JP3055270B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

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JP3055270B2
JP3055270B2 JP3318675A JP31867591A JP3055270B2 JP 3055270 B2 JP3055270 B2 JP 3055270B2 JP 3318675 A JP3318675 A JP 3318675A JP 31867591 A JP31867591 A JP 31867591A JP 3055270 B2 JP3055270 B2 JP 3055270B2
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transition metal
heater
zeolite
exhaust gas
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健治 加藤
悳太 井上
清 中西
哲 井口
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Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コールド時のHC、C
Oの排出を抑制できる、NOx 触媒具備の内燃機関の排
気浄化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine having a NOx catalyst and capable of suppressing the emission of O.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平1−39145号公報は、希薄燃
焼可能な内燃機関の排気系に、Cuをイオン交換してゼ
オライトに担持したCu/ゼオライト触媒を配設し、そ
の下流に酸化触媒または三元触媒を配置した内燃機関の
排気浄化装置を開示している。このような内燃機関の排
気浄化装置では、暖機後の定常運転状態において、空燃
比リーン時にはHC存在下でCu/ゼオライト触媒でN
Ox が浄化され、酸化触媒または三元触媒でHC、CO
が浄化される。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Laying-Open No. 1-39145 discloses that a Cu / zeolite catalyst in which Cu is ion-exchanged and supported on zeolite is disposed in an exhaust system of an internal combustion engine capable of lean combustion, and an oxidation catalyst or An exhaust purification device for an internal combustion engine having a three-way catalyst is disclosed. In such an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, in a steady operation state after warm-up, when the air-fuel ratio is lean, the presence of HC and N
Ox is purified and HC, CO is oxidized or ternary catalyst.
Is purified.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来装置には
次の問題がある。すなわち、Cu/ゼオライト触媒が高
浄化率でNOx を浄化するためには、触媒を通り抜ける
排気ガス速度すなわち空間速度SVが小でなければなら
ず、そのためには触媒容量が大でなければらならい。し
かし、Cu/ゼオライト触媒の容量を大にすると、エン
ジン始動時等のコールド時に、排気ガスの熱量がCu/
ゼオライト触媒の暖機に消費されてしまって、下流側の
酸化触媒または三元触媒の暖機が遅れ、HCとCOエミ
ッションが浄化されずにそのまま外気に排出されてしま
うという問題が生じる。リーンバーン状態ではCOの発
生は比較的少ないので、なかでもHCエミッションの問
題が大きい。
However, the conventional apparatus has the following problems. That is, in order for the Cu / zeolite catalyst to purify NOx at a high purification rate, the exhaust gas velocity passing through the catalyst, that is, the space velocity SV, must be small, and for that purpose, the catalyst capacity must be large. However, when the capacity of the Cu / zeolite catalyst is increased, the calorific value of the exhaust gas is reduced at the time of cold such as when starting the engine.
It is consumed for warming up the zeolite catalyst, and the warming-up of the downstream oxidation catalyst or the three-way catalyst is delayed, so that there is a problem that HC and CO emissions are directly discharged to the outside air without being purified. Since the generation of CO is relatively small in the lean burn state, the problem of HC emission is particularly large.

【0004】本発明の目的は、排気系にCu等の遷移触
媒を担持したゼオライトから成るNOx 浄化用触媒を配
設した内燃機関の排気浄化装置において、コールド時の
HCエミッションの外気への排出を抑制することにあ
る。
An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine in which a NOx purifying catalyst comprising a zeolite carrying a transition catalyst such as Cu in an exhaust system is provided. It is to control.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、希薄燃焼可能な内燃機関の排気系に、ヒータを具
備しない、遷移金属をイオン交換して担持させた遷移金
属/ゼオライト触媒を配設し、該遷移金属/ゼオライト
触媒の下流に、ヒータ付のスタート触媒を含む、酸化能
力を有する触媒を配設した内燃機関の排気浄化装置によ
って達成される。
According to the present invention, there is provided, in accordance with the present invention, a heater in an exhaust system of an internal combustion engine capable of lean combustion.
Not provided, a transition metal / zeolite catalyst carrying a transition metal by ion exchange was provided, and a catalyst having an oxidizing ability including a start catalyst with a heater was provided downstream of the transition metal / zeolite catalyst. This is achieved by an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.

