JP5521290B2 - Diesel engine exhaust purification system - Google Patents
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Description
本発明は、ディーゼルエンジンの排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for a diesel engine.
三元触媒、NOxトラップ触媒、三元触媒の3つの触媒を排気通路に上流側からこの順に配置したディーゼルエンジンの排気浄化装置において、上流側の三元触媒が担持するセリアの量をA、NOxトラップ触媒が担持するセリアの量をB、下流側の三元触媒が担持するセリアの量をCとしたとき、(A+B)/Cが略0.2〜1.2の範囲になるようにNOxトラップ触媒、上流側の三元触媒における単位体積当たりのセリア量を調整するものがある(特許文献1参照)。 In a diesel engine exhaust purification system in which three catalysts, a three-way catalyst, a NOx trap catalyst, and a three-way catalyst, are arranged in this order from the upstream side to the exhaust passage, the amount of ceria carried by the upstream three-way catalyst is defined as A, NOx When the amount of ceria supported by the trap catalyst is B and the amount of ceria supported by the downstream three-way catalyst is C, NOx is such that (A + B) / C is in the range of approximately 0.2 to 1.2. There is one that adjusts the amount of ceria per unit volume in the trap catalyst and the upstream three-way catalyst (see Patent Document 1).
このものによれば、セリア量A+Bの減少によって最上流の三元触媒及びNOxトラップ触媒における酸素ストレージ能力が低下し、リーン燃焼からストイキ燃焼(またはリッチ燃焼)に切換えられても、脱離する酸素量が少ないため、NOxトラップ触媒及び最上流の三元触媒内の雰囲気が比較的早くリッチ化して還元雰囲気となり、NOxの還元が効率よく行われることとなる。
しかしながら、上記特許文献1の技術は、リッチスパイク処理時にNOxトラップ触媒で用いられることなく下流に放出される還元ガス成分(HC、CO)を酸化(浄化)する点については十分に考慮していない。すなわち、リッチスパイク処理時にNOxトラップ触媒で用いられることなく下流に放出される還元ガス成分を酸化(浄化)するには十分な酸素ストレージ能力が欠かせないので、上記特許文献1の技術のように、セリア量A+Bを減少させ、かつ最下流の三元触媒の酸素ストレージ能力も従来装置のままであるのでは、リッチスパイク処理時にNOxトラップ触媒で用いられることなく下流に放出される還元ガス成分を浄化するための酸素が不足し、リッチスパイク処理時にNOxトラップ触媒で用いられることなく下流に放出される還元ガス成分を十分に浄化できない。結論として、上記特許文献1の技術を含めた従来装置に用いられている三元触媒の酸素ストレージ能力のレベルでは、リッチスパイク処理時にNOxトラップ触媒で用いられることなく下流に放出される還元ガス成分を浄化しきれないのである。
However, the technique of
通常の三元触媒においては酸素ストレージ能力に寄与する成分であるセリアは、排気空燃比がリーンであるときに酸素を貯蔵し、排気空燃比がリッチであるときに酸素を脱離するので、リッチスパイク処理のときに最下流の三元触媒入口の空燃比をリーン側に制御しないとセリアの貯蔵している酸素を効率良く利用できないという問題もある。 In a typical three-way catalyst, ceria, a component that contributes to oxygen storage capacity, stores oxygen when the exhaust air-fuel ratio is lean, and desorbs oxygen when the exhaust air-fuel ratio is rich. There is also a problem that oxygen stored in the ceria cannot be used efficiently unless the air-fuel ratio at the most downstream three-way catalyst inlet is controlled to the lean side during the spike processing.
そこで本発明は、排気空燃比がリッチのときでもセリアの貯蔵している酸素を利用し得る装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a device that can use oxygen stored in ceria even when the exhaust air-fuel ratio is rich.
