JP2006266144A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 排気管(20)に排気ガス中のSOx分を捕集可能な第1触媒(31)と、第1触媒の後流側の排気管に設けられ粒子状物質の捕集とNOxの浄化をおこなう第2触媒(32)と、第1触媒の上流に設けられ排気ガス中のSOx濃度を検出するSOx濃度センサ(23)と第1触媒と第2触媒の中間の排気管に所定のインターバルで還元剤を供給する還元剤噴射弁(15)が設けられている。バイパス管(21)が第1触媒と第2触媒を迂回して排気管の第1触媒の上流部と第2触媒の下流部を結んでいる。排気ガス制御弁(22)が排気ガスの流路を排気管とバイパス管の間で切り替える。SOx濃度が所定値より大きい場合には排気ガスをバイパス管を通るように排気ガス制御弁を制御する。
【選択図】 図1
Description
このようにNOx触媒よりも上流に、排気ガス中のSOxを主に吸収するSOx吸収剤を配置した排気浄化装置としては、例えば、特許文献1、特許文献2に記載の装置がある。
第1触媒の後流側の排気管に設けられ粒子状物質の捕集とNOxの浄化をおこなう第2触媒であって、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるNOxを吸蔵し、流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比またはリッチになると吸蔵したNOxを放出する第2触媒と、
第1触媒の上流に設けられ排気ガス中のSOx濃度を検出するSOx濃度検出手段と、
第1触媒と第2触媒の中間の排気管に所定のインターバルで還元剤を供給する還元剤供給手段を具備し、 SOx濃度検出手段が所定値よりも高い濃度のSOxを検出した場合には、排気ガスが第1触媒と第2触媒に流入するのを制限することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置が提供される。
SOx濃度検出手段が所定値よりも高い濃度のSOxを検出した場合には、排気ガスがバイパス通路を通るように排気ガス制御弁を制御する、排気ガス浄化装置が提供される。
図1は本発明の排気浄化装置の第1の実施の形態のハード構成を示す図であって、筒内噴射型の圧縮自着火式のディーゼル内燃機関に適用した場合を示している。なお、本発明において用いられる排気浄化装置は火花点火式内燃機関にも搭載可能である。
各燃料噴射弁10がコモンレール11に連結され、コモンレール11内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ12により燃料が供給され、燃料ポンプ12へは燃料タンク13内に設けられた燃料ポンプ14で燃料が送給される。
そして、この第1触媒31は排気ガスの空燃比がリーンのもとで温度を上昇させるとコート層の表面近傍に集中的に存在するSOxがコート層におけるSOx濃度が均一となるようにコート層の奥部に向けて拡散していく。そしてコート層の表面近傍に集中的に存在していたSOxがコート層の奥部に向けて拡散するとコート層の表面近傍のSOx濃度が低下してSOx捕獲機能が回復する。
そして、図6に示すのがこの第2の実施の形態の制御のフローチャートであり、第1の実施の形態のフローチャートのステップS13が、ステップS13aとされこのステップS13aにおいて還元剤の供給を停止するようにされている点が異なるが他のステップは同じである。
第1の実施の形態、および、第2の実施の形態(第1,2変形例を含む)では、第1触媒の機能回復処理をおこなわないようにされているが、この第3の実施の形態は第2触媒32のS被毒が大きくなった場合には第1触媒31のSOx捕獲機能を回復せしめる処理をおこなうようにされている。
2 吸気マニホールド
3 排気マニホールド
4 吸気管
6 排気ターボチャージャ
10 燃料噴射弁
11 コモンレール
12 燃料ポンプ
15 還元剤噴射弁
16 還元剤噴射弁
20 排気管
21 バイパス管
22 排気制御弁
23 SOxセンサ
24 NOxセンサ
31 第1触媒
32 第2触媒
33 第3触媒
50 ECU
Claims (9)
- 排気管に設けられる第1触媒であって、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるSOxを捕獲し、流入する排気ガスの空燃比がリーンのもとで温度が上昇すると捕獲したSOxが次第に内部に拡散して表面側のSOx捕獲機能が回復する性質を有する第1触媒と、
第1触媒の後流側の排気管に設けられ粒子状物質の捕集とNOxの浄化をおこなう第2触媒であって、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるNOxを吸蔵し、流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比またはリッチになると吸蔵したNOxを放出する第2触媒と、
第1触媒の上流に設けられ排気ガス中のSOx濃度を検出するSOx濃度検出手段と、
第1触媒と第2触媒の中間の排気管に所定のインターバルで還元剤を供給する還元剤供給手段を具備し、
SOx濃度検出手段が所定値よりも高い濃度のSOxを検出した場合には、排気ガスが第1触媒と第2触媒に流入するのを制限することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。 - 第1触媒と第2触媒を迂回して排気管の第1触媒の上流部と第2触媒の下流部を接続するバイパス管と、排気ガスの流路を排気管とバイパス管の間で切り替える排気ガス制御弁とを具備し、
SOx濃度検出手段が所定値よりも高い濃度のSOxを検出した場合には、排気ガスがバイパス通路を通るように排気ガス制御弁を制御する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。 - バイパス通路の下流端の取り付け位置よりも下流側の排気管に酸化触媒を配設した、ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
- SOx濃度検出手段が所定値よりも高い濃度のSOxを検出した場合には、還元剤供給手段による還元剤の供給を停止する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
- SOx濃度検出手段が所定値よりも高い濃度のSOxを検出した場合には、還元剤供給手段が還元剤を供給するインターバルを長くする、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
- SOx濃度検出手段が所定値よりも高い濃度のSOxを検出した場合には、還元剤供給手段が還元剤を供給するときの供給量を減少する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
- SOxによる第2触媒の被毒量を検出するSOx被毒検出手段を具備し、該被毒量が所定量を超えた場合には第1触媒のSOx捕獲機能を回復せしめる第1触媒機能回復処理をおこなうことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
- 第1触媒機能回復処理は、空燃比がリーンの状態で、燃焼室への燃料噴射時期を圧縮上死点以降まで遅らせ排気ガスの温度を上昇せしめて成ることを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
- SOx被毒検出手段は、第2触媒の下流にNOx濃度を検出するNOx検出手段を設け、該NOx検出手段の検出したNOx濃度にもとづいて、SOxによる触媒の被毒量を検出することを特徴とする請求項7に記載の排気ガス浄化装置。
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