JP2003328731A - 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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- JP2003328731A JP2003328731A JP2002142612A JP2002142612A JP2003328731A JP 2003328731 A JP2003328731 A JP 2003328731A JP 2002142612 A JP2002142612 A JP 2002142612A JP 2002142612 A JP2002142612 A JP 2002142612A JP 2003328731 A JP2003328731 A JP 2003328731A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯＸ触媒内に蓄えられているイオウ分を還
元し蓄えられているイオウ分の量を減少させるために必
要な還元剤の量を少なく維持しつつ、大気中に排出され
るサルフェートの量を低減する。 【解決手段】 ＮＯＸ触媒８１内のＳＯＸを還元し蓄積
ＳＯＸ量を減少させるべきときには切替弁６１を、内燃
機関から排出された排気ガスの大部分が流入ポート６２
から流出ポート６３を介し直接的に排気ガス排出管６４
内に流出し即ちＮＯＸ触媒８１を迂回し、残りのわずか
な一定量の排気ガスが環状排気管６７内に流入し、次い
でＮＯＸ触媒８１内を流通する弱順流位置に保持する。
排気ガス排出管６４内に酸化能を有する触媒７６を配置
し、この触媒７６の酸化能をＮＯＸ触媒８１の酸化能よ
りも低く設定する。その結果、ＮＯＸ触媒８１から排出
されたＳＯ２，Ｈ２Ｓが触媒７６でサルフェートＳＯ３
に酸化されにくい。
元し蓄えられているイオウ分の量を減少させるために必
要な還元剤の量を少なく維持しつつ、大気中に排出され
るサルフェートの量を低減する。 【解決手段】 ＮＯＸ触媒８１内のＳＯＸを還元し蓄積
ＳＯＸ量を減少させるべきときには切替弁６１を、内燃
機関から排出された排気ガスの大部分が流入ポート６２
から流出ポート６３を介し直接的に排気ガス排出管６４
内に流出し即ちＮＯＸ触媒８１を迂回し、残りのわずか
な一定量の排気ガスが環状排気管６７内に流入し、次い
でＮＯＸ触媒８１内を流通する弱順流位置に保持する。
排気ガス排出管６４内に酸化能を有する触媒７６を配置
し、この触媒７６の酸化能をＮＯＸ触媒８１の酸化能よ
りも低く設定する。その結果、ＮＯＸ触媒８１から排出
されたＳＯ２，Ｈ２Ｓが触媒７６でサルフェートＳＯ３
に酸化されにくい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、リーン空燃比のもとで継続し
て燃焼が行われる内燃機関の排気通路内に、流入する排
気ガスの空燃比がリーンのときに流入する排気ガス中の
ＮＯＸを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したと
きに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮ
ＯＸを還元して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ
触媒を配置し、ＮＯＸ触媒を迂回してＮＯＸ触媒上流の
排気通路とＮＯＸ触媒下流の排気通路とを互いに接続す
るバイパス通路を設け、内燃機関から排出されたほぼ全
ての排気ガスをＮＯＸ触媒内に導く位置と、内燃機関か
ら排出された排気ガスのわずかな一部をＮＯＸ触媒内に
導きながら残りの排気ガスをバイパス通路内に導くバイ
パス位置との間を切替可能な切替弁を具備し、バイパス
通路の流入端が開口している排気通路部分とＮＯＸ触媒
間の排気通路内に、ＮＯＸ触媒に還元剤を供給するため
の還元剤供給弁を配置し、ＮＯＸ触媒内に蓄えられてい
るイオウ分例えばＳＯＸを還元し蓄えられているＳＯＸ
の量を減少させるべきときには、切替弁をバイパス位置
に一時的に保持しつつ、ＮＯＸ触媒内に流入する排気ガ
スの空燃比が理論空燃比又はリッチになるように還元剤
供給弁から還元剤を一時的に供給する内燃機関の排気浄
化装置が知られている。切替弁がバイパス位置に保持さ
れると、ＮＯＸ触媒内に流入する排気ガスの量が低減さ
れるのでこの排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ
にするために必要な還元剤の量を低減することができ
る。なお、ＮＯＸ触媒内に流入する排気ガスの空燃比が
理論空燃比又はリッチに切り替えられるとＳＯＸはＳＯ
２，Ｈ２Ｓの形でＮＯＸ触媒から排出される。
て燃焼が行われる内燃機関の排気通路内に、流入する排
気ガスの空燃比がリーンのときに流入する排気ガス中の
ＮＯＸを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したと
きに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮ
ＯＸを還元して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ
触媒を配置し、ＮＯＸ触媒を迂回してＮＯＸ触媒上流の
排気通路とＮＯＸ触媒下流の排気通路とを互いに接続す
るバイパス通路を設け、内燃機関から排出されたほぼ全
ての排気ガスをＮＯＸ触媒内に導く位置と、内燃機関か
ら排出された排気ガスのわずかな一部をＮＯＸ触媒内に
導きながら残りの排気ガスをバイパス通路内に導くバイ
パス位置との間を切替可能な切替弁を具備し、バイパス
通路の流入端が開口している排気通路部分とＮＯＸ触媒
間の排気通路内に、ＮＯＸ触媒に還元剤を供給するため
の還元剤供給弁を配置し、ＮＯＸ触媒内に蓄えられてい
るイオウ分例えばＳＯＸを還元し蓄えられているＳＯＸ
の量を減少させるべきときには、切替弁をバイパス位置
に一時的に保持しつつ、ＮＯＸ触媒内に流入する排気ガ
スの空燃比が理論空燃比又はリッチになるように還元剤
供給弁から還元剤を一時的に供給する内燃機関の排気浄
化装置が知られている。切替弁がバイパス位置に保持さ
れると、ＮＯＸ触媒内に流入する排気ガスの量が低減さ
れるのでこの排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ
にするために必要な還元剤の量を低減することができ
る。なお、ＮＯＸ触媒内に流入する排気ガスの空燃比が
理論空燃比又はリッチに切り替えられるとＳＯＸはＳＯ
２，Ｈ２Ｓの形でＮＯＸ触媒から排出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、切替弁がバ
イパス位置に保持されるとこのとき大部分の排気ガスが
ＮＯＸ触媒を迂回することになり、その結果多量のＨ
Ｃ，ＣＯが大気中に排出される恐れがある。
イパス位置に保持されるとこのとき大部分の排気ガスが
ＮＯＸ触媒を迂回することになり、その結果多量のＨ
Ｃ，ＣＯが大気中に排出される恐れがある。
【０００４】この問題点を解決するために、バイパス通
路の流出端が開口する部分よりも下流の排気通路内に酸
化能を有する触媒を配置することも可能である。
路の流出端が開口する部分よりも下流の排気通路内に酸
化能を有する触媒を配置することも可能である。
【０００５】しかしながら、この酸化能を有する触媒内
に流入する排気ガスの平均空燃比がリーンになっている
と、このときＮＯＸ触媒から排出されたＳＯ２，Ｈ２Ｓ
がこの触媒でサルフェートＳＯ３に酸化され、次いでＳ
Ｏ３の形で大気中に排出されるという問題点がある。
に流入する排気ガスの平均空燃比がリーンになっている
と、このときＮＯＸ触媒から排出されたＳＯ２，Ｈ２Ｓ
がこの触媒でサルフェートＳＯ３に酸化され、次いでＳ
Ｏ３の形で大気中に排出されるという問題点がある。
【０００６】そこで本発明の目的は、ＮＯＸ触媒内に蓄
えられているイオウ分を還元し蓄えられているイオウ分
の量を減少させるために必要な還元剤の量を少なく維持
しつつ、大気中に排出されるサルフェートの量を低減す
ることができる内燃機関の排気浄化装置を提供すること
にある。
えられているイオウ分を還元し蓄えられているイオウ分
の量を減少させるために必要な還元剤の量を少なく維持
しつつ、大気中に排出されるサルフェートの量を低減す
ることが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】前記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、リーン空燃比のもとで継続し
て燃焼が行われる内燃機関の排気通路内に、流入する排
気ガスの空燃比がリーンのときに流入する排気ガス中の
ＮＯＸを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したと
きに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮ
ＯＸを還元して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ
触媒を配置し、ＮＯＸ触媒を迂回してＮＯＸ触媒上流の
排気通路とＮＯＸ触媒下流の排気通路とを互いに接続す
るバイパス通路を設け、内燃機関から排出されたほぼ全
ての排気ガスをＮＯＸ触媒内に導く位置と、内燃機関か
ら排出された排気ガスの一部をＮＯＸ触媒内に導きなが
ら残りの排気ガスをバイパス通路内に導くバイパス位置
との間を切替可能な切替弁を具備し、バイパス通路の流
入端が開口している排気通路部分とＮＯＸ触媒間の排気
通路内に、ＮＯＸ触媒に還元剤を供給するための還元剤
供給弁を配置し、ＮＯＸ触媒内に蓄えられているイオウ
分を還元し蓄えられているイオウ分の量を減少させるべ
きときには、切替弁をバイパス位置に一時的に保持しつ
つ、ＮＯＸ触媒内に流入する排気ガスの空燃比が理論空
燃比又はリッチになるように還元剤供給弁から還元剤を