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものでない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、排気通路に、排気空燃比がリーンであるときに排気中のNOxをトラップし、排気空燃比が理論空燃比またはリッチであるときに前記トラップしたNOxを脱離して還元処理するNOxトラップ触媒(12)と、貴金属と酸素ストレージ能力に寄与する成分であるセリアとを担持させた触媒であって、単位体積当たりのセリア担持量を198g/Lとした触媒である酸素ストレージ触媒(13)とを少なくとも配置した。 The present invention traps NOx in the exhaust when the exhaust air-fuel ratio is lean in the exhaust passage, and removes the trapped NOx when the exhaust air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio or rich and performs a reduction process. trap catalyst (12), a catalyst supported the ceria is a component contributing to the noble metal and oxygen storage capacity, the oxygen storage catalyst is a catalyst in which the ceria supported per unit of volume and 198 g / L ( 13) at least.
本発明によれば、排気通路に、排気空燃比がリーンであるときに排気中のNOxをトラップし、排気空燃比が理論空燃比またはリッチであるときに前記トラップしたNOxを脱離して還元処理するNOxトラップ触媒と、貴金属と酸素ストレージ能力に寄与する成分であるセリアとを担持させた触媒であって、単位体積当たりのセリア担持量を198g/Lとした触媒である酸素ストレージ触媒とを少なくとも配置した。酸素ストレージ触媒は、単位体積当たりのセリア担持量を198g/Lとしたことで、排気中の酸素を大量に貯蔵する能力を持つにいたり、排気空燃比がリッチのときでも、触媒表面はリーンに近い状態にあり還元ガス成分であるHC、COを十分に浄化できることになった。 According to the present invention, NOx in the exhaust is trapped in the exhaust passage when the exhaust air-fuel ratio is lean, and the trapped NOx is desorbed and reduced when the exhaust air-fuel ratio is rich or stoichiometric. a NOx trap catalyst, a catalyst supported the ceria is a component contributing to the noble metal and oxygen storage capacity and oxygen storage catalyst is a catalyst in which the ceria supported per unit of volume and 198 g / L Arranged at least. The oxygen storage catalyst, the ceria supported per unit of volume that was 198 g / L, or Nii with the ability to mass storage of oxygen in the exhaust, even when the exhaust air-fuel ratio is rich, the catalyst surface is lean Thus, HC and CO, which are reducing gas components, can be sufficiently purified.
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明に係るエンジンの排気浄化装置の概略構成図である。エンジン1はディーゼルエンジンであり、エンジン1には燃料噴射弁2から燃料が供給される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust emission control device for an engine according to the present invention. The
エンジン1に空気を導入する吸気通路3には、エンジン1の吸入空気量を検出するエアフローメータ4、吸入空気量を調節する電子制御式スロットル弁5、スロットル弁5の開度を検出するスロットル弁開度センサ6が設けられている。
In an
また、エンジン1からの排気を排出する排気通路8には、上流側より三元触媒11、NOxトラップ触媒12が設けられている。
A three-
