JP3324475B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JP3324475B2 JP3324475B2 JP29881297A JP29881297A JP3324475B2 JP 3324475 B2 JP3324475 B2 JP 3324475B2 JP 29881297 A JP29881297 A JP 29881297A JP 29881297 A JP29881297 A JP 29881297A JP 3324475 B2 JP3324475 B2 JP 3324475B2
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- exhaust gas
- exhaust
- storage reduction
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル機関の排気を触媒に導いてこ
の排気中のＮＯX を触媒内に酸化吸収せしめ、触媒への
排気の流入を阻止しつつ触媒に還元剤を一時的に供給す
ることにより触媒に吸収されているＮＯX を還元して触
媒のＮＯX 吸収量を低減するようにしたディーゼル機関
の排気浄化装置が公知である（特開昭６２−１０６８２
６号公報参照）。
の排気中のＮＯX を触媒内に酸化吸収せしめ、触媒への
排気の流入を阻止しつつ触媒に還元剤を一時的に供給す
ることにより触媒に吸収されているＮＯX を還元して触
媒のＮＯX 吸収量を低減するようにしたディーゼル機関
の排気浄化装置が公知である（特開昭６２−１０６８２
６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
触媒にＮＯX を吸収せしめるようにした場合、ＮＯX は
触媒のほぼ全体に吸収される。したがって触媒に吸収さ
れているＮＯX のほぼ全量を還元するためには触媒全体
に還元剤を供給する必要がある。しかしながら上述の排
気浄化装置では触媒に還元剤を供給すべきときに触媒へ
の排気の流入が阻止されるので触媒内には流れがほとん
ど存在せず、したがって触媒全体に還元剤を供給するた
めに長時間を要するという問題点がある。流入する排気
の空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し、流入する
排気の空燃比がリッチになると吸収しているＮＯX を放
出して還元するＮＯX 吸蔵還元触媒を機関排気通路内に
配置し、ＮＯX 吸蔵還元触媒に還元剤を供給する還元剤
供給手段をＮＯX 吸蔵還元触媒上流の排気通路内に配置
し、ＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気ガス量を制御す
る排気ガス量制御手段を還元剤供給手段上流の排気通路
内に配置し、ＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気ガス量
を、ＮＯX 吸蔵還元触媒からＮＯX を放出させるべきで
ないときに比べて低減しつつＮＯX 吸蔵還元触媒に還元
剤を供給することによりＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する
排気の空燃比を一時的にリッチにし、それによりＮＯX
吸蔵還元触媒に吸収されているＮＯX を放出して還元す
るようにした内燃機関の排気浄化装置についても同様の
問題が生じうる。
触媒にＮＯX を吸収せしめるようにした場合、ＮＯX は
触媒のほぼ全体に吸収される。したがって触媒に吸収さ
れているＮＯX のほぼ全量を還元するためには触媒全体
に還元剤を供給する必要がある。しかしながら上述の排
気浄化装置では触媒に還元剤を供給すべきときに触媒へ
の排気の流入が阻止されるので触媒内には流れがほとん
ど存在せず、したがって触媒全体に還元剤を供給するた
めに長時間を要するという問題点がある。流入する排気
の空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し、流入する
排気の空燃比がリッチになると吸収しているＮＯX を放
出して還元するＮＯX 吸蔵還元触媒を機関排気通路内に
配置し、ＮＯX 吸蔵還元触媒に還元剤を供給する還元剤
供給手段をＮＯX 吸蔵還元触媒上流の排気通路内に配置
し、ＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気ガス量を制御す
る排気ガス量制御手段を還元剤供給手段上流の排気通路
内に配置し、ＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気ガス量
を、ＮＯX 吸蔵還元触媒からＮＯX を放出させるべきで
ないときに比べて低減しつつＮＯX 吸蔵還元触媒に還元
剤を供給することによりＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する
排気の空燃比を一時的にリッチにし、それによりＮＯX
吸蔵還元触媒に吸収されているＮＯX を放出して還元す
るようにした内燃機関の排気浄化装置についても同様の
問題が生じうる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、流入する排気の空燃比がリー
ンのときにはＮＯＸを吸収し、流入する排気の空燃比が
リッチになると吸収しているＮＯＸを放出して還元する
ＮＯＸ吸蔵還元触媒を機関排気通路内に配置し、ＮＯＸ
吸蔵還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段をＮＯ
Ｘ吸蔵還元触媒上流の排気通路内に配置し、ＮＯＸ吸蔵
還元触媒に流入する排気ガス量を制御する排気ガス量制
御手段を還元剤供給手段上流の排気通路内に配置し、内
燃機関から排出された排気のうちわずかばかりの量の排
気がＮＯ Ｘ 吸蔵還元触媒に流入するようにしつつ、ＮＯ
Ｘ 吸蔵還元触媒の排気下流端に負圧を導入しながら、Ｎ
ＯＸ吸蔵還元触媒に還元剤を供給することによりＮＯＸ
吸蔵還元触媒に流入する排気の空燃比を一時的にリッチ
にし、それによりＮＯＸ吸蔵還元触媒に吸収されている
ＮＯＸを放出して還元するようにしている。すなわち１
番目の発明によれば、ＮＯＸ吸蔵還元触媒の排気下流端
に負圧が導入されるのでＮＯＸ吸蔵還元触媒内に流れが
形成され、それによってＮＯＸ吸蔵還元触媒全体に還元
剤が速やかに供給される。
に１番目の発明によれば、流入する排気の空燃比がリー
ンのときにはＮＯＸを吸収し、流入する排気の空燃比が
リッチになると吸収しているＮＯＸを放出して還元する
ＮＯＸ吸蔵還元触媒を機関排気通路内に配置し、ＮＯＸ
吸蔵還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段をＮＯ
Ｘ吸蔵還元触媒上流の排気通路内に配置し、ＮＯＸ吸蔵
還元触媒に流入する排気ガス量を制御する排気ガス量制
御手段を還元剤供給手段上流の排気通路内に配置し、内
燃機関から排出された排気のうちわずかばかりの量の排
気がＮＯ Ｘ 吸蔵還元触媒に流入するようにしつつ、ＮＯ
Ｘ 吸蔵還元触媒の排気下流端に負圧を導入しながら、Ｎ
ＯＸ吸蔵還元触媒に還元剤を供給することによりＮＯＸ
吸蔵還元触媒に流入する排気の空燃比を一時的にリッチ
にし、それによりＮＯＸ吸蔵還元触媒に吸収されている
ＮＯＸを放出して還元するようにしている。すなわち１
番目の発明によれば、ＮＯＸ吸蔵還元触媒の排気下流端
に負圧が導入されるのでＮＯＸ吸蔵還元触媒内に流れが
