JPH05263631A - 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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- JPH05263631A JPH05263631A JP4091549A JP9154992A JPH05263631A JP H05263631 A JPH05263631 A JP H05263631A JP 4091549 A JP4091549 A JP 4091549A JP 9154992 A JP9154992 A JP 9154992A JP H05263631 A JPH05263631 A JP H05263631A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気浄化装置の高いＮＯｘ浄化率を示す温度
ウインドウを拡げること。 【構成】 ＮＯｘに対して高い浄化率を示す触媒温度範
囲が異なる複数のリーンＮＯｘ触媒６ａ、６ｂを排気通
路４中に並列に配置するとともに、排気流れをこれらの
触媒の何れかに切替える切替手段８と、排気温が高いほ
ど高温型リーンＮＯｘ触媒６ａ側への排気供給割合を大
きくするように切替手段の切替えを制御する切替手段制
御手段を設けた。これによって、排気高温時には高温型
リーンＮＯｘ触媒６ａの特性が得られ、低温時には低温
型リーンＮＯｘ触媒６ｂの特性が得られて、温度ウイン
ドウが拡げられる。
ウインドウを拡げること。 【構成】 ＮＯｘに対して高い浄化率を示す触媒温度範
囲が異なる複数のリーンＮＯｘ触媒６ａ、６ｂを排気通
路４中に並列に配置するとともに、排気流れをこれらの
触媒の何れかに切替える切替手段８と、排気温が高いほ
ど高温型リーンＮＯｘ触媒６ａ側への排気供給割合を大
きくするように切替手段の切替えを制御する切替手段制
御手段を設けた。これによって、排気高温時には高温型
リーンＮＯｘ触媒６ａの特性が得られ、低温時には低温
型リーンＮＯｘ触媒６ｂの特性が得られて、温度ウイン
ドウが拡げられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気系に、空燃比リー
ンの排気中でＮＯｘ（窒素酸化物）を還元できる、いわ
ゆるリーンＮＯｘ触媒を具備した、内燃機関の排気浄化
装置に関する。
ンの排気中でＮＯｘ（窒素酸化物）を還元できる、いわ
ゆるリーンＮＯｘ触媒を具備した、内燃機関の排気浄化
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平１−１３０７３５号公報は、遷移
金属をイオン交換して担持したまたは貴金属を担持した
ゼオライトからなり、空燃比リーンの排気中で、ＨＣ
（炭化水素）の存在下で、ＮＯｘを浄化する触媒（以
下、リーンＮＯｘ触媒という）を開示している。
金属をイオン交換して担持したまたは貴金属を担持した
ゼオライトからなり、空燃比リーンの排気中で、ＨＣ
（炭化水素）の存在下で、ＮＯｘを浄化する触媒（以
下、リーンＮＯｘ触媒という）を開示している。
【０００３】リーンＮＯｘ触媒は、温度が定常または下
降状態にあるときよりも上昇状態にあるときの方が高い
ＮＯｘ浄化率を示すことが判明したので、本出願人は、
特願平２−３１７６６４号（公開前）において、内燃機
関の排気系に同種のリーンＮＯｘ触媒を並列に配置し、
同じ時間間隔で排気流れを交互に切替えて触媒の昇温過
程を強制的に繰返し作り出し、ＮＯｘ浄化率を向上せし
める発明を提案した。
降状態にあるときよりも上昇状態にあるときの方が高い
ＮＯｘ浄化率を示すことが判明したので、本出願人は、
特願平２−３１７６６４号（公開前）において、内燃機
関の排気系に同種のリーンＮＯｘ触媒を並列に配置し、
同じ時間間隔で排気流れを交互に切替えて触媒の昇温過
程を強制的に繰返し作り出し、ＮＯｘ浄化率を向上せし
める発明を提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、先願のよう
に、同種のリーンＮＯｘ触媒間に同じ時間間隔で排気流
れを切替えるものにおいては、その種類のリーンＮＯｘ
触媒のもつ、高い浄化率を示す温度範囲においてのみ、
昇温過程繰返し形成によるＮＯｘ浄化率改善が得られる
だけで、高い浄化率を示す温度範囲を拡大することはで
きないという問題があった。したがって、排気温の比較
的広い温度範囲にわたる温度変化において、排気温が上
記高い浄化率を示す温度範囲から外れた場合のＮＯｘ浄
化率の低下に対応することは困難であった。
に、同種のリーンＮＯｘ触媒間に同じ時間間隔で排気流
