JP2000018027A - Catalyst device for exhaust emission control - Google Patents
Catalyst device for exhaust emission controlInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、触媒の昇温速度を
制御する温度制御手段を備えた排気ガス浄化用触媒装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst device for purifying exhaust gas, comprising a temperature control means for controlling a rate of temperature rise of a catalyst.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特開平６−１７３６６３号公報には、内
燃機関の排気通路に電気加熱式の触媒を設け、触媒の昇
温速度を制御するようにした排気浄化装置が記載されて
いる。この昇温速度の制御は電気加熱式触媒への供給電
力を必要最小限として、当該触媒の溶損を防止するとと
もに、バッテリの長寿命化を図ろうとするものである。
そのために、内燃機関の始動時に触媒温度を検出し、そ
の温度が低い場合には最大電力で通電を開始し、その後
は内燃機関の運転状態に基づいて基準となる昇温速度を
求め、実際の昇温速度と基準昇温速度との差が所定値以
下になるように供給電力を制御するようになされてい
る。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-173663 discloses an exhaust gas purifying apparatus in which an electric heating type catalyst is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine to control a temperature rising rate of the catalyst. This control of the heating rate minimizes the electric power supplied to the electrically heated catalyst to prevent erosion of the catalyst and extend the life of the battery.
For this purpose, the catalyst temperature is detected at the time of starting the internal combustion engine, and when the temperature is low, energization is started with the maximum power, and thereafter, a reference temperature increase rate is obtained based on the operating state of the internal combustion engine, and the actual heating rate is determined. The power supply is controlled so that the difference between the heating rate and the reference heating rate is equal to or less than a predetermined value.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来、触媒に電気ヒー
タ等の温度制御手段を設けられているのは、該触媒が速
やかに活性温度に達するようにするためであり、そのた
めには触媒の昇温速度を高めることが有効と考えられて
いた。しかし、本発明者が酸素過剰雰囲気で排気ガス中
のＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化する触媒に関し、その昇
温速度とＮＯｘ浄化率との関係を調べると、触媒の昇温
速度の高低がＮＯｘ浄化率に影響を与えることを見出し
た。Conventionally, the catalyst is provided with a temperature control means such as an electric heater in order to quickly reach the activation temperature of the catalyst. Increasing the heating rate was considered effective. However, when the present inventor examined the relationship between the temperature increase rate and the NOx purification rate of a catalyst for purifying NOx (nitrogen oxide) in exhaust gas in an oxygen-excess atmosphere, it was found that the temperature increase rate of the catalyst was NOx. It has been found that it affects the purification rate.
【０００４】すなわち、本発明の課題は、触媒の昇温速
度を制御することによってその触媒のＮＯｘ浄化性能を
さらに有効に発揮させることにある。[0004] That is, an object of the present invention is to control the rate of temperature rise of a catalyst to more effectively exhibit the NOx purification performance of the catalyst.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、ディーゼルエ
ンジンや所謂リーンバーンガソリンエンジンのような理
論空燃比よりも酸素過剰の状態で運転されたエンジンか
ら排出される排気ガスを浄化するために該エンジンの排
気通路に設けられる排気ガス浄化用触媒装置であって、
上記排気ガス中のＮＯｘを還元剤の存在下でＮ2 に還元
する触媒と、上記触媒の温度を、該触媒が最大ＮＯｘ浄
化率を示す温度に達する前の所定温度から２０Ｋ／min.
以上の速度で上昇するように制御する温度制御手段とを
備えていることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to purifying exhaust gas discharged from an engine such as a diesel engine or a so-called lean-burn gasoline engine, which is operated with an excess oxygen over the stoichiometric air-fuel ratio. An exhaust gas purifying catalyst device provided in an exhaust passage of an engine,
A catalyst for reducing NOx in the exhaust gas to N 2 in the presence of a reducing agent, and the temperature of the catalyst is increased by 20 K / min. From a predetermined temperature before the catalyst reaches a temperature at which a maximum NOx purification rate is exhibited.
Temperature control means for controlling so as to increase at the above speed.
