KR20040060716A - 내연기관용 녹스 후처리 시스템 및 방법 - Google Patents

내연기관용 녹스 후처리 시스템 및 방법 Download PDF

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로에커라이언씨.
로버츠챨스이.쥬니어
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Abstract

매우 높은 효율의 녹스 후처리 시스템이 린번 엔진에서의 사용을 위하여 제공된다. 희박 녹스 흡착기는 린번 연소 모드에서의 통상적인 엔진의 작동 동안 녹스 흡착기를 통하여 흐른 후의 배기 가스 스트림에 잔류하는 녹스를 환원시키기 위하여, 연료 과잉 연소 모드에서 엔진을 주기적으로 작동시키면서 녹스 흡착기를 재생하는 동안 녹스 흡착기내에 형성된 암모니아를 사용하는 선택적 촉매 환원 촉매와 상승적으로 결합되어 있다.

Description

내연기관용 녹스 후처리 시스템 및 방법{NOx AFTERTREATMENT SYSTEM AND METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES}
본 발명은 대체로 내연기관용 배기가스 후처리 시스템, 보다 상세하게는 린번 엔진용의 녹스(NOx) 후처리 시스템에 관한 것이다.
향후 5 내지 10년동안 도입될 예정인 전세계 배기 표준은 가솔린 및 디젤 엔진이 일정한 형태의 배기가스 후처리 장치를 장착할 것을 요구할 것이다. 녹스가 린번으로 더 잘 알려진 연료 희박 연소 배기 스트림으로부터 제거되기 가장 어렵기 때문에, 디젤 엔진에 관계된 아마 대부분의 사안은 녹스(질소의 다양한 산화물)의 저감에 관한 것일 것이다. 린번 가솔린 및 디젤 엔진은 보다 높은 열효율을 제공한다는 잇점이 있지만, 녹스 배출이라는 난점으로 인하여 곤란을 겪고 있다. 질소는 우리가 숨쉬고, 그리고 엔진이 소비하는 공기 중에 존재한다. 질소는 공기의 약 75%를 차지한다. 질소는 연소되지 않지만 화씨 2500도 이상의 온도에서 산화될 수 있다. 녹스는 건강을 해치는 물질이며 미국 환경청의 주요 배기 문제 중 하나이다.
촉매기술에서의 두드러진 진보없이는, 린번 엔진을 사용하는 자동차는 현재의 그리고 계획된 배기 기준을 충족시킬 수 없을 것이다. 디젤 엔진에서 사용될 것으로 보여지는 2개의 주요한 후보기술은 암모니아를 생산하는 요소, 또는 다른 수단을 이용하는 선택적 촉매 환원(SCR), 및 희박 녹스 흡착 촉매이다. 이 기술들 중 어떠한 것도 매우 엄격한 미국 2007 기준을 충족시키는 능력을 입증하지 못하였다. 게다가, 두 기술 모두 심각한 단점을 가지고 있다. 선택적 촉매 환원기술은 요소/물 혼합물이 장착되어 운반되어야 하고 그리고 배기 시스템 또는 다른 형태의 장착된 다량의 암모니아 생성기에 분사되어야 할 것을 요한다. 만일 과다한 요소가 분사되면, 과다한 암모니아(NH3)가 발생되고 유독성 암모니아를 대기중으로 방사할 가능성이 있다. 희박 녹스 흡착 촉매는 흡착기를 통하여 과잉 연소 생성물을 흘려보냄으로서 주기적으로 재생되어야 한다. 가능한 최고의 녹스 변환 효율을 얻기 위하여, 포집된 녹스를 환원시키는데 필요한 양보다 많은 양의 생성물이 흡착기를 통하여 흘려보내져야 한다. 그러나, 이것은 배기 스트림에서 암모니아를 생성하는 것으로 최근에 밝혀졌다. 상기하였듯이, 암모니아는 유독하여 대기중으로 배출되는 것이 방지되어야 한다. 지금까지의 유일한 대안은 산화성 분위기에서 일산화질소를 형성시키는 산화 촉매를 통하여 암모니아를 함유하고 있는 가스를 흘려 보내는 것이었다. 그러나, 후처리의 목적 자체가 우선 일산화질소 및 이산화질소를 제거하는 것이기 때문에 이 방법은 바람직하지 않다. 녹스 흡착 촉매를 재생시키기 위한 대안이 Konrad 등이 발명하고 "PROCESS AND APPARATUS FOR REDUCING NITROGEN-OXIDE EMISSIONS IN EXHAUST GAS"라는 제목으로 2001년 1월 23일 공개된 미국 특허 제 6,176,079 B1호에서 제시되었고, 이 방법은 녹스 흡착 촉매, 분리된 암모니아 생성 촉매 및 암모니아 흡착 촉매로 이루어진 3개의 직렬적으로 연결된 촉매 유닛을 사용하는 것을 제안하였다. Konrad 등에 의해 제안된 공정은 암모니아의 생성을 최대화하는 쪽으로 방향설정되어 있다. 유사한 방식으로, Kinugasa 등이 발명하고 2000년 9월 19일 공개된 미국 특허 제 6,119,452호 및 Guenther 등이 발명하고 2002년 1월 15일 공개된 보다 최근의 미국 특허 제 6,338,244 B1 호도 역시 질소 산화물 배출 감소를 최적화하기 위하여 암모니아의 의도적인 생성에 촛점이 맞추어져 있다. 그러나, 상기하였듯이, 암모니아는 유독한 물질이고 이러한 암모니아의 대기 중으로의 방출은 방지되어야 한다.