れを切替えるものにおいては、その種類のリーンＮＯｘ
触媒のもつ、高い浄化率を示す温度範囲においてのみ、
昇温過程繰返し形成によるＮＯｘ浄化率改善が得られる
だけで、高い浄化率を示す温度範囲を拡大することはで
きないという問題があった。したがって、排気温の比較
的広い温度範囲にわたる温度変化において、排気温が上
記高い浄化率を示す温度範囲から外れた場合のＮＯｘ浄
化率の低下に対応することは困難であった。
【０００５】本発明の目的は、リーンＮＯｘ触媒を排気
系に備えた内燃機関の排気浄化装置において、触媒床温
の昇温過程の繰返し形成によるリーンＮＯｘ触媒のＮＯ
ｘ浄化率向上効果を維持したまま、高いＮＯｘ浄化率を
示す温度範囲を拡げることにある。
系に備えた内燃機関の排気浄化装置において、触媒床温
の昇温過程の繰返し形成によるリーンＮＯｘ触媒のＮＯ
ｘ浄化率向上効果を維持したまま、高いＮＯｘ浄化率を
示す温度範囲を拡げることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、次の内燃機関の排気浄化装置によって達成され
る。すなわち、希薄燃焼可能な内燃機関およびその排気
通路と、前記排気通路中に互いに並列に設けられた、Ｎ
Ｏｘに対して高い浄化率を示す触媒温度範囲が互いに異
なる複数のリーンＮＯｘ触媒と、前記排気通路に設けら
れた、排気流れを前記複数のリーンＮＯｘ触媒間に切替
える切替手段と、排気温を検出する排気温検出手段と、
前記排気温検出手段によって検出された排気温が高いほ
ど、高いＮＯｘ浄化率を示す触媒温度範囲の高いリーン
ＮＯｘ触媒側への排気供給時間割合を大きくして、前記
切替手段に、排気流れを前記複数のリーンＮＯｘ触媒間
に繰返し切替えさせる切替手段制御手段と、を備えた内
燃機関の排気浄化装置。
れば、次の内燃機関の排気浄化装置によって達成され
る。すなわち、希薄燃焼可能な内燃機関およびその排気
通路と、前記排気通路中に互いに並列に設けられた、Ｎ
Ｏｘに対して高い浄化率を示す触媒温度範囲が互いに異
なる複数のリーンＮＯｘ触媒と、前記排気通路に設けら
れた、排気流れを前記複数のリーンＮＯｘ触媒間に切替
える切替手段と、排気温を検出する排気温検出手段と、
前記排気温検出手段によって検出された排気温が高いほ
ど、高いＮＯｘ浄化率を示す触媒温度範囲の高いリーン
ＮＯｘ触媒側への排気供給時間割合を大きくして、前記
切替手段に、排気流れを前記複数のリーンＮＯｘ触媒間
に繰返し切替えさせる切替手段制御手段と、を備えた内
燃機関の排気浄化装置。
【０００７】
【作用】本発明の内燃機関の排気浄化装置では、高いＮ
Ｏｘ浄化率を示す触媒温度範囲が異なる複数のリーンＮ
Ｏｘ触媒が設けられる。このうち高い温度範囲で高いＮ
Ｏｘ浄化率を示すリーンＮＯｘ触媒を高温型リーンＮＯ
ｘ触媒、低い温度範囲で高いＮＯｘ浄化率を示すリーン
ＮＯｘ触媒を低温型リーンＮＯｘ触媒と呼べば、排気流
れは高温型リーンＮＯｘ触媒と低温型リーンＮＯｘ触媒
に交互に繰返し流され、しかも高温時には高温型リーン
ＮＯｘ触媒に流される時間割合が低温型リーンＮＯｘ触
媒に流される時間割合より大とされ、低温時には低温型
リーンＮＯｘ触媒に流される時間割合が高温型リーンＮ
Ｏｘ触媒に流される時間割合より大とされる。
Ｏｘ浄化率を示す触媒温度範囲が異なる複数のリーンＮ
Ｏｘ触媒が設けられる。このうち高い温度範囲で高いＮ
Ｏｘ浄化率を示すリーンＮＯｘ触媒を高温型リーンＮＯ
ｘ触媒、低い温度範囲で高いＮＯｘ浄化率を示すリーン
ＮＯｘ触媒を低温型リーンＮＯｘ触媒と呼べば、排気流
れは高温型リーンＮＯｘ触媒と低温型リーンＮＯｘ触媒
に交互に繰返し流され、しかも高温時には高温型リーン
ＮＯｘ触媒に流される時間割合が低温型リーンＮＯｘ触
媒に流される時間割合より大とされ、低温時には低温型
リーンＮＯｘ触媒に流される時間割合が高温型リーンＮ
Ｏｘ触媒に流される時間割合より大とされる。
【０００８】その結果、高温型リーンＮＯｘ触媒と低温
型リーンＮＯｘ触媒間に交互に排気ガスが流されること
により、各触媒に昇温効果が繰返し表われ、昇温効果の
繰返し形成によるＮＯｘ浄化率向上が維持される。さら
に、排気流れの時間が排気温に応じて変えられることに
より、排気温高温時には高温型リーンＮＯｘ触媒が働い
ている時間が長くなって高温型リーンＮＯｘ触媒のＮＯ
ｘ浄化性状が強く表われ、排気温低温時には低温型リー
ンＮＯｘ触媒が働いている時間が長くなって低温型リー
ンＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化性状が強く表われる。その結
果、高いＮＯｘ浄化率を示す温度範囲が、高温型リーン
