JP2003013729A

JP2003013729A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2003013729A
Application number: JP2001198203A
Authority: JP
Inventors: Tokuaki Ono; 徳昭小野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: JP3758998B2

Abstract

(57)【要約】【課題】装置の小型化を図りながら吸蔵型ＮＯx触媒
を効率よく確実に再生可能な内燃機関の排気浄化装置を
提供する。【解決手段】吸蔵型ＮＯx触媒(24)は触媒回転手段(3
4)により回転させられるとともに、吸蔵型ＮＯx触媒の
上流空間は導入領域仕切手段(25)により吸蔵型ＮＯx触
媒の中心軸線を中心に仕切られ、第１導入領域(27)が第
２導入領域(28)よりも吸蔵型ＮＯx触媒の回転方向上流
側に該第２導入領域に隣接し、第２導入領域が第１導入
領域よりも広範囲となるよう形成されている。そして、
第１導入領域には第１通路(42a)を介して還元剤発生手
段(40)から還元剤が供給され、さらに第２導入領域には
第２通路(42b)を介して還元剤と排ガスとの混合気が供
給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に係り、詳しくは、吸蔵型ＮＯx触媒の効率化を
図る技術に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】バス、トラック等に搭載されるデ
ィーゼルエンジンから排出される排ガスには、ＨＣ、Ｃ
Ｏ、パティキュレートマター（ＰＭと略す）の他、窒素
酸化物たるＮＯxが含まれている。そこで、ディーゼル
エンジンを搭載した車両においても、ＮＯx触媒を搭載
することが考えられている。

【０００３】ＮＯx触媒には、選択還元型ＮＯx触媒と吸
蔵型ＮＯx触媒とが知られており、最近では、ディーゼ
ルエンジンを搭載した車両においても、リーン雰囲気と
なる通常運転中にＮＯxを吸蔵し、その後一定期間排気
通路内に未燃物を供給する等して触媒近傍にリッチ雰囲
気を生成し、吸蔵されたＮＯxを還元剤たる未燃物で還
元除去して触媒を再生（ＮＯxパージ）する構成の吸蔵
型ＮＯx触媒が多用されつつある。

【０００４】例えば、特開２０００−１８６５３１号公
報等には、吸蔵型ＮＯx触媒にＮＯxを吸蔵させた後、燃
焼式ヒータから排出される燃焼ガス中のＣＯ等を還元剤
として使用して吸蔵型ＮＯx触媒を再生する構成の装置
が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディーゼル
エンジンでは吸入空気量が多く、もともとＮＯxを生成
し易い上に、バス、トラック等に搭載されるディーゼル
エンジンは大型であることから、ＮＯxを十分に処理す
るためには大型の吸蔵型ＮＯx触媒が必要であり、この
ような大型の吸蔵型ＮＯx触媒を再生しようとした場合
には、触媒雰囲気をリッチ雰囲気とするために大量の還
元剤を必要とする。そして、このような大量の還元剤を
一度に生成するためには、上記燃焼式ヒータは大量の還
元剤を供給できるためにリッチスパイク等に比べて有効
であるものの、やはり装置を大型せざるを得ず、コスト
アップ、車両の大型化に繋がり好ましいものではない。

