JP2001032707A - 内燃機関の排気浄化装置及び排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化触媒 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置及び排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化触媒Info
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0835—Hydrocarbons
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N3/0842—Nitrogen oxides
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の排気浄化装置において、触媒装置
の再生時における燃費や運転フィーリングの悪化を抑制
可能とする。 【解決手段】 同一担体上に、排気ガス中の窒素酸化物
を吸蔵するＮＯｘ吸蔵機能と炭化水素を吸着するＨＣ吸
着機能とを有する触媒装置を、リーン運転可能な内燃機
関の排気通路に配設する。
の再生時における燃費や運転フィーリングの悪化を抑制
可能とする。 【解決手段】 同一担体上に、排気ガス中の窒素酸化物
を吸蔵するＮＯｘ吸蔵機能と炭化水素を吸着するＨＣ吸
着機能とを有する触媒装置を、リーン運転可能な内燃機
関の排気通路に配設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気通路に吸蔵型
ＮＯｘ触媒を有する内燃機関の排気浄化装置及び排気ガ
ス浄化方法及び排気ガス浄化触媒に関する。
ＮＯｘ触媒を有する内燃機関の排気浄化装置及び排気ガ
ス浄化方法及び排気ガス浄化触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、内燃機関をリーン空燃比で運転し
て燃費の向上を図るようにした希薄燃焼内燃機関が実用
化されている。この希薄燃焼内燃機関では、リーン空燃
比で運転すると、三元触媒がその浄化特性から排ガス中
のＮＯｘ（窒素酸化物）を充分に浄化できないという問
題があり、最近では、例えば、リーン空燃比で運転中に
排ガス中のＮＯｘを吸蔵し、理論空燃比（ストイキ）ま
たはリッチ空燃比で運転中に吸蔵されたＮＯｘを放出還
元する吸蔵型ＮＯｘ触媒を備えた排気浄化触媒装置が採
用されてきている。
て燃費の向上を図るようにした希薄燃焼内燃機関が実用
化されている。この希薄燃焼内燃機関では、リーン空燃
比で運転すると、三元触媒がその浄化特性から排ガス中
のＮＯｘ（窒素酸化物）を充分に浄化できないという問
題があり、最近では、例えば、リーン空燃比で運転中に
排ガス中のＮＯｘを吸蔵し、理論空燃比（ストイキ）ま
たはリッチ空燃比で運転中に吸蔵されたＮＯｘを放出還
元する吸蔵型ＮＯｘ触媒を備えた排気浄化触媒装置が採
用されてきている。
【０００３】この吸蔵型ＮＯｘ触媒は、内燃機関の酸素
の過剰状態で排ガス中のＮＯｘを硝酸塩（Ｘ−ＮＯ3 ）
として付着させて吸蔵し、吸蔵したＮＯｘを主として一
酸化炭素（ＣＯ）の過剰状態で放出して窒素（Ｎ2 ）に
還元させる特性（同時に炭酸塩Ｘ−ＣＯ3 が生成され
る）を有した触媒である。従って、実際には、リーン空
燃比運転が所定時間継続すると、燃焼室内の空燃比の切
換えあるいは排気管への還元剤の供給等により排気空燃
比を理論空燃比またはリッチ空燃比に制御するようなリ
ッチ空燃比運転に定期的に切換え、これによって酸素濃
度低下雰囲気でＣＯの多い還元雰囲気を生成し、吸蔵し
たＮＯx を放出して浄化還元（ＮＯx パージ）すること
で吸蔵型ＮＯx 触媒の再生を図ることができる。このよ
うな技術は、例えば、特許第２６００４９２号公報等に
開示されている。
の過剰状態で排ガス中のＮＯｘを硝酸塩（Ｘ−ＮＯ3 ）
として付着させて吸蔵し、吸蔵したＮＯｘを主として一
酸化炭素（ＣＯ）の過剰状態で放出して窒素（Ｎ2 ）に
還元させる特性（同時に炭酸塩Ｘ−ＣＯ3 が生成され
る）を有した触媒である。従って、実際には、リーン空
燃比運転が所定時間継続すると、燃焼室内の空燃比の切
換えあるいは排気管への還元剤の供給等により排気空燃
比を理論空燃比またはリッチ空燃比に制御するようなリ
ッチ空燃比運転に定期的に切換え、これによって酸素濃
度低下雰囲気でＣＯの多い還元雰囲気を生成し、吸蔵し
たＮＯx を放出して浄化還元（ＮＯx パージ）すること
で吸蔵型ＮＯx 触媒の再生を図ることができる。このよ
うな技術は、例えば、特許第２６００４９２号公報等に
開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の「排気浄化装置」では、ＮＯx パージを実行する場
合、排気空燃比をリッチ側にかなり大きく変更するよう
にしており、燃費を悪化させてしまうと共に運転フィー
リングが悪化してしまう。特に、筒内噴射型の内燃機関
においては、吸蔵型ＮＯx 触媒の再生時に、例えば、リ
ーン運転（空燃比４０程度）からリッチ運転（空燃比１
２程度）へ変更し、それに伴って燃焼形態も層状燃焼か
ら均一燃焼へ切り換わるため、吸気管噴射型の希薄燃焼
内燃機関に比べて燃費や運転フィーリングが悪化する。
来の「排気浄化装置」では、ＮＯx パージを実行する場
合、排気空燃比をリッチ側にかなり大きく変更するよう
にしており、燃費を悪化させてしまうと共に運転フィー
リングが悪化してしまう。特に、筒内噴射型の内燃機関
においては、吸蔵型ＮＯx 触媒の再生時に、例えば、リ
ーン運転（空燃比４０程度）からリッチ運転（空燃比１
２程度）へ変更し、それに伴って燃焼形態も層状燃焼か
ら均一燃焼へ切り換わるため、吸気管噴射型の希薄燃焼
内燃機関に比べて燃費や運転フィーリングが悪化する。
【０００５】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、触媒装置の再生時における燃費や運転フィーリ
ングの悪化を抑制可能とした内燃機関の排気浄化装置を
提供することを目的とする。
あって、触媒装置の再生時における燃費や運転フィーリ
ングの悪化を抑制可能とした内燃機関の排気浄化装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明の内燃機関の排気浄化装置では、同
一担体上に排気ガス中の窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸
蔵機能と炭化水素を吸着するＨＣ吸着機能とを有する触
媒装置を、リーン運転可能な内燃機関の排気通路に配設
