JP2005248892A - 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の排気通路に酸化触媒とＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、ＮＯｘ直接還元型触媒のＮＯｘ浄化能力の回復のための再生と、ＮＯｘ直接還元型触媒に吸着した硫黄分を除去する硫黄パージの両方を効率よく行うことができる排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムを提案する。
【解決手段】 内燃機関Ｅの排気通路２に上流側から順に、酸化触媒３とＮＯｘ直接還元型触媒４とを配置すると共に、前記酸化触媒３を迂回するバイパス通路５と通路切替手段６を備えた排気ガス浄化システム１において、前記ＮＯｘ直接還元型触媒４の硫黄パージの場合には、排気ガスを前記酸化触媒３を通過させ、前記硫黄パージ以外のリッチ運転の場合には、排気ガスを前記バイパス通路を通過させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、ＮＯｘ浄化能力の回復のための再生制御と硫黄被毒を解消するための硫黄パージ制御の両方の最適化を図る排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムに関する。

自動車の内燃機関や据置式の内燃機関等の排気ガスから、ＰＭ（パテイキュレート・マター：粒子状物質）やＮＯｘ（窒素酸化物）を除去して排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置について種々の研究や提案がなされており、特に、自動車等の排気ガスを浄化するために、ＮＯｘに対しては、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒やＮＯｘ直接還元型触媒等が使用されている。

このＮＯｘ直接還元型触媒は、ＮＯｘを直接還元するＮＯｘ浄化触媒であり、β型ゼオライト等の担体に触媒成分であるロジウム（Ｒｈ）やパラジウム（Ｐｄ）等の金属を担持させたものである。更に、金属の酸化作用を軽減し、ＮＯｘ還元能力の保持に寄与するセリウム（Ｃｅ）を配合したり、下層に三元触媒を設けて酸化還元反応、特にリッチ状態におけるＮＯｘの還元反応を促進するようにしたり、ＮＯｘの浄化率を向上させるために担体に鉄（Ｆｅ）を加える等しているものもある。

このＮＯｘ直接還元型触媒は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の、空燃比がリーン状態の排気ガスのような酸素濃度が高い雰囲気では、ＮＯｘを分解してＮ₂ に直接還元する。しかし、この還元の際に、触媒の活性物質である金属にＯ₂ が吸着して還元性能が悪化する。そのため、排気ガスの空燃比が理論空燃比やリッチ状態になるように、排気ガス中の酸素濃度を略ゼロ％に低いリッチ状態にして、触媒の活性物質を再生して活性化する必要がある。この触媒再生のためのリッチ運転制御は、吸気絞り等の吸気量制御やポスト噴射（後噴射）等の燃料噴射制御やＥＧＲ制御等で実施することができる。この場合の排気温度は、例えば、４００℃〜５００℃の温度よりも高温とする。

このＮＯｘ直接還元型触媒では、排気ガスがリーン状態の時にはＮＯｘを窒素と酸素に選択的に分解し、排気ガス中の酸素濃度を低下させたリッチ状態の時にはＮＯｘ直接還元型触媒が還元され再生される。従って、この直接還元型ＮＯｘ触媒をエンジンの排気通路に設けたＮＯｘ浄化システムにおいて十分なＮＯｘ浄化性能を発揮させるためには、エンジン稼働中に通常運転のリーン条件制御と触媒再生用のリッチ条件制御を適宜切り換えて行う必要がある。更に、リッチ運転時における未燃燃料のＮＯｘ直接還元型触媒の後流への排出を抑えるため、噴射時期を大幅に進角させるＰＣＩ（予混合圧縮着火）リッチ運転制御とを組み合わせて使用する。

