(57)【要約】本内燃機関の排気浄化装置は、機関排気系に配置された銀アルミナ系触媒装置を具備し、銀アルミナ系触媒装置がＮＯ２を放出する第一設定温度Ｔ１より低い第二設定温度Ｔ２となってＮＯを放出するときには、銀アルミナ系触媒装置を加熱することにより昇温速度を速めて銀アルミナ系触媒装置の温度Ｔを第一設定温度と第二設定温度との間の第三設定温度Ｔ３にする。
2012111163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気系に配置された銀アルミナ系触媒装置を具備し、前記銀アルミナ系触媒装置がＮＯ２を放出する第一設定温度より低い第二設定温度となってＮＯを放出するときには、前記銀アルミナ系触媒装置を加熱することにより昇温速度を速めて前記銀アルミナ系触媒装置の温度を前記第一設定温度と前記第二設定温度との間の第三設定温度にすることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときには、火炎バーナ又は電気ヒータによって前記銀アルミナ系触媒装置を加熱することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記銀アルミナ系触媒装置はＨＣ吸着層を具備し、前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときには、前記ＨＣ吸着層に吸着されていたＨＣを着火燃焼させることによって前記銀アルミナ系触媒装置を加熱することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記第三設定温度における前記銀アルミナ系触媒装置のＮＯ酸化速度が、前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときのＮＯ放出速度以上となるように、前記第三設定温度を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミナを担体コート材として酸化銀を担持させた触媒装置が公知であり（特許文献１参照）、このような銀アルミナ系触媒装置は、排気ガス中のＮＯ２を吸着し、設定温度となると吸着したＮＯ２を放出する。銀アルミナ系触媒装置が設定温度となるときには、下流側に配置されたＮＯＸ触媒装置は、活性化しており、銀アルミナ系触媒装置から流出したＮＯ２を還元浄化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許２８０１４２３
【特許文献２】特開２００８−２４０５６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような銀アルミナ系触媒装置は、排気ガス中のＮＯ２だけでなく、排気ガス中のＮＯも吸着する。しかしながら、吸着したＮＯは、設定温度より低い温度で放出されてしまう。このときには、下流側に配置されたＮＯＸ触媒装置は、活性化しておらず、銀アルミナ系触媒装置から流出したＮＯは、ＮＯＸ触媒装置において還元浄化されることなく大気中へ放出されてしまう。
従って、本発明の目的は、銀アルミナ系触媒装置を具備する内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯ２が放出される設定温度より低い温度であるときに銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置は、機関排気系に配置された銀アルミナ系触媒装置を具備し、前記銀アルミナ系触媒装置がＮＯ２を放出する第一設定温度より低い第二設定温度となってＮＯを放出するときには、前記銀アルミナ系触媒装置を加熱することにより昇温速度を速めて前記銀アルミナ系触媒装置の温度を前記第一設定温度と前記第二設定温度との間の第三設定温度にすることを特徴とする。
本発明による請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときには、火炎バーナ又は電気ヒータによって前記銀アルミナ系触媒装置を加熱することを特徴とする。
本発明による請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記銀アルミナ系触媒装置はＨＣ吸着層を具備し、前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときには、前記ＨＣ吸着層に吸着されていたＨＣを着火燃焼させることによって前記銀アルミナ系触媒装置を加熱することを特徴とする。
本発明による請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記第三設定温度における前記銀アルミナ系触媒装置のＮＯ酸化速度が、前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときのＮＯ放出速度以上となるように、前記第三設定温度を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、銀アルミナ系触媒装置がＮＯ２を放出する第一設定温度より低い第二設定温度となってＮＯを放出するときには、銀アルミナ系触媒装置を加熱することにより昇温速度を速めて銀アルミナ系触媒装置の温度を第一設定温度と第二設定温度との間の第三設定温度にするようになっている。それにより、銀アルミナ系触媒装置が第二設定温度となって放出されたＮＯは、ＮＯ放出と同時に加熱により昇温速度が速められて銀アルミナ系触媒装置の酸化能力が高められるために、ＮＯ２に酸化されて再び銀アルミナ系触媒装置へ吸着され、ＮＯ２が放出される第一設定温度より低い温度であるときに、第二設定温度となった以降において銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を低減することができる。