【０００６】後述する実施例の説明で明らかになるが、
触媒温度が上昇していく過程における昇温速度の高低は
ＮＯｘ浄化率の高低に関係し、２０Ｋ／min.以上の速度
で上昇することがＮＯｘ浄化率の向上に有効である。な
お、上記エンジンにおいては未燃焼の燃料その他のＨＣ
（炭化水素化合物）が還元剤となる。As will be apparent from the description of the embodiment described later,
The level of the temperature increase rate in the process of increasing the catalyst temperature is related to the level of the NOx purification rate, and increasing at a rate of 20 K / min. Or more is effective for improving the NOx purification rate. In the above engine, unburned fuel and other HC
(Hydrocarbon compound) serves as a reducing agent.
【０００７】上記昇温速度の上限は６０Ｋ／min.とする
ことが好適である。すなわち、この昇温速度が高くなり
すぎると、かえってＮＯｘ浄化率が低くなる傾向がある
ものである。Preferably, the upper limit of the heating rate is 60 K / min. That is, if the heating rate is too high, the NOx purification rate tends to be rather low.
【０００８】また、上記昇温速度の下限としてさらに良
いのは３０Ｋ／min.である。すなわち、実験によれば、
昇温速度４０Ｋ／min.付近でＮＯｘ浄化率のピークが現
れ、該昇温速度が３０〜６０Ｋ／min.のときに高いＮＯ
ｘ浄化率が得られる。A better lower limit of the heating rate is 30 K / min. That is, according to the experiment,
A peak of the NOx purification rate appears near the temperature increase rate of 40 K / min., And when the temperature increase rate is 30 to 60 K / min.
x purification rate is obtained.
【０００９】上記所定温度（上記昇温速度による昇温開
始温度）としては、上記触媒が活性を発現し始める前の
温度とすることができる。すなわち、当該触媒が活性を
呈するようになるときには触媒温度が必ず上記昇温速度
で上昇するようにしてＮＯｘ浄化率の向上を図ることが
できるからである。[0009] The predetermined temperature (the temperature at which the catalyst starts to be heated at the heating rate) may be a temperature before the catalyst starts to exhibit its activity. That is, when the catalyst becomes active, the NOx purification rate can be improved by always raising the catalyst temperature at the above-mentioned heating rate.
【００１０】また、上記昇温速度については、これを触
媒が最大ＮＯｘ浄化率を示すピーク温度を越えるまで維
持することが好適である。すなわち、触媒が最大ＮＯｘ
浄化率を示す温度に達する前に上記温度制御手段による
温度制御を止め、後は排気ガス温度の上昇及び触媒反応
熱を利用して当該触媒が上記ピーク温度になるようにす
ることもできる。しかし、触媒温度の上昇速度の制御が
ＮＯｘ浄化率に最も有効に働くのは上記ピーク温度であ
ると考えられ、従って、このピーク温度を越えるまで上
記昇温速度を維持するものである。この昇温速度は、触
媒温度がピーク温度を越えて例えば最大ＮＯｘ浄化率の
５０％程度のＮＯｘ浄化率に下がるまで続けることがで
きる。Further, it is preferable that the above-mentioned heating rate is maintained until the catalyst exceeds a peak temperature at which a maximum NOx purification rate is obtained. That is, when the catalyst has the maximum NOx
Before reaching the temperature indicating the purification rate, the temperature control by the temperature control means may be stopped, and thereafter, the catalyst may be brought to the peak temperature by using the rise in exhaust gas temperature and the heat of catalytic reaction. However, it is considered that the control of the rate of increase of the catalyst temperature most effectively affects the NOx purification rate at the peak temperature. Therefore, the rate of temperature increase is maintained until the peak temperature is exceeded. This heating rate can be continued until the catalyst temperature exceeds the peak temperature and falls to, for example, a NOx purification rate of about 50% of the maximum NOx purification rate.
【００１１】一方、上記触媒が上記所定温度（上記昇温
速度による昇温開始温度）に達するまでは該昇温速度よ
りも高い昇温速度で当該触媒温度を上昇させることが好
適である。これにより、触媒温度を速やかに活性温度に
まで上昇させることができ、未浄化排気ガスの排出を抑
えることができるからである。On the other hand, it is preferable that the temperature of the catalyst is increased at a temperature increasing rate higher than the temperature increasing rate until the temperature of the catalyst reaches the predetermined temperature (temperature at which the temperature is increased by the temperature increasing rate). Thereby, the catalyst temperature can be quickly raised to the activation temperature, and the emission of unpurified exhaust gas can be suppressed.
