washcoat enthält. Bei einer Ausführungsformbesteht der Bereich 20 der vorderen Abgasreinigungsvorrichtung 70 ausPt und Rh, die in einem Verhältnisvon 1 : 1, 10 : 1 auf einem Aluminiumoxydsubstrat aufgebracht werden, wobeieine Gesamtaufbringung von ca. 10–100 g/ft3 vorgesehenist. Der Bereich 20 kann eine kleine Menge von Mischoxydenvon Zirkonium und Zermetall enthalten.
    [0059] Bei einer alternativen Ausführungsformumfaßtder Bereich 18 der Abgasreinigungsvorrichtung 70 zwischen0,1 und 6 (Gew.-)% einen BaO- und/oder MgO-Washcoat auf Aluminiumoxyd. Bei einemspezifischen Beispiel werden zwischen 1 bis 3 (Gew.-)% BaO genutzt.Bei einem anderen Beispiel werden 3 bis 9% verwendet. Dies ermöglicht einevorbestimmte Menge von NOx-Speicherung,erlaubt aber auch eine hohe Zurückhaltungvon HC- und CO-Umwandlung währenddes stöchiometrischenBetriebes. Durch Halten der Bariummenge in diesen beispielhaftenBereichen wird entsprechend eine effiziente stöchiometrische Betriebsweise (hoheHC- und CO-Umwandlung} bei höherenTemperaturen ermöglicht,und demzufolge kann die Abgasreinigungsvorrichtung 70 motornäher angeordnetwerden. Anzumerken ist, daß diestromaufwärtsgelegene Abgasreinigungsvorrichtung 70 nahe dem Motorauspuffangeschlossen werden und unbehandelte Abgase aus dem Motor aufnehmenkann. Das heißt,Abgase, die noch nicht durch weitere stromaufwärts gelegene Katalysatorenin einem separaten Behältergeflossen sind, brechen durch.
    [0060] Die stromabwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtung 72 wirdin einem dem Bereich 18 ähnlichen Verfahren hergestellt.Die stromabwärtsgelegene Abgasreinigungsvorrichtung 72 enthält ebenfallsein Katalysatormaterial, PM-Rh, wobei die Edelmetalle (PM) Platin,Palladium oder Kombinationen derselben sein können, vorzugsweise Platin undRhodium in einem Verhältnisvon Pt/Rh 5 : 1 – 15: 1. Zusätzlichzu den Edelmetallen (PM) weist diese stromabwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtung 72 Oxydevon Aluminium, alkalischen Metallen oder alkalinen Erdmetallen undeine hohe Konzentration von Mischoxyden von Zirkonium und Zermetallauf. Bei einer Ausführungsformbeträgtdie Gesamtaufbringung des Katalysatormaterials in der stromabwärts gelegenenAbgasreinigungsvorrichtung 72 ca. 10 g/ft3–120 g/ft3. Bei einer Ausführungsform werden sowohl Ptals auch Rh auf einer 5–30(Gew.-)% hoch gelegenen OberflächeCe/Zr mit hoher O2 Kinetik (z.B. Ce/Zr =Molverhältnis50 : 50) verankert werden. Der Aluminiumoxyd-Washcoat wird optional auch durch 2 – 15 (Gew.-)%BaO stabilisiert. Optional kann die stromabwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtung 72 auchWasserstoffsulfid-Emissionshemmer, wie z.B. Nickeloxyd, enthalten.
    [0061] Das vorstehend beschriebene Katalysatorsystem 19 mindertdie Sauerstoffspeicherfunktion im vorderen Bereich der ersten Abgasreinigungsvorrichtung,so daß NOx-Freisetzung minimiert wird. Die Minderungder Sauerstoffspeicherfunktion im vorderen Bereich minimiert vermutlichauch die Kraftstoffmenge, welche zur Spülung der Abgasreinigungsvorrichtung,wie hierin beschrieben, erforderlich ist. Die vordere Abgasreinigungsvorrichtung 70 funktioniertso, daß dievom Motor 10 währenddes Magerbetriebs abgegebenen NOx gespeichertwerden. Wird der Motor 10 für die Spülung der ersten Abgasreinigungsvorrichtungvon magerem auf fetten Betrieb umgestellt, liegt ein Minimum angespeichertem Sauerstoff vor, so daß die Oxydationsreaktion, wiez.B. CO mit O2, im Bereich 18 keineexotherme Reaktion auslöstund es demzufolge zu einer minimalen Freisetzung von nicht reduziertenNOx kommt. Die erste Abgasreinigungsvorrichtung 70 kanngespültund die gespeicherten NOx können umgewandeltwerden, wenn ein Motorsteuermodul bestimmt, daß die NOx-Speicherungskapazität der erstenAbgasreinigungsvorrichtung nahezu ausgeschöpft ist.
