JP2003027930A - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス浄化装置

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Toshihiko Nishiyama
利彦 西山
Kotaro Wakamoto
晃太郎 若本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 場積が小さく、エンジンに余分な負荷をかけ
ない内燃機関の排気ガス浄化装置を提供する。 【解決手段】 エンジン(1)の排気管(10)に並列に分岐
排気管(11)を設け、排気管(10)に第１ＮＯｘ吸蔵触媒(1
2)を設け、分岐排気管(11)に小型の第２ＮＯｘ吸蔵触媒
(13)を設ける。排気管(10)と分岐排気管(11)との分岐部
に、排気孔(17a)を有する排気切換バルブ(15)を設け
る。排気切換バルブ(15)と第１ＮＯｘ吸蔵触媒(12)およ
び第２ＮＯｘ吸蔵触媒(13)との間に、それぞれ第１切換
バルブ(25)を有する第１供給管(24)と、第２切換バルブ
(27)を有する第２供給管(26)とを開口する。第１、第２
供給管(24,26)には供給ポンプ(21)から燃料を供給す
る。コントローラ(45)とＮＯｘ蓄積量把握手段(40)およ
び排気切換バルブ(15)、第１切換バルブ(25)、第２切換
バルブ(27)とを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関の排気ガス浄化装置につ
いては種々の提案がなされているが、その一例としては
特開昭６２−１０６８２６号公報および特許第２６００
４９２号公報に開示されたものがある。
【０００３】特開昭６２−１０６８２６号公報に開示さ
れたものは、機関排気通路を一対の排気枝通路に分岐
し、それぞれの枝通路に同じ大きさのＮＯｘ吸蔵触媒を
２個、並列に配置し、排気通路の分岐部に切換弁を設け
ている。そして、切換弁により一方の排気枝通路への排
気ガスの触媒上通過を止め、排気ガスを一方のＮＯｘ吸
蔵触媒を通過させてＮＯｘを吸収させ、その間他方のＮ
Ｏｘ吸収触媒に蓄積されたＮＯｘを、気体状の還元剤を
用いて還元除去している。なお、気体状の還元剤は例え
ば水素を用い、水素発生装置から水素を導入している。
【０００４】特許第２６００４９２号公報に開示された
ものは、機関の排気通路内に１個のＮＯｘ吸収剤を配置
し、機関運転中常時ＮＯｘ吸収剤に排気ガスを流通させ
る。通常運転時は機関シリンダ内の混合気はリーンであ
り、排気ガス中のＮＯｘはＮＯｘ吸収剤に吸収される。
ＮＯｘ吸収材のＮＯｘ蓄積量が多くなると排気ガス中の
酸素濃度を低下させてＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出
し、還元させる。排気ガス中の酸素濃度を低下させるに
は排気ガスの空燃比をほぼ理論空燃比またはリッチにす
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成においては以下のような問題がある。特開昭６２−１
０６８２６号公報に開示されたものにおいては、同一の
ＮＯｘ吸蔵触媒を２個並列に配置しているため、場積が
大きくなり、例えば車両等では搭載が困難になる。ま
た、気体状の還元剤である水素を用いたため水素発生装
置が必要になり、構造複雑となり、コストも高い。特許
第２６００４９２号公報に開示されたものにおいては、
ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを放出・還元させるために排気
ガスの空燃比をリッチにする場合、シリンダ内に供給す
る燃料の量を増加する。そのため、高出力時には排気温
度や筒内圧力の上昇を招き、エンジンの耐久性、信頼性
に悪影響を与える恐れがある。
【０００６】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、場積が小さく、エンジンの耐久性、信頼
性に悪影響を与えることが無く、構造簡単でコストの安
い内燃機関の排気ガス浄化装置を提供することを目的と
している。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、内燃機関の排気管路
