JP2996004B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JP2996004B2 JP2996004B2 JP4092347A JP9234792A JP2996004B2 JP 2996004 B2 JP2996004 B2 JP 2996004B2 JP 4092347 A JP4092347 A JP 4092347A JP 9234792 A JP9234792 A JP 9234792A JP 2996004 B2 JP2996004 B2 JP 2996004B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、排気系に、空燃比リー
ンの燃焼の排気中でNOx(窒素酸化物)を還元でき
る、いわゆるリーンNOx触媒を具備した、内燃機関の
排気浄化装置に関する。
ンの燃焼の排気中でNOx(窒素酸化物)を還元でき
る、いわゆるリーンNOx触媒を具備した、内燃機関の
排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平1−130735号公報は、遷移
金属をイオン交換して担持したまたは貴金属を担持した
ゼオライトからなり、空燃比リーンの排気中で、HC
(炭化水素)の存在下で、NOxを浄化する触媒(以
下、リーンNOx触媒という)を開示している。
金属をイオン交換して担持したまたは貴金属を担持した
ゼオライトからなり、空燃比リーンの排気中で、HC
(炭化水素)の存在下で、NOxを浄化する触媒(以
下、リーンNOx触媒という)を開示している。
【0003】リーンNOx触媒は、温度が定常または下
降状態にあるときよりも上昇状態にあるときの方が高い
NOx浄化率を示すことが判明したので、本出願人は、
特願平2−317664号(公開前)において、内燃機
関の排気系に同種のリーンNOx触媒を並列に配置し、
全ての運転条件に対して一率に、一定時間間隔で、排気
流れを交互に切替えて触媒の昇温過程を強制的に繰返し
作り出し、NOx浄化率を向上せしめる発明を提案し
た。
降状態にあるときよりも上昇状態にあるときの方が高い
NOx浄化率を示すことが判明したので、本出願人は、
特願平2−317664号(公開前)において、内燃機
関の排気系に同種のリーンNOx触媒を並列に配置し、
全ての運転条件に対して一率に、一定時間間隔で、排気
流れを交互に切替えて触媒の昇温過程を強制的に繰返し
作り出し、NOx浄化率を向上せしめる発明を提案し
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、先願のよう
に、同種のリーンNOx触媒間に一定時間間隔で排気流
れを切替えるものにおいては、排気温の変化への対応が
難しく、高NOx浄化率を示す温度域から外れた温度域
になってしまうと、昇温過程を利用しても十分なNOx
浄化率が得られないという問題がある。
に、同種のリーンNOx触媒間に一定時間間隔で排気流
れを切替えるものにおいては、排気温の変化への対応が
難しく、高NOx浄化率を示す温度域から外れた温度域
になってしまうと、昇温過程を利用しても十分なNOx
浄化率が得られないという問題がある。
【0005】また、先願は全ての運転条件に対して一率
に排気流れの切替えを行うので、加速時のように、エン
ジン排ガス中のNOx量が増え急激に温度が上ってHC
の部分酸化と活性種の生成が抑制されることにより、特
にNOx対策が必要とされる時に対して、最適なNOx
対策になっているとは云い難い。
に排気流れの切替えを行うので、加速時のように、エン
ジン排ガス中のNOx量が増え急激に温度が上ってHC
の部分酸化と活性種の生成が抑制されることにより、特
にNOx対策が必要とされる時に対して、最適なNOx
対策になっているとは云い難い。
【0006】本発明の目的は、加速時等のように特にN
Ox対策が必要とされる運転条件においても、高いNO
x浄化率を示すことのできる、内燃機関の排気浄化装置
を提供することにある。
Ox対策が必要とされる運転条件においても、高いNO