ＮＯｘ触媒が高いＮＯｘ浄化率を示す温度範囲と低温型
リーンＮＯｘ触媒が高いＮＯｘ浄化率を示す温度範囲と
の和の広い温度範囲に拡げられる。
型リーンＮＯｘ触媒間に交互に排気ガスが流されること
により、各触媒に昇温効果が繰返し表われ、昇温効果の
繰返し形成によるＮＯｘ浄化率向上が維持される。さら
に、排気流れの時間が排気温に応じて変えられることに
より、排気温高温時には高温型リーンＮＯｘ触媒が働い
ている時間が長くなって高温型リーンＮＯｘ触媒のＮＯ
ｘ浄化性状が強く表われ、排気温低温時には低温型リー
ンＮＯｘ触媒が働いている時間が長くなって低温型リー
ンＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化性状が強く表われる。その結
果、高いＮＯｘ浄化率を示す温度範囲が、高温型リーン
ＮＯｘ触媒が高いＮＯｘ浄化率を示す温度範囲と低温型
リーンＮＯｘ触媒が高いＮＯｘ浄化率を示す温度範囲と
の和の広い温度範囲に拡げられる。
【０００９】本発明では排気温に応じて排気供給時間割
合が変えられるのであって、排気高温時に高温型リーン
ＮＯｘ触媒にのみ連続的に排気を流し排気低温時にリー
ンＮＯｘ触媒にのみ連続的に排気を流すものではない。
もしも、連続的に流すとすると、排気が流れてない方の
リーンＮＯｘ触媒は自然放熱で温度が低下し、排気ガス
の温度が変って今まで流れていなかった方のリーンＮＯ
ｘ触媒に排気が流された場合、その触媒が活性温度に達
する迄は良好なＮＯｘ浄化率を示すことができないの
で、排気流れ切替直後のＮＯｘ浄化率が著しく低下する
ことになる。しかし、本発明では、常時、排気が繰返し
切替えられ、間欠的に流されるので、排気流れ切替時の
ＮＯｘ浄化率の低下は避けられる。
合が変えられるのであって、排気高温時に高温型リーン
ＮＯｘ触媒にのみ連続的に排気を流し排気低温時にリー
ンＮＯｘ触媒にのみ連続的に排気を流すものではない。
もしも、連続的に流すとすると、排気が流れてない方の
リーンＮＯｘ触媒は自然放熱で温度が低下し、排気ガス
の温度が変って今まで流れていなかった方のリーンＮＯ
ｘ触媒に排気が流された場合、その触媒が活性温度に達
する迄は良好なＮＯｘ浄化率を示すことができないの
で、排気流れ切替直後のＮＯｘ浄化率が著しく低下する
ことになる。しかし、本発明では、常時、排気が繰返し
切替えられ、間欠的に流されるので、排気流れ切替時の
ＮＯｘ浄化率の低下は避けられる。
【００１０】
【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
において、希薄燃焼（空燃比が理論空燃比よりリーン側
での燃焼）可能な内燃機関（ディーゼルエンジン含む）
２の排気通路４には、途中に複数の通路４ａ、４ｂが並
設された並設通路部が設けられている。各通路４ａ、４
ｂにリーンＮＯｘ触媒６ａ、６ｂが設けられることによ
り、これらのリーンＮＯｘ触媒６ａ、６ｂは互いに並列
とされている。
置の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。図１
において、希薄燃焼（空燃比が理論空燃比よりリーン側
での燃焼）可能な内燃機関（ディーゼルエンジン含む）
２の排気通路４には、途中に複数の通路４ａ、４ｂが並
設された並設通路部が設けられている。各通路４ａ、４
ｂにリーンＮＯｘ触媒６ａ、６ｂが設けられることによ
り、これらのリーンＮＯｘ触媒６ａ、６ｂは互いに並列
とされている。
【００１１】ここで、リーンＮＯｘ触媒とは、空燃比リ
ーンの燃焼の排気中でＮＯｘを還元可能な触媒のことで
あり、従来知られているものに、Ｃｕ（銅）などの遷移
金属をイオン交換してゼオライトに担持した遷移金属／
ゼオライト触媒や、Ｐｔ（白金）などの貴金属をアルミ
ナに担持したＰｔ／アルミナ触媒がある。
ーンの燃焼の排気中でＮＯｘを還元可能な触媒のことで
あり、従来知られているものに、Ｃｕ（銅）などの遷移
金属をイオン交換してゼオライトに担持した遷移金属／
ゼオライト触媒や、Ｐｔ（白金）などの貴金属をアルミ
ナに担持したＰｔ／アルミナ触媒がある。
【００１２】リーンＮＯｘ触媒は、高いＮＯｘ浄化率を
示す温度範囲（温度ウインドウ）をもっている。遷移金
属／ゼオライト触媒の温度ウインドウは比較的高温域に
あり、大体３５０−５５０℃である。これに対し、Ｐｔ
／アルミナ触媒の温度ウインドウは比較的低温域にあ
り、２５０−４００℃である。以下、遷移金属／ゼオラ
イト触媒のように比較的高温域に温度ウインドウをもつ
リーンＮＯｘ触媒を高温型リーンＮＯｘ触媒と呼び、Ｐ
ｔ／アルミナ触媒のように比較的低温域に温度ウインド