に排気ガスの空燃比がリーン時にＮＯｘを吸蔵し、酸素
濃度を低下させて還元剤を供給してＮＯｘを放出・還元
する、ＮＯｘ吸蔵還元触媒装置を設けた内燃機関の排気
ガス浄化装置において、第１ＮＯｘ吸蔵触媒と、前記第
１ＮＯｘ吸蔵触媒と並列に設けた、第１ＮＯｘ吸蔵触媒
に比べ少吸蔵容量を持つ第２ＮＯｘ吸蔵触媒と、排気ガ
スの流れを前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒側と、第２吸蔵触媒
側とに切り換える排気ガス流路切換手段と、前記第２Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒側に排気ガスが流れている間に、第１吸蔵
触媒側に還元剤を含む気体を流入させて酸素濃度を低下
させるとともに、ＮＯｘを放出・還元させる第１ＮＯｘ
放出・還元手段と、前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒側に排気ガ
スが流れている間に、第２吸蔵触媒側に還元剤を含む気
体を流入させて酸素濃度を低下させるとともに、ＮＯｘ
を放出・還元させる第２ＮＯｘ放出・還元手段とを備え
た構成としている。
【０００８】第１発明によると、容量の異なるＮＯｘ吸
蔵還元触媒装置を２個並列に設け、排気ガス流路切換手
段でＮＯｘ吸蔵触媒への排気ガスの流れを一側に切り換
える。そして排気ガスの流れを止めた側に、例えば少量
の排気ガスあるいは空気等の気体を流入させてＮＯｘ吸
蔵触媒を通過する流れを発生させ、還元剤として例えば
燃料を供給して酸素濃度を低下させるとともに、ＮＯｘ
を放出・還元させることができる。そのため、高出力の
時にＮＯｘを放出・還元させても、シリンダ内に余分な
燃料を供給すことが無いため、排気温度や筒内圧力の上
昇等によりエンジンの耐久性、信頼性を低下させること
は無い。また、少量の排気ガスまたは空気をリッチにす
ればよいため還元剤の量を低減できるとともに、一方の
ＮＯｘ吸蔵触媒の容量を他方より小さくしたため場積を
小さくでき、コストを安くできる。
【０００９】第２発明は、第１発明において、前記第２
ＮＯｘ吸蔵触媒側に排気ガスが流れている間に、第１Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒側のＮＯｘを放出・還元させるとき、第２
ＮＯｘ吸蔵触媒側に流れる排気ガスより少ない量の排気
ガスを第１ＮＯｘ吸蔵触媒側に流入させ、前記第１ＮＯ
ｘ吸蔵触媒側に排気ガスが流れている間に第２ＮＯｘ吸
蔵触媒側のＮＯｘを放出・還元させるとき、第１ＮＯｘ
吸蔵触媒側に流れる排気ガスより少ない量の排気ガスを
第２ＮＯｘ吸蔵触媒側に流入させる排気ガス通気手段
と、ＮＯｘを放出・還元させる側の排気ガスを、理論混
合比近傍またはリッチな排気ガスにするための還元剤供
給手段とを有する構成としている。
【００１０】第２発明によると、ＮＯｘを放出・還元す
るＮＯｘ吸蔵触媒側に少量の排気ガスを流し、これに還
元剤を供給して理論混合比近傍またはリッチな排気ガス
にするので還元剤の使用量が少なくて済む。また、ＮＯ
ｘを放出・還元する側のＮＯｘ吸蔵触媒側に流れを発生
させる気体を排気ガスにしたため、構造簡単でコストを
安くできる。
【００１１】第３発明は、第１および第２発明におい
て、前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒のＮＯｘ蓄積量を把握する
ＮＯｘ蓄積量把握手段と、エンジンが通常運転時には排
気ガスを第１ＮＯｘ吸蔵触媒側に流し、第１吸蔵触媒の
ＮＯｘ蓄積量が所定値を越えたときは排気ガスを第２Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒側に流す排気ガス流路切換制御手段とを備
えた構成としている。
【００１２】第３発明によると、第１ＮＯｘ吸蔵触媒の
ＮＯｘ蓄積量を把握して、第１、または第２ＮＯｘ吸蔵
触媒への流路切換を行うため、切換時期が正確になり、
切換回数および還元剤使用量の低減が可能になり、経済
的である。
【００１３】第４発明は、第１または第２発明におい
て、前記排気ガス流路切換手段による排気ガス流路の切
換と、前記ＮＯｘ放出・還元手段によるＮＯｘ放出・還
元作業とを、所定時間間隔で行うＮＯｘ放出・還元制御
手段を備えた構成にしている。