三元触媒11は、理論空燃比でHC、CO及びNOxを浄化する触媒であり、コールドスタート時の排気浄化を目的として排気マニホールドの直下に配置されている。NOxトラップ触媒12は、流入する排気の空燃比がリーンのときに排気中のNOxをトラップし、流入する排気の空燃比が理論空燃比やリッチのときにトラップしているNOxを脱離すると共に、この脱離したNOxを排気中のHC、COを還元剤として用いて還元浄化する触媒である。
The three-
NOxトラップ触媒12及び三元触媒11は、全てバリウムBaを担持するが、NOxトラップ触媒12は、バリウムBaをNOxトラップ剤として用いるべく、三元触媒11に担持されているバリウムBaの量に対して単位体積当たり略2倍のバリウムBaを担持するものであり、バリウムBaの担持量によってNOxトラップ触媒と通常の三元触媒とに区別される。ただし、NOxトラップ剤をバリウムBaに限定するものではない。
The
図示しないアクセル操作量センサからのアクセル操作量、エンジン回転速度センサからのエンジン回転速度等の各種検出信号は、エンジンコントローラ21に入力されている。エンジンコントローラ21は1または2以上の演算ユニット、メモリ、入出力インターフェース等を含んで構成され、入力された信号や内部に有するパラメータに基づき、スロットル弁5を介して吸入空気量を、燃料噴射弁2を介して燃料噴射量及び燃料噴射時期をそれぞれ制御する。
Various detection signals such as an accelerator operation amount from an accelerator operation amount sensor (not shown) and an engine rotation speed from an engine rotation speed sensor are input to the
また、NOxトラップ触媒12にはトラップ可能なNOx量に上限があり、NOxトラップ量が増大し上限に近づくとNOxトラップ触媒12のNOxトラップ能力が低下し、NOxを十分にトラップできなくなるため、エンジンコントローラ21では、NOxトラップ触媒12のNOxトラップ量が所定量を超えたときにはNOxトラップ能力が低下していると判断し、エンジン1の空燃比を一時的に理論空燃比やリッチにするリッチスパイク処理を実行し、NOxトラップ触媒12を再生し、NOxトラップ触媒12のNOxトラップ能力を回復させる。
Further, the
さて、リッチスパイク処理に際しては、NOxトラップ量に見合った還元ガス成分の量よりも多めの還元ガス成分を供給することにより、NOxトラップ触媒12を再生できるものの、その一方でNOxトラップ触媒12においてNOxの還元に用いられなかった還元ガス成分(つまりHC、CO)はそのまま下流に放出されてしまう。
In the rich spike process, the
この場合に、NOxトラップ触媒12の下流に、酸素ストレージ能力を有する通常の三元触媒を設けるものがある。
In this case, there is a case where a normal three-way catalyst having an oxygen storage capability is provided downstream of the
三元触媒の酸素ストレージ能力は三元触媒に担持される主にセリアCeの量によって変化する。従来、単位体積当たりのセリア担持量は各触媒(三元触媒11、NOxトラップ触媒、最下流に設けられる通常の三元触媒))ともに同等であり、各触媒におけるセリアの量は触媒容量によって決定されており、上記のリッチスパイク処理時にNOxトラップ触媒12から放出されてくるHC、COの量を考慮した設定にはなっていない。
The oxygen storage capacity of the three-way catalyst varies mainly depending on the amount of ceria Ce supported on the three-way catalyst. Conventionally, the amount of ceria supported per unit volume is the same for each catalyst (three-
そこで本発明では、貴金属と酸素ストレージ能力に寄与する成分であるセリアCeとを担持させた触媒13であって、セリアCeの単位体積当たりの量を通常の三元触媒と比較して少なくとも2倍以上とした触媒13を排気通路の最下流(つまりNOxトラップ触媒12の下流)に設ける。通常の三元触媒のセリア担持量は24g/L〜85g/Lであるのに対し、例えば本実施形態の触媒13のセリア担持量は198g/Lとなっている。従って、触媒13のセリア担持量は、通常の三元触媒のセリア担持量の約2.3〜8.3倍とされている。これにより、触媒13の酸素ストレージ能力(排気通路8に配置したときに実際にストレージ可能な酸素量)は、通常の三元触媒に対して少なくとも30%以上の能力を発揮する。さらに詳述すると、通常の三元触媒は、例えば図10に示したように、担体に対してセリアCeを担持した後に、貴金属(Pt、Rh等)を含んだアルミナ(Al2O3)を担持することによって構成されているのに対して、触媒13は、例えば図11に示したように、貴金属(Pt等)を含んだセリアCeを担持した後に、表面に貴金属(Rh等)と鉄Feを担持(薄く塗布)することによって構成されている。
