JP2019210921A

JP2019210921A - Exhaust emission control system of internal combustion engine

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Publication number: JP2019210921A
Application number: JP2018110505A
Authority: JP
Inventors: 高田　圭; Kei Takada; 圭高田; 哲哉佐久間; Tetsuya Sakuma
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2019-12-12

Abstract

To maintain a temperature of an electrochemical reactor as low as possible, and to maintain a purification rate of NOx as high as possible.SOLUTION: An exhaust emission control system 40 of an internal combustion engine for purifying an exhaust gas discharged from an engine main body comprises; an exhaust emission purification catalyst 44 for purifying NOx in an exhaust gas when the catalyst is at a prescribed temperature or higher; a muffler 45 for lowering a sound volume of an exhaust sound by lowering a temperature of the exhaust gas; and an electrochemical reactor 46. The electrochemical reactor comprises a proton-conductive solid electrolyte layer 75, an anode layer 76 and a cathode layer 77, and is constituted so as to be supplied with a current which flows to the cathode layer from the anode layer through the solid electrolyte layer. The muffler is arranged on a downstream side rather than the exhaust emission purification catalyst, and the electrochemical reactor is arranged on a downstream side rather than the muffler.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化システムに関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine.

従来から、内燃機関から排出された排気ガスを浄化するために様々な排気浄化システムが提案されている（例えば、特許文献１〜３）。斯かる排気浄化システムの一つとして、プロトン伝導性の固体電解質層と、固体電解質層の表面上に配置されたアノード層及びカソード層とを備える電気化学リアクタが排気通路内に設けられたものが知られている（例えば、特許文献１）。 Conventionally, various exhaust purification systems have been proposed for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine (for example, Patent Documents 1 to 3). As one of such exhaust purification systems, an electrochemical reactor including a proton conductive solid electrolyte layer and an anode layer and a cathode layer disposed on the surface of the solid electrolyte layer is provided in an exhaust passage. Known (for example, Patent Document 1).

斯かる電気化学リアクタでは、アノード層から固体電解質層を介してカソード層に流れるように電気化学リアクタに電流を供給すると、カソード層上にてＮＯｘがＮ₂に還元され、浄化される。特に、プロトン伝導性の固体電解質層を備える電気化学リアクタでは、電気化学リアクタの温度が低温であっても排気ガス中のＮＯｘを浄化することができる。 In such an electrochemical reactor, when an electric current is supplied from the anode layer to the cathode layer through the solid electrolyte layer, NOx is reduced to N ₂ on the cathode layer and purified. In particular, in an electrochemical reactor including a proton conductive solid electrolyte layer, NOx in exhaust gas can be purified even if the temperature of the electrochemical reactor is low.

特開２００４−１４１７５０号公報JP 2004-141750 A 特開２０１７−０８９５９７号公報JP 2017-089597 A 特開２０００−１６１０４７号公報JP 2000-161047 A

ところで、三元触媒等の排気浄化触媒では、排気浄化触媒の温度がその活性温度未満であるときにはその浄化率が低い。そこで、内燃機関の排気通路内に排気浄化触媒に加えて、プロトン伝導性の固体電解質層を備えた電気化学リアクタを設けることが考えられる。斯かる構成により、排気浄化触媒の温度が活性温度に達するまでの間に電気化学リアクタによって排気ガス中のＮＯｘを浄化することができる。 Incidentally, an exhaust purification catalyst such as a three-way catalyst has a low purification rate when the temperature of the exhaust purification catalyst is lower than its activation temperature. Therefore, it is conceivable to provide an electrochemical reactor provided with a proton conductive solid electrolyte layer in addition to the exhaust purification catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine. With such a configuration, NOx in the exhaust gas can be purified by the electrochemical reactor until the temperature of the exhaust purification catalyst reaches the activation temperature.

しかしながら、プロトン伝導性の固体電解質層を備える電気化学リアクタでは、その温度が高温になると、生成されたプロトンがＮＯｘよりも排気ガス中の酸素と反応してしまうため、ＮＯｘの浄化率が低下する。したがって、場合によっては、排気浄化触媒の温度がその活性温度に到達する前に、電気化学リアクタにおけるＮＯｘの浄化率が低下してしまう可能性がある。排気浄化触媒の温度がその活性温度に到達するまで電気化学リアクタにおけるＮＯｘの浄化率を高く維持するためには、電気化学リアクタの温度をできる限り低く維持することが必要である。 However, in an electrochemical reactor having a proton conductive solid electrolyte layer, when the temperature becomes high, the generated protons react with oxygen in the exhaust gas rather than NOx, so the NOx purification rate decreases. . Therefore, in some cases, the NOx purification rate in the electrochemical reactor may decrease before the temperature of the exhaust purification catalyst reaches its activation temperature. In order to keep the NOx purification rate in the electrochemical reactor high until the temperature of the exhaust purification catalyst reaches its activation temperature, it is necessary to keep the temperature of the electrochemical reactor as low as possible.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電気化学リアクタの温度をできる限り低く維持してＮＯｘの浄化率ができる限り高く維持されるようにした内燃機関の排気浄化システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to maintain the temperature of an electrochemical reactor as low as possible and to maintain the NOx purification rate as high as possible. It is to provide a purification system.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨は以下のとおりである。 The present invention has been made to solve the above problems, and the gist thereof is as follows.

（１）機関本体から排出された排気ガスを浄化する内燃機関の排気浄化システムであって、所定温度以上であるときに排気ガス中のＮＯｘを浄化することができる排気浄化触媒と、排気ガスの温度を低下させて排気音の音量を低下させるマフラと、電気化学リアクタと、を備え、前記電気化学リアクタは、プロトン伝導性の固体電解質層と、該固体電解質層の表面上に配置されたアノード層と、前記固体電解質層の表面上に配置されたカソード層とを備えると共に、前記アノード層から前記固体電解質層を通って前記カソード層に流れる電流が供給されるように構成され、前記マフラは前記排気浄化触媒よりも排気流れ方向下流側に配置され、前記電気化学リアクタは前記マフラよりも排気流れ方向下流側に配置される、内燃機関の排気浄化システム。 (1) An exhaust gas purification system for an internal combustion engine that purifies exhaust gas discharged from an engine body, an exhaust purification catalyst capable of purifying NOx in the exhaust gas when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and an exhaust gas A muffler that lowers the temperature and lowers the volume of exhaust sound, and an electrochemical reactor, the electrochemical reactor comprising a proton conductive solid electrolyte layer and an anode disposed on the surface of the solid electrolyte layer And a cathode layer disposed on the surface of the solid electrolyte layer, and is configured to supply a current flowing from the anode layer through the solid electrolyte layer to the cathode layer, The exhaust gas purification of the internal combustion engine, which is disposed downstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust flow direction, and the electrochemical reactor is disposed downstream of the muffler in the exhaust flow direction. Stem.

