JP2009228525A - Exhaust emission control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】排気ガス中のSOXを確実に捕獲する。
【解決手段】機関排気通路内に排気ガスの流れに沿って一対のSOXトラップ触媒13,14が直列に配置される。上流側のSOXトラップ触媒13からSOXを放出すべきときには上流側SOXトラップ触媒13に流入する排気ガスの空燃比をリッチにし、このとき上流側SOXトラップ13から流出するリッチ空燃比の排気ガスに、バイパス流路29b内を流れるリーン空燃比の排気ガスを合流させて下流側SOXトラップ触媒14に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持する。
【選択図】図11An object of the present invention is to reliably capture the SO X in the exhaust gas.
A pair of SO X trap catalysts 13 and 14 are arranged in series along an exhaust gas flow in an engine exhaust passage. The time to release the SO X from the upstream side of the SO X trap catalyst 13 and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the upstream side the SO X trap catalyst 13 rich, the rich air-fuel ratio flowing out from the upstream side the SO X trap 13 at this time The exhaust gas having a lean air-fuel ratio flowing in the bypass passage 29b is joined to the exhaust gas, and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the downstream side SO X trap catalyst 14 is maintained lean.
[Selection] Figure 11
Description
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
内燃機関に使用される燃料および潤滑油内にはイオウが含まれており、従って排気ガス中にはSOXが含まれている。ところがこのSOXは機関排気通路内に配置された排気ガス浄化用触媒等の後処理装置の性能や耐久性を大巾に低下させる働きがあり、従って排気ガス中のSOXは除去することが好ましい。 Sulfur is contained in the fuel and lubricating oil used in the internal combustion engine, and therefore SO x is contained in the exhaust gas. However, this SO X has a function of greatly reducing the performance and durability of the aftertreatment device such as an exhaust gas purifying catalyst disposed in the engine exhaust passage, and therefore, SO X in the exhaust gas can be removed. preferable.
そこで機関排気通路内に排気ガス中に含まれるSOXを捕獲しうるSOXトラップ触媒を配置した内燃機関が公知である(特許文献1参照)。この内燃機関では機関から排出される全てのSOXをSOXトラップ触媒により捕獲し、捕獲したSOXをSOXトラップ触媒内に永久的に保持し続けるようにしている。そのためにこのSOXトラップ触媒は強い塩基性を有するように形成されている。
しかしながらSOXトラップ触媒に強い塩基性を持たせると特に低温時における酸化能力が弱められるために低温時におけるSOXの捕獲能力が低下する。その結果、低温時にSOXがSOXトラップ触媒をすり抜けてしまうという問題を生ずる。
本発明は、これまでにない新たなSOXトラップ方法を用いることによって温度にかかわらずに排気ガス中に含まれるSOXを除去し続けることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
However, if the SO X trap catalyst has a strong basicity, the oxidation ability at low temperatures is particularly weakened, so the SO X trapping ability at low temperatures decreases. As a result, problems arise that SO X will slip through the SO X trap catalyst at a low temperature.
An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine that can continue to remove SO X contained in exhaust gas regardless of temperature by using a new SO X trap method that has never existed. .
即ち、本発明によれば、機関排気通路内に排気ガスの流れに沿って一対のSOXトラップ触媒が直列に配置されており、上流側のSOXトラップ触媒は、排気ガス中に含まれるSOXを一時的に捕獲すると共に捕獲したSOXを放出しうる触媒からなり、下流側のSOXトラップ触媒は、上流側SOXトラップ触媒から放出されたSOXを捕獲して蓄積し続ける触媒からなり、上流側SOXトラップ触媒からSOXを放出すべきときには上流側SOXトラップ触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにし、このとき上流側SOXトラップ触媒から流出するリッチ空燃比の排気ガスにリーン空燃比の排気ガスを合流させて下流側SOXトラップ触媒に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持するようにしている。 That is, according to the present invention, the pair of SO X trap catalysts are arranged in series along the flow of the exhaust gas in the engine exhaust passage, and the upstream SO X trap catalyst is the SO X trap catalyst contained in the exhaust gas. It becomes the captured sO X with temporarily capturing X from the catalyst capable of releasing, the sO X trap catalyst downstream from the catalyst to continue to accumulate and capture sO X released from the upstream side the sO X trap catalyst becomes, the when releasing the SO X from the upstream side the SO X trap catalyst air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the upstream side the SO X trap catalyst rich, exhaust gas of a rich air-fuel ratio flowing out from the upstream side the SO X trap catalyst this time The exhaust gas having a lean air-fuel ratio is combined with the gas so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the downstream side SO X trap catalyst is kept lean.
排気ガス中に含まれるSOXを上流側SOXトラップ触媒に一時的に捕獲し、次いで捕獲されたSOXを放出させて放出されたSOXを下流側SOXトラップ触媒に再度捕獲させることにより、温度にかかわらずに排気ガス中に含まれるSOXを除去し続けることができる。 By temporarily capturing SO X contained in the exhaust gas in the upstream SO X trap catalyst, then releasing the captured SO X and allowing the downstream SO X trap catalyst to capture again the released SO X The SO x contained in the exhaust gas can be continuously removed regardless of the temperature.
図1に圧縮着火式内燃機関の全体図を示す。
図1を参照すると、1は機関本体、2は各気筒の燃焼室、3は各燃焼室2内に夫々燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁、4は吸気マニホルド、5は排気マニホルドを夫々示す。吸気マニホルド4は吸気ダクト6を介して排気ターボチャージャ7のコンプレッサ7aの出口に連結され、コンプレッサ7aの入口は吸入空気量を検出するためのエアフローメータ8を介してエアクリーナ9に連結される。吸気ダクト6内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁10が配置され、更に吸気ダクト6周りには吸気ダクト6内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置11が配置される。図1に示される実施例では機関冷却水が冷却装置11内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却される。
FIG. 1 shows an overall view of a compression ignition type internal combustion engine.
Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a combustion chamber of each cylinder, 3 is an electronically controlled fuel injection valve for injecting fuel into each
一方、排気マニホルド5は排気ターボチャージャ7の排気タービン7bの入口に連結され、排気タービン7bの出口に連結された排気通路12内には上流側に位置する上流側SOXトラップ触媒13と下流側に位置する下流側SOXトラップ触媒14からなる一対のSOXトラップ触媒が排気ガスの流れに沿って直列に配置される。下流側SOXトラップ触媒14の出口は排気管15を介してNOX吸蔵触媒を担持したパティキュレートフィルタ16に連結され、排気管15内には排気ガス中に例えば炭化水素からなる還元剤を供給するための還元剤供給弁17が取付けられる。
On the other hand, the
図2(B)は図1に示される上流側SOXトラップ触媒13周りの拡大図を示しており、図2(A)は図2(B)のA−A線に沿って断面図を示している。図2(B)からわかるように上流側SOXトラップ触媒13は上流側SOXトラップ触媒13の軸線方向にまっすぐに延びる多数の排気ガス流通孔を有する。また、下流側SOXトラップ触媒14も上流側SOXトラップ触媒14と同様に下流側SOXトラップ触媒14の軸線方向にまっすぐに延びる多数の排気ガス流通孔を有する。
2B shows an enlarged view around the upstream side SO X trap catalyst 13 shown in FIG. 1, and FIG. 2A shows a cross-sectional view along the line AA in FIG. 2B. ing. As can be seen from FIG. 2B, the upstream side SO X trap catalyst 13 has a number of exhaust gas passage holes extending straight in the axial direction of the upstream side SO X trap catalyst 13. Also, having a downstream the SO X trap catalyst 14 also upstream the SO X trap number of exhaust gas flow holes in the same manner as the
図1および図2(A),(B)に示されるように上流側SOXトラップ触媒13の上流側は平板状の分離壁25によって一対の排気流路26a,26bに分割されており、各排気流路26a,26b内を流れる排気ガス中に夫々例えば炭化水素からなる還元剤を供給するための還元剤供給弁27a,27bが配置される。
As shown in FIG. 1 and FIGS. 2A and 2B, the upstream side of the upstream side SO X trap catalyst 13 is divided into a pair of
一方、図1に示されるように排気マニホルド5と吸気マニホルド4とは排気ガス再循環(以下、EGRと称す)通路18を介して互いに連結され、EGR通路18内には電子制御式EGR制御弁19が配置される。また、EGR通路18周りにはEGR通路18内を流れるEGRガスを冷却するための冷却装置20が配置される。図1の示される実施例では機関冷却水が冷却装置20内に導かれ、機関冷却水によってEGRガスが冷却される。一方、各燃料噴射弁3は燃料供給管21を介してコモンレール22に連結される。このコモンレール22内へは電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ23から燃料が供給され、コモンレール22内に供給された燃料は各燃料供給管21を介して燃料噴射弁3に供給される。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
電子制御ユニット30はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31によって互いに接続された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、入力ポート35および出力ポート36を具備する。NOX吸蔵触媒を担持したパティキュレートフィルタ16にはパティキュレートフィルタ16の前後差圧を検出するための差圧センサ24が取付けられており、この差圧センサ24およびエアフローメータ8の出力信号は夫々対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。
The
アクセルぺダル40にはアクセルぺダル40の踏込み量Lに比例した出力電圧を発生する負荷センサ41が接続され、負荷センサ41の出力電圧は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。更に入力ポート35にはクランクシャフトが例えば15°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ42が接続される。一方、出力ポート36は対応する駆動回路38を介して燃料噴射弁3、スロットル弁10駆動用ステップモータ、還元剤供給弁17、27a,27bEGR制御弁19および燃料ポンプ23に接続される。
A load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the depression amount L of the
図2に圧縮着火式内燃機関の別の実施例を示す。この実施例ではパティキュレートフィルタ16’がNOX吸蔵触媒を担持しておらず、パティキュレートフィルタ16’の下流にNOX吸蔵触媒28が配置される。
FIG. 2 shows another embodiment of the compression ignition type internal combustion engine. In this embodiment, the
図4(A)および(B)は図1に示されるNOX吸蔵触媒を担持したパティキュレートフィルタ16の構造を示している。なお、図3に示されるNOX吸蔵触媒を担持していないパティキュレートフィルタ16’も図1に示されるパティキュレートフィルタ16と同様な構造を有する。また、図4(A)はパティキュレートフィルタ16,16’の正面図を示しており、図4(B)はパティキュレートフィルタ16,16’の側面断面図を示している。
4A and 4B show the structure of the
図4(A)および(B)に示されるようにパティキュレートフィルタ16,16’はハニカム構造をなしており、互いに平行をなして延びる複数個の排気流通路60,61を具備する。これら排気流通路は下流端が栓62により閉塞された排気ガス流入通路60と、上流端が栓63により閉塞された排気ガス流出通路61とにより構成される。なお、図4(A)においてハッチングを付した部分は栓63を示している。従って排気ガス流入通路60および排気ガス流出通路61は薄肉の隔壁64を介して交互に配置される。云い換えると排気ガス流入通路60および排気ガス流出通路61は各排気ガス流入通路60が4つの排気ガス流出通路61によって包囲され、各排気ガス流出通路61が4つの排気ガス流入通路60によって包囲されるように配置される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
パティキュレートフィルタ16,16’は例えばコージライトのような多孔質材料から形成されており、従って排気ガス流入通路60内に流入した排気ガスは図4(B)において矢印で示されるように周囲の隔壁64内を通って隣接する排気ガス流出通路61内に流出する。
The
次にNOX吸蔵触媒について説明する。図1に示されるようにNOX吸蔵触媒がパティキュレートフィルタ16上に担持されている場合にはパティキュレートフィルタ16の基体上に例えばアルミナからなる触媒担体が担持されており、図3に示されるようにNOX吸蔵触媒28がパティキュレートフィルタ16’の下流に独立した配置されている場合にはNOX吸蔵触媒28の基体上に例えばアルミナからなる触媒担体が担持されている。図5はこの触媒担体45の表面部分の断面を図解的に示している。図5に示されるように触媒担体45の表面上には貴金属触媒46が分散して担持されており、更に触媒担体45の表面上にはNOX吸収剤47の層が形成されている。
Next, the NO x storage catalyst will be described. As shown in FIG. 1, when the NO x storage catalyst is supported on the
本発明による実施例では貴金属触媒46として白金Ptが用いられており、NOX吸収剤47を構成する成分としては例えばカリウムK、ナトリウムNa、セシウムCsのようなアルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCaのようなアルカリ土類、ランタンLa、イットリウムYのような希土類から選ばれた少なくとも一つが用いられている。
In the embodiment according to the present invention, platinum Pt is used as the
機関吸気通路、燃焼室2、およびパティキュレートフィルタ16又はNOX吸蔵触媒28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)の比を排気ガスの空燃比と称すると、NOX吸収剤47は排気ガスの空燃比がリーンのときにはNOXを吸収し、排気ガス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。
Engine intake passage, when the ratio of the