Therefore, in the present invention, the
新たに構成したこの触媒13は、酸素ストレージ能力のみを通常の三元触媒よりも大幅に拡大させた触媒である。この触媒13を三元触媒と区別するため、以下、「酸素ストレージ触媒」という。ここで、上記の「通常の三元触媒」とは、HC、CO及びNOxの同時浄化のために構成されている三元触媒のことをいうものとする。なお、貴金属は、セリアCeが酸素を脱離し、その脱離した酸素でHC、COを酸化するときの触媒として機能する。ただし、酸素ストレージ能力に寄与する成分としてセリアCeを担持する構成に限定するものでない。
This newly configured
新たに構成した酸素ストレージ触媒13の特性を図2に示すと、図2は酸素ストレージ触媒13について空燃比とHC転化率(ηHC)との関係を示している。図2より空燃比がリッチになるほどHC転化率が高いことがわかる。これは、酸素ストレージ触媒13が通常の三元触媒よりも排気中の酸素を大量に貯蔵する能力を持つので、排気空燃比がリッチのときでも、触媒表面はリーンに近い状態にあり貯蔵している酸素を用いてHCを酸化(浄化)できるためである。
FIG. 2 shows the characteristics of the newly configured
図3は排気通路8の上流側より三元触媒11、NOxトラップ触媒12、酸素ストレージ触媒13の順に配置したときのリッチスパイク処理時のエンジン出口、NOxトラップ触媒12入口、酸素ストレージ触媒13出口の各空気過剰率λ(空燃比を理論空燃比で除した値である)がどのように変化するのかを示している。エンジン出口の空気過剰率の変化がリッチスパイク処理に対応する空気過剰率の変化を表し、エンジン出口の空気過剰率はリッチスパイク処理の直前の値よりステップ的にλ=1のラインを横切って低下した後いっとき水平に走り、再びステップ的にλ=1のラインを横切って増加してリッチスパイク処理直前の値に戻っている。
FIG. 3 shows the engine outlet, the
次に、NOxトラップ触媒12入口の空気過剰率になると、λ=1のラインからの低下量がエンジン出口の空気過剰率の場合より小さくなっている。図示しないが、酸素ストレージ触媒13入口の空気過剰率になると、λ=1のラインからの低下量がNOxトラップ触媒12入口の空気過剰率の場合より小さくなる。このようにλ=1のラインからの低下量が三元触媒11、NOxトラップ触媒12の各触媒を通過する度に小さくなるということは三元触媒11、NOxトラップ触媒12で酸素が一定量ずつ消費されることを意味する。すなわち、リッチスパイク処理中の空燃比は、三元触媒11、NOxトラップ触媒12の各触媒を通過する度にリーンになっていく。このようにλ=1のラインからの低下量が三元触媒11、NOxトラップ触媒12の各触媒を通過する度に小さくなるということは三元触媒11、NOxトラップ触媒12の各触媒で酸素が一定量ずつ消費されることを意味する。すなわち、リッチスパイク処理中の空燃比は、三元触媒11、NOxトラップ触媒12の各触媒を通過する度にリーンになっていく。また、空気過剰率の変化するタイミングも三元触媒11、NOxトラップ触媒12の各触媒を通過する度に遅れる。
Next, when the excess air ratio at the inlet of the
これに対して酸素ストレージ触媒13出口の空気過剰率になると、λ=1のラインからの低下量がリッチスパイク処理当初はNOxトラップ触媒12入口の空気過剰率の場合よりさらに小さくなるものの、反転して大きくなりさらにNOxトラップ触媒12入口の空気過剰率を横切って大きくなっている。このことは、酸素ストレージ触媒13は、上記のように通常の三元触媒と比較して排気中の酸素を大量に貯蔵する能力を持つために、排気空燃比がリッチでも触媒表面はリーンに近い状態にありHC、COを浄化できることを意味している。
On the other hand, when the excess air ratio at the outlet of the
これら新たに判明した図2、図3の特性から判断して、リッチスパイク処理時にNOxトラップ触媒12から放出されてくるHC、COを浄化してやるには、リッチスパイク処理中の酸素ストレージ触媒13入口の空燃比がリッチとなるようにリッチスパイク処理中の目標空気過剰率λmを設定すればよいことになる。これは、リッチスパイク処理中の酸素ストレージ触媒13入口の空燃比をリッチにすれば、NOxトラップ触媒12入口の空燃比が酸素ストレージ触媒13入口の空燃比よりもさらにリッチとなって、NOxトラップ触媒12からのNOxの離脱と、HC、COを還元ガス成分として用いての還元浄化とを行わせることができる上に、NOxトラップ触媒12から放出されてくるHC、COを、酸素ストレージ触媒13が貯蔵している大量の酸素で酸化(浄化)できるためである。
In order to purify HC and CO released from the
次に、リッチスパイク処理中の目標空気過剰率λmは、次のパラメータに応じて設定する。 Next, the target excess air ratio λm during the rich spike process is set according to the following parameters.