【0006】[0006]

【作用】遷移金属/ゼオライト触媒はコールド時のHC
を触媒表面に吸着させる効果があるため、エンジン始動
直後のHCを吸着する。その後遷移金属/ゼオライト触
媒が飽和しても、下流側の触媒はヒータをオンにするこ
とにより早期に暖機されるので、HCは浄化され、排出
量は低減される。遷移金属/ゼオライト触媒の温度が上
昇すると、HCは離脱する。従来は下流側触媒の暖機が
遅く、この時点で多量のHCを排出するおそれがあった
が、本発明では、遷移金属/ゼオライト触媒がHC離脱
温度に達するころには下流触媒もヒータによって暖機さ
れており、HCは下流側触媒によって浄化され、HCの
排出が抑制される。
[Effect] The transition metal / zeolite catalyst is used for cold HC
Has the effect of adsorbing HC on the catalyst surface, and therefore adsorbs HC immediately after the start of the engine. Even if the transition metal / zeolite catalyst is saturated thereafter, the downstream catalyst is warmed up early by turning on the heater, so that the HC is purified and the emission amount is reduced. As the temperature of the transition metal / zeolite catalyst rises, HC desorbs. Conventionally, the warm-up of the downstream catalyst is slow, and a large amount of HC may be discharged at this point. However, in the present invention, the downstream catalyst is also heated by the heater before the transition metal / zeolite catalyst reaches the HC desorption temperature. HC is purified by the downstream catalyst, and the emission of HC is suppressed.

【0007】[0007]

【実施例】以下に、本発明に係る内燃機関の排気浄化装
置の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。図
1、図2に示すように、希薄燃焼可能な内燃機関の排気
系2には、ゼオライトに、Cu等の遷移金属をイオン交
換して担持させた遷移金属/ゼオライト触媒4が配置さ
れている。排気系2の、遷移金属/ゼオライト触媒4の
下流側部分には、酸化能力を有する触媒6、8(酸化触
媒または還元触媒)が配設されている。酸化能力を有す
る触媒6、8は、上流側のスタート触媒6とその下流の
触媒8とから成る。酸化能力を有する触媒6、8のう
ち、少なくともスタート触媒6はヒータ付とされてい
る。これらの触媒4、6、8は直列に配列されている。
ヒータ付スタート触媒6とその下流の触媒8は、図1に
示すように互いに離して配設してもよいし、図2に示す
ように互いに接触させて配設してもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, a transition metal / zeolite catalyst 4 in which a transition metal such as Cu is ion-exchanged and supported on zeolite is disposed in an exhaust system 2 of an internal combustion engine capable of lean combustion. . On the downstream side of the transition metal / zeolite catalyst 4 in the exhaust system 2, catalysts 6 and 8 (oxidation catalyst or reduction catalyst) having oxidizing ability are provided. The catalysts 6 and 8 having an oxidizing ability include an upstream start catalyst 6 and a downstream catalyst 8. Of the catalysts 6 and 8 having oxidizing ability, at least the start catalyst 6 is provided with a heater. These catalysts 4, 6, 8 are arranged in series.
The heater-equipped start catalyst 6 and the downstream catalyst 8 may be disposed apart from each other as shown in FIG. 1 or may be disposed in contact with each other as shown in FIG.

【0008】触媒6は、その下流の触媒8に比べて容量
を小として、ヒータをオンにしたときに早期に触媒を昇
温できるようにしてあり、コールド時のスタート触媒と
して機能する。下流の触媒8は、暖機後の通常運転時用
触媒として機能する。
[0008] The catalyst 6 has a smaller capacity than the downstream catalyst 8 so that the temperature of the catalyst can be raised quickly when the heater is turned on, and functions as a start catalyst at the time of cold. The downstream catalyst 8 functions as a catalyst for normal operation after warm-up.

