JP2008190359A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2008190359A
JP2008190359A JP2007023221A JP2007023221A JP2008190359A JP 2008190359 A JP2008190359 A JP 2008190359A JP 2007023221 A JP2007023221 A JP 2007023221A JP 2007023221 A JP2007023221 A JP 2007023221A JP 2008190359 A JP2008190359 A JP 2008190359A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nox
passage
internal combustion
combustion engine
nox adsorbent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007023221A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Wakao
和弘 若尾
Takaaki Ito
隆晟 伊藤
Keisuke Sano
啓介 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007023221A priority Critical patent/JP2008190359A/en
Publication of JP2008190359A publication Critical patent/JP2008190359A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine, provided with a plurality of NOx absorption members having NOx absorption functions on an exhaust passage in the internal combustion engine, realizing such layout of the absorption members as to favorably achieve performance of the NOx absorption members. <P>SOLUTION: Exhaust gas discharged from the internal combustion engine 10 is provided with a main exhaust passage 14. A bypass passage 20 to bypass the main exhaust passage 14 is provided. On the bypass passage, a first NOx absorption member 24 comprising zeolite carrying iron Fe, and a second NOx absorption member 26 comprising cerium oxide CeO<SB>2</SB>carrying palladium Pd are provided. The second NOx absorption member 26 is disposed over the first NOx absorption member 24 on the side to be open to the atmospheric air. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、詳しくは、排気通路における触媒の下流に、触媒で浄化できなかった未浄化成分を吸着するための吸着材を備えた排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas purification apparatus provided with an adsorbent for adsorbing unpurified components that could not be purified by a catalyst downstream of a catalyst in an exhaust passage.

従来、例えば特許文献1には、内燃機関の排気通路に、排気ガスの流れの上流側から順に、排気ガス中に含まれる炭化水素(HC)を吸着するHC吸着材と、酸素吸蔵放出材にRhおよびPdの少なくとも一方を担持してなる酸化還元触媒とを備える排気浄化装置が開示されている。上記従来の排気浄化装置によれば、HC吸着材によってHCが取り除かれた排気ガスを酸化還元触媒に供給することで、酸化還元触媒の浄化性能を向上させることができる。   Conventionally, for example, in Patent Document 1, in an exhaust passage of an internal combustion engine, an HC adsorbent that adsorbs hydrocarbons (HC) contained in exhaust gas and an oxygen storage / release material in order from the upstream side of the flow of exhaust gas. An exhaust emission control device is disclosed that includes an oxidation-reduction catalyst that carries at least one of Rh and Pd. According to the conventional exhaust purification device, the purification performance of the oxidation-reduction catalyst can be improved by supplying the exhaust gas from which HC has been removed by the HC adsorbent to the oxidation-reduction catalyst.

特開2001−286732号公報JP 2001-286732 A 特開2001−289035号公報JP 2001-289035 A

ところで、内燃機関の排気通路上に排気ガス中に含まれるNOxを吸着する機能を有するNOx吸着材を複数配置するにあたっては、それぞれのNOx吸着材の性能を良好に引き出すためには、それぞれのNOx吸着材の性質を考慮した配置とされていることが望ましい。   By the way, when arranging a plurality of NOx adsorbents having a function of adsorbing NOx contained in the exhaust gas on the exhaust passage of the internal combustion engine, in order to bring out the performance of each NOx adsorbent satisfactorily, each NOx It is desirable that the arrangement be in consideration of the properties of the adsorbent.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の排気通路上にNOxを吸着する機能を有するNOx吸着材を複数備える内燃機関において、NOx吸着材の性能を良好に引き出すことのできる吸着材の配置を実現する内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in an internal combustion engine having a plurality of NOx adsorbents having a function of adsorbing NOx on an exhaust passage of the internal combustion engine, the performance of the NOx adsorbent is good. It is an object of the present invention to provide an exhaust purification device for an internal combustion engine that realizes the arrangement of an adsorbent that can be drawn out.

第1の発明は、内燃機関の排気通路に、NOxを吸着する機能を有するNOx吸着材を少なくとも2つ備え、
前記NOx吸着材の少なくとも1つは、酸素吸蔵能を有しない第1NOx吸着材であり、
前記NOx吸着材の他の少なくとも1つは、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材であり、
前記第2NOx吸着材の少なくとも1つが、前記排気通路において大気に開放される側に配置されていることを特徴とする。
The first invention comprises at least two NOx adsorbents having a function of adsorbing NOx in the exhaust passage of the internal combustion engine,
At least one of the NOx adsorbents is a first NOx adsorbent having no oxygen storage capacity,
At least one of the NOx adsorbents is a second NOx adsorbent having oxygen storage capacity,
At least one of the second NOx adsorbents is disposed on the side of the exhaust passage that is open to the atmosphere.

また、第2の発明は、内燃機関の排気通路に、NOxを吸着する機能を有するNOx吸着材を2つ備え、
前記2つのNOx吸着材の一方は、金属を担持した第1NOx吸着材であり、
前記2つのNOx吸着材の他方は、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材であり、
前記第2NOx吸着材は、前記第1NOx吸着材に対して、前記排気通路において大気に開放される側に配置されていることを特徴とする。
Further, the second invention comprises two NOx adsorbents having a function of adsorbing NOx in the exhaust passage of the internal combustion engine,
One of the two NOx adsorbents is a first NOx adsorbent carrying a metal,
The other of the two NOx adsorbents is a second NOx adsorbent having oxygen storage capacity,
The second NOx adsorbent is disposed on the side of the exhaust passage that is open to the atmosphere with respect to the first NOx adsorbent.

また、第3の発明は、第2の発明において、前記第1NOx吸着材に担持された金属は、鉄であることを特徴とする。   According to a third aspect, in the second aspect, the metal supported on the first NOx adsorbent is iron.

また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、前記排気通路は、内燃機関から排出された排気ガスが流れる主排気通路と、前記主排気通路との上流側接続部において前記主排気通路から分岐し、前記上流側接続部より下流の下流側接続部において再び前記主排気通路に合流するバイパス通路とを備え、
前記NOx吸着材が前記バイパス通路に配置されていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the exhaust passage includes a main exhaust passage through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine flows, and an upstream connection portion between the main exhaust passage. A bypass passage that branches off from the main exhaust passage and joins the main exhaust passage again at the downstream connection portion downstream from the upstream connection portion,
The NOx adsorbent is disposed in the bypass passage.