〈1〉酸素ストレージ触媒13の酸素貯蔵量
〈2〉酸素ストレージ触媒13の触媒温度
〈3〉筒内温度
〈4〉NOxトラップ触媒12のNOxトラップ量
例えば、図4に示したように酸素ストレージ触媒13の酸素貯蔵量が多い場合と少ない場合とを比較すると、酸素貯蔵量が多い場合のほうが酸素貯蔵量が少ない場合よりリッチスパイク処理中の目標空気過剰率がより小さくなる側(リッチ側)に設定する。これは、酸素ストレージ触媒13の酸素貯蔵量が多い場合のほうがリッチスパイク処理中の空燃比をよりリッチにできるためである。
<1> Oxygen storage amount of
また、図5、図6に示したように酸素ストレージ触媒13の触媒温度や筒内温度が高い場合と低い場合を比較すると、酸素ストレージ触媒13の触媒温度や筒内温度が高い場合のほうが酸素ストレージ触媒13の触媒温度や筒内温度が低い場合よりリッチスパイク処理中の目標空気過剰率がより大きくなる側(リーン側)に設定する。これは、温度が高い場合のほうが温度が低い場合より酸素ストレージ触媒13からの酸素の脱離速度が大きくなり(大量の酸素が脱離される)、リッチスパイク処理中の空燃比をそれほどリッチにしなくて済むためである。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, comparing the case where the catalyst temperature and in-cylinder temperature of the
また、図7に示したように、NOxトラップ触媒12のNOxトラップ量が多い場合と少ない場合とを比較すると、NOxトラップ量が多い場合のほうがNOxトラップ量が少ない場合よりリッチスパイク処理中の目標空気過剰率がより小さくなる側(リッチ側)に設定する。これは、NOxトラップ量が多い場合のほうがリッチスパイク処理中の空燃比をよりリッチにしないと酸素ストレージ触媒13のHC、COの各転化率を高くすることができないためである。
Further, as shown in FIG. 7, when comparing the case where the NOx trap amount of the
図8はエンジンコントローラ21の行う処理の内容を示したフローチャートであり、所定時間毎、例えば10msec毎に繰り返し実行される。
FIG. 8 is a flowchart showing the contents of the processing performed by the
ただし、ここでは上記〈2〉の場合、つまり酸素ストレージ触媒13の触媒温度に応じてリッチスパイク処理中の目標空気過剰率を設定する場合で説明する。
However, here, the case of <2> above, that is, the case where the target excess air ratio during the rich spike process is set according to the catalyst temperature of the
ステップ1ではリッチスパイクフラグをみる。このリッチスパイクフラグはエンジン始動時にゼロに初期設定されているので、ステップ2に進みNOxトラップ触媒12のNOxトラップ量ΣNOxと基準値ΣNOxcとを比較する。基準値ΣNOxcは予め実験を行って設定しておく。
ここで、NOxトラップ量の演算方法としては、例えば特開2005−163591号公報に記載されているように、エンジンから排出される所定時間当たりのNOx量の積算値より、NOxトラップ触媒から下流に脱離される所定時間当たりのNOx量の積算値を減じて求める方法がある。エンジンから排出される所定時間当たりのNOx量は、エンジンの回転速度と、吸入空気量と、エンジン1から排出される所定時間当たりのNOx量の関係を定めたマップを予め実験により作成しておき、このマップから求めることができる。また、NOxトラップ触媒から下流に脱離される所定時間当たりのNOx量は、NOxトラップ触媒に流入する排気流量(≒エンジン1の吸入空気量)と、NOxトラップ触媒に流入する排気の空燃比と、NOxトラップ触媒から下流に脱離される所定時間当たりのNOxの量の関係を定めたマップを予め実験により作成しておき、このマップを参照して求めることができる。
