排気ガス処理装置
【課題】 本発明は、触媒の担体の熱容量を大きくして担体温度の高低変動を抑制し、触媒温度を活性温度域内に維持することのできる排気ガス処理装置を提供することにある。
【解決手段】
内燃機関の排気通路に配置され、隔壁により仕切られた多数の流通孔を有したハニカム構造からなる担体に、排気ガス空燃比がリーンのときにＮOｘを吸蔵し、排気ガス空燃比がリッチのときに吸蔵したＮOｘを放出、還元する機能を有した触煤の担体が、熱容量０．４Ｊ／ｃｍ３・℃以上を維持するように形成されている。
【解決手段】
内燃機関の排気通路に配置され、隔壁により仕切られた多数の流通孔を有したハニカム構造からなる担体に、排気ガス空燃比がリーンのときにＮOｘを吸蔵し、排気ガス空燃比がリッチのときに吸蔵したＮOｘを放出、還元する機能を有した触煤の担体が、熱容量０．４Ｊ／ｃｍ３・℃以上を維持するように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気路に配備され、特に、排気中のＮOｘを処理するための排気ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関はその排気を無害化して排出するため、排気路に各内燃機関の排出する排気ガス特性に応じた排気ガス処理装置である触媒やフィルタを装着している。この内、触媒は排気路に配備され多数の通気路を有する担体に各種触媒物質を担持し、これによって排気ガス中の有害物質（ＣＯ、ＨＣ、ＮOｘ等）を無害物質に浄化反応させるよう作動できる。
【０００３】
例えば、排気ガス中のＮOｘを処理する触媒として、白金、パラジウム、ロジウムなどの貴金属及びＮOｘを吸蔵する機能を有する金属元素を酸化物担体へ担持したものが良く知られている。担体はアルミナ、シリカ、シリカアルミナ等の高表面積を有する各種酸化物が用いられ、自動車用の排気浄化装置では目詰まりが少なく、約１０００℃の高温にも耐えられ成形性が良いコージェライトのハニカム担体が使用されている。
なお、このようなハニカム担体を用いた触媒の一例が特開２００３−１１２０４８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１２０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車載されるエンジンの排気系に使用されている触媒はコージェライトやメタルを担体として用い、その上に触媒をコーティングしたシステムを採用している。しかし、排気温度の極端に低い領域をもつディーゼルエンジンでは、排温が触媒活性温度以下（２００℃以下）となる運転域が発生しやすく、この運転域では排気ガス浄化性能が急に低下する。
【０００６】
この主な原因は担体の熱容量が低く（小さく）、温度の低い排気ガスが流れると、排気ガス温度に追従し、すぐに触媒担体が冷やされてしまうためである。
更に、還元剤を用いたＮOｘ浄化装置の場合、ＮOｘ浄化に最適な触媒温度範囲である浄化ウインドが存在するが、この場合、特に熱容量が低い担体では排気ガス温度の急上昇により触媒温度もすぐに上昇し、触媒温度（担体）が高温になりすぎると、還元剤がＮOｘと反応せずに、酸素と反応し、ＮOｘの浄化が不十分になる。
【０００７】
このように、熱容量の低い触媒は、排気ガス温度に対し、追従性が良く早期活性化には適するが、その使い方によっては活性温度を外れる頻度が増え、触媒性能をフルに引き出せない可能性があり、この点に本発明者は着目し、本発明を導き出したものである。
【０００８】
即ち、排気温度が様々に変化する排気ガスを浄化するにあたって、触媒内温度を出来るだけ活性温度域内に経時的に均一に保持することで高い性能が引出されると推測される。そのためには、触媒を担持する担体の熱容量を大きくし、高温時から低温時になった場合も担体の熱で活性を維持し、逆に、急激な温度上昇があった場合でも、担体でその温度を吸収して触媒内温度が活性温度内にとどまるようにし、常に触媒を活性温度にキープするようにすることが有効と見做される。
本発明は、触媒担体の熱容量を比較的大きくして担体温度の高低変動を抑制し、触媒温度を活性温度域内に維持することのできる排気ガス処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の請求項１に係る排気ガス処理装置は、内燃機関の排気通路に配置され、隔壁により仕切られた多数の流通孔を有したハニカム構造からなる担体に、排気の空燃比がリーンのときに排気中のＮOｘを吸蔵し、流入する排気の空燃比がリッチになったときに吸蔵したＮOｘを放出、還元する機能を有する触煤を担持した排気ガス処理装置において、上記担体の熱容量が０．４Ｊ／ｃｍ３・℃以上であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の排気カス処理装置において、上記担体の熱容量が０．６Ｊ／ｃｍ３・℃以上であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の排気ガス処理装置において、上記担体よりも上流側の排気通路に、当該担体よりも熱容量の小さい担体から成るＮOｘ吸蔵触媒を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、担体の熱容量が０．４Ｊ／ｃｍ３・℃以上なので、排気ガス温度の過度の高低変動に対する担体温度の高低変動が抑制され、なまされるので、担体温度が排気ガス温度の過度の高低変動に追従することを抑制できる。このため触媒の温度が活性温度域内に維持され、担体温度が過度に高温変動することで生じる担体熱劣化や、低温状態時に触媒に吸蔵されたＮOｘの熱解離、即ち、ＮOｘの高温時放出を防止して、浄化効率を向上できる。
【００１３】
更に、この発明によれば、担体の熱容量が０．６Ｊ／ｃｍ３・℃以上では排気ガス温度の過度の高低変動に対する担体温度の高低変動がより確実に抑制され、緩やかとなるので、担体温度が排気ガス温度の高低変動に追従することをより確実に抑制でき、触媒の温度が活性温度域内により確実に維持されて、担体温度が過度に高温変動することで生じる担体熱劣化や、低温状態に吸収されたＮOｘの熱解離を防止して、浄化効率をより確実に向上できる。