している。
めの請求項１の発明の内燃機関の排気浄化装置では、同
一担体上に排気ガス中の窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸
蔵機能と炭化水素を吸着するＨＣ吸着機能とを有する触
媒装置を、リーン運転可能な内燃機関の排気通路に配設
している。
【０００７】従って、内燃機関のリーン運転時、触媒装
置では、ＮＯｘ吸蔵機能により排気ガス中の窒素酸化物
が吸蔵される一方、ＨＣ吸着機能により炭化水素が吸着
されるため、このＨＣ吸着機能に吸着した炭化水素によ
り触媒層近傍でリッチ雰囲気が生成されることとなり、
この炭化水素によってＮＯｘ吸蔵機能に吸蔵されたＮＯ
ｘの放出、還元が可能となり、空燃比をリーンからリッ
チへ変更する必要はなく触媒装置を再生でき、燃費や運
転フィーリングの悪化が抑制される。
置では、ＮＯｘ吸蔵機能により排気ガス中の窒素酸化物
が吸蔵される一方、ＨＣ吸着機能により炭化水素が吸着
されるため、このＨＣ吸着機能に吸着した炭化水素によ
り触媒層近傍でリッチ雰囲気が生成されることとなり、
この炭化水素によってＮＯｘ吸蔵機能に吸蔵されたＮＯ
ｘの放出、還元が可能となり、空燃比をリーンからリッ
チへ変更する必要はなく触媒装置を再生でき、燃費や運
転フィーリングの悪化が抑制される。
【０００８】また、請求項２の発明の内燃機関の排気浄
化装置では、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する
噴射弁と、この噴射弁を主燃焼のための噴射とは別に作
動させて触媒装置へ未燃燃料成分を供給するパルス噴射
手段とを設けている。従って、噴射弁からの未燃燃料成
分の噴射により、触媒装置のＨＣ吸着機能は未燃燃料成
分中の炭化水素を吸着し、吸着した炭化水素により触媒
層近傍でリッチ雰囲気が生成され、ＮＯｘ吸蔵機能から
のＮＯｘの放出、還元を効率よく行うことが可能とな
る。
化装置では、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する
噴射弁と、この噴射弁を主燃焼のための噴射とは別に作
動させて触媒装置へ未燃燃料成分を供給するパルス噴射
手段とを設けている。従って、噴射弁からの未燃燃料成
分の噴射により、触媒装置のＨＣ吸着機能は未燃燃料成
分中の炭化水素を吸着し、吸着した炭化水素により触媒
層近傍でリッチ雰囲気が生成され、ＮＯｘ吸蔵機能から
のＮＯｘの放出、還元を効率よく行うことが可能とな
る。
【０００９】なお、このパルス噴射手段の作動期間は、
触媒装置に流入する排気ガス中の酸素濃度が大きく低下
しない範囲で設定することが好ましく、これにより触媒
再生による燃費の悪化を抑制できる。また、パルス噴射
手段の作動期間が長くなって酸素濃度の低下が見込まれ
るときは、メイン空燃比をリーン側に制御して触媒装置
に流入する排気ガス中の酸素濃度の低下を抑制するか、
あるいは、酸素濃度が高まるようにすることが好まし
く、このようにしても触媒再生時の燃費の悪化を抑制で
きる。
触媒装置に流入する排気ガス中の酸素濃度が大きく低下
しない範囲で設定することが好ましく、これにより触媒
再生による燃費の悪化を抑制できる。また、パルス噴射
手段の作動期間が長くなって酸素濃度の低下が見込まれ
るときは、メイン空燃比をリーン側に制御して触媒装置
に流入する排気ガス中の酸素濃度の低下を抑制するか、
あるいは、酸素濃度が高まるようにすることが好まし
く、このようにしても触媒再生時の燃費の悪化を抑制で
きる。
【００１０】また、請求項３の発明の内燃機関の排気ガ
ス浄化方法では、酸素過剰雰囲気における排気ガスを、
窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵材及び炭化水素を吸着
するＨＣ吸着材が同一の多孔質担体に担持された排気ガ
ス浄化触媒に接触させるようにしている。従って、酸素
過剰雰囲気のとき、ＮＯｘ吸蔵材が排気ガス中の窒素酸
化物を吸蔵する一方、ＨＣ吸着材が炭化水素を吸着する
ため、このＨＣ吸着材に吸着した炭化水素により多孔質
担体近傍でリッチ雰囲気が生成されることとなり、この
炭化水素によってＮＯｘ吸蔵材に吸蔵されたＮＯｘの放
出、還元が可能となり、空燃比をリーンからリッチへ変
更する必要はなく触媒装置を再生でき、燃費や運転フィ
ーリングの悪化が抑制される。
ス浄化方法では、酸素過剰雰囲気における排気ガスを、
窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵材及び炭化水素を吸着
するＨＣ吸着材が同一の多孔質担体に担持された排気ガ
ス浄化触媒に接触させるようにしている。従って、酸素
過剰雰囲気のとき、ＮＯｘ吸蔵材が排気ガス中の窒素酸
化物を吸蔵する一方、ＨＣ吸着材が炭化水素を吸着する
ため、このＨＣ吸着材に吸着した炭化水素により多孔質
担体近傍でリッチ雰囲気が生成されることとなり、この
炭化水素によってＮＯｘ吸蔵材に吸蔵されたＮＯｘの放
出、還元が可能となり、空燃比をリーンからリッチへ変
更する必要はなく触媒装置を再生でき、燃費や運転フィ
ーリングの悪化が抑制される。
【００１１】また、請求項４の発明の内燃機関の排気ガ
ス浄化触媒では、多孔質体からなる担体に、白金、パラ
ジウム、ロジウムの少なくとも一種の貴金属と、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属、希土類金属とから選ばれる
少なくとも一種のＮＯｘ吸蔵材と、ゼオライトを有する
ＨＣ吸着材とを担持されている。従って、排気ガス中の
ＮＯｘは貴金属に付着してＮＯｘ吸蔵材に吸蔵される一
方、排気ガス中のＨＣはＨＣ吸着材に吸着するため、こ
のＨＣ吸着材に吸着したＨＣにより担体近傍でリッチ雰
囲気が生成されることで、ＮＯｘ吸蔵材に吸蔵されたＮ
Ｏｘを放出して還元することができる。
ス浄化触媒では、多孔質体からなる担体に、白金、パラ
ジウム、ロジウムの少なくとも一種の貴金属と、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属、希土類金属とから選ばれる
少なくとも一種のＮＯｘ吸蔵材と、ゼオライトを有する
ＨＣ吸着材とを担持されている。従って、排気ガス中の
ＮＯｘは貴金属に付着してＮＯｘ吸蔵材に吸蔵される一
方、排気ガス中のＨＣはＨＣ吸着材に吸着するため、こ
のＨＣ吸着材に吸着したＨＣにより担体近傍でリッチ雰
囲気が生成されることで、ＮＯｘ吸蔵材に吸蔵されたＮ
Ｏｘを放出して還元することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００１３】図１に本発明の一実施形態に係る内燃機関