Here, as a method for calculating the NOx trap amount, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-163591, for example, the NOx trap amount is discharged downstream from the NOx trap catalyst from the integrated value of the NOx amount discharged per predetermined time from the engine. There is a method of obtaining by deducting the integrated value of the NOx amount per predetermined time to be desorbed. The amount of NOx discharged from the engine per predetermined time is prepared in advance by experimentation on a map that defines the relationship among the engine speed, the intake air amount, and the amount of NOx discharged per predetermined time from the
NOxトラップ触媒12のNOxトラップ量ΣNOxが基準値ΣNOxc以下のときはステップ3でリッチスパイクフラグ=0としてそのまま今回の処理を終了する。
When the NOx trap amount ΣNOx of the
ステップ2でNOxトラップ触媒12のNOxトラップ量ΣNOxが基準値ΣNOxcを超えると、リッチスパイク処理を行わせるためステップ4に進み、リッチスパイクフラグ=1とする。
If the NOx trap amount ΣNOx of the
ステップ5では温度センサ22により検出される酸素ストレージ触媒13の触媒温度を読み込み、ステップ6でこの触媒温度から図5を内容とするテーブルを検索することによりリッチスパイク処理中の目標空気過剰率λmを算出する。
In step 5, the catalyst temperature of the
ステップ7ではタイマを起動する(タイマ値tm=0)。このタイマはリッチスパイク処理を開始してからの経過時間を計測するためのものである。 In step 7, a timer is started (timer value tm = 0). This timer is for measuring the elapsed time since the start of rich spike processing.
ステップ4でのリッチスパイクフラグ=1により、次回にはステップ1よりステップ8に進むことになり、タイマ値tmと所定値tm1を比較する。所定値tm1はリッチスパイク処理を実行する時間を定める値で、実験により予め定めておく。タイマ値tmが所定値tm1未満であるあいだはそのまま今回の処理を終了する。やがてタイマ値tmが所定値tm1以上となればNOxトラップ触媒12の再生が終了したと判断し、ステップ9、10に進み次回のリッチスパイク処理に備えるためリッチスパイクフラグ=0とし、かつNOxトラップ量ΣNOx=0とする。
Due to the rich spike flag = 1 in step 4, next time, the process proceeds from
このリッチスパイクフラグ=0により次回にはステップ1、2と進むことになり、再びNOxトラップ量ΣNOxと基準値ΣNOxcとを比較する。
Due to the rich spike flag = 0, the process proceeds to
このようにして設定されるリッチスパイクフラグ=1により図示しないフローでリッチスパイク処理中の目標空気過剰率が得られるようにリッチスパイク処理が実行される。 The rich spike processing is executed so that the target excess air ratio during the rich spike processing can be obtained in the flow (not shown) by the rich spike flag = 1 set in this way.
ここで本実施形態の作用効果を説明する。 Here, the effect of this embodiment is demonstrated.