【００１２】しかし、当該触媒が低温時にＨＣを吸着し
高温になってから該ＨＣを放出してＮＯｘを還元するも
のであれば、そのＨＣ放出温度（例えば１２０℃前後）
になるまでは当該温度制御手段による触媒の加熱は行な
わず、該放出温度を越えた時点から触媒温度を上記昇温
速度で上昇させる、若しくは該時点から当該触媒がＮＯ
ｘ浄化活性を示し始める温度までその触媒温度を一気に
上昇させ（すなわち、当該温度制御手段の有する最大加
熱能力で触媒を加熱し）、その後に触媒温度を上記昇温
速度で上昇させるようにしてもよい。これにより、当該
触媒のＨＣ吸着能を未浄化排気ガスの排出防止に有効に
利用することができるからである。However, if the catalyst adsorbs HC at a low temperature and releases HC after a high temperature to reduce NOx, the HC release temperature (for example, around 120 ° C.)
Until the temperature reaches the release temperature, the catalyst temperature is increased at the above-mentioned heating rate from the point in time when the temperature exceeds the release temperature, or the catalyst becomes NO from the point in time.
x The catalyst temperature may be raised at a stretch to a temperature at which the catalyst begins to exhibit purification activity (that is, the catalyst is heated at the maximum heating capacity of the temperature control means), and then the catalyst temperature may be raised at the above-mentioned heating rate. Good. Thereby, the HC adsorption capacity of the catalyst can be effectively used for preventing the emission of unpurified exhaust gas.
【００１３】上記触媒としては、例えば触媒金属をゼオ
ライトに担持させたものを採用することができ、また、
その触媒金属としては、例えば貴金属を採用することが
できる。As the above-mentioned catalyst, for example, a catalyst in which a catalyst metal is supported on zeolite can be used.
As the catalyst metal, for example, a noble metal can be adopted.
【００１４】[0014]
【発明の効果】従って、本発明によれば、酸素過剰雰囲
気で排気ガス中のＮＯｘを浄化する触媒の温度を、該触
媒が最大ＮＯｘ浄化率を示す温度に達する前の所定温度
から２０Ｋ／min.以上の速度で上昇するように制御する
温度制御手段を備えているから、該触媒のＮＯｘ浄化特
性を向上させることができる。Thus, according to the present invention, the temperature of the catalyst for purifying NOx in exhaust gas in an oxygen-excess atmosphere is increased by 20 K / min from a predetermined temperature before the catalyst reaches the maximum NOx purification rate. Since the temperature control means for controlling so as to increase at the above speed is provided, the NOx purification characteristics of the catalyst can be improved.
【００１５】また、上記触媒が上記所定温度に達するま
では上記昇温速度よりも高い昇温速度で当該触媒温度を
上昇させるようにしたものによれば、触媒温度を速やか
に活性温度にまで上昇させながら、上記昇温速度の制御
によるＮＯｘ浄化率の向上を図ることができる。[0015] Further, according to the structure in which the temperature of the catalyst is raised at a higher rate than the above-mentioned rate until the temperature of the catalyst reaches the predetermined temperature, the temperature of the catalyst is quickly raised to the activation temperature. While doing so, it is possible to improve the NOx purification rate by controlling the temperature increasing rate.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１７】図１には自動車の排気ガス浄化用触媒装置
が示されている。すなわち、同図において、１はディー
ゼルエンジン、２は該エンジン１の排気通路３に設けら
れた排気ガス浄化用触媒装置である。この触媒装置２
は、排気ガス中のＮＯｘを酸素過剰の雰囲気（酸素濃度
が例えば１０％以上）でＮ2 に還元浄化することができ
るものであり、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）４と、該電気
加熱式触媒４の温度を制御する温度制御手段５とを備え
てなる。なお、ガソリンエンジンであれば、排気ガス中
のＮＯｘを酸素濃度が例えば４％以上（Ａ／Ｆ＞２２）
において還元浄化することができる触媒を用いることに
なる。FIG. 1 shows a catalytic converter for purifying an exhaust gas of an automobile. That is, in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a diesel engine, and 2 denotes an exhaust gas purifying catalyst device provided in an exhaust passage 3 of the engine 1. This catalyst device 2
Can reduce and purify NOx in exhaust gas to N 2 in an oxygen-excess atmosphere (oxygen concentration is, for example, 10% or more). The electric heating catalyst (EHC) 4 and the electric heating catalyst And a temperature control means 5 for controlling the temperature. In the case of a gasoline engine, the NOx in the exhaust gas has an oxygen concentration of, for example, 4% or more (A / F> 22).