の排気浄化装置の概略構成、図２(ａ)に本実施形態の排
気浄化装置における吸蔵型ＮＯｘ触媒の吸蔵原理を表す
概略、図２(ｂ)に吸蔵型ＮＯｘ触媒の放出及び還元原理
を表す概略、図３に吸蔵型ＮＯｘ触媒の再生制御時の排
気ガス特性を表すグラフを示す。
の排気浄化装置の概略構成、図２(ａ)に本実施形態の排
気浄化装置における吸蔵型ＮＯｘ触媒の吸蔵原理を表す
概略、図２(ｂ)に吸蔵型ＮＯｘ触媒の放出及び還元原理
を表す概略、図３に吸蔵型ＮＯｘ触媒の再生制御時の排
気ガス特性を表すグラフを示す。
【００１４】本実施形態の内燃機関（以下、エンジンと
称する。）は、例えば、燃料噴射モード（運転モード）
を切換えることで、吸気行程での燃料噴射（吸気行程噴
射モード）または圧縮行程での燃料噴射（圧縮行程噴射
モード）を実施可能な筒内噴射型火花点火式直列４気筒
ガソリンエンジンである。そして、この筒内噴射型のエ
ンジン１１は、容易にして理論空燃比（ストイキ）での
運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運転）の
他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）が実現
可能となっており、特に圧縮行程噴射モードでは、吸気
行程でのリーン空燃比運転より大きな空燃比となる超リ
ーン空燃比での運転が可能となっている。
称する。）は、例えば、燃料噴射モード（運転モード）
を切換えることで、吸気行程での燃料噴射（吸気行程噴
射モード）または圧縮行程での燃料噴射（圧縮行程噴射
モード）を実施可能な筒内噴射型火花点火式直列４気筒
ガソリンエンジンである。そして、この筒内噴射型のエ
ンジン１１は、容易にして理論空燃比（ストイキ）での
運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運転）の
他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）が実現
可能となっており、特に圧縮行程噴射モードでは、吸気
行程でのリーン空燃比運転より大きな空燃比となる超リ
ーン空燃比での運転が可能となっている。
【００１５】本実施形態において、図１に示すように、
エンジン１１のシリンダヘッド１２には、各気筒毎に点
火プラグ１３と共に電磁式の燃料噴射弁１４が取付けら
れており、この燃料噴射弁１４によって燃焼室１５内に
燃料を直接噴射可能となっている。この燃料噴射弁１４
には、図示しない燃料パイプを介して燃料タンク擁した
燃料供給装置（燃料ポンプ）が接続されており、燃料タ
ンク内の燃料が高燃圧で供給され、この燃料を燃料噴射
弁１４から燃焼室１５内に向けて所望の燃圧で噴射す
る。この際、燃料噴射量は燃料ポンプの燃料吐出圧と燃
料噴射弁１４の開弁時間（燃料噴射時間）とから決定さ
れる。
エンジン１１のシリンダヘッド１２には、各気筒毎に点
火プラグ１３と共に電磁式の燃料噴射弁１４が取付けら
れており、この燃料噴射弁１４によって燃焼室１５内に
燃料を直接噴射可能となっている。この燃料噴射弁１４
には、図示しない燃料パイプを介して燃料タンク擁した
燃料供給装置（燃料ポンプ）が接続されており、燃料タ
ンク内の燃料が高燃圧で供給され、この燃料を燃料噴射
弁１４から燃焼室１５内に向けて所望の燃圧で噴射す
る。この際、燃料噴射量は燃料ポンプの燃料吐出圧と燃
料噴射弁１４の開弁時間（燃料噴射時間）とから決定さ
れる。
【００１６】シリンダヘッド１２には、各気筒毎に略直
立方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと
連通するようにして吸気マニホールド１６の一端がそれ
ぞれ接続されている。そして、吸気マニホールド１６の
他端にはドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）方式の電動スロ
ットル弁１７が接続されており、このスロットル弁１７
にはスロットル開度θthを検出するスロットルポジショ
ンセンサ１８が設けられている。また、シリンダヘッド
１２には、各気筒毎に略水平方向に排気ポートが形成さ
れており、各排気ポートと連通するようにして排気マニ
ホールド１９の一端がそれぞれ接続されている。
立方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと
連通するようにして吸気マニホールド１６の一端がそれ
ぞれ接続されている。そして、吸気マニホールド１６の
他端にはドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）方式の電動スロ
ットル弁１７が接続されており、このスロットル弁１７
にはスロットル開度θthを検出するスロットルポジショ
ンセンサ１８が設けられている。また、シリンダヘッド
１２には、各気筒毎に略水平方向に排気ポートが形成さ
れており、各排気ポートと連通するようにして排気マニ
ホールド１９の一端がそれぞれ接続されている。
【００１７】そして、エンジン１１には、クランク角を
検出するクランク角センサ２０が設けられており、この
クランク角センサ２０はエンジン回転速度Ｎｅを検出可
能となっている。なお、上述した筒内噴射型エンジン１
１は既に公知のものであり、その構成の詳細については
ここでは説明を省略する。
検出するクランク角センサ２０が設けられており、この
クランク角センサ２０はエンジン回転速度Ｎｅを検出可
能となっている。なお、上述した筒内噴射型エンジン１
１は既に公知のものであり、その構成の詳細については
ここでは説明を省略する。
【００１８】また、エンジン１１の排気マニホールド１
９には排気管（排気通路）２１が接続されており、この
排気管２１には本実施形態の排気浄化触媒装置２３を介
して図示しないマフラーが接続されている。そして、こ
の排気管２１における排気浄化触媒装置２３の直上流、
即ち、後述する吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の直上流に位置し
て排気温度を検出する高温センサ２４が設けられてい
る。
９には排気管（排気通路）２１が接続されており、この
排気管２１には本実施形態の排気浄化触媒装置２３を介
して図示しないマフラーが接続されている。そして、こ
の排気管２１における排気浄化触媒装置２３の直上流、
即ち、後述する吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の直上流に位置し
て排気温度を検出する高温センサ２４が設けられてい
る。