【００１４】第４発明によると、予め把握したそれぞれ
のＮＯｘ吸蔵触媒の、ＮＯｘの蓄積量が許容限界に達す
るまでの時間、およびＮＯｘ放出・還元に要する時間に
基づいて、定期的に流路の切り換えおよび放出・還元を
行うことができる。そのため、ＮＯｘ蓄積量把握手段等
が不要であり、構造簡単でコストが安い。
【００１５】第５発明は、第１〜４発明において、前記
第２ＮＯｘ吸蔵触媒の容量は、前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒
が吸蔵したＮＯｘを放出・還元可能な時間に対応した容
量である構成としている。
【００１６】第５発明によると、第２ＮＯｘ吸蔵触媒の
大きさの最適化が図れるとともに、最小化が図れ、装置
の場積を小さく出来る。
【００１７】第６発明は、第１〜５発明において、前記
第２ＮＯｘ吸蔵触媒の容量は、前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒
の容量の１／５〜１／２０である構成としている。
【００１８】第６発明によると、ＮＯｘ吸蔵触媒の場積
を小さくできるため、排気ガス浄化装置を小型にでき
る。
【００１９】第７発明は、第１〜６発明において、前記
ＮＯｘを放出・還元させるＮＯｘ吸蔵触媒側に流入させ
る気体の量は、全排気ガス量の１／１０以下である構成
としている。
【００２０】第７発明によると、ＮＯｘ放出・還元時に
流す排気ガスの量は少なく、これを理論混合比近傍また
はリッチな排気ガスにするので還元剤の使用量が少なく
て済み、経済的である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る内燃機関の排
気ガス浄化装置の実施形態について、図面を参照して詳
述する。
【００２２】図１は第１実施形態の排気ガス浄化装置の
ブロック図である。図１において、エンジン１はターボ
チャージャ２を有し、ターボチャージャ２により圧送さ
れた空気はインタークーラ３で冷却されて給気管４、吸
気マニホールド５を経てエンジン１に供給される。エン
ジン１が燃焼して排出する排気ガスは排気マニホールド
６を経て排気管１０に排出される。排気管１０には分岐
して並列な分岐排気管１１が設けられ、排気管１０には
メインとなる第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２が配置され、分岐
排気管１１にはサブとなる第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２より
容量の小さい第２ＮＯｘ吸蔵触媒１３が配置されてい
る。第２ＮＯｘ吸蔵触媒１３の容量は第１ＮＯｘ吸蔵触
媒１２が吸蔵したＮＯｘを放出・還元可能な時間に応じ
て定められ、第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２の１／５〜１／２
０である。排気管１０と分岐排気管１１との上流側の分
岐部には、矢印のように回動して第１ＮＯｘ吸蔵触媒１
２側と、第２ＮＯｘ吸蔵触媒１３側とに排気ガスの流れ
を切り換える、排気切換バルブ１５が設けられている。
排気切換バルブ１５は、排気切換バルブ１５を回動する
回動モータ１６とともに排気ガス流路切換手段１４を構
成している。図２は排気切換バルブ１５の斜視図であ
り、排気切換バルブ１５には排気ガス通気手段１７であ
る排気孔１７ａが設けられている。排気孔１７ａの大き
さは、排気孔１７ａから流出する排気ガスの量が、全排
気ガス量の１／１０以下になるように設定されている。
なお、排気ガス通気手段１７は排気孔１７ａ以外に、周
囲に隙間を設ける等の方法でも良い。７はラジエータで
ある。
【００２３】次に還元剤供給手段２０の構成について説
明する。還元剤である燃料を蓄積した還元剤タンク２２
に接続した供給ポンプ２１の吐出回路２３は、第１供給
管２４と第２供給管２６とに分岐している。第１供給管
２４には第１切換バルブ２５が介装され、先端部は排気
切換バルブ１５と第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２との間に開口
し、第２供給管２６には第２切換バルブ２７が介装さ
れ、先端部は排気切換バルブ１５と第２ＮＯｘ吸蔵触媒
１３との間に開口している。排気切換バルブ１５と、供