In this case, a catalyst that can be reduced and purified is used.
【００１８】電気加熱式触媒４は、セラミック担体に触
媒を担持させてこれを発熱体と共にコンバータ容器に収
容したものである。発熱体はセラミック担体の周囲に設
けられているものであり、バッテリ６からの通電によっ
て発熱する。触媒としては、例えばゼオライトにＰｔ等
の貴金属を担持させたものが用いられる。The electrically heated catalyst 4 has a catalyst supported on a ceramic carrier and accommodated in a converter container together with a heating element. The heating element is provided around the ceramic carrier, and generates heat when energized from the battery 6. As the catalyst, for example, a catalyst in which a noble metal such as Pt is supported on zeolite is used.
【００１９】温度制御手段５は、上記バッテリ６から発
熱体への通電をコントロールすることによって電気加熱
式触媒４の昇温速度を調節するものである。そのために
この触媒４には触媒入口の温度を検出する温度センサ７
が取付けられ、該センサの出力が当該温度制御手段に与
えられるようになっている。The temperature control means 5 adjusts the rate of temperature rise of the electrically heated catalyst 4 by controlling the power supply from the battery 6 to the heating element. For this purpose, the catalyst 4 has a temperature sensor 7 for detecting the temperature at the catalyst inlet.
Is attached, and the output of the sensor is provided to the temperature control means.
【００２０】上記触媒温度制御の基本的な流れは図２に
示されている。すなわち、エンジン１が始動されて、触
媒温度（触媒入口温度）が第１の所定温度Ｔ1 未満であ
れば、触媒４の温度が最大昇温速度で上昇するように、
許容される最大の電力がバッテリ６から上記発熱体に与
えられる（ステップＳ１〜Ｓ３）。この第１の所定温度
Ｔ1 は、例えば当該触媒が活性を発現し始める（実質的
にＮＯｘの浄化を開始する）数度乃至十数度前の温度、
例えば１５０℃に設定される。The basic flow of the catalyst temperature control is shown in FIG. That is, when the engine 1 is started and the catalyst temperature (catalyst inlet temperature) is lower than the first predetermined temperature T1, the temperature of the catalyst 4 is increased at the maximum temperature increasing rate.
The maximum allowable power is supplied from the battery 6 to the heating element (steps S1 to S3). The first predetermined temperature T1 is, for example, a temperature several degrees to ten and several degrees before the catalyst starts to exhibit activity (substantially starts NOx purification),
For example, it is set to 150 ° C.
【００２１】触媒温度が上記所定温度Ｔ1 に達したとき
には該触媒温度が予め設定された所定の速度で上昇する
ように上記温度センサ７の検出信号に基づいて上記発熱
体に対する通電が制御される（ステップＳ２，Ｓ３）。
触媒温度が第２の所定温度Ｔ2 に達したときに当該通電
による触媒４の昇温が停止される（ステップＳ５，Ｓ
６）。この第２の所定温度Ｔ2 は、例えば当該触媒４が
最大ＮＯｘ浄化率を示す温度に予め設定されるものであ
る。When the catalyst temperature reaches the predetermined temperature T 1, energization of the heating element is controlled based on a detection signal of the temperature sensor 7 so that the catalyst temperature rises at a predetermined speed set in advance ( Steps S2 and S3).
When the catalyst temperature reaches the second predetermined temperature T2, the temperature rise of the catalyst 4 due to the energization is stopped (steps S5 and S5).
6). The second predetermined temperature T2 is set, for example, to a temperature at which the catalyst 4 exhibits a maximum NOx purification rate.