ウをもつリーンＮＯｘ触媒を低温型リーンＮＯｘ触媒と
呼ぶ。
示す温度範囲（温度ウインドウ）をもっている。遷移金
属／ゼオライト触媒の温度ウインドウは比較的高温域に
あり、大体３５０−５５０℃である。これに対し、Ｐｔ
／アルミナ触媒の温度ウインドウは比較的低温域にあ
り、２５０−４００℃である。以下、遷移金属／ゼオラ
イト触媒のように比較的高温域に温度ウインドウをもつ
リーンＮＯｘ触媒を高温型リーンＮＯｘ触媒と呼び、Ｐ
ｔ／アルミナ触媒のように比較的低温域に温度ウインド
ウをもつリーンＮＯｘ触媒を低温型リーンＮＯｘ触媒と
呼ぶ。
【００１３】排気通路４に並設して設けられたリーンＮ
Ｏｘ触媒６ａ、６ｂには、ＮＯｘに対して高い浄化率を
示す温度範囲が互いに異なるものを選定してある。たと
えば、図示例では、６ａは高温型リーンＮＯｘ触媒とし
てあり、６ｂは低温型リーンＮＯｘ触媒としてある。
Ｏｘ触媒６ａ、６ｂには、ＮＯｘに対して高い浄化率を
示す温度範囲が互いに異なるものを選定してある。たと
えば、図示例では、６ａは高温型リーンＮＯｘ触媒とし
てあり、６ｂは低温型リーンＮＯｘ触媒としてある。
【００１４】複数の通路４ａ、４ｂの分岐部には、排気
流れを複数のリーンＮＯｘ触媒６ａ、６ｂ間に切替える
切替手段としての切替弁８が設置されている。切替弁８
は、後述する電子制御装置（ＥＣＵ）１０からの指令に
よって、切替えを制御される。
流れを複数のリーンＮＯｘ触媒６ａ、６ｂ間に切替える
切替手段としての切替弁８が設置されている。切替弁８
は、後述する電子制御装置（ＥＣＵ）１０からの指令に
よって、切替えを制御される。
【００１５】排気通路４には、そして望ましくは切替弁
８よりも上流側に、排気温を検出する排気温検出手段と
しての排気温センサ１２が設けられている。排気温セン
サ１２の出力はＥＣＵ１０に入力される。排気温センサ
１２による排気温検出の代りに、機関負荷と機関回転速
度を検出してＥＣＵ１０に入力しさらに予じめ設けたマ
ップを利用して負荷と回転速度とから排気温を推定して
求めてもよい。そして、このようなものは本発明の排気
温検出手段の中に含まれる。
８よりも上流側に、排気温を検出する排気温検出手段と
しての排気温センサ１２が設けられている。排気温セン
サ１２の出力はＥＣＵ１０に入力される。排気温センサ
１２による排気温検出の代りに、機関負荷と機関回転速
度を検出してＥＣＵ１０に入力しさらに予じめ設けたマ
ップを利用して負荷と回転速度とから排気温を推定して
求めてもよい。そして、このようなものは本発明の排気
温検出手段の中に含まれる。
【００１６】ＥＣＵ１０はマイクロコンピュータから成
り、入力インタフェース、出力インタフェースを有する
入出力部、読出し専用のメモリ要素であるリードオンリ
メモリ（ＲＯＭ）、一時記憶用のランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）、演算を実行するセントラルプロセッサユ
ニット（ＣＰＵ）を有する。入出力部に対して、アナロ
グ信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタ
ル変換器が設けられ、排気温センサ１２からのアナログ
信号はディジタル信号に変換されて入力インタフェース
に供給される。
り、入力インタフェース、出力インタフェースを有する
入出力部、読出し専用のメモリ要素であるリードオンリ
メモリ（ＲＯＭ）、一時記憶用のランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）、演算を実行するセントラルプロセッサユ
ニット（ＣＰＵ）を有する。入出力部に対して、アナロ
グ信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタ
ル変換器が設けられ、排気温センサ１２からのアナログ
信号はディジタル信号に変換されて入力インタフェース
に供給される。
【００１７】ＲＯＭには、図２の制御ルーチン、図３の
マップが格納されており、ＣＰＵに呼出されて、演算が
実行される。図２のルーチンには、一定時間（たとえ
ば、３分）毎に割込まれる。まず、ステップ１０２で、
排気温センサ１２の出力に対応する排気温ＴＥを読込
む。
マップが格納されており、ＣＰＵに呼出されて、演算が
実行される。図２のルーチンには、一定時間（たとえ
ば、３分）毎に割込まれる。まず、ステップ１０２で、
排気温センサ１２の出力に対応する排気温ＴＥを読込
む。
【００１８】続いて、ステップ１０４に進み、現在の排
気温ＴＥの場合の、ＮＯｘ浄化上最適な、排気ガスを高
温型リーンＮＯｘ触媒に流すべき時間ａと低温型リーン