一時的に供給する内燃機関の排気浄化装置において、バ
イパス通路の流出端が開口する部分よりも下流の排気通
路内に酸化能を有する触媒を配置すると共に、該酸化能
を有する触媒の酸化能をＮＯＸ触媒の酸化能よりも低く
定めている。
に１番目の発明によれば、リーン空燃比のもとで継続し
て燃焼が行われる内燃機関の排気通路内に、流入する排
気ガスの空燃比がリーンのときに流入する排気ガス中の
ＮＯＸを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したと
きに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮ
ＯＸを還元して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ
触媒を配置し、ＮＯＸ触媒を迂回してＮＯＸ触媒上流の
排気通路とＮＯＸ触媒下流の排気通路とを互いに接続す
るバイパス通路を設け、内燃機関から排出されたほぼ全
ての排気ガスをＮＯＸ触媒内に導く位置と、内燃機関か
ら排出された排気ガスの一部をＮＯＸ触媒内に導きなが
ら残りの排気ガスをバイパス通路内に導くバイパス位置
との間を切替可能な切替弁を具備し、バイパス通路の流
入端が開口している排気通路部分とＮＯＸ触媒間の排気
通路内に、ＮＯＸ触媒に還元剤を供給するための還元剤
供給弁を配置し、ＮＯＸ触媒内に蓄えられているイオウ
分を還元し蓄えられているイオウ分の量を減少させるべ
きときには、切替弁をバイパス位置に一時的に保持しつ
つ、ＮＯＸ触媒内に流入する排気ガスの空燃比が理論空
燃比又はリッチになるように還元剤供給弁から還元剤を
一時的に供給する内燃機関の排気浄化装置において、バ
イパス通路の流出端が開口する部分よりも下流の排気通
路内に酸化能を有する触媒を配置すると共に、該酸化能
を有する触媒の酸化能をＮＯＸ触媒の酸化能よりも低く
定めている。
【０００８】また、２番目の発明によれば１番目の発明
において、切替弁をバイパス位置に保持しつつ還元剤供
給弁から還元剤が供給されているときにも前記酸化能を
有する触媒内に流入する排気ガスの平均空燃比がリーン
に維持されている。
において、切替弁をバイパス位置に保持しつつ還元剤供
給弁から還元剤が供給されているときにも前記酸化能を
有する触媒内に流入する排気ガスの平均空燃比がリーン
に維持されている。
【０００９】また、３番目の発明によれば１番目又は２
番目の発明において、排気ガスがＮＯＸ触媒内にその一
端面を介し流入しＮＯＸ触媒からその他端面を介し流出
するように排気ガスを案内するか、又はＮＯＸ触媒内に
その他端面を介し流入しＮＯ Ｘ触媒からその一端面を介
し流出するように排気ガスを案内するかを切り替えるた
めの切り替え手段を具備している。
番目の発明において、排気ガスがＮＯＸ触媒内にその一
端面を介し流入しＮＯＸ触媒からその他端面を介し流出
するように排気ガスを案内するか、又はＮＯＸ触媒内に
その他端面を介し流入しＮＯ Ｘ触媒からその一端面を介
し流出するように排気ガスを案内するかを切り替えるた
めの切り替え手段を具備している。
【００１０】また、前記課題を解決するために４番目の
発明によれば、リーン空燃比のもとで継続して燃焼が行
われる内燃機関の排気通路から分岐して環状に延びた後
に排気通路に戻る環状通路内に、流入する排気ガスの空
燃比がリーンのときに流入する排気ガス中のＮＯＸを蓄
え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガ
ス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮＯＸを還元
して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ触媒を配置
し、排気ガスを環状通路の一端に導くと共にこのとき環
状通路内を流通した排気ガスが環状通路の他端から環状
通路の一端よりも下流の排気通路内に流出する順流位置
と、排気ガスを環状通路の他端に導くと共にこのとき環
状通路内を流通した排気ガスが環状通路の一端から環状
通路の他端よりも下流の排気通路内に流出する逆流位置
と、排気ガスの一部を環状通路の一端に導くと共にこの
とき環状通路内を流通した排気ガスが環状通路の他端か
ら環状通路の一端よりも下流の排気通路内に流出し、か
つ残りの排気ガスが環状通路を迂回して排気通路内を流
通する弱順流位置との間を切替可能な切替弁を具備し、
前記一端とＮＯＸ触媒間の環状通路内に、ＮＯＸ触媒に
還元剤を供給するための還元剤供給弁を配置し、ＮＯＸ
触媒内に蓄えられているイオウ分を還元し蓄えられてい
るイオウ分の量を減少させるべきときには、切替弁を弱
順流位置に一時的に保持しつつ、ＮＯＸ触媒内に流入す
る排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになるよう
に還元剤供給弁から還元剤を一時的に供給する内燃機関
の排気浄化装置において、環状通路の一端及び他端が開
口している部分よりも下流の排気通路内に酸化能を有す
る触媒を配置すると共に、該酸化能を有する触媒の酸化
能をＮＯＸ触媒の酸化能よりも低く定めている。
発明によれば、リーン空燃比のもとで継続して燃焼が行
われる内燃機関の排気通路から分岐して環状に延びた後
に排気通路に戻る環状通路内に、流入する排気ガスの空
燃比がリーンのときに流入する排気ガス中のＮＯＸを蓄
え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガ
ス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮＯＸを還元
して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ触媒を配置
し、排気ガスを環状通路の一端に導くと共にこのとき環
状通路内を流通した排気ガスが環状通路の他端から環状
通路の一端よりも下流の排気通路内に流出する順流位置
と、排気ガスを環状通路の他端に導くと共にこのとき環
状通路内を流通した排気ガスが環状通路の一端から環状
通路の他端よりも下流の排気通路内に流出する逆流位置
と、排気ガスの一部を環状通路の一端に導くと共にこの
とき環状通路内を流通した排気ガスが環状通路の他端か
ら環状通路の一端よりも下流の排気通路内に流出し、か
つ残りの排気ガスが環状通路を迂回して排気通路内を流
通する弱順流位置との間を切替可能な切替弁を具備し、
前記一端とＮＯＸ触媒間の環状通路内に、ＮＯＸ触媒に
還元剤を供給するための還元剤供給弁を配置し、ＮＯＸ
触媒内に蓄えられているイオウ分を還元し蓄えられてい
るイオウ分の量を減少させるべきときには、切替弁を弱
順流位置に一時的に保持しつつ、ＮＯＸ触媒内に流入す
る排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになるよう
に還元剤供給弁から還元剤を一時的に供給する内燃機関
の排気浄化装置において、環状通路の一端及び他端が開
口している部分よりも下流の排気通路内に酸化能を有す
る触媒を配置すると共に、該酸化能を有する触媒の酸化
能をＮＯＸ触媒の酸化能よりも低く定めている。
【００１１】また、５番目の発明によれば１番目又は４
番目の発明において、前記ＮＯＸ触媒が、流入する排気
ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィ
ルタ上に担持されている。
番目の発明において、前記ＮＯＸ触媒が、流入する排気
ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィ
ルタ上に担持されている。
【００１２】なお、本明細書では排気通路の或る位置よ
りも上流の排気通路、燃焼室、及び吸気通路内に供給さ
れた空気と炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯとの比をそ
の位置における排気ガスの空燃比と称している。
りも上流の排気通路、燃焼室、及び吸気通路内に供給さ
れた空気と炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯとの比をそ
の位置における排気ガスの空燃比と称している。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明を圧縮着火式内燃機
関に適用した場合を示している。なお、本発明は火花点
火式内燃機関にも適用することもできる。
関に適用した場合を示している。なお、本発明は火花点
火式内燃機関にも適用することもできる。
【００１４】図１を参照すると、１は機関本体、２はシ
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、
８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートを夫々
示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサ
ージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダ
クト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコンプレ
ッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内にはステップ
モータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置さ
れ、更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流
れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置され
る。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置１
