JP2013113227A - 排ガス浄化装置および排ガス浄化方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による排ガス浄化方法は、パイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を有する担体と、該担体に担持されている少なくとも一種の貴金属触媒とを有する触媒が排気系に設けられたエンジンから排出される排ガスを浄化する方法である。該方法は、エンジン始動時において、上記触媒のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を酸化させることで該複合酸化物を発熱させて上記触媒を暖機するために、該触媒に導入する排ガスを酸化性にし、該酸化性の排ガスを上記触媒に供給することを特徴とする。なお、ここで開示した排ガス浄化方法は、本発明による排ガス浄化装置で好適に実現することができる。
【選択図】図4
Description
自動車等のエンジンから排出される排ガスが浄化される排ガス浄化装置では、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)などの有害成分を浄化するために、三元触媒が広く用いられている。一般に三元触媒においては空燃比が理論空燃比(ストイキ)近傍で、上記有害成分を効率よく酸化・還元により浄化することが可能であり、空燃比がストイキ近傍の範囲から外れると触媒活性が低下する。そこで、酸素吸蔵物質を助触媒として併用することにより、触媒が活性を発現することができる空燃比範囲を拡張することが広く行われている。例えば、特許文献2では、触媒で必要とされる高い比表面積と高い酸素吸蔵放出能とが両立した排ガス浄化用触媒として、セリア(CeO2)とジルコニア(ZrO2)の複合酸化物である耐熱性の高いセリア−ジルコニア複合酸化物であって、結晶構造中にいわゆるパイロクロア相を含むパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物(以下、「パイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物」と称する。)を用いることが開示されている。他方、特許文献3では、2つの触媒担体が排ガス流路の上流側と下流側に配置され、下流側の触媒担体にはパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を含有することにより、炭化水素濃度が変動する場合でも窒素酸化物に対して優れた浄化能力を発揮する排ガス浄化装置が開示されている。
4CeO2←→2Ce2O3+O2 (1)
で表わされるように、酸素を吸蔵放出する可逆反応を実現することができる。通常のセリアは、酸化状態(上記反応式(1)の左辺;CeO2)で安定しており、還元処理をしてCe2O3にしても常温で酸素と反応してCeO2となり、エンジン始動時、触媒担体は酸化状態から始動する。
4CeZrO4(κ相)←→2Ce2Zr2O7(パイロクロア相)+O2 (2)
で表わされるように、酸素を吸蔵放出する可逆反応を実現することができる。しかし、パイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物は、上述した通常のセリアとは異なり、酸素を吸蔵するのも放出するのもどちらも安定で、かつ反応速度も遅いため、還元処理をして比較的低温条件下(例えば、400℃以下)にすれば酸素を吸蔵しない。よって、エンジン停止時に還元状態のまま比較的低温条件下(例えば、400℃以下)にすれば、エンジン始動時から酸素を吸蔵することが可能である。従って、かかる吸蔵時の発熱反応を利用することにより、触媒の暖機を促進し、エミッションの低減を図ることができる。本発明は、かかるパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物自体の発熱反応を利用したものである。
ここで、上記制御部は、上記触媒部に導入される排ガスによって、該触媒部内のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物が酸化されて発熱することにより実現する上記触媒部の暖機のために、エンジン始動時において、酸化性の排ガスを上記触媒部に供給するように構成されている。