本発明によれば、電気化学リアクタの温度をできる限り低く維持してＮＯｘの浄化率ができる限り高く維持されるようにした内燃機関の排気浄化システムが提供される。 The present invention provides an exhaust purification system for an internal combustion engine that maintains the temperature of an electrochemical reactor as low as possible and maintains the NOx purification rate as high as possible.

図１は、第一実施形態に係る排気浄化システムを備える内燃機関の概略的な構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine including an exhaust purification system according to the first embodiment. 図２は、電気化学リアクタの断面側面図である。FIG. 2 is a cross-sectional side view of the electrochemical reactor. 図３は、電気化学リアクタの隔壁を概略的に示す拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a partition wall of the electrochemical reactor. 図４は、電気化学リアクタの隔壁を概略的に示す拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a partition wall of the electrochemical reactor. 図５は、内燃機関の冷間始動時における排気浄化触媒の温度及びリアクタの温度のタイムチャートである。FIG. 5 is a time chart of the temperature of the exhaust purification catalyst and the temperature of the reactor when the internal combustion engine is cold started. 図６は、第二実施形態に係る排気浄化システムを備える内燃機関の、図１と同様な概略的な構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram similar to FIG. 1 of the internal combustion engine including the exhaust purification system according to the second embodiment. 図７は、内燃機関の冷間始動時における排気浄化触媒の温度等のタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart of the temperature of the exhaust purification catalyst at the time of cold start of the internal combustion engine.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are assigned to similar components.

＜第一実施形態＞
≪内燃機関全体の説明≫
まず、図１を参照して、第一実施形態に係る排気浄化システムを備える内燃機関１の構成について説明する。図１は、第一実施形態に係る排気浄化システムを備える内燃機関１の概略的な構成図である。図１に示したように、内燃機関１は、機関本体１０、燃料供給装置２０、吸気システム３０、排気浄化システム４０及び制御装置５０を備える。 <First embodiment>
≪Description of the internal combustion engine as a whole≫
First, with reference to FIG. 1, the structure of the internal combustion engine 1 provided with the exhaust gas purification system which concerns on 1st embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine 1 including an exhaust purification system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 includes an engine body 10, a fuel supply device 20, an intake system 30, an exhaust purification system 40, and a control device 50.

機関本体１０は、複数の気筒１１が形成されたシリンダブロックと、吸気ポート及び排気ポートが形成されたシリンダヘッドと、クランクケースとを備える。各気筒１１内にはピストンが配置されると共に、各気筒１１は吸気ポート及び排気ポートに連通している。 The engine body 10 includes a cylinder block in which a plurality of cylinders 11 are formed, a cylinder head in which intake ports and exhaust ports are formed, and a crankcase. A piston is disposed in each cylinder 11, and each cylinder 11 communicates with an intake port and an exhaust port.

燃料供給装置２０は、燃料噴射弁２１、デリバリパイプ２２、燃料供給管２３、燃料ポンプ２４及び燃料タンク２５を備える。燃料噴射弁２１は、各気筒１１内に燃料を直接噴射するようにシリンダヘッドに配置されている。燃料ポンプ２４によって圧送された燃料は、燃料供給管２３を介してデリバリパイプ２２に供給され、燃料噴射弁２１から各気筒１１内に噴射される。 The fuel supply device 20 includes a fuel injection valve 21, a delivery pipe 22, a fuel supply pipe 23, a fuel pump 24, and a fuel tank 25. The fuel injection valve 21 is disposed on the cylinder head so as to inject fuel directly into each cylinder 11. The fuel pumped by the fuel pump 24 is supplied to the delivery pipe 22 through the fuel supply pipe 23 and is injected into each cylinder 11 from the fuel injection valve 21.

吸気システム３０は、吸気マニホルド３１、吸気管３２、エアクリーナ３３、過給機５のコンプレッサ３４、インタークーラ３５、及びスロットル弁３６を備える。各気筒１１の吸気ポートは、吸気マニホルド３１及び吸気管３２を介してエアクリーナ３３に連通している。吸気管３２内には、吸入空気を圧縮して吐出する過給機５のコンプレッサ３４と、コンプレッサ３４によって圧縮された空気を冷却するインタークーラ３５とが設けられている。スロットル弁３６は、スロットル弁駆動アクチュエータ３７によって開閉駆動される。 The intake system 30 includes an intake manifold 31, an intake pipe 32, an air cleaner 33, a compressor 34 of the supercharger 5, an intercooler 35, and a throttle valve 36. The intake port of each cylinder 11 communicates with an air cleaner 33 via an intake manifold 31 and an intake pipe 32. A compressor 34 of the supercharger 5 that compresses and discharges intake air and an intercooler 35 that cools the air compressed by the compressor 34 are provided in the intake pipe 32. The throttle valve 36 is driven to open and close by a throttle valve drive actuator 37.

排気浄化システム４０は、排気マニホルド４１、排気管４２、過給機５のタービン４３、排気浄化触媒４４、マフラ４５及び電気化学リアクタ（以下、単に「リアクタ」という）４６を備える。各気筒１１の排気ポートは、排気マニホルド４１及び排気管４２を介して排気浄化触媒４４に連通し、排気浄化触媒４４は排気管４２を介してマフラ４５に連通し、マフラ４５は排気管４２を介してリアクタ４６に連通している。 The exhaust purification system 40 includes an exhaust manifold 41, an exhaust pipe 42, a turbine 43 of the supercharger 5, an exhaust purification catalyst 44, a muffler 45, and an electrochemical reactor (hereinafter simply referred to as “reactor”) 46. The exhaust port of each cylinder 11 communicates with the exhaust purification catalyst 44 via the exhaust manifold 41 and the exhaust pipe 42, the exhaust purification catalyst 44 communicates with the muffler 45 via the exhaust pipe 42, and the muffler 45 passes through the exhaust pipe 42. To the reactor 46.