８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却され
る。
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、
８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートを夫々
示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサ
ージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダ
クト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコンプレ
ッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内にはステップ
モータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置さ
れ、更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流
れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置され
る。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置１
８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却され
る。
【００１５】一方、排気ポート１０は排気マニホルド１
９及び排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４の
排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出口
は排気管２０ａを介して触媒コンバータ２２に接続され
る。
９及び排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４の
排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出口
は排気管２０ａを介して触媒コンバータ２２に接続され
る。
【００１６】図１と共に図２を参照すると、触媒コンバ
ータ２２はステップモータ６０により駆動される切替弁
６１を具備し、この切替弁６１の流入ポート６２に排気
管２０ａの出口が接続される。また、流入ポート６２に
対向する切替弁６１の流出ポート６３には触媒コンバー
タ２２の排気ガス排出管６４が接続される。切替弁６１
は更に、流入ポート６２及び流出ポート６３を結ぶ直線
の両側において互いに対向する一対の流入流出ポート６
５，６６を有しており、これら流入流出ポート６５，６
６には触媒コンバータ２２の環状排気管６７の両端がそ
れぞれ接続される。なお、排気ガス排出管６４の出口に
は排気管２３が接続される。
ータ２２はステップモータ６０により駆動される切替弁
６１を具備し、この切替弁６１の流入ポート６２に排気
管２０ａの出口が接続される。また、流入ポート６２に
対向する切替弁６１の流出ポート６３には触媒コンバー
タ２２の排気ガス排出管６４が接続される。切替弁６１
は更に、流入ポート６２及び流出ポート６３を結ぶ直線
の両側において互いに対向する一対の流入流出ポート６
５，６６を有しており、これら流入流出ポート６５，６
６には触媒コンバータ２２の環状排気管６７の両端がそ
れぞれ接続される。なお、排気ガス排出管６４の出口に
は排気管２３が接続される。
【００１７】環状排気管６７は排気ガス排出管６４を貫
通して延びており、環状排気管６７の排気ガス排出管６
４内に位置する部分にはフィルタ収容室６８が形成され
る。このフィルタ収容室６８内には排気ガス中の微粒子
を捕集するためのパティキュレートフィルタ６９が収容
される。なお、図２において６９ａ及び６９ｂはパティ
キュレートフィルタ６９の一端面及び他端面をそれぞれ
示している。
通して延びており、環状排気管６７の排気ガス排出管６
４内に位置する部分にはフィルタ収容室６８が形成され
る。このフィルタ収容室６８内には排気ガス中の微粒子
を捕集するためのパティキュレートフィルタ６９が収容
される。なお、図２において６９ａ及び６９ｂはパティ
キュレートフィルタ６９の一端面及び他端面をそれぞれ
示している。
【００１８】パティキュレートフィルタ６９の一端面６
９ａを含む触媒コンバータ２２の部分縦断面図を示す図
２（Ａ）、及び触媒コンバータ２２の部分横断面図を示
す図２（Ｂ）に示されるようにパティキュレートフィル
タ６９はハニカム構造をなしており、互いに平行をなし
て延びる複数個の排気ガス通路７０，７１を具備する。
これら排気ガス通路は一端が開放されかつ他端がシール
材７２により閉塞されている排気ガス通路７０と、他端
が開放されかつ一端がシール材７３により閉塞されてい
る排気ガス通路７１とにより構成される。なお、図２
（Ａ）においてハッチングを付した部分はシール材７３
を示している。これら排気ガス通路７０，７１は例えば
コージェライトのような多孔質材から形成される薄肉の
隔壁７４を介して交互に配置される。云い換えると排気
ガス通路７０，７１は各排気ガス通路７０が４つの排気
ガス通路７１によって包囲され、各排気ガス通路７１が
４つの排気ガス通路７０によって包囲されるように配置
される。
９ａを含む触媒コンバータ２２の部分縦断面図を示す図
２（Ａ）、及び触媒コンバータ２２の部分横断面図を示
す図２（Ｂ）に示されるようにパティキュレートフィル
タ６９はハニカム構造をなしており、互いに平行をなし
て延びる複数個の排気ガス通路７０，７１を具備する。
これら排気ガス通路は一端が開放されかつ他端がシール
材７２により閉塞されている排気ガス通路７０と、他端
が開放されかつ一端がシール材７３により閉塞されてい
る排気ガス通路７１とにより構成される。なお、図２
（Ａ）においてハッチングを付した部分はシール材７３
を示している。これら排気ガス通路７０，７１は例えば
コージェライトのような多孔質材から形成される薄肉の
隔壁７４を介して交互に配置される。云い換えると排気
ガス通路７０，７１は各排気ガス通路７０が４つの排気
ガス通路７１によって包囲され、各排気ガス通路７１が
４つの排気ガス通路７０によって包囲されるように配置
される。
【００１９】パティキュレートフィルタ６９上には後述
するようにＮＯＸ触媒８１が担持されている。一方、切
替弁６１の流出ポート６３と環状排気管６７が貫通して
いる部分との間の排気ガス排出管６４内には触媒収容室
７５が形成されており、この触媒収容室７５内にはハニ
カム構造の基材に担持された酸化能を有する触媒７６が
収容される。
するようにＮＯＸ触媒８１が担持されている。一方、切
替弁６１の流出ポート６３と環状排気管６７が貫通して
いる部分との間の排気ガス排出管６４内には触媒収容室
７５が形成されており、この触媒収容室７５内にはハニ
カム構造の基材に担持された酸化能を有する触媒７６が
収容される。
【００２０】また、切替弁６１の流入流出ポート６５と
パティキュレートフィルタ６９間の環状排気管６７には
パティキュレートフィルタ６９に還元剤を供給するため
の電気制御式還元剤供給弁７７が取り付けられる。還元
剤供給弁７７には電気制御式の還元剤ポンプ７８から還
元剤が供給される。本発明による実施例では還元剤とし
て内燃機関の燃料即ち軽油が用いられている。なお、本
発明による実施例では流入流出ポート６６とパティキュ
レートフィルタ６９間の環状排気管６７に還元剤供給弁
が配置されていない。
パティキュレートフィルタ６９間の環状排気管６７には
パティキュレートフィルタ６９に還元剤を供給するため
の電気制御式還元剤供給弁７７が取り付けられる。還元
剤供給弁７７には電気制御式の還元剤ポンプ７８から還
元剤が供給される。本発明による実施例では還元剤とし
て内燃機関の燃料即ち軽油が用いられている。なお、本
発明による実施例では流入流出ポート６６とパティキュ
レートフィルタ６９間の環状排気管６７に還元剤供給弁
が配置されていない。
【００２１】更に図１を参照すると、排気マニホルド１
９とサージタンク１２とは排気ガス再循環（以下、ＥＧ
Ｒと称す）通路２４を介して互いに連結され、ＥＧＲ通
路２４内には電気制御式ＥＧＲ制御弁２５が配置され
る。また、ＥＧＲ通路２４周りにはＥＧＲ通路２４内を
流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２６が配置
される。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装
置２６内に導かれ、機関冷却水によってＥＧＲガスが冷
却される。
９とサージタンク１２とは排気ガス再循環（以下、ＥＧ
Ｒと称す）通路２４を介して互いに連結され、ＥＧＲ通
路２４内には電気制御式ＥＧＲ制御弁２５が配置され
る。また、ＥＧＲ通路２４周りにはＥＧＲ通路２４内を
流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２６が配置
される。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装
置２６内に導かれ、機関冷却水によってＥＧＲガスが冷
却される。
【００２２】一方、各燃料噴射弁６は燃料供給管６ａを
介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール２７に連結
される。このコモンレール２７内へは電気制御式の吐出
量可変な燃料ポンプ２８から燃料が供給され、コモンレ
ール２７内に供給された燃料は各燃料供給管６ａを介し
て燃料噴射弁６に供給される。コモンレール２７にはコ
モンレール２７内の燃料圧を検出するための燃料圧セン
サ２９が取付けられ、燃料圧センサ２９の出力信号に基
づいてコモンレール２７内の燃料圧が目標燃料圧となる
ように燃料ポンプ２８の吐出量が制御される。