    [0062] Optional wird eine Lambdasonde 22 stromaufwärts vonder Abgasreinigungsvorrichtung 72 zwischen der vorderenAbgasreinigungsvorrichtung 70 und der stromabwärts gelegenenAbgasreinigungsvorrichtung 72, wie in 3 gezeigt, positioniert. Bei dieser Anordnunggibt es einen minimalen Kraftstoffverbrauchsnachteil aufgrund derSauerstoffspeicherkapazität(OSC) der Abgasreinigungsvorrichtung 72. Bei der Verwendung dieserAnordnung wird die Sauerstoffspeicherfunktion der stromabwärts gelegenenAbgasreinigungsvorrichtung 72 minimiert, so daß aufgrundder oben beschriebenen exothermen Reaktion minimale NOx-Freisetzung eintritt.Zusätzlichträgt derZermetall-freie erste Bereich und die geringere Aufbringung vonZermetall im zweiten Bereich der vorderen Abgasreinigungsvorrichtungdazu bei, daß diemit den Spülungenverbundenen Abgasreinigungsvorrichtung dazu bei, daß die mitden Spülungenverbundenen Verbrauchsnachteile minimiert werden.
    [0063] Die 11a und 11b zeigen die Versuchsdatenhinsichtlich der Effektivitätdes Katalysatorsystems 19. 11a zeigtdie Effektivitätbei der Behandlung von konstanten HC, CO und NOx undkonstanten mageren NOx nach Alterung aufeinem Pulsator bei 850°Cwährend50 Stunden und einer Raumgeschwindigkeit von 50.000 Std.-1. Wie in 11a zusehen ist, liegt bei λ ≥ 1 die HC-,CO- und NOx-Umwandlung bei einem Wirkungsgrad von95–100%.Die Daten in 4a wurdenerhalten, indem das folgende Zuführgasverwendet wurde: 500 ppm NO, 1500 ppm HC, 1% CO, 10% H2Ound eine variierende Menge von O2. 11b zeigt die konstanteMager-NOx-Leistung eines 850°C-gealtertenKatalysatorsystems mit einer volumetrischen Raumgeschwindigkeitvon 30.000 Std.–1. Wie in 11b zu sehen ist, werdenaufgrund der vorliegenden Erfindung NOx über einenbreiten Bereich von Betriebstemperaturen von 200°C–600°C adsorbiert, und sie ist deshalbinnerhalb eines breiten Bereiches von Temperaturparametern für die NOx-Reduktioneffizienter. Die Daten in 11b wurdenerhalten, indem das folgende Zuführgasverwendet wurde: 500 ppm NO, 1500 ppm HC, 1% CO, 10% CO2,10 %H2O und 6% O2.
    [0064] Von diesem Katalysatorsystem wirderwartet, daß esin Kraftfahrzeugen zur Abgasreinigung im Auspuffsystem benutzt wird,wo es so funktioniert, daß Kohlenwasserstofte,Kohlenmonoxyd oxydiert und Stickoxyde auf gewünschte Emissionswerte reduziertwerden.
    [0065] 12a isteine Graphik, die die CO-, NOx- und HC-Effizienzfür dieim Ausführungsbeispiel2 beschriebene Abgasreinigungsvorrichtung zeigt. 12a erläutert den Lambdasweep-Testder im Ausführungsbeispiel2 beschriebenen Abgasreinigungsvorrichtung näher.