形成され、それによってＮＯＸ吸蔵還元触媒全体に還元
剤が速やかに供給される。
【０００５】また、２番目の発明によれば１番目の発明
において、前記ＮＯX 吸蔵還元触媒下流の機関排気通路
をスロットル弁下流の機関吸気通路内と接続することに
よりＮＯX 吸蔵還元触媒の排気下流端に負圧を導入する
ようにしている。すなわち２番目の発明では、内燃機関
が通常、備えている排気再循環（ＥＧＲ）装置によりＮ
ＯX 吸蔵還元触媒の排気下流端に負圧が導入される。
において、前記ＮＯX 吸蔵還元触媒下流の機関排気通路
をスロットル弁下流の機関吸気通路内と接続することに
よりＮＯX 吸蔵還元触媒の排気下流端に負圧を導入する
ようにしている。すなわち２番目の発明では、内燃機関
が通常、備えている排気再循環（ＥＧＲ）装置によりＮ
ＯX 吸蔵還元触媒の排気下流端に負圧が導入される。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は本発明をディーゼル機関に
適用した場合を示している。しかしながら本発明を火花
点火式機関に適用することもできる。図１を参照する
と、１は機関本体、２はピストン、３は燃焼室、４は燃
焼室３内に配置されて燃焼室３内に直接燃料を噴射する
燃料噴射弁、５は吸気弁、６は吸気ポート、７は排気
弁、８は排気ポートをそれぞれ示す。吸気ポート６は対
応する枝管９を介してサージタンク１０に連結され、サ
ージタンク１０は吸気ダクト１１を介してエアクリーナ
１２に連結され、吸気ダクト１１内にはスロットル弁１
３が配置される。一方、排気ポート８は排気マニホルド
１５および排気管１６を介してＮＯX 吸蔵還元触媒１７
を内蔵したケーシング１８に接続され、このケーシング
１８は排気管１９に接続される。
適用した場合を示している。しかしながら本発明を火花
点火式機関に適用することもできる。図１を参照する
と、１は機関本体、２はピストン、３は燃焼室、４は燃
焼室３内に配置されて燃焼室３内に直接燃料を噴射する
燃料噴射弁、５は吸気弁、６は吸気ポート、７は排気
弁、８は排気ポートをそれぞれ示す。吸気ポート６は対
応する枝管９を介してサージタンク１０に連結され、サ
ージタンク１０は吸気ダクト１１を介してエアクリーナ
１２に連結され、吸気ダクト１１内にはスロットル弁１
３が配置される。一方、排気ポート８は排気マニホルド
１５および排気管１６を介してＮＯX 吸蔵還元触媒１７
を内蔵したケーシング１８に接続され、このケーシング
１８は排気管１９に接続される。
【０００７】ＮＯX 吸蔵還元触媒１７を迂回して排気管
１６と排気管１９とを互いに接続するバイパス管２０が
設けられ、バイパス管２０内には通常運転時に、閉弁状
態に維持されるバイパス制御弁２１が配置される。ま
た、バイパス管２０の流入口とＮＯX 吸蔵還元触媒１７
間の排気管１６内には通常運転時に、全開状態に維持さ
れる上流側排気制御弁２２が配置され、ＮＯX 吸蔵還元
触媒１７とバイパス管２０の流出口間の排気管１９内に
は通常運転時に、全開状態に維持される下流側排気制御
弁２３が配置される。ＮＯX 吸蔵還元触媒１７と下流側
排気制御弁２３間の排気管１９と、サージタンク１０ａ
とはＥＧＲ管２４を介して互いに接続され、ＥＧＲ管２
４内にはＥＧＲ制御弁２５が配置される。通常運転時に
は例えば機関運転状態に応じてＥＧＲ制御弁２５の開度
が制御される。これらバイパス制御弁２１、上流側排気
制御弁２２、下流側排気制御弁２３、およびＥＧＲ制御
弁２５はそれぞれ対応するアクチュエータ２６により駆
動され、各アクチュエータ２６は負圧式または電磁式の
アクチュエータから構成される。
１６と排気管１９とを互いに接続するバイパス管２０が
設けられ、バイパス管２０内には通常運転時に、閉弁状
態に維持されるバイパス制御弁２１が配置される。ま
た、バイパス管２０の流入口とＮＯX 吸蔵還元触媒１７
間の排気管１６内には通常運転時に、全開状態に維持さ
れる上流側排気制御弁２２が配置され、ＮＯX 吸蔵還元
触媒１７とバイパス管２０の流出口間の排気管１９内に
は通常運転時に、全開状態に維持される下流側排気制御
弁２３が配置される。ＮＯX 吸蔵還元触媒１７と下流側
排気制御弁２３間の排気管１９と、サージタンク１０ａ
とはＥＧＲ管２４を介して互いに接続され、ＥＧＲ管２
４内にはＥＧＲ制御弁２５が配置される。通常運転時に
は例えば機関運転状態に応じてＥＧＲ制御弁２５の開度
が制御される。これらバイパス制御弁２１、上流側排気
制御弁２２、下流側排気制御弁２３、およびＥＧＲ制御
弁２５はそれぞれ対応するアクチュエータ２６により駆
動され、各アクチュエータ２６は負圧式または電磁式の
アクチュエータから構成される。
【０００８】さらに、上流側排気制御弁２２とＮＯX 吸
蔵還元触媒１７間の排気管１６内にはＮＯX 吸蔵還元触
媒１７に還元剤を供給するための還元剤噴射弁２７が配
置される。還元剤として例えばガソリン、イソオクタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯油のような炭化水
素、或いは液体の状態で保存しうるブタン、プロパンの
ような炭化水素、水素、またはアンモニアなどを用いる
ことができる。しかしながら、図１の内燃機関では還元
剤噴射弁２７を燃料タンクに接続し、還元剤として機関
の燃料（炭化水素）を用いるようにしている。このよう
にすると別個の還元剤タンクを必要としない。なお、還
元剤噴射弁２７の還元剤噴射作用は通常運転時に停止さ
れている。
蔵還元触媒１７間の排気管１６内にはＮＯX 吸蔵還元触
媒１７に還元剤を供給するための還元剤噴射弁２７が配
置される。還元剤として例えばガソリン、イソオクタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯油のような炭化水
素、或いは液体の状態で保存しうるブタン、プロパンの
ような炭化水素、水素、またはアンモニアなどを用いる
ことができる。しかしながら、図１の内燃機関では還元
剤噴射弁２７を燃料タンクに接続し、還元剤として機関
の燃料（炭化水素）を用いるようにしている。このよう
にすると別個の還元剤タンクを必要としない。なお、還
元剤噴射弁２７の還元剤噴射作用は通常運転時に停止さ
れている。
【０００９】電子制御ユニット３０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス３１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２，ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３，ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バ
ックアップＲＡＭ）３５、入力ポート３６、および出力
ポート３７を具備する。サージタンク１０にはサージタ
ンク内の絶対圧に比例した出力電圧を発生する圧力セン
サ３８が取り付けられ、圧力センサ３８の出力電圧はＡ
Ｄ変換器３９を介して入力ポート３６に入力される。ま
た、入力ポート３６には機関回転数を表わす出力パルス
を発生する回転数センサ４０が接続される。一方、出力
ポート３７は対応する駆動回路４１を介して各燃料噴射
弁４、各アクチュエータ２６、および還元剤噴射弁２７
に接続される。
ュータからなり、双方向性バス３１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２，ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３，ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バ