x浄化率を示すことのできる、内燃機関の排気浄化装置
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、次の内燃機関の排気浄化装置によって達成され
る。すなわち、希薄燃焼可能な内燃機関およびその排気
通路と、前記排気通路に互いに並列に設けられた、少な
くとも1個の第1のリーンNOx触媒および少なくとも
1個の第2のリーンNOx触媒と、前記第2のリーンN
Ox触媒に対して設けられた、前記第2のリーンNOx
触媒の温度を所定温度に維持する温度維持手段と、前記
第2のリーンNOx触媒の上流に設けられた、第2のリ
ーンNOx触媒への排気流量を変える弁手段と、前記内
燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記
運転状態検出手段が、現在の内燃機関運転状態が加速時
にあると判定したときに、前記第2のリーンNOx触媒
に流れる排気を増量し、現在の内燃機関運転状態が非加
速時にあると判定したときに、前記第2のリーンNOx
触媒に流れる排気を減量するか減量状態を維持するよう
に、前記弁手段を制御する弁手段制御手段と、を備えた
内燃機関の排気浄化装置。
れば、次の内燃機関の排気浄化装置によって達成され
る。すなわち、希薄燃焼可能な内燃機関およびその排気
通路と、前記排気通路に互いに並列に設けられた、少な
くとも1個の第1のリーンNOx触媒および少なくとも
1個の第2のリーンNOx触媒と、前記第2のリーンN
Ox触媒に対して設けられた、前記第2のリーンNOx
触媒の温度を所定温度に維持する温度維持手段と、前記
第2のリーンNOx触媒の上流に設けられた、第2のリ
ーンNOx触媒への排気流量を変える弁手段と、前記内
燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記
運転状態検出手段が、現在の内燃機関運転状態が加速時
にあると判定したときに、前記第2のリーンNOx触媒
に流れる排気を増量し、現在の内燃機関運転状態が非加
速時にあると判定したときに、前記第2のリーンNOx
触媒に流れる排気を減量するか減量状態を維持するよう
に、前記弁手段を制御する弁手段制御手段と、を備えた
内燃機関の排気浄化装置。
【0008】
【作用】上記本発明の内燃機関の排気浄化装置において
は、非加速時には、排気ガスは第1のリーンNOx触媒
に主に流され、第2のリーンNOx触媒は休止かまたは
休止に近い状態とされるとともに保温されている。加速
時になると、第1のリーンNOx触媒と第2のリーンN
Ox触媒の両方に排気ガスが流され、第2のリーンNO
x触媒も働かされる。第2のリーンNOx触媒は休止中
にも高NOx浄化率を示す温度域の下限温度近傍に維持
されており、運転状態が加速時に変ったときにすぐに高
NOx浄化率を示す温度域に入ることができるので確実
にNOxを浄化でき、かつ昇温時のNOx浄化率の向上
効果と、2つの触媒に排気を流すことにより得られる低
空間速度によるNOx浄化率の増大効果も働いて、さら
に高いNOx浄化率が得られる。
は、非加速時には、排気ガスは第1のリーンNOx触媒
に主に流され、第2のリーンNOx触媒は休止かまたは
休止に近い状態とされるとともに保温されている。加速
時になると、第1のリーンNOx触媒と第2のリーンN
Ox触媒の両方に排気ガスが流され、第2のリーンNO
x触媒も働かされる。第2のリーンNOx触媒は休止中
にも高NOx浄化率を示す温度域の下限温度近傍に維持
されており、運転状態が加速時に変ったときにすぐに高
NOx浄化率を示す温度域に入ることができるので確実
にNOxを浄化でき、かつ昇温時のNOx浄化率の向上
効果と、2つの触媒に排気を流すことにより得られる低
空間速度によるNOx浄化率の増大効果も働いて、さら
に高いNOx浄化率が得られる。
【0009】
【実施例】以下に、本発明に係る内燃機関の排気浄化装
置の4つの実施例を図面を参照して説明する。図1−図
4は各実施例共通の構成を示しており、図5−図8は各
実施例に特有の構成を示している。はじめに共通構成を
説明する。図1に示すように、希薄燃焼可能な内燃機関
