排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法
【課題】内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を有する排気ガス浄化装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を利用して、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にあるような内燃機関の運転状態においても、効率よくＮＯｘを浄化することができる排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法を提供する。
【解決手段】内燃機関２の排気通路３にＮＯｘ吸蔵還元型触媒６を備えた排気ガス浄化システム１において、前記排気通路３の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒５を設けると共に、前記内燃機関２の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒５に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行う。
【解決手段】内燃機関２の排気通路３にＮＯｘ吸蔵還元型触媒６を備えた排気ガス浄化システム１において、前記排気通路３の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒５を設けると共に、前記内燃機関２の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒５に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法に関し、より詳細には、内燃機関より排出されるＮＯｘを低温から有効に活用してＮＯｘの浄化を低温域から効率よく行うことができる排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の車両搭載等の内燃機関においては、排気ガスは酸素過剰雰囲気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するための一つの方法として、ＮＯｘを浄化するＮＯｘ吸蔵還元型触媒が実用化されている。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、ディーゼルエンジンの排気ガスのような酸素過剰雰囲気中のＮＯｘを処理するために空燃比がリーンであるときにＮＯｘをＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸蔵させ、ＮＯｘ吸蔵量が飽和に達する前に空燃比を理論空燃比またはリッチに制御し、吸蔵したＮＯｘを放出還元する。
【０００３】
しかしながら、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒では、低温域ではリーン空燃比状態でのＮＯｘ吸蔵性能が低くＮＯｘを十分に浄化できないという問題がある。そのため、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の上流側に一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）を配置し、一酸化窒素酸化触媒で二酸化窒素を生成させることによりリーン空燃比状態における吸蔵性能を向上させる試みがなされている。
【０００４】
例えば、内燃機関の排ガス流路にＮＯ酸化装置とＮＯｘ捕捉還元触媒を設置して内燃機関始動期間の排ガス中のＮＯｘを浄化する内燃機関の排ガス浄化方法および排ガス浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、１５０℃〜２００℃の低温域では通常の一酸化窒酸化触媒における二酸化窒素生成活性及び二酸化窒素の吸着保持は十分ではなく、また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ吸蔵性能も１５０℃〜２００℃の低温域では低く、この低温域ではＮＯｘを十分に浄化できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−８９２４６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を利用して、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にあるような内燃機関の運転状態においても、効率よくＮＯｘを浄化することができる排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するための排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記排気通路の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けると共に、前記内燃機関の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行う制御装置を備えて構成される。
【０００９】
この構成によれば、一酸化炭素（ＣＯ）がある場合には、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）においては一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2）に酸化して二酸化窒素を生成する割合が著しく高まるので、一酸化炭素増量制御と組み合わせることにより、１５０℃〜２００℃の低温域では、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）で一酸化窒素を二酸化窒素に酸化して吸着保持できるので、この低温域でも、ＮＯｘを浄化できる。
【００１０】
また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ吸蔵性能が活性化する温度以上になる排気ガスの温度が２００℃以上では、一酸化窒素酸化触媒に保持していた二酸化窒素を脱離するが、下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒で浄化することができる。
【００１１】
つまり、１５０℃〜２００℃の低温域で一酸化炭素を利用して一酸化窒素酸化触媒にＮＯｘを酸化保持し、２００℃以上の高温域で保持していたＮＯｘを放出させる。これにより、ＮＯｘ選択還元型触媒の浄化性能が低い低温域においてはＮＯｘを一酸化窒素酸化触媒で保持しておき、この保持していたＮＯｘを高温域でＮＯｘ吸蔵還元型触媒に供給して浄化する。これにより、従来技術では浄化できなかった低温域からの排気ガス中のＮＯｘの浄化が可能となる。
【００１２】