【００１４】
更に、この発明によれば、排気浄化装置の排気上流側に熱容量の小さいＮOｘ吸蔵触媒を備えたので始動時等においても前段ＮOｘ触媒が後流の担体よりも早急に活性化されるので浄化処理を早期に行え、下流の担体の温度が活性温度に達するまでの間の浄化効率の低下を防止でき、運転域全体で良好な浄化性能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態としての排気ガス処理装置をディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１に適用した例について説明する。
エンジン１は直列に４つの燃焼室２を配備し、各燃焼室２には直接燃料を噴射する燃料噴射弁３が設けられている。ここで、燃料タンク４の燃料（軽油）は高圧燃料噴射ポンプ５で加圧されてコモンレール６（蓄圧室）に圧送され、コモンレール６から燃料噴射弁３を介し各気筒内に噴射される。ここでの燃料噴射弁３は後述のＥＣＵ７から出力される噴射パルスに応じてその燃料噴射量Ｑと噴射時期が制御されるという周知の構成を採る。なお、燃料噴射量Ｑはエンジン１の負荷情報でもあり、後述のＮOｘ放出還元処理で使用される。
【００１６】
各燃焼室２の一側より延びる不図示の吸気ポートは吸気マニホールド８に連通し、同吸気マニホールド８に吸気路Ｉを形成する吸気管９が接続される。この吸気管９はエアクリーナ１１より吸入した吸気を過給機１２で加圧し、過給機１２からの吸気の冷却をインタークーラ１３で行ってから吸気マニホールド８に導入している。なお、符号１４は不図示の冷却水循環系の放熱用のラジエータを示す。
【００１７】
各燃焼室２の他側より延びる不図示の排気ポートは排気マニホールド１５に連通し、同排気マニホールド１５には排気路Ｅｘを形成する排気管１６が接続される。排気管１６にはその上流から下流に向けて、排気ガス流動エネルギを受けて駆動する過給機１２のタービン１２１と、その下流の前段ＮOｘ吸蔵触媒１７と、ＮOｘ触媒１８と、不図示のマフラーがこの順に配設されている。
【００１８】
前段ＮOｘ吸蔵触媒１７はハニカム状のコージェライト担体１７１で製作され、これにカリウムＫ、ナトリウムＮａ等のアルカリ金属、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、セリウムＣｅのような希土類から選ばれた少なくとも一つの成分と、白金Ｐｔのような貴金属とを担持して形成されている。コージェライト担体１７１は全体容量が後述のＮOｘ吸蔵触媒１８における担体１９と比較して小さく、しかも、コージェライト担体１７１の熱容量は０．３９Ｊ／ｃｍ３・℃と比較的低く（小さく）、これにより早期活性化を図り易い構造を採用し、低温時におけるＮOｘの浄化効率の低下を抑制するようにしている。
【００１９】
なお、前段触媒としてコージェライトの担体を有する前段ＮOｘ吸蔵触媒１７を説明したが、これに代えてメタル担体を用いてもよく、更に、前段ＮOｘ吸蔵触媒１７に代えて、低容量の酸化触媒（不図示）を採用してもよく、この場合は低温時におけるＨＣの浄化効率の低下を抑制できると共に、下流側の排ガス温度の上昇が測れるので、ＮOｘ吸蔵触媒１８の早期活性化が図れ、ＮOｘの低減処理可能な運転域を拡大できる。
【００２０】
図１、２に示すように、ＮOｘ吸蔵触媒１８はそのケーシング１８１内にＮOｘ吸蔵還元触媒としての担体１９を収容する。担体１９全体が多孔質材の炭化珪（ＳｉＣ）製であり、比較的大きな容量に形成され、しかも、その熱容量も比較的大きな値である０．６５Ｊ／ｃｍ３・℃を保持するものが採用されている。
担体１９は隔壁ｗにより仕切られた多数の直状の流通孔である流通路ｒを有するハニカム構造を成す。
【００２１】
担体１９の各流通孔ｒはその両端部が開放され、排気ガスを容易に通過させることができる。同担体１９の全表面域にはＮOｘ吸蔵還元触媒として機能する触媒元素が一様に担持され、具体的には、カリウムＫ、ナトリウムＮａ等のアルカリ金属、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、セリウムＣｅのような希土類から選ばれた少なくとも一つの成分と、白金Ｐｔのような貴金属とを担持している。ＮOｘ吸蔵還元触媒１９は流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに、排気中のＮOｘ（ＮＯ２、ＮＯ）を吸蔵収し、流入排気ガスがリッチになると吸蔵したＮOｘを放出するＮOｘの吸放出作用を行う。
【００２２】
このようなＮOｘ吸蔵還元触媒１８は、排気中の酸素濃度が増大すると（すなわち排気の空燃比がリーン空燃比になると）、これら酸素は白金Ｐｔ上で排気中のＮOｘ（ＮＯが主成分）と酸化反応を起してＮＯ２が生成される。また、流入排気中のＮＯ２は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつ吸蔵剤としての酸化バリウムＢａＯと結合しながら吸蔵剤内に拡散する。このため、リーン雰囲気下では排気中のＮOｘがＮOｘ吸蔵還元触媒１９内に吸蔵されるようになる。
【００２３】
また、流入排気中の酸素濃度が低下すると（すなわち、排気の空燃比が低下して理論空燃比以下のリッチ空燃比になると）、白金Ｐｔ上でのＮＯ２生成量が減少するため、反応が逆方向に進むようになり、吸収剤内のＮOｘはＮＯ２の形でＮOｘ吸蔵還元触媒１９から放出されるようになる。この場合、排気中にＨＣ、ＣＯ等の成分が存在すると白金Ｐｔ上でこれらの成分によりＮＯ２がＮ２還元される。なお、この作用に関しては前述の前段ＮOｘ吸蔵還元触媒１７についても同様である。
【００２４】
更に、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８は、図３に示すように、その触媒内部の温度である触媒温度Ｔｃがほぼ２００℃乃至３５０℃のＮOｘ浄化に最適な触媒活性温度範囲である浄化ウインドＥｇで運転されると、高浄化率を維持できる。一方、浄化ウインドＥｇより低側域Ｅｌｄに外れるに従い、不活性域に入り、浄化反応は急減し、また、浄化ウインドＥｇより高側域Ｅｕｄに外れるに従い担体温度が高温になりすぎると、ＮOｘ吸蔵剤の熱平衡の関係から吸蔵反応が起きなくなり、ＮOｘを浄化できなくなると共に、吸蔵剤の内部にＮOｘを吸蔵していると、ＮOｘを放出（熱解離）してしまう。