そして、上記制御部は、エンジン始動時において、上記メイン酸素センサにより測定された酸素濃度に基づいて、上記触媒部のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物が酸化されて発熱可能になるように、エンジンに供給される混合気の空燃比(A/F)を酸化雰囲気側に制御して、該混合気の燃焼によって生じる酸化性の排ガスを上記触媒部に供給するように構成されている。
また、本明細書において、「酸化性の排ガス」とは、触媒部において酸化雰囲気を形成可能な排ガスをいう。典型的には、空燃比がリーンの混合気を燃焼することによってなる排ガス(以下、「リーン排ガス」ともいう。)をいう。他方、本明細書において、「還元性の排ガス」とは、触媒部において酸化雰囲気を形成可能な排ガスをいう。典型的には、空燃比がリッチの混合気を燃焼することによってなる排ガス(以下、「リッチ排ガス」ともいう。)をいう。
そして、上記制御部は、エンジン始動時において、上記メイン酸素センサにより測定された酸素濃度に基づいて、上記触媒部のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物が酸化されて発熱可能になるように、上記AIから酸素含有ガスを噴射させ、該噴射によって生じる酸化性の排ガスを上記触媒部に供給するように構成されている。
そして、上記制御部は、エンジン停止要求時において、上記サブ酸素センサにより上記触媒部の下流側の排ガスの酸素濃度を測定して、該酸素濃度に基づいて上記触媒部の雰囲気が酸化雰囲気であるかまたは還元雰囲気であるかを判定し、該判定において、上記触媒部の雰囲気が酸化雰囲気であると判定された場合は、エンジンに供給される混合気の空燃比を還元雰囲気側(典型的には、ストイキ比よりもリッチ側)に制御することにより、エンジン停止前に上記触媒部の雰囲気を還元雰囲気にする。一方、上記判定によって、上記触媒部の雰囲気が還元雰囲気と判定された場合には、上記空燃比を酸化雰囲気側に制御し、上記触媒部の雰囲気が酸化雰囲気に転じた後、再度、上記空燃比を還元雰囲気側に制御することにより、エンジン停止前に上記触媒部の雰囲気を還元雰囲気にするように構成されている。
そして、上記制御部は、エンジン停止要求時において、上記サブ酸素センサにより上記触媒部の下流側の排ガスの酸素濃度を測定し、エンジンに供給される混合気の空燃比を還元雰囲気側に制御し、上記酸素濃度に基づいてエンジン停止要求時の上記触媒部の雰囲気が酸化雰囲気であるかまたは還元雰囲気であるかを判定し、該判定において、上記触媒部の雰囲気が酸化雰囲気であると判定された場合は、上記混合気の還元雰囲気側の制御を上記触媒部の雰囲気が還元雰囲気に反転するまで継続することにより、エンジン停止前に上記触媒部の雰囲気を還元雰囲気にする。一方、上記触媒部の雰囲気が還元雰囲気であると判定された場合は、上記サブ酸素センサにより酸素濃度の出力値または出力値の変位を測定し、該測定の値があらかじめ設定されたエンジン停止が許容可能であるレベルの還元雰囲気の判定条件に至ったときに、エンジンを停止するように構成されている。
即ち、パイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を有する担体と、該担体に担持されている少なくとも一種の貴金属触媒とを有する触媒が排気系に設けられたエンジンから排出される排ガスを浄化する方法である。
該方法は、エンジン始動時において、上記パイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を酸化させることで該複合酸化物を発熱させて上記触媒を暖機するために、該触媒に導入する排ガスを酸化性にし、該酸化性の排ガスを上記触媒に供給することを特徴とする。
先ず、図1および図2を参照しながら本発明の一実施形態にかかる排ガス浄化装置100について説明する。図1および図2に示すように、排ガス浄化装置100は、エンジン部1、制御部30および触媒部40を備えている。
図1に示すように、本実施形態にかかる排ガス浄化装置100では、エンジン部1は、自動車のガソリンエンジンを主体として構成されている(エンジン部1には、エンジンを駆動するためのアクセルやその他の操作系を含む。)。以下、かかるガソリンエンジン1の構成を簡単に説明する。なお、以下に説明するガソリンエンジン1は、エンジン部1の一例に過ぎない。本発明にかかる排ガス浄化装置100は、エンジン部1としてガソリンエンジン以外のエンジン(例えばディーゼルエンジン等)を用いることもできる。