なお、この一酸化炭素増量制御は、空気過剰率センサで検出した酸素濃度と窒素酸化物センサで検出した窒素酸化物濃度をチェックしながら、筒内（シリンダ内）への燃料噴射量の増加、プレ噴射なしでのメイン噴射又は排気管内燃料直接噴射、吸気量の絞り、ＥＧＲ量の増加などで行うことができる。
【００１３】
また、上記の内燃機関において、前記予め設定された運転状態が、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含むように構成される。この構成により、従来技術では困難であった１５０℃〜２００℃の低温域でも強い吸着力を有する二酸化窒素を生成して一酸化窒素酸化触媒に保持できるので、より低い温度域から、ＮＯｘを浄化できるようになる。
【００１４】
また、上記の内燃機関で、前記一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素の体積濃度が窒素酸化物の体積濃度の５倍以上２０倍以下になるように一酸化炭素を増量するように構成される。言い換えれば、一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）のモル比（ＣＯ／ＮＯｘ）を５以上２０以下になるように一酸化炭素を増量する。この構成により、効率よく二酸化窒素を生成し、一酸化窒素酸化触媒に保持することができるようになる。
【００１５】
上記のような目的を達成するための排気ガス浄化システムの制御方法は、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えると共に、前記排気通路の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けた排気ガス浄化システムの制御方法において、前記内燃機関の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行うことを特徴とする方法である。
【００１６】
この方法によれば、一酸化炭素（ＣＯ）がある場合には、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）においては一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2）に酸化して二酸化窒素を生成する割合が著しく高まるので、一酸化炭素増量制御と組み合わせることにより、１５０℃〜２００℃の低温域では、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）で一酸化窒素を二酸化窒素に酸化して吸着保持できるので、この低温域でも、ＮＯｘを浄化できる。
【００１７】
また、この一酸化窒素酸化触媒に保持していた二酸化窒素は、排気ガスの温度が２００℃以上で、脱離及び放出されるが、この排気ガス温度では、下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒の温度がＮＯｘ吸蔵性能が活性化する温度以上になるので、このＮＯｘ吸蔵還元型触媒で浄化することができる。
【００１８】
また、上記の排気ガス浄化システムの制御方法において、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含むと、この方法により、従来技術では困難であった１５０℃〜２００℃の低温域でも強い吸着力を有する二酸化窒素を生成して一酸化窒素酸化触媒に保持できるので、１５０℃〜２００℃の低温域から、ＮＯｘを浄化できるようになる。
【００１９】
また、上記の内燃機関の制御方法で、前記一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素の体積濃度が窒素酸化物の体積濃度の５倍以上２０倍以下になるように一酸化炭素を増量すると、効率よく一酸化窒素を酸化して二酸化窒素とし、ＮＯｘを保持することができるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法によれば、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を利用して、一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が、１５０℃〜２００℃の低温域にあるような予め設定した内燃機関の運転状態において、一酸化炭素増量制御を行うことで、一酸化窒素酸化触媒で二酸化窒素を効率よく生成して、この生成された二酸化窒素を一酸化窒素酸化触媒に保持して、ＮＯｘを浄化し、一酸化窒素酸化触媒に保持していた二酸化窒素が脱離される、排気ガス温度が２００℃以上の高温域では、下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ吸蔵性能が活性化する温度以上になるので、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒で浄化することができる。従って、低温域からＮＯｘ浄化性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示した図である。
【図２】一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）における窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着率と一酸化窒素酸化触媒の温度との関係を示した図である。
【図３】ＮＯｘ浄化率と触媒入口温度との関係を示した図である。
【図４】一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）における一酸化炭素（ＣＯ）の役割を説明するための模式的な図である。
【図５】一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）における一酸化窒素（ＮＯ）の酸化を説明するための模式的な図である。
【図６】一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）における一酸化炭素（ＣＯ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）の比率（ＣＯ／ＮＯｘ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着量との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法について、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明の実施の形態の排気ガス浄化システム１の構成を示す。
【００２３】
この排気ガス浄化システム１は、エンジン（内燃機関）２の排気通路３に上流側から順に、排気管内燃料直接噴射装置４、一酸化窒素酸化触媒５、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６が設けられている。排気ガス浄化システム１の制御装置（図示しない）を備えており、この制御装置は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と呼ばれる制御装置（図示しない）の中に組み込まれている。