【００２５】
本実施形態では、エンジン１としてディーゼル機関が使用されているため機関排気は通常リーン空燃比であり、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９は排気中のＮOｘを吸蔵する。しかし、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９に吸蔵されたＮOｘ量が増大すると吸蔵剤（ＢａＯ等）が飽和してしまい、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９が排気中のＮOｘを吸蔵できなくなる。そこで、後述するように、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９に吸収されたＮOｘ量が飽和する前時期に還元剤供給装置２４に接続された還元剤供給ノズル２５を駆動し、強制的にリッチ雰囲気を形成して、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９からＮOｘを放出させ、還元浄化するようにしている。
【００２６】
ここで還元剤供給装置２４は還元剤として燃料タンク４の燃料（軽油）を用いる。
この還元剤供給装置２４は燃料タンク４の燃料（軽油）を循環ポンプ２１で燃料循環路２２に循環させ、燃料循環路２２の途中の流量制御弁２３を後述のＥＣＵ７からの制御信号に応じて開閉駆動することで、還元剤供給ノズル２５から加圧燃料（軽油）をＮOｘ吸蔵還元触媒１９に供給する。
【００２７】
この還元剤供給ノズル２５からの燃料供給によって、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９がリッチ雰囲気に保持され、ＮOｘの放出と還元浄化とを行なうものである。なお、リッチ雰囲気の形成にあたっては、筒内における燃料のポンプ噴射を実施して、リッチ化を図ってもよい。
車両にはエンジン制御手段であるエンジンコントロールユニット（以後単にＥＣＵ７と記す）が設けられている。
【００２８】
ＥＣＵ７の不図示の入力ポートには、不図示のクランク軸近傍に配置された回転数センサ２６からクランク軸一定回転角毎にパルス信号が入力され、エンジン回転数Ｎｅの算出に利用されている。不図示のアクセルペダルに配置したアクセル開度センサ２７から運転者のアクセルペダル踏込み量（アクセル開度）θａを表す信号が入力される。ＥＣＵ７はアクセル開度センサ２７で検出されたアクセル開度θａと機関回転数Ｎｅとに基づいて機関基本燃料噴射量Ｑ０と燃料噴射時期を算出し、この基本燃料噴射量Ｑ０に機関運転状態に応じた補正を加えて機関の燃料噴射量Ｑと燃料噴射時期とを設定する。なお、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８の温度Ｔｃが温度センサ２８で検出され、ＥＣＵ７に入力されている。
【００２９】
一方、ＥＣＵ７の不図示の出力ポートは、各気筒への燃料噴射量Ｑ及び燃料噴射時期を制御するために、燃料噴射回路（ドライバー）２９を介して各気筒の燃料噴射弁３に接続され、しかも、高圧燃料ポンプ５に図示しない駆動回路を介して接続され、高圧燃料ポンプ５からコモンレール６への燃料圧送量を制御している。また、ＥＣＵ７の出力ポートには還元剤供給装置２４の流量制御弁２３が接続される。この流量制御弁２３はＮOｘ吸蔵還元触媒１９からＮOｘを放出させるべきときに還元剤供給ノズル２５から還元剤をＮOｘ吸蔵還元触媒１９に供給するよう作動する。
【００３０】
ＥＣＵ７はエンジン制御を実施し、特に、エンジン１の排気浄化装置にのみ着目した場合、ＮOｘ吸蔵量カウント積算手段Ａ１、リッチ運転判定手段Ａ２、リッチ運転制御手段Ａ３としての各機能を備えている。ここで、ＮOｘ吸蔵量カウント積算手段Ａ１はエンジンの運転状態に応じてＮOｘ吸蔵還元触媒１８に単位時間あたり吸収されるＮOｘ量に対応するカウント量ｑｎを不図示のカウント量マップにより設定し、このカウント量ｑｎを機関運転中に積算して、積算値（ΣＣｏｕｎｔ←ΣＣｏｕｎｔ＋ｑｎ）を順次求める。
【００３１】
リッチ運転判定手段Ａ２はカウント積算値ΣＣｏｕｎｔが予め設定されるＮOｘ担持量である閾値Ｌｉｍｉｔを上回るとリッチ運転指令（リッチスパイク）を発する。ここで、閾値ＬｉｍｉｔはＮOｘ量が飽和する直前あるいは所定の余裕を持たせた吸蔵量に設定される。リッチ運転制御手段Ａ３はリッチ運転指令に応じエンジン１を所定時間だけリッチ運転駆動し、この間、還元剤供給ノズル２５から加圧燃料（軽油）をＮOｘ吸蔵還元触媒１８に供給し、排気中の酸素濃度を低下して、ＮOｘを還元処理する。
【００３２】
このような内燃機関の排気浄化装置の作動を説明する。
ＥＣＵ７はエンジンが運転に入ると運転情報に基づく燃料噴射制御を実行する。その間、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｑ相当のカウント量ｑｎを予め設定した所定のカウント量マップ（不図示）により求め、今回のカウント量ｑｎを前回値ΣＣｏｕｎｔに積算して、今回の積算値ΣＣｏｕｎｔ（←ΣＣｏｕｎｔ＋ｑｎ）を更新して求める。次いで、最新の積算値ΣＣｏｕｎｔが所定の閾値Ｌｉｍｉｔを上回ると、リッチ運転指令を発し、これに応じてエンジン１を所定時間だけリッチ運転する。
【００３３】
具体的には還元剤供給装置２４の流量制御弁２３を駆動し、還元剤供給ノズル２５から燃料（軽油）をＮOｘ吸蔵還元触媒１８に供給し、排気中の酸素濃度を低下させ、白金Ｐｔ上でのＮＯ２生成量を減少させる。これにより、吸収剤内のＮOｘはＮＯ２の形でＮOｘ吸蔵還元触媒１８から放出され、しかも、排気中にＨＣ、ＣＯ等の成分が存在すると白金Ｐｔ上でこれらの成分によりＮＯ２が還元処理される。
【００３４】