ＮＯｘ触媒に流すべき時間ｂとの割合ａ／ｂを、図３に
示すような、予じめ定めたマップを利用して、演算す
る。
気温ＴＥの場合の、ＮＯｘ浄化上最適な、排気ガスを高
温型リーンＮＯｘ触媒に流すべき時間ａと低温型リーン
ＮＯｘ触媒に流すべき時間ｂとの割合ａ／ｂを、図３に
示すような、予じめ定めたマップを利用して、演算す
る。
【００１９】図３のマップでは、排気温ＴＥが高いほ
ど、高温型リーンＮＯｘ触媒６ａ側への排気供給時間割
合ａを大きく、低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂ側への排気
供給時間割合ｂを小さくするように、定められている。
たとえば、図示例のマップでは、排気温が３００℃では
高温型リーンＮＯｘ触媒６ａに流れる時間割合は約１５
％であるが、排気温が４３０℃になって高くなると、高
温型リーンＮＯｘ触媒６ａに流れる時間割合は約８５％
と大きくなる。
ど、高温型リーンＮＯｘ触媒６ａ側への排気供給時間割
合ａを大きく、低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂ側への排気
供給時間割合ｂを小さくするように、定められている。
たとえば、図示例のマップでは、排気温が３００℃では
高温型リーンＮＯｘ触媒６ａに流れる時間割合は約１５
％であるが、排気温が４３０℃になって高くなると、高
温型リーンＮＯｘ触媒６ａに流れる時間割合は約８５％
と大きくなる。
【００２０】続いて、ステップ１０６に進み、切替弁８
をステップ１０４で求めた時間割合ａ：ｂで、切替弁８
を駆動し、図４でタイムチャートで示すように、高温型
リーンＮＯｘ触媒６ａと低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂと
の何れか一方に排気ガスを流し続いて他方に排気ガスを
流すサイクルを、少なくとも１回繰り返す。続いてリタ
ーンステップに進んでリターンし、次回の割込み時期に
再びルーチンに割込んで、同様の制御を実行していく。
上記において、ステップ１０４、１０６、および図３の
マップは、切替手段制御手段を構成する。
をステップ１０４で求めた時間割合ａ：ｂで、切替弁８
を駆動し、図４でタイムチャートで示すように、高温型
リーンＮＯｘ触媒６ａと低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂと
の何れか一方に排気ガスを流し続いて他方に排気ガスを
流すサイクルを、少なくとも１回繰り返す。続いてリタ
ーンステップに進んでリターンし、次回の割込み時期に
再びルーチンに割込んで、同様の制御を実行していく。
上記において、ステップ１０４、１０６、および図３の
マップは、切替手段制御手段を構成する。
【００２１】ただし、図３のマップでは、排気温が６０
０℃以上の高温になると、高温型リーンＮＯｘ触媒に流
れる時間ａを０にして、排気ガスが、全量、常時、低温
型リーンＮＯｘ触媒６ｂに流れるようにしてある。その
理由は、高温型リーンＮＯｘ触媒６ａのゼオライト触媒
は、約６００℃以上になると熱劣化が激しくなり、低温
型リーンＮＯｘ触媒６ｂのＰｔ／アルミナ触媒は６００
℃以上でも熱劣化をほとんど受けないので、６００℃以
上になると、ゼオライト系触媒６ａの熱劣化防止のため
に、全量の排気ガスをＰｔ／アルミナ触媒６ｂの方に流
すことにしたためである。
０℃以上の高温になると、高温型リーンＮＯｘ触媒に流
れる時間ａを０にして、排気ガスが、全量、常時、低温
型リーンＮＯｘ触媒６ｂに流れるようにしてある。その
理由は、高温型リーンＮＯｘ触媒６ａのゼオライト触媒
は、約６００℃以上になると熱劣化が激しくなり、低温
型リーンＮＯｘ触媒６ｂのＰｔ／アルミナ触媒は６００
℃以上でも熱劣化をほとんど受けないので、６００℃以
上になると、ゼオライト系触媒６ａの熱劣化防止のため
に、全量の排気ガスをＰｔ／アルミナ触媒６ｂの方に流
すことにしたためである。
【００２２】つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
図２のルーチンに従って切替弁８の排気流れ切替えを制
御することにより、排気流れの切替えは図４に示したよ
うになる。すなわち、図３、図４のＡのような高温時に
は、高温型リーンＮＯｘ触媒６ａに排気ガスが流されて
いる時間割合ａは大で、低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂに
排気ガスが流されている時間割合ｂは小で、ａ、ｂを１
サイクルとして繰返される。また、図３、図４のＢのよ
うな低温時には、高温型リーンＮＯｘ触媒６ａに排気ガ