本実施形態(請求項1に記載の発明)によれば、排気通路8に、排気空燃比がリーンであるときに排気中のNOxをトラップし、排気空燃比が理論空燃比またはリッチであるときに前記トラップしたNOxを脱離して還元処理するNOxトラップ触媒12と、貴金属とセリアCe(酸素ストレージ能力に寄与する成分)とを担持させた触媒であって、セリアCeの単位体積当たりの量を少なくとも通常の三元触媒の2倍より多くした(例えば2.0〜8.3倍)触媒である酸素ストレージ触媒13とを少なくとも配置した。酸素ストレージ触媒13は、セリアCeの単位体積当たりの量を少なくとも通常の三元触媒の2倍より多くしたことで、排気中の酸素を大量に貯蔵する能力を持つにいたり、排気空燃比がリッチのときでも、触媒表面はリーンに近い状態にあり還元ガス成分であるHC、COを十分に浄化できることになった。
According to this embodiment (the invention described in claim 1), when the exhaust air-fuel ratio is lean, the exhaust passage 8 traps NOx in the exhaust, and the exhaust air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio or rich.
排気空燃比がリッチであるときに、通常の三元触媒では還元ガス成分を酸化する酸素が不足するのであるが、本実施形態(請求項2に記載の発明)によれば、排気空燃比がリッチであるときに排出される還元ガス成分を、酸素ストレージ触媒13から脱離される酸素を用いて酸化するので、還元ガス成分を酸化する酸素が不足することがない。
When the exhaust air-fuel ratio is rich, the ordinary three-way catalyst lacks oxygen for oxidizing the reducing gas component. According to this embodiment (the invention according to claim 2), the exhaust air-fuel ratio is Since the reducing gas component discharged when it is rich is oxidized using oxygen desorbed from the
本実施形態(請求項3に記載の発明)によれば、酸素ストレージ触媒13の酸素の貯蔵と脱離のバランスが排気中の酸素分圧に依存することに着目して、排気空燃比がリーンであるときに酸素ストレージ触媒13に貯蔵した酸素を排気空燃比がリッチであるときに酸素ストレージ触媒13から脱離して、還元ガス成分を酸化するので、必要な酸素を供給できる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 3), focusing on the fact that the balance between oxygen storage and desorption of the
排気通路8の下流ほど排気中の酸素濃度は低下することに対応し、本実施形態(請求項7に記載の発明)によれば、酸素ストレージ触媒13を排気通路8に配置している触媒の最も下流に配置するので、酸素ストレージ触媒13は、より酸素を脱離しやすい条件となり、還元ガス成分の酸化効率を向上できる。
Corresponding to the decrease in the oxygen concentration in the exhaust gas downstream of the exhaust passage 8, according to the present embodiment (the invention according to claim 7), the
図9は第2実施形態のリッチスパイク処理時の空気過剰率の変化を示している。 FIG. 9 shows a change in the excess air ratio during the rich spike processing of the second embodiment.
第2実施形態は、リッチスパイク処理直後に酸素ストレージ触媒13に素早く酸素を貯蔵させるため、酸素ストレージ触媒13への酸素の貯蔵と脱離とのバランス(平衡状態)をわざと一旦大きく貯蔵側に移行させる、つまりリッチスパイク処理直後の目標空気過剰率を図9上段に示したように一時的に高く設定するようにしたものである。これによって図9下段に示したように第1実施形態の場合よりCOの排出量を低減できる。
In the second embodiment, the
12 NOxトラップ触媒
13 酸素ストレージ触媒
21 エンジンコントローラ
12
Claims (7)
排気空燃比がリーンであるときに排気中のNOxをトラップし、排気空燃比が理論空燃比またはリッチであるときに前記トラップしたNOxを脱離して還元処理するNOxトラップ触媒と、
貴金属と酸素ストレージ能力に寄与する成分であるセリアとを担持させた触媒であって、単位体積当たりのセリア担持量を198g/Lとした触媒である酸素ストレージ触媒と
を少なくとも配置したことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。 In the exhaust passage,
A NOx trap catalyst that traps NOx in exhaust when the exhaust air-fuel ratio is lean, and desorbs and reduces the trapped NOx when the exhaust air-fuel ratio is rich, or
A ceria component that contributes to the noble metal and oxygen storage capacity a catalyst supported, characterized in that the oxygen storage catalyst is a catalyst in which the ceria supported per unit of volume and 198 g / L and at least placed Diesel engine exhaust purification system.
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