しかし、このＮＯｘ直接還元型触媒には、排気ガスが通過する際に燃料中に含まれている硫黄分が吸着され、硫黄分の吸着量の増加に伴ってＮＯｘ分解能力が低下するという硫黄被毒の問題がある。この硫黄被毒に関しては、模擬ガスを用いた試験から、硫黄被毒したＮＯｘ直接還元型触媒にリッチ状態の高温排気ガスを流通させると、吸着された硫黄分がＳＯ₂ 及びＨ₂ Ｓの形態となり除去できることが分かっている。

そのため、ＮＯｘ直接還元型触媒においては、ＮＯｘ還元能力の回復のための再生制御の時と硫黄被毒からの回復のための硫黄パージ制御の時に、ポスト噴射や排気管内噴射等の手段で排気ガスの空燃比をリッチ状態にし、かつ、排気温度及び触媒温度を上昇させるリッチ運転制御を行う。

また、排気温度の上昇を促進するために、ＮＯｘ直接還元型触媒の上流に酸化触媒を設けて、この触媒作用で排気中のＨＣ，ＣＯ等の未燃燃料を酸化して、排気温度を上昇させることが提案されている。

しかし、再生制御の時に、排気ガスが酸化触媒を通過すると、触媒を還元するための還元剤、即ち、ＨＣ，ＣＯが酸化されてしまうため、触媒を還元する効果が低下し、ＮＯｘ浄化能力の回復が不充分となり、ＮＯｘ浄化率が低下するという問題がある。

この問題を解決するため、酸化触媒を迂回するバイパス通路と切替弁を設けて、リッチ制御時、排気ガスが酸化触媒をバイパスする排気浄化装置が提案されている。この排気浄化装置の一つとして、排気通路に酸化触媒、ＤＰＦ、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を上流側から順次配置すると共に、酸化触媒をバイパスするバイパス通路と排気通路切替手段を有し、空燃比がリーン時に排気ガスを酸化触媒を通過させてＤＰＦを連続再生し、リッチ時には排気ガスをバイパス通路に流通させて、排気ガス中の還元剤の酸化触媒による消費を回避しながらＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を図る排気浄化装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、この排気浄化装置では、硫黄パージについては触れられておらず、リッチ運転制御であっても、ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージの時には、再生制御時よりも高い触媒温度が必要になるにも係わらず、排気ガスがバイパス通路を通過すると、酸化触媒による排気温度上昇効果を得ることができなくなるという問題がある。また、この硫黄パージ制御時には、ＨＣ，ＣＯ等の還元剤を必要としないので、ＨＣ，ＣＯ等が触媒後流側に流出するという問題もある。
特開２００２−１８８４３２号公報

本発明の目的は、内燃機関の排気通路に酸化触媒とＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、ＮＯｘ直接還元型触媒のＮＯｘ浄化能力の回復のための触媒再生と、ＮＯｘ直接還元型触媒に吸着した硫黄分を除去する硫黄パージの両方を効率よく行うことができる排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムを提案することにある。

上記の目的を達成するための排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路に上流側から順に、酸化触媒と、リーン時にＮＯｘを直接分解しリッチ時に再生されるＮＯｘ直接還元型触媒とを配置すると共に、前記酸化触媒を迂回するバイパス通路と、排気ガスの前記酸化触媒の通過と前記バイパス通路の通過とを切り替える通路切替手段を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージの場合には、排気ガスを前記酸化触媒を通過させ、前記硫黄パージ以外のリッチ運転の場合には、排気ガスを前記バイパス通路を通過させることを特徴とする方法として構成される。

そして、上記の目的を達成するための排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に上流側から順に、酸化触媒と、リーン時にＮＯｘを直接分解しリッチ時に再生されるＮＯｘ直接還元型触媒とを配置すると共に、前記酸化触媒を迂回するバイパス通路と、排気ガスの前記酸化触媒の通過と前記バイパス通路の通過とを切り替える通路切替手段を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージに際しての硫黄パージ制御時に、排気ガスを前記酸化触媒を通過させ、前記硫黄パージ制御以外のリッチ制御時には、排気ガスを前記バイパス通路に流通させる制御手段を備えて構成される。