【００１９】この排気浄化触媒装置２３は、排気空燃比
がリーン空燃比のときに排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化
物）を吸蔵するＮＯｘ低減機能と、排気ガス中のＨＣ
（炭化水素）を吸着するＨＣ吸着機能と、排気空燃比が
理論空燃比近傍のときに排気ガス中の有害物質（ＨＣ，
ＣＯ，ＮＯｘ）を浄化する還元機能とをもたせるため
に、吸蔵型ＮＯｘ触媒（排気ガス浄化触媒）２５と三元
触媒２６との２つの触媒を有して構成されており、三元
触媒２６の方が吸蔵型ＮＯｘ触媒２５よりも下流側に配
設されている。この三元触媒２６は吸蔵型ＮＯｘ触媒２
５から吸蔵されたＮＯｘが放出された際に吸蔵型ＮＯｘ
触媒２５自身で還元しきれなかったＮＯｘを還元する役
目を行っている。
がリーン空燃比のときに排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化
物）を吸蔵するＮＯｘ低減機能と、排気ガス中のＨＣ
（炭化水素）を吸着するＨＣ吸着機能と、排気空燃比が
理論空燃比近傍のときに排気ガス中の有害物質（ＨＣ，
ＣＯ，ＮＯｘ）を浄化する還元機能とをもたせるため
に、吸蔵型ＮＯｘ触媒（排気ガス浄化触媒）２５と三元
触媒２６との２つの触媒を有して構成されており、三元
触媒２６の方が吸蔵型ＮＯｘ触媒２５よりも下流側に配
設されている。この三元触媒２６は吸蔵型ＮＯｘ触媒２
５から吸蔵されたＮＯｘが放出された際に吸蔵型ＮＯｘ
触媒２５自身で還元しきれなかったＮＯｘを還元する役
目を行っている。
【００２０】なお、排気浄化触媒装置２３は、吸蔵型Ｎ
Ｏｘ触媒２５がＮＯｘを還元し、ＨＣとＣＯを酸化する
三元触媒の機能（ここでは、三元機能と称する。）を十
分有している場合には、この吸蔵型ＮＯｘ触媒２５だけ
で三元触媒２６を省略してもよい。そして、排気浄化触
媒装置２３の下流側にはＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセ
ンサ２７が設けられている。
Ｏｘ触媒２５がＮＯｘを還元し、ＨＣとＣＯを酸化する
三元触媒の機能（ここでは、三元機能と称する。）を十
分有している場合には、この吸蔵型ＮＯｘ触媒２５だけ
で三元触媒２６を省略してもよい。そして、排気浄化触
媒装置２３の下流側にはＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセ
ンサ２７が設けられている。
【００２１】吸蔵型ＮＯｘ触媒２５は、図２(ａ)に示す
ように、多孔質体からなる担体（Ａｌ2 Ｏ3 ）に、白金
（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等か
ら少なくとも一種の貴金属（ここでは、Ｐｔ）と、バリ
ウム（Ｂａ）、カリウム（Ｋ）等のアルカリ金属、アル
カリ土類金属、希土類金属から選ばれる少なくとも一種
のＮＯｘ吸蔵材（ここでは、Ｂａ）と、ゼオライトを有
するＨＣ吸着材とが担持されて構成されている。
ように、多孔質体からなる担体（Ａｌ2 Ｏ3 ）に、白金
（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等か
ら少なくとも一種の貴金属（ここでは、Ｐｔ）と、バリ
ウム（Ｂａ）、カリウム（Ｋ）等のアルカリ金属、アル
カリ土類金属、希土類金属から選ばれる少なくとも一種
のＮＯｘ吸蔵材（ここでは、Ｂａ）と、ゼオライトを有
するＨＣ吸着材とが担持されて構成されている。
【００２２】従って、この吸蔵型ＮＯｘ触媒２５では、
酸化（リーン）雰囲気において、排気ガス中のＮＯｘを
白金（Ｐｔ）が酸化させ、バリウム（Ｂａ）が硝酸塩
（Ｘ−ＮＯ3 ）として吸蔵することができる。また、こ
の酸化（リーン）雰囲気では、排気ガス中のＨＣをＨＣ
吸着材が吸着している。そして、図２(ｂ)に示すよう
に、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の触媒層近傍では、ＨＣ吸着
材が吸着したＨＣにより還元（リッチ）雰囲気中とな
り、ＮＯｘはＨＣにより放出されてＮ2 （窒素）等に還
元される。
酸化（リーン）雰囲気において、排気ガス中のＮＯｘを
白金（Ｐｔ）が酸化させ、バリウム（Ｂａ）が硝酸塩
（Ｘ−ＮＯ3 ）として吸蔵することができる。また、こ
の酸化（リーン）雰囲気では、排気ガス中のＨＣをＨＣ
吸着材が吸着している。そして、図２(ｂ)に示すよう
に、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の触媒層近傍では、ＨＣ吸着
材が吸着したＨＣにより還元（リッチ）雰囲気中とな
り、ＮＯｘはＨＣにより放出されてＮ2 （窒素）等に還
元される。
【００２３】更に、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、
タイマカウンタ等を有するＥＣＵ（電子コントロールユ
ニット）２８が設けられており、このＥＣＵ２８により
エンジン１１を含めた本実施形態の排気浄化装置の総合
的な制御が行われる。即ち、ＥＣＵ２８の入力側には、
上述した高温センサ２４やＮＯｘセンサ２７等の各種セ
ンサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情
報が入力する。一方、ＥＣＵ２８の出力側には、点火コ
イルを介して上述した点火プラグ１３や燃料噴射弁１４
等が接続されており、これら点火コイル、燃料噴射弁１
４等には、各種センサ類からの検出情報に基づき演算さ
れた燃料噴射量や点火時期等の最適値がそれぞれ出力さ
れる。これにより、燃料噴射弁１４から適正量の燃料が
適正なタイミングで噴射され、点火プラグ１３によって
適正なタイミングで点火が実施される。
ＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、
タイマカウンタ等を有するＥＣＵ（電子コントロールユ
ニット）２８が設けられており、このＥＣＵ２８により
エンジン１１を含めた本実施形態の排気浄化装置の総合
的な制御が行われる。即ち、ＥＣＵ２８の入力側には、
上述した高温センサ２４やＮＯｘセンサ２７等の各種セ
ンサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情
報が入力する。一方、ＥＣＵ２８の出力側には、点火コ
イルを介して上述した点火プラグ１３や燃料噴射弁１４
等が接続されており、これら点火コイル、燃料噴射弁１
４等には、各種センサ類からの検出情報に基づき演算さ
れた燃料噴射量や点火時期等の最適値がそれぞれ出力さ
れる。これにより、燃料噴射弁１４から適正量の燃料が