    [0066] 12b isteine Graphik, die das Temperaturprofil des für das Ausführungsbeispiel 2 vorbereiteten Magerkatalysatorszeigt, der wie in 11b vorgesehengealtert wurde.
    [0067] Jeder Katalysator wird auf einemSubstrat (mechanischen Träger)aufgebracht oder überzogen,der aus hochtemperaturstabilen, elektrisch isolierendem Material,wie z.B. Cordierit, Mullit usw., besteht. Ein mechanischer Träger bestehtbei einem Ausführungsbeispielaus einer monolithischen Magnesium-Aluminium-Silikat-Struktur, d.h. Cordierit,obwohl die Konfiguration fürdas Katalysatorsystem der vorliegenden Erfindung nicht kritischist.
    [0068] Die Oberflächengröße der monolithischen Strukturliefert 50–1000Quadratmeter pro Liter Struktur gemessen an der Stickstoffadsorption.Die Zelldichte sollte in einer mit den Druckabfalleinschränkungenkonsistenten Weise maximiert werden und liegt bei einem Beispielim Bereich von 200 – 800Zellen pro Quadratzoll Querschnittsfläche der Struktur. Das Substratkann aus einer beliebigen geeigneten Konfiguration bestehen, diehäufigals eine monolithische Wabenstruktur verwendet wird. Weitere beidieser Erfindung nützlicheund geeignete Konfigurationen fürein Abgassystem sind fürden Fachmann angesichts der vorliegenden Offenbarung offensichtlich.
    [0069] Es können verschiedene Technikenfür dieBereitstellung eines Oxyd-Washcoats auf einem Substrat verwendetwerden. Allgemein wird ein Schlamm der gemischten Metalloxydpartikelund gegebenenfalls Stabilisatorpartikel auf einem Substrat aufgebracht,beispielsweise durch Tauchen oder Sprühen, wonach der Überschuß allgemeinweggeblasen wird. Nachdem der Schlamm von gemischten Metalloxyd-Partikeln auf dem Substrataufgebracht wurde, wird das Substrat erhitzt, um die Beschichtungzu trocknen und zu kalzinieren, allgemein bei einer Temperatur vonca. 600°Cwährendca. 2–3Stunden. Das Kalzinieren dient zur Entwicklung der Integrität der Keramikstrukturder überzogenenOxydbeschichtung. Die Gesamtmenge von Oxyd-Washcoat, die auf demSubstrat getragen wird, beträgtca. 10 bis 30 (Gew.-)% basierend auf dem Gewicht des beschichtetenSubstrats. Mehrere Beschichtungen des Substrats und des Washcoatskönnennotwendig sein, um die gewünschteBeschichtungsdicke/-gewicht auf dem Substrat zu erzielen.
    [0070] Die Edelmetalle können auf der kalzinierten Oxydbeschichtungdurch ein beliebiges Verfahren, einschließlich der gut bekannten Naßimprägniertechnikaus löslichenEdelmetallvorläuferverbindungen,aufgebracht werden. WasserlöslicheVerbindungen könnenverwendet werden, hierin eingeschlossen, ohne daß andere ausgeschlossen werden,Nitratsalze und Materialien fürplatinähnlicheChloroplatinsäure.Wie dem Fachmann bekannt ist, wird nach Imprägnieren des Washcoat mit derVorläuferlösung diesergetrocknet und erhitzt, um den Vorläufer in sein Edelmetall bzw.Edelmetalloxyd zu zerlegen. Der Vorläufer kann anfänglich zuMetall zerlegt werden, aber in Gegenwart von Sauerstoff zu seinemOxyd oxydiert werden. Währendeinige Beispiele von Edelmetallvorläufern oben erwähnt wurden,soll diese Aufzählungjedoch nicht einschränkendsein. Noch weitere Vorläuferverbindungenergeben sich angesichts der vorliegenden Offenbarung für den Fachmann.