(ディーゼルエンジンを含む)2の排気通路4には複数
の通路4a、4bが互いに並列配置された部分が設けら
れ、各々の通路4a、4bにリーンNOx触媒6a、6
bが設けられる。これらの複数のリーンNOx触媒6
a、6bを、順に第1、第2、…のリーンNOx触媒と
呼ぶこととする。
置の4つの実施例を図面を参照して説明する。図1−図
4は各実施例共通の構成を示しており、図5−図8は各
実施例に特有の構成を示している。はじめに共通構成を
説明する。図1に示すように、希薄燃焼可能な内燃機関
(ディーゼルエンジンを含む)2の排気通路4には複数
の通路4a、4bが互いに並列配置された部分が設けら
れ、各々の通路4a、4bにリーンNOx触媒6a、6
bが設けられる。これらの複数のリーンNOx触媒6
a、6bを、順に第1、第2、…のリーンNOx触媒と
呼ぶこととする。
【0010】リーンNOx触媒とは、空燃比リーンの排
気中でNOxを浄化することのできる触媒のことであ
り、従来知られているものに、Cu(銅)等の遷移金属
をイオン交換してゼオライトに担持したものでHC(炭
化水素)の存在下でNOxを還元する遷移金属/ゼオラ
イト触媒や、Pt(白金)をアルミナに担持したPt/
アルミナ触媒が知られている。
気中でNOxを浄化することのできる触媒のことであ
り、従来知られているものに、Cu(銅)等の遷移金属
をイオン交換してゼオライトに担持したものでHC(炭
化水素)の存在下でNOxを還元する遷移金属/ゼオラ
イト触媒や、Pt(白金)をアルミナに担持したPt/
アルミナ触媒が知られている。
【0011】リーンNOx触媒は高いNOx浄化率を示
す温度域(温度ウインドウ)を有しており、この温度ウ
インドウから外れるとNOx浄化率が低下する。遷移金
属/ゼオライト触媒の場合は約350−550℃の範囲
に温度ウインドウを有しており、Pt/アルミナ触媒は
約250−450℃の範囲に温度ウインドウを有してい
る。また、リーンNOx触媒は、図4に示すように、温
度ウインドウ内においても、とくに昇温時には、定温時
や降温時に比べて高いNOx浄化率を示す。
す温度域(温度ウインドウ)を有しており、この温度ウ
インドウから外れるとNOx浄化率が低下する。遷移金
属/ゼオライト触媒の場合は約350−550℃の範囲
に温度ウインドウを有しており、Pt/アルミナ触媒は
約250−450℃の範囲に温度ウインドウを有してい
る。また、リーンNOx触媒は、図4に示すように、温
度ウインドウ内においても、とくに昇温時には、定温時
や降温時に比べて高いNOx浄化率を示す。
【0012】第2のリーンNOx触媒6bが設置された
通路4bに、第2のリーンNOx触媒6bの上流に、第
2のリーンNOx触媒6bに流れる排気流量を変える弁
手段8が設置されている。弁手段8が開の時は第2のリ
ーンNOx触媒6bにも排気が流れるため、両方のリー
ンNOx触媒6a、6bに排気が流れ、弁手段8が閉ま
たは閉に近い時は第2のリーンNOx触媒6bへの排気
流れが停止または流れても少量とされ、主に第1のリー
ンNOx触媒6aが使われて、第2のリーンNOx触媒
6bは休止かまたは休止に近い状態とされる。弁手段8
は、後述する電子制御装置(ECU)10からの指令に
よって、開閉を制御される。
通路4bに、第2のリーンNOx触媒6bの上流に、第
2のリーンNOx触媒6bに流れる排気流量を変える弁
手段8が設置されている。弁手段8が開の時は第2のリ
ーンNOx触媒6bにも排気が流れるため、両方のリー
ンNOx触媒6a、6bに排気が流れ、弁手段8が閉ま
たは閉に近い時は第2のリーンNOx触媒6bへの排気
流れが停止または流れても少量とされ、主に第1のリー
ンNOx触媒6aが使われて、第2のリーンNOx触媒
6bは休止かまたは休止に近い状態とされる。弁手段8
は、後述する電子制御装置(ECU)10からの指令に
よって、開閉を制御される。
【0013】第2のリーンNOx触媒6bが休止または
休止に近い状態にあるときは、自然放熱によって触媒温
度は下降していき、遂には温度ウインドウから低温側に
外れてしまうので、つぎに弁手段8が開いて第2のリー