また、第5の発明は、第4の発明において、前記内燃機関の排気浄化装置は、
前記上流側接続部より上流の前記主排気通路に配置され、排気ガスを浄化可能な触媒と、
前記バイパス通路から分岐し、前記触媒の上流に接続されるリターン通路と、
排気ガスの流入先を前記主排気通路と前記バイパス通路との間で切り替え可能な流路切替手段と、
内燃機関から排出された排気ガスの一部が前記主排気通路から前記上流側接続部および前記下流側接続部の何れか一方を介して前記バイパス通路に導入されるように、かつ、当該バイパス通路に導入された排気ガスが前記リターン通路を介して前記触媒の上流に還流されるように、前記流路切替手段を制御した状態で、前記第1NOx吸着材および前記第2NOx吸着材からのNOxのパージを実行するパージ実行手段とを更に備え、
前記バイパス通路には、前記パージ実行手段による前記パージの実行時における排気ガスの流れの上流側から、前記第2NOx吸着材および前記第1NOx吸着材という順番で前記NOx吸着材が配置されていることを特徴とする。
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprises:
A catalyst that is disposed in the main exhaust passage upstream of the upstream connection portion and that can purify exhaust gas;
A return passage branched from the bypass passage and connected upstream of the catalyst;
A flow path switching means capable of switching an inflow destination of exhaust gas between the main exhaust passage and the bypass passage;
A portion of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced into the bypass passage from the main exhaust passage through either the upstream connection portion or the downstream connection portion; and the bypass passage The NOx from the first NOx adsorbent and the second NOx adsorbent is controlled in a state where the flow path switching unit is controlled so that the exhaust gas introduced into the exhaust gas is recirculated to the upstream of the catalyst via the return passage. Purge execution means for executing purge,
The NOx adsorbent is disposed in the bypass passage in the order of the second NOx adsorbent and the first NOx adsorbent from the upstream side of the flow of exhaust gas when the purge is executed by the purge execution means. It is characterized by.

また、第6の発明は、第4の発明において、前記内燃機関の排気浄化装置は、
前記下流側接続部より下流の前記主排気通路に配置され、排気ガスを浄化可能な触媒と、
排気ガスの流入先を前記主排気通路と前記バイパス通路との間で切り替え可能な流路切替手段と、
内燃機関から排出された排気ガスが前記主排気通路から前記上流側接続部を介して前記バイパス通路に導入されように、かつ、当該バイパス通路に導入された排気ガスが前記下流側接続部を介して前記主排気通路に戻された後に前記触媒を通過するように、前記流路切替手段を制御した状態で、前記第1NOx吸着材および前記第2NOx吸着材からのNOxのパージを実行するパージ実行手段とを更に備え、
前記バイパス通路には、前記上流側接続部に近い側から、前記第1NOx吸着材、前記第2NOx吸着材という順番で前記NOx吸着材が配置されていることを特徴とする。
In a sixth aspect based on the fourth aspect, the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprises:
A catalyst that is disposed in the main exhaust passage downstream from the downstream connection portion and that can purify exhaust gas;
A flow path switching means capable of switching an inflow destination of exhaust gas between the main exhaust passage and the bypass passage;
The exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced into the bypass passage from the main exhaust passage through the upstream connection portion, and the exhaust gas introduced into the bypass passage is introduced through the downstream connection portion. And purging NOx from the first NOx adsorbent and the second NOx adsorbent in a state where the flow path switching unit is controlled so as to pass through the catalyst after being returned to the main exhaust passage. And further comprising means
The NOx adsorbent is arranged in the bypass passage in the order of the first NOx adsorbent and the second NOx adsorbent from the side close to the upstream connection portion.

酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材は、吸着材内に酸素を吸蔵していない場合にはNOx吸着能力が低下する。その一方で、排気ガス中には、フューエルカット時を除いてはほとんど酸素が存在しない。第1の発明によれば、内燃機関の停止中に、大気の対流によって大気中の酸素を第2NOx吸着材に吸蔵することが可能となる。これにより、次回の内燃機関の始動時に、第2NOx吸着材のNOx吸着能力を良好に確保することができるようになる。   When the second NOx adsorbent having oxygen storage capacity does not store oxygen in the adsorbent, the NOx adsorption capacity decreases. On the other hand, there is almost no oxygen in the exhaust gas except during fuel cut. According to the first invention, it is possible to store oxygen in the atmosphere in the second NOx adsorbent by convection of the atmosphere while the internal combustion engine is stopped. As a result, the NOx adsorption capacity of the second NOx adsorbent can be ensured satisfactorily at the next start of the internal combustion engine.

第2の発明によれば、排気通路において大気に開放される側に第2NOx吸着材を配置したことにより、内燃機関の停止中に、大気の対流によって大気中の酸素を第2NOx吸着材に吸蔵することが可能となる。これにより、次回の内燃機関の始動時に、第2NOx吸着材のNOx吸着能力を良好に確保することができるようになる。また、また、金属が担持された第1NOx吸着材が高温状況下で酸素に触れると、金属が酸化し、NOx吸着能力が低下してしまう。本発明によれば、金属を使用している第1NOx吸着材と、排気通路の大気開放端との間に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材が配置されるようになる。このため、内燃機関の停止中に大気が第1NOx吸着材に直接触れることを抑制することができ、第1NOx吸着材のNOx吸着能力を高く維持することができるようになる。   According to the second aspect of the invention, the second NOx adsorbent is disposed on the side of the exhaust passage that is open to the atmosphere, so that oxygen in the atmosphere is occluded in the second NOx adsorbent by the convection of the atmosphere while the internal combustion engine is stopped. It becomes possible to do. As a result, the NOx adsorption capacity of the second NOx adsorbent can be ensured satisfactorily at the next start of the internal combustion engine. In addition, when the first NOx adsorbent carrying the metal is exposed to oxygen under a high temperature condition, the metal is oxidized and the NOx adsorption capacity is lowered. According to the present invention, the second NOx adsorbent having oxygen storage capacity is arranged between the first NOx adsorbent using metal and the atmosphere open end of the exhaust passage. For this reason, it is possible to suppress the atmospheric air from directly touching the first NOx adsorbent while the internal combustion engine is stopped, and the NOx adsorbing capacity of the first NOx adsorbent can be maintained high.

第3の発明によれば、鉄が担持された第1NOx吸着材が、高温状況下で酸素に触れることによって酸化されてNOx吸着能力が低下してしまうのを抑制することができる。   According to the third invention, it is possible to suppress the first NOx adsorbent carrying iron from being oxidized by being exposed to oxygen under a high temperature condition and reducing the NOx adsorption ability.

第4の発明によれば、バイパス通路上にNOx吸着材を配置する構成において、第1乃至第3の発明の効果を奏することができる。   According to the fourth invention, the effects of the first to third inventions can be achieved in the configuration in which the NOx adsorbent is disposed on the bypass passage.

第5の発明によれば、高温の排気ガスがバイパス通路に導入されることとなるパージ動作時には、第1NOx吸着材よりも先に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26に高温の排気ガスが導入されることになる。このため、高温の排気ガスによって第2NOx吸着材26の酸素吸蔵が促進されるので、第2NOx吸着材のNOx吸着能力を高く維持することができる。また、上記の配置によれば、第2NOx吸着材26の下流に流れる酸素量が低減されることになる。このため、第1NOx吸着材が鉄などの金属を担持したものである場合には、第1NOx吸着材に担持された金属の酸化が抑制され、第1NOx吸着材のNOx吸着能力の低下を抑制することができる。   According to the fifth aspect of the invention, during the purging operation in which high-temperature exhaust gas is introduced into the bypass passage, the high-temperature exhaust gas is added to the second NOx adsorbent 26 having oxygen storage capacity prior to the first NOx adsorbent. Will be introduced. For this reason, since oxygen storage of the second NOx adsorbent 26 is promoted by the high-temperature exhaust gas, the NOx adsorption capacity of the second NOx adsorbent can be maintained high. Further, according to the above arrangement, the amount of oxygen flowing downstream of the second NOx adsorbent 26 is reduced. For this reason, when the first NOx adsorbent carries a metal such as iron, the oxidation of the metal carried on the first NOx adsorbent is suppressed, and the decrease in the NOx adsorption capacity of the first NOx adsorbent is suppressed. be able to.