適正なタイミングで噴射され、点火プラグ１３によって
適正なタイミングで点火が実施される。
【００２４】実際に、ＥＣＵ２８では、スロットルセン
サ１８からのスロットル開度情報θthとクランク角セン
サ２０からのエンジン回転速度情報Ｎｅとに基づいてエ
ンジン負荷に対応する目標筒内圧、即ち目標平均有効圧
Ｐｅを求めるようにされており、更に、この目標平均有
効圧Ｐｅとエンジン回転速度情報Ｎｅとに応じてマップ
（図示せず）より燃料噴射モードを設定するようにされ
ている。例えば、目標平均有効圧Ｐｅとエンジン回転速
度Ｎｅとが共に小さいときには、燃料噴射モードは圧縮
行程噴射モードとされて燃料が圧縮行程で噴射され、一
方、目標平均有効圧Ｐｅが大きくなり、あるいはエンジ
ン回転速度Ｎｅが大きくなると燃料噴射モードは吸気行
程噴射モードとされ、燃料が吸気行程で噴射される。
サ１８からのスロットル開度情報θthとクランク角セン
サ２０からのエンジン回転速度情報Ｎｅとに基づいてエ
ンジン負荷に対応する目標筒内圧、即ち目標平均有効圧
Ｐｅを求めるようにされており、更に、この目標平均有
効圧Ｐｅとエンジン回転速度情報Ｎｅとに応じてマップ
（図示せず）より燃料噴射モードを設定するようにされ
ている。例えば、目標平均有効圧Ｐｅとエンジン回転速
度Ｎｅとが共に小さいときには、燃料噴射モードは圧縮
行程噴射モードとされて燃料が圧縮行程で噴射され、一
方、目標平均有効圧Ｐｅが大きくなり、あるいはエンジ
ン回転速度Ｎｅが大きくなると燃料噴射モードは吸気行
程噴射モードとされ、燃料が吸気行程で噴射される。
【００２５】そして、目標平均有効圧Ｐｅとエンジン回
転速度Ｎｅとから制御目標となる目標空燃比（目標Ａ／
Ｆ）が設定され、適正量の燃料噴射量がこの目標Ａ／Ｆ
に基づいて決定される。また、高温センサ２４により検
出された排気温度情報からは触媒温度Ｔcat が推定され
る。詳しくは、高温センサ２４と吸蔵型ＮＯｘ触媒２５
とが多少なりとも離れて配置されていることに起因する
誤差を補正するために、目標平均有効圧Ｐｅとエンジン
回転速度情報Ｎｅとに応じて温度差マップが予め実験等
により設定されており、触媒温度Ｔcat は、目標平均有
効圧Ｐｅとエンジン回転速度情報Ｎｅとが決まると一義
に推定されるようにされている。
転速度Ｎｅとから制御目標となる目標空燃比（目標Ａ／
Ｆ）が設定され、適正量の燃料噴射量がこの目標Ａ／Ｆ
に基づいて決定される。また、高温センサ２４により検
出された排気温度情報からは触媒温度Ｔcat が推定され
る。詳しくは、高温センサ２４と吸蔵型ＮＯｘ触媒２５
とが多少なりとも離れて配置されていることに起因する
誤差を補正するために、目標平均有効圧Ｐｅとエンジン
回転速度情報Ｎｅとに応じて温度差マップが予め実験等
により設定されており、触媒温度Ｔcat は、目標平均有
効圧Ｐｅとエンジン回転速度情報Ｎｅとが決まると一義
に推定されるようにされている。
【００２６】以下、このように構成された本実施形態の
内燃機関の排気浄化装置の作用について説明する。
内燃機関の排気浄化装置の作用について説明する。
【００２７】本実施形態の内燃機関の排気浄化装置で
は、排気浄化触媒装置２３の吸蔵型ＮＯｘ触媒２５が、
リーンモードにおける超リーン燃焼運転時のような酸素
濃度過剰雰囲気で、排気ガス中のＮＯｘを硝酸塩として
吸蔵（ＮＯｘ吸蔵機能）して排気の浄化を行う。そし
て、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５へのＮＯｘの吸蔵が進むと、
噴射弁を主燃焼のための噴射とは別に作動させて吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５へ未燃燃料成分を供給（パルス噴射手
段）し、排気ガス中のＨＣを吸着することでこの吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５における触媒層近傍のみリッチ雰囲気と
し、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に吸蔵されたＮＯｘを放出さ
せ、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の機能が再生されるようにな
っている。
は、排気浄化触媒装置２３の吸蔵型ＮＯｘ触媒２５が、
リーンモードにおける超リーン燃焼運転時のような酸素
濃度過剰雰囲気で、排気ガス中のＮＯｘを硝酸塩として
吸蔵（ＮＯｘ吸蔵機能）して排気の浄化を行う。そし
て、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５へのＮＯｘの吸蔵が進むと、
噴射弁を主燃焼のための噴射とは別に作動させて吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５へ未燃燃料成分を供給（パルス噴射手
段）し、排気ガス中のＨＣを吸着することでこの吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５における触媒層近傍のみリッチ雰囲気と
し、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に吸蔵されたＮＯｘを放出さ
せ、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の機能が再生されるようにな
っている。
【００２８】例えば、リーン空燃比での運転状態が所定
時間（例えば、３０秒）以上継続していれば、排気ガス
中のＮＯｘの吸蔵型ＮＯｘ触媒２５への吸蔵が進行し、
ＮＯｘの吸蔵型ＮＯｘ触媒２５でのＮＯｘ吸蔵機能が低
下していると判断してＮＯｘ放出制御に入る。即ち、主
燃焼のための噴射とは別に吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に対し
て未燃燃料成分、つまり、ＨＣを供給するために膨張行
程噴射（副噴射）を所定期間実行する。すると、吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５では、触媒層近傍でのみリッチ雰囲気が
生成されることとなり、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に吸蔵さ
れたＮＯｘが放出される。
時間（例えば、３０秒）以上継続していれば、排気ガス
中のＮＯｘの吸蔵型ＮＯｘ触媒２５への吸蔵が進行し、
ＮＯｘの吸蔵型ＮＯｘ触媒２５でのＮＯｘ吸蔵機能が低
下していると判断してＮＯｘ放出制御に入る。即ち、主