ンNOx触媒6b側に排気が流れても、第2のリーンN
Ox触媒6bがもつ熱容量によって、すぐには第2のリ
ーンNOx触媒6bの温度が温度ウインドウ内に戻らな
いので、しばらくは第2のリーンNOx触媒6bのNO
x浄化率が低い状態が続く。
休止に近い状態にあるときは、自然放熱によって触媒温
度は下降していき、遂には温度ウインドウから低温側に
外れてしまうので、つぎに弁手段8が開いて第2のリー
ンNOx触媒6b側に排気が流れても、第2のリーンN
Ox触媒6bがもつ熱容量によって、すぐには第2のリ
ーンNOx触媒6bの温度が温度ウインドウ内に戻らな
いので、しばらくは第2のリーンNOx触媒6bのNO
x浄化率が低い状態が続く。
【0014】このような状態の発生を防止するために、
第2のリーンNOx触媒6bが休止かまたは休止に近い
状態にある時でも、第2のリーンNOx触媒6bを、第
2のリーンNOx触媒が高いNOx浄化率を示す温度ウ
インドウの下限値近傍に維持し、弁手段8が開となった
ときに第2のリーンNOx触媒床温をすぐにその温度ウ
インドウ内に入れるめの、温度維持手段12が、第2の
リーンNOx触媒6bに対して設けられている。このよ
うな温度維持手段12は、断熱材、ヒータ、クーラの少
なくとも1つの要素の組合せから成る。
第2のリーンNOx触媒6bが休止かまたは休止に近い
状態にある時でも、第2のリーンNOx触媒6bを、第
2のリーンNOx触媒が高いNOx浄化率を示す温度ウ
インドウの下限値近傍に維持し、弁手段8が開となった
ときに第2のリーンNOx触媒床温をすぐにその温度ウ
インドウ内に入れるめの、温度維持手段12が、第2の
リーンNOx触媒6bに対して設けられている。このよ
うな温度維持手段12は、断熱材、ヒータ、クーラの少
なくとも1つの要素の組合せから成る。
【0015】内燃機関2の運転状態を検出するための運
転状態検出手段が設けられている。運転状態検出手段
は、たとえば、機関回転速度NEを検出するためのディ
ストリビュータに内蔵されたクランク角センサ14や、
機関負荷を検出するためのスロットル弁下流に設けられ
た吸気管負圧センタ16等を含む。これらのセンサ1
4、16の出力はECU10に入力される。
転状態検出手段が設けられている。運転状態検出手段
は、たとえば、機関回転速度NEを検出するためのディ
ストリビュータに内蔵されたクランク角センサ14や、
機関負荷を検出するためのスロットル弁下流に設けられ
た吸気管負圧センタ16等を含む。これらのセンサ1
4、16の出力はECU10に入力される。
【0016】ECU10はマイクロコンピュータから成
り、インプットインタフェース、アウトプットインタフ
ェース、読み出し専用記憶要素であるリードオンリメモ
リ(ROM)、一時記憶用のランダムアクセスメモリ
(RAM)、演算を実行するセントラプロセッサユニッ
ト(CPU)を有する。入力がアナログ信号の場合は、
アナログ/ディジタル変換器でディジタル信号に変換し
てインプットインタフェースに入力される。CPUでの
演算結果の指令は、アウトプットインタフェースを介し
て弁手段8のアクチュエータに送られ、弁手段8の開閉
を制御する。
り、インプットインタフェース、アウトプットインタフ
ェース、読み出し専用記憶要素であるリードオンリメモ
リ(ROM)、一時記憶用のランダムアクセスメモリ
(RAM)、演算を実行するセントラプロセッサユニッ
ト(CPU)を有する。入力がアナログ信号の場合は、
アナログ/ディジタル変換器でディジタル信号に変換し
てインプットインタフェースに入力される。CPUでの
演算結果の指令は、アウトプットインタフェースを介し
て弁手段8のアクチュエータに送られ、弁手段8の開閉
を制御する。
【0017】ROMは、図2に示すような、弁手段8の
開閉を制御する弁手段制御手段の制御ルーチンを格納し
ており、該ルーチンはCPUに読出されて演算が実行さ
れる。図2の制御ルーチンは、一定時間毎に、たとえば
1秒毎に割込まれる。
開閉を制御する弁手段制御手段の制御ルーチンを格納し
ており、該ルーチンはCPUに読出されて演算が実行さ
れる。図2の制御ルーチンは、一定時間毎に、たとえば
1秒毎に割込まれる。