ックアップＲＡＭ）３５、入力ポート３６、および出力
ポート３７を具備する。サージタンク１０にはサージタ
ンク内の絶対圧に比例した出力電圧を発生する圧力セン
サ３８が取り付けられ、圧力センサ３８の出力電圧はＡ
Ｄ変換器３９を介して入力ポート３６に入力される。ま
た、入力ポート３６には機関回転数を表わす出力パルス
を発生する回転数センサ４０が接続される。一方、出力
ポート３７は対応する駆動回路４１を介して各燃料噴射
弁４、各アクチュエータ２６、および還元剤噴射弁２７
に接続される。
【００１０】ケーシング１８内に収容されているＮＯX
吸蔵還元触媒１７は例えばアルミナを担体とし、この担
体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬ
ｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢ
ａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬ
ａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少くと
も一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されてい
る。機関吸気通路、燃焼室、およびＮＯX 吸蔵還元触媒
１７上流の排気通路内に供給された空気および燃料（炭
化水素）の比をＮＯX 吸蔵還元触媒１７への流入排気の
空燃比と称するとこのＮＯX 吸蔵還元触媒１７は流入排
気の空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し、流入排
気中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯX を放出する
ＮＯX の吸放出作用を行う。
吸蔵還元触媒１７は例えばアルミナを担体とし、この担
体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬ
ｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢ
ａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬ
ａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少くと
も一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されてい
る。機関吸気通路、燃焼室、およびＮＯX 吸蔵還元触媒
１７上流の排気通路内に供給された空気および燃料（炭
化水素）の比をＮＯX 吸蔵還元触媒１７への流入排気の
空燃比と称するとこのＮＯX 吸蔵還元触媒１７は流入排
気の空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し、流入排
気中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯX を放出する
ＮＯX の吸放出作用を行う。
【００１１】上述のＮＯX 吸蔵還元触媒１７を機関排気
通路内に配置すればこのＮＯX 吸蔵還元触媒１７は実際
にＮＯX の吸放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細な
メカニズムについては明らかでない部分もある。しかし
ながらこの吸放出作用は図２に示すようなメカニズムで
行われているものと考えられる。次にこのメカニズムに
ついて担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持させ
た場合を例にとって説明するが他の貴金属、アルカリ金
属、アルカリ土類、希土類を用いても同様なメカニズム
となる。
通路内に配置すればこのＮＯX 吸蔵還元触媒１７は実際
にＮＯX の吸放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細な
メカニズムについては明らかでない部分もある。しかし
ながらこの吸放出作用は図２に示すようなメカニズムで
行われているものと考えられる。次にこのメカニズムに
ついて担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持させ
た場合を例にとって説明するが他の貴金属、アルカリ金
属、アルカリ土類、希土類を用いても同様なメカニズム
となる。
【００１２】すなわち、流入排気がかなりリーンになる
と流入排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図２（Ａ）に
示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - またはＯ2-の形
で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気中のＮＯ
は白金Ｐｔの表面上でＯ2 -またはＯ2-と反応し、ＮＯ
2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。次いで生成され
たＮＯ2 の一部は白金Ｐｔ上で酸化されつつ吸収剤内に
吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら図２
（Ａ）に示されるように硝酸イオンＮＯ3 - の形で吸収
剤内に拡散する。このようにしてＮＯX がＮＯX 吸蔵還
元触媒１７内に吸収される。
と流入排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図２（Ａ）に
示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - またはＯ2-の形
で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気中のＮＯ
は白金Ｐｔの表面上でＯ2 -またはＯ2-と反応し、ＮＯ
2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。次いで生成され
たＮＯ2 の一部は白金Ｐｔ上で酸化されつつ吸収剤内に
吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら図２
（Ａ）に示されるように硝酸イオンＮＯ3 - の形で吸収
剤内に拡散する。このようにしてＮＯX がＮＯX 吸蔵還
元触媒１７内に吸収される。
【００１３】流入排気中の酸素濃度が高い限り白金Ｐｔ
の表面でＮＯ2 が生成され、吸収剤のＮＯX 吸収能力が
飽和しない限りＮＯ2 が吸収剤内に吸収されて硝酸イオ
ンＮＯ3 - が生成される。これに対して流入排気中の酸
素濃度が低下してＮＯ2 の生成量が低下すると反応が逆
方向（ＮＯ3 - →ＮＯ2 ）に進み、斯くして吸収剤内の
硝酸イオンＮＯ3 - がＮＯ2 の形で吸収剤から放出され
る。すなわち、流入排気中の酸素濃度が低下するとＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７からＮＯX が放出されることにな
る。流入排気のリーンの度合が低くなれば流入排気中の
酸素濃度が低下し、したがって流入排気のリーンの度合