スが流れている時間割合ａは小で、低温型リーンＮＯｘ
触媒６ｂに排気ガスが流されている時間割合ｂは大で、
ａ、ｂを１サイクルとして繰返される。高温時でも低温
時でも１サイクルの長さは同じであり、大体３分程度で
ある（図２の割込み時間間隔に合せてもよい）。
図２のルーチンに従って切替弁８の排気流れ切替えを制
御することにより、排気流れの切替えは図４に示したよ
うになる。すなわち、図３、図４のＡのような高温時に
は、高温型リーンＮＯｘ触媒６ａに排気ガスが流されて
いる時間割合ａは大で、低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂに
排気ガスが流されている時間割合ｂは小で、ａ、ｂを１
サイクルとして繰返される。また、図３、図４のＢのよ
うな低温時には、高温型リーンＮＯｘ触媒６ａに排気ガ
スが流れている時間割合ａは小で、低温型リーンＮＯｘ
触媒６ｂに排気ガスが流されている時間割合ｂは大で、
ａ、ｂを１サイクルとして繰返される。高温時でも低温
時でも１サイクルの長さは同じであり、大体３分程度で
ある（図２の割込み時間間隔に合せてもよい）。
【００２３】高温型リーンＮＯｘ触媒６ａと低温型リー
ンＮＯｘ触媒６ｂに交互に排気ガスを切替えて流すこと
により、図６のＢのようなＮＯｘ浄化率向上効果があ
る。すなわち、リーンＮＯｘ触媒は、触媒床温（排気温
と相関）昇温時Ｂには、温度定常状態あるいは下降時
Ｂ′よりも高いＮＯｘ浄化率を示す。排気ガスが流れて
いない時は自然放熱で温度は下降し、排気ガスが再び流
れてきた時に昇温するので、繰返し切替えるとにより、
図６にＢに示すような高いＮＯｘ浄化率が得られる。
ンＮＯｘ触媒６ｂに交互に排気ガスを切替えて流すこと
により、図６のＢのようなＮＯｘ浄化率向上効果があ
る。すなわち、リーンＮＯｘ触媒は、触媒床温（排気温
と相関）昇温時Ｂには、温度定常状態あるいは下降時
Ｂ′よりも高いＮＯｘ浄化率を示す。排気ガスが流れて
いない時は自然放熱で温度は下降し、排気ガスが再び流
れてきた時に昇温するので、繰返し切替えるとにより、
図６にＢに示すような高いＮＯｘ浄化率が得られる。
【００２４】排気通路４に並列に設けた複数のリーンＮ
Ｏｘ触媒を、ＮＯｘに対して高い浄化率を示す温度ウイ
ンドウが互いに異なる触媒、たとえば高温型リーンＮＯ
ｘ触媒６ａ、低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂから構成した
ので、特願平２−３１７６６４号のように同種のリーン
ＮＯｘ触媒を併設したものに比べて、図５に示すよう
に、広い温度範囲（たとえば、２５０−５５０℃）にわ
たって高いＮＯｘ浄化率が得られる。特願平２−３１７
６６４号は一種類のリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率を
高めるものであって、温度ウインドウは拡がらないが、
本発明では、温度ウインドウが、高温型リーンＮＯｘ触
媒６ａの温度ウインドウと低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂ
の温度ウインドウとの和に拡げられる。
Ｏｘ触媒を、ＮＯｘに対して高い浄化率を示す温度ウイ
ンドウが互いに異なる触媒、たとえば高温型リーンＮＯ
ｘ触媒６ａ、低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂから構成した
ので、特願平２−３１７６６４号のように同種のリーン
ＮＯｘ触媒を併設したものに比べて、図５に示すよう
に、広い温度範囲（たとえば、２５０−５５０℃）にわ
たって高いＮＯｘ浄化率が得られる。特願平２−３１７
６６４号は一種類のリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率を
高めるものであって、温度ウインドウは拡がらないが、
本発明では、温度ウインドウが、高温型リーンＮＯｘ触
媒６ａの温度ウインドウと低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂ
の温度ウインドウとの和に拡げられる。
【００２５】また、排気温が高いほど高温型リーンＮＯ
ｘ触媒６ａへの排気流れ時間割合を大にして、高温型リ
ーンＮＯｘ触媒６ａと低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂに交
互に繰返し流すようにしたので、図５のＤに示すような
高いＮＯｘ浄化率が得られる。もしも、排気温が高い時
に連続的に高温型リーンＮＯｘ触媒６ａのみに流し、排
気温が低くなった時に切替えて、連続的に低温型リーン