    [0071] Zusätzlich zu dieser Einarbeitungausgehend von dieser flüssigenPhase kann das Edelmetall, wie z.B. Platin, durch Sublimierung vonPlatinchlorid oder sonstigen flüchtigenPlatinsalzen durch einen konventionellen Austausch im Temperaturbereichvon 300–500°C unter Verwendunglabiler Platinverbindungen bereitgestellt werden. Es besteht keinekritisch Bedeutung hinsichtlich der Art von Vorläuferverbindungen, die verwendetwerden können,um das Edelmetall erfindungsgemäß bereitzustellen.
    [0072] Zusätzlich können Mitfällungs-Techniken herangezogenwerden, um den Katalysator herzustellen. Nach diesen Techniken können dielöslichenSalze in einem Lösungsmittelaufgelöstwerden, beispielsweise werden Nitrate der seltenen Erdmetall inWasser gelöst.Die Mitfällungwird dann dadurch erhalten, daß die Lösung basischgemacht wird, beispielsweise mit einem pH von 9 durch Hinzufügen einesbasenähnlichen Ammonium-Hydroxyds.Weitere löslicheMetallverbindungen, wie z.B. Sulfate und Chloride, können ebenso wieMischungen von verschiedenen löslichenVerbindungen, beispielsweise Nitrate mit Chloriden, genutzt werden.Die Ausfällungwürde dannerhitzt werden, um sie in die gemischten Metalloxyde zu zerlegen.Dieses Erhitzen oder Kalzinieren würde üblicherweise bei Temperaturenvon bis zu 500°Cdurchgeführtwerden. Es sollte angemerkt wer den, daß die Art und Weise, in derdas Oxyd zur Nutzung bei der Herstellung des Katalysators erhaltenwird, fürdie Erfindung nicht entscheidend ist.
    [0073] Bei noch einer weiteren Ausführungsformder vorliegenden Erfindung hat die vordere Abgasreinigungsvorrichtung 70 einegeschichtete Struktur anstelle der Struktur mit verschiedenen Bereichennach dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel.Wie in 13 gezeigt, hatdie vordere Abgasreinigungsvorrichtung eine obere Schicht, die einKatalysatormaterial PM-Rh enthält,wobei das Edelmetall (PM) aus der aus Platin, Palladium oder Kombinationenderselben bestehenden Gruppe ausgewählt wird. Diese obere Schichtweist des weiteren Metalloxyde auf, die aus der aus Aluminium-,Alkalimetall-, alkalinen Erdmetalloxyden oder Kombinationen derselbenausgewähltwerden. Die obere Schicht besteht bei einem Beispiel aus Pt undRh in einem Verhältnisvon 5 : 1 bis 25 : 1 bei einer Gesamtaufbringung von 60 – 300 g/ft3. Diese obere Schicht wird des weiterenoptional durch 2–15(Gew.- )% BaO stabilisiert.
    [0074] Die untere Schicht weist ein KatalysatormaterialPM-Rh auf, wobei ein Edelmetall (PM) aus der aus Pt, Pd und Kombinationenderselben bestehenden Gruppe ausgewählt wird. Die untere Schichtkann Pt und Rh in einem Verhältnisvon 1 : 1 bis 10 : 1 bei einer Gesamtaufbringung von 19–190 g/ft3 aufweisen, Die untere Schicht kann optionalkleine Mengen von Mischoxyden, wie z.B. Zirkoniumoxyd, Zermetalloxydund Kombinationen derselben, enthalten.
    [0075] Wie in 13 gezeigt,kann die untere Schicht Rhodium enthalten, das auf 3–5 (Gew.-)%ZrO2, 2–30 (Gew.-)%BaO und MgO verankert wird. Bei einer Ausführungsform wird der Aluminiumoxyd-Washcoatdurch 2–8(Gew.-)% La2O3 stabilisiert.Der Aluminiumoxyd-Washcoat in der zweiten Bodenschicht kann optional durchverbundene Oxyde von Zermetall-Lanthanum stabilisiert werden.