を低くすればたとえ流入排気の空燃比がリーンであって
もＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX が放出されること
になる。
の表面でＮＯ2 が生成され、吸収剤のＮＯX 吸収能力が
飽和しない限りＮＯ2 が吸収剤内に吸収されて硝酸イオ
ンＮＯ3 - が生成される。これに対して流入排気中の酸
素濃度が低下してＮＯ2 の生成量が低下すると反応が逆
方向（ＮＯ3 - →ＮＯ2 ）に進み、斯くして吸収剤内の
硝酸イオンＮＯ3 - がＮＯ2 の形で吸収剤から放出され
る。すなわち、流入排気中の酸素濃度が低下するとＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７からＮＯX が放出されることにな
る。流入排気のリーンの度合が低くなれば流入排気中の
酸素濃度が低下し、したがって流入排気のリーンの度合
を低くすればたとえ流入排気の空燃比がリーンであって
もＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX が放出されること
になる。
【００１４】一方、このときＮＯX 吸蔵還元触媒１７へ
の流入排気の空燃比がリッチになると流入排気中に多量
のＨＣが含まれ、この多量のＨＣは白金Ｐｔ上の酸素Ｏ
2 -またはＯ2-と反応して酸化せしめられる。また、流
入排気の空燃比がリッチになると流入排気中の酸素濃度
が極度に低下するために吸収剤からＮＯ2 が放出され、
このＮＯ2 は図２（Ｂ）に示されるようにＨＣと反応し
て還元せしめられる。このようにして白金Ｐｔの表面上
にＮＯ2 が存在しなくなると吸収剤から次から次へとＮ
Ｏ2 が放出される。したがって流入排気の空燃比をリッ
チにすると短時間のうちにＮＯX 吸蔵還元触媒１７から
ＮＯX が放出されることになる。
の流入排気の空燃比がリッチになると流入排気中に多量
のＨＣが含まれ、この多量のＨＣは白金Ｐｔ上の酸素Ｏ
2 -またはＯ2-と反応して酸化せしめられる。また、流
入排気の空燃比がリッチになると流入排気中の酸素濃度
が極度に低下するために吸収剤からＮＯ2 が放出され、
このＮＯ2 は図２（Ｂ）に示されるようにＨＣと反応し
て還元せしめられる。このようにして白金Ｐｔの表面上
にＮＯ2 が存在しなくなると吸収剤から次から次へとＮ
Ｏ2 が放出される。したがって流入排気の空燃比をリッ
チにすると短時間のうちにＮＯX 吸蔵還元触媒１７から
ＮＯX が放出されることになる。
【００１５】すなわち、流入排気の空燃比をリッチにす
るとまず始めにＨＣが白金Ｐｔ上のＯ2 - またはＯ2-と
ただちに反応して酸化せしめられ、次いで白金Ｐｔ上の
Ｏ2 - またはＯ2-が消費されてもまだＨＣが残っていれ
ばこのＨＣによって吸収剤から放出されたＮＯX および
機関から排出されたＮＯX が還元せしめられる。したが
って流入排気の空燃比をリッチにすれば短時間のうちに
ＮＯX 吸蔵還元触媒１７に吸収されているＮＯX が放出
され、しかもこの放出されたＮＯX が還元されるために
ＮＯX がＮＯX 吸蔵還元触媒１７から排出されるのを阻
止することができることになる。
るとまず始めにＨＣが白金Ｐｔ上のＯ2 - またはＯ2-と
ただちに反応して酸化せしめられ、次いで白金Ｐｔ上の
Ｏ2 - またはＯ2-が消費されてもまだＨＣが残っていれ
ばこのＨＣによって吸収剤から放出されたＮＯX および
機関から排出されたＮＯX が還元せしめられる。したが
って流入排気の空燃比をリッチにすれば短時間のうちに
ＮＯX 吸蔵還元触媒１７に吸収されているＮＯX が放出
され、しかもこの放出されたＮＯX が還元されるために
ＮＯX がＮＯX 吸蔵還元触媒１７から排出されるのを阻
止することができることになる。
【００１６】ディーゼル機関では通常あらゆる運転状態
において空気過剰率が１．０以上、すなわち燃焼室３内
で燃焼せしめられる混合気の平均空燃比がリーンに維持
される。一方、このとき上述したようにバイパス制御弁
２１が閉弁されており、上流側排気制御弁２２および下
流側排気制御弁２３が全開とされているので燃焼室３か
ら排出された排気はＮＯX 吸蔵還元触媒１７に導かれ
る。また、このとき還元剤噴射弁２７の還元剤噴射作用
が停止されており、したがってこのときＮＯX 吸蔵還元
触媒１７への流入排気の空燃比はリーンとなる。その結
果、このとき燃焼室３から排出されたＮＯX はＮＯX 吸
蔵還元触媒１７に吸収され、斯くしてＮＯ X 吸蔵還元触
媒１７からＮＯX が排出されるのが阻止される。
において空気過剰率が１．０以上、すなわち燃焼室３内
で燃焼せしめられる混合気の平均空燃比がリーンに維持
される。一方、このとき上述したようにバイパス制御弁
２１が閉弁されており、上流側排気制御弁２２および下
流側排気制御弁２３が全開とされているので燃焼室３か
ら排出された排気はＮＯX 吸蔵還元触媒１７に導かれ
る。また、このとき還元剤噴射弁２７の還元剤噴射作用
が停止されており、したがってこのときＮＯX 吸蔵還元
触媒１７への流入排気の空燃比はリーンとなる。その結
果、このとき燃焼室３から排出されたＮＯX はＮＯX 吸
蔵還元触媒１７に吸収され、斯くしてＮＯ X 吸蔵還元触
媒１７からＮＯX が排出されるのが阻止される。
【００１７】このように通常運転時に機関から排出され
るＮＯX はＮＯX 吸蔵還元触媒１７に吸収される。しか
しながらＮＯX 吸蔵還元触媒１７のＮＯX 吸収能力には
限度があり、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７のＮＯX 吸収能力
が飽和すればＮＯX 吸蔵還元触媒１７はもはやＮＯX を
吸収しえなくなる。したがってＮＯX 吸蔵還元触媒１７
のＮＯX 吸収能力が飽和する前にＮＯX 吸蔵還元触媒１
７からＮＯX を放出させる必要がある。そこで本実施態
様では、還元剤噴射弁２７から還元剤を一時的に噴射す
ることによりＮＯX 吸蔵還元触媒１７への流入排気の空
燃比を一時的にリッチにし、それによりＮＯX 吸蔵還元
触媒１７からＮＯX を放出させてＮＯX吸蔵還元触媒１
７のＮＯX 吸収能力を回復させるようにしている。
るＮＯX はＮＯX 吸蔵還元触媒１７に吸収される。しか
しながらＮＯX 吸蔵還元触媒１７のＮＯX 吸収能力には
限度があり、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７のＮＯX 吸収能力
が飽和すればＮＯX 吸蔵還元触媒１７はもはやＮＯX を
吸収しえなくなる。したがってＮＯX 吸蔵還元触媒１７
のＮＯX 吸収能力が飽和する前にＮＯX 吸蔵還元触媒１
７からＮＯX を放出させる必要がある。そこで本実施態
様では、還元剤噴射弁２７から還元剤を一時的に噴射す
ることによりＮＯX 吸蔵還元触媒１７への流入排気の空
燃比を一時的にリッチにし、それによりＮＯX 吸蔵還元
触媒１７からＮＯX を放出させてＮＯX吸蔵還元触媒１
７のＮＯX 吸収能力を回復させるようにしている。
【００１８】ところが、ディーゼル機関の燃焼室から排
出される排気の空燃比のリーン度合いは通常かなり大き
いので燃焼室３から排出された排気をＮＯX 吸蔵還元触
媒１７に導入しつつ還元剤を噴射するようにするとＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７への流入排気の空燃比をリッチにす
るために多量の還元剤が必要になる。そこで本実施態様
では、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放出させる