したがって、マフラ４５は排気浄化触媒４４の排気流れ方向下流側（以下、単に「下流側」という）において排気通路に配置され、リアクタ４６はマフラ４５の下流側において排気通路に配置される。排気ポート、排気マニホルド４１、排気管４２、排気浄化触媒４４、マフラ４５及びリアクタ４６は内燃機関１の排気通路を形成する。 Accordingly, the muffler 45 is disposed in the exhaust passage on the downstream side of the exhaust purification catalyst 44 in the exhaust flow direction (hereinafter simply referred to as “downstream side”), and the reactor 46 is disposed in the exhaust passage on the downstream side of the muffler 45. The exhaust port, the exhaust manifold 41, the exhaust pipe 42, the exhaust purification catalyst 44, the muffler 45, and the reactor 46 form an exhaust passage of the internal combustion engine 1.

排気浄化触媒４４は、例えば、三元触媒やＮＯｘ吸蔵還元触媒であり、一定の活性温度以上になるとＮＯｘや未燃ＨＣ等の排気ガス中の成分を十分に浄化する。一方、排気浄化触媒４４は、その温度が一定の活性温度未満であると排気ガス中のＮＯｘや未燃ＨＣ等の成分を十分に浄化することができない。 The exhaust purification catalyst 44 is, for example, a three-way catalyst or a NOx occlusion reduction catalyst, and sufficiently purifies components in exhaust gas such as NOx and unburned HC when the temperature exceeds a certain activation temperature. On the other hand, if the temperature of the exhaust purification catalyst 44 is lower than a certain activation temperature, components such as NOx and unburned HC in the exhaust gas cannot be sufficiently purified.

マフラ４５は、排気ガスが外部へ排出されるときに生じる排気音の音量を低下させるように構成される。具体的には、マフラ４５は、高温・高圧の排気ガスがそのまま外部へ排出されることのないように、機関本体１０から排出された排気ガスの圧力や温度を徐々に低下させるように構成される。マフラ４５は、排気ガスの圧力や温度を徐々に低下させて排気音の音量を低下させることができれば、如何なる構成であってもよい。マフラ４５は、複数の仕切りを有するように構成されてもよいし、グラスウール等を有するように構成されてもよい。 The muffler 45 is configured to reduce the volume of the exhaust sound generated when the exhaust gas is discharged to the outside. Specifically, the muffler 45 is configured to gradually reduce the pressure and temperature of the exhaust gas discharged from the engine body 10 so that the high-temperature and high-pressure exhaust gas is not discharged to the outside as it is. The The muffler 45 may have any configuration as long as the exhaust gas pressure and temperature can be gradually reduced to reduce the volume of the exhaust sound. The muffler 45 may be configured to have a plurality of partitions, or may be configured to have glass wool or the like.

特に、本実施形態のマフラ４５は、排気管４２に比べて表面積が大きくなるように形成される。この結果、マフラ４５から大気中への放熱量が多くなり、よって排気ガスの温度を低下させることができる。また、マフラ４５は、排気管４２に比べて大きく且つ複雑な構成を有する。このため、マフラ４５は、マフラ４５を構成する部材の熱容量が排気管４２の熱容量に比べて大きくなるように構成されている。 In particular, the muffler 45 of the present embodiment is formed to have a larger surface area than the exhaust pipe 42. As a result, the amount of heat released from the muffler 45 to the atmosphere increases, and the temperature of the exhaust gas can be lowered. Further, the muffler 45 has a larger and more complicated configuration than the exhaust pipe 42. For this reason, the muffler 45 is configured such that the heat capacity of the members constituting the muffler 45 is larger than the heat capacity of the exhaust pipe 42.

また、排気管４２内には、排気ガスのエネルギによって回転駆動せしめられる過給機５のタービン４３が設けられている。 A turbine 43 of the supercharger 5 that is driven to rotate by the energy of the exhaust gas is provided in the exhaust pipe 42.

制御装置５０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５１及び各種センサを備える。各種センサとしては、例えば、吸気管３２内を流れる吸気ガスの流量を検出する流量センサ５２、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ５３、リアクタ４６に流入する排気ガスのＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサ５４等が挙げられ、これらセンサはＥＣＵ５１に接続される。また、各種センサには、内燃機関１の負荷を検出する負荷センサ５５、機関回転速度を検出するのに用いられるクランク角センサ５６も含まれ、これらセンサもＥＣＵ５１に接続される。また、ＥＣＵ５１は、内燃機関１の運転を制御する各アクチュエータに接続される。図１に示した例では、ＥＣＵ５１は、燃料噴射弁２１、燃料ポンプ２４及びスロットル弁駆動アクチュエータ３７に接続され、これらアクチュエータを制御している。 The control device 50 includes an electronic control unit (ECU) 51 and various sensors. As various sensors, for example, a flow rate sensor 52 for detecting the flow rate of the intake gas flowing in the intake pipe 32, an air / fuel ratio sensor 53 for detecting the air / fuel ratio of the exhaust gas, and a NOx concentration of the exhaust gas flowing into the reactor 46 are detected. A NOx sensor 54 and the like are listed, and these sensors are connected to the ECU 51. The various sensors also include a load sensor 55 that detects the load of the internal combustion engine 1 and a crank angle sensor 56 that is used to detect the engine rotational speed. These sensors are also connected to the ECU 51. The ECU 51 is connected to each actuator that controls the operation of the internal combustion engine 1. In the example shown in FIG. 1, the ECU 51 is connected to the fuel injection valve 21, the fuel pump 24, and the throttle valve drive actuator 37 to control these actuators.