このようなＮOｘ吸蔵還元触媒１９を用いた内燃機関の排気浄化装置の駆動が行われたとする。この場合にＮOｘ吸蔵還元触媒１８のＮOｘ浄化率は、図３に示すように、触媒温度Ｔｃが２００℃〜３５０℃の浄化ウインドウＥｇにおいて比較的高レベルに保持される。ここでＮOｘ吸蔵還元触媒１８の担体１９は多孔性の炭化珪素で作成され、その熱容量は比較的高い値の０．６５Ｊ／ｃｍ３・℃である。このようなＮOｘ吸蔵還元触媒１８はその浄化ウインドウＥｇ内の平均ＮOｘ浄化率が７３％の試験結果が得られている。これは従来使用のコージェライト担体の熱容量０．３９Ｊ／ｃｍ３・℃の場合の浄化ウインドウ内の平均ＮOｘ浄化率試験結果に対し、１０％の浄化率の向上が得られた結果となっている。
【００３５】
更に、このような内燃機関の排気浄化装置を搭載する車両の走行時における排気ガス温度Ｔｇと触媒温度Ｔｃとの経時変化特性を図４に示した。
図４において、定常運転域Ｅ１では排気ガス温度Ｔｇ（図４に破線で示す）が２００℃近傍に頻繁に低下する運転域でもあるにもかかわらず、触媒温度Ｔｃ（図４に実線で示す）が、比較的高ＮOｘ浄化率を確保できる２５０℃前後の状態に維持されている。なお、従来使用の熱容量０．３９Ｊ／ｃｍ３・℃のコージェライト担体を用いた場合の触媒温度Ｔｃ’の変動を、図４に一点鎖線により対比して示した。ここで、コージェライト担体の触媒温度Ｔｃ’変動は排気ガス温度Ｔｇの高低変動に対し比較的追従した動きを示し、高浄化率を得られる温度状態に維持され難くなっている。
【００３６】
更に、高負荷側運転状態Ｅ２に変動した場合においても、排気ガス温度Ｔｇが４００℃近くに変動するのに対し、触媒温度Ｔｃはその高温変動がなまされ、比較的高ＮOｘ浄化率を確保できる３５０℃近くの温度に維持されている。
このように、排気ガス温度Ｔｇの経時的推移に対して、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８の触媒温度Ｔｃの経時的推移を対比すると、担体１９が比較的大きな熱容量０．６５Ｊ／ｃｍ３・℃で形成されたことによって、触媒温度Ｔｃの高低変動が排気ガス温度Ｔｇの高低変動に比べると、なまされて緩やかな変動となり、排気ガス温度Ｔｇに追従することが抑制され、比較的高ＮOｘ浄化率が得られる温度状態を維持することができる。しかも、担体温度である触媒温度Ｔｃが過度に高温変動することで生じる触媒の熱劣化や、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８の場合に起きるＮOｘの熱解離、即ち、担体１９１に吸蔵していたＮOｘの高温時放出を防止でき、走行状態に左右されずに排気ガスの浄化効率を向上できる。
【００３７】
ここで、図１のＮ０ｘ吸蔵触媒１８では、熱容量を高めるにあたり、炭化珪素ｓｉｃを担体として利用した。その理由は、熱容量を高める手法として、既存のコージェライトでは壁圧を厚くしたり、壁をアンポーラス（緻密）にすることなどが考えられるが、壁圧を厚くすると排気圧力の上昇を招いたり煤による目詰まりが発生しやすくなり、壁をアンポーラス（緻密）にした場合には衝撃強度が低下してしまうといった問題が発生するため、熱容量を高める手法として実用的ではない。また、担体がメタルで形成される場合には、担体の箔膜を厚くすることで熟容量を上げることが可能であるが、この場合には成形性が悪化してしまい、やはり実用的ではない。これに対して炭化珪素ＳｉＣの場合においては、単位あたりの比重がコージェライトに対して１．２４倍ほどあり、また押し出し成形により容易に成形できるので、熱容量を高めるのに適した材料といえる。また、比較的見かけ比重の大きい炭化珪素ＳｉＣを担体として利用することにより、熱容量０．６Ｊ／ｃｍ３・℃以上を保持するように形成することが容易となるのである。
【００３８】
更に、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８の熱容量が大きく設定されたことで、活性温度に上がり難くなっているが、ここでは、エンジン１とＮOｘ吸蔵還元触媒１８の間にコージェライト担体１７１で熱容量が０．３９Ｊ／ｃｍ３・℃と比較的低い（小さい）前段ＮOｘ吸蔵触媒１７を設けた。このため、比較的小熱容量に設定された前段ＮOｘ吸蔵触媒１７は、熱容量の大きいＮOｘ吸蔵還元触媒１８が不活性域にあっても、排気ガス温度Ｔｇの比較的低い低温運転時で活性化されるので、排ガス温度Ｔｇが低い場合のＮOｘ浄化効率の低下を抑制でき、全運転域で良好な浄化効率を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
上述のところにおいて、排気ガス処理装置はディーゼルエンジンの排気系にて適用されるスルータイプのＮOｘ吸蔵触媒や担体であったが、担体１９の入口側と出口側とを交互に閉塞して、排気微粒子のフィルタ機能を持たせたＮOｘ吸蔵触媒担体としても良い。また、ガソリンエンジンにおけるＮOｘ吸蔵触媒に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置としてのＮOｘ吸蔵還元触媒、及び同触媒を備えた内燃機関の全体概略構成図である。
【図２】図１のＮOｘ吸蔵還元触媒の拡大切欠断面図である。
【図３】図１のＮOｘ吸蔵還元触媒の作動持におけるＮOｘ浄化率−触媒温度の特性線図である。
【図４】図１のＮOｘ吸蔵還元触媒の作動時における触媒温度−運転時間の特性線図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ エンジン
１８ ＮOｘ吸蔵還元触媒
１９ 担体
ｒ 流通孔
ｗ 隔壁
Ｅｘ 排気路
Ｌ１ 隔壁の軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気路に配備され、特に、排気中のＮOｘを処理するための排気ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関はその排気を無害化して排出するため、排気路に各内燃機関の排出する排気ガス特性に応じた排気ガス処理装置である触媒やフィルタを装着している。この内、触媒は排気路に配備され多数の通気路を有する担体に各種触媒物質を担持し、これによって排気ガス中の有害物質（ＣＯ、ＨＣ、ＮOｘ等）を無害物質に浄化反応させるよう作動できる。
【０００３】