본 발명은 Konrad 등과 Kinugasa 등 및 Guenther 등에 의하여 제안된 것과 같이 암모니아의 의도적인 생성과 관련된 문제를 극복하는 데 촛점이 맞추어져 있다. 암모니아 흡착 촉매가 포화되게 되면 대기중으로 방출될 수 있는 다량의 암모니아의 의도적인 생성을 요하지 않는 고효율 녹스 후처리 시스템을 갖추는 것이 바람직하다. 또한 엔진 제어 시스템이 녹스 흡착 시스템의 녹스 변환 효율을 최대화하도록 최적화되었을 때 바람직하지 않게 생성된 암모니아를 유익하게 사용하는 린번 엔진에서의 사용을 위한 고효율 녹스 후처리 시스템을 갖추는 것도 바람직하다. 이러한 본 발명의 중요한 특징은 엔진 제어 시스템이 미래의 엔진 배출법안에서 요구하는 매우 높은 녹스 변환효율을 충족시키기 위하여 조정될 수 있도록 한다.
도 1은 린번 연소 모드에서의 통상적인 작동 동안 엔진으로부터 배출된 배기가스로부터의 고효율 녹스 흡수를 수행하도록 개량된 린번 엔진의 개략적인 표현이다.
본 발명의 보다 완벽한 이해는 린번 연소엔진으로부터 녹스 배출을 저감시키는 시스템 및 방법을 구체화 하면서 첨부한 도면과 함께 후술하는 상세한 설명을 참고로 함으로써 얻어질 수 있다.
본 발명의 한가지 측면에서, 통상적으로 린번 연소 모드에서 그리고 주기적으로 소정의 연료과잉 연소 모드에서 선택적으로 작동하도록 개량된 린번 내연기관용 녹스 후처리 시스템은 적어도 하나의 연소 챔버와 유체연통하는 배기 시스템, 녹스 흡착기 및 선택적 환원 촉매를 포함하고 있다. 녹스 흡착기는 배기 시스템내에 배치되고 린번 연소 모드에서 엔진의 작동 중 생성된 녹스의 적어도 일부를 저장하도록 개조되어 있다. 소정의 연료과잉 연소 모드에서 엔진이 작동하는 동안 녹스 흡착기에 저장된 녹스는 감소하고 그리고 녹스 흡착기는 재생된다. 소정의 연료과잉 연소 모드는 녹스 흡착기에 저장된 녹스를 저감하는데 요구되는 양보다 많은 양의 연소 생성물을 제공하기에 충분한 시간 주기 동안의 연료과잉 연소 모드에서의 엔진의 연속된 작동을 포함하고, 이것에 의하여 과잉의 연소 생성물 중 일부가 암모니아를 형성한다. 선택적 환원 촉매는 녹스 흡착기의 배기 시스템 하류부에 배치되고 소정의 과잉 연소 모드에서의 엔진의 주기적인 작동 동안 형성된 암모니아를 저장하도록 개량되었다. 린번 연소 모드에서의 엔진의 통상적인 작동 동안에, 저장된 암모니아는 린번 연소 모드에서의 엔진의 통상적인 작동동안 녹스 흡착기를 통하여 지나간 뒤의 배기 가스내에 잔류하는 녹스를 위한 환원제를 공급한다.
본 발명을 구체화하는 녹스 후처리 시스템의 다른 형태는 녹스 후처리 시스템의 배기 시스템내에 배치된 입자 필터를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에서, 린번 내연 기관으로부터 배출되는 녹스를 저감하기 위한 방법은 엔진의 배기 시스템에 위치된 녹스 흡착기에서 엔진의 작동 중에 생성된 강한 녹스와 희박 연소 모드내에서 엔진을 작동시키는 것을 포함한다. 본 방법은 소정의 과잉 연소 모드에서 엔진을 작동시키는 것을 포함하는데, 여기서 소정의 과잉 연소 모드는 희박 연소 모드에서 엔진 작동하는 동안 녹스 흡착기에 저장된 녹스를 저감하는데 요구되는 것보다 많은 양의 연소 생성물을 공급하기에 충분한 시간 주기 동안의 연료과잉 동작 모드에서 엔진을 연속적으로 동작시키는 것을 포함한다. 소정의 연료과잉 연소 모드에서 엔진이 주기적으로 동작하는 동안, 과잉의 연소 생성물 중 일부는 암모니아를 형성한다. 소정의 연료과잉 동작 모드 동안 형성된 암모니아는 녹스 흡착기의 배기 시스템 하류에 배치된 선택적 환원 촉매에 저장되고, 흡착기를 통하여 배기 가스가 흐른 뒤에 배기 가스에 잔류하는 녹스는 선택적 환원 촉매에 의해 감소된다.