【０００６】また一方、吸蔵型ＮＯx触媒の再生時、吸
蔵されていたＮＯxは一旦放出されてから還元反応する
ことが確認されており、出願人の実験によれば、図４に
示すように、吸蔵されていたＮＯxは再生開始直後の短
時間に急激に放出され、その後再生が完了するまではそ
れほど多く放出されないという特性を示すことが確認さ
れている。従って、吸蔵型ＮＯx触媒の再生時には、再
生開始直後の短時間に多量の還元剤を供給することが要
求される。しかしながら、上記燃焼式ヒータの場合に
は、着火に時間がかかるために応答性が悪く、吸蔵型Ｎ
Ｏx触媒の再生開始とともに安定して還元剤を供給する
ことが困難という問題がある。また、燃焼式ヒータを触
媒再生前に予め作動させておくことはエネルギ効率の低
下に繋がり好ましいことではない。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、装置の小
型化を図りながら吸蔵型ＮＯx触媒を効率よく確実に再
生可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明では、内燃機関の排気通路に介
装され、排ガスの流通する貫通孔が排気通路の軸線に沿
い複数形成された吸蔵型ＮＯx触媒と、前記吸蔵型ＮＯx
触媒を前記排気通路の軸線に平行な中心軸線回りに回転
させる触媒回転手段と、前記吸蔵型ＮＯx触媒の導入領
域である上流空間を前記吸蔵型ＮＯx触媒の中心軸線を
中心として放射状に仕切り、第１導入領域及び第２導入
領域を前記排気通路を流れる排ガスの主導入領域とは別
に独立に形成する導入領域仕切手段と、還元剤を発生さ
せる還元剤発生手段と、該還元剤発生手段により発生し
た還元剤を前記第１導入領域に導く第１通路と、前記第
１通路から分岐して設けられ、前記還元剤発生手段によ
り発生した還元剤に前記排気通路を流れる排ガスを混合
させて前記第２導入領域に導く第２通路とを備え、前記
導入領域仕切手段は、前記第１導入領域を前記第２導入
領域よりも前記吸蔵型ＮＯx触媒の回転方向上流側に該
第２導入領域に隣接して形成するとともに、前記第２導
入領域を前記第１導入領域よりも広範囲とすることを特
徴としている。

【０００９】これにより、排気通路を流れる排ガスは、
主導入領域（第１及び第２導入領域以外の導入領域）か
ら吸蔵型ＮＯx触媒に導入されて貫通孔を通り、排ガス
中のＮＯxが吸蔵型ＮＯx触媒に吸蔵されるが、吸蔵型Ｎ
Ｏx触媒が回転して第１導入領域から還元剤発生手段に
よって生成された還元剤（ＣＯ等）が導入されると、吸
蔵型ＮＯx触媒の再生が開始され、図４に示したよう
に、吸蔵型ＮＯx触媒に吸蔵されていたＮＯxが急激に放
出されるものの、還元剤によって良好に還元除去され
る。そして、吸蔵型ＮＯx触媒がさらに回転すると、第
２導入領域から排ガスにより希釈された還元剤が吸蔵型
ＮＯx触媒に導入され、第２導入領域の範囲は第１導入
領域よりも広範囲であるので、この間に還元されずに残
ったＮＯxが十分に還元除去される。なお、図４に示し
たように、ＮＯxが急激に放出された後はＮＯxの放出量
は低下し、これに合わせて第２導入領域から吸蔵型ＮＯ
x触媒に導入される還元剤は希釈されているので、ＮＯx
の放出量に対し還元剤が必要十分な適度な量とされ、余
剰の還元剤が大気中に大量に排出されることも良好に抑
制される。

【００１０】即ち、当該請求項１の発明によれば、吸蔵
型ＮＯx触媒を回転させ、ＮＯxの吸蔵直後には第１導入
領域から還元剤を十分に供給し、その後は還元剤を希釈
して第２導入領域から必要十分な量の還元剤を供給する
ことになるので、部分的に見れば一定の周期で連続的
に、全体として見れば常時ＮＯxの吸蔵と触媒再生とを
同時に並行して実施し、つまり少しずつ小刻みにＮＯx
の吸蔵と触媒再生とを繰り返すようにして吸蔵型ＮＯx
触媒自体の小型化を図りながら、また、還元剤を常時連
続して供給するものの一回の再生で放出されるＮＯx量
は少なく、故に全体として還元剤の量を少なく抑えて還
元剤発生手段の小型化をも図りながら、簡単な構成にし
て還元剤を無駄なく適切なタイミングで供給し、効率よ
く確実にＮＯxを還元除去して吸蔵型ＮＯx触媒の再生を
図ることが可能とされる。