例えば、排気ガス中のＮOｘを処理する触媒として、白金、パラジウム、ロジウムなどの貴金属及びＮOｘを吸蔵する機能を有する金属元素を酸化物担体へ担持したものが良く知られている。担体はアルミナ、シリカ、シリカアルミナ等の高表面積を有する各種酸化物が用いられ、自動車用の排気浄化装置では目詰まりが少なく、約１０００℃の高温にも耐えられ成形性が良いコージェライトのハニカム担体が使用されている。
なお、このようなハニカム担体を用いた触媒の一例が特開２００３−１１２０４８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１２０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車載されるエンジンの排気系に使用されている触媒はコージェライトやメタルを担体として用い、その上に触媒をコーティングしたシステムを採用している。しかし、排気温度の極端に低い領域をもつディーゼルエンジンでは、排温が触媒活性温度以下（２００℃以下）となる運転域が発生しやすく、この運転域では排気ガス浄化性能が急に低下する。
【０００６】
この主な原因は担体の熱容量が低く（小さく）、温度の低い排気ガスが流れると、排気ガス温度に追従し、すぐに触媒担体が冷やされてしまうためである。
更に、還元剤を用いたＮOｘ浄化装置の場合、ＮOｘ浄化に最適な触媒温度範囲である浄化ウインドが存在するが、この場合、特に熱容量が低い担体では排気ガス温度の急上昇により触媒温度もすぐに上昇し、触媒温度（担体）が高温になりすぎると、還元剤がＮOｘと反応せずに、酸素と反応し、ＮOｘの浄化が不十分になる。
【０００７】
このように、熱容量の低い触媒は、排気ガス温度に対し、追従性が良く早期活性化には適するが、その使い方によっては活性温度を外れる頻度が増え、触媒性能をフルに引き出せない可能性があり、この点に本発明者は着目し、本発明を導き出したものである。
【０００８】
即ち、排気温度が様々に変化する排気ガスを浄化するにあたって、触媒内温度を出来るだけ活性温度域内に経時的に均一に保持することで高い性能が引出されると推測される。そのためには、触媒を担持する担体の熱容量を大きくし、高温時から低温時になった場合も担体の熱で活性を維持し、逆に、急激な温度上昇があった場合でも、担体でその温度を吸収して触媒内温度が活性温度内にとどまるようにし、常に触媒を活性温度にキープするようにすることが有効と見做される。
本発明は、触媒担体の熱容量を比較的大きくして担体温度の高低変動を抑制し、触媒温度を活性温度域内に維持することのできる排気ガス処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の請求項１に係る排気ガス処理装置は、内燃機関の排気通路に配置され、隔壁により仕切られた多数の流通孔を有したハニカム構造からなる担体に、排気の空燃比がリーンのときに排気中のＮOｘを吸蔵し、流入する排気の空燃比がリッチになったときに吸蔵したＮOｘを放出、還元する機能を有する触煤を担持した排気ガス処理装置において、上記担体の熱容量が０．４Ｊ／ｃｍ３・℃以上であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の排気カス処理装置において、上記担体の熱容量が０．６Ｊ／ｃｍ３・℃以上であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の排気ガス処理装置において、上記担体よりも上流側の排気通路に、当該担体よりも熱容量の小さい担体から成るＮOｘ吸蔵触媒を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、担体の熱容量が０．４Ｊ／ｃｍ３・℃以上なので、排気ガス温度の過度の高低変動に対する担体温度の高低変動が抑制され、なまされるので、担体温度が排気ガス温度の過度の高低変動に追従することを抑制できる。このため触媒の温度が活性温度域内に維持され、担体温度が過度に高温変動することで生じる担体熱劣化や、低温状態時に触媒に吸蔵されたＮOｘの熱解離、即ち、ＮOｘの高温時放出を防止して、浄化効率を向上できる。
【００１３】
更に、この発明によれば、担体の熱容量が０．６Ｊ／ｃｍ３・℃以上では排気ガス温度の過度の高低変動に対する担体温度の高低変動がより確実に抑制され、緩やかとなるので、担体温度が排気ガス温度の高低変動に追従することをより確実に抑制でき、触媒の温度が活性温度域内により確実に維持されて、担体温度が過度に高温変動することで生じる担体熱劣化や、低温状態に吸収されたＮOｘの熱解離を防止して、浄化効率をより確実に向上できる。
【００１４】
更に、この発明によれば、排気浄化装置の排気上流側に熱容量の小さいＮOｘ吸蔵触媒を備えたので始動時等においても前段ＮOｘ触媒が後流の担体よりも早急に活性化されるので浄化処理を早期に行え、下流の担体の温度が活性温度に達するまでの間の浄化効率の低下を防止でき、運転域全体で良好な浄化性能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態としての排気ガス処理装置をディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１に適用した例について説明する。
エンジン１は直列に４つの燃焼室２を配備し、各燃焼室２には直接燃料を噴射する燃料噴射弁３が設けられている。ここで、燃料タンク４の燃料（軽油）は高圧燃料噴射ポンプ５で加圧されてコモンレール６（蓄圧室）に圧送され、コモンレール６から燃料噴射弁３を介し各気筒内に噴射される。ここでの燃料噴射弁３は後述のＥＣＵ７から出力される噴射パルスに応じてその燃料噴射量Ｑと噴射時期が制御されるという周知の構成を採る。なお、燃料噴射量Ｑはエンジン１の負荷情報でもあり、後述のＮOｘ放出還元処理で使用される。
【００１６】
各燃焼室２の一側より延びる不図示の吸気ポートは吸気マニホールド８に連通し、同吸気マニホールド８に吸気路Ｉを形成する吸気管９が接続される。この吸気管９はエアクリーナ１１より吸入した吸気を過給機１２で加圧し、過給機１２からの吸気の冷却をインタークーラ１３で行ってから吸気マニホールド８に導入している。なお、符号１４は不図示の冷却水循環系の放熱用のラジエータを示す。