【0009】遷移金属/ゼオライト触媒4、スタート触
媒6の配設順序を触媒4、6の順序とするのは、その逆
にすると、スタート触媒6が内燃機関から排出されるH
Cを酸化してしまうので、遷移金属/ゼオライト触媒4
に流入する排気ガス中のHCが少なくなり、遷移金属/
ゼオライト触媒4におけるNOx 還元作用が低下するか
らである。より詳しくは、遷移金属/ゼオライト触媒4
のNOx 還元メカニズムは、HCの部分酸化により生じ
る活性種がNOx と反応してNOx を還元するものと確
定される。したがって、遷移金属/ゼオライト触媒4が
高NOx 浄化率を示すには、HCを必要量供給すること
が必要になるが、遷移金属/ゼオライト触媒4の上流に
酸化または還元触媒を配設すると、HCの供給が少なく
なるので、触媒6、8を触媒4の下流側に配設するよう
にした。
The arrangement order of the transition metal / zeolite catalyst 4 and the start catalyst 6 is the same as the order of the catalysts 4 and 6. If the order is reversed, the start catalyst 6 is discharged from the internal combustion engine.
Since C is oxidized, the transition metal / zeolite catalyst 4
HC in the exhaust gas flowing into
This is because the NOx reducing action in the zeolite catalyst 4 decreases. More specifically, the transition metal / zeolite catalyst 4
The NOx reduction mechanism is determined to be such that active species generated by partial oxidation of HC react with NOx to reduce NOx. Therefore, in order for the transition metal / zeolite catalyst 4 to exhibit a high NOx purification rate, it is necessary to supply a required amount of HC. Therefore, the catalysts 6 and 8 are arranged downstream of the catalyst 4 because the supply of the catalyst is reduced.

【0010】遷移金属/ゼオライト触媒4は、低空間速
度では高NOx 浄化率を示すが高空間速度ではそのNO
x 浄化率が低下する。遷移金属/ゼオライト触媒4での
空間速度を小にするためには、遷移金属/ゼオライト触
媒4の容量を大にし、触媒4中の排気ガスの流速を小に
するようにしなければならないが、遷移金属/ゼオライ
ト触媒4の容量、容積を大にすると、熱容量が大になっ
て、エンジン始動直後に遷移金属/ゼオライト触媒4が
活性温度になるのに時間がかかり、かつ遷移金属/ゼオ
ライト触媒4の昇温にエネルギを奪われて排気ガスは低
温となって遷移金属/ゼオライト触媒4を出るので、下
流側の触媒6、8の昇温、活性温度への到達が遅くな
る。このため、始動直後のコールド時には、始動直後に
エンジンから多量に排出されるHCが、まだ活性温度に
達していない触媒を通り抜けて外気に排出されようとす
る。
The transition metal / zeolite catalyst 4 exhibits a high NOx removal rate at low space velocities, but exhibits a high NOx removal rate at high space velocities.
x Purification rate decreases. In order to reduce the space velocity in the transition metal / zeolite catalyst 4, the capacity of the transition metal / zeolite catalyst 4 must be increased and the flow rate of the exhaust gas in the catalyst 4 must be reduced. When the capacity and volume of the metal / zeolite catalyst 4 are increased, the heat capacity increases, so that it takes time for the transition metal / zeolite catalyst 4 to reach the activation temperature immediately after starting the engine, and the transition metal / zeolite catalyst 4 Exhaust gas is deprived of energy by the temperature rise, and the temperature of the exhaust gas becomes low and exits the transition metal / zeolite catalyst 4, so that the temperature rise of the downstream catalysts 6, 8 and the arrival at the activation temperature are delayed. For this reason, at the time of a cold immediately after the start, a large amount of HC discharged from the engine immediately after the start tends to pass through the catalyst that has not yet reached the activation temperature and be discharged to the outside air.