介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール２７に連結
される。このコモンレール２７内へは電気制御式の吐出
量可変な燃料ポンプ２８から燃料が供給され、コモンレ
ール２７内に供給された燃料は各燃料供給管６ａを介し
て燃料噴射弁６に供給される。コモンレール２７にはコ
モンレール２７内の燃料圧を検出するための燃料圧セン
サ２９が取付けられ、燃料圧センサ２９の出力信号に基
づいてコモンレール２７内の燃料圧が目標燃料圧となる
ように燃料ポンプ２８の吐出量が制御される。
【００２３】電子制御ユニット４０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、入力ポート４５及び出力ポート４６を具備す
る。燃料圧センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換器
４７を介して入力ポート４５に入力される。パティキュ
レートフィルタ６９の例えば中心部にはパティキュレー
トフィルタの温度を検出するための温度センサ４８が取
り付けられ、温度センサ４８の出力電圧は対応するＡＤ
変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。排気
管２０ａには排気管２０ａ内の圧力、即ち機関背圧を検
出するための圧力センサ４９が取り付けられ、圧力セン
サ４９の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入
力ポート４５に入力される。また、アクセルペダル５０
にはアクセルペダル５０の踏み込み量に比例した出力電
圧を発生する負荷センサ５１が接続され、負荷センサ５
１の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポ
ート４５に入力される。更に入力ポート４５にはクラン
クシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発
生するクランク角センサ５２が接続される。
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、入力ポート４５及び出力ポート４６を具備す
る。燃料圧センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換器
４７を介して入力ポート４５に入力される。パティキュ
レートフィルタ６９の例えば中心部にはパティキュレー
トフィルタの温度を検出するための温度センサ４８が取
り付けられ、温度センサ４８の出力電圧は対応するＡＤ
変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。排気
管２０ａには排気管２０ａ内の圧力、即ち機関背圧を検
出するための圧力センサ４９が取り付けられ、圧力セン
サ４９の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入
力ポート４５に入力される。また、アクセルペダル５０
にはアクセルペダル５０の踏み込み量に比例した出力電
圧を発生する負荷センサ５１が接続され、負荷センサ５
１の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポ
ート４５に入力される。更に入力ポート４５にはクラン
クシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発
生するクランク角センサ５２が接続される。
【００２４】一方、出力ポート４６は対応する駆動回路
４８を介して燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステッ
プモータ１６、ＥＧＲ制御弁２５、燃料ポンプ２８、切
替弁駆動用ステップモータ６０、還元剤供給弁７７、及
び還元剤剤ポンプ７８にそれぞれ接続される。
４８を介して燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステッ
プモータ１６、ＥＧＲ制御弁２５、燃料ポンプ２８、切
替弁駆動用ステップモータ６０、還元剤供給弁７７、及
び還元剤剤ポンプ７８にそれぞれ接続される。
【００２５】切替弁６１は通常、図３（Ｂ）において実
線で示される位置と破線で示される位置とのうちいずれ
か一方に位置せしめられる。切替弁６１が図３（Ｂ）に
おいて実線で示される位置に位置せしめられると、流入
ポート６２が切替弁６１によって流出ポート６３及び流
入流出ポート６６との連通が遮断されながら流入流出ポ
ート６５に連通され、流出ポート６３が切替弁６１によ
って流入流出ポート６６に連通される。その結果、図３
（Ｂ）において実線の矢印で示されるように内燃機関か
ら排出された全ての排気ガスが流入ポート６２及び流入
流出ポート６５を順次介して環状排気管６７内に流入
し、次いでパティキュレートフィルタ６９を通過した後
に流入流出ポート６６及び流出ポート６３を順次介して
排気ガス排気出管６４内に流出する。
線で示される位置と破線で示される位置とのうちいずれ
か一方に位置せしめられる。切替弁６１が図３（Ｂ）に
おいて実線で示される位置に位置せしめられると、流入
ポート６２が切替弁６１によって流出ポート６３及び流
入流出ポート６６との連通が遮断されながら流入流出ポ
ート６５に連通され、流出ポート６３が切替弁６１によ
って流入流出ポート６６に連通される。その結果、図３
（Ｂ）において実線の矢印で示されるように内燃機関か
ら排出された全ての排気ガスが流入ポート６２及び流入
流出ポート６５を順次介して環状排気管６７内に流入
し、次いでパティキュレートフィルタ６９を通過した後
に流入流出ポート６６及び流出ポート６３を順次介して
排気ガス排気出管６４内に流出する。
【００２６】これに対し、切替弁６１が図３（Ｂ）にお
いて破線で示される位置に位置せしめられると、流入ポ
ート６２が切替弁６１によって流出ポート６３及び流入
流出ポート６５との連通が遮断されながら流入流出ポー
ト６６に連通され、流出ポート６３が切替弁６１によっ
て流入流出ポート６５に連通される。その結果、図３
（Ｂ）において破線の矢印で示されるように内燃機関か
ら排出された全ての排気ガスが流入ポート６２及び流入
流出ポート６６を順次介して環状排気管６７内に流入
し、次いでパティキュレートフィルタ６９を通過した後
に流入流出ポート６５及び流出ポート６３を順次介して
排気ガス排出管６４内に流出する。
いて破線で示される位置に位置せしめられると、流入ポ
ート６２が切替弁６１によって流出ポート６３及び流入
流出ポート６５との連通が遮断されながら流入流出ポー
ト６６に連通され、流出ポート６３が切替弁６１によっ
て流入流出ポート６５に連通される。その結果、図３
（Ｂ）において破線の矢印で示されるように内燃機関か
ら排出された全ての排気ガスが流入ポート６２及び流入
流出ポート６６を順次介して環状排気管６７内に流入
し、次いでパティキュレートフィルタ６９を通過した後
に流入流出ポート６５及び流出ポート６３を順次介して
排気ガス排出管６４内に流出する。
【００２７】このように切替弁６１の位置を切り替える
ことによって環状排気管６７内における排気ガスの流れ
が反転する。言い換えると、排気ガスがＮＯＸ触媒８１
内にその一端面を介し流入しＮＯＸ触媒８１からその他
端面を介し流出するように排気ガスを案内するか、又は
ＮＯＸ触媒８１内にその他端面を介し流入しＮＯＸ触媒
８１からその一端面を介し流出するように排気ガスを案
内するかを切り替え可能になっている。以下では、図３
（Ｂ）において実線で示される排気ガスの流れを順流と
称し、破線で示される排気ガスの流れを逆流と称するこ
とにする。また、図３（Ｂ）において実線で示される切
替弁６１の位置を順流位置と称し、破線で示される切替
弁６１の位置を逆流位置と称する。
ことによって環状排気管６７内における排気ガスの流れ
が反転する。言い換えると、排気ガスがＮＯＸ触媒８１
内にその一端面を介し流入しＮＯＸ触媒８１からその他
端面を介し流出するように排気ガスを案内するか、又は
ＮＯＸ触媒８１内にその他端面を介し流入しＮＯＸ触媒
８１からその一端面を介し流出するように排気ガスを案
内するかを切り替え可能になっている。以下では、図３
（Ｂ）において実線で示される排気ガスの流れを順流と
称し、破線で示される排気ガスの流れを逆流と称するこ
とにする。また、図３（Ｂ）において実線で示される切
替弁６１の位置を順流位置と称し、破線で示される切替
弁６１の位置を逆流位置と称する。
【００２８】流出ポート６６を介し排気ガス排出管６４
内に流出した排気ガスは図３（Ａ）及び（Ｂ）に示され
るように、次いで触媒７６を通過し、環状排気管６７の
外周面に沿いつつ進行した後に排気管２３内に流出す
る。
内に流出した排気ガスは図３（Ａ）及び（Ｂ）に示され
るように、次いで触媒７６を通過し、環状排気管６７の
外周面に沿いつつ進行した後に排気管２３内に流出す
る。
【００２９】パティキュレートフィルタ６９における排
気ガスの流れを説明すると、順流時には排気ガスは一端
面６９ａを介しパティキュレートフィルタ６９内に流入
し、他端面６９ｂを介しパティキュレートフィルタ６９
から流出する。このとき、排気ガスは一端面６９ａ内に
開口している排気ガス通路７０内に流入し、次いで周囲
の隔壁７４内を通って隣接する排気ガス通路７１内に流
出する。一方、逆流時には排気ガスは他端面６９ｂを介
しパティキュレートフィルタ６９内に流入し、一端面６
９ａを介しパティキュレートフィルタ６９から流出す
る。このとき、排気ガスは他端面６９ｂ内に開口してい
る排気ガス通路７１内に流入し、次いで周囲の隔壁７４
内を通って隣接する排気ガス通路７０内に流出する。
気ガスの流れを説明すると、順流時には排気ガスは一端
面６９ａを介しパティキュレートフィルタ６９内に流入
し、他端面６９ｂを介しパティキュレートフィルタ６９
から流出する。このとき、排気ガスは一端面６９ａ内に