第6の発明によれば、高温の排気ガスがバイパス通路に導入されることとなるパージ動作時における排気ガスの流れの上流側に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26が配置され、その下流に第1NOx吸着材が配置される。このため、高温の排気ガスによって第2NOx吸着材26の酸素吸蔵が促進されるので、第2NOx吸着材のNOx吸着能力を高く維持することができる。また、上記の配置によれば、第2NOx吸着材26の下流に流れる酸素量が低減されることになる。このため、第1NOx吸着材が鉄などの金属を担持したものである場合には、第1NOx吸着材に担持された金属の酸化が抑制され、第1NOx吸着材のNOx吸着能力の低下を抑制することができる。   According to the sixth aspect of the invention, the second NOx adsorbent 26 having an oxygen storage capacity is disposed upstream of the flow of exhaust gas during the purge operation in which high-temperature exhaust gas is introduced into the bypass passage. A first NOx adsorbent is disposed downstream. For this reason, the oxygen storage of the second NOx adsorbent 26 is promoted by the high-temperature exhaust gas, so that the NOx adsorption capability of the second NOx adsorbent can be kept high. Further, according to the above arrangement, the amount of oxygen flowing downstream of the second NOx adsorbent 26 is reduced. For this reason, when the first NOx adsorbent carries a metal such as iron, the oxidation of the metal carried on the first NOx adsorbent is suppressed, and the decrease in the NOx adsorption capacity of the first NOx adsorbent is suppressed. be able to.

実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。図1に示す内燃機関10は、筒内に空気を取り込むための吸気通路12と、筒内から排出された排気ガスが流れる排気通路とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an internal combustion engine system including an exhaust purification device according to Embodiment 1 of the present invention. An internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 includes an intake passage 12 for taking air into the cylinder and an exhaust passage through which exhaust gas discharged from the cylinder flows.

本実施形態の排気通路は、筒内から排気ガスを排出するための主排気通路14と、後述するバイパス通路20とを備えている。主排気通路14には、上流側から順に、排気ガスを浄化可能な前段触媒(SC)16および後段触媒(UF)18が直列に配置されている。   The exhaust passage of the present embodiment includes a main exhaust passage 14 for discharging exhaust gas from the cylinder, and a bypass passage 20 described later. In the main exhaust passage 14, a front catalyst (SC) 16 and a rear catalyst (UF) 18 capable of purifying exhaust gas are arranged in series in order from the upstream side.

本実施形態のシステムは、主排気通路14を迂回する通路として、バイパス通路20を備えている。バイパス通路20は、後段触媒18の下流に位置する上流側接続部20aにおいて主排気通路14から分岐し、当該上流側接続部20aの下流に位置する下流側接続部20bにおいて再び主排気通路14に合流するように構成されている。   The system of this embodiment includes a bypass passage 20 as a passage that bypasses the main exhaust passage 14. The bypass passage 20 branches from the main exhaust passage 14 at the upstream connection portion 20a located downstream of the rear catalyst 18, and again enters the main exhaust passage 14 at the downstream connection portion 20b located downstream of the upstream connection portion 20a. It is configured to merge.

上流側接続部20aには、排気ガスの流入先を主排気通路14とバイパス通路20との間で切り替えるための切替バルブ22が配置されている。切替バルブ22は、負圧ダイアフラム22aに作用するエンジン吸気負圧が図示省略する電磁弁によって制御されることによって、開閉駆動される。   A switching valve 22 for switching the inflow destination of the exhaust gas between the main exhaust passage 14 and the bypass passage 20 is disposed in the upstream connection portion 20a. The switching valve 22 is driven to open and close when the engine intake negative pressure acting on the negative pressure diaphragm 22a is controlled by a solenoid valve (not shown).

また、バイパス通路20の途中には、2つのNOx吸着材が配置されている。より具体的には、主排気通路14の上流側に、すなわち、切替バルブ22が設けられた上流側接続部20aに近い側に、先ず、NOxを吸着する機能を有する第1NOx吸着材24が配置されている。そのような第1NOx吸着材24としては、例えば、金属を担持したゼオライト系の素材を用いることができる。本実施形態では、その好ましい一例として、ゼオライトの1つであるZSM−5に、鉄Feをイオン交換によって担持したものが第1NOx吸着材24として用いられているものとする。   Further, two NOx adsorbents are disposed in the middle of the bypass passage 20. More specifically, a first NOx adsorbent 24 having a function of adsorbing NOx is first arranged on the upstream side of the main exhaust passage 14, that is, on the side close to the upstream connection portion 20 a provided with the switching valve 22. Has been. As such a first NOx adsorbent 24, for example, a zeolite-based material carrying a metal can be used. In the present embodiment, as a preferred example, it is assumed that a ZSM-5, which is one of zeolites, supports iron Fe by ion exchange and is used as the first NOx adsorbent 24.

また、バイパス通路20には、第1NOx吸着材24の下流側に、すなわち、下流側接続部20bに近い側に、更に、NOxを吸着する機能を有し、かつ、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26が配置されている。そのような第2NOx吸着材26としては、例えば、セリウム酸化物CeOにパラジウムPdを担持したものを用いることができる。 The bypass passage 20 further has a function of adsorbing NOx on the downstream side of the first NOx adsorbent 24, that is, on the side close to the downstream side connection portion 20b, and has an oxygen storage capacity. An adsorbent 26 is disposed. Such as the first 2NOx adsorbent 26, for example, it can be used carrying palladium Pd cerium oxide CeO 2.

上記のように、本実施形態では、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26を、酸素吸蔵能を有しない第1NOx吸着材24に対して、大気に開放される側に配置するようにしている。更に付け加えると、鉄Fe(金属)を使用している第1NOx吸着材24と、主排気通路14を介して大気に開放されている下流側接続部20bとの間に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26を配置するようにしている。   As described above, in the present embodiment, the second NOx adsorbent 26 having an oxygen storage capacity is arranged on the side opened to the atmosphere with respect to the first NOx adsorbent 24 having no oxygen storage capacity. . In addition, a first NOx adsorbent 24 using iron Fe (metal) and a downstream connecting portion 20b opened to the atmosphere via the main exhaust passage 14 have a first oxygen storage capacity. A 2NOx adsorbent 26 is arranged.

本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)30を備えている。ECU30には、内燃機関10を制御するための各種センサが接続されているとともに、内燃機関10を制御するための各種アクチュエータに加えて上述した切替バルブ22が接続されている。   The system of this embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 30. Various sensors for controlling the internal combustion engine 10 are connected to the ECU 30, and the switching valve 22 described above is connected in addition to various actuators for controlling the internal combustion engine 10.

[流路の切り替えについて]
上述した図1に示す構成によれば、ECU30によってバイパス通路20の上流側接続部20aを閉塞するように切替バルブ22が制御されることにより、筒内から排出された排気ガスをバイパス通路20を介さずに主排気通路14にそのまま通して大気中に放出することができる。
[Switching the flow path]
According to the configuration shown in FIG. 1 described above, the switching valve 22 is controlled by the ECU 30 so as to close the upstream connection portion 20a of the bypass passage 20, whereby the exhaust gas discharged from the cylinder is passed through the bypass passage 20. It can be discharged through the main exhaust passage 14 as it is without being interposed.