【００２４】
この一酸化窒素酸化触媒５は、担体である金属酸化物がアルミニウム（Ａｌ）、セリウム（Ｃｅ）の少なくとも１種類の酸化物を含む金属酸化物の担体に、白金（Ｐｔ），パラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１種類を含む金属触媒を担持して形成される。なお、貴金属は白金（Ｐｔ）以外にもロジウム（Ｐｈ），白金−パラジウム（Ｐｔ−Ｐｄ），パラジウム（Ｐｄ）などでも同様な効果を示すので、これらを用いることができる。
【００２５】
この一酸化窒素酸化触媒５に使用する担体は一般的な酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）でよいが、酸素吸収機能（ＯＳＣ）のある酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化セリウム・二酸化ジルコニア（ＣｅＯ2・ＺｒＯ2）を含む材料で形成すると更に二酸化窒素の生成効果が大きいのでより好ましい。
【００２６】
排気管内燃料直接噴射装置４は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６のＮＯｘ吸蔵能力を回復するための再生処理において、排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ状態にするために、燃料を排気通路３に噴射するための装置である。
【００２７】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（ＬＮＴ）６は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を貴金属と共に担持して形成され、酸素過剰な排気ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して硝酸塩として触媒上に吸着させて、ＮＯｘを浄化する。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒６は、排気ガスがリーン空燃比では、ＮＯｘを吸蔵し、リッチ空燃比では、吸蔵したＮＯｘを放出すると共に、この放出されたＮＯｘを還元雰囲気中で還元して、ＮＯｘを低減する。
【００２８】
更に、制御装置が、内燃機関１の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、一酸化窒素酸化触媒５に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行うように構成される。この予め設定された運転状態は、一酸化窒素酸化触媒５に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含む。つまり、一酸化炭素の酸化活性温度以上にならないと触媒表面の酸素が除去できず、二酸化窒素生成活性が低い。一酸化炭素浄化率が２０％以上となると大幅に二酸化窒素生成が高まる。また、２００℃以上では活性が一定となり一酸化炭素増量効果がなくなるため、一酸化炭素増量制御は一酸化炭素浄化率が２０％以上となる温度〜２００℃以下の範囲とすることが望ましい。
【００２９】
この一酸化炭素増量制御は、空気過剰率センサ（図示しない）で検出した酸素濃度と窒素酸化物センサ（図示しない）で検出した窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度をチェックしながら、筒内（シリンダ内）への燃料噴射量の増加又は排気管内燃料直接噴射、吸気量の絞り、ＥＧＲ量の増加などで行う。一酸化炭素の濃度で言えば、通常は、１０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍ程度であるが、１０００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍに増量する。
【００３０】
次に一酸化炭素による二酸化窒素生成量の増加について、一酸化炭素を利用した場合の一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）の触媒表面における窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着、及び、二酸化窒素（ＮＯ2）生成と脱離のモデルを示す、図４及び図５を参照しながら説明する。ディーゼルエンジン等の排気ガス浄化システム１において、一酸化炭素（ＣＯ）が白金（Ｐｔ）上の酸素（Ｏ2）と反応する状況を示した図４のように、エンジン本体２より排気通路３に排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を一酸化窒素酸化触媒５で一酸化炭素（ＣＯ）を酸化することにより、一酸化窒素酸化触媒５の白金（Ｐｔ）等の貴金属活性点の酸素が消費される。
【００３１】
一方、一酸化窒素（ＮＯ）が白金（Ｐｔ）上の酸素（Ｏ2）と反応して二酸化窒素（ＮＯ2）を生成する状況を示した図５のように、一酸化窒素（ＮＯ）の酸化においては酸素不（Ｏ2）足の状態になるため、貴金属近傍の担体酸化物格子酸素が貴金属に引き付けられて二酸化窒素（ＮＯ2）等の一酸化窒素酸化生成物を安定保持するサイトが形成される。この安定保持サイトに、貴金属上で一酸化窒素（ＮＯ）が酸化して生成した二酸化窒素（ＮＯ2）等の化合物は速やかに移動して保持される。従って、一酸化窒素酸化触媒５への一酸化窒素（ＮＯ）の酸化と酸化された二酸化窒素（ＮＯ2）の吸着とが連続的に発生する。
【００３２】
この吸着された二酸化窒素（ＮＯ2）は温度が上昇すると脱離する。この脱離の温度は２００℃〜３００℃程度であり、従来の制御方法では一酸化窒素酸化触媒５の出口では二酸化窒素を生成し難い温度領域である。
【００３３】
つまり、図４に示すように、一酸化炭素（ＣＯ）が白金（Ｐｔ）を清浄化することで、白金（Ｐｔ）表面への窒素酸化物（ＮＯｘ）の吸着が促進される。さらに、図５に示すように、白金（Ｐｔ）表面の酸素（Ｏ2）と、担体（Ａｌ2Ｏ3，ＣｅＯ2，ＺｒＯ2等）表面と担体から放出される酸素とより、ＮＯｘ＋（２−ｘ）/２×Ｏ2→ＮＯ2（ｘ≦２）の反応が促進する。生成した二酸化窒素（ＮＯ2）は白金（Ｐｔ）および担体表面に吸着し、温度上昇（２００℃〜３００℃）により排気ガス中に脱離する。
【００３４】
図６に一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）５の前後におけるモデルガスでの実験での１６０℃における窒素酸化物（ＮＯｘ）の吸着率（見かけのＮＯｘ浄化率）を示す。一酸化炭素（ＣＯ）濃度の違いにより窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着率が異なり、一酸化炭素（ＣＯ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）のモル比（ＣＯ／ＮＯｘ）の違いによりＮＯｘ吸着性能が異なり、このモル比が５〜２０で低温域でのＮＯｘ保持性能が最大になっている。また、この保持されたＮＯｘ（主としてＮＯ2として）は２００℃以上の温度域で脱離する。