即ち、NOX吸収剤47を構成する成分としてバリウムBaを用いた場合を例にとって説明すると、排気ガスの空燃比がリーンのとき、即ち排気ガス中の酸素濃度が高いときには排気ガス中に含まれるNOは図5に示されるように白金Pt46上において酸化されてNO2となり、次いでNOX吸収剤47内に吸収されて炭酸バリウムBaCO3と結合しながら硝酸イオンNO3 -の形でNOX吸収剤47内に拡散する。このようにしてNOXがNOX吸収剤47内に吸収される。排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金Pt46の表面でNO2が生成され、NOX吸収剤47のNOX吸収能力が飽和しない限りNO2がNOX吸収剤47内に吸収されて硝酸イオンNO3 -が生成される。
That is, the case where barium Ba is used as a component constituting the NO x absorbent 47 will be described as an example. When the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean, that is, when the oxygen concentration in the exhaust gas is high, it is contained in the exhaust gas. As shown in FIG. 5, NO is oxidized on
これに対し、還元剤供給弁17から還元剤を供給することによって排気ガスの空燃比をリッチ或いは理論空燃比にすると排気ガス中の酸素濃度が低下するために反応が逆方向(NO3 -→NO2)に進み、斯くしてNOX吸収剤47内の硝酸イオンNO3 -がNO2の形でNOX吸収剤47から放出される。次いで放出されたNOXは排気ガス中に含まれる未燃HC,COによって還元される。
In contrast, the reaction is reverse to the oxygen concentration in the exhaust gas to the rich or the stoichiometric air-fuel ratio of the exhaust gas by supplying a reducing agent from the reducing
このように排気ガスの空燃比がリーンであるとき、即ちリーン空燃比のもとで燃焼が行われているときには排気ガス中のNOXがNOX吸収剤47内に吸収される。しかしながらリーン空燃比のもとでの燃焼が継続して行われるとその間にNOX吸収剤47のNOX吸収能力が飽和してしまい、斯くしてNOX吸収剤47によりNOXを吸収できなくなってしまう。そこで本発明による実施例ではNOX吸収剤47の吸収能力が飽和する前に還元剤供給弁17から還元剤を供給することによって排気ガスの空燃比を一時的にリッチにし、それによってNOX吸収剤47からNOXを放出させるようにしている。
Thus, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean, that is, when combustion is performed under the lean air-fuel ratio, NO X in the exhaust gas is absorbed into the NO X absorbent 47. However becomes saturated is NO X absorbing capacity of the NO X absorbent 47 during the combustion of the fuel under a lean air-fuel ratio is continued, no longer able to absorb NO X by the NO X absorbent 47 and thus End up. Therefore, in the embodiment according to the present invention, the air-fuel ratio of the exhaust gas is temporarily made rich by supplying the reducing agent from the reducing
ところで排気ガス中にはSOX、即ちSO2が含まれており、このSO2がパティキュレートフィルタ16に担持されたNOX吸蔵触媒或いはNOX吸蔵触媒28に流入するとこのSO2は白金Pt46において酸化されてSO3となる。次いでこのSO3はNOX吸収剤47内に吸収されて炭酸バリウムBaCO3と結合しながら、硫酸イオンSO4 2-の形でNOX吸収剤47内に拡散し、安定した硫酸塩BaSO4を生成する。しかしながらNOX吸収剤47が強い塩基性を有するためにこの硫酸塩BaSO4は安定していて分解しづらく、排気ガスの空燃比を単にリッチにしただけでは硫酸塩BaSO4は分解されずにそのまま残る。従ってNOX吸収剤47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吸収剤47が吸収しうるNOX量が低下することになる。
Meanwhile SO X in the exhaust gas, i.e., SO 2 are included, this SO 2 flows into the NO X storage catalyst or the NO X storing catalyst 28 is carried on the
ところでこの場合、パティキュレートフィルタ16或いはNOX吸蔵触媒28の温度を600℃以上のSOX放出温度まで上昇させた状態でパティキュレートフィルタ16或いはNOX吸蔵触媒28に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするとNOX吸収剤47からSOXが放出される。ただし、この場合NOX吸収剤47からは少しずつしかSOXが放出されない。従ってNOX吸収剤47から全ての吸収SOXを放出させるには長時間に亘って空燃比をリッチにしなければならず、斯くして多量の燃料或いは還元剤が必要になるという問題がある。また、NOX吸収剤47から放出されたSOXは大気中に排出されることになり、このことも好ましいことではない。
Incidentally in this case, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the
そこで本発明ではパティキュレートフィルタ16或いはNOX吸蔵触媒28の上流に一対のSOXトラップ触媒13,14を配置してこれら一対のSOXトラップ触媒13,14により排気ガス中に含まれる大部分のSOXを捕獲し、それによってパティキュレートフィルタ16に担持されたNOX吸蔵触媒或いはNOX吸蔵触媒28にほとんどSOXが流入しないようにしている。
Therefore, in the present invention, a pair of SO X trap catalysts 13, 14 are arranged upstream of the
図6(A)は下流側SOXトラップ触媒14の基体50の表面部分の断面を図解的に示しており、図6(B)は上流側SOXトラップ触媒13の基体53の表面部分を図解的に示している。図6(A)に示されるように下流側SOXトラップ触媒14の基体50の表面上にはコート層51が形成されており、このコート層51の表面上には金属触媒52が分散して担持されている。一方、図6(B)に示されるように上流側SOXトラップ触媒13の基体53の表面上にもコート層54が形成されており、このコート層54の表面上には貴金属触媒55が分散して担持されている。
FIG. 6A schematically shows a cross section of the surface portion of the
排気ガス中に含まれるSOXの大部分はSO2であり、残りはSO3である。図6(A),(B)に示されるように排気ガス中に含まれるSO2は金属触媒52,55においてSO3に酸化され、次いでコート層51,54内に捕獲される。コート層51,54内に捕獲されたSO3は硫酸イオンSO4 2-の形でコート層51,54内に拡散し、硫酸塩を形成する。また、排気ガス中に含まれる一部のSOX、即ちSO2およびSO3は図6(A),(B)に示されるように直接コート層51,54内に捕獲される。
Most of the SO X contained in the exhaust gas is SO 2 , and the rest is SO 3 . As shown in FIGS. 6A and 6B, SO 2 contained in the exhaust gas is oxidized to SO 3 in the
ところで上述したようにSOXトラップ触媒13,14はコート層51,54と、コート層51,54上に担持された金属触媒52,55からなる。この場合、このようなSOXトラップ触媒を一つだけ配置しただけでは排気ガス中に含まれるSOXを常時捕獲することができず、排気ガス中に含まれるSOXを常時捕獲するためには性質の異なる一対のSOXトラップ触媒13,14を配置する必要がある。次にこのことについて図7を参照しつつ説明する。
By the way, as described above, the SO X trap catalysts 13 and 14 include the coat layers 51 and 54 and the
図7(A)は、排気ガス中に含まれるSOXのうちの何%をSOXトラップ触媒に捕獲しうるかを示すSOXトラップ率および捕獲したSOXのうち何%をSOXトラップ触媒内に保持しうるかを示すSOX保持率と、SOXトラップ触媒のコート層の塩基性の強さとの関係を示している。 FIG. 7 (A) percentage of the SO X trap in the catalyst of the SO X trap rate and the captured SO X the percentage indicating able to trap the the SO X trap catalyst of SO X contained in the exhaust gas 3 shows the relationship between the SO X retention ratio indicating whether the catalyst can be retained and the basic strength of the coating layer of the SO X trap catalyst.