【００１１】また、請求項２の発明では、前記導入領域
仕切手段は、主導入領域、第１導入領域及び第２導入領
域の分割比率が所定比率となるよう前記上流空間を前記
吸蔵型ＮＯx触媒の中心軸線を中心として放射状に仕切
り、第１導入領域及び第２導入領域を形成することを特
徴としている。従って、主導入領域、第１導入領域及び
第２導入領域が予め設定された分割比率、例えば主導入
領域、第１導入領域及び第２導入領域の各領域に許容さ
れ或いは要求される時間比率に基づいて形成され、吸蔵
型ＮＯx触媒の回転速度を最適に調整するようにすれ
ば、効率よく確実にＮＯxを還元除去して吸蔵型ＮＯx触
媒の再生を図ることが可能とされる。

【００１２】また、請求項３の発明では、前記還元剤発
生手段は、内燃機関の吸気通路から燃焼用空気を導入し
て燃料と混合し、該混合気を燃焼して還元剤を含んだ燃
焼ガスを発生させる燃焼式ヒータであることを特徴とし
ている。従って、燃焼式ヒータを利用することで、容易
にして必要十分な量の還元剤を吸蔵型ＮＯx触媒に供給
可能とされる。

【００１３】また、請求項４の発明では、前記第２通路
は、前記還元剤発生手段により発生した還元剤と前記排
気通路を流れる排ガスとの混合比を変更する混合比変更
手段を有し、前記第２導入領域に導入される混合気の空
燃比は、前記混合比変更手段により理論空燃比近傍に制
御されることを特徴としている。従って、第２導入領域
から吸蔵型ＮＯx触媒に導入される還元剤は排ガスによ
って希釈されるが、当該混合気の空燃比をＮＯxを還元
できる最低限の理論空燃比近傍値とすることにより、還
元剤は略完全に還元反応に寄与することになり、大気中
に排出される還元剤の量が最小限に抑えられる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、排気浄化装置が装備され
たエンジン１の構成を概略的に示している。エンジン１
は例えばディーゼルエンジンからなり、このエンジン１
は直列４気筒型のシリンダレイアウトを有している。エ
ンジン１の吸気系にはターボチャージャ２が装備されて
おり、ここで過給された吸気はインタークーラ４を介し
て吸気マニホールド６に流れ込む。

【００１５】エンジン１の燃料供給系は例えばコモンレ
ールシステムからなり、このシステムにはコモンレール
８および気筒毎のインジェクタ１０が含まれている。な
お、コモンレールシステムは公知であり、該コモンレー
ルシステムの構成の詳細についてはここでは説明を省略
する。エンジン１の各気筒の排気ポートは、排気マニホ
ールド１６を介して１つに集合した排気管１８に接続さ
れている。そして、排気マニホールド１６にはＥＧＲ通
路１３が接続されており、排ガスの一部はＥＧＲ通路１
３を通じて吸気系に還流される。ＥＧＲ通路１３にはＥ
ＧＲクーラ１５が介挿されており、またＥＧＲ通路１３
にはＥＧＲバルブ１７が介装されている。

【００１６】排気管１８には触媒ユニット２０が接続さ
れており、この触媒ユニット２０はケーシング２２の内
部にＮＯｘ吸蔵型の触媒（吸蔵型ＮＯx触媒）２４が収
容されて構成されている。触媒２４はシリンダ状に成型
された担体からなり、その内部には多数の排ガス流通路
（貫通孔）が形成されている。排ガス流通路は触媒２４
の両端にて開口し、その導入口から出口までの間で軸線
方向に排ガスを流通させることができる。触媒２４は担
体に触媒層を担持しており、個々の排ガス流通路の内面
に当該触媒層が露出して形成されている。担体として
は、例えば正方形セルや正六角形セルからなるモノリス
担体が使用される。