燃焼のための噴射とは別に吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に対し
て未燃燃料成分、つまり、ＨＣを供給するために膨張行
程噴射（副噴射）を所定期間実行する。すると、吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５では、触媒層近傍でのみリッチ雰囲気が
生成されることとなり、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に吸蔵さ
れたＮＯｘが放出される。
【００２９】即ち、図２(ａ)に示すように、排気ガスが
リーン雰囲気であるとき、排気ガス中のＮＯが吸蔵型Ｎ
Ｏｘ触媒２５の白金（Ｐｔ）の作用で周囲のＯにより酸
化されてＮＯ2 となり、更に、ＮＯ2 が周囲のＯにより
酸化されてＮＯ3 となってバリウム（Ｂａ）に吸蔵され
る。なお、このとき、排気ガス中のＨＣがＨＣ吸着材に
吸着されている。この状態から、膨張行程噴射により吸
蔵型ＮＯｘ触媒２５に未燃燃料成分（ＨＣ）が供給され
ると、図２(ｂ)に示すように、ＨＣ吸着材にＨＣが吸着
されるために触媒層近傍でリッチ雰囲気が生成される。
そのため、バリウム（Ｂａ）に吸着されているＮＯ
3 が、ＨＣ吸着材に吸着されているＨＣによってＮ2 、
ＣＯ2 、Ｈ2Ｏになり、ＨＣ吸蔵型ＮＯｘ触媒２５から
放出還元される。
リーン雰囲気であるとき、排気ガス中のＮＯが吸蔵型Ｎ
Ｏｘ触媒２５の白金（Ｐｔ）の作用で周囲のＯにより酸
化されてＮＯ2 となり、更に、ＮＯ2 が周囲のＯにより
酸化されてＮＯ3 となってバリウム（Ｂａ）に吸蔵され
る。なお、このとき、排気ガス中のＨＣがＨＣ吸着材に
吸着されている。この状態から、膨張行程噴射により吸
蔵型ＮＯｘ触媒２５に未燃燃料成分（ＨＣ）が供給され
ると、図２(ｂ)に示すように、ＨＣ吸着材にＨＣが吸着
されるために触媒層近傍でリッチ雰囲気が生成される。
そのため、バリウム（Ｂａ）に吸着されているＮＯ
3 が、ＨＣ吸着材に吸着されているＨＣによってＮ2 、
ＣＯ2 、Ｈ2Ｏになり、ＨＣ吸蔵型ＮＯｘ触媒２５から
放出還元される。
【００３０】なお、膨張行程噴射により吸蔵型ＮＯｘ触
媒２５に未燃燃料成分（ＨＣ）を供給することでＨＣ吸
着材により触媒層近傍をリッチ雰囲気とし、ＨＣ吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５からＮＯｘを放出還元するようにした
が、ＨＣ吸着材が自然に排気ガス中のＨＣを吸着してい
るため、膨張行程噴射を行わなくともＨＣ吸着材に吸着
されたＨＣのみでも触媒層近傍をリッチ雰囲気とし、Ｈ
Ｃ吸蔵型ＮＯｘ触媒２５からＮＯｘを放出還元すること
ができる。
媒２５に未燃燃料成分（ＨＣ）を供給することでＨＣ吸
着材により触媒層近傍をリッチ雰囲気とし、ＨＣ吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５からＮＯｘを放出還元するようにした
が、ＨＣ吸着材が自然に排気ガス中のＨＣを吸着してい
るため、膨張行程噴射を行わなくともＨＣ吸着材に吸着
されたＨＣのみでも触媒層近傍をリッチ雰囲気とし、Ｈ
Ｃ吸蔵型ＮＯｘ触媒２５からＮＯｘを放出還元すること
ができる。
【００３１】また、ＮＯx 放出制御では、触媒層近傍を
リッチ雰囲気とするために膨張行程噴射を行って吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５にＨＣを供給したが、この膨張行程噴射
によるＨＣは吸蔵型ＮＯｘ触媒２５から放出されたＮＯ
ｘを還元するためにも用いている。即ち、ＮＯx 放出の
最初の期間ではＮＯｘが多量に放出されるので、ＮＯｘ
を還元するＨＣを触媒に供給するために膨張行程噴射
を、例えば０．１〜０．５秒間実行し、その後はＮＯｘ
はゆっくりと放出されるので、ＨＣを少量供給すればよ
い。この場合、全体のＡ／Ｆをリーン空燃比のままで変
えないでリーン運転しているため、膨張行程噴射の噴射
期間は、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に流入する排気ガス中の
酸素濃度が大きく低下しない範囲で設定することが好ま
しく、これにより触媒再生による燃費の悪化を抑制でき
る。また、膨張行程噴射の噴射期間が長くなって酸素濃
度の低下が見込まれるときは、全体のＡ／Ｆを更にリー
ン側に制御して吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に流入する排気ガ
ス中の酸素濃度を低下を抑制したり、酸素濃度が高まる
ようにすることが好ましい。
リッチ雰囲気とするために膨張行程噴射を行って吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５にＨＣを供給したが、この膨張行程噴射
によるＨＣは吸蔵型ＮＯｘ触媒２５から放出されたＮＯ
ｘを還元するためにも用いている。即ち、ＮＯx 放出の
最初の期間ではＮＯｘが多量に放出されるので、ＮＯｘ
を還元するＨＣを触媒に供給するために膨張行程噴射
を、例えば０．１〜０．５秒間実行し、その後はＮＯｘ
はゆっくりと放出されるので、ＨＣを少量供給すればよ
い。この場合、全体のＡ／Ｆをリーン空燃比のままで変
えないでリーン運転しているため、膨張行程噴射の噴射
期間は、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に流入する排気ガス中の
酸素濃度が大きく低下しない範囲で設定することが好ま
しく、これにより触媒再生による燃費の悪化を抑制でき
る。また、膨張行程噴射の噴射期間が長くなって酸素濃
度の低下が見込まれるときは、全体のＡ／Ｆを更にリー
ン側に制御して吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に流入する排気ガ
ス中の酸素濃度を低下を抑制したり、酸素濃度が高まる
ようにすることが好ましい。
【００３２】ここで、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の再生制御
時の排気ガス特性を図３のグラフに基づいて説明する。
ここで、細線は吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の入口での排気ガ
ス特性、点線は吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の出口での排気ガ
ス特性、太線は三元触媒２６の出口での排気ガス特性を
示している。
時の排気ガス特性を図３のグラフに基づいて説明する。