本発明による請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、銀アルミナ系触媒装置が第二設定温度となったときには、火炎バーナ又は電気ヒータによって容易に銀アルミナ系触媒装置を加熱することができる。
本発明による請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、銀アルミナ系触媒装置はＨＣ吸着層を具備し、銀アルミナ系触媒装置が第二設定温度となったときには、ＨＣ吸着層に吸着されていたＨＣを着火燃焼させることによって容易に銀アルミナ系触媒装置を加熱することができる。
本発明による請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、第三設定温度における銀アルミナ系触媒装置のＮＯ酸化速度が、銀アルミナ系触媒装置が第二設定温度となったときのＮＯ放出速度以上となるように、第三設定温度を設定するようになっており、それにより、第二設定温度となって銀アルミナ系触媒装置から放出されるＮＯの大部分を銀アルミナ系触媒装置においてＮＯ２に酸化して再び吸着させることができ、銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を十分に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による内燃機関の排気浄化装置の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明による排気浄化装置において実施される銀アルミナ系触媒装置の加熱制御を示すフローチャートである。
【図３】図２の加熱制御による銀アルミナ系触媒装置の温度変化を示すタイムチャートである。
【図４】本発明による内燃機関の排気浄化装置のもう一つの実施例を示す概略図である。
【図５】銀アルミナ系触媒装置の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は本発明による内燃機関の排気浄化装置の実施例を示す概略図であり、同図において、１は内燃機関の排気通路である。内燃機関は、ディーゼルエンジン又は筒内噴射式火花点火内燃機関のような希薄燃焼を実施する内燃機関である。このような内燃機関の排気ガス中には、比較的多くのＮＯＸが含まれるために、排気通路１には、ＮＯＸを吸着する銀アルミナ系触媒装置２が配置されており、また、銀アルミナ系触媒装置２の下流側には、ＮＯＸを還元するためのＮＯＸ還元触媒装置３が配置されており、銀アルミナ系触媒装置２とＮＯＸ還元触媒装置３との間には、還元剤を供給するための還元剤供給装置４が配置されている。また、銀アルミナ系触媒装置２の回りには、銀アルミナ系触媒装置２を加熱するための電気ヒータ５が配置されている。
銀アルミナ系触媒装置２は、アルミナを担体コート材として酸化銀を担持させたものであり、排気ガス中のＮＯ２を硝酸銀として吸着することができ、第一設定温度（約３００°Ｃ）となると吸着したＮＯ２を放出する。このときには、ＮＯＸ還元触媒装置３は十分に活性化しており、放出されたＮＯ２は、ＮＯＸ還元触媒装置３において、還元剤供給装置４から供給される還元剤により還元浄化させることができる。こうして、銀アルミナ系触媒装置２をＮＯＸ還元触媒装置３の上流側に配置することにより、ＮＯＸ還元触媒装置３が活性化する以前において排気ガス中のＮＯ２が大気中へ放出されることを十分に抑制することができる。
銀アルミナ系触媒装置２は、例えば、ハニカム状の基材にアルミナＡｌ２Ｏ３担体コート層を形成し、アルミナ２００ｇ（耐熱性向上のためにランタンＬａを混入させても良い）に対して銀０．２ｍｏｌの割合でアルミナ担体コート層に酸化銀Ａｇ２Ｏを担持させたものである。
このような触媒の調製方法としては、例えば、アルミナＭＩ３８６（Ｌａ／Ａｌ２Ｏ３）粉末の１６００ｇと、バインダＡ５２０の７１０．４ｇと、水の３６００ｇとをアトライタにより２０分攪拌したものを、基材上に単位体積当たり２００ｇ／Ｌでコートする。次いで、これを大気中において２５０°Ｃで３０分焼成し、続いて、５００°Ｃで１時間焼成して、基材上にアルミナ担体コート層を形成する。
一方、硝酸銀２３６．２ｇにイオン交換水を加えて溶解させて１７００ｃｃとし、Ａｇ濃度０．８２ｍｏｌ／Ｌとなる硝酸銀水溶液を調製する。
このような硝酸銀水溶液に前述のアルミナ担体コート層を３０分浸漬し、吸水担持により単位体積当たりＡｇ０．２ｍｏｌ／Ｌを担持させる。次いで、送風型乾燥機を作動させて２０分乾燥させ、大気中において５５０°Ｃで３時間焼成した後に、５％の水素を含む窒素が１分間に７Ｌ通過する中で５００°Ｃで３時間焼成する。
このようして調製された触媒においては、酸化銀Ａｇ２ＯがアルミナＡｌ２Ｏ３担体コート層から露出しており、排気ガス中のＮＯをＮＯ２に酸化させた後に硝酸銀ＡｇＮＯ３として良好に保持することができる。