【００１７】触媒２４は、排気通路の軸線に平行な中心
軸線回りで回転自在にケーシング２２に支持されてお
り、触媒２４の外面とケーシング２２の内面との間は気
密にシールされている。触媒２４の外周にはリングギヤ
３０が設けられており、このリングギヤ３０にはドライ
ブピニオン３２が噛み合わされている。ドライブピニオ
ン３２は、例えば触媒２４とともにケーシング２２に収
容され、ケーシング２２に回転自在に支持されている。

【００１８】そして、触媒ユニット２０に隣接して駆動
モータ（触媒回転手段）３４が配設されており、この駆
動モータ３４の出力軸はドライブピニオン３２に結合さ
れている。駆動モータ３４は、電子コントロールユニッ
ト（ＥＣＵ）５０から作動信号の供給を受けて作動し、
ドライブピニオン３２を回転させる。これにより、触媒
２４がケーシング２２内にて中心軸線周りに一定回転速
度Ｎcで回転する。

【００１９】図２を参照すると、図１のＡ−Ａ線に沿う
触媒ユニット２０の断面図が示されている。このよう
に、ケーシング２２内の触媒２４の上流空間は、触媒２
４の中心軸線から放射状に延びる仕切壁２５によって区
画されており、当該上流空間には、排気管１８を流れる
排ガスを触媒２４に導く排ガス導入室（主導入領域）２
６とともに、扇状のリッチガス導入室（第１導入領域）
２７及びストイキオガス導入室（第２導入領域）２８が
それぞれ排ガス導入室２６とは独立に形成されている
（導入領域仕切手段）。

【００２０】詳しくは、リッチガス導入室２７がストイ
キオガス導入室２８よりも触媒２４の回転方向上流側に
当該ストイキオガス導入室２８に隣接して形成されてお
り、ストイキオガス導入室２８の範囲はリッチガス導入
室２７よりも広範囲に設定されている。なお、図１に示
すように、触媒２４の下流空間についても同様に仕切壁
２５によって区画されており、これにより排ガス導入室
２６からリッチガス導入室２７及びストイキオガス導入
室２８への排ガスの逆流が防止される。

【００２１】さらに、燃焼式ヒータ（還元剤発生手段）
４０が設けられており、当該燃焼式ヒータ４０は、吸気
マニホールド６から吸気管４１を経て導入される空気を
ファン４３により圧送し燃料を燃焼させて熱を発生させ
るものである。従って、本来、燃焼式ヒータ４０は、例
えば室内暖房用等に使用されるものである。しかしなが
ら、ここでは、当該燃焼式ヒータ４０から排出される燃
焼ガスを有効に利用するようにしている。

【００２２】詳しくは、図１に示すように、燃焼式ヒー
タ４０からは燃焼ガス通路４２が延びており、該燃焼ガ
ス通路４２は、下流において第１通路４２ａと第２通路
４２ｂに分岐している。そして、第１通路４２ａは触媒
ユニット２０の上記リッチガス導入室（第１導入領域）
２７に接続されており、第２通路４２ｂは上記ストイキ
オガス導入室（第２導入領域）２８に接続されている。
つまり、リッチガス導入室２７及びストイキオガス導入
室２８には、燃焼式ヒータ４０からのＣＯ等の還元剤を
多く含むリッチ空燃比の燃焼ガスが供給される。

【００２３】また、第２通路４２ｂには、排気管１８か
ら分岐して延びる管路４４が接続されており、該管路４
４には電磁式の開閉弁（混合比変更手段）４６が介装さ
れている。開閉弁４６はＥＣＵ５０に接続されており、
ＥＣＵ５０から作動信号の供給を受けて開度が調節され
る。また、第２通路４２ｂにはＯ₂センサ４８が設けら
れている。つまり、第２通路４２ｂを経てストイキオガ
ス導入室２８に供給されるリッチ空燃比の燃焼ガスが排
ガスの混合によって希釈されるが、この際、Ｏ ₂センサ
４８からの実空燃比情報に基づいて開閉弁４６の開度、
即ち管路４４を流れる排ガス流量が調節され、ストイキ
オガス導入室２８に供給される混合気がフィードバック
制御される。これにより、ストイキオガス導入室２８か
ら触媒２４に流入する混合気がストイキオに保持され
る。