給ポンプ２１と、第１供給管２４と、第１切換バルブ２
５とで第１ＮＯｘ放出・還元手段３０を構成し、排気切
換バルブ１５と、供給ポンプ２１と、第２供給管２６
と、第２切換バルブ２７とで第２ＮＯｘ放出・還元手段
３１を構成している。
【００２４】次に排気ガス流路切換制御手段３２の構成
について説明する。エンジン１に設けられた燃料噴射ポ
ンプ８にはエンジン回転計４１および燃料噴射ポンプ８
のラック位置を検知して燃料噴射量を検出する負荷検出
器４２が付設され、排気管１０の上流側には排気温度セ
ンサ４４が設けられている。エンジン回転計４１、負荷
検出器４２および排気温度センサ４４はコントローラ４
５に接続してＮＯｘ蓄積量把握手段４０を構成してい
る。コントローラ４５は排気切換バルブ１５の回動モー
タ１６、第１切換バルブ２５および第２切換バルブ２７
に接続している。
【００２５】次に作動について説明する。図１におい
て、当初、排気切換バルブ１５は実線に示す位置にあ
り、排気管１０は第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２側に接続して
いる。したがって、排気ガスの大部分は第１ＮＯｘ吸蔵
触媒１２側に流れ、一部は排気孔１７ａから第２ＮＯｘ
吸蔵触媒１３側に流れるようになっている。また、第１
切換バルブ２５および第２切換バルブ２７は閉じてい
る。エンジン１を駆動すると通常運転状態では燃料の空
燃比はリーンであるため、ＮＯｘは第１ＮＯｘ吸蔵触媒
１２に吸蔵される。コントローラ４５はエンジン回転計
４１、負荷検出器４２から検出値を入力して演算し、予
め記憶している過去の実績値に基づいて第１ＮＯｘ吸蔵
触媒１２のＮＯｘ蓄積量を算出する。そしてＮＯｘ蓄積
量が許容値に達するまでの時間Ｓを予測する。ＮＯｘ吸
蔵触媒の蓄積量はそのときの排気温度により異なる。そ
のため、排気温度センサ４４の検出値に基づいて上記時
間Ｓを補正する。時間Ｓが予め定められた値に達する
と、コントローラ４５は制御信号を排気切換バルブ１５
の回動モータ１６に出力し、図の矢印のように回動して
破線位置にするとともに、第１切換バルブ２５を開く。
大部分の排気ガスは分岐排気管１１に流れ、第２ＮＯｘ
吸蔵触媒１３はＮＯｘを吸蔵するとともに、少量の排気
ガスは第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２側に入って流れを発生さ
せ、そこに第１供給管２４から燃料が供給される。その
ため排気ガスの空燃比はリッチ状態になり、第１ＮＯｘ
吸蔵触媒１２に吸蔵されたＮＯｘは放出・還元される。
放出・還元する時間は極めて短く、通常数秒程度であ
る。第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２のＮＯｘが放出・還元され
ると、コントローラ４５は回動モータ１６に制御信号を
出力して排気切換バルブ１５を回動させ、図の実線位置
に戻すとともに、第１切換バルブ２５を閉じ、第２切換
バルブ２７を開く。これにより、第１ＮＯｘ吸蔵触媒１
２はＮＯｘを吸蔵し、第２ＮＯｘ吸蔵触媒１３のＮＯｘ
は放出・還元される。上記の作動を繰り返すことにより
常時ＮＯｘ吸蔵触媒を最適な状態に保持する。
【００２６】本発明に係る内燃機関の排気ガス浄化装置
は上記のような構成としたため、以下のような効果が得
られる。エンジンに余計な負担がかからないため、排気
温度や筒内圧力の上昇による耐久性、信頼性の低下を防
止できる。ＮＯｘ蓄積量を把握してＮＯｘの放出・還元
を行うため、放出・還元の回数を減らすことができる。
また少量の排気ガスを理論混合比近傍またはリッチにす
るため、還元材である燃料の量が少なくて済むので経済
的である。第２ＮＯｘ吸蔵触媒の大きさを、第１ＮＯｘ
吸蔵触媒の大きさに比べて大幅に小さくできるため、場
積を小さくでき、コストも低減できる。
【００２７】なお、本実施形態では還元剤として燃料を
使用しているが、例えばプロパンガスのような不活性ガ
ス、あるいは水素等を用いても良い。
【００２８】図３は第２実施形態の排気ガス浄化装置の
ブロック図である。第１実施形態のものと同一部材には
同一符号を付して説明は省略し、異なる部分についての
み説明する。本構成では、排気管１０にはＮＯｘセンサ
４３が設けられてエンジン回転計４１とともにＮＯｘ蓄
積量把握手段４０ａを構成している。第１、第２ＮＯｘ