つまり、酸化触媒とＮＯｘ直接還元型触媒を設けるエンジンの排気ガス浄化装置において、酸化触媒を迂回するバイパス通路を設けて、ＮＯｘ直接還元型触媒を還元して再生する再生制御のリッチ運転制御時にはバイパス通路を開いて酸化触媒を迂回させるが、ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージのリッチ運転制御時には、バイパス通路を閉じて排気が酸化触媒に通過するように制御する。

なお、通常運転のリーン運転では、バイパス通路は開かれ、排気ガスは酸化触媒を通過しないように構成され、圧力損失を少なくする。

また、通路切替手段については、排気ガスの通路をバイパス通路と酸化触媒の一方に切り替える切替弁の他にも、バイパス通路を開閉する開閉弁も含む。このバイパス通路を開閉する開閉弁の場合には、バイパス通路を開くと酸化触媒の通路よりも流通抵抗（圧力損失）が少ないため、排気ガスの殆どはバイパス通路側を通過し、バイパス通路を閉じると、酸化触媒の通路のみとなり、排気ガスは酸化触媒を通過することになる。

本発明の排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムによれば、内燃機関の排気通路にＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、ＮＯｘ直接還元型触媒に吸着した硫黄分を除去する硫黄パージ運転時のリッチ運転制御では排気ガスを酸化触媒を通過させるので、酸化触媒におけるＨＣ，ＣＯ等の未燃燃料の酸化により効率よく排気温度を上昇させることができ、ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージを効率よく行うことができる。

また、硫黄パージ以外のＮＯｘ浄化能力の回復のための再生運転時のリッチ運転制御では、排気ガスをバイパス通路を通過させ酸化触媒を迂回させるので、酸化触媒におけるＨＣ，ＣＯ等の還元剤の消費を回避して還元剤をＮＯｘ直接還元型触媒に供給して再生を効率よく行うことができる。

以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムについて図面を参照しながら説明する。

図１に、本発明の実施の形態の排気ガス浄化システム１の構成を示す。この排気ガス浄化システム１は、エンジン（内燃機関）Ｅの排気ガス通路２に酸化触媒３とＮＯｘ直接還元型触媒４が配置され、この酸化触媒３を迂回するためのバイパス通路５を設ける。更に、この排気ガスの通路を酸化触媒３とバイパス通路５のどちらか一方に切り替える切替弁（通路切替手段）６を設ける。

なお、この切替弁６の代りに、バイパス通路５を開閉する開閉弁を設けてもよい。この開閉弁を使用した場合には、バイパス通路５を開くと酸化触媒３の通路よりも流通抵抗（圧力損失）が少ないため、排気ガスの殆どはバイパス通路５側を通過し、バイパス通路５を閉じると、酸化触媒３の通路のみとなり、排気ガスは酸化触媒３を通過することになる。

また、このＮＯｘ直接還元型触媒４の前後に第１及び第２排気濃度センサ１１，１２を設けると共に、排気温度を測定するための触媒入口排気温度センサ１３と触媒入口排気温度センサ１４を、ＮＯｘ直接還元型触媒４の上流側と下流側の排気通路２に設置する。

この第１及び第２排気濃度センサ１１，１２は、λ（空気過剰率）センサとＮＯｘ濃度センサと酸素濃度センサとが一体化したセンサであり、硫黄パージ制御におけるモニター用の酸素濃度、吸蔵される硫黄量等を算出するための空気過剰率（空燃比）と、ＮＯｘの浄化率を算出するためのＮＯｘ濃度を検出する。なお、空燃比（Ａ／Ｆ）と空気過剰率（λ）との関係は、空気過剰率＝供給空燃比／理論空燃比となっている。

なお、エンジンの制御用パラメータを決定するための試験を行う場合には、ＮＯｘ浄化触媒装置４の内部の温度を直接計測するために触媒ＮＯｘ浄化触媒装置４の内部に触媒用温度センサ１５を設ける。この触媒用温度センサ１５は、制御用パラメータの数値を得た後の実車搭載の段階では不要となる。