【００２２】＜触媒昇温速度とＮＯｘ浄化率との関係＞ −触媒の調製− ケイバン比３０のＨ型ＺＳＭ５粉末を水中に投入し攪拌
しながら加熱して液温が８０℃に達したところで、ヘキ
サアンミン白金テトラクロリドPt(NH4)6Cl4 水溶液を所
定量投入し、さらに攪拌及び加熱を３時間継続した。こ
れを放冷して濾過し、得られた固形物を純水で洗浄し、
さらに乾燥させて粉末を得た。これを３５０℃で２時間
焼成することによって、ＰｔをＺＳＭ５にイオン交換に
よって担持させてなる触媒粉を得た。<Relationship between catalyst heating rate and NOx purification rate> -Preparation of catalyst- H-type ZSM5 powder having a cubane ratio of 30 was poured into water, heated with stirring, and when the liquid temperature reached 80 ° C, A predetermined amount of an aqueous solution of hexaammineplatinum tetrachloride Pt (NH 4 ) 6 Cl 4 was added, and stirring and heating were continued for 3 hours. This was allowed to cool and filtered, and the obtained solid was washed with pure water,
It was further dried to obtain a powder. This was calcined at 350 ° C. for 2 hours to obtain a catalyst powder comprising Pt supported on ZSM5 by ion exchange.
【００２３】上記触媒粉と水和アルミナ粉末（バイン
ダ）とを５：１の重量比で秤取り、これにイオン交換水
を加え攪拌してスラリーを得た。このスラリー中にセラ
ミック担体（セル数４００／平方インチ、壁厚６ミリイ
ンチの直径２．５cm、長さ５cm、容量２５ccのラウンド
タイプ）を浸し、これを引き上げて乾燥させる、という
作業を繰り返すことによって、この担体の孔壁表面に触
媒層を形成した。担体１Ｌ当たりのＺＳＭ５母材の担持
量は１３０ｇ／Ｌ、Ｐｔ担持量を０．７ｇ／Ｌとした。
乾燥温度は１５０℃である。そして、これに大気雰囲気
において５００℃で２時間の焼成を施した。さらに、こ
の担体の触媒層に上記白金錯体の水溶液を含浸させ、１
５０℃での乾燥、５００℃で２時間の焼成を行なうこと
によって、最終的にはＰｔ担持量が１．７ｇ／Ｌとなる
ようにした。The above-mentioned catalyst powder and hydrated alumina powder (binder) were weighed at a weight ratio of 5: 1, and ion-exchanged water was added thereto and stirred to obtain a slurry. The ceramic carrier (400 cells / square inch, wall thickness 6 mm inch, diameter 2.5 cm, length 5 cm, capacity 25 cc, round type) is immersed in the slurry, and it is pulled up and dried to repeat the operation. A catalyst layer was formed on the surface of the pore wall of the carrier. The supported amount of the ZSM5 base material per 1 L of the carrier was 130 g / L, and the supported amount of Pt was 0.7 g / L.
The drying temperature is 150 ° C. Then, this was fired at 500 ° C. for 2 hours in an air atmosphere. Further, the catalyst layer of the carrier is impregnated with an aqueous solution of the platinum complex,
By drying at 50 ° C. and baking at 500 ° C. for 2 hours, the amount of supported Pt was finally adjusted to 1.7 g / L.
【００２４】−ＮＯｘ浄化率の測定− 下記組成の模擬排気ガスを上記電気加熱式触媒４に空間
速度ＳＶ＝８５０００／ｈで流し、触媒温度を１５０℃
になるまでは一気に上昇させ１５０℃に達した時点から
種々の昇温速度で上昇させてＮＯｘ浄化率を測定した。-Measurement of NOx purification rate- Simulated exhaust gas having the following composition was passed through the electrically heated catalyst 4 at a space velocity SV of 85,000 / h, and the catalyst temperature was set to 150 ° C.
Until the temperature reached 150 ° C., the NOx purification rate was measured by increasing the temperature at various heating rates.