べきときにはバイパス制御弁２１を全開にすると共に上
流側排気制御弁２２を閉弁し、それによってＮＯX 吸蔵
還元触媒１７に流入する排気ガス量を、通常運転時に比
べてすなわちＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放出
させるべきでないときに比べて低減するようにしてい
る。この場合、わずかばかりの排気が上流側排気制御弁
２２を介してＮＯX 吸蔵還元触媒１７内に流入し、した
がって燃焼室３から排出されたほぼ全量の排気がバイパ
ス管２０内を流通することになる。
出される排気の空燃比のリーン度合いは通常かなり大き
いので燃焼室３から排出された排気をＮＯX 吸蔵還元触
媒１７に導入しつつ還元剤を噴射するようにするとＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７への流入排気の空燃比をリッチにす
るために多量の還元剤が必要になる。そこで本実施態様
では、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放出させる
べきときにはバイパス制御弁２１を全開にすると共に上
流側排気制御弁２２を閉弁し、それによってＮＯX 吸蔵
還元触媒１７に流入する排気ガス量を、通常運転時に比
べてすなわちＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放出
させるべきでないときに比べて低減するようにしてい
る。この場合、わずかばかりの排気が上流側排気制御弁
２２を介してＮＯX 吸蔵還元触媒１７内に流入し、した
がって燃焼室３から排出されたほぼ全量の排気がバイパ
ス管２０内を流通することになる。
【００１９】このようにＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮ
ＯX を放出させるべきときには燃焼室３から排出された
ＮＯX はＮＯX 吸蔵還元触媒１７を迂回してそのまま大
気中に排出される。したがって燃焼室３から排出される
ＮＯX 量が少ないときにＮＯ X 吸蔵還元触媒１７からＮ
ＯX を放出させるべきである。一方、図３に示されるよ
うに単位時間当たり燃焼室３から排出されるＮＯX 量Ｑ
ＮＯX は機関負荷を代表するサージタンク１０内の絶対
圧ＰＭが低くなるにつれて少なくなり、絶対圧ＰＭがＰ
Ｍ１よりも低くなると許容量ＡＣＣＰＴよりも少なくな
る。そこで本実施態様では、絶対圧ＰＭがこのＰＭ１よ
りも低い機関低負荷運転時にＮＯX 吸蔵還元触媒１７か
らＮＯX を放出させるようにしている。これに対し、絶
対圧ＰＭがＰＭ１よりも高い通常運転時には、すなわち
燃焼室３から排出される多量のＮＯX が排出されるとき
には燃焼室３から排出された排気はＮＯX 吸蔵還元触媒
１７に流入せしめられる。すなわち、このとき燃焼室３
から排出されたすべてのＮＯX がＮＯX 吸蔵還元触媒１
７に吸収されることになる。
ＯX を放出させるべきときには燃焼室３から排出された
ＮＯX はＮＯX 吸蔵還元触媒１７を迂回してそのまま大
気中に排出される。したがって燃焼室３から排出される
ＮＯX 量が少ないときにＮＯ X 吸蔵還元触媒１７からＮ
ＯX を放出させるべきである。一方、図３に示されるよ
うに単位時間当たり燃焼室３から排出されるＮＯX 量Ｑ
ＮＯX は機関負荷を代表するサージタンク１０内の絶対
圧ＰＭが低くなるにつれて少なくなり、絶対圧ＰＭがＰ
Ｍ１よりも低くなると許容量ＡＣＣＰＴよりも少なくな
る。そこで本実施態様では、絶対圧ＰＭがこのＰＭ１よ
りも低い機関低負荷運転時にＮＯX 吸蔵還元触媒１７か
らＮＯX を放出させるようにしている。これに対し、絶
対圧ＰＭがＰＭ１よりも高い通常運転時には、すなわち
燃焼室３から排出される多量のＮＯX が排出されるとき
には燃焼室３から排出された排気はＮＯX 吸蔵還元触媒
１７に流入せしめられる。すなわち、このとき燃焼室３
から排出されたすべてのＮＯX がＮＯX 吸蔵還元触媒１
７に吸収されることになる。
【００２０】ところで、通常運転時にはＮＯX 吸蔵還元
触媒１７のほぼ全体にＮＯX が吸収されるのでＮＯX 吸
蔵還元触媒１７に吸収されているすべてのＮＯX を放出
させるためにはＮＯX 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体にわ
たって空燃比がリッチの排気を拡散させる必要がある。
すなわち、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体に還元剤
を供給する必要がある。しかしながら、上述したように
ＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放出させるべきと
きに上流側排気制御弁２２を閉弁するとＮＯX吸蔵還元
触媒１７内には流れがほとんど存在せず、その結果ＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体に還元剤が供給されるの
に長時間を要することになる。この場合、上述したよう
に燃焼室３から排出されたＮＯX はそのまま大気中に排
出され、したがってＮＯX 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体
に還元剤を速やかに供給する必要がある。
触媒１７のほぼ全体にＮＯX が吸収されるのでＮＯX 吸
蔵還元触媒１７に吸収されているすべてのＮＯX を放出
させるためにはＮＯX 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体にわ
たって空燃比がリッチの排気を拡散させる必要がある。
すなわち、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体に還元剤
を供給する必要がある。しかしながら、上述したように
ＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放出させるべきと
きに上流側排気制御弁２２を閉弁するとＮＯX吸蔵還元
触媒１７内には流れがほとんど存在せず、その結果ＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体に還元剤が供給されるの
に長時間を要することになる。この場合、上述したよう
に燃焼室３から排出されたＮＯX はそのまま大気中に排
出され、したがってＮＯX 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体
に還元剤を速やかに供給する必要がある。
【００２１】そこで本実施態様では、ＮＯX 吸蔵還元触
媒１７から吸収されているＮＯX を放出させるべきとき
には下流側排気制御弁２３を閉弁すると共にＥＧＲ制御
弁２５を全開にしてサージタンク１０内に発生している
負圧をＮＯX 吸蔵還元触媒１７の排気下流端に導入し、
それによってＮＯX 吸蔵還元触媒１７内に流れを形成す
るようにしている。その結果、この流れによって還元剤
をＮＯX 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体に速やかに供給す
ることができ、したがってＮＯX 吸蔵還元触媒１７から
吸収されているすべてのＮＯX を速やかに放出、還元す
ることができる。
媒１７から吸収されているＮＯX を放出させるべきとき
には下流側排気制御弁２３を閉弁すると共にＥＧＲ制御