【0018】まず、ステップ102で、機関運転状態、
たとえば機関回転速度NE、機関負荷PMを読込み、演
算する。続いて、ステップ104で、機関回転速度NE
の変化率(時間微分)dNE/dtおよび機関負荷PM
の変化率dPM/dtを演算する。
たとえば機関回転速度NE、機関負荷PMを読込み、演
算する。続いて、ステップ104で、機関回転速度NE
の変化率(時間微分)dNE/dtおよび機関負荷PM
の変化率dPM/dtを演算する。
【0019】続いて、ステップ106で、現在の運転状
態が加速時か否かを判定する。たとえば、機関回転速度
の変化率が一定値を超えるとともに機関負荷の変化率が
一定値を超えると、加速時にあると判定する。それ以外
は非加速時であると判定する。
態が加速時か否かを判定する。たとえば、機関回転速度
の変化率が一定値を超えるとともに機関負荷の変化率が
一定値を超えると、加速時にあると判定する。それ以外
は非加速時であると判定する。
【0020】加速時には、内燃機関からの排出ガス中の
NOxの量は増加し、排気温度も急激に上昇する。した
がって、加速時にあると判定された時は、第1のリーン
NOx触媒6aと第2のリーンNOx触媒6bの両方で
効果的にNOxを浄化するようにし、非加速時には第1
のリーンNOx触媒6aのみでNOxを浄化し、第2の
リーンNOx触媒6bは休止か休止に近い状態にしてお
きたい。
NOxの量は増加し、排気温度も急激に上昇する。した
がって、加速時にあると判定された時は、第1のリーン
NOx触媒6aと第2のリーンNOx触媒6bの両方で
効果的にNOxを浄化するようにし、非加速時には第1
のリーンNOx触媒6aのみでNOxを浄化し、第2の
リーンNOx触媒6bは休止か休止に近い状態にしてお
きたい。
【0021】このような制御をするために、ステップ1
06で現在の機関運転状態が加速時にあると判定された
ときは、ステップ110に進んで、弁手段8を開にして
第2のリーンNOx触媒6bに流れる排気を増量する。
また、ステップ106で現在の機関運転状態が非加速時
にあると判定されたときは、ステップ108に進み、弁
手段8を閉または閉に近い状態にするかまたはその状態
に維持して、第2のリーンNOx触媒6bに流れる排気
を減量する(0を含む)かその減量状態を維持する。ス
テップ108、110からはリターンステップに進ん
で、その割込みサイクルの演算を終了する。図3は、図
2のルーチンの制御による第2のリーンNOx触媒6b
の触媒床温変化をタイムチャートで示している。
06で現在の機関運転状態が加速時にあると判定された
ときは、ステップ110に進んで、弁手段8を開にして
第2のリーンNOx触媒6bに流れる排気を増量する。
また、ステップ106で現在の機関運転状態が非加速時
にあると判定されたときは、ステップ108に進み、弁
手段8を閉または閉に近い状態にするかまたはその状態
に維持して、第2のリーンNOx触媒6bに流れる排気
を減量する(0を含む)かその減量状態を維持する。ス
テップ108、110からはリターンステップに進ん
で、その割込みサイクルの演算を終了する。図3は、図
2のルーチンの制御による第2のリーンNOx触媒6b
の触媒床温変化をタイムチャートで示している。
【0022】つぎに、各実施例に共通な作用を説明す
る。非加速時には、主に第1のリーンNOx触媒6aに
排気が流され、主に第1のリーンNOx触媒6aでNO
xは浄化される。この時は、第2のリーンNOx触媒6
bは休止か休止に近い状態にあり、温度維持手段12に
よって温度ウインドウの下限近傍の温度に維持されてい
る(図3のAの部分)。
る。非加速時には、主に第1のリーンNOx触媒6aに
排気が流され、主に第1のリーンNOx触媒6aでNO
xは浄化される。この時は、第2のリーンNOx触媒6
bは休止か休止に近い状態にあり、温度維持手段12に
よって温度ウインドウの下限近傍の温度に維持されてい
る(図3のAの部分)。
【0023】内燃機関運転状態が非加速時から加速時に
変わると、弁手段8が開になって、第2のリーンNOx
触媒6bにも排気が流れ、第1のリーンNOx触媒6a