【００１７】
各燃焼室２の他側より延びる不図示の排気ポートは排気マニホールド１５に連通し、同排気マニホールド１５には排気路Ｅｘを形成する排気管１６が接続される。排気管１６にはその上流から下流に向けて、排気ガス流動エネルギを受けて駆動する過給機１２のタービン１２１と、その下流の前段ＮOｘ吸蔵触媒１７と、ＮOｘ触媒１８と、不図示のマフラーがこの順に配設されている。
【００１８】
前段ＮOｘ吸蔵触媒１７はハニカム状のコージェライト担体１７１で製作され、これにカリウムＫ、ナトリウムＮａ等のアルカリ金属、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、セリウムＣｅのような希土類から選ばれた少なくとも一つの成分と、白金Ｐｔのような貴金属とを担持して形成されている。コージェライト担体１７１は全体容量が後述のＮOｘ吸蔵触媒１８における担体１９と比較して小さく、しかも、コージェライト担体１７１の熱容量は０．３９Ｊ／ｃｍ３・℃と比較的低く（小さく）、これにより早期活性化を図り易い構造を採用し、低温時におけるＮOｘの浄化効率の低下を抑制するようにしている。
【００１９】
なお、前段触媒としてコージェライトの担体を有する前段ＮOｘ吸蔵触媒１７を説明したが、これに代えてメタル担体を用いてもよく、更に、前段ＮOｘ吸蔵触媒１７に代えて、低容量の酸化触媒（不図示）を採用してもよく、この場合は低温時におけるＨＣの浄化効率の低下を抑制できると共に、下流側の排ガス温度の上昇が測れるので、ＮOｘ吸蔵触媒１８の早期活性化が図れ、ＮOｘの低減処理可能な運転域を拡大できる。
【００２０】
図１、２に示すように、ＮOｘ吸蔵触媒１８はそのケーシング１８１内にＮOｘ吸蔵還元触媒としての担体１９を収容する。担体１９全体が多孔質材の炭化珪（ＳｉＣ）製であり、比較的大きな容量に形成され、しかも、その熱容量も比較的大きな値である０．６５Ｊ／ｃｍ３・℃を保持するものが採用されている。
担体１９は隔壁ｗにより仕切られた多数の直状の流通孔である流通路ｒを有するハニカム構造を成す。
【００２１】
担体１９の各流通孔ｒはその両端部が開放され、排気ガスを容易に通過させることができる。同担体１９の全表面域にはＮOｘ吸蔵還元触媒として機能する触媒元素が一様に担持され、具体的には、カリウムＫ、ナトリウムＮａ等のアルカリ金属、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、セリウムＣｅのような希土類から選ばれた少なくとも一つの成分と、白金Ｐｔのような貴金属とを担持している。ＮOｘ吸蔵還元触媒１９は流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに、排気中のＮOｘ（ＮＯ２、ＮＯ）を吸蔵収し、流入排気ガスがリッチになると吸蔵したＮOｘを放出するＮOｘの吸放出作用を行う。
【００２２】
このようなＮOｘ吸蔵還元触媒１８は、排気中の酸素濃度が増大すると（すなわち排気の空燃比がリーン空燃比になると）、これら酸素は白金Ｐｔ上で排気中のＮOｘ（ＮＯが主成分）と酸化反応を起してＮＯ２が生成される。また、流入排気中のＮＯ２は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつ吸蔵剤としての酸化バリウムＢａＯと結合しながら吸蔵剤内に拡散する。このため、リーン雰囲気下では排気中のＮOｘがＮOｘ吸蔵還元触媒１９内に吸蔵されるようになる。
【００２３】
また、流入排気中の酸素濃度が低下すると（すなわち、排気の空燃比が低下して理論空燃比以下のリッチ空燃比になると）、白金Ｐｔ上でのＮＯ２生成量が減少するため、反応が逆方向に進むようになり、吸収剤内のＮOｘはＮＯ２の形でＮOｘ吸蔵還元触媒１９から放出されるようになる。この場合、排気中にＨＣ、ＣＯ等の成分が存在すると白金Ｐｔ上でこれらの成分によりＮＯ２がＮ２還元される。なお、この作用に関しては前述の前段ＮOｘ吸蔵還元触媒１７についても同様である。
【００２４】
更に、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８は、図３に示すように、その触媒内部の温度である触媒温度Ｔｃがほぼ２００℃乃至３５０℃のＮOｘ浄化に最適な触媒活性温度範囲である浄化ウインドＥｇで運転されると、高浄化率を維持できる。一方、浄化ウインドＥｇより低側域Ｅｌｄに外れるに従い、不活性域に入り、浄化反応は急減し、また、浄化ウインドＥｇより高側域Ｅｕｄに外れるに従い担体温度が高温になりすぎると、ＮOｘ吸蔵剤の熱平衡の関係から吸蔵反応が起きなくなり、ＮOｘを浄化できなくなると共に、吸蔵剤の内部にＮOｘを吸蔵していると、ＮOｘを放出（熱解離）してしまう。
【００２５】
本実施形態では、エンジン１としてディーゼル機関が使用されているため機関排気は通常リーン空燃比であり、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９は排気中のＮOｘを吸蔵する。しかし、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９に吸蔵されたＮOｘ量が増大すると吸蔵剤（ＢａＯ等）が飽和してしまい、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９が排気中のＮOｘを吸蔵できなくなる。そこで、後述するように、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９に吸収されたＮOｘ量が飽和する前時期に還元剤供給装置２４に接続された還元剤供給ノズル２５を駆動し、強制的にリッチ雰囲気を形成して、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９からＮOｘを放出させ、還元浄化するようにしている。
【００２６】
ここで還元剤供給装置２４は還元剤として燃料タンク４の燃料（軽油）を用いる。
この還元剤供給装置２４は燃料タンク４の燃料（軽油）を循環ポンプ２１で燃料循環路２２に循環させ、燃料循環路２２の途中の流量制御弁２３を後述のＥＣＵ７からの制御信号に応じて開閉駆動することで、還元剤供給ノズル２５から加圧燃料（軽油）をＮOｘ吸蔵還元触媒１９に供給する。