ＮＯｘ触媒６ｂのみに流すと、ＮＯｘ浄化率は、各触媒
の浄化率特性Ａ、Ｂを做う図５のＣに示すようになり、
本発明のＤよりも劣る。また、Ｃの場合は切替え時に、
今迄流れてなかった方のリーンＮＯｘ触媒が低温になっ
ていて活性温度になる迄に時間がかかるので、切替え時
の直後にはＣよりもさらに低下して、図５のＥに示すよ
うな浄化率特性になる。しかし、本発明では、常時、両
触媒６ａ、６ｂに交互に流れて活性温度域にあるので、
過渡的にもＤのような高いＮＯｘ浄化率が得られる。
ｘ触媒６ａへの排気流れ時間割合を大にして、高温型リ
ーンＮＯｘ触媒６ａと低温型リーンＮＯｘ触媒６ｂに交
互に繰返し流すようにしたので、図５のＤに示すような
高いＮＯｘ浄化率が得られる。もしも、排気温が高い時
に連続的に高温型リーンＮＯｘ触媒６ａのみに流し、排
気温が低くなった時に切替えて、連続的に低温型リーン
ＮＯｘ触媒６ｂのみに流すと、ＮＯｘ浄化率は、各触媒
の浄化率特性Ａ、Ｂを做う図５のＣに示すようになり、
本発明のＤよりも劣る。また、Ｃの場合は切替え時に、
今迄流れてなかった方のリーンＮＯｘ触媒が低温になっ
ていて活性温度になる迄に時間がかかるので、切替え時
の直後にはＣよりもさらに低下して、図５のＥに示すよ
うな浄化率特性になる。しかし、本発明では、常時、両
触媒６ａ、６ｂに交互に流れて活性温度域にあるので、
過渡的にもＤのような高いＮＯｘ浄化率が得られる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、ＮＯｘに対して高い浄
化率を示す触媒温度範囲が異なる複数のリーンＮＯｘ触
媒を排気通路中に並列に配置するとともに、排気流れを
これらの触媒の何れかに切替える切替手段と、排気温が
高いほど上記温度範囲の高い触媒側への排気供給時間割
合を大きくするように切替手段の切替えを制御する切替
手段制御手段を設けたので、昇温過程を積極的に繰返し
形成することによるリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率を
得ることを保持したまま、高いＮＯｘ浄化率を得ること
ができる温度範囲を拡げることができる。
化率を示す触媒温度範囲が異なる複数のリーンＮＯｘ触
媒を排気通路中に並列に配置するとともに、排気流れを
これらの触媒の何れかに切替える切替手段と、排気温が
高いほど上記温度範囲の高い触媒側への排気供給時間割
合を大きくするように切替手段の切替えを制御する切替
手段制御手段を設けたので、昇温過程を積極的に繰返し
形成することによるリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率を
得ることを保持したまま、高いＮＯｘ浄化率を得ること
ができる温度範囲を拡げることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の系統図である。
置の系統図である。
【図２】図１の装置の切替手段を切替制御する切替手段
制御手段の制御ルーチンのフローチャートである。
制御手段の制御ルーチンのフローチャートである。
【図３】図２の制御ルーチンで利用される、高温型リー
ンＮＯｘ触媒への排気供給時間割合と排気温との関係の
一例を示すマップである。
ンＮＯｘ触媒への排気供給時間割合と排気温との関係の
一例を示すマップである。
【図４】高温時および低温時における、高温型リーンＮ
Ｏｘ触媒および低温型リーンＮＯｘ触媒に流れる時間を
ステップ状に示したタイムチャートである。
Ｏｘ触媒および低温型リーンＮＯｘ触媒に流れる時間を
ステップ状に示したタイムチャートである。
【図５】本発明および種々の装置におけるＮＯｘ浄化率
対排気温特性の比較図である。
対排気温特性の比較図である。
【図６】リーンＮＯｘ触媒の昇温時と降温時、定常時の
ＮＯｘ浄化率の変化を示すＮＯｘ浄化率対排気温特性図
である。
ＮＯｘ浄化率の変化を示すＮＯｘ浄化率対排気温特性図
である。
２ 内燃機関 ４ 排気通路 ６ａ （高温型）リーンＮＯｘ触媒 ６ｂ （低温型）リーンＮＯｘ触媒 ８ 切替弁（切替手段） １０ ＥＣＵ １２ 排気温センサ（排気温検出手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 希薄燃焼可能な内燃機関およびその排気
通路と、 前記排気通路中に互いに並列に設けられた、ＮＯｘに対
して高い浄化率を示す触媒温度範囲が互いに異なる複数
のリーンＮＯｘ触媒と、 前記排気通路に設けられた、排気流れを前記複数のリー
ンＮＯｘ触媒間に切替える切替手段と、 排気温を検出する排気温検出手段と、 前記排気温検出手段によって検出された排気温が高いほ