【００３５】
この反応で使用する一酸化炭素（ＣＯ）量は、図６に示すように、ＣＯ／ＮＯｘが５〜２０の範囲が好ましく、上限は、触媒量、窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度などにより異なるが、概ねＣＯ／ＮＯｘで１０〜２０程度となる。
【００３６】
この低温域における一酸化炭素増量制御で一酸化窒素酸化触媒５に流入する一酸化炭素を増量し、この一酸化炭素の効果により生成した二酸化窒素を一酸化窒素酸化触媒５に保持させることで、ＮＯｘを浄化することができる。
【００３７】
従って、上記の構成の排気ガス浄化システム１及び排気ガス浄化システムの制御方法によれば、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６のリーン時のＮＯｘ吸蔵性能が低く、ＮＯｘ浄化が十分にできない１５０℃〜２００℃の低温域で、一酸化窒素酸化触媒５によりＮＯｘが酸化保持され、排気ガス中のＮＯｘは浄化される。この一酸化窒素酸化触媒５で酸化保持されたＮＯｘは、２００℃以上の高温域で放出されるが、この放出されたＮＯｘは、活性化温度以上に昇温している下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒６で浄化されるので、その結果、従来技術では浄化できなかった低温域から排気ガス中のＮＯｘを浄化することができるようになる。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明の実施例について説明する。図１に示すように、排気通路３の上流側に一酸化窒素酸化触媒５を、下流側にＮＯｘ吸蔵還元型触媒６を配置して、模擬ガス試験を行って、本発明の効果を確認した。一酸化窒素酸化触媒５として白金（Ｐｔ）担持の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）で一酸化炭素（ＣＯ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）の体積比（モル比と同じ）（ＣＯ／ＮＯｘ）を２０とした場合を図中ではＡとした。また、白金（Ｐｔ）担持の酸化セリウム（ＣｅＯ2）／白金（Ｐｔ）担持の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）で体積比（ＣＯ／ＮＯｘ）を２０とした場合を図中のＢとした。また、実施例１の触媒を用いて、体積比（ＣＯ／ＮＯｘ）を０とした比較例を図中のＣとした。
【００３９】
実験の結果、図２に示すような窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着率が得られる各一酸化窒素酸化触媒を用いて、図３に示すようなＮＯｘ浄化率と触媒入口温度（一酸化窒素酸化触媒入口ガス温度）の関係が得られた。
【００４０】
図２は、実施例Ａ，Ｂ及び比較例Ｃにおける一酸化窒素酸化触媒のＮＯｘ吸着率の図である。ＮＯｘ吸着率が正の値を示す場合は、一酸化窒素酸化触媒へのＮＯｘ吸着保持の進行を、負の値を示す場合は、吸着していたＮＯｘを放出していることを示す。
【００４１】
図３に示されたように、実施例Ａ，Ｂでは体積比（＝モル比）（ＣＯ／ＮＯｘ）を調整することにより、２００℃以下の低温域で一酸化窒素を一酸化窒素酸化触媒５に酸化保持し、２００℃以上のＮＯｘ選択還元型触媒６の活性温度域で放出することにより、低温で排出するＮＯｘの浄化性能を向上できたことが分かった。
【００４２】
この結果から、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６のＮＯｘ吸蔵能力が低く、ＮＯｘ浄化が困難な低温域で低温域の体積比（ＣＯ／ＮＯｘ）を調整することにより一酸化窒素酸化触媒５に酸化保持され、高温でこの酸化保持されたＮＯｘをＮＯｘ吸蔵還元型触媒６で浄化できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法によれば、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備え、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けて、内燃機関の運転状態が低温時等の予め設定された運転状態になった場合に、一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行うことにより、この運転状態において、排気ガス中の一酸化炭素を利用して、一酸化窒素酸化触媒にＮＯｘを酸化保持し、この保持したＮＯｘを排気ガスの温度がＮＯｘ吸蔵還元型触媒の活性温度以上になったときに脱離及び放出し、下流のＮＯｘ吸蔵還元型触媒で浄化し、ＮＯｘを低減できる。
【００４４】
そのため、本発明の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法は、自動車搭載等の内燃機関の排気ガス浄化システムや排気ガス浄化システムの制御方法として利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 排気ガス浄化システム
２ エンジン（内燃機関）
３ 排気通路
４ 排気管内燃料直接噴射装置
５ 一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）
６ ＮＯｘ吸蔵還元型触媒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法に関し、より詳細には、内燃機関より排出されるＮＯｘを低温から有効に活用してＮＯｘの浄化を低温域から効率よく行うことができる排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の車両搭載等の内燃機関においては、排気ガスは酸素過剰雰囲気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するための一つの方法として、ＮＯｘを浄化するＮＯｘ吸蔵還元型触媒が実用化されている。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、ディーゼルエンジンの排気ガスのような酸素過剰雰囲気中のＮＯｘを処理するために空燃比がリーンであるときにＮＯｘをＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸蔵させ、ＮＯｘ吸蔵量が飽和に達する前に空燃比を理論空燃比またはリッチに制御し、吸蔵したＮＯｘを放出還元する。
【０００３】
しかしながら、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒では、低温域ではリーン空燃比状態でのＮＯｘ吸蔵性能が低くＮＯｘを十分に浄化できないという問題がある。そのため、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の上流側に一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）を配置し、一酸化窒素酸化触媒で二酸化窒素を生成させることによりリーン空燃比状態における吸蔵性能を向上させる試みがなされている。