排気ガス中に含まれるSO2はSO3に酸化されてコート層内に捕獲されるのでSO2に対する金属触媒の酸化能力が高いほどSOXトラップ率は高くなる。SOXトラップ触媒の温度、即ち金属触媒の温度が比較的高い場合には金属触媒の活性度合が高く、このときにはコート層の塩基性の強さにかかわらずに金属触媒は高い酸化能力を有する。従ってSOXトラップ触媒の温度が比較的高い場合には図7(A)において破線aで示されるようにSOXトラップ率はコート層の塩基性の強さにかかわらずに高くなる。 Since SO 2 contained in the exhaust gas is oxidized to SO 3 and trapped in the coating layer, the higher the oxidizing ability of the metal catalyst for SO 2, the higher the SO X trap rate. When the temperature of the SO X trap catalyst, that is, the temperature of the metal catalyst is relatively high, the degree of activity of the metal catalyst is high. At this time, the metal catalyst has a high oxidation ability regardless of the basic strength of the coating layer. Therefore, when the temperature of the SO X trap catalyst is relatively high, the SO X trap rate becomes high regardless of the basic strength of the coat layer as shown by the broken line a in FIG.
これに対し、SOXトラップ触媒の温度が低くなり、金属触媒の活性度合が低くなるとコート層の塩基性が金属触媒の酸化能力に強い影響を与えるようになる。即ち、コート層の塩基性が強くなると金属触媒の酸化能力が弱められ、従って図7(A)において破線bで示されるようにSOXトラップ触媒の温度が低いときにはコート層の塩基性が強くなるほどSOXトラップ率が低下する。 On the other hand, when the temperature of the SO X trap catalyst is lowered and the activity of the metal catalyst is lowered, the basicity of the coating layer has a strong influence on the oxidation ability of the metal catalyst. That is, as the basicity of the coating layer becomes stronger, the oxidation ability of the metal catalyst is weakened. Therefore, as shown by the broken line b in FIG. 7A, the basicity of the coating layer becomes stronger when the temperature of the SO X trap catalyst is lower. The SO X trap rate decreases.
一方、SOX保持率もコート層の塩基性の強さの影響を受ける。即ち、SOXトラップ触媒の温度が低い場合には図7(A)において実線Cで示されるようにコート層の塩基性の強さにかかわらずにSOX保持率は高くなる。しかしながらSOXトラップ触媒の温度が高い場合にはコート層の塩基性を強くしないと高いSOX保持率を得ることができない。即ち、SOXトラップ触媒の温度が高い場合には図7(A)において実線dで示されるようにコート層の塩基性の強さが弱くなるほどSOX保持率が低下する。 On the other hand, the SO X retention is also affected by the basic strength of the coat layer. That is, when the temperature of the SO X trap catalyst is low, the SO X retention rate is high regardless of the basic strength of the coat layer as shown by the solid line C in FIG. However, when the temperature of the SO X trap catalyst is high, a high SO X retention cannot be obtained unless the basicity of the coating layer is increased. That is, when the temperature of the SO X trap catalyst is high, the SO X retention rate decreases as the basic strength of the coat layer decreases as shown by the solid line d in FIG.
SOXトラップ触媒は温度にかかわらずに捕獲したSOXを保持し続けることが要求される。従って温度にかかわらずに高いSOX保持率を有することが要求され、斯くして図7(A)からわかるようにコート層の塩基性の強さを高くすることが必要となる。従ってSOXトラップ触媒としては図7(A)において領域IIで示される性質の触媒を用いる必要がある。本発明では下流側SOXトラップ触媒14として領域IIに示される性質の触媒、即ちコート層が強い塩基性を有する触媒が用いられる。 The SO X trap catalyst is required to keep the captured SO X regardless of the temperature. Therefore, it is required to have a high SO x retention rate regardless of the temperature. Therefore, as shown in FIG. 7A, it is necessary to increase the basic strength of the coat layer. Therefore, it is necessary to use a catalyst having the property shown by region II in FIG. 7A as the SO X trap catalyst. In the present invention, a catalyst having the properties shown in the region II, that is, a catalyst having a strongly basic coating layer is used as the downstream SO X trap catalyst 14.