吸蔵触媒１２，１３のＮＯｘ蓄積量は、エンジン回転計
４１と負荷検出器４２の検出値からガス流量を計算し、
前記ガス流量とＮＯｘセンサ４３との検出値から演算さ
れる。その他の作動については第１実施形態のものと同
一なので説明は省略する。
【００２９】図４は第３実施形態の排気ガス浄化装置の
ブロック図である。第１実施形態のものと同一部材には
同一符号を付して説明は省略し、異なる部分についての
み説明する。本構成では、エンジン回転計４１、負荷検
出器４２および排気温度センサ４４は無く、第１、第２
ＮＯｘ吸蔵触媒１２，１３の下流側の排気管１０にＮＯ
ｘセンサ４３が設けられてＮＯｘ蓄積量把握手段４０ｂ
を構成している。ＮＯｘ蓄積量はＮＯｘ吸蔵触媒通過後
のＮＯｘ量をＮＯｘセンサ４３で直接検出する。その他
の作動については第１実施形態のものと同一なので説明
は省略する。
【００３０】図５は第４実施形態の排気ガス浄化装置の
ブロック図である。第１実施形態のものと同一部材には
同一符号を付して説明は省略し、異なる部分についての
み説明する。本実施形態においてはＮＯｘ蓄積量把握手
段４０は無く、その代わりにタイマ４６を設けてコント
ローラ４５と接続し、ＮＯｘ放出・還元制御手段３３を
構成する。コントローラ４５には、予め第１、第２ＮＯ
ｘ吸蔵触媒１２，１３のＮＯｘが吸蔵許容量に達するま
での時間と、それぞれのＮＯｘ吸蔵触媒のＮＯｘ放出・
還元に必要な時間とを記憶させておく。コントローラ４
５はタイマ４６からの信号を入力し、上記の時間に基づ
いて定期的に排気切換バルブ１５、第１切換バルブ２５
および第２切換バルブ２７に制御信号を出力して切り換
え、ＮＯｘの放出・還元を行う。本実施形態では、ＮＯ
ｘ蓄積量把握手段４０が無いため、構造簡単で、コスト
を安くできる。また、ＮＯｘ蓄積量把握手段４０と併用
すれば、定期的に放出・還元するときのＮＯｘ蓄積量が
分かっているので適切な還元剤供給量を設定でき、還元
剤を節約できる。
【００３１】図６は第５実施形態の排気ガス浄化装置の
ブロック図である。第１実施形態のものと同一部材には
同一符号を付して説明は省略し、異なる部分についての
み説明する。排気管１０と分岐排気管１１との分岐部に
は排気切換バルブ１５ａが回動自在に設けられている。
排気切換バルブ１５ａには排気孔１７ａは無い。エンジ
ン１に設けたエアコンプレッサ５０には第１給気管５１
と、これから分岐した第２給気管５２とが設けられ、第
１給気管５１の先端部は排気切換バルブ１５の下流で第
１ＮＯｘ吸蔵触媒１２に向けて開口し、第２給気管５２
の先端部は排気切換バルブ１５の下流で第２ＮＯｘ吸蔵
触媒１３に向けて開口している。第１給気管５１には第
３切換バルブ５３が介装され、第２給気管５２には第４
切換バルブ５４が介装されている。供給ポンプ２１に接
続する第１供給管２４は第１給気管５１の第３切換バル
ブ５３の下流に接続し、第２供給管２６は第２給気管５
２の第４切換バルブ５４の下流に接続している。第１実
施形態のものと同様に第１供給管２４には第１切換バル
ブ２５が設けられ、第２供給管２６には第２切換バルブ
２７が設けられている。
【００３２】次に作動について説明する。エンジン１の
作動当初には排気切換バルブ１５ａは図６の実線位置に
あり、第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２はＮＯｘを吸蔵する。こ
のとき第１、第２、第３および第４切換バルブ２５，２
７，５３，５４は閉じている。コントローラ４５はＮＯ
ｘ蓄積量把握手段４０からの信号を入力し、所定の値に
達すると、排気切換バルブ１５ａに制御信号を出力し図
の破線位置に切り換える。これにより第１ＮＯｘ吸蔵触
媒１２への排気ガスは遮断される。同時に第１および第
３切換バルブ２５，５３を開く。その結果、第１給気管
５１から少量の空気が第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２に向けて
供給され、流れを発生させる。同時に第１供給管２４か
ら燃料が供給されて流体はリッチ状態になり、第１ＮＯ
ｘ吸蔵触媒１２に吸蔵されたＮＯｘは放出・還元され
る。第１ＮＯｘ吸蔵触媒１２のＮＯｘが放出・還元され
ると、コントローラ４５からの制御信号により、排気切
換バルブ１５ａは実線位置に切り換えられる。同時に第