弁２５を全開にしてサージタンク１０内に発生している
負圧をＮＯX 吸蔵還元触媒１７の排気下流端に導入し、
それによってＮＯX 吸蔵還元触媒１７内に流れを形成す
るようにしている。その結果、この流れによって還元剤
をＮＯX 吸蔵還元触媒１７のほぼ全体に速やかに供給す
ることができ、したがってＮＯX 吸蔵還元触媒１７から
吸収されているすべてのＮＯX を速やかに放出、還元す
ることができる。
【００２２】特に本実施態様では、サージタンク１０内
に大きな負圧が発生している機関低負荷運転時にＮＯX
吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放出させるようにしてお
り、したがってＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放
出させるべきときに、ＮＯX吸蔵還元触媒１７に大きな
負圧を作用させることができる。したがって、ＮＯX吸
蔵還元触媒１７から吸収されているすべてのＮＯX をさ
らに速やかに放出、還元することができる。
に大きな負圧が発生している機関低負荷運転時にＮＯX
吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放出させるようにしてお
り、したがってＮＯX 吸蔵還元触媒１７からＮＯX を放
出させるべきときに、ＮＯX吸蔵還元触媒１７に大きな
負圧を作用させることができる。したがって、ＮＯX吸
蔵還元触媒１７から吸収されているすべてのＮＯX をさ
らに速やかに放出、還元することができる。
【００２３】次に図４のタイムチャートを参照して本実
施態様による排気浄化方法をさらに詳細に説明する。図
４の時間ｔ１におけるようにサージタンク１０内の絶対
圧ＰＭがＰＭ１よりも高いときにはバイパス制御弁２１
が閉弁され、上流側排気制御弁２２が全開にされ、下流
側排気制御弁２３が全開にされ、ＥＧＲ制御弁２５の開
度が機関運転状態に応じて制御される。その結果、燃焼
室３から排出された排気がＮＯX 吸蔵還元触媒１７に流
入せしめられる。また、このとき還元剤噴射弁２７の還
元剤供給作用が停止される。その結果、ＮＯX 吸蔵還元
触媒１７への流入排気の空燃比がリーンに維持され、し
たがってこの排気中のＮＯX がＮＯX 吸蔵還元触媒１７
に吸収せしめられる。
施態様による排気浄化方法をさらに詳細に説明する。図
４の時間ｔ１におけるようにサージタンク１０内の絶対
圧ＰＭがＰＭ１よりも高いときにはバイパス制御弁２１
が閉弁され、上流側排気制御弁２２が全開にされ、下流
側排気制御弁２３が全開にされ、ＥＧＲ制御弁２５の開
度が機関運転状態に応じて制御される。その結果、燃焼
室３から排出された排気がＮＯX 吸蔵還元触媒１７に流
入せしめられる。また、このとき還元剤噴射弁２７の還
元剤供給作用が停止される。その結果、ＮＯX 吸蔵還元
触媒１７への流入排気の空燃比がリーンに維持され、し
たがってこの排気中のＮＯX がＮＯX 吸蔵還元触媒１７
に吸収せしめられる。
【００２４】これに対し、図４の時間ｔ２におけるよう
にＰＭがＰＭ１よりも低くなるとバイパス制御弁２１が
全開にされ、上流側排気制御弁２２が閉弁され、下流側
排気制御弁２３が閉弁され、ＥＧＲ制御弁２５が全開に
される。その結果、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７に流入する
排気ガス量が通常運転時に比べて減少される。また、こ
のとき還元剤噴射弁２７の還元剤供給作用が実行され
る。その結果、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７への流入排気の
空燃比がリーンからリッチに切り換えられ、したがって
ＮＯX 吸蔵還元触媒１７から吸収されていたＮＯX が放
出、還元せしめられる。
にＰＭがＰＭ１よりも低くなるとバイパス制御弁２１が
全開にされ、上流側排気制御弁２２が閉弁され、下流側
排気制御弁２３が閉弁され、ＥＧＲ制御弁２５が全開に
される。その結果、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７に流入する
排気ガス量が通常運転時に比べて減少される。また、こ
のとき還元剤噴射弁２７の還元剤供給作用が実行され
る。その結果、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７への流入排気の
空燃比がリーンからリッチに切り換えられ、したがって
ＮＯX 吸蔵還元触媒１７から吸収されていたＮＯX が放
出、還元せしめられる。
【００２５】図４の時間ｔ３におけるようにＰＭが再び
ＰＭ１よりも高くなると燃焼室３から排出されたＮＯX
がＮＯX 吸蔵還元触媒１７に吸収せしめられる。このよ
うにしてＮＯX 吸蔵還元触媒１７のＮＯX 吸収作用と放
出、還元作用とが交互に繰り返し行われる。ところで、
ＮＯX 吸蔵還元触媒１７内の絶対圧が低下すると吸収剤
内の硝酸イオンＮＯ3 - の分解反応（ＮＯ3 - →Ｎ
Ｏ2 ）速度が増大することが確認されている。すなわ
ち、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７に負圧が作用せしめられる
とＮＯX 吸蔵還元触媒１７からのＮＯX 放出速度が増大
する。したがって、本実施態様におけるようにＮＯX 吸
蔵還元触媒１７から吸収されているＮＯX を放出させる
べきときにＮＯX 吸蔵還元触媒１７に負圧を作用させる
ようにすると、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７から吸収されて
いるＮＯX を放出させるために必要な時間をさらに短縮
することができる。
ＰＭ１よりも高くなると燃焼室３から排出されたＮＯX
がＮＯX 吸蔵還元触媒１７に吸収せしめられる。このよ
うにしてＮＯX 吸蔵還元触媒１７のＮＯX 吸収作用と放
出、還元作用とが交互に繰り返し行われる。ところで、
ＮＯX 吸蔵還元触媒１７内の絶対圧が低下すると吸収剤
内の硝酸イオンＮＯ3 - の分解反応（ＮＯ3 - →Ｎ
Ｏ2 ）速度が増大することが確認されている。すなわ
ち、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７に負圧が作用せしめられる
とＮＯX 吸蔵還元触媒１７からのＮＯX 放出速度が増大
する。したがって、本実施態様におけるようにＮＯX 吸
蔵還元触媒１７から吸収されているＮＯX を放出させる
べきときにＮＯX 吸蔵還元触媒１７に負圧を作用させる
ようにすると、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７から吸収されて
いるＮＯX を放出させるために必要な時間をさらに短縮
することができる。
【００２６】図４を参照して説明したように、サージタ
ンク１０内の絶対圧ＰＭがＰＭ１よりも低い機関低負荷
運転に還元剤噴射弁２７の還元剤供給作用が行われる。
このときＮＯX 吸蔵還元触媒１７に流入した還元剤は放
出されたＮＯX を還元するために使用されるのでＮＯX
吸蔵還元触媒１７からＮＯX が放出されている間はＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７から全く還元剤が排出されないこと
になる。次いでＮＯX吸蔵還元触媒１７からすべてのＮ
ＯX が放出されるとこのときＮＯX 吸蔵還元触媒１７に
流入した過剰の還元剤はそのままＮＯX 吸蔵還元触媒１
７から排出される。したがって、ＮＯX 吸蔵還元触媒１
