[发明专利]用于再生颗粒过滤器的方法以及具有颗粒过滤器的汽车

说明书

本发明涉及一种用于再生在具有内燃机(12)的汽车(10)的废气系统(60)中的颗粒过滤器(74)的方法。在此，为了将温度升高到颗粒过滤器(74)再生所需的温度(T)，吹扫汽车(10)的油箱(22)的吸附剂容器(102)并且将拦截在吸附剂容器(102)、尤其是活性炭过滤器中的燃料蒸汽(24)直接地或间接地在颗粒过滤器(74)上游输入废气系统(60)。通过燃料蒸汽(24)在废气系统(60)中在颗粒过滤器(74)的上游的放热反应来提升废气温度(T)，而无需采取发动机内部的措施来提升废气温度。

本发明涉及一种用于再生在机动车的废气通道中的颗粒过滤器的方法以及一种具有布置在废气通道中的颗粒过滤器的汽车。

废气排放法规的不断收紧对车辆制造商提出了很高的要求，这通过用于减少发动机未处理排放的相应措施和相应的废气后处理来解决。随着立法阶段EU6的引入，对于汽油发动机规定了颗粒数量的极限值，这在许多情况下需要使用汽油颗粒过滤器。在驾驶时，这种汽油颗粒过滤器会加载烟灰。为了使废气背压不会增加太多，这种汽油颗粒过滤器必须连续或定期再生。为了用氧气热学氧化保留在汽油颗粒过滤器中的烟灰，需要在汽油发动机的废气设备中具有足够高的温度水平以及同时存在氧气。由于现代汽油发动机通常在没有氧气过剩且具有化学当量的燃烧空气比(λ＝1)的情况下运行，因此需要额外的措施。这些措施例如有通过点火角度调节来升高温度，汽油发动机的临时的稀调节，二次空气注入废气设备或这些措施的组合。到目前为止，优选使用在推迟方向上的点火角度调节并结合汽油发动机的稀调节，因为该方法不需要额外的部件并且可以在汽油发动机的大多数操作点中输送足够的氧气量。

用于内燃机运行的燃料存储在汽车的燃料箱中。取决于环境温度、罐中燃料的温度、露出的液体表面和其它影响因素，会出现燃料蒸发，特别是所谓的易挥发的低分子量的碳氢化合物的蒸发。燃料蒸汽通常在油箱系统的活性炭过滤器中被截获，该活性炭过滤器布置在燃料箱的注入管路中。由于活性炭过滤器的吸收容量有限，这种活性炭过滤器必须不时地再生，并且必须冲洗出其中阻留的碳氢化合物。这些碳氢化合物在此不应不受控地作为污染物排放到环境中。为此目的，用空气流冲洗活性炭过滤器，将该空气流输入内燃机以将从活性炭过滤器冲洗出的碳氢化合物在内燃机的燃烧室中进行转化。

从专利文献DE 41 34 199 C2已知一种方法，其中，根据内燃机的运行状态，将具有从活性炭过滤器冲洗出的碳氢化合物的冲刷气流可选地供应给汽车的内燃机的燃烧空气或者废气设备，特别是废气设备的二次空气管路，以使碳氢化合物在三元催化器上进行放热反应。

例如由专利文献DE 10 2013 220 899 A1已知一种用于再生在内燃机、特别是汽油发动机的废气通道中的颗粒过滤器的方法。在这种情况下，为汽油发动机提供λ控制装置，其中燃气比为了再生颗粒过滤器、从化学当量的燃气比开始朝向超化学当量比的燃气比进行调节，并且与过剩氧气一起通过氧化烟灰实现颗粒过滤器的再生。

此外，从专利文献DE 101 30 633 A1中已知一种用于再生颗粒过滤器的方法，其包括温度管理系统，以升高颗粒过滤器的再生温度或避免颗粒过滤器的冷却，其中在氧化催化器上NOx被氧化成NO₂并且借助构成的NO₂将沉积在颗粒过滤器中的烟灰颗粒转化为二氧化碳CO₂和分子氮N₂。

然而，已知加热措施的缺点在于，在已知方法中，用于将颗粒过滤器加热到再生温度的发动机内部的措施以及相关的发动机内部的措施导致在汽车行驶运行时增加燃料消耗和/或损失舒适性。

本发明所要解决的技术问题在于，实现颗粒过滤器再生所需要的温度，而不必执行发动机内部的措施。