【００２４】以下、このように構成された本発明に係る
排気浄化装置の作用について説明する。エンジン１から
排出された排ガスは、排気管１８から排ガス導入室２６
を経て触媒２４に達する。つまり、排ガスは、図２に示
した排ガス導入室２６の範囲内で触媒２４を通過する。
そして、ディーゼルエンジンの場合、エンジン１から排
出される排ガスは、通常はリーン空燃比であってＮＯx
を多く含んでいるため、当該排ガス導入室２６の範囲内
では触媒２４はリーン雰囲気とされ、排ガス中のＮＯx
は、当該図２に示した排ガス導入室２６の範囲内におい
て触媒２４に吸蔵される。

【００２５】そして、触媒２４は駆動モータ３４によっ
て一定回転速度Ｎcで一定方向（図２に矢印で示す方
向）に回転するのであるから、ＮＯxを吸蔵した触媒２
４の部分は、次にリッチガス導入室２７からのＣＯ等を
含むリッチ空燃比の燃焼ガスの供給を受け、リッチ雰囲
気とされる。このように、リッチ空燃比の燃焼ガスの供
給を受けて触媒２４が還元雰囲気とされると、触媒２４
の再生（ＮＯxパージ）が開始され、吸蔵されていたＮ
Ｏxが放出されるとともに還元処理される。

【００２６】つまり、図４に基づき上述したように、触
媒２４の再生開始直後にはＮＯxが急激に大量に放出さ
れるのであるが、このようにＮＯxが大量に放出されて
も、リッチガス導入室２７から導入される燃焼ガスは、
リッチ空燃比であり、還元剤であるＣＯ等を多量に含ん
でおり、ＮＯxは良好に還元処理される。また、触媒２
４は一定回転速度Ｎcのもと一定周期Ｔcで回転し、ＮＯ
xの吸蔵と還元とを周期的に繰り返すことになるので、
排ガス導入室２６の範囲において吸蔵されるＮＯxの量
はそれほど多くはなく、ＮＯxはＣＯ等の還元剤の量が
比較的少ない燃焼ガスによって十分に還元処理可能であ
る。即ち、燃焼式ヒータ４０を小型化し燃料消費量を少
なく抑えても十分に還元処理可能である。

【００２７】触媒２４がさらに回転すると、リッチガス
導入室２７からリッチ空燃比の燃焼ガスの供給を受けた
触媒２４の部分は、引き続き、ストイキオガス導入室２
８からのストイキオ近傍の混合気の供給を受け、暫時ス
トイキオ雰囲気とされる。つまり、図４に基づき上述し
たように、触媒２４の再生開始直後にＮＯxが急激に大
量に放出された後においては、触媒２４の再生が完了す
るまでの間、ＮＯxの放出量はそれほど多くなく、故
に、この期間は触媒２４に供給する還元剤たるＣＯ等の
量を必要十分な量に抑えるようにする。これにより、触
媒２４に吸蔵されたＮＯxが引き続き良好に放出されて
還元され続け、一方、供給される殆どのＣＯ等が還元反
応に寄与することになるため、大気中に排出される余剰
ＣＯ等が最小限に抑えられる。

【００２８】このようにして触媒２４が回転して一巡
し、触媒２４の再生が完了することになる。そして、触
媒２４は再び排ガス導入室２６の範囲内においてエンジ
ン１からの排ガスの供給を受けてＮＯxを吸蔵し、ＮＯx
の吸蔵と還元とを一定周期Ｔcで繰り返すことになる。
ところで、図３を参照すると、上記図４のＮＯxの放出
特性に対応して実験により求められた触媒２４における
リーン雰囲気時間とリッチ雰囲気時間とストイキオ雰囲
気時間との時間比率が示されている。これによれば、リ
ーン雰囲気時間が例えば３０sec、リッチ雰囲気時間が
例えば２sec、ストイキオ雰囲気時間が例えば７．５sec
であるのが理想的な再生パターンであるといえる。