また、ECU30が主排気通路14が閉塞されるように切替バルブ22を制御することにより、筒内から排出された排気ガスをバイパス通路20に導入し、上記NOx吸着材24等を通過させた後に再び主排気通路14に戻して大気中に放出することができる。このような排気ガスの流路形態を冷間始動時に選択するようにすれば、触媒16等が未だ活性状態になっていない状況下で、触媒16等によって浄化できなかったNOxをNOx吸着材24等に吸着させることで、大気中に放出されるのを防止することができる。   Further, after the ECU 30 controls the switching valve 22 so that the main exhaust passage 14 is closed, the exhaust gas discharged from the cylinder is introduced into the bypass passage 20 and passed through the NOx adsorbent 24 and the like. It can be returned to the main exhaust passage 14 again and released into the atmosphere. If such a flow path configuration of the exhaust gas is selected at the time of cold start, NOx that could not be purified by the catalyst 16 or the like in a situation where the catalyst 16 or the like has not yet been activated is used. It is possible to prevent the product from being released into the atmosphere.

[実施の形態1のNOx吸着材の配置による効果]
酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26は、吸着材内に酸素を吸蔵していない場合にはNOx吸着能力が低下する。その一方で、排気ガス中には、フューエルカット時を除いてはほとんど酸素が存在しない。本実施形態では、既述したように、排気通路(バイパス通路20)における大気に開放される端部に近い側に、酸素吸蔵能を有しない第1NOx吸着材24ではなく、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26を配置するようにしている。このため、内燃機関10の停止中に、大気の対流によって大気中の酸素を第2NOx吸着材26に吸蔵することが可能となる。これにより、次回の内燃機関10の始動時に、第2NOx吸着材26のNOx吸着能力を良好に確保することができるようになる。
[Effects of Arrangement of NOx Adsorbent of Embodiment 1]
When the second NOx adsorbent 26 having oxygen storage capacity does not store oxygen in the adsorbent, the NOx adsorption capacity decreases. On the other hand, there is almost no oxygen in the exhaust gas except during fuel cut. In the present embodiment, as described above, the exhaust passage (bypass passage 20) has an oxygen storage capacity, not the first NOx adsorbent 24 that does not have an oxygen storage capacity, on the side close to the end portion opened to the atmosphere. The second NOx adsorbent 26 is arranged. For this reason, while the internal combustion engine 10 is stopped, oxygen in the atmosphere can be stored in the second NOx adsorbent 26 by the convection of the atmosphere. As a result, when the internal combustion engine 10 is started next time, the NOx adsorption capability of the second NOx adsorbent 26 can be ensured satisfactorily.

また、ZSM−5(ゼオライト)に鉄Feを担持して構成された上記第1NOx吸着材24が高温状況下で酸素に触れると、鉄Feが酸化し、NOx吸着能力が低下してしまう。本実施形態では、既述したように、鉄Fe(金属)を使用している第1NOx吸着材24と、主排気通路14を介して大気に開放されている下流側接続部20bとの間に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26を配置するようにしている。このため、内燃機関10の停止中に大気が第1NOx吸着材24に直接触れることを抑制することができ、第1NOx吸着材24のNOx吸着能力を高く維持することができるようになる。   In addition, when the first NOx adsorbent 24 configured by supporting iron Fe on ZSM-5 (zeolite) is exposed to oxygen under a high temperature condition, the iron Fe is oxidized and the NOx adsorption capacity is reduced. In the present embodiment, as described above, between the first NOx adsorbent 24 using iron Fe (metal) and the downstream connection portion 20b opened to the atmosphere via the main exhaust passage 14. The second NOx adsorbent 26 having oxygen storage capacity is arranged. For this reason, it is possible to suppress the atmospheric air from directly touching the first NOx adsorbent 24 while the internal combustion engine 10 is stopped, and the NOx adsorbing capacity of the first NOx adsorbent 24 can be maintained high.

ところで、上述した実施の形態1においては、酸素吸蔵能を有しない側の第1NOx吸着材24として、ZSM−5(ゼオライト)に鉄Feを担持したものを用いている。しかしながら、本発明における第1NOx吸着材は、そのような材質を用いたものに限定されるものではない。すなわち、第1NOx吸着材は、例えば、鉄Fe以外の金属が担持されたものであってもよく、更には、NOxを吸着する機能を有するものであれば、金蔵を担持していないものであってもよい。   By the way, in Embodiment 1 mentioned above, what carried iron Fe on ZSM-5 (zeolite) is used as the 1st NOx adsorption material 24 of the side which does not have oxygen storage capacity. However, the first NOx adsorbent in the present invention is not limited to those using such a material. That is, the first NOx adsorbent may be, for example, a material on which a metal other than iron Fe is supported, and further, if it has a function of adsorbing NOx, it does not support a metal warehouse. May be.

実施の形態2.
次に、図2を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
図2は、本発明の実施の形態2における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。尚、図2において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration of an internal combustion engine system including an exhaust purification device according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

上述した実施の形態1においては、主排気通路14とバイパス通路20との上流側接続部20aに、排気ガスの流入先を主排気通路14とバイパス通路20との間で切り替えるための切替バルブ22が配置されている。これに対し、図2に示す構成では、下流側接続部20bに、同様の切替バルブ40が配置されている。   In the first embodiment described above, the switching valve 22 for switching the inflow destination of the exhaust gas between the main exhaust passage 14 and the bypass passage 20 to the upstream side connection portion 20 a between the main exhaust passage 14 and the bypass passage 20. Is arranged. On the other hand, in the structure shown in FIG. 2, the same switching valve 40 is arrange | positioned at the downstream connection part 20b.

本実施形態では、主排気通路14の上流側に、すなわち、上流側接続部20aに近い側に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材(Pd/CeO)26が配置されている。そして、第2NOx吸着材26の下流側に、すなわち、切替バルブ40が設けられた下流側接続部20bに近い側に、第1NOx吸着材(Fe/ZSM−5)24が配置されている。 In the present embodiment, a second NOx adsorbent (Pd / CeO 2 ) 26 having an oxygen storage capacity is disposed on the upstream side of the main exhaust passage 14, that is, on the side close to the upstream connection portion 20 a. And the 1st NOx adsorption material (Fe / ZSM-5) 24 is arrange | positioned in the downstream of the 2nd NOx adsorption material 26, ie, the near side to the downstream connection part 20b in which the switching valve 40 was provided.

以上説明したNOx吸着材の配置によれば、内燃機関10の停止中に、図2に示すようにバイパス通路20の下流側接続部20bが閉塞されるように切替バルブ40を制御することによって、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26が上流側接続部20aを介して大気と連通するようにすることができる。このため、上述した実施の形態1と同様に、内燃機関10の停止中に、大気の対流によって大気中の酸素を第2NOx吸着材26に吸蔵することが可能となる。これにより、次回の内燃機関10の始動時に、第2NOx吸着材26のNOx吸着能力を良好に確保することができるようになる。   According to the arrangement of the NOx adsorbent described above, by controlling the switching valve 40 so that the downstream side connection portion 20b of the bypass passage 20 is closed as shown in FIG. The second NOx adsorbent 26 having an oxygen storage capacity can be communicated with the atmosphere via the upstream connection portion 20a. Therefore, as in the first embodiment described above, oxygen in the atmosphere can be stored in the second NOx adsorbent 26 by the convection of the atmosphere while the internal combustion engine 10 is stopped. As a result, when the internal combustion engine 10 is started next time, the NOx adsorption capability of the second NOx adsorbent 26 can be ensured satisfactorily.