    [0076] Bei dieser Ausführungsform hat die stromabwärts gelegeneAbgasreinigungsvorrichtung 72 die gleichen Formulierungenwie oben beschrieben. Insbesondere umfaßt die genannte stromabwärts gelegeneAbgasreinigungsvorrichtung 72 ein Katalysatormaterial PM-Rh,wobei die Edelmetalle (PM) Pt, Pd oder Kombinationen derselben sind.Die stromabwärtsgelegene Abgasreinigungsvorrichtung kann PM und Rh in einem Verhältnis von5 : 1 – 15: 1 mit einer Gesamtaufbringung von 10-700 g/ft3 enthalten.Diese Abgasreinigungsvorrichtung enthält auch Mischoxyde von Aluminium,Alkalimetallen, alkalinen Erdmetallen oder Kombinationen derselben.Zusätzlichenthältdie stromabwärtsgelegene Abgasreinigungsvorrichtung 72 eine hohe Konzentrationvon Mischoxyden von Zirkonium, Zermetall oder deren Kombination.Sowohl PM und Rh könnenauf einer 5–30(Gew.-)% hoch gelegenen OberflächeCe/Zr mit hoher O2 Kinetik (z.B. Ce/Zr =Molverhältnis50 : 50) verankert werden. Zusätzlichwird bei einer Ausführungsformder Aluminiumoxyd-Washcoatdurch 10 (Gew.-)% BaO stabilisiert. Die stromabwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtungkann auch optional Hemmer fürH2S-Emissionen, wie z.B. NiO, enthalten.
    [0077] Bei noch einer anderen alternativenAusführungsformder vorliegenden Erfindung wird eine einzelne Abgasreinigungsvorrichtungso konstruiert, daß sieeine Vielzahl von Bereichen aufweist, wobei jeder Bereich dazu bestimmtist, spezifische funktionale Vorteile zu bieten. Bei einer Ausführungsformbesteht die Abgasreinigungsvorrichtung aus zwei Bereichen, einemersten Zerdioxyd enthaltenden Bereich, der dazu bestimmt ist, einschnelles Light-off zu liefern und die Umwandlung von HC, CO undNOx unter stöchiometrischen Bedingungenzu optimieren und einem zweiten, kein Zerdioxyd enthaltenden Bereich,welcher NOx-Rückhaltematerialienaufweist, die dazu bestimmt sind, die NOx-Reduzierungunter Magerbetriebsbedingungen zu optimieren. Diese Abgasreinigungsvorrichtungmit zwei Bereichen liefert schnelles Light-oft, hohe Aktivität bei stöchiometrischenBedingungen und hohe NOx-Speicherkapazität bei magerenBetriebsbedingungen. Der erste, Zerdioxyd enthaltende Bereich schützt denzweiten, kein Zerdioxyd enthaltenden Bereich vor der exothermenReaktion währenddes Alterns und verbessert somit die Lebensdauer des zweiten zerdioxydfreienBereiches. Der erste, Zerdioxyd enthaltende Bereich liefert auchdie Fähigkeitzum Entschwefeln des zweiten zerdioxydfreien Bereiches. Der zerdioxydfreiezweite Bereich minimiert NOx-Freisetzungwährendder Spülungenaufgrund des Fehlens von Zerdioxyd.
    [0078] Bei dieser Ausführungsform mit einer einzelnen,zwei Bereiche umfassenden Abgasreinigungsvorrichtung kann der ersteBereich Aluminiumoxyd, eine Katalysatormischung PM-Rh aufweisen,wobei PM ein Katalysatormaterial ist, das aus der aus Pt, Pd undKombinationen derselben bestehenden Gruppe und Metalloxyden vonZirkonium, Zermetall und Kombinationen derselben ausgewählt wurde.Bei dieser Ausführungsform kannder zweite Bereich Aluminiumoxyd aufweisen, eine KatalysatormischungPM-Rh wie oben ausgeführt undMetalloxyde von Alkalimetallen, alkalinen Erdmetallen und Kombinationenderselben.