と第2のリーンNOx触媒6bとの両方でNOxが浄化
される。この時には、第2のリーンNOx触媒6bは昇
温していく(図3のBの部分)ので、図4の昇温過程の
良好なNOx浄化率が得られる。また、第2のリーンN
Ox触媒6bは非加速時に温度ウインドウの下限値近傍
に保温されていたので、昇温時にすぐに温度ウインドウ
に入ることができ、速やかに高いNOx浄化率を示し始
める。さらに、第1、第2のリーンNOx触媒6a、6
bの両方に排気が流れるので、両触媒6a、6bでの排
気流れの空間速度も小となり、高いNOx浄化率を示す
ことができる。
変わると、弁手段8が開になって、第2のリーンNOx
触媒6bにも排気が流れ、第1のリーンNOx触媒6a
と第2のリーンNOx触媒6bとの両方でNOxが浄化
される。この時には、第2のリーンNOx触媒6bは昇
温していく(図3のBの部分)ので、図4の昇温過程の
良好なNOx浄化率が得られる。また、第2のリーンN
Ox触媒6bは非加速時に温度ウインドウの下限値近傍
に保温されていたので、昇温時にすぐに温度ウインドウ
に入ることができ、速やかに高いNOx浄化率を示し始
める。さらに、第1、第2のリーンNOx触媒6a、6
bの両方に排気が流れるので、両触媒6a、6bでの排
気流れの空間速度も小となり、高いNOx浄化率を示す
ことができる。
【0024】つぎに、各実施例に特有な構成、作用を説
明する。図5は第1実施例の部分系統を示している。第
1実施例では、第1のリーンNOx触媒6aは遷移金属
/ゼオライト触媒から成り、第2のリーンNOx触媒6
bはPt/アルミナ触媒から成る。第2のリーンNOx
触媒6bは、非加速時には、温度維持手段12によっ
て、約250℃に維持される。
明する。図5は第1実施例の部分系統を示している。第
1実施例では、第1のリーンNOx触媒6aは遷移金属
/ゼオライト触媒から成り、第2のリーンNOx触媒6
bはPt/アルミナ触媒から成る。第2のリーンNOx
触媒6bは、非加速時には、温度維持手段12によっ
て、約250℃に維持される。
【0025】加速時には、排気温が上昇して排気ガス中
のHCが直接酸化してHCが不足気味になるが、Pt/
アルミナ触媒は、HCが少なくてもNOxを浄化できる
ので高いNOx浄化率を示す。また、加速時には、遷移
金属/ゼオライト触媒での空間速度が小になり、ゼオラ
イト系触媒は、空間速度が小になる程NOx浄化率が上
るので、良好なNOx浄化能力を示す。
のHCが直接酸化してHCが不足気味になるが、Pt/
アルミナ触媒は、HCが少なくてもNOxを浄化できる
ので高いNOx浄化率を示す。また、加速時には、遷移
金属/ゼオライト触媒での空間速度が小になり、ゼオラ
イト系触媒は、空間速度が小になる程NOx浄化率が上
るので、良好なNOx浄化能力を示す。
【0026】図6は第2実施例の部分系統を示してい
る。第2実施例では、第1のリーンNOx触媒6aはP
t/アルミナ触媒から成り、第2のリーンNOx触媒6
bは遷移金属/ゼオライト触媒から成る。第2のリーン
NOx触媒6bは、非加速時には、温度維持手段12に
よって約350℃に維持される。
る。第2実施例では、第1のリーンNOx触媒6aはP
t/アルミナ触媒から成り、第2のリーンNOx触媒6
bは遷移金属/ゼオライト触媒から成る。第2のリーン
NOx触媒6bは、非加速時には、温度維持手段12に
よって約350℃に維持される。
【0027】加速時には、両方の触媒6a、6bに流れ
るので、Pt/アルミナ触媒に流れる排気流量は減少し
Pt/アルミナ触媒床温の上昇が抑えられるので、Pt
/アルミナ触媒は良好なNOx浄化率を示す。また、遷
移金属/ゼオライト触媒は非加速時には比較的低温に保
たれて、少量排気をリークしておくことによりHCを吸
着しているので、加速時に変ったときに吸着しておいた
HCを使うことができ、高いNOx浄化率を示す。
るので、Pt/アルミナ触媒に流れる排気流量は減少し
Pt/アルミナ触媒床温の上昇が抑えられるので、Pt
/アルミナ触媒は良好なNOx浄化率を示す。また、遷
移金属/ゼオライト触媒は非加速時には比較的低温に保
たれて、少量排気をリークしておくことによりHCを吸