開口している排気ガス通路７０内に流入し、次いで周囲
の隔壁７４内を通って隣接する排気ガス通路７１内に流
出する。一方、逆流時には排気ガスは他端面６９ｂを介
しパティキュレートフィルタ６９内に流入し、一端面６
９ａを介しパティキュレートフィルタ６９から流出す
る。このとき、排気ガスは他端面６９ｂ内に開口してい
る排気ガス通路７１内に流入し、次いで周囲の隔壁７４
内を通って隣接する排気ガス通路７０内に流出する。
【００３０】パティキュレートフィルタ６９の隔壁７４
上即ち例えば隔壁７４の両側面及び細孔内壁面上には、
図４に示されるようにＮＯＸ触媒８１がそれぞれ担持さ
れている。このＮＯＸ触媒８１は例えばアルミナを担体
とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮ
ａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金
属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土
類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から
選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰ
ｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とが
担持されている。
上即ち例えば隔壁７４の両側面及び細孔内壁面上には、
図４に示されるようにＮＯＸ触媒８１がそれぞれ担持さ
れている。このＮＯＸ触媒８１は例えばアルミナを担体
とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮ
ａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金
属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土
類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から
選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰ
ｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とが
担持されている。
【００３１】ＮＯＸ触媒は流入する排気ガスの平均空燃
比がリーンのときにはＮＯＸを蓄え、流入する排気ガス
の空燃比が低下したときに排気ガス中に還元剤が含まれ
ていると蓄えているＮＯＸを還元して蓄えているＮＯＸ
の量を減少させる蓄積還元作用を行う。
比がリーンのときにはＮＯＸを蓄え、流入する排気ガス
の空燃比が低下したときに排気ガス中に還元剤が含まれ
ていると蓄えているＮＯＸを還元して蓄えているＮＯＸ
の量を減少させる蓄積還元作用を行う。
【００３２】ＮＯＸ触媒の蓄積還元作用の詳細なメカニ
ズムについては完全には明らかにされていない。しかし
ながら、現在考えられているメカニズムを、担体上に白
金Ｐｔ及びバリウムＢａを担持させた場合を例にとって
簡単に説明すると次のようになる。
ズムについては完全には明らかにされていない。しかし
ながら、現在考えられているメカニズムを、担体上に白
金Ｐｔ及びバリウムＢａを担持させた場合を例にとって
簡単に説明すると次のようになる。
【００３３】即ち、ＮＯＸ触媒に流入する排気ガスの空
燃比が理論空燃比よりもかなりリーンになると流入する
排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、酸素Ｏ２がＯ２
−又はＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、
流入する排気ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ２ −
又はＯ２−と反応し、ＮＯ２となる（ＮＯ＋Ｏ２→ＮＯ
２＋Ｏ＊、ここでＯ＊は活性酸素）。次いで生成された
ＮＯ２の一部は白金Ｐｔ上でさらに酸化されつつＮＯＸ
触媒内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しなが
ら、硝酸イオンＮＯ３ −の形でＮＯＸ触媒内に拡散す
る。このようにしてＮＯＸがＮＯＸ触媒内に蓄えられ
る。
燃比が理論空燃比よりもかなりリーンになると流入する
排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、酸素Ｏ２がＯ２
−又はＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、
流入する排気ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ２ −
又はＯ２−と反応し、ＮＯ２となる（ＮＯ＋Ｏ２→ＮＯ
２＋Ｏ＊、ここでＯ＊は活性酸素）。次いで生成された
ＮＯ２の一部は白金Ｐｔ上でさらに酸化されつつＮＯＸ
触媒内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しなが
ら、硝酸イオンＮＯ３ −の形でＮＯＸ触媒内に拡散す
る。このようにしてＮＯＸがＮＯＸ触媒内に蓄えられ
る。
【００３４】これに対し、ＮＯＸ触媒に流入する排気ガ
スの空燃比がリッチ又は理論空燃比になると、排気ガス
中の酸素濃度が低下してＮＯ２の生成量が低下し、反応
が逆方向（ＮＯ３ −→ＮＯ＋２Ｏ＊）に進み、斯くして
ＮＯＸ触媒内の硝酸イオンＮＯ３ −がＮＯの形でＮＯＸ
触媒から放出される。この放出されたＮＯＸは排気ガス
中に還元剤即ちＨＣ，ＣＯが含まれているとこれらＨ
Ｃ，ＣＯと反応して還元せしめられる。このようにして
白金Ｐｔの表面上にＮＯＸが存在しなくなるとＮＯＸ触
媒から次から次へとＮＯＸが放出されて還元され、ＮＯ
Ｘ触媒内に蓄えられているＮＯＸの量が次第に減少す
る。
スの空燃比がリッチ又は理論空燃比になると、排気ガス
中の酸素濃度が低下してＮＯ２の生成量が低下し、反応
が逆方向（ＮＯ３ −→ＮＯ＋２Ｏ＊）に進み、斯くして
ＮＯＸ触媒内の硝酸イオンＮＯ３ −がＮＯの形でＮＯＸ
触媒から放出される。この放出されたＮＯＸは排気ガス
中に還元剤即ちＨＣ，ＣＯが含まれているとこれらＨ
Ｃ，ＣＯと反応して還元せしめられる。このようにして
白金Ｐｔの表面上にＮＯＸが存在しなくなるとＮＯＸ触
媒から次から次へとＮＯＸが放出されて還元され、ＮＯ
Ｘ触媒内に蓄えられているＮＯＸの量が次第に減少す
る。
【００３５】なお、硝酸塩を形成することなくＮＯＸを
蓄え、ＮＯＸを放出することなくＮＯＸを還元すること
も可能である。また、活性酸素Ｏ＊に着目すれば、ＮＯ
Ｘ触媒はＮＯＸの蓄積及び放出に伴って活性酸素Ｏ＊を
生成する活性酸素生成触媒と見ることもできる。
蓄え、ＮＯＸを放出することなくＮＯＸを還元すること
も可能である。また、活性酸素Ｏ＊に着目すれば、ＮＯ
Ｘ触媒はＮＯＸの蓄積及び放出に伴って活性酸素Ｏ＊を
生成する活性酸素生成触媒と見ることもできる。
【００３６】一方、比較的小容量の触媒７６はアルカリ
金属、アルカリ土類、及び希土類を含むことなく貴金属
例えば白金Ｐｔを含む貴金属触媒から形成される。しか
しながら、触媒７６を上述したＮＯＸ触媒から形成して
もよい。
金属、アルカリ土類、及び希土類を含むことなく貴金属
例えば白金Ｐｔを含む貴金属触媒から形成される。しか
しながら、触媒７６を上述したＮＯＸ触媒から形成して
もよい。
【００３７】ここで、触媒７６の酸化能がＮＯＸ触媒８
１の酸化能よりも低くされている。即ち、例えばＨＣ，
ＣＯの浄化率を５０％にするのに必要な触媒７６の温度
がＮＯＸ触媒８１におけるよりも高くなっている。これ
を達成するには、触媒７６における単位容積当たりの白
金担持量をＮＯＸ触媒８１におけるよりも少なくした
り、触媒７６のハニカム担体の排気ガス通路の数をＮＯ
Ｘ触媒８１におけるよりも少なくしたり、或いは触媒７
６の容量をＮＯＸ触媒８１におけるよりも小さくしたり
することができる。
１の酸化能よりも低くされている。即ち、例えばＨＣ，
ＣＯの浄化率を５０％にするのに必要な触媒７６の温度
がＮＯＸ触媒８１におけるよりも高くなっている。これ
を達成するには、触媒７６における単位容積当たりの白
金担持量をＮＯＸ触媒８１におけるよりも少なくした
り、触媒７６のハニカム担体の排気ガス通路の数をＮＯ
Ｘ触媒８１におけるよりも少なくしたり、或いは触媒７
６の容量をＮＯＸ触媒８１におけるよりも小さくしたり
することができる。
【００３８】上述したように順流時であろうと逆流時で
あろうと排気ガスはパティキュレートフィルタ６９を通
過する。また、図１に示される内燃機関はリーン空燃比
のもとでの燃焼が継続して行われており、従ってパティ
キュレートフィルタ６９内に流入する排気ガスの空燃比
はリーンに維持されている。その結果、排気ガス中のＮ
ＯＸはパティキュレートフィルタ６９上のＮＯＸ触媒８
１内に蓄えられる。
あろうと排気ガスはパティキュレートフィルタ６９を通
過する。また、図１に示される内燃機関はリーン空燃比
のもとでの燃焼が継続して行われており、従ってパティ
キュレートフィルタ６９内に流入する排気ガスの空燃比
はリーンに維持されている。その結果、排気ガス中のＮ
ＯＸはパティキュレートフィルタ６９上のＮＯＸ触媒８
１内に蓄えられる。
【００３９】時間の経過と共にＮＯＸ触媒８１内の蓄積
ＮＯＸ量は次第に増大する。そこで本発明による実施例
では、例えばＮＯＸ触媒８１内の蓄積ＮＯＸ量が許容量
を越えたときにはＮＯＸ触媒８１内に蓄えられているＮ
ＯＸを還元しＮＯＸ触媒８１内の蓄積ＮＯＸ量を減少さ
せるために還元剤供給弁７７からＮＯＸ触媒８１に還元
剤即ち還元剤を一時的に供給するようにしている。この
場合、ＮＯＸ触媒８１内に流入する排気ガスの空燃比が
一時的にリッチに切り替えられる。
ＮＯＸ量は次第に増大する。そこで本発明による実施例
では、例えばＮＯＸ触媒８１内の蓄積ＮＯＸ量が許容量