    [0079] Bei einer weiteren Ausführungsformist die Abgasreinigungsvorrichtung so konstruiert, daß sie dreiBereiche aufweist, einen ersten Zerdioxyd enthaltenden Bereich,der so konstruiert ist, daß erein schnelles Light-off liefert und die Umwandlung von HC, CO undNOx unter stöchiometrischen Betriebsbedingungenoptimiert, gefolgt von einem zweiten, kein Zerdioxyd enthaltendenBereich, der NOx-Rückhaltematerialienaufweist, die dazu bestimmt sind, die NOx-Reduktionunter mageren Betriebsbedingungen zu optimieren, und einen dritten,Zerdioxyd enthaltenden Bereich mit einem H2S-Hemmer.Hier liefert wiederum der erste Zerdioxyd enthaltende Bereich einschnelles Light-off und hohe Aktivität unter stöchiometrischen Bedingungen.Der erste Zerdioxyd enthaltende Bereich schützt auch den zweiten, keinZerdioxyd enthaltenden Bereich vor der exothermen Reaktion während desAlterns, verbessert die Lebensdauer des zweiten, kein Zerdioxydenthaltenden Bereiches. Der kein Zerdioxyd enthaltende Bereich minimiertNOx-Freisetzungwährendder Spülungaufgrund des Fehlens von Zerdioxyd. Der dritte, Zerdioxyd enthaltende,H2S hemmende Bereich minimiert die H2S-Emissionen während der Entschwefelungendes zweiten Bereiches, ohne den zweiten Bereich erneut zu vergiften.Es sollte angemerkt werden, daß derdritte, Zerdioxyd enthaltende Bereich optional einige zusätzlicheNOx-Speichermaterialien enthalten könnte. Zusätzlich enthält der dritteBereich Zerdioxyd und ein Edelmetall PM-Rh, um HC- und CO-Emissionenwährendder NOx-Spülungen zu minimieren und zusätzlicheAktivitätunter stöchiometrischenBetriebsbedingungen zu liefern.
    [0080] Bei dieser Ausführungsform mit einer drei Bereicheumfassenden Abgasreinigungsvorrichtung ist das vorzuziehende Gemischfür denersten und den zweiten Bereich die gleiche wie bei der Ausführungsformmit einem zwei Bereiche umfassenden Katalysator dargestellt. Beidieser Ausführungsformmit drei Bereichen kann der dritte Bereich Aluminiumoxyd, ein Katalysator-GemischPM-Rh, wie obendargestellt, Metalloxyde von Zirkonium, Zermetall und Kombinationenderselben und Schwefelwasserstoff-Hemmer enthalten.
    [0081] Verdampftes Aluminiumoxyd Al2O3 (15 g, Degussa),Ba (No3) 2 (7,42g), KNO3 (0,3 g), La(NO3)3.6H2O (20,3 g) undH2PtCl6.6H2O (1,48 g) werden jeweils zu 500 ml entionisiertem,auf 60°Cerhitztem Wasser hinzugegeben und dann als Lösung 1 mit den angestrebtenendgültigenMischverhältnissengemischt. Eine ,10 g Rh(NO3)4 enthaltendeRhodiumlösungwird auf 2,6 g ZrO2 aufgebracht, 8 Stundenbei 80°Cgetrocknet und anschließendsechs Stunden bei 600°Ckalziniert. Das sich ergebende Pulver wird zerkleinert und der Lösung 1 beigegeben.Inzwischen werden verdampftes Aluminiumoxyd Al2O3 (15 g, Degussa), Ba (No3)2 (14,84 g), Rh (NO3)4 (0,1 g) und H2PtCl6.6H2O (0,23 g) jeweilszu 500 ml entionisiertem, auf 60°Cerhitztem Wasser hinzugegeben und dann als Lösung 2 mit den endgültigen gewünschtenMischverhältnissengemischt. Die obere Hälfteeines Kerns von 400 Zellen pro Quadratzoll Cordierit (2 Zoll Durchmesserund 3,25 Zoll in der Länge, Bereich1) wurde in die Lösung1 eingetaucht und anschließend über Nachtbei 80°Cgetrocknet. Dieser Prozeß wurdeso lange wiederholt, bis die gewünschteMenge gemischter Verbindung auf dem Kern aufgebracht war. Die untereHälftedes Kerns (Bereich 2) wurde anschließend in Lösung 2 eingetaucht und anschließend über Nachtbei 80°Cgetrocknet. Dieser Prozeß wurdeebenfalls wiederholt, bis die gewünschte Menge an Verbindungauf die untere Hälftedes Kerns aufgebracht war. Der beschichte Kern wurde dann in Luftbei 600°C während 6Stunden kalziniert.