≪電気化学リアクタの構成≫
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係るリアクタ４６の構成について説明する。図２は、リアクタ４６の断面側面図である。図２に示したように、リアクタ４６は、隔壁７１と、隔壁によって画定される通路７２とを備える。隔壁７１は、互いに平行に延びる複数の第１隔壁と、これら第１隔壁に対して垂直に且つ互いに平行に延びる複数の第２隔壁とを備える。通路７２は、これら第１隔壁及び第２隔壁によって画定され、互いに平行に延びる。したがって、本実施形態に係るリアクタ４６は、ハニカム構造を有する。リアクタ４６に流入した排気ガスは複数の通路７２を通って流れる。なお、リアクタ４６は必ずしもハニカム構造を有する必要はなく、例えば、上述した第２隔壁のない構造（板状の隔壁を等間隔に複数配置したスタック型構造）等、他の構造を有してもよい。 << Configuration of electrochemical reactor >>
Next, with reference to FIG.2 and FIG.3, the structure of the reactor 46 which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a cross-sectional side view of the reactor 46. As shown in FIG. 2, the reactor 46 includes a partition wall 71 and a passage 72 defined by the partition wall. The partition wall 71 includes a plurality of first partition walls extending in parallel to each other and a plurality of second partition walls extending perpendicularly to the first partition walls and in parallel with each other. The passage 72 is defined by the first partition wall and the second partition wall and extends parallel to each other. Therefore, the reactor 46 according to the present embodiment has a honeycomb structure. The exhaust gas flowing into the reactor 46 flows through a plurality of passages 72. The reactor 46 does not necessarily have a honeycomb structure. For example, the reactor 46 may have other structures such as the above-described structure without the second partition wall (stacked structure in which a plurality of plate-like partition walls are arranged at equal intervals). Good.

図３は、リアクタ４６の隔壁７１の拡大断面図である。図３に示したように、リアクタ４６の隔壁７１は、固体電解質層７５と、固体電解質層７５の一方の表面上に配置されたアノード層７６と、アノード層７６が配置された表面とは反対側の固体電解質層７５の表面上に配置されたカソード層７７とを備える。 FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the partition wall 71 of the reactor 46. As shown in FIG. 3, the partition wall 71 of the reactor 46 is opposite to the surface on which the solid electrolyte layer 75, the anode layer 76 disposed on one surface of the solid electrolyte layer 75, and the anode layer 76 are disposed. A cathode layer 77 disposed on the surface of the solid electrolyte layer 75 on the side.

固体電解質層７５は、プロトン伝導性を有する多孔質の固体電解質を含む。固体電解質としては、例えば、ペロブスカイト型金属酸化物ＭＭ’_1-xＲ_xＯ_3-α（Ｍ＝Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍ’＝Ｃｅ，Ｚｒ、Ｒ＝Ｙ、Ｙｂであり、例えば、ＳｒＺｒ_xＹｂ_1-xＯ_3-α、ＳｒＣｅＯ₃、ＢａＣｅＯ₃、ＣａＺｒＯ₃、ＳｒＺｒＯ₃など）、リン酸塩（例えば、ＳｉＯ₂−Ｐ₂Ｏ₅系ガラスなど）、金属ドープＳｎ_xＩｎ_1-xＰ₂Ｏ₇（例えば、ＳｎＰ₂Ｏ₇など）又はゼオライト（例えば、ＺＳＭ−５）が使用される。 The solid electrolyte layer 75 includes a porous solid electrolyte having proton conductivity. Examples of the solid electrolyte include perovskite-type metal oxides MM ′ _1−x R _x O _3−α (M = Ba, Sr, Ca, M ′ = Ce, Zr, R = Y, Yb, for example, SrZr _x Yb _1-x O _3-α , SrCeO ₃ , BaCeO ₃ , CaZrO ₃ , SrZrO _3, etc.), phosphate (for example, SiO ₂ —P ₂ O ₅ glass, etc.), metal doped Sn _x In _1-x P ₂ O ₇ (eg SnP ₂ O ₇ etc.) or zeolite (eg ZSM-5) is used.

アノード層７６及びカソード層７７は、共にＰｔ、Ｐｄ又はＲｈ等の貴金属を含む。また、アノード層７６は、水分子を保持可能（すなわち、吸着可能及び／又は吸収可能）な物質を含む。水分子を保持可能な物質としては、具体的には、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等が挙げられる。一方、カソード層７７は、ＮＯｘを保持可能（すなわち、吸着可能及び／又は吸収可能）な物質を含む。ＮＯｘを保持可能な物質としては、具体的には、Ｋ、Ｎａ等のアルカリ金属、Ｂａ等のアルカリ土類金属、Ｌａ等の希土類等が挙げられる。 Both the anode layer 76 and the cathode layer 77 contain a noble metal such as Pt, Pd, or Rh. The anode layer 76 includes a substance capable of holding water molecules (that is, adsorbable and / or absorbable). Specific examples of the substance capable of retaining water molecules include zeolite, silica gel, activated alumina and the like. On the other hand, the cathode layer 77 includes a substance capable of holding NOx (that is, adsorbable and / or absorbable). Specific examples of the substance capable of holding NOx include alkali metals such as K and Na, alkaline earth metals such as Ba, and rare earths such as La.

また、排気浄化システム４０は、電源装置８１、電流計８２及び電流調整装置８３とを備える。電源装置８１の正極はアノード層７６に接続され、電源装置８１の負極はカソード層７７に接続される。電流調整装置８３は、アノード層７６から固体電解質層７５を通ってカソード層７７に流れるようにリアクタ４６に供給される電流の大きさを変化させることができるように構成される。また、電流調整装置８３は、アノード層７６とカソード層７７との間に印加される電圧を変化させることができるように構成される。 The exhaust purification system 40 includes a power supply device 81, an ammeter 82, and a current adjustment device 83. The positive electrode of the power supply device 81 is connected to the anode layer 76, and the negative electrode of the power supply device 81 is connected to the cathode layer 77. The current adjusting device 83 is configured to change the magnitude of the current supplied to the reactor 46 so as to flow from the anode layer 76 through the solid electrolyte layer 75 to the cathode layer 77. Further, the current adjusting device 83 is configured to be able to change the voltage applied between the anode layer 76 and the cathode layer 77.