７に吸収されているＮＯX 量が少ないか、或いは機関低
負荷運転が長時間にわたって行われるとＮＯX 吸蔵還元
触媒１７から還元剤が排出されることになる。
ンク１０内の絶対圧ＰＭがＰＭ１よりも低い機関低負荷
運転に還元剤噴射弁２７の還元剤供給作用が行われる。
このときＮＯX 吸蔵還元触媒１７に流入した還元剤は放
出されたＮＯX を還元するために使用されるのでＮＯX
吸蔵還元触媒１７からＮＯX が放出されている間はＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７から全く還元剤が排出されないこと
になる。次いでＮＯX吸蔵還元触媒１７からすべてのＮ
ＯX が放出されるとこのときＮＯX 吸蔵還元触媒１７に
流入した過剰の還元剤はそのままＮＯX 吸蔵還元触媒１
７から排出される。したがって、ＮＯX 吸蔵還元触媒１
７に吸収されているＮＯX 量が少ないか、或いは機関低
負荷運転が長時間にわたって行われるとＮＯX 吸蔵還元
触媒１７から還元剤が排出されることになる。
【００２７】このようにＮＯX 吸蔵還元触媒１７から還
元剤が排出され、次いで大気中に排出されるのは好まし
くない。しかしながら、本実施態様では機関低負荷運転
時に下流側排気制御弁２３が閉弁され、ＥＧＲ制御弁２
５が開弁されているのでＮＯ X 吸蔵還元触媒１７から排
出された還元剤はＥＧＲ管２４やサージタンク１０など
を介して燃焼室３内に供給される。すなわち、過剰の還
元剤が大気中に排出されるのが阻止されている。
元剤が排出され、次いで大気中に排出されるのは好まし
くない。しかしながら、本実施態様では機関低負荷運転
時に下流側排気制御弁２３が閉弁され、ＥＧＲ制御弁２
５が開弁されているのでＮＯ X 吸蔵還元触媒１７から排
出された還元剤はＥＧＲ管２４やサージタンク１０など
を介して燃焼室３内に供給される。すなわち、過剰の還
元剤が大気中に排出されるのが阻止されている。
【００２８】ところで、燃料および機関の潤滑油内には
イオウ分が含まれているので燃焼室３からはＳＯX が排
出され、このＳＯX もＮＯX と共にＮＯX 吸蔵還元触媒
１７に吸収される。ＮＯX 吸蔵還元触媒１７へのＳＯX
の吸収メカニズムはＮＯX の吸収メカニズムと同じであ
ると考えられる。すなわち、ＮＯX の吸収メカニズムを
説明したときと同様に担体上に白金Ｐｔおよびバリウム
Ｂａを担持させた場合を例にとって説明すると、上述し
たように流入排気ガスの空燃比がリーンのときには酸素
Ｏ2 がＯ2 - またはＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着し
ており、流入排気ガス中のＳＯ2 は白金Ｐｔの表面でＯ
2 - またはＯ2-と反応してＳＯ3 となる。次いで生成さ
れたＳＯ3 は白金Ｐｔ上でさらに酸化されつつ吸収剤内
に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら、硫酸
イオンＳＯ4 2- の形で吸収剤内に拡散する。次いでこの
硫酸イオンＳＯ4 2- はバリウムイオンＢａ2+と結合して
硫酸塩ＢａＳＯ4 を生成する。
イオウ分が含まれているので燃焼室３からはＳＯX が排
出され、このＳＯX もＮＯX と共にＮＯX 吸蔵還元触媒
１７に吸収される。ＮＯX 吸蔵還元触媒１７へのＳＯX
の吸収メカニズムはＮＯX の吸収メカニズムと同じであ
ると考えられる。すなわち、ＮＯX の吸収メカニズムを
説明したときと同様に担体上に白金Ｐｔおよびバリウム
Ｂａを担持させた場合を例にとって説明すると、上述し
たように流入排気ガスの空燃比がリーンのときには酸素
Ｏ2 がＯ2 - またはＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着し
ており、流入排気ガス中のＳＯ2 は白金Ｐｔの表面でＯ
2 - またはＯ2-と反応してＳＯ3 となる。次いで生成さ
れたＳＯ3 は白金Ｐｔ上でさらに酸化されつつ吸収剤内
に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら、硫酸
イオンＳＯ4 2- の形で吸収剤内に拡散する。次いでこの
硫酸イオンＳＯ4 2- はバリウムイオンＢａ2+と結合して
硫酸塩ＢａＳＯ4 を生成する。
【００２９】しかしながらこの硫酸塩ＢａＳＯ4 は分解
しづらく、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７の温度が低いときに
流入排気ガスの空燃比をリッチにしても少量のＳＯX し
かＮＯX 吸蔵還元触媒１７から放出されない。したがっ
てＮＯX 吸蔵還元触媒１７内には時間が経過するにつれ
て硫酸塩ＢａＳＯ4 が増大することになり、斯くして時
間が経過するにつれてＮＯX 吸蔵還元触媒１７が吸収し
うるＮＯX 量が低下することになる。しかしながら、Ｎ
ＯX 吸蔵還元触媒１７の温度が高いときにＮＯ X 吸蔵還
元触媒１７への流入排気ガスの空燃比をリッチにすると
ＳＯX はＳＯ3の形でＮＯX 吸蔵還元触媒１７から放出
される。
しづらく、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７の温度が低いときに
流入排気ガスの空燃比をリッチにしても少量のＳＯX し
かＮＯX 吸蔵還元触媒１７から放出されない。したがっ
てＮＯX 吸蔵還元触媒１７内には時間が経過するにつれ
て硫酸塩ＢａＳＯ4 が増大することになり、斯くして時
間が経過するにつれてＮＯX 吸蔵還元触媒１７が吸収し
うるＮＯX 量が低下することになる。しかしながら、Ｎ
ＯX 吸蔵還元触媒１７の温度が高いときにＮＯ X 吸蔵還
元触媒１７への流入排気ガスの空燃比をリッチにすると
ＳＯX はＳＯ3の形でＮＯX 吸蔵還元触媒１７から放出
される。
【００３０】本実施態様では、例えば機関高負荷運転が
長時間行われた直後に機関低負荷運転が行われてサージ
タンク１０内の絶対圧ＰＭがＰＭ１よりも低くなるとＮ
ＯX吸蔵還元触媒１７の温度が高く維持されつつＮＯX
吸蔵還元触媒１７への流入排気ガスの空燃比がリッチに
される。この場合、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７から吸収さ
れているＳＯX が放出されることになり、斯くしてＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７が吸収しうるＮＯX 量がＳＯX によ
り低下するのが阻止される。なお、放出されたＳＯX は
過剰の還元剤と同様に再び燃焼室３内に供給され、した
がってＳＯX が大気中に排出されるのが阻止されてい
る。
長時間行われた直後に機関低負荷運転が行われてサージ
タンク１０内の絶対圧ＰＭがＰＭ１よりも低くなるとＮ
ＯX吸蔵還元触媒１７の温度が高く維持されつつＮＯX
吸蔵還元触媒１７への流入排気ガスの空燃比がリッチに
される。この場合、ＮＯX 吸蔵還元触媒１７から吸収さ
れているＳＯX が放出されることになり、斯くしてＮＯ
X 吸蔵還元触媒１７が吸収しうるＮＯX 量がＳＯX によ
り低下するのが阻止される。なお、放出されたＳＯX は
過剰の還元剤と同様に再び燃焼室３内に供給され、した
がってＳＯX が大気中に排出されるのが阻止されてい
る。
【００３１】図５は本実施態様による排気浄化方法を実
行するためのルーチンを示している。このルーチンは予
め定められた設定時間毎の割り込みによって実行され
る。図５を参照すると、まず初めにステップ６０ではサ