린번 내연기관으로부터의 녹스 배출을 저감시키기 위한 본 방법의 다른 형태는 엔진의 연소챔버로부터 배출된 가스를 배기가스를 대기로 방출하기 전에 입자필터를 통하여 흘려보내는 것을 포함한다.
본 발명은 린번 엔진의 배기 스트림에서 운반되는 녹스 배출을 저감시키는 것에 특히 맞추어져 있다. 린번 엔진은 가벼운 하중 및 중간 하중 조건에서 매우 희박한 공기-연료비로 동작하도록 설계되어 있다. 가속 또는 언덕 등반과 같이 최대 동력이 요구될 때에는, 린번 가솔린 엔진은 전형적으로 화학양론비(14.7:1) 또는 이보다 더 과잉으로 공기-연료비를 전환한다. 최대 부하에서, 이 비율은 18:1로까지 떨어질 수 있다(그리고 이러한 과정에서 스모크를 수반하는데, 이것은 미연소된 연료를 의미한다). 희박 연소 작동의 결과 연료 절감에 적합한 보다 높은 연소 효율과 낮은 열손실을 얻을 수 있다. 그러나, 린번 엔진은 일반적으로 3 방향 또는 다른 산화 촉매 기술을 이용하는 미래의 엄격한 녹스 배출 기준을 충족시키지 못한다. 미래의 녹스 배출 기준을 충족시키기 위해서는, 하기에서 설명될 추적인 녹스 제어가 필요하게 될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, (디젤, 스파크 점화되는 형태, 또는 다른 형태의)린번 엔진이 참고 번호 10으로 도면에서 대체로 표시되고, 복수의 연소 챔버(12)와 참고 번호 14로 대체로 표시되는 배기 시스템을 포함한다. 린번 엔진(10)의 동작은 희박 연소 모드에서 엔진(10)을 통상적으로 작동시키고 그리고 후처리 재생의 목적으로 일시적으로 연료과잉 연소 모드에서 선택적으로 작동시키는 종래의 프로그래머블 전자 엔진 제어 유닛에 의해 제어된다. 녹스 흡착기 재생에 사용되는 연료과잉 연소 생성물은 연료가 과잉으로 있는 공기와 연료의 혼합물을 연료과잉 연소 생성물이 연소챔버로부터 배출되도록 연소 챔버로 제공하거나 또는 이에 대한 대안으로 혹은 이 방법과 공동으로 연소 챔버의 바깥쪽에 있지만 녹스 흡착기의 배기 시스템 상류내에 있는 연료의 일부분을 연소시킴으로써 이루어진다. 따라서, 하기의 설명과 청구항에서 사용되는 "연료과잉 연소"라는 용어는 "엔진의 연소 챔버속 또는 녹스 흡착기의 상류 지점에 있는 연소 챔버의 하류에서 수행되는 연료의 완전 연소를 지원하는 공기가 불충분한 상태에서 연소되거나 태워지는 연료"를 의미한다. 하류 증대법은 디젤 엔진 응용분야에서 일정한 촉매의 재생을 위하여 연료 과잉 연소를 제공하기 위한 대중적인 방법이다. 배기 시스템(14)은 연소 챔버(12)와 배기 연통(14)의 유체연통을 제공하는 종래의 배기 다기관(16) 및 주위와 배기 시스템(14)의 유체연통을 제공하는 배기관을 포함한다.
배기 시스템(14)은, 연소 챔버(12)로부터 배출되는 배기가스를 수용하도록 개량된 제 1 단부(22) 및 제 1 단부(22)로부터 이격된 제 2 단부(22)를 가지며 때때로 녹스 흡착기로 인용되는 희박 녹스 트랩(LNT;Lean NOxtrap)(20)을 또한 포함한다. 녹스를 질소로 연속적으로 전환시키는 촉매와 달리, 녹스 흡착기는 연료희박 조건하에서 녹스를 저장하고 연료과잉 조건하에서는 저장된 녹스를 촉매 환원시키는 물질을 포함한다. 일산화질소와 이산화질소는 산성 산화물이고 녹스 흡착기에 전형적으로 구비된 염기성 산화물에 포집될 수 있다. 보다 상세하게는, LNT(20)는 희박 엔진 동작 동안 산화 질소를 화학적으로 구속한다. 흡착기 용량이 포화된 후에, 시스템은 재생되며, 이것에 의해 구속으로부터 풀려난 녹스는 과잉 엔진 작동 주기 동안, 즉 연소 챔버내부 또는 밖에서 연료 과잉 연소 생성물이 생성되는 주기 동안에 촉매 환원된다. 더욱이, 본 발명, 즉 흡착기내에 저장된 녹스의 양을 저감시키는데 필요한 양보다 많은 양의 과잉 연소 생성물을 제공하기에 충분한 시간 동안 연료과잉 연소 모드에서 계속되는 엔진의 동작에 따라, LNT(20)는 재생된다. 이 과정 동안, 흡착기내에서 과잉의 수소 및 질소 중 일부가 암모니아(NH3)로 변환된다.