また、上述したNOx吸着材の配置では、鉄Feを使用している第1NOx吸着材24と、主排気通路14を介して大気に開放される下流側接続部20bとの間に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26が配置される。このため、このため、内燃機関10の停止中に大気が第1NOx吸着材24に直接触れることを抑制することができ、第1NOx吸着材24のNOx吸着能力を高く維持することができるようになる。   Further, in the arrangement of the NOx adsorbent described above, an oxygen storage capacity is provided between the first NOx adsorbent 24 using iron Fe and the downstream connection portion 20b opened to the atmosphere via the main exhaust passage 14. A second NOx adsorbent 26 having the following is disposed. For this reason, the atmospheric air can be prevented from directly touching the first NOx adsorbent 24 while the internal combustion engine 10 is stopped, and the NOx adsorption capacity of the first NOx adsorbent 24 can be maintained high. .

実施の形態3.
次に、図3を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
図3は、本発明の実施の形態3における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。尚、図3において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of an internal combustion engine system including an exhaust purification device according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図3に示す構成は、リターン通路50およびパージ制御バルブ52が追加されている点を除き、上述した実施の形態1と同様に構成されている。より具体的には、リターン通路50は、上流側接続部20aと第1NOx吸着材24との間の部位において、バイパス通路20に連通している。リターン通路50は、その途中にパージ制御バルブ52を備え、その端部において吸気通路12に連通している。尚、リターン通路50の接続先は、後段触媒18の上流の通路であれば、吸気通路12でなくてもよく、例えば、主排気通路14における前段触媒16の上流部であってもよい。   The configuration shown in FIG. 3 is the same as that of the first embodiment described above except that a return passage 50 and a purge control valve 52 are added. More specifically, the return passage 50 communicates with the bypass passage 20 at a portion between the upstream connection portion 20a and the first NOx adsorbent 24. The return passage 50 includes a purge control valve 52 in the middle thereof, and communicates with the intake passage 12 at an end portion thereof. Note that the connection destination of the return passage 50 may not be the intake passage 12 as long as it is an upstream passage of the rear catalyst 18, and may be, for example, the upstream portion of the front catalyst 16 in the main exhaust passage 14.

上述した構成によれば、以下に説明するように切替バルブ22とパージ制御バルブ52を制御することによって、内燃機関10の冷間始動時にNOx吸着材24等に吸着されたNOxを、リターン通路50を介して吸気通路12にパージさせることができる。上述した図3に示す構成では、上記のパージ動作が行われる際にバイパス通路20を流れる排気ガスの上流側に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26が位置するように、2つのNOx吸着材の配置への配慮がなされている。   According to the configuration described above, by controlling the switching valve 22 and the purge control valve 52 as described below, the NOx adsorbed by the NOx adsorbent 24 and the like when the internal combustion engine 10 is cold-started is returned to the return passage 50. The intake passage 12 can be purged via In the configuration shown in FIG. 3 described above, the two NOx adsorbents are adsorbed such that the second NOx adsorbent 26 having oxygen storage capacity is located upstream of the exhaust gas flowing through the bypass passage 20 when the purge operation is performed. Consideration has been given to the arrangement of the materials.

また、上記のようなパージ動作は、バイパス通路20の上流側接続部20aを閉塞するように切替バルブ22が制御された状態で、前段触媒16が活性化している等の所定のパージ開始タイミングが到来した時点で、パージ制御バルブ52を開くことにより開始される。   Further, the purge operation as described above is performed at a predetermined purge start timing such as when the upstream catalyst 16 is activated in a state where the switching valve 22 is controlled so as to close the upstream connection portion 20a of the bypass passage 20. When it arrives, it starts by opening the purge control valve 52.

パージ動作が開始されると、筒内から排出された排気ガスの一部が、内燃機関10の吸気通路12に生じている負圧を利用して、主排気通路14から下流側接続部20bを通過してバイパス通路20に導入される。バイパス通路20に導入された排気ガスは、先ず、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26を通過した後に、第1NOx吸着材24を通過するようになる。その結果、始動後に比較的暖まってきた排気ガスがNOx吸着材26等に供給されることで、NOxがNOx吸着材26等から脱離し、リターン通路50を介して吸気通路12にパージされる。吸気通路12に戻されたNOxは、再び燃焼に付された後に活性状態にある触媒16等によって浄化される。   When the purge operation is started, a part of the exhaust gas discharged from the cylinder uses the negative pressure generated in the intake passage 12 of the internal combustion engine 10 to connect the downstream connection portion 20b from the main exhaust passage 14. It passes through and is introduced into the bypass passage 20. The exhaust gas introduced into the bypass passage 20 first passes through the first NOx adsorbent 24 after passing through the second NOx adsorbent 26 having oxygen storage capacity. As a result, the exhaust gas that has become relatively warm after startup is supplied to the NOx adsorbent 26 and the like, so that NOx is desorbed from the NOx adsorbent 26 and the like and is purged to the intake passage 12 via the return passage 50. The NOx returned to the intake passage 12 is purified by the catalyst 16 and the like in an active state after being subjected to combustion again.

既述したように、高温時には、第1NOx吸着材24に担持された鉄Feの酸化が促進され易く、その一方で、Pd/CeOからなる第2NOx吸着材26への酸素吸蔵が促進され易い。以上説明した図3に示す構成によれば、パージ動作時に高温の排気ガスがバイパス通路20を流れる際の上流側に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26が配置され、その下流側に鉄Feを担持した第1NOx吸着材24が配置される。このため、第2NOx吸着材26の酸素吸蔵が促進され、第2NOx吸着材26のNOx吸着能力を高く維持することができる。また、第2NOx吸着材26の下流に流れる酸素量が低減されるため、第1NOx吸着材24に担持された鉄Feの酸化が抑制され、第1NOx吸着材24のNOx吸着能力の低下を抑制することができる。 As described above, at high temperatures, oxidation of iron Fe supported on the first NOx adsorbent 24 is easily promoted, while oxygen storage in the second NOx adsorbent 26 made of Pd / CeO 2 is easily promoted. . According to the configuration shown in FIG. 3 described above, the second NOx adsorbent 26 having an oxygen storage capacity is disposed on the upstream side when the high-temperature exhaust gas flows through the bypass passage 20 during the purge operation, and iron is disposed on the downstream side thereof. A first NOx adsorbent 24 carrying Fe is disposed. For this reason, the oxygen storage of the second NOx adsorbent 26 is promoted, and the NOx adsorbing capacity of the second NOx adsorbent 26 can be maintained high. Further, since the amount of oxygen flowing downstream of the second NOx adsorbent 26 is reduced, oxidation of iron Fe supported on the first NOx adsorbent 24 is suppressed, and a decrease in the NOx adsorbing capacity of the first NOx adsorbent 24 is suppressed. be able to.