を越えたときにはＮＯＸ触媒８１内に蓄えられているＮ
ＯＸを還元しＮＯＸ触媒８１内の蓄積ＮＯＸ量を減少さ
せるために還元剤供給弁７７からＮＯＸ触媒８１に還元
剤即ち還元剤を一時的に供給するようにしている。この
場合、ＮＯＸ触媒８１内に流入する排気ガスの空燃比が
一時的にリッチに切り替えられる。
【００４０】一方、排気ガス中に含まれる主に炭素の固
体からなる微粒子はパティキュレートフィルタ６９上に
捕集される。即ち、概略的に説明すると、順流時には排
気ガス通路７０側の隔壁７４の側面上及び細孔内に微粒
子が捕集され、逆流時には排気ガス通路７１側の隔壁７
４の側面上及び細孔内に微粒子が捕集される。図１に示
される内燃機関はリーン空燃比のもとでの燃焼が継続し
て行われており、また、ＮＯＸ触媒８１は酸化能を有し
ているので、パティキュレートフィルタ６９の温度が微
粒子を酸化しうる温度、例えば２５０℃以上に維持され
ていれば、パティキュレートフィルタ６９上で微粒子が
酸化せしめられ除去される。
体からなる微粒子はパティキュレートフィルタ６９上に
捕集される。即ち、概略的に説明すると、順流時には排
気ガス通路７０側の隔壁７４の側面上及び細孔内に微粒
子が捕集され、逆流時には排気ガス通路７１側の隔壁７
４の側面上及び細孔内に微粒子が捕集される。図１に示
される内燃機関はリーン空燃比のもとでの燃焼が継続し
て行われており、また、ＮＯＸ触媒８１は酸化能を有し
ているので、パティキュレートフィルタ６９の温度が微
粒子を酸化しうる温度、例えば２５０℃以上に維持され
ていれば、パティキュレートフィルタ６９上で微粒子が
酸化せしめられ除去される。
【００４１】この場合、上述したＮＯＸ触媒８１のＮＯ
Ｘの蓄積還元メカニズムによれば、ＮＯＸ触媒８１内に
ＮＯＸが蓄えられるときにもＮＯＸが放出されるときに
も活性酸素が生成される。この活性酸素は酸素Ｏ２より
も活性が高く、従ってパティキュレートフィルタ６９上
に堆積している微粒子を速やかに酸化する。即ち、パテ
ィキュレートフィルタ６９上にＮＯＸ触媒８１を担持さ
せると、パティキュレートフィルタ６９内に流入する排
気ガスの空燃比がリーンであろうとリッチであろうとパ
ティキュレートフィルタ６９上に堆積している微粒子が
酸化される。このようにして微粒子が連続的に酸化され
る。
Ｘの蓄積還元メカニズムによれば、ＮＯＸ触媒８１内に
ＮＯＸが蓄えられるときにもＮＯＸが放出されるときに
も活性酸素が生成される。この活性酸素は酸素Ｏ２より
も活性が高く、従ってパティキュレートフィルタ６９上
に堆積している微粒子を速やかに酸化する。即ち、パテ
ィキュレートフィルタ６９上にＮＯＸ触媒８１を担持さ
せると、パティキュレートフィルタ６９内に流入する排
気ガスの空燃比がリーンであろうとリッチであろうとパ
ティキュレートフィルタ６９上に堆積している微粒子が
酸化される。このようにして微粒子が連続的に酸化され
る。
【００４２】ところが、パティキュレートフィルタ６９
の温度が微粒子を酸化しうる温度に維持されなくなるか
又は単位時間当たりにパティキュレートフィルタ６９内
に流入する微粒子の量がかなり多くなると、パティキュ
レートフィルタ６９上に堆積する微粒子の量が次第に増
大し、パティキュレートフィルタ６９の圧損が増大す
る。
の温度が微粒子を酸化しうる温度に維持されなくなるか
又は単位時間当たりにパティキュレートフィルタ６９内
に流入する微粒子の量がかなり多くなると、パティキュ
レートフィルタ６９上に堆積する微粒子の量が次第に増
大し、パティキュレートフィルタ６９の圧損が増大す
る。
【００４３】そこで本発明による実施例では、例えばパ
ティキュレートフィルタ６９上の堆積微粒子量が許容最
大量を越えたときには切替弁６１を順流位置から逆流位
置に又はその逆に切り替えると共に、パティキュレート
フィルタ６９に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維
持しつつパティキュレートフィルタ６９の温度を６００
℃以上まで上昇し次いで６００℃以上に維持する昇温制
御が行われる。この昇温制御が行われるとパティキュレ
ートフィルタ６９上に堆積した微粒子が着火燃焼せしめ
られ除去される。この場合、排気ガスの流れが反転され
ているので、微粒子が燃焼することにより形成される灰
がパティキュレートフィルタ６９から容易に除去され
る。なお、図１に示される内燃機関では、切替弁６１が
順流位置又は逆流位置に保持されているときに圧力セン
サ４９により検出される機関背圧が許容値を越えたとき
にパティキュレートフィルタ６９上の堆積微粒子量が許
容最大量を越えたと判断される。
ティキュレートフィルタ６９上の堆積微粒子量が許容最
大量を越えたときには切替弁６１を順流位置から逆流位
置に又はその逆に切り替えると共に、パティキュレート
フィルタ６９に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維
持しつつパティキュレートフィルタ６９の温度を６００
℃以上まで上昇し次いで６００℃以上に維持する昇温制
御が行われる。この昇温制御が行われるとパティキュレ
ートフィルタ６９上に堆積した微粒子が着火燃焼せしめ
られ除去される。この場合、排気ガスの流れが反転され
ているので、微粒子が燃焼することにより形成される灰
がパティキュレートフィルタ６９から容易に除去され
る。なお、図１に示される内燃機関では、切替弁６１が
順流位置又は逆流位置に保持されているときに圧力セン
サ４９により検出される機関背圧が許容値を越えたとき
にパティキュレートフィルタ６９上の堆積微粒子量が許
容最大量を越えたと判断される。
【００４４】ここで、パティキュレートフィルタ６９は
環状排気管６７のほぼ中央部に配置されており、即ち切
替弁６１の流入ポート６２からパティキュレートフィル
タ６９までの距離と、パティキュレートフィルタ６９か
ら流出ポート６３までの距離とが切替弁６１が順流位置
にあるときと逆流位置にあるときとでほとんど変わらな
い。このことはパティキュレートフィルタ６９の状態例
えば温度が切替弁６１が順流位置にあるときと逆流位置
にあるときとでほとんど変わらないことを意味してお
り、従って切替弁６１の位置に応じた特別な制御を必要
としない。
環状排気管６７のほぼ中央部に配置されており、即ち切
替弁６１の流入ポート６２からパティキュレートフィル
タ６９までの距離と、パティキュレートフィルタ６９か
ら流出ポート６３までの距離とが切替弁６１が順流位置
にあるときと逆流位置にあるときとでほとんど変わらな
い。このことはパティキュレートフィルタ６９の状態例
えば温度が切替弁６１が順流位置にあるときと逆流位置
にあるときとでほとんど変わらないことを意味してお
り、従って切替弁６１の位置に応じた特別な制御を必要
としない。
【００４５】ところで、排気ガス中にはイオウ分がＳＯ
Ｘの形で含まれており、ＮＯＸ触媒８１内にはＮＯＸば
かりでなくＳＯＸも蓄えられる。このＳＯＸのＮＯＸ触
媒８１内への蓄積メカニズムはＮＯＸの蓄積メカニズム
と同じであると考えられる。即ち、担体上に白金Ｐｔ及
びバリウムＢａを担持させた場合を例にとって簡単に説
明すると、ＮＯＸ触媒８１に流入する排気ガスの空燃比
がリーンのときには上述したように酸素Ｏ２がＯ２ −又
はＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着しており、流入す
る排気ガス中のＳＯ２は白金Ｐｔの表面上でＯ２ −又は
Ｏ２−と反応し、ＳＯ３となる。次いで生成されたＳＯ
３は白金Ｐｔ上でさらに酸化されつつＮＯＸ触媒８１内
に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら、硫酸
イオンＳＯ４ −の形でＮＯＸ触媒８１内に拡散する。こ
の硫酸イオンＳＯ４ −は次いでバリウムイオンＢａ＋と
結合して硫酸塩ＢａＳＯ４を生成する。
Ｘの形で含まれており、ＮＯＸ触媒８１内にはＮＯＸば
かりでなくＳＯＸも蓄えられる。このＳＯＸのＮＯＸ触
媒８１内への蓄積メカニズムはＮＯＸの蓄積メカニズム
と同じであると考えられる。即ち、担体上に白金Ｐｔ及
びバリウムＢａを担持させた場合を例にとって簡単に説
明すると、ＮＯＸ触媒８１に流入する排気ガスの空燃比
がリーンのときには上述したように酸素Ｏ２がＯ２ −又
はＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着しており、流入す
る排気ガス中のＳＯ２は白金Ｐｔの表面上でＯ２ −又は
Ｏ２−と反応し、ＳＯ３となる。次いで生成されたＳＯ
３は白金Ｐｔ上でさらに酸化されつつＮＯＸ触媒８１内
に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら、硫酸
イオンＳＯ４ −の形でＮＯＸ触媒８１内に拡散する。こ
の硫酸イオンＳＯ４ −は次いでバリウムイオンＢａ＋と
結合して硫酸塩ＢａＳＯ４を生成する。
【００４６】この硫酸塩ＢａＳＯ４は分解しにくく、Ｎ
ＯＸ触媒８１内に流入する排気ガスの空燃比をただ単に
リッチにしてもＮＯＸ触媒８１内の硫酸塩ＢａＳＯ４の
量は減少しない。このため、時間が経過するにつれてＮ
ＯＸ触媒８１内の硫酸塩ＢａＳＯ４の量が増大し、その
結果ＮＯＸ触媒８１が蓄えうるＮＯＸの量が減少するこ
とになる。
ＯＸ触媒８１内に流入する排気ガスの空燃比をただ単に
リッチにしてもＮＯＸ触媒８１内の硫酸塩ＢａＳＯ４の
量は減少しない。このため、時間が経過するにつれてＮ
ＯＸ触媒８１内の硫酸塩ＢａＳＯ４の量が増大し、その
結果ＮＯＸ触媒８１が蓄えうるＮＯＸの量が減少するこ
とになる。
【００４７】そこで本発明による実施例では、例えばＮ
ＯＸ触媒８１内の蓄積ＳＯＸ量が許容量を越えたときに
はＮＯＸ触媒８１内のＳＯＸを還元し蓄積ＳＯＸ量を減
少させる還元処理を行うようにしている。次にこの還元
処理を図５及び図６を参照して説明する。
ＯＸ触媒８１内の蓄積ＳＯＸ量が許容量を越えたときに
はＮＯＸ触媒８１内のＳＯＸを還元し蓄積ＳＯＸ量を減