１、第３切換バルブ２５，５３は閉じ、第２、第４切換
バルブ２７，５４は開いて第２ＮＯｘ吸蔵触媒１３に吸
蔵されたＮＯｘを放出・還元する。
【００３３】図７は第６実施形態の排気ガス浄化装置の
ブロック図である。第３実施形態のものと同一部材には
同一符号を付して説明は省略し、異なる部分についての
み説明する。本実施形態のものはエアコンプレッサ５０
は無く、第１、第２給気管５１，５２は吸気マニホール
ド５に接続し、吸気の供給圧で空気が供給されるように
なっている。作動は第３実施形態のものと同一なので説
明は省略する。
【００３４】第５、第６実施形態のものにおいても、第
４実施形態のものと同様に、ＮＯｘ蓄積量把握手段４０
の代わりにタイマ４６を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の、排気ガス浄化装置の
ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の、排気ガス浄化装置の
排気切換バルブの斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態の、排気ガス浄化装置の
ブロック図である。
【図４】本発明の第３実施形態の、排気ガス浄化装置の
ブロック図である。
【図５】本発明の第４実施形態の、排気ガス浄化装置の
ブロック図である。
【図６】本発明の第５実施形態の、排気ガス浄化装置の
ブロック図である。
【図７】本発明の第６実施形態の、排気ガス浄化装置の
ブロック図である。
【符号の説明】
１…エンジン、５…吸気マニホールド、８…燃料噴射ポ
ンプ、１０…排気管、１１…分岐排気管、１２…第１Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒、１３…第２ＮＯｘ吸蔵触媒、１４…排気
ガス流路切換手段、１５，１５ａ…排気切換バルブ、１
６…回動モータ、１７…排気ガス通気手段、１７ａ…排
気孔、２０…還元剤供給手段、２１…供給ポンプ、２２
…還元剤タンク、２４…第１供給管、２５…第１切換バ
ルブ、２６…第２供給管、２７…第２切換バルブ、３０
…第１ＮＯｘ放出・還元手段、３１…第２ＮＯｘ放出・
還元手段、３２…排気ガス流路切換制御手段、３３…Ｎ
Ｏｘ放出・還元制御手段、４０，４０ａ，４０ｂ…ＮＯ
ｘ蓄積量把握手段、４１…エンジン回転計、４２…負荷
検出器、４３…ＮＯｘセンサ、４４…排気温度センサ、
４５…コントローラ、４６…タイマ、５０…エアコンプ
レッサ、５１…第１供給管、５２…第２供給管、５３…
第３切換バルブ、５４第４切換バルブ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/18 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ 3/28 ３０１ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｚ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ １０１Ｂ Ｆターム(参考） 3G084 AA03 AA04 BA24 DA10 DA13 EB16 FA00 FA27 FA33 3G091 AA02 AA10 AA12 AB06 BA01 BA14 BA39 CA13 CA18 DA10 DB10 DC03 EA01 EA03 EA17 FC01 HA08 HA11 HB03 4D048 AA06 AB02 AB07 AC02 CC24 CC25 CC32 CC46 DA01 DA02 DA03 DA08 DA10 DA20 EA04

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気管路に排気ガスの空燃比
    がリーン時にＮＯｘを吸蔵し、酸素濃度を低下させて還
    元剤を供給してＮＯｘを放出・還元する、ＮＯｘ吸蔵還
    元触媒装置を設けた内燃機関の排気ガス浄化装置におい
    て、第１ＮＯｘ吸蔵触媒(12)と、前記第１ＮＯｘ吸蔵触
    媒(12)と並列に設けた、第１ＮＯｘ吸蔵触媒(12)に比べ
    少吸蔵容量を持つ第２ＮＯｘ吸蔵触媒(13)と、排気ガス
    の流れを前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒(12)側と、第２吸蔵触