そして、これらのセンサ１１〜１５の出力値は、エンジンＥの運転の全般的な制御を行うと共にＮＯｘ直接還元型触媒４のＮＯｘ浄化能力の回復制御も行う制御装置（ＥＣＵ：エンジンコントロールユニット）７に入力され、この制御装置７から出力される制御信号により、切替弁６やエンジンＥの燃料噴射用のコモンレール電子制御燃料噴射装置や絞り弁やＥＧＲ弁等が制御される。

また、酸化触媒３は、ハニカム状のコーディエライトあるいは耐熱鋼からなる担体の表面に、活性アルミナ等をコートしてウォッシュコート層を形成し、このウォッシュコート層に白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属からなる触媒活性成分を担持させて形成する。この酸化触媒３は排気ガス中のＨＣ，ＣＯ等を酸化してこの燃焼熱により排気温度を上昇させる。

ＮＯｘ直接還元型触媒４は、β型ゼオライト等の担体にロジウム（Ｒｈ）やパラジウム（Ｐｄ）等の特別な金属（活性物質）を担持させて構成される。そして、更に、金属の酸化作用を軽減し、ＮＯｘ還元能力の保持に寄与するセリウム（Ｃｅ）を配合したり、下層に白金等を有する三元触媒を設けて酸化還元反応、特にリッチ状態におけるＮＯｘの還元反応を促進するようにしたり、また、ＮＯｘの浄化率を向上させるために担持体に鉄（Ｆｅ）を加えたりする場合もある。

このＮＯｘ直接還元型触媒４は、ディーゼルエンジン等の内燃機関Ｅの空燃比がリーン状態にある排気ガスのように酸素濃度が高い雰囲気では、ＮＯｘと接触して、ＮＯｘをＮ₂ に直接還元し、ＮＯｘを浄化する。但し、このＮＯｘの還元と共に、触媒の活性物質にＯ₂ が吸着し還元能力が低下する。この還元能力は、空燃比が理論空燃比やリッチである時のように、排気ガス中の酸素濃度が略ゼロ％の還元雰囲気にすることにより再生できる。

また、このＮＯｘ直接還元型触媒４は、燃料中に含まれている硫黄分を吸着することによりＮＯｘ浄化能力が低下する。ＮＯｘ浄化能力の回復は、ＮＯｘ浄化触媒に流入する排気ガスを高温かつリッチ状態にする硫黄パージを行うことにより回復できる。

そして、排気ガス浄化システム１の制御装置が、エンジンＥの制御装置７に組み込まれ、エンジンＥの運転制御と共に、排気ガス浄化システム１の制御を行う。この排気ガス浄化システム１の制御装置は、図２に示すような、各制御手段Ｃ１１〜Ｃ２０等を有する排気ガス浄化システムの制御手段Ｃ１を備えて構成される。

排気ガス成分検出手段Ｃ１１は、排気ガス中の酸素濃度（又は空気過剰率λ）やＮＯｘ濃度を検出する手段であり、第１及び第２排気濃度センサ１１，１２等から構成される。

リーン運転制御手段Ｃ１２は、リーン運転制御を行うための手段であり、エンジンの回転数や負荷に応じて、ＥＧＲ制御や吸気絞り制御を併用しながら燃料噴射してリーン運転を行う。このリーン運転制御手段Ｃ１２は、主として、通常のエンジン運転用として用いられる。

リッチ運転制御手段Ｃ１３は、排気ガスの空燃比をリッチにするためのリッチ運転制御を行うための手段であり、ＥＧＲ制御や吸気絞り制御を併用しながら、燃料噴射で多段噴射やポスト噴射あるいは排気管内直接燃料噴射を行って、排気ガスを低酸素濃度状態にすると共に排気温度を上昇させるリッチ運転を行う。このリッチ運転制御手段Ｃ１３は、排気昇温用、再生制御用、硫黄パージ用として用いられる。