電源装置８１は電流計８２と直列に接続され、電流計８２はＥＣＵ７５に接続される。電流調整装置８３も、ＥＣＵ７５に接続され、電流調整装置８３はＥＣＵ５１によって制御される。したがって、電流調整装置８３及びＥＣＵ５１は、アノード層７６から固体電解質層７５を通ってカソード層７７に流れる電流の大きさを制御する電流制御装置として機能する。特に、本実施形態では、電流調整装置８３は、電流計８２によって検出される電流値が目標値となるように制御される。 The power supply device 81 is connected in series with an ammeter 82, and the ammeter 82 is connected to the ECU 75. The current adjustment device 83 is also connected to the ECU 75, and the current adjustment device 83 is controlled by the ECU 51. Therefore, the current adjusting device 83 and the ECU 51 function as a current control device that controls the magnitude of the current flowing from the anode layer 76 through the solid electrolyte layer 75 to the cathode layer 77. In particular, in the present embodiment, the current adjustment device 83 is controlled so that the current value detected by the ammeter 82 becomes the target value.

このように構成されたリアクタ４６では、電源装置８１からアノード層７６及びカソード層７７に電流が流されると、アノード層７６及びカソード層７７ではそれぞれ下記式のような反応が生じる。
アノード側２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋Ｏ₂＋４ｅ
カソード側２ＮＯ＋４Ｈ⁺＋４ｅ→Ｎ₂＋２Ｈ₂Ｏ In the reactor 46 configured as described above, when current is supplied from the power supply device 81 to the anode layer 76 and the cathode layer 77, the anode layer 76 and the cathode layer 77 cause reactions of the following formulas, respectively.
Anode side 2H ₂ O → 4H ⁺ + O ₂ + 4e
Cathode side 2NO + 4H ⁺ + 4e → N ₂ + 2H ₂ O

すなわち、アノード層７６では、アノード層７６に保持されている水分子が電気分解されて酸素とプロトンとが生成される。生成された酸素は排気ガス中に放出されると共に、生成されたプロトンは固体電解質層７５内をアノード層７６からカソード層７７へと移動する。カソード層７７では、カソード層７７に保持されているＮＯがプロトン及び電子と反応して窒素と水分子が生成される。 That is, in the anode layer 76, water molecules held in the anode layer 76 are electrolyzed to generate oxygen and protons. The generated oxygen is released into the exhaust gas, and the generated protons move in the solid electrolyte layer 75 from the anode layer 76 to the cathode layer 77. In the cathode layer 77, NO held in the cathode layer 77 reacts with protons and electrons to generate nitrogen and water molecules.

したがって、本実施形態によれば、電源装置８１からアノード層７６及びカソード層７７に電流を流すことにより、排気ガス中のＮＯをＮ₂に還元、浄化することができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce and purify NO in the exhaust gas to N ₂ by flowing current from the power supply device 81 to the anode layer 76 and the cathode layer 77.

なお、上記実施形態では、アノード層７６及びカソード層７７は固体電解質層７５の反対側の二つの表面上に配置されている。しかしながら、アノード層７６及びカソード層７７は、固体電解質層７５の同一の表面上に配置されてもよい。この場合、プロトンは、アノード層７６及びカソード層７７が配置された固体電解質層７５の表面近傍を移動することになる。 In the above embodiment, the anode layer 76 and the cathode layer 77 are disposed on the two surfaces opposite to the solid electrolyte layer 75. However, the anode layer 76 and the cathode layer 77 may be disposed on the same surface of the solid electrolyte layer 75. In this case, protons move near the surface of the solid electrolyte layer 75 on which the anode layer 76 and the cathode layer 77 are disposed.

また、図４に示したように、アノード層７６は、電気伝導性を有する貴金属を含む導電層７６ａと、水分子を保持可能な物質を含む水分子保持層７６ｂとの二つの層を含んでもよい。この場合、固体電解質層７５の表面上に導電層７６ａが配置され、固体電解質層７５側とは反対側の導電層７６ａの表面上に水分子保持層７６ｂが配置される。 As shown in FIG. 4, the anode layer 76 may include two layers of a conductive layer 76a containing a noble metal having electrical conductivity and a water molecule holding layer 76b containing a substance capable of holding water molecules. Good. In this case, the conductive layer 76a is disposed on the surface of the solid electrolyte layer 75, and the water molecule holding layer 76b is disposed on the surface of the conductive layer 76a opposite to the solid electrolyte layer 75 side.

同様に、カソード層７７は、電気伝導性を有する貴金属を含む導電層７７ａと、ＮＯｘを保持可能な物質を含むＮＯｘ保持層７７ｂとの二つの層を含んでもよい。この場合、固体電解質層７５の表面上に導電層７７ａが配置され、固体電解質層７５側とは反対側の導電層７７ａの表面上にＮＯｘ保持層７７ｂが配置される。 Similarly, the cathode layer 77 may include two layers of a conductive layer 77a containing a noble metal having electrical conductivity and a NOx holding layer 77b containing a substance capable of holding NOx. In this case, the conductive layer 77a is disposed on the surface of the solid electrolyte layer 75, and the NOx retention layer 77b is disposed on the surface of the conductive layer 77a opposite to the solid electrolyte layer 75 side.

≪作用・効果≫
次に、図５を参照して、上記実施形態に係る排気浄化システム４０における作用・効果について説明する。図５は、内燃機関１の冷間始動時における排気浄化触媒４４の温度及びリアクタ４６の温度のタイムチャートである。リアクタ４６の温度における破線は、上記実施形態とは異なりマフラ４５がリアクタ４６よりも下流側に設けられた場合を示している。一方、リアクタ４６の温度における実線は、上記実施形態のように、マフラ４５がリアクタ４６よりも排気流れ方向上流側（以下、単に「上流側」という）に設けられた場合を示している。 ≪Action ・ Effect≫
Next, with reference to FIG. 5, the operation and effect of the exhaust purification system 40 according to the above embodiment will be described. FIG. 5 is a time chart of the temperature of the exhaust purification catalyst 44 and the temperature of the reactor 46 when the internal combustion engine 1 is cold started. The broken line in the temperature of the reactor 46 indicates a case where the muffler 45 is provided on the downstream side of the reactor 46 unlike the above embodiment. On the other hand, the solid line in the temperature of the reactor 46 indicates the case where the muffler 45 is provided upstream of the reactor 46 in the exhaust flow direction (hereinafter simply referred to as “upstream side”) as in the above embodiment.