    [0082] Dies ist ein Vergleichsbeispiel eineran sich bekannten Abgasreinigungsvorrichtung. Verdampftes Aluminiumoxyd(50,0 g, Degussa) und Ba (NO3)2 (17,13g) werden in 500 ml entionisiertem Wasser aufgelöst. Diese Mischung wird aufeiner heißenPlatte währendeiner Stunde gerührtund dann überNacht bei 80°Cgetrocknet und anschließendwährend6 Stunden bei 600°Ckalziniert. Das kalzinierte Pulver wird mit 2,5 g Ce/Zr-Mischoxyden(W.R. Grace) 48 Stunden in 190 ml entionisiertem Wasser gemahlen.Anschließendwird es überNacht bei 80°Cgetrocknet und während6 Stunden bei 600°Ckalziniert. Dieses Pulver wird anschließend mit H2PtCl6.H2O in 2,65 g entionisiertemWasser gemischt, 12 Stunden gemahlen und anschließend bei 80°C getrocknetund während6 Stunden bei 600°Ckalziniert.
    [0083] Dieses Beispiel zeigt die Testverfahrenund -bedingungen. Die konstante Mager-NOx-Speicherungseffizienzwurde in einem Flußreaktorals eine durchschnittliche Effizienz während einer einminütigen Magerperiodeunter verschiedenen Temperaturen gemessen. Das Zuführgas wurdejeweils 60 Sekunden mager und 5 Sekunden fett bei einer konstantenRaumgeschwindigkeit von 30.000 Std.-1 zyklischzugeführt.Die Flußraten wurdendurch Massenstrom-Controller genau gesteuert. Die Gaskonzentrationenwurden durch ein V&F-Massenspektrometergemessen. Die Zuführgas-Zusammensetzungwar:
    [0084] Die Lambdasweep-Tests wurden ebenfallsin einem Flußreaktorbei 400°Cmit einer Gasraumgeschwindigkeit von 30.000 Std.-1 durchgeführt. Hierbleibt die Zuführgaszusammensetzungmit der Ausnahme konstant, daß dieSauerstoffkonzentration sich ändert,um den gewünschtenLambdawert zu erreichen. Das Zuführgasenthält2000 ppm HC, 500 ppm NO, 1% CO, 0,33% H2,10% CO2, 10 H2Ound N2 den Rest.
    [0085] Die Katalysatoralterung wird in einemImpulsflammenbrenner unter Verwendung eines urheberrechtlich geschützten Alterungszykluswährend50 Stunden bei einer maximalen Gastemperatur von 1000°C durchgeführt.
    [0086] Es wurde festgestellt, daß die vorstehendbeschriebenen Katalysator-Systemkonstruktion und -Zusammensetzungenbei der Minderung schädlicherMotoremissionen nützlichsind. Abweichungen oder Modifikationen der vorliegenden Erfindungkönnenangebracht werden, ohne Geist und Umfang der Erfindung oder dienachfolgenden Patentansprüchezu verlassen. Beispielsweise kann der Motor während verschiedener andererBedingungen als nur hoher Raumgeschwindigkeit und hoher Abgastemperaturstöchiometrischarbeiten, beispielsweise währenddes Startens, währenddes adaptiven Lernens, währendder Diagnose, währenddes Notbetriebs, falls ein Sensor oder eine Komponente beschädigt wurde,oder verschiedenen anderen.
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] System füreinen Motor, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt: eine stromaufwärts gelegeneAbgasreinigungsvorrichtung, welche Oxidantien zu speichern vermag,wenn der Motor mager betrieben wird, und die genannten gespeichertenOxidantien freisetzen und reduzieren kann, wenn der Motor stöchiometrischoder fett betrieben wird; eine stromabwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtung,welche Oxidantien zu speichern vermag, wenn der Motor mager betriebenwird, und die genannten gespeicherten Oxidantien freisetzen undreduzieren kann, wenn der Motor stöchiometrisch oder fett betriebenwird; und ein Steuergerätfür dieBestimmung, ob die Auspufftemperatur niedriger ist als ein ersterWert, die Bestimmung, ob der Motorluftdurchsatz geringer ist alsein zweiter Wert und das Aktivieren des Magerbetriebs aufgrund mindestensder genannten ersten Bestimmung und der genannten zweiten Bestimmung.