通常運転手段Ｃ１４は、通常のエンジン運転を行うための手段であり、車の運転のための要求に基づいて、リーン運転制御手段Ｃ１２により通常のエンジン運転としてのリーン運転を行う。なお、通常運転のリーン運転では、バイパス通路は開かれ、排気ガスは酸化触媒を通過しないように構成され、圧力損失を少なくする。

再生開始判定手段Ｃ１５は、ＮＯｘ浄化能力を回復させるための再生制御を開始するか否かを判定する手段であり、例えば、排気ガス成分検出手段Ｃ１１で検出したＮＯｘ濃度からＮＯｘ浄化率を算出し、このＮＯｘ浄化率が所定の判定値より低くなった場合にＮＯｘ浄化触媒の再生を開始する。

再生制御手段Ｃ１６は、リッチ運転制御手段Ｃ１３により、排気ガスの状態を所定のリッチ空燃比状態及び所定の温度範囲（触媒にもよるが、概ね２００℃〜６００℃）にして、ＮＯｘ浄化能力を回復し、ＮＯｘ浄化触媒の再生を行う。この再生制御では、ＮＯｘ直接還元型触媒４で還元剤が必要であるので、切替弁６を操作してバイパス通路５を開いて、排気ガスが酸化触媒３を通過しないようにして、還元剤となるＨＣ，ＣＯ等の未燃燃料が酸化触媒３で消費されるのを防止する。これにより、ＮＯｘ直接還元型触媒４の還元を効率よく行い、ＮＯｘ浄化能力を回復させＮＯｘ直接還元型触媒４を再生する。

再生終了判定手段Ｃ１７は、再生制御を終了するか否かを判定する手段であり、例えば、再生制御の継続時間が所定の再生終了時間を経過した時に再生終了であると判定する。

また、硫黄パージ開始判定手段Ｃ１８は、硫黄パージ制御を開始するか否かの判定をする手段であり、例えば、燃料消費量と燃料中に含まれる硫黄量（市場実勢値サルファ濃度等）を基にエンジン排出硫黄量を算出し、このエンジン排出硫黄量からＮＯｘ浄化触媒に吸蔵された硫黄吸着量を算出して、これを積算して求めた積算硫黄吸着量が、所定の判定値よりも大きくなったか否かで判定する。

硫黄パージ制御手段Ｃ１９は、リッチ運転制御手段Ｃ１３により、排気ガスの状態を所定のリッチ空燃比状態及び所定の温度範囲にして、ＮＯｘ浄化能力を回復し、ＮＯｘ浄化触媒の再生を行う。この所定の温度範囲は硫黄パージ可能な温度（触媒にもよるが、概ね６００℃〜６５０℃）以上である。

本発明では、この硫黄パージ制御手段Ｃ１９において、硫黄パージ制御を行う際に、排気温度を再生制御時よりも高くする必要があるため、切替弁６を操作してバイパス通路５を閉じて、排気ガスが酸化触媒３を通過するようにする。これにより、リッチ運転制御で排気ガス中に排出されるＨＣ，ＣＯ等の未燃燃料を酸化触媒３で酸化させて、排気温度を触媒にもよるが、概ね６００℃〜６５０℃以上に上昇させて、効率よくＮＯｘ直接還元型触媒４の硫黄パージを行えるようにする。

硫黄パージ終了判定手段Ｃ２０は、硫黄パージ制御を終了するか否かの判定をする手段であり、例えば、硫黄パージ運転時間ｔp が、予め設定された硫黄パージ運転終了時間ｔpendよりも長くなったか否かで判定する。

そして、この排気ガス浄化システム１において、本発明に係わる排気ガス浄化方法は、次のようにして行われる。

通常のエンジン運転は通常運転手段Ｃ１４により、リーン運転制御で行われる。この通常運転のリーン運転では、バイパス通路は開かれ、排気ガスは酸化触媒を通過しないように構成され、圧力損失を少なくする。