ここで、細線は吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の入口での排気ガ
ス特性、点線は吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の出口での排気ガ
ス特性、太線は三元触媒２６の出口での排気ガス特性を
示している。
【００３３】即ち、図３のグラフに示すように、吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５の入口では所定のＮＯｘ量となってお
り、排気ガス中に所定量のＮＯｘが含まれていることが
わかる。そして、膨張行程噴射により吸蔵型ＮＯｘ触媒
２５の入口でＨＣ濃度が増加して吸蔵型ＮＯｘ触媒２５
からＮＯｘが放出される。このとき、吸蔵型ＮＯｘ触媒
２５の出口でＮＯｘ量が微少に増加し、三元触媒２６の
出口ではほとんどなく、且つ、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の
出口でＨＣ濃度が微少に増加していることから、吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５で還元できなかったＮＯｘが三元触媒２
６で還元されていることがわかる。また、吸蔵型ＮＯｘ
触媒２５のＮＯｘの放出還元時に、膨張行程噴射を行う
ことからＯ2 濃度が低下するが、全体のＡ／Ｆはリーン
空燃比のままとなっている。
ＮＯｘ触媒２５の入口では所定のＮＯｘ量となってお
り、排気ガス中に所定量のＮＯｘが含まれていることが
わかる。そして、膨張行程噴射により吸蔵型ＮＯｘ触媒
２５の入口でＨＣ濃度が増加して吸蔵型ＮＯｘ触媒２５
からＮＯｘが放出される。このとき、吸蔵型ＮＯｘ触媒
２５の出口でＮＯｘ量が微少に増加し、三元触媒２６の
出口ではほとんどなく、且つ、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５の
出口でＨＣ濃度が微少に増加していることから、吸蔵型
ＮＯｘ触媒２５で還元できなかったＮＯｘが三元触媒２
６で還元されていることがわかる。また、吸蔵型ＮＯｘ
触媒２５のＮＯｘの放出還元時に、膨張行程噴射を行う
ことからＯ2 濃度が低下するが、全体のＡ／Ｆはリーン
空燃比のままとなっている。
【００３４】なお、上述した実施形態では、排気管２１
に排気浄化触媒装置２３として吸蔵型ＮＯｘ触媒２５と
三元触媒２６とを設けたが、冷態始動時ＨＣを低減する
ために排気浄化触媒装置２３の上流側に三元触媒を設け
てもよい。ただし、この場合、バイパス通路を設け、始
動時には排気ガスを三元触媒に流入させ、暖機後には排
気ガスが三元触媒をバイパスさせるようにすることが望
ましい。
に排気浄化触媒装置２３として吸蔵型ＮＯｘ触媒２５と
三元触媒２６とを設けたが、冷態始動時ＨＣを低減する
ために排気浄化触媒装置２３の上流側に三元触媒を設け
てもよい。ただし、この場合、バイパス通路を設け、始
動時には排気ガスを三元触媒に流入させ、暖機後には排
気ガスが三元触媒をバイパスさせるようにすることが望
ましい。
【００３５】そして、上述した本実施形態では、エンジ
ン１１を筒内噴射型火花点火式直列４気筒ガソリンエン
ジンとしたが、エンジン１１は吸蔵型ＮＯｘ触媒を有す
るものであれば、吸気管噴射型のリーンバーンエンジン
であってもよい。
ン１１を筒内噴射型火花点火式直列４気筒ガソリンエン
ジンとしたが、エンジン１１は吸蔵型ＮＯｘ触媒を有す
るものであれば、吸気管噴射型のリーンバーンエンジン
であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明の内燃機関の排気浄化装置によれ
ば、同一担体上にＮＯｘ吸蔵機能とＨＣ吸着機能を有す
る触媒装置をリーン運転可能な内燃機関の排気通路に配
設したので、リーン運転時にＨＣ吸着機能に吸着した炭
化水素により触媒層近傍がリッチ雰囲気となり、空燃比
をリーンからリッチへ変更しないで吸蔵型ＮＯｘ触媒装
置からのＮＯｘの放出還元が可能となり、吸蔵型ＮＯｘ
触媒装置の再生時における燃費や運転フィーリングの悪
化を抑制することができる。
ように請求項１の発明の内燃機関の排気浄化装置によれ
ば、同一担体上にＮＯｘ吸蔵機能とＨＣ吸着機能を有す
る触媒装置をリーン運転可能な内燃機関の排気通路に配
設したので、リーン運転時にＨＣ吸着機能に吸着した炭
化水素により触媒層近傍がリッチ雰囲気となり、空燃比
をリーンからリッチへ変更しないで吸蔵型ＮＯｘ触媒装
置からのＮＯｘの放出還元が可能となり、吸蔵型ＮＯｘ
触媒装置の再生時における燃費や運転フィーリングの悪
化を抑制することができる。
【００３７】また、請求項２の発明の内燃機関の排気浄
化装置によれば、パルス噴射手段により噴射弁を主燃焼
のための噴射とは別に作動させて燃焼室内に直接燃料を
噴射することで、触媒装置へ未燃燃料成分を供給するよ
うにしたので、容易に触媒層近傍をリッチ雰囲気として
ＮＯｘ吸蔵機能からのＮＯｘの放出、還元を効率よく行
うことが可能となる。
化装置によれば、パルス噴射手段により噴射弁を主燃焼
のための噴射とは別に作動させて燃焼室内に直接燃料を
噴射することで、触媒装置へ未燃燃料成分を供給するよ
うにしたので、容易に触媒層近傍をリッチ雰囲気として
ＮＯｘ吸蔵機能からのＮＯｘの放出、還元を効率よく行
うことが可能となる。
【００３８】また、請求項３の発明の内燃機関の排気ガ
ス浄化方法によれば、酸素過剰雰囲気における排気ガス
をＮＯｘ吸蔵材及びＨＣ吸着材が同一の多孔質担体に担
持された排気ガス浄化触媒に接触させるようにしたの
で、ＨＣ吸着材に吸着した炭化水素により多孔質担体近
傍でリッチ雰囲気が生成されることとなり、この炭化水
素によってＮＯｘ吸蔵材に吸蔵されたＮＯｘの放出、還
元が可能となり、空燃比をリーンからリッチへ変更する
必要はなく触媒装置を再生でき、燃費や運転フィーリン
グの悪化を抑制することができる。
ス浄化方法によれば、酸素過剰雰囲気における排気ガス
をＮＯｘ吸蔵材及びＨＣ吸着材が同一の多孔質担体に担
持された排気ガス浄化触媒に接触させるようにしたの
で、ＨＣ吸着材に吸着した炭化水素により多孔質担体近
傍でリッチ雰囲気が生成されることとなり、この炭化水
素によってＮＯｘ吸蔵材に吸蔵されたＮＯｘの放出、還
元が可能となり、空燃比をリーンからリッチへ変更する
必要はなく触媒装置を再生でき、燃費や運転フィーリン
グの悪化を抑制することができる。
【００３９】また、請求項４の発明の内燃機関の排気ガ
ス浄化触媒によれば、多孔質体からなる担体に貴金属と
ＮＯｘ吸蔵材とＨＣ吸着材とを担持したので、酸化過剰