図５に示したように、排気浄化触媒４４の温度及びリアクタ４６の温度が低い状態で内燃機関１が時刻ｔ１にて始動されると、排気浄化触媒４４の温度は始動直後から上昇し始める。その後、図５に示した例では、排気浄化触媒４４の温度は、時刻ｔ３においてその活性温度Ｔａｃｔに到達し、時刻ｔ３以降は活性温度Ｔａｃｔ以上に維持される。したがって、時刻ｔ３以降は排気浄化触媒４４によって排気ガスが浄化されるようになる。 As shown in FIG. 5, when the internal combustion engine 1 is started at time t1 with the temperature of the exhaust purification catalyst 44 and the temperature of the reactor 46 being low, the temperature of the exhaust purification catalyst 44 begins to rise immediately after the start. Thereafter, in the example shown in FIG. 5, the temperature of the exhaust purification catalyst 44 reaches its activation temperature Tact at time t3 and is maintained at or above the activation temperature Tact after time t3. Therefore, after the time t3, the exhaust gas is purified by the exhaust purification catalyst 44.

一方、リアクタ４６は、排気浄化触媒４４よりも下流側にあるため、排気浄化触媒４４よりも遅れてその温度が上昇し始める。マフラ４５が設けられていない場合には、図中に破線で示したように時刻ｔ２’においてリアクタ４６の温度が上昇し始める。一方、マフラ４５が設けられている場合には、図中に実線で示したように時刻ｔ２’よりも遅い時刻ｔ２においてリアクタ４６の温度が上昇し始める。このようにマフラ４５が設けられている場合にリアクタ４６の温度の上昇開始が遅いのは、最初のうちは排気ガスの熱がマフラ４５の昇温に用いられるためである。 On the other hand, since the reactor 46 is on the downstream side of the exhaust purification catalyst 44, its temperature starts to rise later than the exhaust purification catalyst 44. When the muffler 45 is not provided, the temperature of the reactor 46 starts to rise at time t2 'as indicated by a broken line in the drawing. On the other hand, when the muffler 45 is provided, the temperature of the reactor 46 starts to rise at time t2 later than time t2 'as shown by the solid line in the drawing. The reason why the temperature of the reactor 46 starts to rise slowly when the muffler 45 is provided in this way is that the heat of the exhaust gas is initially used to raise the temperature of the muffler 45.

また、マフラ４５が設けられている場合には、マフラ４５の表面積が大きいことから排気ガスがマフラ４５において冷却される。このため、マフラ４５が設けられている場合には、マフラ４５が設けられていない場合に比べて、リアクタ４６の上昇速度が遅い。加えて、マフラ４５が設けられている場合には、マフラ４５が設けられていない場合に比べて、リアクタ４６が最終的に到達する温度が低い。 When the muffler 45 is provided, the exhaust gas is cooled in the muffler 45 because the surface area of the muffler 45 is large. For this reason, when the muffler 45 is provided, the rising speed of the reactor 46 is slower than when the muffler 45 is not provided. In addition, when the muffler 45 is provided, the temperature at which the reactor 46 finally reaches is lower than when the muffler 45 is not provided.

ここで、プロトン伝導性の固体電解質層７５を備えるリアクタ４６では、その温度が比較的低くても（例えば、１００℃以下）、排気ガス中のＮＯｘを浄化することができる。しかしながら、リアクタ４６の温度が上限温度（例えば、１００℃）Ｔｕｐを超えると、カソード層７７上においてプロトンがＮＯｘではなく酸素と反応してしまうようになり、ＮＯｘの浄化率が低下する。 Here, in the reactor 46 including the proton conductive solid electrolyte layer 75, NOx in the exhaust gas can be purified even if the temperature is relatively low (for example, 100 ° C. or less). However, when the temperature of the reactor 46 exceeds the upper limit temperature (for example, 100 ° C.) Tup, protons react with oxygen instead of NOx on the cathode layer 77, and the NOx purification rate decreases.

図５からわかるように、マフラ４５が設けられていない場合には、排気浄化触媒４４の温度が活性温度Ｔａｃｔに到達する時刻ｔ３よりも前に、リアクタ４６の温度が上限温度Ｔｕｐに到達する。したがって、リアクタ４６の温度が上限温度を超えてから排気浄化触媒４４の温度が活性温度Ｔａｃｔに到達するまでの間、排気ガス中のＮＯｘを十分に浄化することができない。 As can be seen from FIG. 5, when the muffler 45 is not provided, the temperature of the reactor 46 reaches the upper limit temperature Tup before the time t3 when the temperature of the exhaust purification catalyst 44 reaches the activation temperature Tact. Therefore, the NOx in the exhaust gas cannot be sufficiently purified until the temperature of the reactor 46 exceeds the upper limit temperature and the temperature of the exhaust purification catalyst 44 reaches the activation temperature Tact.

一方、マフラ４５が設けられている場合には、排気浄化触媒４４の温度が活性温度Ｔａｃｔに到達する時刻ｔ３以降にリアクタ４６の温度が上限温度Ｔｕｐに到達する。換言すると、本実施形態では、排気浄化触媒４４、マフラ４５及びリアクタ４６は、内燃機関１の冷間始動時において、排気浄化触媒４４の温度が活性温度Ｔａｃｔに到達してから、リアクタ４６の温度が上限温度Ｔｕｐに到達するように構成される。したがって、排気ガス中のＮＯｘは常に排気浄化触媒４４及びリアクタ４６のいずれかに浄化されることから、排気ガス中のＮＯｘを常に十分に浄化することができる。すなわち、本実施形態では、リアクタ４６の温度ができる限り低く維持され、これによってＮＯｘの浄化率ができる限り高く維持されることになる。 On the other hand, when the muffler 45 is provided, the temperature of the reactor 46 reaches the upper limit temperature Tup after time t3 when the temperature of the exhaust purification catalyst 44 reaches the activation temperature Tact. In other words, in the present embodiment, the exhaust purification catalyst 44, the muffler 45, and the reactor 46 are used when the temperature of the exhaust purification catalyst 44 reaches the activation temperature Tact when the internal combustion engine 1 is cold started. Is configured to reach the upper limit temperature Tup. Therefore, NOx in the exhaust gas is always purified by either the exhaust purification catalyst 44 or the reactor 46, so that NOx in the exhaust gas can always be sufficiently purified. That is, in this embodiment, the temperature of the reactor 46 is kept as low as possible, and thereby the NOx purification rate is kept as high as possible.