【０００４】
例えば、内燃機関の排ガス流路にＮＯ酸化装置とＮＯｘ捕捉還元触媒を設置して内燃機関始動期間の排ガス中のＮＯｘを浄化する内燃機関の排ガス浄化方法および排ガス浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、１５０℃〜２００℃の低温域では通常の一酸化窒酸化触媒における二酸化窒素生成活性及び二酸化窒素の吸着保持は十分ではなく、また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ吸蔵性能も１５０℃〜２００℃の低温域では低く、この低温域ではＮＯｘを十分に浄化できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−８９２４６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を利用して、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にあるような内燃機関の運転状態においても、効率よくＮＯｘを浄化することができる排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するための排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記排気通路の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けると共に、前記内燃機関の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行う制御装置を備えて構成される。
【０００９】
この構成によれば、一酸化炭素（ＣＯ）がある場合には、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）においては一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2）に酸化して二酸化窒素を生成する割合が著しく高まるので、一酸化炭素増量制御と組み合わせることにより、１５０℃〜２００℃の低温域では、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）で一酸化窒素を二酸化窒素に酸化して吸着保持できるので、この低温域でも、ＮＯｘを浄化できる。
【００１０】
また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ吸蔵性能が活性化する温度以上になる排気ガスの温度が２００℃以上では、一酸化窒素酸化触媒に保持していた二酸化窒素を脱離するが、下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒で浄化することができる。
【００１１】
つまり、１５０℃〜２００℃の低温域で一酸化炭素を利用して一酸化窒素酸化触媒にＮＯｘを酸化保持し、２００℃以上の高温域で保持していたＮＯｘを放出させる。これにより、ＮＯｘ選択還元型触媒の浄化性能が低い低温域においてはＮＯｘを一酸化窒素酸化触媒で保持しておき、この保持していたＮＯｘを高温域でＮＯｘ吸蔵還元型触媒に供給して浄化する。これにより、従来技術では浄化できなかった低温域からの排気ガス中のＮＯｘの浄化が可能となる。
【００１２】
なお、この一酸化炭素増量制御は、空気過剰率センサで検出した酸素濃度と窒素酸化物センサで検出した窒素酸化物濃度をチェックしながら、筒内（シリンダ内）への燃料噴射量の増加、プレ噴射なしでのメイン噴射又は排気管内燃料直接噴射、吸気量の絞り、ＥＧＲ量の増加などで行うことができる。
【００１３】
また、上記の内燃機関において、前記予め設定された運転状態が、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含むように構成される。この構成により、従来技術では困難であった１５０℃〜２００℃の低温域でも強い吸着力を有する二酸化窒素を生成して一酸化窒素酸化触媒に保持できるので、より低い温度域から、ＮＯｘを浄化できるようになる。
【００１４】
また、上記の内燃機関で、前記一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素の体積濃度が窒素酸化物の体積濃度の５倍以上２０倍以下になるように一酸化炭素を増量するように構成される。言い換えれば、一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）のモル比（ＣＯ／ＮＯｘ）を５以上２０以下になるように一酸化炭素を増量する。この構成により、効率よく二酸化窒素を生成し、一酸化窒素酸化触媒に保持することができるようになる。
【００１５】
上記のような目的を達成するための排気ガス浄化システムの制御方法は、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えると共に、前記排気通路の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けた排気ガス浄化システムの制御方法において、前記内燃機関の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行うことを特徴とする方法である。
【００１６】
この方法によれば、一酸化炭素（ＣＯ）がある場合には、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）においては一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2）に酸化して二酸化窒素を生成する割合が著しく高まるので、一酸化炭素増量制御と組み合わせることにより、１５０℃〜２００℃の低温域では、一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）で一酸化窒素を二酸化窒素に酸化して吸着保持できるので、この低温域でも、ＮＯｘを浄化できる。
【００１７】
また、この一酸化窒素酸化触媒に保持していた二酸化窒素は、排気ガスの温度が２００℃以上で、脱離及び放出されるが、この排気ガス温度では、下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒の温度がＮＯｘ吸蔵性能が活性化する温度以上になるので、このＮＯｘ吸蔵還元型触媒で浄化することができる。
【００１８】
また、上記の排気ガス浄化システムの制御方法において、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含むと、この方法により、従来技術では困難であった１５０℃〜２００℃の低温域でも強い吸着力を有する二酸化窒素を生成して一酸化窒素酸化触媒に保持できるので、１５０℃〜２００℃の低温域から、ＮＯｘを浄化できるようになる。