【００２５】 模擬排気ガス組成；ＨＣ（Ｃ3Ｈ6）＝１７０ｐｐｍＣ，ＮＯｘ＝１７０ｐｐｍ， ＣＯ＝２００ｐｐｍ，ＣＯ2＝２％，Ｈ2Ｏ＝１０％， Ｏ2＝１０％Simulated exhaust gas composition: HC (C 3 H 6 ) = 170 ppm C, NOx = 170 ppm, CO = 200 ppm, CO 2 = 2%, H 2 O = 10%, O 2 = 10%
【００２６】−結果− 結果は図３及び図４に示されている。同図から、昇温速
度がＮＯｘ浄化率に大きな影響を与えることがわかる。
昇温速度が３０Ｋ／min.以上の場合は触媒活性のピーク
（最大ＮＯｘ浄化率を示す温度）が２００℃に現れてい
るが、２０Ｋ／min.以下の場合はピークが２２０℃に現
れている。後者は、触媒の温度上昇が緩慢であるためそ
のピークが温度上昇に遅れて現れたものと考えられる。
また、昇温速度が高くなるにつれて触媒温度の変化に対
するＮＯｘ浄化率の上昇度が大きくなっているが、４０
Ｋ／min.以上ではその上昇度は大差がないものになって
いる。昇温速度が大きくなるほどＮＯｘ浄化率の上昇度
が大きくなるということは活性のピークが時間的にみて
早く現れるというとであり、それだけ未浄化ＮＯｘの排
出量が減ることを意味する。-Results- The results are shown in FIGS. 3 and 4. From the figure, it can be seen that the heating rate has a great effect on the NOx purification rate.
When the rate of temperature rise is 30 K / min. Or more, the peak of the catalytic activity (the temperature indicating the maximum NOx purification rate) appears at 200 ° C., but when it is 20 K / min. Or less, the peak appears at 220 ° C. . In the latter case, it is considered that the peak appeared later than the temperature rise because the temperature rise of the catalyst was slow.
Further, as the heating rate increases, the degree of increase in the NOx purification rate with respect to the change in the catalyst temperature increases.
Above K / min., The degree of increase is not so different. That the degree of increase in the NOx purification rate increases as the rate of temperature increase increases means that the peak of activity appears earlier in terms of time, which means that the emission of unpurified NOx decreases accordingly.
【００２７】図５は昇温速度と最大ＮＯｘ浄化率との関
係をみたものであり、触媒（１）はＰｔ担持量を１．７
ｇ／Ｌとした上記触媒の場合であり、触媒（２）は上述
の触媒調製法においてＰｔの含浸担持を行なわずイオン
交換担持のみを行なったＰｔ担持量０．７ｇ／Ｌの触媒
の場合である。同図の触媒（１）では昇温速度が４０Ｋ
／min.において最大ＮＯｘ浄化率のピークが現れている
が、触媒（２）では昇温速度３０Ｋ／min.以上で最大Ｎ
Ｏｘ浄化率が大差のないものになっている。同図から昇
温速度を２０Ｋ／min.以上にすれば、特に３０Ｋ／min.
以上にすれば、最大ＮＯｘ浄化率が高くなり、しかもそ
の最大浄化率でＮＯｘを浄化するようになる時期が速や
かに到来し、ＮＯｘの排出防止に有利になることがわか
る。FIG. 5 shows the relationship between the heating rate and the maximum NOx purification rate. The catalyst (1) has a Pt carrying amount of 1.7.
g / L, and the catalyst (2) was a catalyst having a Pt loading of 0.7 g / L obtained by carrying out only ion exchange loading without carrying out Pt impregnation loading in the above catalyst preparation method. is there. The catalyst (1) shown in FIG.
/ Min., The peak of the maximum NOx purification rate appears, but with the catalyst (2), the maximum N
The Ox purification rate is not much different. From the figure, if the heating rate is set to 20 K / min. Or more, especially 30 K / min.
According to the above description, it can be seen that the maximum NOx purification rate increases, and the time to purify NOx at the maximum purification rate comes quickly, which is advantageous for preventing NOx emission.
【００２８】なお、触媒がＨＣ吸着能を有するものであ
るとき、それがＨＣ放出温度になるまでは温度制御手段
による触媒の加熱は行なわず、該放出温度に達した時点
又は該放出温度を越えた時点で当該触媒温度を最大のＮ
Ｏｘ浄化率を示す温度まで一気に上昇させるようにする
ことができる。その場合、その触媒がＮＯｘ浄化能を実
質的に有しないものであるときは、上記時点から当該触
媒温度をその触媒が最大浄化性能を発揮する温度まで一
気に上昇させることになる。When the catalyst has the ability to adsorb HC, the catalyst is not heated by the temperature control means until the temperature reaches the HC release temperature, and the catalyst reaches the release temperature or exceeds the release temperature. The catalyst temperature at the maximum N
The temperature can be increased at a stretch to a temperature indicating the Ox purification rate. In this case, when the catalyst does not substantially have the NOx purifying ability, the temperature of the catalyst is immediately increased from the time point to a temperature at which the catalyst exhibits the maximum purifying performance.