尚、上述した実施の形態3においては、前段触媒16および後段触媒18が前記第5の発明における「触媒」に、切替バルブ22およびパージ制御バルブ52が前記第5の発明における「流路切替手段」に、それぞれ相当している。また、ECU30がバイパス通路20の上流側接続部20aを閉塞するように切替バルブ22を制御した状態で、パージ制御バルブ52に開弁指令を与えることにより前記第5の発明における「パージ実行手段」が実現されている。   In the third embodiment described above, the front catalyst 16 and the rear catalyst 18 are the “catalyst” in the fifth invention, and the switching valve 22 and the purge control valve 52 are the “flow path switching means in the fifth invention. Respectively. Further, in the state where the ECU 30 controls the switching valve 22 so as to close the upstream side connection portion 20a of the bypass passage 20, the purge control valve 52 is given a valve opening command, whereby the “purge execution means” according to the fifth aspect of the present invention. Is realized.

実施の形態4.
次に、図4を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。
図4は、本発明の実施の形態4における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。尚、図4において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration of an internal combustion engine system including an exhaust purification device according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 4, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図4に示す構成は、リターン通路60およびパージ制御バルブ62が追加されている点を除き、上述した実施の形態2と同様に構成されている。より具体的には、リターン通路60は、下流側接続部20bと第1NOx吸着材24との間の部位において、バイパス通路20に連通している。リターン通路60は、その途中にパージ制御バルブ62を備え、その端部において吸気通路12に連通している。   The configuration shown in FIG. 4 is the same as that of the second embodiment described above except that a return passage 60 and a purge control valve 62 are added. More specifically, the return passage 60 communicates with the bypass passage 20 at a portion between the downstream side connection portion 20b and the first NOx adsorbent 24. The return passage 60 includes a purge control valve 62 in the middle thereof, and communicates with the intake passage 12 at an end portion thereof.

本実施形態においても、上述した実施の形態3と同様に、パージ動作が行われる際にバイパス通路20を流れる排気ガスの上流側に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26が位置するように、2つのNOx吸着材の配置への配慮がなされている。   Also in the present embodiment, as in the third embodiment described above, the second NOx adsorbent 26 having an oxygen storage capacity is positioned upstream of the exhaust gas flowing through the bypass passage 20 when the purge operation is performed. Consideration is given to the arrangement of the two NOx adsorbents.

本実施形態のパージ動作は、バイパス通路20の下流側接続部20bを閉塞するように切替バルブ40が制御された状態で、前段触媒16が活性化している等の所定のパージ開始タイミングが到来した時点で、パージ制御バルブ62を開くことにより開始される。パージ動作が開始されると、筒内から排出された排気ガスの一部が、吸気通路12に生じている負圧を利用して、主排気通路14から上流側接続部20aを通過してバイパス通路20に導入される。その結果、バイパス通路20に導入された排気ガスは、先ず、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26を通過した後に、第1NOx吸着材24を通過するようになる。このため、上述した実施の形態3と同様の効果を奏する。   In the purge operation of the present embodiment, a predetermined purge start timing has arrived such that the front catalyst 16 is activated in a state where the switching valve 40 is controlled so as to close the downstream side connection portion 20b of the bypass passage 20. At that point, it begins by opening the purge control valve 62. When the purge operation is started, a part of the exhaust gas discharged from the cylinder passes through the upstream connection portion 20a from the main exhaust passage 14 and bypasses using the negative pressure generated in the intake passage 12. It is introduced into the passage 20. As a result, the exhaust gas introduced into the bypass passage 20 first passes through the first NOx adsorbent 24 after passing through the second NOx adsorbent 26 having oxygen storage capacity. For this reason, there exists an effect similar to Embodiment 3 mentioned above.

実施の形態5.
次に、図5を参照して、本発明の実施の形態5について説明する。
図5は、本発明の実施の形態5における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。尚、図5において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
Embodiment 5. FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration of an internal combustion engine system including an exhaust purification device according to Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 5, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図5に示す構成では、主排気通路14の上流側に、すなわち、切替バルブ22が設けられた上流側接続部20aに近い側に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材(Pd/CeO)26が配置されている。そして、第2NOx吸着材26の下流側に、すなわち、下流側接続部20bに近い側に、第1NOx吸着材(Fe/ZSM−5)24が配置されている。 In the configuration shown in FIG. 5, the second NOx adsorbent (Pd / CeO 2 ) having an oxygen storage capacity on the upstream side of the main exhaust passage 14, that is, on the side close to the upstream side connection portion 20 a provided with the switching valve 22. 26 is arranged. And the 1st NOx adsorption material (Fe / ZSM-5) 24 is arrange | positioned in the downstream of the 2nd NOx adsorption material 26, ie, the near side to the downstream connection part 20b.

また、図5に示すように、主排気通路14には、下流側接続部20bの更に下流に、排気ガスを浄化可能な下流触媒70が配置されている。   Further, as shown in FIG. 5, a downstream catalyst 70 capable of purifying exhaust gas is disposed in the main exhaust passage 14 further downstream of the downstream side connection portion 20b.

本実施形態のパージ動作は、上記の下流触媒70を利用して行われる。より具体的には、パージ動作は、所定のパージ開始タイミングが到来した時点で、主排気通路14を閉塞するように切替バルブ22が制御されることにより開始される。パージ動作が開始されると、筒内から排出された排気ガスの全部が、上流側接続部20aを介してバイパス通路20に導入される。バイパス通路20に導入された排気ガスは、先ず、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26を通過した後に、第1NOx吸着材24を通過するようになる。その結果、始動後に比較的暖まってきた排気ガスがNOx吸着材26等に供給されることで、NOxがNOx吸着材26等から脱離し、バイパス通路20の下流の下流触媒70によって浄化される。   The purge operation of the present embodiment is performed using the downstream catalyst 70 described above. More specifically, the purge operation is started by controlling the switching valve 22 so as to close the main exhaust passage 14 when a predetermined purge start timing arrives. When the purge operation is started, all of the exhaust gas discharged from the cylinder is introduced into the bypass passage 20 via the upstream connection portion 20a. The exhaust gas introduced into the bypass passage 20 first passes through the first NOx adsorbent 24 after passing through the second NOx adsorbent 26 having oxygen storage capacity. As a result, the exhaust gas that has become relatively warm after startup is supplied to the NOx adsorbent 26 and the like, so that NOx is desorbed from the NOx adsorbent 26 and is purified by the downstream catalyst 70 downstream of the bypass passage 20.

以上説明した本実施形態の構成によっても、パージ動作時に高温の排気ガスがバイパス通路20を流れる際の上流側に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材26が配置され、その下流側に鉄Feを担持した第1NOx吸着材24が配置される。このため、第2NOx吸着材26の酸素吸蔵が促進され、第2NOx吸着材26のNOx吸着能力を高く維持することができる。また、第2NOx吸着材26の下流に流れる酸素量が低減されるため、第1NOx吸着材24に担持された鉄Feの酸化が抑制され、第1NOx吸着材24のNOx吸着能力の低下を抑制することができる。   Even with the configuration of the present embodiment described above, the second NOx adsorbent 26 having oxygen storage capacity is disposed on the upstream side when high-temperature exhaust gas flows through the bypass passage 20 during the purge operation, and iron Fe is disposed on the downstream side thereof. Is disposed. For this reason, the oxygen storage of the second NOx adsorbent 26 is promoted, and the NOx adsorbing capacity of the second NOx adsorbent 26 can be maintained high. Further, since the amount of oxygen flowing downstream of the second NOx adsorbent 26 is reduced, oxidation of iron Fe supported on the first NOx adsorbent 24 is suppressed, and a decrease in the NOx adsorption capacity of the first NOx adsorbent 24 is suppressed. be able to.