    [2] System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannteAuspufftemperatur eine von Motorbetriebsparametern geschätzte Abgastemperaturist.
    [3] System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannteAuspufftemperatur eine von einem Temperaturfühler im Auspuffsystem festgestellteAbgastemperatur ist.
    [4] System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannteRegelung den Magerbetrieb auf der Grundlage dessen aktiviert, obdie Auspufftemperatur niedriger ist als ein erster Schwellenwert,und ob der Luftdurchsatz geringer ist als ein zweiter Wert.
    [5] System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestenseiner der genannten ersten und zweiten Schwellenwerte aufgrund vonBetriebsbedingungen eingestellt wird.
    [6] System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärts gelegeneAbgasreinigungsvorrichtung getrennt vom NOx-Speichermaterialeinen Washcoat mit einer vorbestimmten Menge von Edelmetall aufweist.
    [7] System füreinen Motor, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt: eine stromaufwärts gelegeneAbgasreinigungsvorrichtung und eine stromabwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtungin einem Auspuffsystem des Motors, wobei die genannte stromaufwärts gelegeneVorrichtung einen Washcoat aufweist, welcher getrennt vom NOx-Speichermaterial eine vorbestimmte Mengevon Edelmetall enthältund motornah angeordnet ist; ein Steuergerät für das Einstellen der Motorparameter,wobei das genannte Steuergerätden genannten Motor abgesehen von Unterbrechungen mit fettem Betriebmager betreibt, um gespeicherte NOx zu spülen undder genannte Betrieb währendmindestens eines Teils der Bedingungen des geringen Motorluftdurchsatzesund der niedrigen Auspufftemperatur ausgeführt wird und das genannte Steuergerät den genanntenMotor währendmindestens eines Teils anderer Bedingungen nahezu stöchiometrischbetreibt.
    [8] System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genanntestromaufwärtsgelegene Abgasreinigungsvorrichtung ein einziger Brick ist.
    [9] System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genanntestromaufwärtsgelegene Abgasreinigungsvorrichtung aus mehreren in einem Behälter enthaltenenBricks besteht.
    [10] System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß diegenannte stromabwärtsgelegene Abgasreinigungsvorrichtung aus einem einzigen Brick besteht.
    [11] System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß diegenannte stromabwärtsgelegene Abgasreinigungsvorrichtung aus mehreren in einem Behälter enthaltenenBricks besteht.
    [12] System füreinen Motor, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt: eine stromaufwärts gelegeneAbgasreinigungsvorrichtung und eine stromabwärts gelegene Abgasreinigungsvorrichtungin einem Auspuffsystem des Motors, wobei die genannte stromaufwärts gelegeneVorrichtung einen Washcoat aufweist, welcher getrennt vom NOx-Speichermaterial eine vorbestimmte Mengevon Edelmetall enthält,und wobei die genannte stromaufwärtsgelegene, motornah angeordnete Abgasreinigungsvorrichtung unbehandelteAbgase aus dem Motor erhält; einSteuergerätfür dasEinstellen der Motorparameter, wobei das genannte Steuergerät den genanntenMotor abgesehen von Unterbrechungen mit fettem Betrieb mager betreibt,um gespeicherte NOx zu spülen undder genannte Betrieb währendmindestens eines Teils der Bedingungen des geringen Motorluftdurchsatzesund der niedrigen Auspufftemperatur ausgeführt wird und das genannte Steuergerät den genanntenMotor währendmindestens eines Teils anderer Bedingungen nahezu stöchiometrischbetreibt.
    [13] System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,daß diegenannte Menge zwischen 30 bis 70 Massen-% beträgt.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US7603847B2|2009-10-20|
    DE102004009983B4|2011-07-28|
    US20040182071A1|2004-09-23|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-10-07| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2011-03-16| R018| Grant decision by examination section/examining division|
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