少させる還元処理を行うようにしている。次にこの還元
処理を図５及び図６を参照して説明する。
【００４８】図５は還元処理を実行するためのルーチン
を示している。このルーチンは予め定められた設定時間
毎の割り込みによって実行される。
を示している。このルーチンは予め定められた設定時間
毎の割り込みによって実行される。
【００４９】図５を参照すると、まずステップ１００で
は還元処理を行うべきか否か、例えば例えばＮＯＸ触媒
８１内の蓄積ＳＯＸ量が許容量を越えたか否かが判別さ
れる。還元処理を行うべきでないときにはステップ１０
５にジャンプし、通常処理が継続される。還元処理を行
うべきときには次いでステップ１０１に進み、ＮＯＸ触
媒８１内に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持し
つつＮＯＸ触媒８１の温度を５５０℃まで上昇させ次い
で５５０℃に維持する昇温制御が行われる。続くステッ
プ１０２では切替弁６１が図６に示される弱順流位置に
切り替えられ保持される。続くステップ１０３では、Ｎ
ＯＸ触媒８１内に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃
比又はリッチになるように還元剤供給弁７７からＮＯＸ
触媒８１に還元剤が供給される。
は還元処理を行うべきか否か、例えば例えばＮＯＸ触媒
８１内の蓄積ＳＯＸ量が許容量を越えたか否かが判別さ
れる。還元処理を行うべきでないときにはステップ１０
５にジャンプし、通常処理が継続される。還元処理を行
うべきときには次いでステップ１０１に進み、ＮＯＸ触
媒８１内に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持し
つつＮＯＸ触媒８１の温度を５５０℃まで上昇させ次い
で５５０℃に維持する昇温制御が行われる。続くステッ
プ１０２では切替弁６１が図６に示される弱順流位置に
切り替えられ保持される。続くステップ１０３では、Ｎ
ＯＸ触媒８１内に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃
比又はリッチになるように還元剤供給弁７７からＮＯＸ
触媒８１に還元剤が供給される。
【００５０】このようにＮＯＸ触媒８１の温度を５５０
℃以上に維持しつつＮＯＸ触媒８１に流入する排気ガス
の空燃比を理論空燃比又はリッチにすると、ＮＯＸ触媒
８１内の硫酸塩ＢａＳＯ４が分解してＳＯ３の形でＮＯ
Ｘ触媒８１から放出される。この放出されたＳＯ３は排
気ガス中に還元剤即ちＨＣ，ＣＯが含まれているとこれ
らＨＣ，ＣＯと反応してＳＯ２，Ｈ２Ｓに還元せしめら
れる。このようにしてＮＯＸ触媒８１内に蓄えられてい
るＳＯＸの量が次第に減少し、このときＮＯＸ触媒８１
からＳＯＸがＳＯ３の形で流出することがない。
℃以上に維持しつつＮＯＸ触媒８１に流入する排気ガス
の空燃比を理論空燃比又はリッチにすると、ＮＯＸ触媒
８１内の硫酸塩ＢａＳＯ４が分解してＳＯ３の形でＮＯ
Ｘ触媒８１から放出される。この放出されたＳＯ３は排
気ガス中に還元剤即ちＨＣ，ＣＯが含まれているとこれ
らＨＣ，ＣＯと反応してＳＯ２，Ｈ２Ｓに還元せしめら
れる。このようにしてＮＯＸ触媒８１内に蓄えられてい
るＳＯＸの量が次第に減少し、このときＮＯＸ触媒８１
からＳＯＸがＳＯ３の形で流出することがない。
【００５１】ここで、切替弁６１が弱順流位置に保持さ
れると、図６に矢印で示されるように内燃機関から排出
された排気ガスの大部分が流入ポート６２から流出ポー
ト６３を介し直接的に排気ガス排出管６４内に流出し即
ちＮＯＸ触媒８１を迂回し、残りのわずかな一定量の排
気ガスが流入流出ポート６５を介し環状排気管６７内に
流入し、次いでＮＯＸ触媒８１内を順流方向に流通す
る。即ち、切替弁６１を弱順流位置に保持すると、切替
弁６１が順流位置又は逆流位置に保持された場合に比べ
てＮＯＸ触媒８１内に流入する排気ガスの量が低減さ
れ、ＮＯＸ触媒８１における排気ガスの空間速度が低下
する。
れると、図６に矢印で示されるように内燃機関から排出
された排気ガスの大部分が流入ポート６２から流出ポー
ト６３を介し直接的に排気ガス排出管６４内に流出し即
ちＮＯＸ触媒８１を迂回し、残りのわずかな一定量の排
気ガスが流入流出ポート６５を介し環状排気管６７内に
流入し、次いでＮＯＸ触媒８１内を順流方向に流通す
る。即ち、切替弁６１を弱順流位置に保持すると、切替
弁６１が順流位置又は逆流位置に保持された場合に比べ
てＮＯＸ触媒８１内に流入する排気ガスの量が低減さ
れ、ＮＯＸ触媒８１における排気ガスの空間速度が低下
する。
【００５２】その結果、ＮＯＸ触媒８１内に流入する排
気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチにするのに必要
な還元剤の量を低減することができる。また、ＮＯＸ触
媒８１に供給された還元剤のＮＯＸ触媒８１内における
滞留時間が長くなり、従って還元剤がＳＯＸ還元のため
に有効に利用されうる。
気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチにするのに必要
な還元剤の量を低減することができる。また、ＮＯＸ触
媒８１に供給された還元剤のＮＯＸ触媒８１内における
滞留時間が長くなり、従って還元剤がＳＯＸ還元のため
に有効に利用されうる。
【００５３】続くステップ１０４では還元剤が供給され
てから一定時間が経過したか否かが判別される。一定時
間が経過したときには次いでステップ１０５に進み、通
常制御が再開される。
てから一定時間が経過したか否かが判別される。一定時
間が経過したときには次いでステップ１０５に進み、通
常制御が再開される。
【００５４】このように切替弁６１が弱順流位置に保持
されると、触媒７６内には、流入流出ポート６１から直
接的に排気ガス排出管６４内に流入した排気ガスと、Ｎ
ＯＸ触媒８１から排出された排気ガスとが流入し、この
とき触媒７６内に流入する排気ガスの平均空燃比はリー
ンになっている。この場合、触媒７６内にＮＯＸ触媒８
１から排出されたＳＯ２，Ｈ２Ｓが流入する。
されると、触媒７６内には、流入流出ポート６１から直
接的に排気ガス排出管６４内に流入した排気ガスと、Ｎ
ＯＸ触媒８１から排出された排気ガスとが流入し、この
とき触媒７６内に流入する排気ガスの平均空燃比はリー
ンになっている。この場合、触媒７６内にＮＯＸ触媒８
１から排出されたＳＯ２，Ｈ２Ｓが流入する。
【００５５】しかしながら本発明による実施例では、触
媒７６の酸化能が低く設定されており、その結果Ｓ
Ｏ２，Ｈ２Ｓが触媒７６内でサルフェートＳＯ３に酸化
されにくくなっている。このようにして大気中に排出さ
れるサルフェートの量が低減されている。
媒７６の酸化能が低く設定されており、その結果Ｓ
Ｏ２，Ｈ２Ｓが触媒７６内でサルフェートＳＯ３に酸化
されにくくなっている。このようにして大気中に排出さ
れるサルフェートの量が低減されている。
【００５６】図７は本発明による別の実施例を示してい
る。
る。
【００５７】この実施例では、排気管２０ａの出口にケ
ーシング１６８が接続され、このケーシング１６８内に
ＮＯＸ触媒８１を担持したパティキュレートフィルタ６
９が収容されている。ケーシング１６８の出口は排気管
１２３を介しケーシング１７５に接続され、このケーシ
ング１７５内に触媒７６が収容されている。
ーシング１６８が接続され、このケーシング１６８内に
ＮＯＸ触媒８１を担持したパティキュレートフィルタ６
９が収容されている。ケーシング１６８の出口は排気管
１２３を介しケーシング１７５に接続され、このケーシ
ング１７５内に触媒７６が収容されている。
【００５８】排気管２０ａからバイパス管１８５が分岐
されており、このバイパス管１８５の流出端は排気管１
２３内に開口している。また、バイパス管１８５の流入
端が開口している排気管２０ａの部分には切替弁１６１
が配置されている。この切替弁１６１は図７に実線で示
されるように、バイパス管１８５を遮断して内燃機関か
ら排出されたほぼ全ての排気ガスをＮＯＸ触媒８１内に
導く通常位置と、図７に破線で示されるように内燃機関
から排出された排気ガスのわずかな一部をＮＯ Ｘ触媒８
１内に導きながら残りの排気ガスをバイパス管１８５内
に導くバイパス位置との間を切替可能になっている。
されており、このバイパス管１８５の流出端は排気管１
２３内に開口している。また、バイパス管１８５の流入
端が開口している排気管２０ａの部分には切替弁１６１
が配置されている。この切替弁１６１は図７に実線で示
されるように、バイパス管１８５を遮断して内燃機関か
ら排出されたほぼ全ての排気ガスをＮＯＸ触媒８１内に
導く通常位置と、図７に破線で示されるように内燃機関
から排出された排気ガスのわずかな一部をＮＯ Ｘ触媒８
１内に導きながら残りの排気ガスをバイパス管１８５内
に導くバイパス位置との間を切替可能になっている。
【００５９】更に、切替弁１６１とＮＯＸ触媒８１との
間の排気管２０ａ内には還元剤供給弁７７が配置されて
いる。
間の排気管２０ａ内には還元剤供給弁７７が配置されて
いる。
【００６０】切替弁１６１は通常、通常位置に保持され
ている。ＮＯＸ触媒８１内のＳＯＸを還元し蓄積ＳＯＸ
量を減少させるべきときには切替弁１６１がバイパス位
置に一時的に切り替えられ、ＮＯＸ触媒８１内に流入す
る排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになるよう
に還元剤供給弁７７から還元剤が供給される。
ている。ＮＯＸ触媒８１内のＳＯＸを還元し蓄積ＳＯＸ
量を減少させるべきときには切替弁１６１がバイパス位
置に一時的に切り替えられ、ＮＯＸ触媒８１内に流入す
る排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになるよう
に還元剤供給弁７７から還元剤が供給される。
【００６１】このときＮＯＸ触媒８１から排出されたＳ
Ｏ２，Ｈ２Ｓは次いで触媒７６内に流入する。一方、触
