JP2005133609A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の排気浄化装置は、機関排気通路内にNOX吸蔵触媒14が配置され、該NOX吸蔵触媒の非活性時には流入排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれるNO2がNOX吸蔵剤に吸蔵され、該NOX吸蔵触媒の活性時には流入排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれるNOXがNOX吸蔵剤に吸蔵されるとともにNOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がストイキ・リッチになると吸蔵されている窒素酸化物NOXがNOX吸蔵剤から放出される。排気浄化装置は、NOX吸蔵触媒の非活性時には機関から排出された排気ガス中のNO2がNOに還元されるのを抑制する還元抑制手段をNOX吸蔵触媒の上流側に具備する。
【選択図】 図1
Description
第1の発明のNOX吸蔵触媒では、NOX吸蔵触媒が活性化していないときには、NOX吸蔵触媒に流入する排気ガス中の二酸化窒素NO2はNOX吸蔵触媒に吸蔵されるが、一酸化窒素NOは吸蔵されにくい。第1の発明によれば、NOX吸蔵触媒が活性化していないときには、二酸化窒素NO2が一酸化窒素NOに還元されるのが抑制されるため、NOX吸蔵触媒は流入する排気ガス中のNOXを多く吸蔵することができ、よって排気ガス中のNOXを良好に浄化することができる。
すなわち、第4の発明によれば、NOX吸蔵触媒が活性化していないときであって且つ酸化触媒が活性化していないときにのみ、還元抑制手段による流量調整弁の制御が行われる。
第8の発明によれば、NOX吸蔵触媒が活性化していないときに、二酸化窒素NO2が一酸化窒素NOに還元されるのが抑制されるだけでなく、機関から排出される排気ガス中の一酸化窒素NOに対する二酸化窒素NO2の割合が大きいため、より多くのNOXがNOX吸蔵触媒に吸蔵され、NOX吸蔵触媒が活性化していないときにおけるNOX吸蔵触媒によるNOXの浄化効果を高めることができる。
4…吸気マニホルド
5…排気マニホルド
12…酸化触媒
14…NOX吸蔵触媒
17…バイパス管
18…流量調整弁
Claims (8)
- 機関排気通路内に貴金属とNOX吸蔵剤とを有するNOX吸蔵触媒が配置され、該NOX吸蔵触媒が活性化していないときにはNOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれる二酸化窒素NO2がNOX吸蔵剤に吸蔵され、該NOX吸蔵触媒が活性化しているときにはNOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれる窒素酸化物NOXがNOX吸蔵剤に吸蔵されるとともにNOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチになると吸蔵されている窒素酸化物NOXがNOX吸蔵剤から放出され、NOX吸蔵触媒が活性化していないときには機関から排出された排気ガス中の二酸化窒素NO2が一酸化窒素NOに還元されるのを抑制する還元抑制手段をNOX吸蔵触媒の上流側の排気通路に具備する内燃機関の排気浄化装置。
- 機関排気通路内であって上記NOX吸蔵触媒の上流側に配置され且つ貴金属を担持した酸化触媒と、該酸化触媒をバイパスするためのバイパス通路と、前記酸化触媒に流入する排気ガスの流量と上記バイパス通路に流入する排気ガスの流量とを調整する流量調整弁とをさらに具備し、上記NOX吸蔵触媒が活性化していないときには、上記還元抑制手段は機関から排出された排気ガスのほぼ全てがバイパス通路に流入するように流量調整弁を制御する請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 上記機関排気通路は、基幹通路と、両端が該基幹通路上の分岐部に連結された環状通路と、該環状通路を一方の方向におよび該一方の方向とは反対方向に流れる排気ガスの流量と該環状通路に流入せずに基幹通路を流れる排気ガスの流量とを調整する流量調整弁とを具備し、上記NOX吸蔵触媒が環状通路内に設けられると共に貴金属を担持した酸化触媒が上記環状通路内であってNOX吸蔵触媒の一方の側に配置され、上記NOX吸蔵触媒が活性していないときには、上記還元抑制手段は機関から排出された排気ガスのほぼ全てが環状通路をNOX吸蔵触媒、酸化触媒の順に流れるように流量調整弁を制御する請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 上記NOX吸蔵触媒が活性化していないときであっても上記酸化触媒が活性化しているときには、上記還元抑制手段による流量調整弁の制御が中止される請求項2または3に記載の内燃機関に排気浄化装置。
- 上記還元抑制手段は、機関排気通路内であってNOX吸蔵触媒の上流側に配置されたHC吸着材を有し、該HC吸着材は、放出開始温度よりも低い場合にはHC吸着材に流入する排気ガス中に含まれる炭化水素HCを吸着し、放出開始温度以上の場合にはHC吸着材に吸着している炭化水素HCを放出し、上記放出開始温度は上記NOX吸蔵触媒が活性化する温度よりも高く、上記NOX吸蔵触媒が活性化していないときにはHC吸着材によって機関から排出された排気ガス中の炭化水素HCが吸着されることで排気ガス中の炭化水素HCによって二酸化窒素NO2が一酸化窒素NOに還元されることが抑制される請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 機関排気通路内であって上記NOX吸蔵触媒の上流側に配置され且つ貴金属を担持した酸化触媒と、該酸化触媒をバイパスするためのバイパス通路と、前記酸化触媒に流入する排気ガスの流量と上記バイパス通路に流入する排気ガスの流量とを調整する流量調整弁とをさらに具備し、上記バイパス通路上にはHC吸着材が設けられ、該HC吸着材は、放出開始温度よりも低い場合にはHC吸着材に流入する排気ガス中に含まれる炭化水素HCを吸着し、放出開始温度以上の場合にはHC吸着材に吸着している炭化水素HCを放出し、上記NOX吸蔵触媒が活性化していないときには、上記還元抑制手段は機関から排出された排気ガスのほぼ全てがバイパス通路に流入するように流量調整弁を制御する請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 上記機関排気通路は、基幹通路と、両端が該基幹通路上の分岐部に連結された環状通路と、該環状通路を一方の方向におよび該一方の方向とは反対方向に流れる排気ガスの流量と該環状通路に流入せずに基幹通路を流れる排気ガスの流量とを調整する流量調整弁とを具備し、上記NOX吸蔵触媒が環状通路内に設けられると共に貴金属を担持した酸化触媒が上記環状通路内であってNOX吸蔵触媒の一方の側に配置され、さらにHC吸着材が上記環状通路内であってNOX吸蔵触媒の上記一方の側とは反対側に配置され、該HC吸着材は、放出開始温度よりも低い場合にはHC吸着材に流入する排気ガス中に含まれる炭化水素HCを吸着し、放出開始温度以上の場合にはHC吸着材に吸着している炭化水素HCを放出し、上記NOX吸蔵触媒が活性化していないときには、上記還元抑制手段は機関から排出された排気ガスのほぼ全てが環状通路をHC吸着材、NOX吸蔵触媒、酸化触媒の順に流れるように流量調整弁を制御する請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- NOX吸蔵触媒が活性化していないときにはリーン空燃比のもとで燃焼を行ったときに発生する一酸化窒素NOに対する二酸化窒素NO2の割合を増大させるNO2割合増大手段をさらに具備する請求項1〜7のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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