ところが図7(A)からわかるように領域IIに示される性質の触媒は温度が低下するとSOXトラップ率が低下し、斯くしてSOXトラップ触媒をSOXがすり抜けてしまうという問題を発生する。そこで本発明ではこのような問題が生じないようにするために図7(A)において領域Iで示される性質を有する上流側SOXトラップ触媒13を下流側SOXトラップ触媒14の上流に配置するようにしている。 However catalyst properties are shown in region II, as seen from FIG. 7 (A) decreases the SO X trap rate when the temperature is lowered, the the SO X trap catalyst to generate a problem that SO X will slip through and thus . Therefore, in the present invention, in order to prevent such a problem from occurring, the upstream SO X trap catalyst 13 having the property indicated by the region I in FIG. 7A is disposed upstream of the downstream SO X trap catalyst 14. I am doing so.
図7(A)からわかるように領域Iに示される性質を有する触媒は温度が低いときにはSOXトラップ率およびSOX保持率が共に高いのでこのとき排気ガス中に含まれるSOXの大部分は上流側SOXトラップ触媒13に捕獲されて保持される。従ってこのとき下流側SOXトラップ触媒14にはほとんどSOXが流入しないので下流側SOXトラップ触媒14の温度が低くても下流側SOXトラップ触媒14からSOXがすり抜けるという問題はほとんど生じない。 As can be seen from FIG. 7A, the catalyst having the property shown in the region I has both a high SO X trap rate and a high SO X retention rate when the temperature is low, and at this time, most of the SO X contained in the exhaust gas is It is captured and held by the upstream SO X trap catalyst 13. Accordingly, since almost no SO X flows into the downstream SO X trap catalyst 14 at this time, there is almost no problem that SO X slips out of the downstream SO X trap catalyst 14 even if the temperature of the downstream SO X trap catalyst 14 is low. .
一方、上流側SOXトラップ触媒13の温度が上昇すると図7(A)からわかるようにSOX保持率が低下する。即ち、上流側SOXトラップ触媒13に捕獲されていたSOXが放出される。一方、このときには下流側SOXトラップ触媒14の温度も上昇しており、従って図7(A)からわかるように下流側SOXトラップ触媒14はSOXトラップ率およびSOX保持率が共に高くなっている。斯くしてこのとき上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXの大部分は下流側SOXトラップ触媒14に捕獲されて保持される。 On the other hand, when the temperature of the upstream side SO X trap catalyst 13 increases, the SO X retention rate decreases as can be seen from FIG. That, SO X which has been trapped on the upstream side the SO X trap catalyst 13 is released. On the other hand, at this time, the temperature of the downstream side SO X trap catalyst 14 also rises. Therefore, as can be seen from FIG. 7A, the downstream side SO X trap catalyst 14 has a higher SO X trap rate and SO X retention rate. ing. Thus, at this time, most of the SO X released from the upstream SO X trap catalyst 13 is captured and held by the downstream SO X trap catalyst 14.
図7(A)からわかるように下流側SOXトラップ触媒14のSOX保持率は下流側SOXトラップ触媒14の温度にかかわらずに高い保持率に維持される。従ってSOXが一旦下流側SOXトラップ触媒14に捕獲されるとこの捕獲されたSOXの大部分は下流側SOXトラップ触媒14に蓄積され続けることになる。 Stored SO X ratio downstream the SO X trap catalyst 14, as seen from FIG. 7 (A) is maintained at a high retention rate in spite of the temperature of the downstream side the SO X trap catalyst 14. Therefore, when SO X is once trapped downstream the SO X trap catalyst 14 Most of the trapped SO X will continue to be accumulated downstream the SO X trap catalyst 14.
図7(B)はSOXトラップ率とSOX保持率の積、即ちSOXを捕獲しかつ保持するSOX捕獲保持率と各SOXトラップ触媒13,14の温度との関係を示している。図7(B)を参照すると下流側SOXトラップ触媒14は破線で示されるようにSOX捕獲保持率が最大となる中間温度領域TMと、触媒温度が低下するにつれてSOX捕獲保持率が低下する高温度領域TLと、触媒温度が上昇するにつれてSOX捕獲保持率が低下する高温度領域THからなる三つの温度領域を有している。 Figure 7 (B) shows the relationship between the temperature of the SO X trap rate and the stored SO X ratio of the product, namely SO X trap retention and each the SO X trap catalyst 13, 14 captured and retained the SO X . Downstream the SO X trap catalyst 14 Referring to FIG. 7 (B) is an intermediate temperature region TM of SO X trapped retention is maximized as shown by a broken line, decreased SO X trap retention as the catalyst temperature drops the high temperature region TL for, SO X trap retention as the catalyst temperature increases has three temperature areas formed of a high-temperature region TH to decrease.
即ち、中間温度領域TMではSOXトラップ率およびSOX保持率が共にほぼ100パーセントであるためにSOX捕獲保持率はほぼ100%となり、低温度領域TLではSOXトラップ率が低下するためにSOX捕獲保持率が低下し、高温領域THではSOXが放出するためにSOX捕獲保持率が低下する。 That, SO X trapped retention for the intermediate in the temperature region TM SO X trap rate and stored SO X ratio is almost 100% Both becomes almost 100% for the low temperature region TL SO X trap rate decreases The SO X capture retention ratio decreases, and the SO X capture retention ratio decreases because SO X is released in the high temperature region TH.