媒７６内にはバイパス管１８５内を流通した排気ガスも
流入し、従って触媒７６内に流入する排気ガスの平均空
燃比はリーンになっている。しかしながら、触媒７６の
酸化能が低く設定されており、この場合にもサルフェー
トＳＯ３が生成されにくくなっている。
Ｏ２，Ｈ２Ｓは次いで触媒７６内に流入する。一方、触
媒７６内にはバイパス管１８５内を流通した排気ガスも
流入し、従って触媒７６内に流入する排気ガスの平均空
燃比はリーンになっている。しかしながら、触媒７６の
酸化能が低く設定されており、この場合にもサルフェー
トＳＯ３が生成されにくくなっている。
【００６２】
【発明の効果】ＮＯＸ触媒内に蓄えられているイオウ分
を還元し蓄えられているイオウ分の量を減少させるため
に必要な還元剤の量を少なく維持しつつ、大気中に排出
されるサルフェートの量を低減するすることができる。
を還元し蓄えられているイオウ分の量を減少させるため
に必要な還元剤の量を少なく維持しつつ、大気中に排出
されるサルフェートの量を低減するすることができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】触媒コンバータの構造を示す図である。
【図３】切替弁が順流位置又は逆流位置にあるときの排
気ガスの流れを説明するための図である。
気ガスの流れを説明するための図である。
【図４】パティキュレートフィルタの隔壁の部分拡大断
面図である。
面図である。
【図５】還元処理を実行するためのフローチャートであ
る。
る。
【図６】切替弁が弱順流位置にあるときの排気ガスの流
れを説明するための図である。
れを説明するための図である。
【図７】本発明による別の実施例を示す図である。
１…機関本体
２０ａ…排気管
２２…触媒コンバータ
６１…切替弁
６４…排気ガス排出管
６７…環状排気管
７６…触媒
７７…還元剤供給弁
８１…ＮＯＸ触媒
─────────────────────────────────────────────────────
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 3/02 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１Ｊ
3/20 3/20 Ｂ
Ｅ
Ｆ
Ｕ
3/28 ３０１ 3/28 ３０１Ｄ
３０１Ｇ
Ｆターム(参考） 3G090 AA03 AA06 CB23 DA13 EA02
3G091 AA10 AA11 AA18 AB02 AB06
AB09 AB13 BA11 BA14 CA13
CA18 GA06 GB02W GB04W
GB05W GB06W GB07W GB10X
GB17X HA09 HA16 HA20
HA21 HA36 HA39 HA42 HB03
Claims (5)
- 【請求項１】 リーン空燃比のもとで継続して燃焼が行
われる内燃機関の排気通路内に、流入する排気ガスの空
燃比がリーンのときに流入する排気ガス中のＮＯＸを蓄
え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガ
ス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮＯＸを還元
して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ触媒を配置
し、ＮＯＸ触媒を迂回してＮＯＸ触媒上流の排気通路と
ＮＯＸ触媒下流の排気通路とを互いに接続するバイパス
通路を設け、内燃機関から排出されたほぼ全ての排気ガ
スをＮＯＸ触媒内に導く位置と、内燃機関から排出され
た排気ガスの一部をＮＯＸ触媒内に導きながら残りの排
気ガスをバイパス通路内に導くバイパス位置との間を切
替可能な切替弁を具備し、バイパス通路の流入端が開口
している排気通路部分とＮＯＸ触媒間の排気通路内に、
ＮＯＸ触媒に還元剤を供給するための還元剤供給弁を配
置し、ＮＯＸ触媒内に蓄えられているイオウ分を還元し
蓄えられているイオウ分の量を減少させるべきときに
は、切替弁をバイパス位置に一時的に保持しつつ、ＮＯ
Ｘ触媒内に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又は
リッチになるように還元剤供給弁から還元剤を一時的に
供給する内燃機関の排気浄化装置において、バイパス通
路の流出端が開口する部分よりも下流の排気通路内に酸
化能を有する触媒を配置すると共に、該酸化能を有する
触媒の酸化能をＮＯＸ触媒の酸化能よりも低く定めた内
燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 切替弁をバイパス位置に保持しつつ還元
剤供給弁から還元剤が供給されているときにも前記酸化
能を有する触媒内に流入する排気ガスの平均空燃比がリ
ーンに維持されている請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置。 - 【請求項３】 排気ガスがＮＯＸ触媒内にその一端面を
介し流入しＮＯＸ触媒からその他端面を介し流出するよ
うに排気ガスを案内するか、又はＮＯＸ触媒内にその他
端面を介し流入しＮＯＸ触媒からその一端面を介し流出
するように排気ガスを案内するかを切り替えるための切
り替え手段を具備した請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置。 - 【請求項４】 リーン空燃比のもとで継続して燃焼が行
われる内燃機関の排気通路から分岐して環状に延びた後
に排気通路に戻る環状通路内に、流入する排気ガスの空
燃比がリーンのときに流入する排気ガス中のＮＯＸを蓄
え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガ
ス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮＯＸを還元
して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ触媒を配置
し、排気ガスを環状通路の一端に導くと共にこのとき環
状通路内を流通した排気ガスが環状通路の他端から環状
通路の一端よりも下流の排気通路内に流出する順流位置
と、排気ガスを環状通路の他端に導くと共にこのとき環
状通路内を流通した排気ガスが環状通路の一端から環状
通路の他端よりも下流の排気通路内に流出する逆流位置
と、排気ガスの一部を環状通路の一端に導くと共にこの
とき環状通路内を流通した排気ガスが環状通路の他端か
ら環状通路の一端よりも下流の排気通路内に流出し、か
つ残りの排気ガスが環状通路を迂回して排気通路内を流
通する弱順流位置との間を切替可能な切替弁を具備し、
前記一端とＮＯＸ触媒間の環状通路内に、ＮＯＸ触媒に
還元剤を供給するための還元剤供給弁を配置し、ＮＯＸ
触媒内に蓄えられているイオウ分を還元し蓄えられてい
るイオウ分の量を減少させるべきときには、切替弁を弱
順流位置に一時的に保持しつつ、ＮＯＸ触媒内に流入す
る排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになるよう
に還元剤供給弁から還元剤を一時的に供給する内燃機関
の排気浄化装置において、環状通路の一端及び他端が開
口している部分よりも下流の排気通路内に酸化能を有す
る触媒を配置すると共に、該酸化能を有する触媒の酸化
能をＮＯＸ触媒の酸化能よりも低く定めた内燃機関の排
気浄化装置。 - 【請求項５】 前記ＮＯＸ触媒が、流入する排気ガス中
の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタ上
に担持されている請求項１又は４に記載の内燃機関の排
気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142612A JP3846361B2 (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142612A JP3846361B2 (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003328731A true JP2003328731A (ja) | 2003-11-19 |
| JP3846361B2 JP3846361B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=29702851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002142612A Expired - Fee Related JP3846361B2 (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3846361B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006101070A1 (ja) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Isuzu Motors Limited | 排気ガス処理装置及び排気ガス処理方法 |
-
2002
- 2002-05-17 JP JP2002142612A patent/JP3846361B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006101070A1 (ja) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Isuzu Motors Limited | 排気ガス処理装置及び排気ガス処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3846361B2 (ja) | 2006-11-15 |
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