一方、排気ポート19には、エキゾーストマニホールド28を介して排気管29が連結されている。
次に、触媒部40について詳細に説明する。
触媒部40は、上記エンジン1に連通する排気管29に設けられており、具体的には図1に示すように、排気管29の下流側に設けられている。
本実施形態において、触媒部40は、いわゆる三元触媒で構成されていることが好ましい。三元触媒を構成する金属粒子としては、例えば、還元触媒能力が強いロジウム(Rh)と酸化触媒能力が強い白金(Pt)および/またはパラジウム(Pd)を組み合わせて使うことが好適例として挙げられる。
制御部(ECU)30は、主としてデジタルコンピュータから構成されており、排ガス浄化装置100の稼働における制御装置として機能する。制御部30は、例えば、読み込み専用の記憶装置であるROM、読み書き可能な記憶装置であるRAM、任意の演算や判別を行うCPU、入力ポートおよび出力ポートを有している。
図2に模式的に示すように、制御部30は、エンジン部1、メイン酸素センサ50a、サブ酸素センサ50bおよびAI52の間の制御を行うユニットであり、エンジン部1、メイン酸素センサ50a、サブ酸素センサ50bおよびAI52とは電気的に接続している。
先ず、本実施形態にかかる排ガス浄化装置100では、ステップS10において、エンジン始動要求の判定をする。制御部30がエンジン始動要求信号を受信した場合は、「エンジン始動要求あり」と判定(YES)し、ステップS11を実施する。一方、制御部30がエンジン始動要求信号を受信していない場合は、「エンジン始動要求なし」と判定(NO)し、以下の制御を実施せずに制御プロセスが終了する。
上記ステップS10の判定結果がYESになると、エンジンを始動する。制御部30はエンジンを始動するためのエンジン始動信号をセルモータ(図示せず)に送信し、エンジンを始動する。
上記ステップS11を実施後、制御部30は、触媒担体のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物の酸化発熱反応により触媒部40の暖機を行うために、触媒部40の上流に流れる排ガスを酸化性(即ち、触媒部40において酸化雰囲気を形成可能な排ガスをいう。)にして、触媒部40内に該酸化性の排ガスを導入する処理をする。すなわち、エンジンに供給される混合気の空燃比を酸化雰囲気側に制御して、該混合気の燃焼によって生じる酸化性の排ガスを触媒部40に供給する。または、AI52により酸素含有ガスを排気管29に供給し、該供給によって生じる酸化性の排ガスを触媒部40に供給する。
上記ステップS12により酸化性の排ガスを触媒部40内に供給開始し、所定時間が経過して該供給による触媒の暖機が完了後、制御部30は、上記ステップS12により実施された混合気の空燃比の酸化雰囲気側への制御を停止する。または、上記ステップS12により実施されたAI52による酸素含有ガスの排気管29への供給を停止する。
図5では、エンジン停止要求時において、触媒部40内の雰囲気を還元雰囲気にすることによって、触媒部40内のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を還元状態(上記反応式(2)の右辺に示す化合物にしておくこと)にしてエンジンを停止する。そして、次のエンジン始動時において、触媒部40内の還元状態の上記複合酸化物に対して、酸化性の排ガスを供給することにより、該酸化性の排ガスに基づく酸化反応で上記複合酸化物が発熱し、速やかに触媒を暖機させることができる。
先ず、ステップS20では、触媒部40内の雰囲気が還元雰囲気であるか、または、酸化雰囲気であるかを判定するために、制御部30は、サブ酸素センサ50bにより触媒部40の下流側の排ガスの酸素濃度を測定し、触媒部40内の酸素濃度を決定する。例えば、サブ酸素センサ50bとして、ジルコニア酸素センサを用いるときは、上記酸素濃度は電圧値で表される。
ステップS21では、上記ステップS20により得られた触媒部40の酸素濃度に基づいて、触媒部40内の雰囲気が酸化雰囲気であるか、または、還元雰囲気であるかを判定する。