一方、上流側SOXトラップ触媒13は図7(B)において実線で示されるように触媒14の低温度領域TLでは下流側SOXトラップ触媒14よりも高いSOX捕獲保持率を有し、触媒14の中間温度領域TMでは触媒温度が上昇するにつれてSOX捕獲保持率が低下する。もう少し正確に言うと上流側SOXトラップ触媒13は触媒14の中間温度領域において触媒温度がSOX放出下限温度TXを越えるとSOXの放出が開始されるためにSOX保持率が低下し、斯くしてSOX捕獲保持率が低下する。このとき放出されたSOXは下流側SOXトラップ触媒14に捕獲される。
On the other hand, the upstream side SO X trap catalyst 13 has a higher SO X trap retention than the downstream side SO X trap catalyst 14 in the low temperature region TL of the
図8に上流側SOXトラップ触媒13の温度TC1の変化と、下流側SOXトラップ触媒14の温度TC2の変化と、各時刻t1,t2,t3,t4における上流側SOXトラップ触媒13のSOX捕獲量Qおよび下流側SOXトラップ触媒14のSOX捕獲量Rの変化を示している。図8において時刻t1およびt2におけるように上流側SOXトラップ触媒13の温度TC1がSOX放出下限温度TXよりも低く維持されているときには排気ガス中のSOXは上流側SOXトラップ触媒13に捕獲される。従ってこのときには上流側SOXトラップ触媒13のSOX捕獲量Qが増大する。
And changes in temperature TC1 upstream the SO X trap catalyst 13 in FIG. 8, a change in temperature TC2 downstream the SO X trap catalyst 14, the time t 1, t 2, t 3 , upstream the SO X trap at t 4 It shows a change in SO X trapped amount R of SO X trapped amount Q and downstream the SO X trap catalyst 14 of the
次いで時刻t3におけるように上流側SOXトラップ触媒13の温度TC1がSOX放出下限温度TXよりも高くなると上流側SOXトラップ触媒13からQ’で示されるSOXが放出され、このSOXが下流側SOXトラップ触媒14に捕獲される。即ち、下流側SOXトラップ触媒14のSOX捕獲量RはQ’で示されるSOX量だけ増大する。次いで時刻t4において上流側SOXトラップ触媒13の温度TC1が再びSOX放出下限温度TX以下になると排気ガス中のSOXは上流側SOXトラップ触媒13に捕獲される。 Then SO X temperature TC1 of the upstream the SO X trap catalyst 13 is indicated by Q 'from the upstream side the SO X trap catalyst 13 becomes higher than the SO X release lower limit temperature TX as at time t 3 is released, the SO X Is captured by the downstream SO X trap catalyst 14. That, SO X trapped amount R of the downstream the SO X trap catalyst 14 is increased by SO X amount indicated by Q '. Then SO X in the exhaust gas temperature TC1 upstream the SO X trap catalyst 13 becomes less again SO X release lower limit temperature TX at time t 4 is captured on the upstream side the SO X trap catalyst 13.
車両運転中には各SOXトラップ触媒13,14の温度TC1,TC2は上下動し、時刻t3に示されるように上流側SOXトラップ触媒13の温度TC1がSOX放出下限温度TXを越える毎に上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXが下流側SOXトラップ触媒14に捕獲される。即ち、上流側SOXトラップ触媒13の温度TC1がSOX放出下限温度TXを越える毎に上流側SOXトラップ触媒13に捕獲されていたSOXが下流側SOXトラップ触媒14内に移動せしめられ、上流側SOXトラップ触媒13のSOX捕獲能力が回復される。 During vehicle operation, the temperatures TC1 and TC2 of the SO X trap catalysts 13 and 14 move up and down, and the temperature TC1 of the upstream SO X trap catalyst 13 exceeds the SO X release lower limit temperature TX as shown at time t 3. SO X released from the upstream side the SO X trap catalyst 13 is trapped downstream the SO X trap catalyst 14 per. That, SO X the temperature TC1 of the upstream the SO X trap catalyst 13 has been trapped on the upstream side the SO X trap catalyst 13 per exceeds SO X release lower limit temperature TX is moved in the downstream the SO X trap catalyst 14 The SO X trapping capacity of the upstream SO X trap catalyst 13 is restored.
このように本発明ではコート層の塩基性の強さの差異および温度の差異から生ずるSOX保持率およびSOXトラップ率の変化を巧みに利用して一対のSOXトラップ触媒13,14により排気ガス中のSOXを良好に除去するようにしている。 As described above, in the present invention, the exhaust gas is exhausted by the pair of SO X trap catalysts 13 and 14 by skillfully utilizing the changes in the SO X retention rate and the SO X trap rate resulting from the difference in the basic strength of the coat layer and the difference in temperature. The SO x in the gas is removed well.
即ち、本発明では、排気ガス中に含まれるSOXを一時的に捕獲すると共に捕獲したSOXを放出しうる触媒から上流側SOXトラップ触媒13を構成し、上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXを捕獲して蓄積し続ける触媒から下流側SOXトラップ触媒14を構成することによって排気ガス中のSOXを良好に除去するようにしている。 That is, in the present invention, constitute upstream the SO X trap catalyst 13 from a catalyst capable of releasing the captured SO X with temporarily trapped SO X contained in the exhaust gas from the upstream side the SO X trap catalyst 13 so that good removal of sO X in the exhaust gas by configuring a downstream the sO X trap catalyst 14 from the released catalyst continue to accumulate and capture sO X.
さて、前述したように上流側SOXトラップ触媒13は図7において領域Iで示される性質を有し、下流側SOXトラップ触媒14は図7において領域IIで示される性質を有する。即ち、上流側SOXトラップ触媒13のコート層54は下流側SOXトラップ触媒14のコート層51よりも塩基性が弱く形成されている。
As described above, the upstream side SO X trap catalyst 13 has the property indicated by the region I in FIG. 7, and the downstream side SO X trap catalyst 14 has the property indicated by the region II in FIG. That is, the
具体的に言うと、上流側SOXトラップ触媒13のコート層54は、弱塩基性のアルミナAl2O3、塩基性のジルコニアZrO2、酸性のチタニアTiO2、酸性のシリカSiO2、酸性の酸化タングステンWO3から選ばれた少くとも一つにより構成されている。上流側SOXトラップ触媒13におけるSOX放出下限温度TXとしては300℃から400℃にすることが好ましい。
More specifically, the
上流側SOXトラップ触媒13は低温でもSO2を酸化して捕獲しうるように金属触媒55は貴金属触媒から構成されており、本発明による実施例ではこの貴金属触媒55は白金Ptからなる。
The upstream side SO X trap catalyst 13 is composed of a noble metal catalyst so that the SO 2 can be oxidized and captured even at a low temperature. In the embodiment according to the present invention, the
これに対し、下流側SOXトラップ触媒14のコート層51を構成する成分としては例えばカリウムK、ナトリウムNa、セシウムCsのようなアルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCa、マグネシウムMgのようなアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも一つが用いられている。即ち、下流側SOXトラップ触媒14のコート層51は強塩基性を呈している。
On the other hand, the components constituting the
ところで、コート層51が強塩基性を呈していると排気ガス中に含まれるSOX、即ちSO2やSO3は直接コート層51内に捕獲されやすくなる。従って場合によっては下流側SOXトラップ触媒14には金属触媒52を担持させる必要はない。しかしながら本発明による実施例ではSO2を酸化して捕獲速度を早めるために白金Ptほど酸化能力のない鉄Fe又は銀Agからなる金属触媒52が使用され、或いは金属触媒52として上流側SOXトラップ触媒13よりも少量の白金Ptが使用される。
By the way, if the
このように本発明では、上流側SOXトラップ触媒13の金属触媒55は下流側SOXトラップ触媒14の金属触媒52に比べて酸化能力の高い金属触媒が使用されている。従って上流側SOXトラップ触媒13は下流側SOXトラップ触媒14に比べて塩基性が弱く、酸化能力が高いことになる。