【００２９】また、上記触媒昇温速度とＮＯｘ浄化率と
の関係については、触媒担体として容量２５ccのテスト
用セラミック担体を用いて調べたが、本発明が例えば自
動車の排気ガスを浄化するための大容量のセラミック担
体を用いてなる触媒装置にも適用することができること
はもちろんである。また、触媒担体としては、金属製担
体（メタル担体）を用いることもできる。金属製担体
は、例えばステンレス製の波板と平板とを重ね渦巻きに
することによって渦巻きの軸方向に延びる多数の孔（通
路）を形成したものであり、バッテリ６からの通電によ
って発熱させるものである。The relationship between the catalyst heating rate and the NOx purification rate was examined using a 25 cc capacity test ceramic carrier as a catalyst carrier. The present invention, for example, has been used to purify automobile exhaust gas. Needless to say, the present invention can be applied to a catalyst device using a large-capacity ceramic carrier. In addition, a metal carrier (metal carrier) can be used as the catalyst carrier. The metal carrier has a large number of holes (passages) extending in the axial direction of the spiral by, for example, stacking a stainless steel corrugated plate and a flat plate into a spiral, and generating heat by energization from the battery 6. is there.
【図１】自動車の排気ガス浄化用触媒装置を示す構成
図。FIG. 1 is a configuration diagram showing a catalyst device for purifying exhaust gas of an automobile.
【図２】触媒の昇温速度の制御フロー図。FIG. 2 is a control flow chart of a catalyst heating rate.
【図３】昇温速度１０Ｋ／min.、２０Ｋ／min.及び３０
Ｋ／min.の各々の場合における触媒温度とＮＯｘ浄化率
との関係を示すグラフ図。FIG. 3 shows heating rates of 10 K / min., 20 K / min.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the catalyst temperature and the NOx purification rate in each case of K / min.
【図４】昇温速度４０Ｋ／min.、５０Ｋ／min.及び６０
Ｋ／min.の各々の場合における触媒温度とＮＯｘ浄化率
との関係を示すグラフ図。FIG. 4 shows heating rates of 40 K / min., 50 K / min.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the catalyst temperature and the NOx purification rate in each case of K / min.
【図５】昇温速度と最大ＮＯｘ浄化率との関係を示すグ
ラフ図。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a heating rate and a maximum NOx purification rate.
１ エンジン ２ 排気ガス浄化用触媒装置 ３ 排気通路 ４ 電気加熱式触媒（ＥＨＣ） ５ 温度制御手段 ６ バッテリ ７ 温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Exhaust gas purification catalyst device 3 Exhaust passage 4 Electric heating type catalyst (EHC) 5 Temperature control means 6 Battery 7 Temperature sensor
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 9/00 ＺＡＢ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ａ (72)発明者 近藤 光徳 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 渡辺 康人 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AA17 AA18 AB05 BA04 BA14 CA04 CA18 DA02 DA05 DA08 DA10 DB10 DC03 EA18 FB10 GA06 GB01X GB05W GB06W GB09W GB17X HA45 4D048 AA06 AB02 BA11X BA30X BA31Y BA32Y BA33Y DA01 DA03 DA06 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) F01N 9/00 ZAB B01D 53/36 102A (72) Inventor Mitsunori Kondo No.3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Stock In-house (72) Inventor Yasuhito Watanabe 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda F-term (reference) 3G091 AA02 AA12 AA17 AA18 AB05 BA04 BA14 CA04 CA18 DA02 DA05 DA08 DA10 DB10 DC03 EA18 FB10 GA06 GB01X GB05W GB06W GB09W GB17X HA45 4D048 AA06 AB02 BA11X BA30X BA31Y BA32Y BA33Y DA01 DA03 DA06
Claims (8)
されたエンジンから排出される排気ガスを浄化するため
に該エンジンの排気通路に設けられる排気ガス浄化用触
媒装置であって、 上記排気ガス中のＮＯｘを還元剤の存在下でＮ2 に還元
する触媒と、 上記触媒の温度を、該触媒が最大ＮＯｘ浄化率を示す温
度に達する前の所定温度から２０Ｋ／min.以上の速度で
上昇するように制御する温度制御手段とを備えているこ
とを特徴とする排気ガス浄化用触媒装置。1. An exhaust gas purifying catalyst device provided in an exhaust passage of an engine operated in a state in which the amount of oxygen is greater than a stoichiometric air-fuel ratio, the exhaust gas being exhausted from the engine. A catalyst for reducing NOx in the gas to N 2 in the presence of a reducing agent, and a catalyst having a temperature of 20 K / min. Or more from a predetermined temperature before the catalyst reaches a temperature at which the catalyst exhibits the maximum NOx purification rate. A catalyst device for purifying exhaust gas, comprising: temperature control means for controlling the temperature to rise.