【００２９】そこで、ここでは、触媒２４の各排ガス流
通路が排ガス導入室２６の範囲内にある時間、リッチガ
ス導入室２７の範囲内にある時間、ストイキオガス導入
室２８にある時間がそれぞれ３０sec、２sec、７．５se
c（３０：２：７．５）となるように、これら排ガス導
入室２６、リッチガス導入室２７、ストイキオガス導入
室２８の範囲を設定している。

【００３０】つまり、排ガス導入室２６、リッチガス導
入室２７、ストイキオガス導入室２８は、図２に示すよ
うに、排ガス導入室２６の中心角ａ、リッチガス導入室
２７の中心角ｂ、ストイキオガス導入室２８の中心角ｃ
がそれぞれ３０：２：７．５の分割比率（所定比率）と
なるように形成されている。即ち、排ガス導入室２６の
中心角ａは例えば２７４°に、リッチガス導入室２７の
中心角ｂは例えば１８°に、ストイキオガス導入室２８
の中心角ｃは例えば６８°に設定されている。

【００３１】そして、触媒２４の回転速度Ｎcは、触媒
２４の周期Ｔcが例えば３０＋２＋７．５＝３９．５sec
となるように設定されている。なお、周期Ｔcが当該３
９．５sec未満であれば、触媒２４の各排ガス流通路が
排ガス導入室２６の範囲内にある時間が理想時間３０se
c未満に抑えられるので、即ちＮＯxの吸蔵量が許容範囲
内に抑えられるので、周期Ｔcは３９．５secより短い時
間であってもよい。もっとも、周期Ｔcは触媒２４の容
量に応じて変化するものであり、触媒２４の容量が小さ
いほど周期Ｔcを小さくする必要がある。

【００３２】これにより、ＣＯ等の還元剤が無駄なく適
切なタイミングで触媒２４に供給可能とされ、ＮＯxを
吸蔵した触媒２４を効率よく再生することができる。以
上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態
に限られるものではない。例えば、上記実施形態では還
元剤発生手段として燃焼式ヒータ４０を使用するように
したが、還元剤を十分に発生できるものであれば、還元
剤発生手段はバーナ等であってもよいし、単にＣＯ等を
供給するようなものであってもよい。

【００３３】また、上記実施形態では燃焼式ヒータ４０
への吸気を吸気管４１を介してエンジン１の吸気系から
行うようにしたが、大気から直接に吸気を行うようにし
てもよい。このようにすれば、エンジン１の運転状態の
変化（ブースト圧の変化）に関係せず燃料を一定にして
燃焼式ヒータ４０により還元剤を発生させることがで
き、燃焼式ヒータ４０の制御が容易となる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１の内燃機関の排気浄化装置によれば、吸蔵型ＮＯ
x触媒を回転させ、ＮＯxの吸蔵直後には第１導入領域か
ら還元剤を十分に供給し、その後は還元剤を希釈して第
２導入領域から必要十分な量の還元剤を供給するので、
部分的に見れば一定の周期で連続的に、全体として見れ
ば常時ＮＯxの吸蔵と触媒再生とを同時に並行して実施
し、つまり少しずつ小刻みにＮＯxの吸蔵と触媒再生と
を繰り返すようにして吸蔵型ＮＯx触媒自体の小型化を
図りながら、また、還元剤を常時連続して供給するもの
の一回の再生で放出されるＮＯx量は少なく、故に全体
として還元剤の量を少なく抑えて還元剤発生手段の小型
化をも図りながら、簡単な構成にして還元剤を無駄なく
適切なタイミングで供給でき、効率よく確実にＮＯxを
還元除去して吸蔵型ＮＯx触媒の再生を図ることができ
る。

【００３５】また、請求項２の内燃機関の排気浄化装置
によれば、主導入領域、第１導入領域及び第２導入領域
を予め設定された分割比率、例えば主導入領域、第１導
入領域及び第２導入領域の各領域に許容され或いは要求
される時間比率に基づいて形成するので、吸蔵型ＮＯx
触媒の回転速度を最適に調整することにより、効率よく
確実にＮＯxを還元除去して吸蔵型ＮＯx触媒の再生を図
ることができる。