배출 시스템(14)은 또한 LNT(20)의 제 2 단부(24)와 직접 연통하는 제 1 단부(32) 및 LNT(20)의 제 1 단부(32)로부터 이격되어 있는 제 2 단부(34)를 가지는 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매를 포함한다. 상기하였듯이, 본 발명에 의하면, LNT(20)가 재생되는 동안 LNT(20)내에 저장된 녹스를 감소시키는데 필요한 양 보다 많은 연소 생성물이 제공된다. 수소와 질소를 포함하고 있는 과잉의 연소 생성물 중 일부는 암모니아(NH3)로 변환된다. SCR 촉매(30)는 LNT(20)의 재생 부산물로 생성된 암모니아가 저장되고 SCR 촉매(30)내에 일시적으로 유지되도록 희박 녹스 흡착기(30) 뒤에, 즉, 배기 흐름 하류에 위치된다. 통상적인 엔진의 희박 동작이 개개될 때, SCR 촉매(30) 내에 저장된 암모니아는 통상적인 희박 동작 동안 희박 녹스 흡착기에 의해 흡착되지 않은 녹스의 일부를 환원하는데 이용된다. 따라서, 후처리 시스템의 녹스 변환 효율은 (녹스 흡착기의 재생에 의해 그리고 촉매 환원에 의해) 개선되고, 그리고 유독한 암모니아의 방출이 방지된다.
배기 시스템(14)은 배기 시스템(14)내에 배치된 입자(paticulate matter; PM) 트랩 또는 필터(40)를 또한 포함하는 것이 바람직하다. 디젤 입자 트랩은 확산 침전(deposition), 관성 침전, 또는 유동라인 차단(flow-line interception) 등과 같은 딥-베드 여과(deep-bed filteration) 및 표면 타입 여과의 조합을 통하여 입자 배출물을 포집한다. 수집된 미립자는 열재생을 통하여 필터(40)로부터 주기적으로 제거된다. 디젤 필터는 미립자 방출물 중 고상부분을 제어하는데 매우 효과적이다. 도면에서 도시하였듯이 SCR 촉매(30)에 있는 LNT(20)의 상류에 PM 트랩(40)을 위치시키는 것은 특히 소정의 연료과잉 연소 모드에서 엔진이 동작하는 동안에 PM(매연) 오염에 대한 하류의 처리 장치의 보호를 가능하게 한다. 그러나, 만일 원한다면, PM 트랩(40)은 SCR 촉매(30)에 있는 LNT(20)의 하류에 위치될 수도 있고, 이 위치에서 이것은 주위로 배출되는 미립자의 양을 효과적으로 저감시킬 것이다.
린번 연소를 위하여 연소 챔버로 충분한 공기를 공급하는 것을 보장하기 위하여 엔진(10)이 도면에서 참고 번호(50)으로 표시되는 터보차저를 가지는 것도 또한 바람직하다. 엔진효율을 증가시키는 것에 덧붙여서, 가솔린 엔진이 전형적으로 쓰로틀되고 그리고 엔진의 전체 속도 및 부하 범위를 감당하는 린번 연소를 원조하는 충분한 공기 흐름을 가지고 있지 않을 수도 있기 때문에 터보차지를 하는 것은 가솔린 엔진에서 특히 유리하다.
따라서, 본 발명을 구체화하는 녹스 후처리 시스템 및 방법은 디젤, 불꽃 점화 타입 또는 다른 유형이든 관계 없이 린번 엔진의 배기 스트림에서의 높은 녹스 변환 효율을 얻기 위한 수단을 제공하여 대기로 유독한 암모니아가 방출되는 것을 방지한다. 암모니아가 연소 부산물로부터 생성되기 때문에, 본 발명은 부가적인유체를 차량에 적재할 필요가 없다. 본 발명은 제시된 미국 2007 배기 기준에 도달하는데 요구되는 매우 의미심장한 기술상의 진보를 제공한다.
본 발명이 바람직한 설명적인 실시예의 측면에서 설명되었지만, 당업자들은 실제 시스템 배치가 해당 엔진의 특징과 동작 특성에 따라 바뀔 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들면, 후처리 시스템은 배기 가스 배출을 감소시키기 위하여 배기가스 재순환 및/또는 배출 제어 구성 또는 장치를 포함할 수도 있다. 이러한 시스템, 그리고 본 발명을 구체화하는 방법의 응용은 이하의 청구항의 범위내에 포함되어 있다. 본 발명의 다른 측면, 특징 그리고 장점도 부가된 청구범위를 따라 본 명세서 및 도면을 연구하면 얻어질 수 있을 것이다.
본 발명은 녹스를 저감시키기 위하여 녹스를 환원시킬 때 의도적으로 발생되는 암모니아를 효과적으로 제어할 수 있다. 본 발명에 의할 경우 녹스의 발생은 저감되고 또한 종래의 기술에서의 문제점이었던 암모니아가 대기로 방출되는 문제를 개선할 수 있어, 향후 시행될 배기 표준에 탄력적으로 대응할 수 있다.