【0011】このようなHCの外気への排出を抑制する
ために、下流側の触媒6、8のうち少なくともスタート
触媒6はヒータ付とされる。ヒータはコールド時のみに
オンとされ、スタート触媒6を加熱し、早期に活性化温
度に達するようにする。スタート触媒6が三元触媒の場
合、活性開始温度は約250°Cである。
In order to suppress such discharge of HC into the outside air, at least the start catalyst 6 of the downstream catalysts 6, 8 is provided with a heater. The heater is turned on only at the time of cold, and heats the start catalyst 6 so as to reach the activation temperature early. When the start catalyst 6 is a three-way catalyst, the activation start temperature is about 250 ° C.

【0012】スタート触媒6の下流に配設される酸化触
媒または三元触媒8は、たとえばアルミナ担体にPtを
担持させたPt/アルミナ触媒から成り、スタート触媒
6に比べて容量を大きくすることにより、暖機後に十分
HC、COを浄化できるようにしてある。Pt/アルミ
ナ触媒8は、ヒータの助けがなくても、ある時間はかか
るが、排気ガス温で活性温度以上になる。
The oxidation catalyst or three-way catalyst 8 disposed downstream of the start catalyst 6 is made of, for example, a Pt / alumina catalyst in which Pt is supported on an alumina carrier, and has a larger capacity than the start catalyst 6. After the engine is warmed up, HC and CO can be sufficiently purified. The Pt / alumina catalyst 8 takes a certain amount of time even without the help of a heater, but becomes higher than the activation temperature at the exhaust gas temperature.

【0013】遷移金属/ゼオライト触媒4、ヒータ付ス
タート触媒6、Pt/アルミナ触媒8の順の配列は、さ
らに次の意味をもつ。遷移金属/ゼオライト触媒4は、
約250°C以下の低温域では、その結晶構造にHCを
吸着する性質をもつ。この低温でのHC吸着特性は、遷
移金属/ゼオライト触媒4が飽和するまで続き、HC吸
着時間は数時間続く。しかし、約250°Cより温度が
高くなると遷移金属/ゼオライト触媒4はHCを離脱す
る性質をもつ。
The arrangement of the transition metal / zeolite catalyst 4, the start catalyst with heater 6, and the Pt / alumina catalyst 8 has the following meaning. The transition metal / zeolite catalyst 4 is
In a low temperature range of about 250 ° C. or less, the crystalline structure has a property of adsorbing HC. This low-temperature HC adsorption characteristic continues until the transition metal / zeolite catalyst 4 is saturated, and the HC adsorption time lasts several hours. However, when the temperature becomes higher than about 250 ° C., the transition metal / zeolite catalyst 4 has a property of releasing HC.

【0014】したがって、エンジンスタート直後のコー
ルド時のHCの排出の多い時には、スタート用触媒6が
ヒータをオンにしてもまだ活性温以上に暖機されないと
きであっても、遷移金属/ゼオライト触媒4も低温であ
るから、HCのほとんどは遷移金属/ゼオライト触媒4
に吸着され、外部への排出が抑制される。遷移金属/ゼ
オライト触媒4がHC離脱開始温度以上に昇温される
と、HCを離脱し始め、離脱されたHCは下流へと流れ
るが、その時までに、ヒータ付スタート触媒6(図2の
例では触媒6、8)がヒータのオンによって活性化温度
以上に昇温されているので、離脱HCはスタート触媒6
(図2の例では触媒6、8)によって酸化され、外部へ
の排出が抑制される。すなわち、ヒータ付触媒6を(図
2の例では触媒6、8)遷移金属/ゼオライト触媒4の
下流に配設することによって、コールド時の離脱HCの
浄化が可能になる。
Therefore, when a large amount of HC is discharged at the time of cold immediately after the start of the engine, the transition metal / zeolite catalyst 4 is used even if the starting catalyst 6 is not yet warmed up to the activation temperature even when the heater is turned on. Is also a low temperature, most of HC is transition metal / zeolite catalyst 4
And the discharge to the outside is suppressed. When the transition metal / zeolite catalyst 4 is heated to a temperature equal to or higher than the HC desorption start temperature, the desorption of HC starts, and the desorbed HC flows downstream. By that time, the start catalyst with heater 6 (the example in FIG. 2) In this case, since the temperature of the catalysts 6 and 8) has been raised to the activation temperature or more by turning on the heater, the released HC is reduced to the start catalyst 6
(Catalysts 6 and 8 in the example of FIG. 2) are oxidized and the emission to the outside is suppressed. That is, by disposing the heater-equipped catalyst 6 (catalysts 6 and 8 in the example of FIG. 2) downstream of the transition metal / zeolite catalyst 4, it is possible to purify the desorbed HC during cold.