【００１９】
また、上記の内燃機関の制御方法で、前記一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素の体積濃度が窒素酸化物の体積濃度の５倍以上２０倍以下になるように一酸化炭素を増量すると、効率よく一酸化窒素を酸化して二酸化窒素とし、ＮＯｘを保持することができるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法によれば、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を利用して、一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が、１５０℃〜２００℃の低温域にあるような予め設定した内燃機関の運転状態において、一酸化炭素増量制御を行うことで、一酸化窒素酸化触媒で二酸化窒素を効率よく生成して、この生成された二酸化窒素を一酸化窒素酸化触媒に保持して、ＮＯｘを浄化し、一酸化窒素酸化触媒に保持していた二酸化窒素が脱離される、排気ガス温度が２００℃以上の高温域では、下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ吸蔵性能が活性化する温度以上になるので、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒で浄化することができる。従って、低温域からＮＯｘ浄化性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示した図である。
【図２】一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）における窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着率と一酸化窒素酸化触媒の温度との関係を示した図である。
【図３】ＮＯｘ浄化率と触媒入口温度との関係を示した図である。
【図４】一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）における一酸化炭素（ＣＯ）の役割を説明するための模式的な図である。
【図５】一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）における一酸化窒素（ＮＯ）の酸化を説明するための模式的な図である。
【図６】一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）における一酸化炭素（ＣＯ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）の比率（ＣＯ／ＮＯｘ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着量との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法について、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明の実施の形態の排気ガス浄化システム１の構成を示す。
【００２３】
この排気ガス浄化システム１は、エンジン（内燃機関）２の排気通路３に上流側から順に、排気管内燃料直接噴射装置４、一酸化窒素酸化触媒５、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６が設けられている。排気ガス浄化システム１の制御装置（図示しない）を備えており、この制御装置は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と呼ばれる制御装置（図示しない）の中に組み込まれている。
【００２４】
この一酸化窒素酸化触媒５は、担体である金属酸化物がアルミニウム（Ａｌ）、セリウム（Ｃｅ）の少なくとも１種類の酸化物を含む金属酸化物の担体に、白金（Ｐｔ），パラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１種類を含む金属触媒を担持して形成される。なお、貴金属は白金（Ｐｔ）以外にもロジウム（Ｐｈ），白金−パラジウム（Ｐｔ−Ｐｄ），パラジウム（Ｐｄ）などでも同様な効果を示すので、これらを用いることができる。
【００２５】
この一酸化窒素酸化触媒５に使用する担体は一般的な酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）でよいが、酸素吸収機能（ＯＳＣ）のある酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化セリウム・二酸化ジルコニア（ＣｅＯ2・ＺｒＯ2）を含む材料で形成すると更に二酸化窒素の生成効果が大きいのでより好ましい。
【００２６】
排気管内燃料直接噴射装置４は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６のＮＯｘ吸蔵能力を回復するための再生処理において、排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ状態にするために、燃料を排気通路３に噴射するための装置である。
【００２７】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（ＬＮＴ）６は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を貴金属と共に担持して形成され、酸素過剰な排気ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して硝酸塩として触媒上に吸着させて、ＮＯｘを浄化する。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒６は、排気ガスがリーン空燃比では、ＮＯｘを吸蔵し、リッチ空燃比では、吸蔵したＮＯｘを放出すると共に、この放出されたＮＯｘを還元雰囲気中で還元して、ＮＯｘを低減する。
【００２８】
更に、制御装置が、内燃機関１の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、一酸化窒素酸化触媒５に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行うように構成される。この予め設定された運転状態は、一酸化窒素酸化触媒５に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含む。つまり、一酸化炭素の酸化活性温度以上にならないと触媒表面の酸素が除去できず、二酸化窒素生成活性が低い。一酸化炭素浄化率が２０％以上となると大幅に二酸化窒素生成が高まる。また、２００℃以上では活性が一定となり一酸化炭素増量効果がなくなるため、一酸化炭素増量制御は一酸化炭素浄化率が２０％以上となる温度〜２００℃以下の範囲とすることが望ましい。
【００２９】