着しているので、加速時に変ったときに吸着しておいた
HCを使うことができ、高いNOx浄化率を示す。
【0028】図7は第3実施例の部分系統を示してい
る。第3実施例では、第1のリーンNOx触媒6aも第
2のリーンNOx触媒6bも遷移金属/ゼオライト触媒
から成る。第2のリーンNOx触媒6bは、非加速時に
は、温度維持手段12によって約350℃に維持され
る。
る。第3実施例では、第1のリーンNOx触媒6aも第
2のリーンNOx触媒6bも遷移金属/ゼオライト触媒
から成る。第2のリーンNOx触媒6bは、非加速時に
は、温度維持手段12によって約350℃に維持され
る。
【0029】加速時には、両方の触媒6a、6bに流れ
るので、機関出口で排気温が高くなろうとしても第1の
リーンNOx触媒6aの触媒床温上昇は抑えられ、第1
のリーンNOx触媒6aはその温度ウインドウに維持さ
れて高いNOx浄化率を示す。また、第2のリーンNO
x触媒6bの方に、非加速時少量の排気をリークさせて
HCを吸着させておくことにより、加速時に変ったとき
に、第2のリーンNOx触媒6bに高いNOx浄化率を
示させることができる。
るので、機関出口で排気温が高くなろうとしても第1の
リーンNOx触媒6aの触媒床温上昇は抑えられ、第1
のリーンNOx触媒6aはその温度ウインドウに維持さ
れて高いNOx浄化率を示す。また、第2のリーンNO
x触媒6bの方に、非加速時少量の排気をリークさせて
HCを吸着させておくことにより、加速時に変ったとき
に、第2のリーンNOx触媒6bに高いNOx浄化率を
示させることができる。
【0030】図8は第4実施例の部分系統を示してい
る。第4実施例では、第1のリーンNOx触媒6aも第
2のリーンNOx触媒6bもPt/アルミナ触媒から成
る。第2のリーンNOx触媒6bは、非加速時には、温
度維持手段12によって約250℃に維持される。
る。第4実施例では、第1のリーンNOx触媒6aも第
2のリーンNOx触媒6bもPt/アルミナ触媒から成
る。第2のリーンNOx触媒6bは、非加速時には、温
度維持手段12によって約250℃に維持される。
【0031】加速時には、両方の触媒6a、6bに流れ
るので、機関出口で排気温が高くなっても、第1のリー
ンNOx触媒6aの触媒床温上昇は抑えられ、第1のリ
ーンNOx触媒6aはその温度ウインドウに維持されて
高いNOx浄化率を示す。また、加速時に機関出口で排
気温が高くなりHCが直接酸化してHCが少なくなって
も、Pt/アルミナ触媒は少量のHCでNOx浄化を示
すことがてきるので、第2のリーンNOx触媒も高いN
Ox浄化率を示す。
るので、機関出口で排気温が高くなっても、第1のリー
ンNOx触媒6aの触媒床温上昇は抑えられ、第1のリ
ーンNOx触媒6aはその温度ウインドウに維持されて
高いNOx浄化率を示す。また、加速時に機関出口で排
気温が高くなりHCが直接酸化してHCが少なくなって
も、Pt/アルミナ触媒は少量のHCでNOx浄化を示
すことがてきるので、第2のリーンNOx触媒も高いN
Ox浄化率を示す。
【0032】
【発明の効果】内燃機関の排気通路に第1、第2のリー
ンNOx触媒を並列に配置し、第2のリーンNOx触媒
に温度維持手段を設け、第2のリーンNOx触媒の上流
に弁手段を設けるとともに、第2のリーンNOx触媒へ
の排気を弁手段制御手段によって加速時に増量し非加速
時に減量するようにしたので、加速時において、第1、
第2のリーンNOx触媒を使って低空間速度状態の下
に、すぐに浄化率の高い温度域に昇温することに加え、
昇温過程の高浄化率を利用できるので、高いNOx浄化
率が得られる。
ンNOx触媒を並列に配置し、第2のリーンNOx触媒
に温度維持手段を設け、第2のリーンNOx触媒の上流
に弁手段を設けるとともに、第2のリーンNOx触媒へ
の排気を弁手段制御手段によって加速時に増量し非加速
時に減量するようにしたので、加速時において、第1、
第2のリーンNOx触媒を使って低空間速度状態の下
に、すぐに浄化率の高い温度域に昇温することに加え、
昇温過程の高浄化率を利用できるので、高いNOx浄化
率が得られる。