Claims (7)

  1. 적어도 하나의 연소 챔버를 가지고 있고 통상적으로는 린번 연소 모드에서 그리고 주기적으로 소정의 과잉 연소 모드에서 선택적으로 작동하도록 개량된 린번 내연 기관용의 녹스 후처리 시스템으로서, 상기 녹스 후처리 시스템은:
    상기 연소 챔버와 유체연통하는 배기 시스템;
    상기 배기 시스템에 배치되고, 상기 연소 챔버로부터 배출되는 배기 가스를 수용하도록 개량된 제 1 단부 및 상기 제 1 단부로부터 이격된 제 2 단부를 가지며, 상기 린번 연소모드에서 엔진의 정상적인 동작동안 생선된 녹스의 적어도 일부를 저장하고, 상기 소정의 연료 과잉 연소 모드에서 엔진이 주기적으로 동작하는 동안 저장된 녹스를 저감하여 재생되도록 개량된 녹스 흡착기로서, 상기 소정의 연료 과잉 연소 모드는 상기 녹스 흡착기에 저장된 녹스를 저감하는데 요구되는 양보다 많은 양의 연소 생성물을 제공하기에 충분한 시간 주기동안 연료 과잉 동작 모드에서의 엔진의 연속 작동을 포함하고 이것에 의하여 과잉의 연소 생성물 중 일부가 암모니아를 형성하는 녹스 흡착기; 및
    상기 배기 시스템에 배치되고, 상기 녹스 흡착기의 제 2 단부와 직접 유체 연통하는 제 1 단부를 가지며, 상기 소정의 과잉 연소 모드에서 엔진이 작동하는 동안 형성된 상기 암모니아를 저장하도록 개량된 선택적 촉매 환원 촉매로서, 상기 통상적인 린번 연소 모드에서 엔진이 작동하는 동안 상기 저장된 암모니아가 상기 연소 챔버로부터 배출되는 배기가스에 잔류하는 녹스용의 환원제를 제공하는 선택적 촉매 환원 촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 녹스 후처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 선택적 촉매 환원 촉매는 상기 엔진의 배기 시스템으로부터 암모니아의 배출이 방지되도록 하는 녹스 흡착기를 통하여 배기 가스가 흐른 후에 상기 배기 가스내에 잔류하는 녹스와, 선택적 환원 촉매에 저장된 상기 암모니아 전부를 실질적으로 반응시키도록 개량된 것을 특징으로 하는 녹스 후처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 배기 시스템은 상기 연소 챔버와 상기 녹스 흡착기의 제 1 단부 사이에 삽입된 입자 필터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 녹스 후처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 선택적 촉매 환원 촉매는 상기 제 1 단부로부터 이격된 제 2 단부를 가지고 있고 그리고 상기 배기 시스템은 선택적 촉매 환원 촉매의 제 2 단부와 유체 연통하는 입자 필터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 녹스 후처리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진은 상기 연소 챔버와 상기 녹스 흡착기의 제 1단부사이의 위치에서 상기 배기 시스템에 삽입된 터보차져를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 녹스 후처리 시스템.
  6. 린번 내연기관으로부터의 녹스 배출을 저감시키기 위한 방법으로서:
    린번 연소 모드에서 엔진을 작동시키는 단계;
    상기 린번 연소 모드에서 엔진의 작동동안 발생된 녹스를 엔진의 배기시스템에 위치된 녹스 흡착기에 저장하는 단계;
    상기 엔진을 소정의 연료 과잉 연소 모드에서 주기적으로 작동시키며, 상기 소정의 연료 과잉 연소 모드는 상기 린번 연소 모드에서 엔진이 작동하는 동안 상기 녹스 흡착기에 저장된 녹스를 환원시키는데 필요한 양보다 많은 양의 연소생성물을 제공하기에 충분한 시간 주기동안 연료 과잉 작동 모드에서의 연속적인 엔진의 작동을 포함하고, 이것에 의해 과잉의 연소 생성물 중 일부가 암모니아를 형성하는 단계;
    엔진의 상기 소정의 연료 과잉 동작 동안 형성된 상기 암모니아를 녹스 흡착기의 하류 위치에서 상기 배기 시스템에 배치된 선택적 촉매 환원 촉매에 저장하는 단계; 및,
    상기 녹스 흡착기를 통하여 흐른 후에 상기 린번 연소 모드에서 엔진이 작동하는 동안 배기 가스내에 잔류하는 녹스가 상기 선택적 촉매 환원 촉매내에서 환원되도록 하는 린번 연소 모드에서 엔진을 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 린번 내연기관으로부터의 녹스 배출을 저감시키기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 방법은 입자 필터를 통하여 상기 엔진의 연소로부터배출된 배기 가스를 흐르게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 녹스 배출을 저감시키기 위한 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888310B1 (ko) * 2007-12-14 2009-03-11 현대자동차주식회사 선택적 촉매 환원장치용 연료분해촉매
KR100916401B1 (ko) * 2007-12-14 2009-09-07 현대자동차주식회사 입자상물질 및 질소산화물 정화장치
KR101299746B1 (ko) * 2008-12-17 2013-08-23 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 전기 에너지를 배기 가스로부터 만드는 장치

Families Citing this family (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8215292B2 (en) 1996-07-17 2012-07-10 Bryant Clyde C Internal combustion engine and working cycle
US7178492B2 (en) * 2002-05-14 2007-02-20 Caterpillar Inc Air and fuel supply system for combustion engine
US7552583B2 (en) * 2004-11-08 2009-06-30 Caterpillar Inc. Exhaust purification with on-board ammonia production
US20050241302A1 (en) * 2002-05-14 2005-11-03 Weber James R Air and fuel supply system for combustion engine with particulate trap
US20050235953A1 (en) * 2002-05-14 2005-10-27 Weber James R Combustion engine including engine valve actuation system
US7332135B2 (en) * 2002-10-22 2008-02-19 Ford Global Technologies, Llc Catalyst system for the reduction of NOx and NH3 emissions
DE10300298A1 (de) * 2003-01-02 2004-07-15 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
DE10315593B4 (de) * 2003-04-05 2005-12-22 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
DE10321105A1 (de) * 2003-05-09 2004-12-02 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Regeneration einer Partikelfalle
US7490464B2 (en) * 2003-11-04 2009-02-17 Basf Catalysts Llc Emissions treatment system with NSR and SCR catalysts
JP4347076B2 (ja) * 2004-01-30 2009-10-21 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4526831B2 (ja) * 2004-02-16 2010-08-18 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE102004013165A1 (de) * 2004-03-17 2005-10-06 Adam Opel Ag Verfahren zur Verbesserung der Wirksamkeit der NOx-Reduktion in Kraftfahrzeugen