この一酸化炭素増量制御は、空気過剰率センサ（図示しない）で検出した酸素濃度と窒素酸化物センサ（図示しない）で検出した窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度をチェックしながら、筒内（シリンダ内）への燃料噴射量の増加又は排気管内燃料直接噴射、吸気量の絞り、ＥＧＲ量の増加などで行う。一酸化炭素の濃度で言えば、通常は、１０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍ程度であるが、１０００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍに増量する。
【００３０】
次に一酸化炭素による二酸化窒素生成量の増加について、一酸化炭素を利用した場合の一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）の触媒表面における窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着、及び、二酸化窒素（ＮＯ2）生成と脱離のモデルを示す、図４及び図５を参照しながら説明する。ディーゼルエンジン等の排気ガス浄化システム１において、一酸化炭素（ＣＯ）が白金（Ｐｔ）上の酸素（Ｏ2）と反応する状況を示した図４のように、エンジン本体２より排気通路３に排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を一酸化窒素酸化触媒５で一酸化炭素（ＣＯ）を酸化することにより、一酸化窒素酸化触媒５の白金（Ｐｔ）等の貴金属活性点の酸素が消費される。
【００３１】
一方、一酸化窒素（ＮＯ）が白金（Ｐｔ）上の酸素（Ｏ2）と反応して二酸化窒素（ＮＯ2）を生成する状況を示した図５のように、一酸化窒素（ＮＯ）の酸化においては酸素不（Ｏ2）足の状態になるため、貴金属近傍の担体酸化物格子酸素が貴金属に引き付けられて二酸化窒素（ＮＯ2）等の一酸化窒素酸化生成物を安定保持するサイトが形成される。この安定保持サイトに、貴金属上で一酸化窒素（ＮＯ）が酸化して生成した二酸化窒素（ＮＯ2）等の化合物は速やかに移動して保持される。従って、一酸化窒素酸化触媒５への一酸化窒素（ＮＯ）の酸化と酸化された二酸化窒素（ＮＯ2）の吸着とが連続的に発生する。
【００３２】
この吸着された二酸化窒素（ＮＯ2）は温度が上昇すると脱離する。この脱離の温度は２００℃〜３００℃程度であり、従来の制御方法では一酸化窒素酸化触媒５の出口では二酸化窒素を生成し難い温度領域である。
【００３３】
つまり、図４に示すように、一酸化炭素（ＣＯ）が白金（Ｐｔ）を清浄化することで、白金（Ｐｔ）表面への窒素酸化物（ＮＯｘ）の吸着が促進される。さらに、図５に示すように、白金（Ｐｔ）表面の酸素（Ｏ2）と、担体（Ａｌ2Ｏ3，ＣｅＯ2，ＺｒＯ2等）表面と担体から放出される酸素とより、ＮＯｘ＋（２−ｘ）/２×Ｏ2→ＮＯ2（ｘ≦２）の反応が促進する。生成した二酸化窒素（ＮＯ2）は白金（Ｐｔ）および担体表面に吸着し、温度上昇（２００℃〜３００℃）により排気ガス中に脱離する。
【００３４】
図６に一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）５の前後におけるモデルガスでの実験での１６０℃における窒素酸化物（ＮＯｘ）の吸着率（見かけのＮＯｘ浄化率）を示す。一酸化炭素（ＣＯ）濃度の違いにより窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着率が異なり、一酸化炭素（ＣＯ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）のモル比（ＣＯ／ＮＯｘ）の違いによりＮＯｘ吸着性能が異なり、このモル比が５〜２０で低温域でのＮＯｘ保持性能が最大になっている。また、この保持されたＮＯｘ（主としてＮＯ2として）は２００℃以上の温度域で脱離する。
【００３５】
この反応で使用する一酸化炭素（ＣＯ）量は、図６に示すように、ＣＯ／ＮＯｘが５〜２０の範囲が好ましく、上限は、触媒量、窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度などにより異なるが、概ねＣＯ／ＮＯｘで１０〜２０程度となる。
【００３６】
この低温域における一酸化炭素増量制御で一酸化窒素酸化触媒５に流入する一酸化炭素を増量し、この一酸化炭素の効果により生成した二酸化窒素を一酸化窒素酸化触媒５に保持させることで、ＮＯｘを浄化することができる。
【００３７】
従って、上記の構成の排気ガス浄化システム１及び排気ガス浄化システムの制御方法によれば、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６のリーン時のＮＯｘ吸蔵性能が低く、ＮＯｘ浄化が十分にできない１５０℃〜２００℃の低温域で、一酸化窒素酸化触媒５によりＮＯｘが酸化保持され、排気ガス中のＮＯｘは浄化される。この一酸化窒素酸化触媒５で酸化保持されたＮＯｘは、２００℃以上の高温域で放出されるが、この放出されたＮＯｘは、活性化温度以上に昇温している下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒６で浄化されるので、その結果、従来技術では浄化できなかった低温域から排気ガス中のＮＯｘを浄化することができるようになる。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明の実施例について説明する。図１に示すように、排気通路３の上流側に一酸化窒素酸化触媒５を、下流側にＮＯｘ吸蔵還元型触媒６を配置して、模擬ガス試験を行って、本発明の効果を確認した。一酸化窒素酸化触媒５として白金（Ｐｔ）担持の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）で一酸化炭素（ＣＯ）と窒素酸化物（ＮＯｘ）の体積比（モル比と同じ）（ＣＯ／ＮＯｘ）を２０とした場合を図中ではＡとした。また、白金（Ｐｔ）担持の酸化セリウム（ＣｅＯ2）／白金（Ｐｔ）担持の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）で体積比（ＣＯ／ＮＯｘ）を２０とした場合を図中のＢとした。また、実施例１の触媒を用いて、体積比（ＣＯ／ＮＯｘ）を０とした比較例を図中のＣとした。
【００３９】
実験の結果、図２に示すような窒素酸化物（ＮＯｘ）吸着率が得られる各一酸化窒素酸化触媒を用いて、図３に示すようなＮＯｘ浄化率と触媒入口温度（一酸化窒素酸化触媒入口ガス温度）の関係が得られた。
【００４０】
図２は、実施例Ａ，Ｂ及び比較例Ｃにおける一酸化窒素酸化触媒のＮＯｘ吸着率の図である。ＮＯｘ吸着率が正の値を示す場合は、一酸化窒素酸化触媒へのＮＯｘ吸着保持の進行を、負の値を示す場合は、吸着していたＮＯｘを放出していることを示す。
【００４１】
図３に示されたように、実施例Ａ，Ｂでは体積比（＝モル比）（ＣＯ／ＮＯｘ）を調整することにより、２００℃以下の低温域で一酸化窒素を一酸化窒素酸化触媒５に酸化保持し、２００℃以上のＮＯｘ選択還元型触媒６の活性温度域で放出することにより、低温で排出するＮＯｘの浄化性能を向上できたことが分かった。