【図1】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の系統図
である。
である。
【図2】図1のECUに記憶された弁手段制御手段の制
御ルーチンのフローチャートである。
御ルーチンのフローチャートである。
【図3】図2の制御ルーチンで制御されたときの第2の
リーンNOx触媒の触媒床温の時間経過に伴う変化を示
すタイムチャートである。
リーンNOx触媒の触媒床温の時間経過に伴う変化を示
すタイムチャートである。
【図4】リーンNOx触媒の昇温過程および定温、降温
過程におけるNOx浄化率の傾向を示す特性図である。
過程におけるNOx浄化率の傾向を示す特性図である。
【図5】本発明の第1実施例に係る部分系統図である。
【図6】本発明の第2実施例に係る部分系統図である。
【図7】本発明の第3実施例に係る部分系統図である。
【図8】本発明の第4実施例に係る部分系統図である。
2 内燃機関 4 排気通路 4a 通路 4b 通路 6a 第1のリーンNOx触媒 6b 第2のリーンNOx触媒 8 弁手段 10 ECU 12 温度維持手段 14 クランク角センサ 16 吸気管負圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 3/24 F01N 3/24 N R
Claims (1)
- 【請求項1】 希薄燃焼可能な内燃機関およびその排気
通路と、 前記排気通路に互いに並列に設けられた、少なくとも1
個の第1のリーンNOx触媒および少なくとも1個の第
2のリーンNOx触媒と、 前記第2のリーンNOx触媒に対して設けられた、前記
第2のリーンNOx触媒の温度を所定温度に維持する温
度維持手段と、 前記第2のリーンNOx触媒の上流に設けられた、第2
のリーンNOx触媒への排気流量を変える弁手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
と、 前記運転状態検出手段が、現在の内燃機関運転状態が加
速時にあると判定したときに、前記第2のリーンNOx
触媒に流れる排気を増量し、現在の内燃機関運転状態が
非加速時にあると判定したときに、前記第2のリーンN
Ox触媒に流れる排気を減量するか減量状態を維持する
ように、前記弁手段を制御する弁手段制御手段と、を備
えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4092347A JP2996004B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4092347A JP2996004B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05263634A JPH05263634A (ja) | 1993-10-12 |
JP2996004B2 true JP2996004B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=14051874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4092347A Expired - Lifetime JP2996004B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2996004B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3680650B2 (ja) * | 1999-01-25 | 2005-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP4092347A patent/JP2996004B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05263634A (ja) | 1993-10-12 |
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