そして、通常のエンジン運転中に、再生開始判定手段Ｃ１５により、ＮＯｘ直接還元型触媒４の還元による再生が必要であると判定された時には、再生制御手段Ｃ１６により、排気ガスをバイパス通路５を通過させながらリッチ運転制御を行い、ＮＯｘ直接還元型触媒４に十分な還元剤を供給して還元し、再生する。これにより、酸化触媒３における還元剤の消費を回避できるので、効率よくＮＯｘ直接還元型触媒４を還元してＮＯｘ浄化能力を再生できる。この再生制御の終了は再生終了判定手段Ｃ１７によって判定される。

また、通常のエンジン運転中に、硫黄パージ開始判定手段Ｃ１８により、ＮＯｘ直接還元型触媒４の硫黄パージが必要であると判定された時には、硫黄パージ制御手段Ｃ１９により、排気ガスを酸化触媒３を通過させながら、リッチ運転制御を行い、酸化触媒３で排気ガス中の還元剤を酸化して排気温度を上昇し、触媒温度を高温にしながら、排気ガスの雰囲気を低酸素濃度状態にして硫黄パージを行う。これにより、酸化触媒における未燃燃料の酸化により効率よく排気温度を上昇させることができ、ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージを効率よく行うことができる。この硫黄パージ制御の終了は硫黄パージ終了判断手段Ｃ２０によって判定される。

次に、この排気ガス浄化システム１における硫黄パージ制御について図３に例示するような制御フローを参照しながらもう少し詳しく説明する。この図３の制御フローは、ＮＯｘ直接還元型触媒４の硫黄パージ（サルファパージ：脱硫）用の制御フローであり、ＮＯｘ吸蔵能力の再生に関する制御も扱う上級の制御フローで、硫黄パージ制御が必要であると判断された時に呼ばれて、硫黄パージ制御を行うものとして示されている。なお、本発明は、主に硫黄パージ制御に関するものであるため、再生制御や硫黄パージ制御の開始判断等の詳細な説明は省略する。

この制御フローがスタートすると、ステップＳ１１で、排気ガスが酸化触媒４を通過するように、切替６を操作してバイパス通路５を閉じる。次のステップＳ１２で、触媒温度Ｔc が設定温度Ｔset 以上であるか否かを判定する。

このステップＳ１２の判定で、触媒温度Ｔc が設定温度Ｔset 以上でない場合には、ステップＳ１３で排気昇温制御を行う。この排気昇温制御は、リッチ運転制御等により所定の時間（触媒温度Ｔc のチェックインターバルに関係する時間）の間行う。そして、ステップＳ１２に戻る。

このステップＳ１２の判定で、触媒温度Ｔc が設定温度Ｔset 以上である場合には、次のステップＳ１４で、硫黄パージ運転条件の設定と硫黄パージ運転終了時間ｔpendの算出を行う。次のステップＳ１５では、タイマーをＯＮして硫黄パージ運転時間ｔp の計測を開始し、次のステップＳ１６では、低酸素濃度及び高温の脱硫用のリッチ状態を保つように、触媒入口排気温度Ｔinや空気過剰率λ等をモニターしながら、燃料噴射量、燃料噴射タイミングをフィードバック制御して、硫黄パージ用のリッチ運転制御を行う。なお、この硫黄パージ用のリッチ運転制御においてもＥＧＲ制御や吸気絞り制御が併用される。

ステップＳ１７では、硫黄パージ制御が終了か否かを、運転タイマーによって計測される硫黄パージ運転時間ｔp がステップＳ１４で算出された硫黄パージ運転終了時間ｔpendより大きくなったか否かで判定し、小さい間は、ステップＳ１６に戻り、硫黄パージ用のリッチ運転制御を行う。そして、硫黄パージ運転時間ｔp が硫黄パージ運転終了時間ｔpendより大きくなるまで、ステップＳ１６の脱硫用のリッチ運転制御を行う。