具体的には、触媒部40内の雰囲気に対する所定値があらかじめ設定されており、上記酸素濃度(電圧値)が上記所定値を上回ったか否かを判定する。例えば、上記サブ酸素センサ50bとして、ジルコニア酸素センサを用いるとき、還元雰囲気である場合は、該酸素センサの測定値(出力電圧値)は高くなる。一方、酸化雰囲気である場合は、該酸素センサの測定値(出力電圧値)は低くなる。この場合、上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を上回った場合には、触媒部40内の雰囲気は還元雰囲気であると判定し、次にステップS22を実施する。一方、上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を下回った場合には、触媒部40内の雰囲気は酸化雰囲気であると判定し、ステップS25を実施する。
上記ステップS21より、触媒部40の雰囲気が還元雰囲気であると判定された場合、該触媒部40の雰囲気を酸化雰囲気にし、該触媒部40の雰囲気が酸化雰囲気に転じた後、再度、該触媒部40の雰囲気を還元雰囲気側に制御する必要がある。
このように制御するのは、実際の触媒部40の雰囲気とサブ酸素センサ50b(ジルコニア酸素センサ)の測定値との間に時間的な遅れがあるからである。換言すれば、サブ酸素センサ50bにより触媒部40の下流側の排ガス、すなわち触媒部40を通過した排ガスの酸素濃度を測定し、該酸素濃度から触媒部40の下流側の排ガスの雰囲気を判定することにより触媒部40の雰囲気を決定しているためである。すなわち、触媒部40の下流側の排ガスの雰囲気が還元雰囲気であっても、必ずしも触媒部40の雰囲気が還元雰囲気であるとは限らない。例えば、触媒部40の下流側の排ガスの雰囲気が還元雰囲気であっても、触媒部40内の雰囲気が酸化雰囲気である可能性がある。
よって、ステップS22では、先ず、触媒部40の雰囲気を酸化雰囲気にするために、エンジンに供給される混合気の空燃比を酸化雰囲気側に制御する処理を行う。具体的には、制御部30は、混合気の空燃比を強制的にリーンに制御し、該制御により、リーン排ガスを触媒部40に供給する。
上記ステップS22により、混合気の空燃比の酸化雰囲気側への制御が実施されている間、ステップS23では、触媒部40内の雰囲気が酸化雰囲気であるかを判定するために、制御部30は、サブ酸素センサ50b(例えば、ジルコニア酸素センサ)により触媒部40の下流側の排ガスの酸素濃度(電圧値)を測定し、該酸素濃度により触媒部40内の酸素濃度を決定する。
上記ステップS23により得られた触媒部40の酸素濃度の測定値に基づいて、触媒部40の雰囲気が酸化雰囲気になったか否かを判定する。具体的には、制御部30に触媒部40内の雰囲気が酸化雰囲気であると判定する所定値(電圧値)をあらかじめ設定しておき、上記サブ酸素センサ50bの測定値(電圧値)が上記所定値を下回ったか否かを判定する。上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を下回った場合には、触媒部40内は酸化雰囲気であると判定(YES)し、次にステップS25を実施する。一方、上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を上回った場合には、触媒部40内はまだ還元雰囲気であると判定(NO)し、再度ステップS23を実施する。
上記ステップS21または上記ステップ24により、触媒部40の雰囲気が酸化雰囲気であると判定された場合、制御部30は、触媒部40の雰囲気を還元雰囲気にするために、エンジンに供給される混合気の空燃比を還元雰囲気側に制御する。
上記ステップS25により、混合気の空燃比の還元雰囲気側への制御が実施されている間、ステップS26では、触媒部40内の雰囲気が酸化雰囲気であるかを判定するために、制御部30は、サブ酸素センサ50bにより触媒部40の下流側の排ガスの酸素濃度を測定し、該酸素濃度により触媒部40内の酸素濃度を決定する。
上記ステップS26により得られた触媒部40の酸素濃度の測定値(電圧値)に基づいて、触媒部40の雰囲気が還元雰囲気になったか否かを判定する。具体的には、制御部30に触媒部40内の雰囲気が還元雰囲気であると判定する所定値(電圧値)をあらかじめ設定しておき、上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を上回ったか否かを判定する。上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を上回った場合には、触媒部40内は還元雰囲気であると判定(YES)し、次にステップS28を実施する。一方、上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を下回った場合には、触媒部40内はまだ酸化雰囲気であると判定(NO)し、再度ステップS26を実施する。