【0015】さらに時間が経過すると、触媒6のみなら
ず最下流の触媒8も活性温度以上になり、その時は触媒
6と触媒8により、上流の触媒4で浄化しきれなかった
HC、COが浄化される。図1の例においてスタート触
媒6を容量の大きい触媒8よりも上流側とするのは、ス
タート触媒6の暖機を早めるためであり、触媒8を上流
側にすると触媒8の暖機に排気エネルギがとられて、ス
タート触媒6の暖機が遅れるのでそれを防止するためで
ある。
When the time further elapses, not only the catalyst 6 but also the most downstream catalyst 8 becomes higher than the activation temperature. At that time, the catalyst 6 and the catalyst 8 remove HC and CO that could not be completely purified by the upstream catalyst 4. Is done. In the example of FIG. 1, the reason why the start catalyst 6 is located upstream of the large-capacity catalyst 8 is to speed up the warm-up of the start catalyst 6. This is to prevent the warm-up of the start catalyst 6 from being delayed.

【0016】また、ヒータ付スタート触媒6(図2の例
では触媒6、8)のヒータはコールド時のみにオンされ
ればよいものであるから、イグニッションスイッチのオ
ンと共にオンとされ一定時間後オフとされるタイマによ
って、該タイマオン時にヒータがオンとされるようにヒ
ータのオンオフを制御すればよい。すなわち、ヒータと
電源バッテリとを接続する回路にスイッチを設け、この
スイッチを、前記タイマがオンの時にオンとなるように
すればよい。あるいは、図示しないエンジン冷却水温検
出手段の出力に応じて、水温が所定値(例えば60°
C)以下の間ヒータをオンに制御してもよい。ヒータ付
触媒6(図2の例では触媒6、8)の構造は、触媒の上
流側にニクロム線ヒータ等を配置してもよいし、触媒自
体を抵抗をもつ金属板のうず巻き体にアルミナをコート
し、その上にPt等の触媒を担持させたものから構成し
てもよい。
Further, since the heater of the start catalyst 6 with heater (catalysts 6 and 8 in the example of FIG. 2) only needs to be turned on at the time of cold, it is turned on when the ignition switch is turned on and is turned off after a predetermined time. It is only necessary to control the on / off of the heater so that the heater is turned on when the timer is turned on. That is, a switch may be provided in a circuit connecting the heater and the power supply battery, and this switch may be turned on when the timer is turned on. Alternatively, the water temperature is set to a predetermined value (for example, 60 °
C) The heater may be turned on for the following periods. The structure of the heater-equipped catalyst 6 (catalysts 6 and 8 in the example of FIG. 2) may be such that a nichrome wire heater or the like is arranged on the upstream side of the catalyst, or that the catalyst itself is made of a spirally wound metal plate having resistance. It may be composed of a material coated with a catalyst such as Pt supported thereon.

【0017】また、遷移金属/ゼオライト触媒4は、約
600°C以上の高温で熱劣化を呈するので、排気系2
のうち、エンジンから離れた部位に設けることが望まし
い。したがって、車両の床下に配置するのが望まれる。
このため、スタート触媒6、Pt/アルミナ触媒8もエ
ンジンから離れた部位にあり、暖機が遅いので、コール
ド時のHC、CO排出を抑制するためには、スタート触
媒6(図2の例では触媒6、8)をヒータ付きとするこ
とが必要になる。
Further, since the transition metal / zeolite catalyst 4 exhibits thermal degradation at a high temperature of about 600 ° C. or more, the exhaust system 2
Of these, it is desirable to provide it at a site remote from the engine. Therefore, it is desired to be arranged under the floor of the vehicle.
For this reason, the start catalyst 6 and the Pt / alumina catalyst 8 are also located away from the engine, and the warm-up is slow. Therefore, in order to suppress HC and CO emissions during cold, the start catalyst 6 (in the example of FIG. The catalysts 6, 8) need to be equipped with a heater.