ージタンク１０内の絶対圧ＰＭが図３に示されるＰＭ１
よりも低いか否かが判別される。ＰＭ≧ＰＭ１のときに
は次いでステップ６１に進んでバイパス制御弁２１が閉
弁される。続くステップ６２では上流側排気制御弁２２
が全開にされ、続くステップ６３では下流側排気制御弁
２３が全開にされる。続くステップ６４ではＥＧＲ制御
弁２５の開度が機関運転状態に基づいて制御される。続
くステップ６５では還元剤噴射弁２７の還元剤供給作用
が停止される。
行するためのルーチンを示している。このルーチンは予
め定められた設定時間毎の割り込みによって実行され
る。図５を参照すると、まず初めにステップ６０ではサ
ージタンク１０内の絶対圧ＰＭが図３に示されるＰＭ１
よりも低いか否かが判別される。ＰＭ≧ＰＭ１のときに
は次いでステップ６１に進んでバイパス制御弁２１が閉
弁される。続くステップ６２では上流側排気制御弁２２
が全開にされ、続くステップ６３では下流側排気制御弁
２３が全開にされる。続くステップ６４ではＥＧＲ制御
弁２５の開度が機関運転状態に基づいて制御される。続
くステップ６５では還元剤噴射弁２７の還元剤供給作用
が停止される。
【００３２】これに対し、ステップ６１においてＰＭ＜
ＰＭ１のときには次いでステップ６６に進んでバイパス
制御弁２１が全開にされる。続くステップ６７では上流
側排気制御弁２２が閉弁され、続くステップ６８では下
流側排気制御弁２３が閉弁される。続くステップ６９で
はＥＧＲ制御弁２５全開にされる。続くステップ７０で
は還元剤噴射弁２７の還元剤供給作用が実行される。
ＰＭ１のときには次いでステップ６６に進んでバイパス
制御弁２１が全開にされる。続くステップ６７では上流
側排気制御弁２２が閉弁され、続くステップ６８では下
流側排気制御弁２３が閉弁される。続くステップ６９で
はＥＧＲ制御弁２５全開にされる。続くステップ７０で
は還元剤噴射弁２７の還元剤供給作用が実行される。
【００３３】
【発明の効果】ＮＯX 吸蔵還元触媒の排気下流端に負圧
が導入されるのでＮＯX 吸蔵還元触媒内に流れが形成さ
れ、それによってＮＯX 吸蔵還元触媒全体に還元剤を速
やかに供給することができる。
が導入されるのでＮＯX 吸蔵還元触媒内に流れが形成さ
れ、それによってＮＯX 吸蔵還元触媒全体に還元剤を速
やかに供給することができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】ＮＯX 吸放出作用を説明するための図である。
【図３】燃焼室から排出されるＮＯX 量と、サージタン
ク内の絶対圧との関係を示す線図である。
ク内の絶対圧との関係を示す線図である。
【図４】排気浄化方法を制御を説明するためのタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図５】本発明による排気浄化方法を実行するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１０…サージタンク １７…ＮＯX 吸収剤 １９…排気管 ２０…バイパス管 ２１…バイパス制御弁 ２２…上流側排気制御弁 ２３…下流側排気制御弁 ２４…ＥＧＲ管 ２５…ＥＧＲ制御弁 ２７…還元剤噴射弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/20 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｓ 3/24 ＺＡＢＥ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ ＺＡＢ Ｂ０１Ｊ 23/56 ３０１Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/36 B01D 53/94 B01J 23/58 B01J 23/63
Claims (2)
- 【請求項１】 流入する排気の空燃比がリーンのときに
はＮＯＸを吸収し、流入する排気の空燃比がリッチにな
ると吸収しているＮＯＸを放出して還元するＮＯＸ吸蔵
還元触媒を機関排気通路内に配置し、ＮＯＸ吸蔵還元触
媒に還元剤を供給する還元剤供給手段をＮＯＸ吸蔵還元
触媒上流の排気通路内に配置し、ＮＯＸ吸蔵還元触媒に
流入する排気ガス量を制御する排気ガス量制御手段を該
還元剤供給手段上流の排気通路内に配置し、内燃機関か
ら排出された排気のうちわずかばかりの量の排気がＮＯ
Ｘ 吸蔵還元触媒に流入するようにしつつ、ＮＯ Ｘ 吸蔵還
元触媒の排気下流端に負圧を導入しながら、ＮＯＸ吸蔵
還元触媒に還元剤を供給することによりＮＯＸ吸蔵還元
触媒に流入する排気の空燃比を一時的にリッチにし、そ
れによりＮＯＸ吸蔵還元触媒に吸収されているＮＯＸを
放出して還元するようにした内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 前記ＮＯX 吸蔵還元触媒下流の機関排気
通路をスロットル弁下流の機関吸気通路内と接続するこ
とによりＮＯX 吸蔵還元触媒の排気下流端に負圧を導入
するようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29881297A JP3324475B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29881297A JP3324475B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132029A JPH11132029A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3324475B2 true JP3324475B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=17864551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29881297A Expired - Lifetime JP3324475B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324475B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2796986B1 (fr) * | 1999-07-28 | 2002-09-06 | Renault | Systeme et procede de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion |
| GB0421168D0 (en) * | 2004-09-23 | 2004-10-27 | Ford Global Tech Llc | An emission control system for an engine |
| JP4515217B2 (ja) * | 2004-10-14 | 2010-07-28 | ヤンマー株式会社 | 排気ガス浄化装置の制御方法 |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP29881297A patent/JP3324475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11132029A (ja) | 1999-05-18 |
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