上記ステップS27により、触媒部40の雰囲気が還元雰囲気であると判定された場合、制御部30は、エンジン1にエンジン停止信号を送信し、エンジンを停止する。
かかる排ガス浄化方法によれば、エンジン停止要求時において、混合気を還元雰囲気側へ制御し、触媒の雰囲気が還元雰囲気である場合は、該触媒内をエンジンの停止が強要可能であるレベルの還元雰囲気にしてエンジンを停止する。かかる方法によると、上述した排ガス浄化方法で行われている、触媒部40の雰囲気を還元雰囲気と判断した場合の制御である、触媒の雰囲気を酸化雰囲気にしてから還元雰囲気にするという制御を省くことができるため、より早くエンジン停止までの制御ができる。
先ず、ステップS30では、エンジン停止要求時の触媒部40の雰囲気が還元雰囲気であるか、または、酸化雰囲気であるかを判定するために、制御部30は、サブ酸素センサ50b(例えば、ジルコニア酸素センサ)により触媒部40の下流側の排ガスの酸素濃度(電圧値)を測定し、触媒部40の酸素濃度を決定する。
上記ステップS30を実施した後、ステップS31では、触媒部40の雰囲気が還元雰囲気であるかまたは酸化雰囲気であるかに関わらず、まず触媒部40の雰囲気を還元雰囲気にするために、制御部30は、エンジンに供給される混合気の空燃比を還元雰囲気側に制御、すなわち混合気の空燃比を強制的にリッチに制御し、該制御により、リッチ排ガスを触媒部40に供給する処理を開始する。
上記ステップS31により、混合気の空燃比を還元雰囲気側に制御した後、上記ステップS30で得られた触媒部40の酸素濃度の測定値(電圧値)に基づいて、エンジン停止要求時の触媒部40の雰囲気が酸化雰囲気であるかまたは還元雰囲気であるかを判定する。
具体的には、制御部30に触媒部40内の雰囲気に対する所定値があらかじめ設定されており、上記サブ酸素センサ50bの酸素濃度の測定値(電圧値)と上記所定値とを比較する。例えば、サブ酸素センサ50bとして、ジルコニア酸素センサを用いるとき、還元雰囲気である場合は、該酸素センサの値(出力電圧値)は高くなる。一方、酸化雰囲気である場合は、該酸素センサの値(出力電圧値)は低くなる。この場合、上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を上回った場合には、触媒部40内の雰囲気は還元雰囲気であると判定し、次にステップS35を実施する。一方、上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を下回った場合には、触媒部40内の雰囲気は酸化雰囲気であると判定し、ステップS33を実施する。
上記ステップS32により、エンジン停止要求時の触媒部40の雰囲気が酸化雰囲気であると判定された後、ステップS33では、触媒部40が還元状態であるかを判定するために、制御部30は、サブ酸素センサ50bにより触媒部40の下流側の排ガスの酸素濃度を測定し、該酸素濃度に基づいて触媒部40の酸素濃度を決定する。
ステップS34では、上記ステップS33により得られた触媒部40の酸素濃度の測定値(電圧値)に基づいて、触媒部40の雰囲気が還元雰囲気になったか否かを判定する。
具体的には、触媒部40内の雰囲気が還元雰囲気であると判定する所定値(電圧値)をあらかじめ設定しておき、上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を上回ったか否かを判定する。上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を上回った場合には、触媒部40内は還元雰囲気であると判定(YES)し、次にステップS37を実施する。一方、上記サブ酸素センサ50bの測定値が上記所定値を下回った場合には、触媒部40内はまだ酸化雰囲気であると判定(NO)し、再度ステップS33を実施する。
一方、上記ステップS32により、触媒部40の雰囲気が還元雰囲気であると判定された場合には、制御部30は、サブ酸素センサ50bにより触媒部40の酸素濃度の出力電圧値を測定する。または、サブ酸素センサ50bにより触媒部40の酸素濃度の出力電圧の変位を測定する。