＜第二実施形態＞
次に、図６及び図７を参照して、第二実施形態に係る排気浄化システムについて説明する。第二実施形態に係る排気浄化システムは基本的に第一実施形態に係る排気浄化システムと同様な構成を有する。したがって、以下では、主に、第一実施形態に係る排気浄化システムとは異なる部分について説明する。 <Second embodiment>
Next, with reference to FIG.6 and FIG.7, the exhaust gas purification system which concerns on 2nd embodiment is demonstrated. The exhaust purification system according to the second embodiment basically has the same configuration as the exhaust purification system according to the first embodiment. Therefore, the following description will be mainly focused on differences from the exhaust purification system according to the first embodiment.

図６は、第二実施形態に係る排気浄化システム４０を備える内燃機関１の、図１と同様な概略的な構成図である。図６からわかるように、本実施形態に係る排気浄化システム４０では、排気浄化触媒４４の下流側であってマフラ４５の上流側において排気通路にＮＯｘ保持材４７が設けられる。 FIG. 6 is a schematic configuration diagram similar to FIG. 1 of the internal combustion engine 1 including the exhaust purification system 40 according to the second embodiment. As can be seen from FIG. 6, in the exhaust purification system 40 according to the present embodiment, the NOx holding material 47 is provided in the exhaust passage downstream of the exhaust purification catalyst 44 and upstream of the muffler 45.

ＮＯｘ保持材４７は、その温度が限界温度以下の低温である場合には、排気ガス中に含まれるＮＯｘを保持するように構成される。加えて、ＮＯｘ保持材４７は、その温度が限界温度よりも高くなると、保持しているＮＯｘを排気ガス中に放出するように構成される。特に、本実施形態では、排気浄化システム４０は、内燃機関１の冷間始動時において、排気浄化触媒４４が活性温度に到達した後に、ＮＯｘ保持材４７の温度が限界温度に到達するように、構成される。また、本実施形態では、排気浄化システム４０は、内燃機関１の冷間始動時において、ＮＯｘ保持材４７の温度が限界温度に到達した後、或る程度の時間が経過してからリアクタ４６の温度が上限温度に到達するように、構成される。具体的には、ＮＯｘ保持材４７の構造、ＮＯｘ保持材４７とリアクタ４６との間の排気管の長さ、ＮＯｘ保持材４７とリアクタ４６との間のマフラ４５の表面積等が調整される。 The NOx holding material 47 is configured to hold NOx contained in the exhaust gas when the temperature is a low temperature equal to or lower than the limit temperature. In addition, the NOx holding material 47 is configured to release the held NOx into the exhaust gas when its temperature becomes higher than the limit temperature. In particular, in the present embodiment, the exhaust purification system 40 is configured so that the temperature of the NOx holding material 47 reaches the limit temperature after the exhaust purification catalyst 44 reaches the activation temperature during the cold start of the internal combustion engine 1. Composed. Further, in the present embodiment, the exhaust purification system 40 is configured so that when the internal combustion engine 1 is cold started, after the temperature of the NOx holding material 47 reaches the limit temperature, a certain amount of time has elapsed and the reactor 46 It is configured so that the temperature reaches the upper limit temperature. Specifically, the structure of the NOx holding material 47, the length of the exhaust pipe between the NOx holding material 47 and the reactor 46, the surface area of the muffler 45 between the NOx holding material 47 and the reactor 46, and the like are adjusted.

なお、ＮＯｘ保持材４７は、リアクタ４６の上流側であれば上記実施形態における位置とは異なる位置に配置されてもよい。したがって、例えば、ＮＯｘ保持材４７は、マフラ４５の下流側であってリアクタ４６の上流側において排気通路に設けられてもよい。 Note that the NOx holding material 47 may be disposed at a position different from the position in the above embodiment as long as it is upstream of the reactor 46. Therefore, for example, the NOx holding material 47 may be provided in the exhaust passage on the downstream side of the muffler 45 and on the upstream side of the reactor 46.

図７は、内燃機関の冷間始動時における、排気浄化触媒４４の温度、ＮＯｘ保持材４７の温度、リアクタ４６の温度及びリアクタ４６に流入する排気ガス中のＮＯｘ濃度のタイムチャートである。図中の破線は、本実施形態とは異なりＮＯｘ保持材４７が設けられていない場合におけるリアクタ４６の温度及びＮＯｘ濃度の推移を示している。一方、図中の実線は、本実施形態のように、ＮＯｘ保持材４７が設けられている場合におけるリアクタ４６の温度及びＮＯｘ濃度の推移を示している。 FIG. 7 is a time chart of the temperature of the exhaust purification catalyst 44, the temperature of the NOx holding material 47, the temperature of the reactor 46, and the NOx concentration in the exhaust gas flowing into the reactor 46 at the time of cold start of the internal combustion engine. The broken line in the figure shows the transition of the temperature of the reactor 46 and the NOx concentration when the NOx holding material 47 is not provided unlike the present embodiment. On the other hand, the solid line in the figure shows the transition of the temperature of the reactor 46 and the NOx concentration when the NOx holding material 47 is provided as in this embodiment.

図７に示したように、排気浄化触媒４４の温度及びリアクタ４６の温度が低い状態で内燃機関１が時刻ｔ１にて始動されると、排気浄化触媒４４の温度は始動直後から上昇し始め、その後、多少遅れてＮＯｘ保持材４７の温度が上昇し始める。 As shown in FIG. 7, when the internal combustion engine 1 is started at time t1 with the temperature of the exhaust purification catalyst 44 and the temperature of the reactor 46 being low, the temperature of the exhaust purification catalyst 44 begins to rise immediately after the start, After that, the temperature of the NOx holding material 47 starts to rise with a slight delay.