Thus, in the present invention, the
図6(A)においてコート層51内における濃淡は捕獲されたSOXの濃度を示している。図6(A)からわかるようにコート層51内におけるSOX濃度はコート層51の表面近傍が最も高く、奥部に行くに従って次第に低くなっていく。コート層51の表面近傍におけるSOX濃度が高くなるとコート層51の表面の塩基性が弱まり、SOXの捕獲能力が弱まる。
Shading shows the concentration of trapped SO X in the
ところが下流側SOXトラップ触媒14の温度が機関運転中に上昇せしめられるとコート層51内の表面近傍に集中的に存在するSOXはコート層51内におけるSOX濃度が均一となるようにコート層51の奥部に向けて拡散していく。即ち、コート層51内に生成されている硝酸塩はコート層51の表面近傍に集中している不安定な状態からコート層51内の全体に亘って均一に分散した安定した状態に変化する。コート層51内の表面近傍に存在するSOXがコート層51の奥部に向けて拡散するとコート層51の表面近傍のSOX濃度が低下し、斯くしてSOXの捕獲能力が機関運転中に回復することになる。
However, when the temperature of the downstream side SO X trap catalyst 14 is raised during engine operation, the SO X concentrated in the vicinity of the surface in the
さて、上流側SOXトラップ触媒13の温度が高くなれば上流側SOXトラップ触媒13からSOXが放出されるが上流側SOXトラップ触媒13の温度が低い状態に維持されると上流側SOXトラップ触媒13からはSOXが放出されない。しかしながら上流側SOXトラップ触媒13に流入する排気ガスの空燃比をリッチにすると上流側SOXトラップ触媒13の温度が低くても上流側SOXトラップ触媒13からSOXが放出される。従って本発明では、上流側SOXトラップ触媒13からSOXを放出すべきときには上流側SOXトラップ触媒13に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされる。
Now, when it SO X from the upstream side the SO X trap catalyst 13 The higher temperature of the upstream side the SO X trap catalyst 13 is released the temperature of the upstream side the SO X trap catalyst 13 is maintained at a low state upstream SO SO X is not released from the X
しかしながらこのとき上流側SOXトラップ触媒13から排出したリッチ空燃比の排気ガスが下流側SOXトラップ触媒14に流入すると、即ち下流側SOXトラップ触媒14を流通する排気ガスの空燃比がリッチになっていると上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXが下流側SOXトラップ触媒14に捕獲されずらくなり、その結果SOXが下流側SOXトラップ触媒14をすり抜けてしまうという問題を生ずる。 However, at this time, when the rich air-fuel ratio exhaust gas discharged from the upstream SO X trap catalyst 13 flows into the downstream SO X trap catalyst 14, that is, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing through the downstream SO X trap catalyst 14 becomes rich. problem going on the SO X released from the upstream side the SO X trap catalyst 13 becomes pleasure not captured downstream the SO X trap catalyst 14, resulting SO X will slip through downstream the SO X trap catalyst 14 Is produced.
この場合、上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXを下流側SOXトラップ触媒14に捕獲させるには下流側SOXトラップ触媒14を流通する排気ガスの空燃比をリーンに維持しておく必要がある。そこで本発明では上流側SOXトラップ触媒13に流入する排気ガスの空燃比をリッチにしたときには上流側SOXトラップ触媒13から流出するリッチ空燃比の排気ガスにリーン空燃比の排気ガスを合流させて下流側SOXトラップ触媒14に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持するようにしている。 In this case, in order to capture the SO X released from the upstream SO X trap catalyst 13 in the downstream SO X trap catalyst 14, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing through the downstream SO X trap catalyst 14 is maintained lean. It is necessary to keep. So is combined exhaust gas of a lean air-fuel ratio in the exhaust gas of a rich air-fuel ratio flowing out from the upstream side the SO X trap catalyst 13 when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the upstream side the SO X trap catalyst 13 rich in the present invention Thus, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the downstream side SO X trap catalyst 14 is maintained lean.
具体的に言うと図1および図3に示される実施例では機関から排出された排気ガスが排気流路26a,26b内に分流され、各排気流路26a,26b内に排気ガスの空燃比をリッチにするための還元剤供給弁27a,27bが配置されている。通常、還元剤供給弁27a,27bからの還元剤の供給は停止されており、従って通常はリーン空燃比の排気ガスが各排気流路26a,26b内を流通している。
Specifically, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 3, the exhaust gas discharged from the engine is divided into the
一方、上流側SOXトラップ触媒13からSOXを放出すべきときには各還元剤供給弁27a,27bから交互に還元剤が供給され、各排気流路26a,26b内を流れる排気ガスの空燃比がリッチにされる。例えば排気流路26a内を流れる排気ガスの空燃比がリッチにされるとこの排気ガスが流入する上流側SOXトラップ触媒13の部分からSOXが放出される。一方、このとき排気流路26b内にはリーン空燃比の排気ガスが流通しており、この排気ガスのリーンの度合は排気流路26a内を流れる排気ガスのリッチの度合に比べて大きいので下流側SOXトラップ触媒14に流入する排気ガスの空燃比はリーンとなる。従って上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXは下流側SOXトラップ触媒14により確実に捕獲されることになる。
On the other hand, when SO X should be released from the upstream side SO X trap catalyst 13, the reducing agent is alternately supplied from the reducing
これに対し、排気流路26b内を流れる排気ガスの空燃比がリッチにされると今度はこの排気ガスが流入する上流側SOXトラップ触媒13の部分からSOXが放出される。一方、このとき排気流路26a内にはリーン空燃比の排気ガスが流通しており、この排気ガスのリーンの度合は排気流路26b内を流れる排気ガスのリッチの度合に比べて大きいので下流側SOXトラップ触媒14に流入する排気ガスの空燃比はリーンとなる。従ってこの場合も上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXは下流側SOXトラップ触媒14により確実に捕獲されることになる。
On the other hand, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing in the exhaust passage 26b is made rich, SO X is released from the upstream SO X trap catalyst 13 portion into which the exhaust gas flows. On the other hand, at this time, an exhaust gas having a lean air-fuel ratio is circulated in the
なお、図1および図3に示される実施例では図2(B)からわかるように上流側SOXトラップ触媒13は一つの触媒からなり、従って一つの触媒の半分が夫々各排気流路26a,26b内に配置されていることになる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 3, as can be seen from FIG. 2 (B), the upstream side SO X trap catalyst 13 is composed of one catalyst, and therefore half of one catalyst is respectively connected to each
図9は上流側SOXトラップ触媒13に捕獲されたSOXを下流側SOXトラップ触媒14に移動させるためのSOX移動制御ルーチンを示している。このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。
図9を参照すると、まず初めにステップ70において単位時間当りのSOX排出量SOXAが算出される。このSOXAは機関回転数Nおよび要求トルクTQの関数として図10に示すようなマップの形で予めROM32内に記憶されている。次いでステップ71ではSOXAがSOX捕獲量ΣSOXに加算される。次いでステップ72ではSOX捕獲量ΣSOXが許容量MAX以上になったか否かが判別され、ΣSOX>MAXとなったときにはステップ73に進む。
Figure 9 shows the SO X movement control routine for moving the SO X trapped upstream the SO X trap catalyst 13 on the downstream side the SO X trap catalyst 14. This routine is executed by interruption every predetermined time.