【００２７】
この還元剤供給ノズル２５からの燃料供給によって、ＮOｘ吸蔵還元触媒１９がリッチ雰囲気に保持され、ＮOｘの放出と還元浄化とを行なうものである。なお、リッチ雰囲気の形成にあたっては、筒内における燃料のポンプ噴射を実施して、リッチ化を図ってもよい。
車両にはエンジン制御手段であるエンジンコントロールユニット（以後単にＥＣＵ７と記す）が設けられている。
【００２８】
ＥＣＵ７の不図示の入力ポートには、不図示のクランク軸近傍に配置された回転数センサ２６からクランク軸一定回転角毎にパルス信号が入力され、エンジン回転数Ｎｅの算出に利用されている。不図示のアクセルペダルに配置したアクセル開度センサ２７から運転者のアクセルペダル踏込み量（アクセル開度）θａを表す信号が入力される。ＥＣＵ７はアクセル開度センサ２７で検出されたアクセル開度θａと機関回転数Ｎｅとに基づいて機関基本燃料噴射量Ｑ０と燃料噴射時期を算出し、この基本燃料噴射量Ｑ０に機関運転状態に応じた補正を加えて機関の燃料噴射量Ｑと燃料噴射時期とを設定する。なお、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８の温度Ｔｃが温度センサ２８で検出され、ＥＣＵ７に入力されている。
【００２９】
一方、ＥＣＵ７の不図示の出力ポートは、各気筒への燃料噴射量Ｑ及び燃料噴射時期を制御するために、燃料噴射回路（ドライバー）２９を介して各気筒の燃料噴射弁３に接続され、しかも、高圧燃料ポンプ５に図示しない駆動回路を介して接続され、高圧燃料ポンプ５からコモンレール６への燃料圧送量を制御している。また、ＥＣＵ７の出力ポートには還元剤供給装置２４の流量制御弁２３が接続される。この流量制御弁２３はＮOｘ吸蔵還元触媒１９からＮOｘを放出させるべきときに還元剤供給ノズル２５から還元剤をＮOｘ吸蔵還元触媒１９に供給するよう作動する。
【００３０】
ＥＣＵ７はエンジン制御を実施し、特に、エンジン１の排気浄化装置にのみ着目した場合、ＮOｘ吸蔵量カウント積算手段Ａ１、リッチ運転判定手段Ａ２、リッチ運転制御手段Ａ３としての各機能を備えている。ここで、ＮOｘ吸蔵量カウント積算手段Ａ１はエンジンの運転状態に応じてＮOｘ吸蔵還元触媒１８に単位時間あたり吸収されるＮOｘ量に対応するカウント量ｑｎを不図示のカウント量マップにより設定し、このカウント量ｑｎを機関運転中に積算して、積算値（ΣＣｏｕｎｔ←ΣＣｏｕｎｔ＋ｑｎ）を順次求める。
【００３１】
リッチ運転判定手段Ａ２はカウント積算値ΣＣｏｕｎｔが予め設定されるＮOｘ担持量である閾値Ｌｉｍｉｔを上回るとリッチ運転指令（リッチスパイク）を発する。ここで、閾値ＬｉｍｉｔはＮOｘ量が飽和する直前あるいは所定の余裕を持たせた吸蔵量に設定される。リッチ運転制御手段Ａ３はリッチ運転指令に応じエンジン１を所定時間だけリッチ運転駆動し、この間、還元剤供給ノズル２５から加圧燃料（軽油）をＮOｘ吸蔵還元触媒１８に供給し、排気中の酸素濃度を低下して、ＮOｘを還元処理する。
【００３２】
このような内燃機関の排気浄化装置の作動を説明する。
ＥＣＵ７はエンジンが運転に入ると運転情報に基づく燃料噴射制御を実行する。その間、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｑ相当のカウント量ｑｎを予め設定した所定のカウント量マップ（不図示）により求め、今回のカウント量ｑｎを前回値ΣＣｏｕｎｔに積算して、今回の積算値ΣＣｏｕｎｔ（←ΣＣｏｕｎｔ＋ｑｎ）を更新して求める。次いで、最新の積算値ΣＣｏｕｎｔが所定の閾値Ｌｉｍｉｔを上回ると、リッチ運転指令を発し、これに応じてエンジン１を所定時間だけリッチ運転する。
【００３３】
具体的には還元剤供給装置２４の流量制御弁２３を駆動し、還元剤供給ノズル２５から燃料（軽油）をＮOｘ吸蔵還元触媒１８に供給し、排気中の酸素濃度を低下させ、白金Ｐｔ上でのＮＯ２生成量を減少させる。これにより、吸収剤内のＮOｘはＮＯ２の形でＮOｘ吸蔵還元触媒１８から放出され、しかも、排気中にＨＣ、ＣＯ等の成分が存在すると白金Ｐｔ上でこれらの成分によりＮＯ２が還元処理される。
【００３４】
このようなＮOｘ吸蔵還元触媒１９を用いた内燃機関の排気浄化装置の駆動が行われたとする。この場合にＮOｘ吸蔵還元触媒１８のＮOｘ浄化率は、図３に示すように、触媒温度Ｔｃが２００℃〜３５０℃の浄化ウインドウＥｇにおいて比較的高レベルに保持される。ここでＮOｘ吸蔵還元触媒１８の担体１９は多孔性の炭化珪素で作成され、その熱容量は比較的高い値の０．６５Ｊ／ｃｍ３・℃である。このようなＮOｘ吸蔵還元触媒１８はその浄化ウインドウＥｇ内の平均ＮOｘ浄化率が７３％の試験結果が得られている。これは従来使用のコージェライト担体の熱容量０．３９Ｊ／ｃｍ３・℃の場合の浄化ウインドウ内の平均ＮOｘ浄化率試験結果に対し、１０％の浄化率の向上が得られた結果となっている。
【００３５】
更に、このような内燃機関の排気浄化装置を搭載する車両の走行時における排気ガス温度Ｔｇと触媒温度Ｔｃとの経時変化特性を図４に示した。
図４において、定常運転域Ｅ１では排気ガス温度Ｔｇ（図４に破線で示す）が２００℃近傍に頻繁に低下する運転域でもあるにもかかわらず、触媒温度Ｔｃ（図４に実線で示す）が、比較的高ＮOｘ浄化率を確保できる２５０℃前後の状態に維持されている。なお、従来使用の熱容量０．３９Ｊ／ｃｍ３・℃のコージェライト担体を用いた場合の触媒温度Ｔｃ’の変動を、図４に一点鎖線により対比して示した。ここで、コージェライト担体の触媒温度Ｔｃ’変動は排気ガス温度Ｔｇの高低変動に対し比較的追従した動きを示し、高浄化率を得られる温度状態に維持され難くなっている。
【００３６】
更に、高負荷側運転状態Ｅ２に変動した場合においても、排気ガス温度Ｔｇが４００℃近くに変動するのに対し、触媒温度Ｔｃはその高温変動がなまされ、比較的高ＮOｘ浄化率を確保できる３５０℃近くの温度に維持されている。