また、内燃機関１が始動されると、ＮＯｘを含んだ排気ガスが排気浄化触媒４４に流入するようになる。しかしながら、排気浄化触媒４４の温度は活性温度Ｔａｃｔ未満であるため、排気ガス中のＮＯｘは排気浄化触媒４４にて浄化されずに排気浄化触媒４４から流出する。特に、機関始動直後には、機関本体１０から排出された排気ガス中のＮＯｘ濃度は一時的に高くなる。このため、ＮＯｘ保持材４７が設けられていない場合には、比較的高い濃度のＮＯｘがリアクタ４６に流入し、場合によってはリアクタ４６で十分にＮＯｘを浄化することができない場合がある。一方、ＮＯｘ保持材４７が設けられている場合には、排気ガス中のＮＯｘはＮＯｘ保持材４７に保持されるため、リアクタ４６には高い濃度のＮＯｘは流入せず、よってリアクタ４６によって十分にＮＯｘを浄化することができる。 Further, when the internal combustion engine 1 is started, exhaust gas containing NOx flows into the exhaust purification catalyst 44. However, since the temperature of the exhaust purification catalyst 44 is lower than the activation temperature Tact, NOx in the exhaust gas flows out of the exhaust purification catalyst 44 without being purified by the exhaust purification catalyst 44. In particular, immediately after the engine is started, the NOx concentration in the exhaust gas discharged from the engine body 10 temporarily increases. For this reason, when the NOx holding material 47 is not provided, NOx having a relatively high concentration flows into the reactor 46, and in some cases, the reactor 46 may not be able to sufficiently purify NOx. On the other hand, when the NOx holding material 47 is provided, since NOx in the exhaust gas is held in the NOx holding material 47, a high concentration of NOx does not flow into the reactor 46. NOx can be purified.

その後、排気浄化触媒４４の温度は時刻ｔ２においてその活性温度Ｔａｃｔに到達し、時刻ｔ２以降は活性温度Ｔａｃｔ以上に維持される。したがって、時刻ｔ２以降は排気浄化触媒４４によって排気ガスが浄化される。よって図７に破線で示したように、ＮＯｘ保持材４７が設けられていない場合には、時刻ｔ２以降、リアクタ４６に流入する排気ガス中のＮＯｘ濃度が低下していく。 Thereafter, the temperature of the exhaust purification catalyst 44 reaches its activation temperature Tact at time t2, and is maintained at or above the activation temperature Tact after time t2. Therefore, the exhaust gas is purified by the exhaust purification catalyst 44 after time t2. Therefore, as indicated by a broken line in FIG. 7, when the NOx holding material 47 is not provided, the NOx concentration in the exhaust gas flowing into the reactor 46 decreases after time t2.

一方、ＮＯｘ保持材４７が設けられている場合には、時刻ｔ３においてＮＯｘ保持材４７の温度が限界温度Ｔｌｉｍに到達すると、それ以降はＮＯｘ保持材４７に保持されていたＮＯｘが離脱せしめられる。しかしながら、ＮＯｘ保持材４７からのＮＯｘの離脱速度はそれほど速くないため、ＮＯｘ保持材４７が設けられている場合（実線）のＮＯｘ濃度のピークはＮＯｘ保持材４７が設けられていない場合（破線）のＮＯｘ濃度のピークよりも小さい。 On the other hand, when the NOx holding material 47 is provided, when the temperature of the NOx holding material 47 reaches the limit temperature Tlim at time t3, the NOx held by the NOx holding material 47 is released thereafter. However, since the NOx removal speed from the NOx holding material 47 is not so high, the peak of NOx concentration when the NOx holding material 47 is provided (solid line) is when the NOx holding material 47 is not provided (broken line). It is smaller than the peak of NOx concentration.

また、本実施形態では、リアクタ４６の上流側に排気浄化触媒４４、ＮＯｘ保持材４７及びマフラ４５が設けられる。このため、機関冷間始動時には排気ガス中の熱がこれらによって奪われることから、リアクタ４６の温度が上昇するのは遅い。このため、時刻ｔ４においてリアクタ４６の温度が上限温度Ｔｕｐに到達する前にＮＯｘ保持材４７に保持されていたＮＯｘのほとんどが離脱し、リアクタ４６に流入する。したがって、ＮＯｘ保持材４７から離脱したＮＯｘのほとんどはリアクタ４６において浄化される。この結果、ＮＯｘ保持材４７が設けられている場合には、リアクタ４６からＮＯｘが流出することが抑制される。 In the present embodiment, the exhaust purification catalyst 44, the NOx holding material 47, and the muffler 45 are provided on the upstream side of the reactor 46. For this reason, since the heat in the exhaust gas is taken away by these during the cold start of the engine, the temperature of the reactor 46 rises slowly. Therefore, most of the NOx held in the NOx holding material 47 before the temperature of the reactor 46 reaches the upper limit temperature Tup at time t4 is released and flows into the reactor 46. Therefore, most of the NOx released from the NOx holding material 47 is purified in the reactor 46. As a result, when the NOx holding material 47 is provided, NOx is prevented from flowing out of the reactor 46.

１内燃機関
１０機関本体
２０燃料供給装置
３０吸気システム
４０排気浄化システム
５０制御装置
４４排気浄化触媒
４５マフラ
４６電気化学リアクタ
７１隔壁
７２通路
７５固体電解質層
７６アノード層
７７カソード層
８１電源装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 10 Engine main body 20 Fuel supply apparatus 30 Intake system 40 Exhaust purification system 50 Control apparatus 44 Exhaust purification catalyst 45 Muffler 46 Electrochemical reactor 71 Partition 72 Path 75 Solid electrolyte layer 76 Anode layer 77 Cathode layer 81 Power supply

Claims

An exhaust gas purification system for an internal combustion engine that purifies exhaust gas discharged from an engine body,
An exhaust purification catalyst that can purify NOx in the exhaust gas when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, a muffler that lowers the temperature of the exhaust gas to reduce the volume of the exhaust sound, and an electrochemical reactor,
The electrochemical reactor includes a proton conductive solid electrolyte layer, an anode layer disposed on the surface of the solid electrolyte layer, and a cathode layer disposed on the surface of the solid electrolyte layer, and the anode A current flowing from the layer through the solid electrolyte layer to the cathode layer is provided,
The exhaust purification system for an internal combustion engine, wherein the muffler is disposed downstream of the exhaust purification catalyst in the exhaust flow direction, and the electrochemical reactor is disposed downstream of the muffler in the exhaust flow direction.