ど、高いＮＯｘ浄化率を示す触媒温度範囲の高いリーン
ＮＯｘ触媒側への排気供給時間割合を大きくして、前記
切替手段に、排気流れを前記複数のリーンＮＯｘ触媒間
に繰返し切替えさせる切替手段制御手段と、を備えたこ
とを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091549A JP3055300B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091549A JP3055300B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263631A true JPH05263631A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3055300B2 JP3055300B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=14029578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4091549A Expired - Lifetime JP3055300B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3055300B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007032431A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Honda Motor Co Ltd | 排気ガス浄化装置 |
| JP2007231922A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Toyota Motor Corp | 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2021148123A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-27 | プーレム ゲー・エム・ベー・ハーPurem GmbH | 内燃機関の排ガス装置用の排ガス処理システム、およびこのような排ガス処理システムを運転するための方法 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4091549A patent/JP3055300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007032431A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Honda Motor Co Ltd | 排気ガス浄化装置 |
| JP4502899B2 (ja) * | 2005-07-27 | 2010-07-14 | 本田技研工業株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
| JP2007231922A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Toyota Motor Corp | 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2021148123A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-27 | プーレム ゲー・エム・ベー・ハーPurem GmbH | 内燃機関の排ガス装置用の排ガス処理システム、およびこのような排ガス処理システムを運転するための方法 |
| US11434801B2 (en) | 2020-03-13 | 2022-09-06 | Purem GmbH | Exhaust gas treatment system for an exhaust system of an internal combustion engine and process for operating such an exhaust gas treatment system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3055300B2 (ja) | 2000-06-26 |
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