ところで、上述した実施の形態5においては、上流側接続部20aに切替バルブ22を配置しているが、バイパス通路20の下流に更に下流触媒70を備えるようにした構成においても、上述した実施の形態2等と同様に、下流側接続部20bに切替バルブ40のような切替バルブを備えるようにしてもよい。   By the way, in Embodiment 5 mentioned above, although the switching valve 22 is arrange | positioned in the upstream connection part 20a, also in the structure provided with the downstream catalyst 70 in the downstream of the bypass channel 20, implementation of the above-mentioned. Similarly to the second embodiment, a switching valve such as the switching valve 40 may be provided in the downstream connection portion 20b.

尚、上述した実施の形態5においては、下流触媒70が前記第6の発明における「触媒」に、切替バルブ22が前記第6の発明における「流路切替手段」に、それぞれ相当している。また、ECU30が主排気通路14を閉塞するように切替バルブ22を制御することにより前記第6の発明における「パージ実行手段」が実現されている。   In the fifth embodiment described above, the downstream catalyst 70 corresponds to the “catalyst” in the sixth invention, and the switching valve 22 corresponds to the “flow path switching means” in the sixth invention. Further, the “purge execution means” in the sixth aspect of the present invention is realized by controlling the switching valve 22 so that the ECU 30 closes the main exhaust passage 14.

また、上述した実施の形態1乃至5においては、主排気通路14を迂回するバイパス通路20上に2つのNOx吸着材24等を備えるようにしているが、本発明におけるNOx吸着材の配置手法は、そのようなバイパス通路20上にNOx吸着材が配置されるものに限定されるものではない。すなわち、本発明におけるNOx吸着材の配置手法は、バイパス通路を備えていない内燃機関の排気通路において、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材を排気通路における大気に開放されている側に配置するものであってもよい。更には、酸素吸蔵能を有しない第1NOx吸着材を鉄Fe等の金属を担持したNOx吸着材とし、バイパス通路を備えていない排気通路において、当該第1NOx吸着材と、排気通路の大気開放側端部との間に、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材を配置するものであってもよい。   In the first to fifth embodiments described above, the two NOx adsorbents 24 and the like are provided on the bypass passage 20 that bypasses the main exhaust passage 14, but the arrangement method of the NOx adsorbent in the present invention is as follows. In addition, the present invention is not limited to the case where the NOx adsorbent is disposed on the bypass passage 20. That is, the NOx adsorbent arrangement method according to the present invention is such that the second NOx adsorbent having oxygen storage capacity is arranged on the side of the exhaust passage that is open to the atmosphere in the exhaust passage of the internal combustion engine that does not include the bypass passage. It may be. Further, the first NOx adsorbent having no oxygen storage capacity is a NOx adsorbent carrying a metal such as iron Fe, and in the exhaust passage not provided with the bypass passage, the first NOx adsorbent and the air release side of the exhaust passage A second NOx adsorbent having an oxygen storage capacity may be disposed between the end portions.

本発明の実施の形態1における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of an internal combustion engine system provided with the exhaust gas purification apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of an internal combustion engine system provided with the exhaust gas purification apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of an internal combustion engine system provided with the exhaust gas purification apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of an internal combustion engine system provided with the exhaust gas purification apparatus in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of an internal combustion engine system provided with the exhaust gas purification apparatus in Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関
12 吸気通路
14 主排気通路
16 前段触媒
18 後段触媒
20 バイパス通路
20a 上流側接続部
20b 下流側接続部
22、40 切替バルブ
24 第1NOx吸着材
26 第2NOx吸着材
30 ECU(Electronic Control Unit)
50、60 リターン通路
52、62 パージ制御バルブ
70 下流触媒
Reference Signs List 10 internal combustion engine 12 intake passage 14 main exhaust passage 16 front catalyst 18 rear catalyst 20 bypass passage 20a upstream connection portion 20b downstream connection portion 22, 40 switching valve 24 first NOx adsorbent 26 second NOx adsorbent 30 ECU (Electronic Control Unit) )
50, 60 Return passages 52, 62 Purge control valve 70 Downstream catalyst

Claims (6)