【0018】作用については、上記の説明からも明らか
な通り、遷移金属/ゼオライト触媒4はコールド時のH
Cを触媒表面に吸着させる性質をもつため、機関始動直
後のHCを吸着する。したがってHCの外気への放出は
抑制される。
As is clear from the above description, the operation of the transition metal / zeolite catalyst 4 is H
Since it has the property of adsorbing C on the catalyst surface, it adsorbs HC immediately after the start of the engine. Therefore, release of HC to the outside air is suppressed.

【0019】しばらくすると遷移金属/ゼオライト触媒
4はHC離脱開始温度以上になってHCを離脱するが、
スタート触媒6(図2の例では触媒6、8)がヒータに
より早期に暖機され、離脱されたHCはスタート触媒6
(図2の例では触媒6、8)で浄化され、外気への放出
は抑制される。従来はヒータ付スタート触媒6がないた
め、かつ容量の大きい触媒8はまだ活性温度以上になっ
ていないため、この時点で多量のHCを放出するおそれ
があったが、本発明ではそのような事態は生じない。さ
らに温度が上昇すると、容量の大きい触媒8も活性温度
以上になり、スタート触媒6のヒータをオフにしても、
HCは触媒8で十分に浄化される。
After a while, the transition metal / zeolite catalyst 4 becomes higher than the HC desorption start temperature and desorbs HC.
The start catalyst 6 (catalysts 6 and 8 in the example of FIG. 2) is warmed up early by the heater, and the separated HC is removed from the start catalyst 6
(The catalysts 6 and 8 in the example of FIG. 2) are purified, and emission to the outside air is suppressed. Conventionally, since there is no heater-equipped start catalyst 6 and the large-capacity catalyst 8 has not yet reached the activation temperature, a large amount of HC may be released at this point. Does not occur. When the temperature further rises, the large-capacity catalyst 8 also reaches the activation temperature or higher, and even if the heater of the start catalyst 6 is turned off,
HC is sufficiently purified by the catalyst 8.

【0020】NOx の浄化については、コールド時で遷
移金属/ゼオライト触媒4がNOx浄化活性温度(約2
50°C)に到達するまでは、NOx はほとんど浄化さ
れないが、エンジン始動時のコールド時にはエンジンか
らのNOx の排出量自体が少ないので、NOx 排出規制
上問題にならない。
Regarding the purification of NOx, the transition metal / zeolite catalyst 4 causes the NOx purification activation temperature (about 2
Until the temperature reaches 50 ° C.), NOx is hardly purified, but when cold at the time of starting the engine, the amount of NOx emitted from the engine itself is small, so that there is no problem in NOx emission regulation.

【0021】排気温が上昇して、通常運転時になると、
遷移金属/ゼオライト触媒4がNOx 浄化活性温度以上
になっているから、空燃比リーン域において、HC存在
下でNOx を高効率で還元し、浄化する。この時は、上
流側に酸化触媒または三元触媒がないので、十分なHC
量が供給される。
When the exhaust gas temperature rises and the normal operation is started,
Since the transition metal / zeolite catalyst 4 is at or above the NOx purification activation temperature, NOx is highly reduced and purified in the air-fuel ratio lean region in the presence of HC. At this time, since there is no oxidation catalyst or three-way catalyst on the upstream side, sufficient HC
The quantity is supplied.