上記ステップS35により、サブ酸素センサ50bにより触媒部40の酸素濃度の出力電圧値、または、触媒部40の酸素濃度の出力電圧の変位を測定後、触媒部40の還元状態の判定を行う。換言すると、触媒部40内の還元雰囲気がエンジン停止を許容可能にするレベルの還元雰囲気(すなわち、エンジン停止が許容可能であるレベルにまで触媒部40内の還元雰囲気が進行した段階)であるかの判定を行う。
このうちエンジン停止可能か否かの判定条件として出力電圧値を採用した場合は、触媒部40内の還元雰囲気がエンジン停止を許容可能にするレベルの還元雰囲気であると判定する出力電圧の所定値(以下、「出力電圧所定値」ともいう。)を制御部30にあらかじめ設定しておき、上記出力電圧値が上記出力電圧所定値以上か否かを判定する。該出力電圧値が該出力電圧所定値以上の場合は、触媒部40内の還元雰囲気がエンジン停止を許容可能にするレベルの還元雰囲気であると判定(YES)し、次にステップS37を実施する。一方、上記出力電圧値が上記出力電圧所定値を下回る場合は、触媒部40の還元雰囲気がまだエンジン停止を許容可能にする還元雰囲気ではないと判定(NO)し、再度ステップS35を実施する。
上記ステップS34または上記ステップS36により、触媒部40の雰囲気が還元雰囲気であると判定された場合、制御部30は、エンジン1にエンジン停止信号を送信し、エンジンを停止する。
かかる本発明の排ガス浄化装置100により、エンジン始動時において、制御部30は混合気の空燃比を酸化雰囲気側に制御する、または、AI52により酸素含有ガスを排気管内に供給するにことで、触媒部40に導入する排ガスを酸化性にすること(即ち、酸化可能な酸素を含有すること)ができる。これにより、触媒部40内のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を積極的に酸化反応させることができ、該酸化反応により該複合酸化物が発熱し、触媒部40の暖機を促進し、触媒部40の浄化機能を発揮させることができる。
12 シリンダブロック
13 シリンダヘッド
14 シリンダボア
15 ピストン
16 コネクティングロッド
17 燃焼室
18 吸気ポート
19 排気ポート
20 吸気バルブ
21 排気バルブ
22 インテークマニホールド
23 吸気管
24 エアクリーナ
25 スロットル弁
26 インジェクタ
27 点火プラグ
28 エキゾーストマニホールド
29 排気管
30 制御部
40 触媒部
42 ハニカム基材
44 リブ壁(隔壁)
46 セル(貫通孔)
50a メイン酸素センサ
50b サブ酸素センサ
52 AI
100 排ガス浄化装置
Claims (10)
- エンジンの排気系に設けられる排ガス浄化装置であって、
排ガスが流れる排気管に配置される触媒部と、
該触媒部に導入される排ガスの酸素濃度を制御する制御部と、
を備えており、
前記触媒部は、パイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を有する担体と、該担体に担持されている少なくとも一種の貴金属触媒とを含み、
ここで、前記制御部は、前記触媒部に導入される排ガスによって、該触媒部内のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物が酸化されて発熱することにより実現する前記触媒部の暖機のために、エンジン始動時において、酸化性の排ガスを前記触媒部に供給するように構成されている、排ガス浄化装置。 - 前記触媒部よりも前記排気管の上流側の排ガス中の酸素濃度を測定するメイン酸素センサを備えており、
前記制御部は、前記メイン酸素センサと電気的に接続しており、
ここで、前記制御部は、エンジン始動時において、前記メイン酸素センサにより測定された酸素濃度に基づいて、前記触媒部のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物が酸化されて発熱可能になるように、エンジンに供給される混合気の空燃比(A/F)を酸化雰囲気側に制御して、該混合気の燃焼によって生じる酸化性の排ガスを前記触媒部に供給するように構成されている、請求項1に記載の排ガス浄化装置。 - 前記触媒部よりも前記排気管の上流側にエアインジェクション(AI)を備えており、
前記制御部は、前記AIとさらに電気的に接続しており、