内燃機関の排気通路に、NOxを吸着する機能を有するNOx吸着材を少なくとも2つ備え、
前記NOx吸着材の少なくとも1つは、酸素吸蔵能を有しない第1NOx吸着材であり、
前記NOx吸着材の他の少なくとも1つは、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材であり、
前記第2NOx吸着材の少なくとも1つが、前記排気通路において大気に開放される側に配置されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust passage of the internal combustion engine includes at least two NOx adsorbents having a function of adsorbing NOx,
At least one of the NOx adsorbents is a first NOx adsorbent having no oxygen storage capacity,
At least one of the NOx adsorbents is a second NOx adsorbent having oxygen storage capacity,
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, wherein at least one of the second NOx adsorbents is disposed on a side that is open to the atmosphere in the exhaust passage.
内燃機関の排気通路に、NOxを吸着する機能を有するNOx吸着材を2つ備え、
前記2つのNOx吸着材の一方は、金属を担持した第1NOx吸着材であり、
前記2つのNOx吸着材の他方は、酸素吸蔵能を有する第2NOx吸着材であり、
前記第2NOx吸着材は、前記第1NOx吸着材に対して、前記排気通路において大気に開放される側に配置されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Two NOx adsorbents having a function of adsorbing NOx are provided in the exhaust passage of the internal combustion engine,
One of the two NOx adsorbents is a first NOx adsorbent carrying a metal,
The other of the two NOx adsorbents is a second NOx adsorbent having oxygen storage capacity,
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein the second NOx adsorbent is disposed on the side of the exhaust passage that is open to the atmosphere with respect to the first NOx adsorbent.
前記第1NOx吸着材に担持された金属は、鉄であることを特徴とする請求項2記載の内燃機関の排気浄化装置。   The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the metal supported on the first NOx adsorbent is iron. 前記排気通路は、内燃機関から排出された排気ガスが流れる主排気通路と、前記主排気通路との上流側接続部において前記主排気通路から分岐し、前記上流側接続部より下流の下流側接続部において再び前記主排気通路に合流するバイパス通路とを備え、
前記NOx吸着材が前記バイパス通路に配置されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust passage branches from the main exhaust passage at an upstream connection portion between the main exhaust passage through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows and the main exhaust passage, and is connected downstream from the upstream connection portion. A bypass passage that merges with the main exhaust passage again in the section,
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the NOx adsorbent is disposed in the bypass passage.
前記内燃機関の排気浄化装置は、
前記上流側接続部より上流の前記主排気通路に配置され、排気ガスを浄化可能な触媒と、
前記バイパス通路から分岐し、前記触媒の上流に接続されるリターン通路と、
排気ガスの流入先を前記主排気通路と前記バイパス通路との間で切り替え可能な流路切替手段と、
内燃機関から排出された排気ガスの一部が前記主排気通路から前記上流側接続部および前記下流側接続部の何れか一方を介して前記バイパス通路に導入されるように、かつ、当該バイパス通路に導入された排気ガスが前記リターン通路を介して前記触媒の上流に還流されるように、前記流路切替手段を制御した状態で、前記第1NOx吸着材および前記第2NOx吸着材からのNOxのパージを実行するパージ実行手段とを更に備え、
前記バイパス通路には、前記パージ実行手段による前記パージの実行時における排気ガスの流れの上流側から、前記第2NOx吸着材および前記第1NOx吸着材という順番で前記NOx吸着材が配置されていることを特徴とする請求項4記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification device for the internal combustion engine includes:
A catalyst that is disposed in the main exhaust passage upstream of the upstream connection portion and that can purify exhaust gas;
A return passage branched from the bypass passage and connected upstream of the catalyst;
A flow path switching means capable of switching an inflow destination of exhaust gas between the main exhaust passage and the bypass passage;
A portion of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced into the bypass passage from the main exhaust passage through either the upstream connection portion or the downstream connection portion; and the bypass passage The NOx from the first NOx adsorbent and the second NOx adsorbent is controlled in a state where the flow path switching unit is controlled so that the exhaust gas introduced into the exhaust gas is recirculated to the upstream of the catalyst via the return passage. Purge execution means for executing purge,
The NOx adsorbent is disposed in the bypass passage in the order of the second NOx adsorbent and the first NOx adsorbent from the upstream side of the flow of exhaust gas when the purge is executed by the purge execution means. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 4.
前記内燃機関の排気浄化装置は、
前記下流側接続部より下流の前記主排気通路に配置され、排気ガスを浄化可能な触媒と、
排気ガスの流入先を前記主排気通路と前記バイパス通路との間で切り替え可能な流路切替手段と、
内燃機関から排出された排気ガスが前記主排気通路から前記上流側接続部を介して前記バイパス通路に導入されように、かつ、当該バイパス通路に導入された排気ガスが前記下流側接続部を介して前記主排気通路に戻された後に前記触媒を通過するように、前記流路切替手段を制御した状態で、前記第1NOx吸着材および前記第2NOx吸着材からのNOxのパージを実行するパージ実行手段とを更に備え、
前記バイパス通路には、前記上流側接続部に近い側から、前記第1NOx吸着材、前記第2NOx吸着材という順番で前記NOx吸着材が配置されていることを特徴とする請求項4記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification device for the internal combustion engine includes:
A catalyst that is disposed in the main exhaust passage downstream from the downstream connection portion and that can purify exhaust gas;
A flow path switching means capable of switching an inflow destination of exhaust gas between the main exhaust passage and the bypass passage;
The exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced into the bypass passage from the main exhaust passage through the upstream connection portion, and the exhaust gas introduced into the bypass passage is introduced through the downstream connection portion. The purge execution is performed to purge NOx from the first NOx adsorbent and the second NOx adsorbent in a state where the flow path switching unit is controlled so as to pass through the catalyst after being returned to the main exhaust passage. And further comprising means
5. The internal combustion engine according to claim 4, wherein the NOx adsorbent is disposed in the bypass passage in an order of the first NOx adsorbent and the second NOx adsorbent from a side close to the upstream connection portion. Engine exhaust purification system.
JP2007023221A 2007-02-01 2007-02-01 Exhaust emission control device for internal combustion engine Pending JP2008190359A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007023221A JP2008190359A (en) 2007-02-01 2007-02-01 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007023221A JP2008190359A (en) 2007-02-01 2007-02-01 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008190359A true JP2008190359A (en) 2008-08-21

Family

ID=39750691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007023221A Pending JP2008190359A (en) 2007-02-01 2007-02-01 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008190359A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150247437A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Cummins Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR NOx REDUCTION AND AFTERTREATMENT CONTROL USING PASSIVE NOx ADSORPTION

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001003730A (en) * 1999-06-16 2001-01-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Exhaust emission control device
JP2001502395A (en) * 1996-09-28 2001-02-20 フォルクスワーゲン・アクチェンゲゼルシャフト NOx exhaust gas purification method
JP2001198461A (en) * 2000-01-17 2001-07-24 Toyota Motor Corp Catalyst for oxidation reduction
JP2002235585A (en) * 2001-02-08 2002-08-23 Denso Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2004516400A (en) * 2000-09-16 2004-06-03 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー NOx trap
JP2005144343A (en) * 2003-11-17 2005-06-09 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Catalyst and device for purification of exhaust gas from internal engine
JP2005185966A (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Toyota Motor Corp Automobile exhaust emission purification catalyst
JP2005342700A (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Anzai Setsu Deodorizing treatment system for livestock effluent
JP2006177346A (en) * 2004-11-29 2006-07-06 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Exhaust emission control device and exhaust gas purification system
JP2007527314A (en) * 2003-11-04 2007-09-27 エンゲルハード・コーポレーシヨン Emission gas treatment system with NSR and SCR catalyst

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001502395A (en) * 1996-09-28 2001-02-20 フォルクスワーゲン・アクチェンゲゼルシャフト NOx exhaust gas purification method
JP2001003730A (en) * 1999-06-16 2001-01-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Exhaust emission control device
JP2001198461A (en) * 2000-01-17 2001-07-24 Toyota Motor Corp Catalyst for oxidation reduction
JP2004516400A (en) * 2000-09-16 2004-06-03 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー NOx trap
JP2002235585A (en) * 2001-02-08 2002-08-23 Denso Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2007527314A (en) * 2003-11-04 2007-09-27 エンゲルハード・コーポレーシヨン Emission gas treatment system with NSR and SCR catalyst
JP2005144343A (en) * 2003-11-17 2005-06-09 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Catalyst and device for purification of exhaust gas from internal engine
JP2005185966A (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Toyota Motor Corp Automobile exhaust emission purification catalyst
JP2005342700A (en) * 2004-06-01 2005-12-15 Anzai Setsu Deodorizing treatment system for livestock effluent
JP2006177346A (en) * 2004-11-29 2006-07-06 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Exhaust emission control device and exhaust gas purification system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150247437A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Cummins Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR NOx REDUCTION AND AFTERTREATMENT CONTROL USING PASSIVE NOx ADSORPTION
US9512761B2 (en) * 2014-02-28 2016-12-06 Cummins Inc. Systems and methods for NOx reduction and aftertreatment control using passive NOx adsorption

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4608347B2 (en) Exhaust gas purification device
JP4710856B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2006342700A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2009103090A (en) Exhaust emission purifier for internal combustion engine
JP2008190364A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2008190359A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2010101303A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2008215203A (en) Exhaust emission purifier of internal-combustion engine
JP5640521B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2010281284A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP4915242B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2008184916A (en) Exhaust emission control system for internal combustion engine
JP2008309013A (en) Exhaust emission control system of internal combustion engine
JP4770132B2 (en) HC adsorption catalyst and exhaust gas purification apparatus using the same
JP3629953B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2008274760A (en) Internal combustion engine
JPH06235320A (en) Automobile exhaust gas purifier
JP2008261255A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JPH0726947A (en) Exhaust gas purifying device for engine
JP2007247441A (en) Exhaust gas cleaning device for internal combustion engine
JP2010031797A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2008215215A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JPH0742538A (en) Exhaust emission control device for vehicle
JP2009002264A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2008309012A (en) Exhaust emission control system of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110517

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110519

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110707

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120110

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120508