【0022】希薄燃焼可能な機関であっても、出力時等
には空燃比はストイキまたはややリッチにされるが、そ
の時は空燃比リーン域の排気ガス中でのみNOx 浄化能
力を示す遷移金属/ゼオライト触媒4はNOx をほとん
ど浄化できないが、下流側の三元触媒6、8がストイキ
で良好なNOx 浄化能力をもつようになるので、触媒6
および8によってNOx が浄化される。したがって、全
運転状態において、NOx の排出量が低減される。
Even in an engine capable of lean combustion, the air-fuel ratio is made stoichiometric or slightly rich at the time of output or the like. At that time, however, the transition metal / NOx that exhibits NOx purifying ability only in the exhaust gas in the air-fuel ratio lean region is used. Although the zeolite catalyst 4 can hardly purify NOx, the three-way catalysts 6 and 8 on the downstream side become stoichiometric and have a good NOx purifying ability.
And 8 purify NOx. Therefore, in all operating states, the amount of NOx emission is reduced.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、ヒータを具備しない、
遷移金属をイオン交換して担持させた遷移金属/ゼオラ
イト触媒の下流側にヒータ付のスタート触媒を含む
酸化能力を有する触媒(酸化触媒または三元触媒)を配
設したので、コールド時にヒータをオンにすることによ
り、コールド時のHCエミッションの外気への排出を抑
制することができる。また、ヒータをオンにしてヒータ
付き触媒が活性温度になる迄の間のHCは、低温時の遷
移金属/ゼオライト触媒のHC吸着作用によって外気へ
の排出が抑制され、遷移金属/ゼオライト触媒がHC離
脱温度に到達したときの離脱HCは早期に昇温されるヒ
ータ付触媒によって浄化されるので、問題は生じない。
According to the present invention, no heater is provided.
Downstream of the transition metal was supported by ion-exchange the transition metal / zeolite catalyst, including the start catalyst with the heater,
Since a catalyst having an oxidation ability (an oxidation catalyst or a three-way catalyst) is provided, it is possible to suppress the discharge of HC emissions to the outside air during the cold by turning on the heater during the cold. Also, turn on the heater and turn on the heater.
HC between until per catalyst becomes active temperature, discharged into the outside air is suppressed by the HC adsorption action of the transition metal / zeolite catalyst at low temperatures, separation of when the transition metal / zeolite catalyst has reached the HC leaving temperature There is no problem because HC is purified by the heater-equipped catalyst that is heated early.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明のもう一つの実施例に係る内燃機関の排
気浄化装置の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 排気系 4 遷移金属/ゼオライト触媒 6 ヒータ付スタート触媒(酸化能力を有する触媒、た
とえば三元触媒) 8 Pt/アルミナ触媒(ヒータ付でもヒータ付でなく
てもよい)
2 Exhaust system 4 Transition metal / zeolite catalyst 6 Start catalyst with heater (catalyst having oxidizing ability, for example, three-way catalyst) 8 Pt / alumina catalyst (neither with heater nor with heater)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F01N 3/24 B01D 53/36 102H (72)発明者 井口 哲 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−31359(JP,A) 特開 平5−31326(JP,A) 特開 平6−106029(JP,A) 特開 平4−358525(JP,A) 特開 平6−218235(JP,A) 実開 平4−129829(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/28 301 B01D 53/94 B01J 23/72 F01N 3/20 F01N 3/24 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F01N 3/24 B01D 53/36 102H (72) Inventor Tetsu Iguchi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (56 JP-A-5-31359 (JP, A) JP-A-5-31326 (JP, A) JP-A-6-106029 (JP, A) JP-A-4-358525 (JP, A) 6-218235 (JP, A) JP-A 4-129829 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F01N 3/28 301 B01D 53/94 B01J 23/72 F01N 3 / 20 F01N 3/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 希薄燃焼可能な内燃機関の排気系に、
ータを具備しない、遷移金属をイオン交換して担持させ
た遷移金属/ゼオライト触媒を配設し、該遷移金属/ゼ
オライト触媒の下流に、ヒータ付のスタート触媒を含
、酸化能力を有する触媒を配設したことを特徴とする
内燃機関の排気浄化装置。
To 1. A exhaust system of a lean burn internal combustion engine capable arsenide
And a transition metal / zeolite catalyst having a transition metal supported thereon by ion exchange of a transition metal, and including a start catalyst with a heater downstream of the transition metal / zeolite catalyst.
No exhaust gas control apparatus being characterized in that disposed a catalyst having an oxidizing ability.
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