【００４２】
この結果から、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６のＮＯｘ吸蔵能力が低く、ＮＯｘ浄化が困難な低温域で低温域の体積比（ＣＯ／ＮＯｘ）を調整することにより一酸化窒素酸化触媒５に酸化保持され、高温でこの酸化保持されたＮＯｘをＮＯｘ吸蔵還元型触媒６で浄化できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法によれば、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備え、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けて、内燃機関の運転状態が低温時等の予め設定された運転状態になった場合に、一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行うことにより、この運転状態において、排気ガス中の一酸化炭素を利用して、一酸化窒素酸化触媒にＮＯｘを酸化保持し、この保持したＮＯｘを排気ガスの温度がＮＯｘ吸蔵還元型触媒の活性温度以上になったときに脱離及び放出し、下流のＮＯｘ吸蔵還元型触媒で浄化し、ＮＯｘを低減できる。
【００４４】
そのため、本発明の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法は、自動車搭載等の内燃機関の排気ガス浄化システムや排気ガス浄化システムの制御方法として利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 排気ガス浄化システム
２ エンジン（内燃機関）
３ 排気通路
４ 排気管内燃料直接噴射装置
５ 一酸化窒素酸化触媒（ＮＯ酸化触媒）
６ ＮＯｘ吸蔵還元型触媒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記排気通路の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けると共に、前記内燃機関の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行う制御装置を備えたことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記予め設定された運転状態が、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含むことを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
前記一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素の体積濃度が窒素酸化物の体積濃度の５倍以上２０倍以下になるように一酸化炭素を増量することを特徴とする請求項１又は２記載の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えると共に、前記排気通路の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けた排気ガス浄化システムの制御方法において、前記内燃機関の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行うことを特徴とする排気ガス浄化システムの制御方法。
【請求項５】
前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含むことを特徴とする請求項４記載の排気ガス浄化システムの制御方法。
【請求項６】
前記一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素の体積濃度が窒素酸化物の体積濃度の５倍以上２０倍以下になるように一酸化炭素を増量することを特徴とする請求項４又は５記載の排気ガス浄化システムの制御方法。
【請求項１】
内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記排気通路の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けると共に、前記内燃機関の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行う制御装置を備えたことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記予め設定された運転状態が、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含むことを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
前記一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素の体積濃度が窒素酸化物の体積濃度の５倍以上２０倍以下になるように一酸化炭素を増量することを特徴とする請求項１又は２記載の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えると共に、前記排気通路の前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒よりも上流側に一酸化窒素酸化触媒を設けた排気ガス浄化システムの制御方法において、前記内燃機関の運転状態が予め設定された運転状態になった場合に、前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガス中の一酸化炭素を増加させる一酸化炭素増量制御を行うことを特徴とする排気ガス浄化システムの制御方法。
【請求項５】
前記一酸化窒素酸化触媒に流入する排気ガスの温度が１５０℃〜２００℃の低温域にある場合を含むことを特徴とする請求項４記載の排気ガス浄化システムの制御方法。
【請求項６】
前記一酸化炭素増量制御において、排気ガス中の一酸化炭素の体積濃度が窒素酸化物の体積濃度の５倍以上２０倍以下になるように一酸化炭素を増量することを特徴とする請求項４又は５記載の排気ガス浄化システムの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２４２６０２（Ｐ２０１０−２４２６０２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９１３０４（Ｐ２００９−９１３０４）
【出願日】平成２１年４月３日（２００９．４．３）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３日（２００９．４．３）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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