[发明专利]排放道中解吸的氮氧化物的还原

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有氮氧化物存储催化装置以及用于还原从氮氧化物存储催化装置解吸的氮氧化物的进一步催化装置的装置，并且还涉及相应的方法。

背景技术

氮氧化物储存催化装置(也被称为稀NOx捕集器，LNTs)用于从内燃发动机的排放气体中暂时地吸附氮氧化物。另外，它们还执行对一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HCs)的氧化再处理的工作。在内燃发动机的稀(lean)混合物运行的过程中形成的氮氧化物可以被储存在LNT中；为此，LNT将包含在稀的排放气体中的一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO₂)，并且然后将其以硝酸盐的形式储存。钡和/或其他氧化物作为吸附剂使用，例如，被包含在LNT的涂层中。随着LNT的氮氧化物负荷增加，其存储容量逐步降低。同时，LNT由于滑移(slip)而释放氮氧化物的倾向升高至相同程度。为了再次增加LNT的存储容量，LNT必须再生(regenerated)。在再生过程中，储存的氮氧化物再次解吸，并且通过浓排放气体成分(CO、HCs)的帮助经由LNT的催化活性组分还原成氮。为此，排放气体(例如通过以浓混合物运行内燃发动机)变浓(enrich)。如果排放气体通过内燃发动机的浓混合物运行变得更浓(例如由于动力需求)，LNT也可以再生。

由于滑移而被释放的氮氧化物的量取决于氮氧化物的负荷和LNT的存储容量。在从稀混合物向浓混合物运行转换的过程中，LNT的存储容量特别低，并且由于滑移而释放(也被称为解吸)氮氧化物通常在由于动力需求或LNT的必要再生而从稀混合物运行向浓混合物运行转换的过程中发生。由此，氮氧化物以不希望的方式进入排放气体中。因此，当前的目标是从存在于LNT下游的排放气体中除去氮氧化物。

发明内容

该目标通过具有权利要求1的特征的装置实现。本发明进一步的有利的实施例将从附加的独立权利要求和从属权利要求、附图以及说明性的实施例中得出。

本发明的第一方面涉及一种用于对机动车辆的内燃发动机的排放道中排出气体净化的装置，包括:

至少一个第一催化装置，第一催化装置设计为LNT，

以及，在排出气体的流动方向中在第一催化装置的下游，

至少一个氧传感器，

至少一个氮氧化物传感器，

至少一个用于至少一种还原剂的贮液器，以及

至少一个第二催化装置，第二催化装置包括至少一种贵金属，并且第二催化装置被设计为还原第一催化装置释放的氮氧化物。

由于该装置允许除去从LNT释放的氮氧化物，所以其是有利的。因此，进入排出至环境中的排放气体的氮氧化物更少。

用于还原氮氧化物的还原剂可在市场上购得，并且对本领域技术人员而言是已知的。

在本申请中，混合物指的是燃料/空气混合物。术语“稀混合物”和“浓混合物”分别指的是包含过量空气和过量燃料的混合物。相应地，以稀混合物运行内燃发动机也被称为“稀混合物运行”，并且以浓混合物运行内燃发动机也被称为“浓混合物运行”。

催化活性的贵金属结合在催化装置的涂层中。为此，尤其可以使用铂、铑和/或钯。根据本发明，该装置的第二催化装置的贵金属优选为铂。

在根据本发明的装置中，氧传感器优选为宽域的残留氧传感器(UEGO传感器，宽域排气氧传感器)。由于释放的还原剂的量取决于在LNT下游的排放道中的氧浓度，因此这有利地允许氧浓度的测量。

在根据本发明的装置中，还存在控制单元，该控制单元被设计为接收并处理来自氧传感器和氮氧化物传感器的信号，并向贮液器发送控制信号以释放还原剂。因此，控制单元有利地允许控制由于滑移从LNT释放的氮氧化物的还原。

本发明的第二方面涉及一种具有根据本发明的装置的机动车辆。因此，根据本发明，该机动车辆具有用于对机动车辆的内燃发动机的排放道中排出气体净化的装置，该装置包括至少一个第一催化装置，第一催化装置设计为LNT，并且此外，在排出气体的流动方向，第一催化装置的下游，至少一个氧传感器，至少一个氮氧化物传感器，至少一个用于至少一种还原剂的贮液器，以及至少一个第二催化装置，第二催化装置包括至少一种贵金属，并且第二催化装置被设计为还原第一催化装置释放的氮氧化物。

本发明的第三方面涉及一种使用装置对内燃发动机的排放道中排出气体净化的方法，该装置具有设计为LNT的第一催化装置，并且，在后者的下游，至少一个氧传感器，至少一个氮氧化物传感器，至少一个用于至少一种还原剂的贮液器，以及至少一个第二催化装置，第二催化装置包括至少一种贵金属，该方法包括以下步骤：