ここで、前記制御部は、エンジン始動時において、前記メイン酸素センサにより測定された酸素濃度に基づいて、前記触媒部のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物が酸化されて発熱可能になるように、前記AIから酸素含有ガスを噴射させ、該噴射によって生じる酸化性の排ガスを前記触媒部に供給するように構成されている、請求項1または2に記載の排ガス浄化装置。 - 前記触媒部よりも前記排気管の下流側の排ガス中の酸素濃度を測定するサブ酸素センサを備えており、
前記制御部は、前記サブ酸素センサとさらに電気的に接続しており、
ここで、前記制御部は、エンジン停止要求時において、前記サブ酸素センサにより前記触媒部の下流側の排ガスの酸素濃度を測定して、該酸素濃度に基づいて前記触媒部の雰囲気が酸化雰囲気であるかまたは還元雰囲気であるかを判定し、該判定において、前記触媒部が酸化雰囲気であると判定された場合は、エンジンに供給される混合気の空燃比を還元雰囲気側に制御することにより、エンジン停止前に前記触媒部の雰囲気を還元雰囲気にし、一方、前記判定によって、前記触媒部の雰囲気が還元雰囲気と判定された場合には、前記空燃比を酸化雰囲気側に制御し、前記触媒部の雰囲気が酸化雰囲気に転じた後、再度、前記空燃比を還元雰囲気側に制御することにより、エンジン停止前に前記触媒部の雰囲気を還元雰囲気にするように構成されている、請求項1〜3の何れか一項に記載の排ガス浄化装置。 - 前記触媒部よりも前記排気管の下流側の排ガス中の酸素濃度を測定するサブ酸素センサを備えており、
前記制御部は、前記サブ酸素センサとさらに電気的に接続しており、
ここで、前記制御部は、エンジン停止要求時において、前記サブ酸素センサにより前記触媒部の下流側の排ガスの酸素濃度を測定し、エンジンに供給される混合気の空燃比を還元雰囲気側に制御し、前記酸素濃度に基づいてエンジン停止要求時の前記触媒部の雰囲気が酸化雰囲気であるかまたは還元雰囲気であるかを判定し、該判定において、前記触媒部の雰囲気が酸化雰囲気であると判定された場合は、前記混合気の還元雰囲気側の制御を前記触媒部の雰囲気が還元雰囲気に反転するまで継続することにより、エンジン停止前に前記触媒部の雰囲気を還元雰囲気にし、一方、前記触媒部の雰囲気が還元雰囲気であると判定された場合は、前記サブ酸素センサにより酸素濃度の出力値または出力値の変位を測定し、該測定の値があらかじめ設定されたエンジン停止が許容可能であるレベルの還元雰囲気の判定条件に至ったときに、エンジンを停止するように構成されている、請求項1〜3の何れか一項に記載の排ガス浄化装置。 - パイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を有する担体と、該担体に担持されている少なくとも一種の貴金属触媒とを有する触媒が排気系に設けられたエンジンから排出される排ガスを浄化する方法であって、
エンジン始動時において、前記パイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物を酸化させることで該複合酸化物を発熱させて前記触媒を暖機するために、該触媒に導入する排ガスを酸化性にし、該酸化性の排ガスを前記触媒に供給することを特徴とする排ガス浄化方法。 - エンジン始動時において、前記排ガスの酸素濃度を測定し、該酸素濃度に基づいて、前記触媒のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物が酸化されて、該触媒が発熱可能になるように、エンジンに供給される混合気の空燃比(A/F)を酸化雰囲気側に制御し、前記混合気によって生じる酸化性の排ガスを前記触媒に供給することを特徴とする、請求項6に記載の排ガス浄化方法。
- エンジン始動時において、前記排ガスの酸素濃度を測定し、該酸素濃度に基づいて、前記触媒のパイロクロア構造セリア−ジルコニア複合酸化物が酸化されて、該触媒が発熱可能になるように、前記排ガスに酸素含有ガスを供給させて生成した酸化性の排ガスを前記触媒に供給することを特徴とする、請求項6または7に記載の排ガス浄化方法。
- エンジン停止要求時において、前記触媒の酸素濃度を測定して、該酸素濃度に基づいて前記触媒の雰囲気が酸化雰囲気であるかまたは還元雰囲気であるかを判定し、該判定において、前記触媒が酸化雰囲気であると判定された場合は、エンジンに供給される混合気の空燃比を還元雰囲気側に制御することにより、エンジン停止前に前記触媒の雰囲気を還元雰囲気にし、一方、前記判定によって、前記触媒の雰囲気が還元雰囲気と判定された場合には、前記空燃比を酸化雰囲気側に制御し、前記触媒の雰囲気が酸化雰囲気に転じた後、再度、前記空燃比を還元雰囲気側に制御することにより、エンジン停止前に前記触媒の雰囲気を還元雰囲気にすることを特徴とする、請求項6〜8の何れか一項に記載の排ガス浄化方法。