用触媒装置において、 上記昇温速度が２０Ｋ／min.〜６０Ｋ／min.であること
を特徴とする排気ガス浄化用触媒装置。2. The exhaust gas purifying catalyst device according to claim 1, wherein the temperature raising rate is 20 K / min. To 60 K / min.
用触媒装置において、 上記昇温速度が３０Ｋ／min.〜６０Ｋ／min.であること
を特徴とする排気ガス浄化用触媒装置。3. The exhaust gas purifying catalyst device according to claim 1, wherein the heating rate is 30 K / min. To 60 K / min.
用触媒装置において、 上記所定温度は、上記触媒が活性を発現し始める前の温
度であることを特徴とする排気ガス浄化用触媒装置。4. The exhaust gas purifying catalyst device according to claim 1, wherein the predetermined temperature is a temperature before the catalyst starts to exhibit an activity. .
用触媒装置において、 上記温度制御手段は、上記昇温速度を上記触媒が最大Ｎ
Ｏｘ浄化率を示す温度を越えるまで維持することを特徴
とする排気ガス浄化用触媒装置。5. The exhaust gas purifying catalyst device according to claim 1, wherein the temperature control means sets the temperature rising rate to a maximum N.
A catalyst device for purifying exhaust gas, wherein the catalyst device is maintained until the temperature exceeds an Ox purification rate.
用触媒装置において、 上記温度制御手段は、上記触媒が上記所定温度に達する
までは上記昇温速度よりも高い昇温速度で当該触媒温度
を上昇させることを特徴とする排気ガス浄化用触媒装
置。6. The exhaust gas purifying catalyst device according to claim 1, wherein the temperature control means is configured to increase the temperature of the catalyst at a higher rate until the temperature of the catalyst reaches the predetermined temperature. A catalyst device for purifying exhaust gas, wherein the temperature is increased.
用触媒装置において、 上記触媒は、触媒金属をゼオライトに担持させたもので
あることを特徴とする排気ガス浄化用触媒装置。7. The exhaust gas purifying catalyst device according to claim 1, wherein the catalyst comprises a catalyst metal supported on zeolite.
用触媒装置において、 上記触媒金属は、貴金属であることを特徴とする排気ガ
ス浄化用触媒装置。8. The exhaust gas purifying catalyst device according to claim 7, wherein the catalytic metal is a noble metal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10191210A JP2000018027A (en) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | Catalyst device for exhaust emission control |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP10191210A JP2000018027A (en) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | Catalyst device for exhaust emission control |
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|---|---|
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ID=16270747
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| JP10191210A Abandoned JP2000018027A (en) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | Catalyst device for exhaust emission control |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2000018027A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101360047B1 (en) * | 2012-04-04 | 2014-02-10 | 현대자동차주식회사 | System and method for decreasing white smoke |
| CN112282946A (en) * | 2019-07-23 | 2021-01-29 | 卡特彼勒公司 | Method and system for thermal control of aftertreatment |
-
1998
- 1998-07-07 JP JP10191210A patent/JP2000018027A/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101360047B1 (en) * | 2012-04-04 | 2014-02-10 | 현대자동차주식회사 | System and method for decreasing white smoke |
| CN112282946A (en) * | 2019-07-23 | 2021-01-29 | 卡特彼勒公司 | Method and system for thermal control of aftertreatment |
| CN112282946B (en) * | 2019-07-23 | 2024-03-05 | 卡特彼勒公司 | Method and system for thermal control of aftertreatment |
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