    媒(13)側とに切り換える排気ガス流路切換手段(14)と、
    前記第２ＮＯｘ吸蔵触媒(13)側に排気ガスが流れている
    間に、第１吸蔵触媒(12)側に還元剤を含む気体を流入さ
    せて酸素濃度を低下させるとともに、ＮＯｘを放出・還
    元させる第１ＮＯｘ放出・還元手段(30)と、前記第１Ｎ
    Ｏｘ吸蔵触媒(12)側に排気ガスが流れている間に、第２
    吸蔵触媒(13)側に還元剤を含む気体を流入させて酸素濃
    度を低下させるとともに、ＮＯｘを放出・還元させる第
    ２ＮＯｘ放出・還元手段(31)とを備えたことを特徴とす
    る内燃機関の排気ガス浄化装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の排気ガス浄化
    装置において、前記第２ＮＯｘ吸蔵触媒(13)側に排気ガ
    スが流れている間に、第１ＮＯｘ吸蔵触媒(12)側のＮＯ
    ｘを放出・還元させるとき、第２ＮＯｘ吸蔵触媒(13)側
    に流れる排気ガスより少ない量の排気ガスを第１ＮＯｘ
    吸蔵触媒(12)側に流入させ、前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒(1
    2)側に排気ガスが流れている間に第２ＮＯｘ吸蔵触媒(1
    3)側のＮＯｘを放出・還元させるとき、第１ＮＯｘ吸蔵
    触媒(12)側に流れる排気ガスより少ない量の排気ガスを
    第２ＮＯｘ吸蔵触媒(13)側に流入させる排気ガス通気手
    段(16)と、ＮＯｘを放出・還元させる側の排気ガスを、
    理論混合比近傍またはリッチな排気ガスにするための還
    元剤供給手段(20)とを有することを特徴とする内燃機関
    の排気ガス浄化装置。
  3. 【請求項３】 請求項１〜２記載の内燃機関の排気ガス
    浄化装置において、前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒(12)のＮＯ
    ｘ蓄積量を把握するＮＯｘ蓄積量把握手段(40)と、エン
    ジンが通常運転時には排気ガスを第１ＮＯｘ吸蔵触媒(1
    2)側に流し、第１吸蔵触媒(12)のＮＯｘ蓄積量が所定値
    を越えたときは排気ガスを第２ＮＯｘ吸蔵触媒(13)側に
    流す排気ガス流路切換制御手段(32)とを備えたことを特
    徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
  4. 【請求項４】 請求項１〜２記載の内燃機関の排気ガス
    浄化装置において、前記排気ガス流路切換手段(32)によ
    る排気ガス流路の切換と、前記第１、第２ＮＯｘ放出・
    還元手段(30,31)によるＮＯｘ放出・還元作業とを、所
    定時間間隔で行うＮＯｘ放出・還元制御手段(33)を備え
    たことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４記載の内燃機関の排気ガス
    浄化装置において、前記第２ＮＯｘ吸蔵触媒(13)の容量
    は、前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒(12)が吸蔵したＮＯｘを放
    出・還元可能な時間に対応した容量であることを特徴と
    する内燃機関の排気ガス浄化装置。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５記載の内燃機関の排気ガス
    浄化装置において、前記第２ＮＯｘ吸蔵触媒(13)の容量
    は、前記第１ＮＯｘ吸蔵触媒(12)の容量の１／５〜１／
    ２０であることを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６記載の内燃機関の排気ガス
    浄化装置において、前記ＮＯｘを放出・還元させるＮＯ
    ｘ吸蔵触媒側に流入させる気体の量は、全排気ガス量の
    １／１０以下であることを特徴とする内燃機関の排気ガ
    ス浄化装置。
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