このように、排気ガス温度Ｔｇの経時的推移に対して、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８の触媒温度Ｔｃの経時的推移を対比すると、担体１９が比較的大きな熱容量０．６５Ｊ／ｃｍ３・℃で形成されたことによって、触媒温度Ｔｃの高低変動が排気ガス温度Ｔｇの高低変動に比べると、なまされて緩やかな変動となり、排気ガス温度Ｔｇに追従することが抑制され、比較的高ＮOｘ浄化率が得られる温度状態を維持することができる。しかも、担体温度である触媒温度Ｔｃが過度に高温変動することで生じる触媒の熱劣化や、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８の場合に起きるＮOｘの熱解離、即ち、担体１９１に吸蔵していたＮOｘの高温時放出を防止でき、走行状態に左右されずに排気ガスの浄化効率を向上できる。
【００３７】
ここで、図１のＮ０ｘ吸蔵触媒１８では、熱容量を高めるにあたり、炭化珪素ｓｉｃを担体として利用した。その理由は、熱容量を高める手法として、既存のコージェライトでは壁圧を厚くしたり、壁をアンポーラス（緻密）にすることなどが考えられるが、壁圧を厚くすると排気圧力の上昇を招いたり煤による目詰まりが発生しやすくなり、壁をアンポーラス（緻密）にした場合には衝撃強度が低下してしまうといった問題が発生するため、熱容量を高める手法として実用的ではない。また、担体がメタルで形成される場合には、担体の箔膜を厚くすることで熟容量を上げることが可能であるが、この場合には成形性が悪化してしまい、やはり実用的ではない。これに対して炭化珪素ＳｉＣの場合においては、単位あたりの比重がコージェライトに対して１．２４倍ほどあり、また押し出し成形により容易に成形できるので、熱容量を高めるのに適した材料といえる。また、比較的見かけ比重の大きい炭化珪素ＳｉＣを担体として利用することにより、熱容量０．６Ｊ／ｃｍ３・℃以上を保持するように形成することが容易となるのである。
【００３８】
更に、ＮOｘ吸蔵還元触媒１８の熱容量が大きく設定されたことで、活性温度に上がり難くなっているが、ここでは、エンジン１とＮOｘ吸蔵還元触媒１８の間にコージェライト担体１７１で熱容量が０．３９Ｊ／ｃｍ３・℃と比較的低い（小さい）前段ＮOｘ吸蔵触媒１７を設けた。このため、比較的小熱容量に設定された前段ＮOｘ吸蔵触媒１７は、熱容量の大きいＮOｘ吸蔵還元触媒１８が不活性域にあっても、排気ガス温度Ｔｇの比較的低い低温運転時で活性化されるので、排ガス温度Ｔｇが低い場合のＮOｘ浄化効率の低下を抑制でき、全運転域で良好な浄化効率を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
上述のところにおいて、排気ガス処理装置はディーゼルエンジンの排気系にて適用されるスルータイプのＮOｘ吸蔵触媒や担体であったが、担体１９の入口側と出口側とを交互に閉塞して、排気微粒子のフィルタ機能を持たせたＮOｘ吸蔵触媒担体としても良い。また、ガソリンエンジンにおけるＮOｘ吸蔵触媒に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置としてのＮOｘ吸蔵還元触媒、及び同触媒を備えた内燃機関の全体概略構成図である。
【図２】図１のＮOｘ吸蔵還元触媒の拡大切欠断面図である。
【図３】図１のＮOｘ吸蔵還元触媒の作動持におけるＮOｘ浄化率−触媒温度の特性線図である。
【図４】図１のＮOｘ吸蔵還元触媒の作動時における触媒温度−運転時間の特性線図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ エンジン
１８ ＮOｘ吸蔵還元触媒
１９ 担体
ｒ 流通孔
ｗ 隔壁
Ｅｘ 排気路
Ｌ１ 隔壁の軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置され、隔壁により仕切られた多数の流通孔を有したハニカム構造からなる担体に、排気の空燃比がリーンのときに排気中のＮOｘを吸蔵し、流入する排気の空燃比がリッチになったときに吸蔵したＮOｘを放出、還元する機能を有する触煤を担持した排気ガス処理装置において、上記担体の熱容量が０．４Ｊ／ｃｍ３・℃以上であることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の排気カス処理装置において、上記担体の熱容量が０．６Ｊ／ｃｍ３・℃以上であることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の排気ガス処理装置において、上記担体よりも上流側の排気通路に、当該担体よりも熱容量の小さい担体から成るＮOｘ吸蔵触媒を備えたことを特徴とする排気カス処理装置。
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置され、隔壁により仕切られた多数の流通孔を有したハニカム構造からなる担体に、排気の空燃比がリーンのときに排気中のＮOｘを吸蔵し、流入する排気の空燃比がリッチになったときに吸蔵したＮOｘを放出、還元する機能を有する触煤を担持した排気ガス処理装置において、上記担体の熱容量が０．４Ｊ／ｃｍ３・℃以上であることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の排気カス処理装置において、上記担体の熱容量が０．６Ｊ／ｃｍ３・℃以上であることを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の排気ガス処理装置において、上記担体よりも上流側の排気通路に、当該担体よりも熱容量の小さい担体から成るＮOｘ吸蔵触媒を備えたことを特徴とする排気カス処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２６５８２（Ｐ２００６−２６５８２Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１１５７１（Ｐ２００４−２１１５７１）
【出願日】平成１６年７月２０日（２００４．７．２０）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２０日（２００４．７．２０）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]