そして、ステップＳ１７で、硫黄パージ運転時間ｔp が硫黄パージ運転終了時間ｔpeより大きくなって硫黄パージ制御が終了したと判定された時に、ステップＳ１８に行き、硫黄パージ制御の終了作業を行う。この硫黄パージ制御の終了作業では、脱硫用のリッチ運転制御を終了して通常運転制御のリーン運転制御に戻すと共に、タイマーをＯＦＦして硫黄パージ運転時間ｔp の計測を終了したり、硫黄パージ開始判断用数値をリセットしたりする。

そして、次のステップＳ１９で、排気ガスが酸化触媒４を通過しないように、切替弁６を操作してバイパス通路５を開く。このステップＳ１９を終えるとリターンする。

この図３の制御フローに従う制御によれば、硫黄パージ運転制御に移行する時に、バイパス通路５を閉じて酸化触媒３を通過させるので、酸化触媒３における未燃燃料の酸化により効率よく排気温度を上昇させることができ、ＮＯｘ直接還元型触媒４の硫黄パージを効果的に行うことができる。

上記の排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム１によれば、ＮＯｘ直接還元型触媒４に吸着した硫黄分を除去する硫黄パージ運転時のリッチ運転制御では排気ガスを酸化触媒３を通過させるので、酸化触媒３におけるＨＣ，ＣＯ等の酸化により効率よく排気温度を上昇させることができ、ＮＯｘ直接還元型触媒４の硫黄パージを効率よく行うことができる。

また、硫黄パージ以外のＮＯｘ浄化能力の回復のための再生運転時のリッチ運転制御では、排気ガスをバイパス通路５を通過させて酸化触媒３を迂回させるので、酸化触媒３におけるＨＣ，ＣＯ等の還元剤の消費を回避して還元剤をＮＯｘ直接還元型触媒４に供給して再生を効率よく行うことができる。

本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムの制御手段の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態の硫黄パージ用の制御フローの一例を示す図である。

符号の説明

Ｅ エンジン
１ 排気ガス浄化システム
２ 排気通路
３ 酸化触媒
４ ＮＯｘ浄化触媒装置
５ バイパス通路
６ 切替弁（通路切替手段）
７ 制御装置（ＥＣＵ）
１１ 第１排気濃度センサ
１２ 第２排気濃度センサ
１３ 触媒入口温度センサ
１４ 触媒出口温度センサ
１５ 触媒用温度センサ

Claims (2)

1. 内燃機関の排気通路に上流側から順に、酸化触媒と、リーン時にＮＯｘを直接分解しリッチ時に再生されるＮＯｘ直接還元型触媒とを配置すると共に、前記酸化触媒を迂回するバイパス通路と、排気ガスの前記酸化触媒の通過と前記バイパス通路の通過とを切り替える通路切替手段を備えた排気ガス浄化システムにおいて、
   前記ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージの場合には、排気ガスを前記酸化触媒を通過させ、前記硫黄パージ以外のリッチ運転の場合には、排気ガスを前記バイパス通路を通過させることを特徴とする排気ガス浄化方法。
2. 内燃機関の排気通路に上流側から順に、酸化触媒と、リーン時にＮＯｘを直接分解しリッチ時に再生されるＮＯｘ直接還元型触媒とを配置すると共に、前記酸化触媒を迂回するバイパス通路と、排気ガスの前記酸化触媒の通過と前記バイパス通路の通過とを切り替える通路切替手段を備えた排気ガス浄化システムにおいて、
   前記ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージに際しての硫黄パージ制御時に、排気ガスを前記酸化触媒を通過させ、前記硫黄パージ制御以外のリッチ制御時には、排気ガスを前記バイパス通路に流通させる制御手段を備えたことを特徴とする排気ガス浄化システム。
   

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