US7213395B2 (en) * 2004-07-14 2007-05-08 Eaton Corporation Hybrid catalyst system for exhaust emissions reduction
US20060042235A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 Eaton Corporation Rotary NOx trap
US20070227143A1 (en) * 2004-11-08 2007-10-04 Robel Wade J Exhaust purification with on-board ammonia production
US7080511B1 (en) * 2005-01-12 2006-07-25 Detroit Diesel Corporation Method for controlling engine air/fuel ratio
US20060168949A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-03 Lifeng Xu Alumina-based lean NOx trap system and method of use in dual-mode HCCI engines
US20060168948A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-03 Lifeng Xu Alumina-based lean NOx trap system and method of use
US20060179825A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-17 Eaton Corporation Integrated NOx and PM reduction devices for the treatment of emissions from internal combustion engines
US7062904B1 (en) * 2005-02-16 2006-06-20 Eaton Corporation Integrated NOx and PM reduction devices for the treatment of emissions from internal combustion engines
US20060248876A1 (en) * 2005-05-04 2006-11-09 Taxon Morse N Selective catalytic reduction exhaust after-treatment
US7685813B2 (en) * 2005-06-09 2010-03-30 Eaton Corporation LNT regeneration strategy over normal truck driving cycle
US7251929B2 (en) * 2005-07-07 2007-08-07 Eaton Corporation Thermal management of hybrid LNT/SCR aftertreatment during desulfation
US7389638B2 (en) * 2005-07-12 2008-06-24 Exxonmobil Research And Engineering Company Sulfur oxide/nitrogen oxide trap system and method for the protection of nitrogen oxide storage reduction catalyst from sulfur poisoning
US20070012032A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Eaton Corporation Hybrid system comprising HC-SCR, NOx-trapping, and NH3-SCR for exhaust emission reduction
DE102005036712A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-08 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
US7371353B2 (en) * 2005-08-31 2008-05-13 Caterpillar Inc. Exhaust purification with on-board ammonia production
US7418816B2 (en) * 2005-09-01 2008-09-02 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
US20070056268A1 (en) * 2005-09-10 2007-03-15 Eaton Corporation LNT-SCR packaging
US20070079605A1 (en) 2005-10-07 2007-04-12 Eaton Corporation Exhaust aftertreatment system with transmission control
US7485272B2 (en) * 2005-11-30 2009-02-03 Caterpillar Inc. Multi-stage system for selective catalytic reduction
US7412823B2 (en) * 2005-12-02 2008-08-19 Eaton Corporation LNT desulfation strategy
US7669408B2 (en) * 2005-12-02 2010-03-02 Eaton Corporation LNT desulfation strategy with reformer temperature management
US7849678B2 (en) * 2005-12-02 2010-12-14 Eaton Corporation Desulfation control strategy
US7805929B2 (en) * 2005-12-21 2010-10-05 Caterpillar Inc Selective catalytic reduction system
US20070186538A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-16 Dollmeyer Thomas A Method for controlling turbine outlet temperatures in a diesel engine at idle and light load conditions
US7490462B2 (en) * 2006-02-21 2009-02-17 Caterpillar Inc. Turbocharged exhaust gas recirculation system
US7257941B1 (en) 2006-03-14 2007-08-21 Eaton Corporation Model based diagnostics of an aftertreatment fuel dosing system
US20070256407A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-08 Eaton Corporation Reformer temperature control with leading temperature estimation
US20070277779A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Caterpillar Inc. System for exhaust valve actuation
US7878162B2 (en) * 2006-05-31 2011-02-01 Caterpillar Inc. System to control exhaust gas temperature
US7562522B2 (en) * 2006-06-06 2009-07-21 Eaton Corporation Enhanced hybrid de-NOx system
US20080006025A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Eaton Corporation LNT regeneration during transient operation
US20080016852A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Eaton Corporation Coupled DPF regeneration and LNT desulfation
US7610751B2 (en) * 2006-07-21 2009-11-03 Eaton Corporation Fuel injection before turbocharger
US20080016851A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Eaton Corporation System to reduce engine exhaust oxygen using exhaust hydrocarbons and a catalyst positioned upstream of a fuel reformer-LNT system