- エンジン停止要求時において、前記触媒の酸素濃度を測定し、エンジンに供給される混合気の空燃比を還元雰囲気側に制御し、前記酸素濃度に基づいてエンジン停止要求時の前記触媒の雰囲気が酸化雰囲気であるかまたは還元雰囲気であるかを判定し、該判定において、前記触媒の雰囲気が酸化雰囲気であると判定された場合は、前記混合気の還元雰囲気側の制御を前記触媒の雰囲気が還元雰囲気に反転するまで継続することにより、エンジン停止前に前記触媒の雰囲気を還元雰囲気にし、一方、前記判定によって、前記触媒の雰囲気が還元雰囲気であると判定された場合は、該混合気の還元雰囲気側の制御を継続し、あらかじめ設定されたエンジン停止が許容可能であるレベルにまで触媒内の還元雰囲気が進行した段階でエンジンを停止することを特徴とする、請求項6〜8の何れか一項に記載の排ガス浄化方法。
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Cited By (2)
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JP2013130146A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化装置 |
JP2021021352A (ja) * | 2019-07-25 | 2021-02-18 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000352345A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Denso Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
JP2003148201A (ja) * | 2001-11-12 | 2003-05-21 | Denso Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2003246624A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-09-02 | Toyota Motor Corp | パイロクロア型酸化物の製造方法 |
JP2005337133A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 内燃機関の排ガス浄化方法及び内燃機関の排ガス浄化システム |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000352345A (ja) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Denso Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
JP2003148201A (ja) * | 2001-11-12 | 2003-05-21 | Denso Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2003246624A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-09-02 | Toyota Motor Corp | パイロクロア型酸化物の製造方法 |
JP2005337133A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 内燃機関の排ガス浄化方法及び内燃機関の排ガス浄化システム |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013130146A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化装置 |
JP2021021352A (ja) * | 2019-07-25 | 2021-02-18 | マツダ株式会社 | 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 |
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