雰囲気における排気ガス中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵材に吸
蔵させながらある時期にＨＣ吸着材に吸着したＨＣによ
り担体近傍でリッチ雰囲気が生成されることで、ＮＯｘ
吸蔵材に吸蔵されたＮＯｘを放出して還元することがで
きる。
ス浄化触媒によれば、多孔質体からなる担体に貴金属と
ＮＯｘ吸蔵材とＨＣ吸着材とを担持したので、酸化過剰
雰囲気における排気ガス中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵材に吸
蔵させながらある時期にＨＣ吸着材に吸着したＨＣによ
り担体近傍でリッチ雰囲気が生成されることで、ＮＯｘ
吸蔵材に吸蔵されたＮＯｘを放出して還元することがで
きる。
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の排気浄化装置における吸蔵型ＮＯ
ｘ触媒の吸蔵、放出、還元原理を表す概略図である。
ｘ触媒の吸蔵、放出、還元原理を表す概略図である。
【図３】吸蔵型ＮＯｘ触媒の再生制御時の排気ガス特性
を表すグラフである。
を表すグラフである。
【符号の説明】 １１ エンジン（内燃機関） １３ 点火プラグ １４ 燃料噴射弁 １５ 燃焼室 １７ スロットル弁 ２１ 排気管（排気通路） ２３ 排気浄化触媒装置 ２４ 高温センサ ２５ 吸蔵型ＮＯｘ触媒 ２６ 三元触媒 ２８ 電子コントロールユニット，ＥＣＵ
フロントページの続き (72)発明者 中山 修 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA12 AA17 AA23 AA24 AA28 AB03 AB06 AB09 AB10 BA03 BA14 BA15 BA19 BA32 BA33 BA39 CA12 CA13 CA18 CB02 CB03 CB05 DA01 DA02 DA03 DA04 DB10 EA01 EA03 EA07 EA17 EA30 EA31 EA33 FA02 FA04 FA12 FA13 FB02 FB10 FB11 FB12 FC02 FC04 FC07 GA20 GB01X GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB07W GB09Y GB10X GB16X HA08 HA12 HA18 HA36 HA37 HA38 HA47 HB02 HB03
Claims (4)
- 【請求項１】 同一担体上に排気ガス中の窒素酸化物を
吸蔵するＮＯｘ吸蔵機能と炭化水素を吸着するＨＣ吸着
機能とを有する触媒装置を、リーン運転可能な内燃機関
の排気通路に配設したことを特徴とする内燃機関の排気
浄化装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置
において、前記内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射す
る噴射弁と、該噴射弁を主燃焼のための噴射とは別に作
動させて前記触媒装置へ未燃燃料成分を供給するパルス
噴射手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄
化装置。 - 【請求項３】 酸素過剰雰囲気における排気ガスを、窒
素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵材及び炭化水素を吸着す
るＨＣ吸着材が同一の多孔質担体に担持された排気ガス
浄化触媒に接触させることを特徴とする内燃機関の排気
ガス浄化方法。 - 【請求項４】 多孔質体からなる担体に、白金、パラジ
ウム、ロジウムの少なくとも一種の貴金属と、アルカリ
金属、アルカリ土類金属、希土類金属とから選ばれる少
なくとも一種のＮＯｘ吸蔵材と、ゼオライトを有するＨ
Ｃ吸着材とが担持されたことを特徴とする内燃機関の排
気ガス浄化触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11207250A JP2001032707A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 内燃機関の排気浄化装置及び排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11207250A JP2001032707A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 内燃機関の排気浄化装置及び排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001032707A true JP2001032707A (ja) | 2001-02-06 |
Family
ID=16536707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11207250A Pending JP2001032707A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 内燃機関の排気浄化装置及び排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001032707A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2410203A (en) * | 2004-01-02 | 2005-07-27 | Volkswagen Ag | Secondary storage device for nitrogen oxides |
| JP2006299900A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Toyota Motor Corp | 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2006299896A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Toyota Motor Corp | 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置 |
-
1999
- 1999-07-22 JP JP11207250A patent/JP2001032707A/ja active Pending
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