US20080022660A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-31 Eaton Corporation Method for controlled DPF regeneration
US8209960B2 (en) * 2006-07-21 2012-07-03 International Engine Intellectual Property Company, Llc System and method for coupled DPF regeneration and LNT DeNOx
US20080016850A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Eaton Corporation Simultaneous LNT and DPF regeneration
US7434387B2 (en) * 2006-07-26 2008-10-14 Eaton Corporation Integrated DPF-reformer
US7614214B2 (en) * 2006-07-26 2009-11-10 Eaton Corporation Gasification of soot trapped in a particulate filter under reducing conditions
US7624570B2 (en) * 2006-07-27 2009-12-01 Eaton Corporation Optimal fuel profiles
US20080022666A1 (en) * 2006-07-31 2008-01-31 Driscoll James J Balanced partial two-stroke engine
JP4463248B2 (ja) * 2006-07-31 2010-05-19 本田技研工業株式会社 ＮＯｘ低減化システムの制御方法
US20080053071A1 (en) * 2006-09-05 2008-03-06 Karen Adams System and Method for Reducing NOx Emissions
US8183161B2 (en) * 2006-09-12 2012-05-22 Tokyo Electron Limited Method and system for dry etching a hafnium containing material
US20080072575A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Eaton Corporation Catalyst to improve low temperature deNOx activity in a reformer-LNT exhaust aftertreatment system
EP2104782A1 (de) * 2006-12-23 2009-09-30 Umicore AG & Co. KG Abgasreinigungsanlage für magermotoren und verfahren zum betreiben der anlage
US20080155972A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 James Joshua Driscoll Exhaust treatment system
US7810316B2 (en) * 2006-12-29 2010-10-12 Cummins Filtration Ip, Inc Apparatus, system, and method for exhaust aftertreatment efficiency enhancement
US8069654B2 (en) * 2007-01-16 2011-12-06 Eaton Corporation Optimized rhodium usage in LNT SCR system
US8171721B2 (en) 2007-01-22 2012-05-08 International Engine Intellectual Property Company, Llc Closed loop control of exhaust system fluid dosing
US20080196398A1 (en) * 2007-02-20 2008-08-21 Eaton Corporation HC mitigation to reduce NOx spike
US7810315B2 (en) * 2007-02-20 2010-10-12 Eaton Corporation LNT regeneration strategy to reduce NOx spike
US20080202101A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Driscoll James J Exhaust treatment system
EP1961933B1 (de) * 2007-02-23 2010-04-14 Umicore AG & Co. KG Katalytisch aktiviertes Dieselpartikelfilter mit Ammoniak-Sperrwirkung
US7950226B2 (en) * 2007-05-14 2011-05-31 Eaton Corporation LNT-SCR system optimized for thermal gradient
JP4304539B2 (ja) 2007-05-17 2009-07-29 いすゞ自動車株式会社 ＮＯｘ浄化システムの制御方法及びＮＯｘ浄化システム
US7980064B2 (en) * 2007-06-19 2011-07-19 Eaton Corporation Algorithm incorporating driving conditions into LNT regeneration scheduling
US8096111B2 (en) * 2007-06-22 2012-01-17 Ford Global Technologies, Llc Reduction of NOx trap at engine shutoff
DE102007030234A1 (de) 2007-06-29 2009-01-02 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors
DE102007030235B4 (de) 2007-06-29 2012-03-01 Ford Global Technologies, Llc Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors
US8209956B2 (en) * 2007-07-31 2012-07-03 Caterpillar Inc. SCR emissions control system
US8001769B2 (en) * 2007-08-20 2011-08-23 Caterpillar Inc. Control of SCR system having a filtering device
US7992380B2 (en) * 2007-08-23 2011-08-09 Caterpillar Inc. Emission control system implementing reduction agent injection
JP4983491B2 (ja) * 2007-09-05 2012-07-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2009114879A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
US8151558B2 (en) * 2008-01-31 2012-04-10 Caterpillar Inc. Exhaust system implementing SCR and EGR
DE102008025520B4 (de) 2008-05-28 2011-06-09 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren zum Betreiben einer Abgasnachbehandlungsanordnung, sowie Abgasnachbehandlungsanordnung
DE102008048854B4 (de) * 2008-09-25 2012-08-02 Umicore Ag & Co. Kg Regelungsstrategie für ein Katalysatorkonzept zur Abgasnachbehandlung mit mehreren Stickoxid-Speicherkatalysatoren
US20100083642A1 (en) * 2008-10-02 2010-04-08 Hyundai Motor Company Exhaust gas purification device, manufacturing method thereof, and manufacturing device thereof