【００３６】また、請求項３の内燃機関の排気浄化装置
によれば、燃焼式ヒータを利用することで、容易にして
必要十分な量の還元剤を吸蔵型ＮＯx触媒に供給するよ
うにできる。また、請求項４の内燃機関の排気浄化装置
によれば、第２導入領域から吸蔵型ＮＯx触媒に導入さ
れる還元剤を排ガスによって希釈する際、当該混合気の
空燃比をＮＯxを還元できる最低限の理論空燃比近傍値
とすることにより、還元剤を略完全に還元反応に寄与さ
せ、大気中に排出される還元剤の量を最小限に抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構
成図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う触媒ユニットの断面図で
ある。

【図３】リーン雰囲気時間とリッチ雰囲気時間とストイ
キオ雰囲気時間との時間比率を示す実験結果である。

【図４】吸蔵型ＮＯx触媒の再生時におけるＮＯxの放出
特性を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン（ディーゼルエンジン）１８排気管２０触媒ユニット２４触媒（吸蔵型ＮＯx触媒）２５仕切壁２６排ガス導入室（主導入領域）２７リッチガス導入室（第１導入領域）２８ストイキオガス導入室（第２導入領域）３０リングギヤ３２ドライブピニオン３４駆動モータ（触媒回転手段）４０燃焼式ヒータ（還元剤発生手段）４２燃焼ガス通路４２ａ第１通路４２ｂ第２通路４４管路４６開閉弁（混合比変更手段）４８Ｏ₂センサ５０電子コントロールユニット（ＥＣＵ）

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/28 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｕ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気通路に介装され、排ガス
の流通する貫通孔が排気通路の軸線に沿い複数形成され
た吸蔵型ＮＯx触媒と、前記吸蔵型ＮＯx触媒を前記排気通路の軸線に平行な中
心軸線回りに回転させる触媒回転手段と、前記吸蔵型ＮＯx触媒の導入領域である上流空間を前記
吸蔵型ＮＯx触媒の中心軸線を中心として放射状に仕切
り、第１導入領域及び第２導入領域を前記排気通路を流
れる排ガスの主導入領域とは別に独立に形成する導入領
域仕切手段と、還元剤を発生させる還元剤発生手段と、該還元剤発生手段により発生した還元剤を前記第１導入
領域に導く第１通路と、前記第１通路から分岐して設けられ、前記還元剤発生手
段により発生した還元剤に前記排気通路を流れる排ガス
を混合させて前記第２導入領域に導く第２通路とを備
え、前記導入領域仕切手段は、前記第１導入領域を前記第２
導入領域よりも前記吸蔵型ＮＯx触媒の回転方向上流側
に該第２導入領域に隣接して形成するとともに、前記第
２導入領域を前記第１導入領域よりも広範囲とすること
を特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】前記導入領域仕切手段は、主導入領域、
第１導入領域及び第２導入領域の分割比率が所定比率と
なるよう前記上流空間を前記吸蔵型ＮＯx触媒の中心軸
線を中心として放射状に仕切り、第１導入領域及び第２
導入領域を形成することを特徴とする、請求項１記載の
内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】前記還元剤発生手段は、内燃機関の吸気
通路から燃焼用空気を導入して燃料と混合し、該混合気
を燃焼して還元剤を含んだ燃焼ガスを発生させる燃焼式
ヒータであることを特徴とする、請求項１または２記載
の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】前記第２通路は、前記還元剤発生手段に
より発生した還元剤と前記排気通路を流れる排ガスとの
混合比を変更する混合比変更手段を有し、前記第２導入領域に導入される混合気の空燃比は、前記
混合比変更手段により理論空燃比近傍に制御されること
を特徴とする、請求項１乃至３のいずれか記載の内燃機
関の排気浄化装置。