Referring to FIG. 9, first, at step 70, the SO X emission amount SOXA per unit time is calculated. This SOXA is stored in advance in the
ステップ73では上流側SOXトラップ触媒13からSOXを放出させる制御、即ち還元剤供給弁27a,27bから交互に還元剤を供給する制御が行われる。次いでステップ74ではΣSOXがクリアされる。
In
図11に別の実施例を示す。この実施例では上流側SOXトラップ触媒13を迂回するバイパス流路29bが設けられており、このパティキュレートフィルタ流路29b内に常時閉鎖型遮断弁43が配置される。別の言い方をするとこの実施例では並列配置された一対の排気流路29a,29bが設けられると共にこれら排気流路29a,29bの下流端は互いに合流せしめられて下流側SOXトラップ触媒14に連結され、これら排気流路29a,29bの一方29aに上流側SOXトラップ触媒13と上流側SOXトラップ触媒13に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするための還元剤供給弁27とが配置され、これら排気流路29a,29bの他方29b、即ちバイパス流路29b内に常時閉鎖型遮断弁43が配置されている。
FIG. 11 shows another embodiment. In this embodiment, a bypass flow path 29b that bypasses the upstream side SO X trap catalyst 13 is provided, and a normally closed shut-off
この実施例では通常リーン空燃比の排気ガスが上流側SOXトラップ触媒13内を流通している。一方、上流側SOXトラップ触媒13に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするときには還元剤供給弁27から還元剤が供給され、遮断弁43が開弁せしめられる。この実施例においてもバイパス流路29b内を流れる排気ガスのリーンの度合は上流側SOXトラップ触媒13から流出する排気ガスのリッチの度合に比べて大きいので下流側SOXトラップ触媒14に流入する排気ガスの空燃比はリーンとなる。従ってこの実施例においても上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXは下流側SOXトラップ触媒14により確実に捕獲されることになる。
In this embodiment, an exhaust gas having a normal lean air-fuel ratio flows through the upstream side SO X trap catalyst 13. On the other hand, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the upstream side SO X trap catalyst 13 is made rich, the reducing agent is supplied from the reducing agent supply valve 27 and the shut-off
図12に更に別の実施例を示す。この実施例では内燃機関1の気筒が一対の気筒群2a,2bに分割されており、各気筒群2a,2bには夫々別個の排気マニホルド55a,55bが取付けられている。この実施例では各排気マニホルド55a,55bが夫々対応する排気流路56a,56bを介して下流側SOXトラップ触媒14に連結されており、各排気流路56a,56b内に夫々上流側SOXトラップ触媒13a,13bが配置されている。
FIG. 12 shows still another embodiment. In this embodiment, the cylinders of the
この実施例では上流側SOXトラップ触媒13a,13bからSOXを放出すべきときには例えば排気行程中に燃焼室2内に燃料を噴射することにより各上流側SOXトラップ触媒13a,13bに流入する排気ガスの空燃比が交互にリッチにされる。例えば上流側SOXトラップ触媒13aに流入する排気ガスの空燃比がリッチにされると上流側SOXトラップ触媒13aからSOXが放出される。一方、このとき排気流路56b内にはリーン空燃比の排気ガスが流通しており、この排気ガスのリーンの度合は排気流路56a内を流れる排気ガスのリッチの度合に比べて大きいので下流側SOXトラップ触媒14に流入する排気ガスの空燃比はリーンとなる。従って上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXは下流側SOXトラップ触媒14により確実に捕獲されることになる。
In this embodiment, when SO X is to be released from the upstream SO X trap catalysts 13a and 13b, for example, fuel is injected into the
これに対し、上流側SOXトラップ触媒13bに流入する排気ガスの空燃比がリッチにされると上流側SOXトラップ触媒13bからSOXが放出される。一方、このとき排気流路56a内にはリーン空燃比の排気ガスが流通しており、この排気ガスのリーンの度合は排気流路56b内を流れる排気ガスのリッチの度合に比べて大きいので下流側SOXトラップ触媒14に流入する排気ガスの空燃比はリーンとなる。従ってこの場合も上流側SOXトラップ触媒13から放出されたSOXは下流側SOXトラップ触媒14により確実に捕獲されることになる。
In contrast, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the upstream SO X trap catalyst 13b is made rich, SO X is released from the upstream SO X trap catalyst 13b. On the other hand, at this time, an exhaust gas having a lean air-fuel ratio is circulated in the
4 吸気マニホルド
5 排気マニホルド
7 排気ターボチャージャ
13 上流側SOXトラップ触媒
14 下流側SOXトラップ触媒
16,16’ パティキュレートフィルタ
17,27,27a,27b 還元剤供給弁
4
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2008
- 2008-03-21 JP JP2008073629A patent/JP2009228525A/en not_active Withdrawn
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