DE102008043706B4 (de) * 2008-11-13 2013-09-05 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Reduktion von Stickoxiden in Abgasen
US8196391B2 (en) * 2008-12-02 2012-06-12 Ford Global Technologies, Llc SCR emissions-control system
US9662611B2 (en) * 2009-04-03 2017-05-30 Basf Corporation Emissions treatment system with ammonia-generating and SCR catalysts
US8371108B2 (en) * 2009-07-29 2013-02-12 Ford Global Technologies, Llc Twin turbo diesel aftertreatment system
US20110047970A1 (en) * 2009-09-01 2011-03-03 Cummins Intellectual Properties, Inc. HIGH EFFICIENCY NOx REDUCTION SYSTEM AND METHOD
US8209955B2 (en) * 2010-04-07 2012-07-03 Ford Global Technologies, Llc Reduction of particulate, NOx, and ammonia emissions
CN102762281B (zh) * 2011-02-18 2015-04-08 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
DE102011078326A1 (de) 2011-06-29 2013-01-03 Ford Global Technologies, Llc LNT zur NOx-Entfernung aus Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen
US8862370B2 (en) * 2012-08-02 2014-10-14 Ford Global Technologies, Llc NOx control during engine idle-stop operations
EP2740911B1 (en) * 2012-08-28 2021-03-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification device for a spark ignition internal combustion engine
US9494072B2 (en) * 2013-02-20 2016-11-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification system of internal combustion engine
WO2015057956A1 (en) 2013-10-16 2015-04-23 Cummins Filtration Ip, Inc. Electronic filter detection feature for liquid filtration systems
JP6248978B2 (ja) * 2015-05-11 2017-12-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10598068B2 (en) 2015-12-21 2020-03-24 Emissol, Llc Catalytic converters having non-linear flow channels
US10119886B2 (en) 2015-12-22 2018-11-06 Cummins Filtration Ip, Inc. Filtration monitoring systems
US10443525B2 (en) * 2016-08-02 2019-10-15 Mazda Motor Corporation Exhaust emission control system of engine

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3899534B2 (ja) * 1995-08-14 2007-03-28 トヨタ自動車株式会社 ディーゼル機関の排気浄化方法
US6119452A (en) 1995-11-17 2000-09-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for purifying exhaust gas of internal combustion engine
JP3713831B2 (ja) * 1996-04-19 2005-11-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3645704B2 (ja) * 1997-03-04 2005-05-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3456408B2 (ja) * 1997-05-12 2003-10-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19820828B4 (de) 1998-05-09 2004-06-24 Daimlerchrysler Ag Stickoxidemissionsmindernde Abgasreinigungsanlage
US6182443B1 (en) * 1999-02-09 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc. Method for converting exhaust gases from a diesel engine using nitrogen oxide absorbent
DE19909933A1 (de) 1999-03-06 2000-09-07 Daimler Chrysler Ag Abgasreinigungsanlage mit interner Ammoniakerzeugung zur Stickoxidreduktion und Betriebsverfahren hierfür
JP3518398B2 (ja) * 1999-03-11 2004-04-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19921974A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-16 Volkswagen Ag Vorrichtung zum Reduzieren von schädlichen Bestandteilen im Abgas einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine
US6167696B1 (en) * 1999-06-04 2001-01-02 Ford Motor Company Exhaust gas purification system for low emission vehicle
US6615580B1 (en) * 1999-06-23 2003-09-09 Southwest Research Institute Integrated system for controlling diesel engine emissions
US6293096B1 (en) * 1999-06-23 2001-09-25 Southwest Research Institute Multiple stage aftertreatment system
JP2002349241A (ja) * 2001-05-24 2002-12-04 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
DE10128414A1 (de) * 2001-06-12 2002-12-19 Daimler Chrysler Ag Abgasreinigungsanlage mit Reduktionsmittelversorgung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888310B1 (ko) * 2007-12-14 2009-03-11 현대자동차주식회사 선택적 촉매 환원장치용 연료분해촉매
KR100916401B1 (ko) * 2007-12-14 2009-09-07 현대자동차주식회사 입자상물질 및 질소산화물 정화장치
KR101299746B1 (ko) * 2008-12-17 2013-08-23 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 전기 에너지를 배기 가스로부터 만드는 장치
US8713924B2 (en) 2008-12-17 2014-05-06 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Device and method for producing electrical energy from exhaust gas and motor vehicle

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