ＮＯＸ還元触媒装置３は、三元触媒装置とすることができ、この場合には、還元剤供給装置４からは還元剤として例えば燃料が供給され、三元触媒装置内の排気ガスの空燃比をリッチにしてＮＯＸを還元浄化する。
また、ＮＯＸ還元触媒装置３は、アンモニアＮＨ３を使用してＮＯＸを選択的に還元浄化する選択還元型ＮＯＸ触媒装置とすることができ、この場合には、還元剤供給装置４からは還元剤として例えば尿素が供給され、選択還元型ＮＯＸ触媒装置において、尿素の加水分解によりアンモニアを発生させてＮＯＸを還元浄化する。
また、ＮＯＸ還元触媒装置３が、排気ガス中の炭化水素を部分酸化しうる上流側の酸化触媒装置（白金Ｐｔ、銀Ａｇ、又は銅Ｃｕ等を担持する）と、部分酸化させた炭化水素と排気ガス中のＮＯＸとから酸化触媒装置において生成される含窒素炭化水素化合物（アミン化合物、イソシアナート化合物、及び、ニトロソ化合物）を浄化する下流側の触媒装置（白金Ｐｔ又はロジウムＲｈを担持する）とから構成される場合には、ＮＯＸを浄化するために還元剤供給装置４からは還元剤として炭化水素（燃料）が供給される。特に、供給された炭化水素により排気ガスの空燃比を１５．５以下のリーン空燃比とすれば、酸化触媒装置において含窒素炭化水素化合物が生成され易くなり、排気ガス中のＮＯＸのほぼ全てを浄化することができる。
前述したように、銀アルミナ系触媒装置２が第一設定温度Ｔ１となるまでに硝酸銀ＡｇＮＯ３としとして吸着された排気ガス中のＮＯ２は、銀アルミナ系触媒装置２が第一設定温度Ｔ１となると放出され、下流側のＮＯＸ還元触媒装置３により還元浄化することができる。
一方、排気ガス中のＮＯも銀アルミナ系触媒装置２に吸着されるが、ＮＯは銀アルミナ系触媒装置２に亜硝酸銀ＡｇＮＯ２として吸着される。こうして亜硝酸銀として吸着されているＮＯは、第一設定温度Ｔ１より低い第二設定温度Ｔ２（約１５０°Ｃ）において銀アルミナ系触媒装置２から放出されてしまう。このときには、下流側のＮＯＸ還元触媒装置３は十分に活性化しておらず、銀アルミナ系触媒装置２から流出するＮＯは、ＮＯＸ還元触媒装置３において還元浄化されることなく、大気中へ放出されてしまう。
それにより、ＮＯ２が放出される第一設定温度Ｔ１より低い第二設定温度Ｔ２において銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を低減することが望まれる。
これを実現するために、本実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、電子制御装置（図示せず）により図２に示すフローチャートに従って電気ヒータ５を作動させ、銀アルミナ系触媒装置２の加熱制御を実施する。図２のフローチャートは、機関始動と同時に開始される。
先ず、ステップ１０１において、現在の機関運転状態に基づき単位時間（フローチャートの実行間隔）当たりに各気筒から排出されて銀アルミナ系触媒装置２へ新たに亜硝酸銀ＡｇＮＯ２として吸着されるＮＯ量ａを推定する。例えば、このようなＮＯ量ａは、実験的に機関運転状態毎にマップ化することができ、このようなマップをステップ１０１の推定に利用すれば良い。
次いで、ステップ１０２において、ステップ１０１において推定されたＮＯ量ａを積算し、銀アルミナ系触媒装置２における現在のＮＯ吸着量Ａを算出する。ステップ１０３では、銀アルミナ系触媒装置２の現在の温度Ｔを推定する。例えば、銀アルミナ系触媒装置２の直下流側に温度センサを配置して、銀アルミナ系触媒装置２から流入する排気ガス温度を測定して、この測定温度を銀アルミナ系触媒装置２の現在の温度Ｔとしても良い。また、現在の機関運転状態に基づき推定される銀アルミナ系触媒装置２へ流入する排気ガスの温度に基づき、銀アルミナ系触媒装置２の現在の温度Ｔを推定するようにしても良い。また、直接的に、銀アルミナ系触媒装置２の温度を測定するようにしても良い。
次いで、ステップ１０４において、銀アルミナ系触媒装置２の現在の温度Ｔが第二設定温度Ｔ２（又は第二設定温度より僅かに低い温度）に達したか否かが判断される。この判断が否定されるときにはそのまま終了する。
一方、ステップ１０４の判断が肯定されるときには、ステップ１０５において、現在のＮＯ吸着量Ａに基づき第二設定温度Ｔ２において銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯの放出速度ＶＬを推定し、銀アルミナ系触媒装置２におけるＮＯをＮＯ２に酸化する酸化速度ＶＯが放出速度ＶＬと等しくなる銀アルミナ系触媒装置２の第三温度Ｔ３を設定する。第二設定温度Ｔ２（約１５０°Ｃ）において、銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯの放出速度ＶＬ、すなわち、単位時間当たりのＮＯの放出量は、今回の銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ吸着量Ａが多いほど多くなり、銀アルミナ系触媒装置２の酸化速度、単位時間当たりのＮＯの酸化量は、銀アルミナ系触媒装置２の温度が高いほど多くなる。
次いで、ステップ１０６において、銀アルミナ系触媒装置２の温度を第二設定温度Ｔ２から第三設定温度Ｔ３とするのに必要な電気ヒータ５の発熱量Ｈを決定し、ステップ１０７において、ステップ１０６において決定された発熱量Ｈを電気ヒータ５において好ましくは瞬間的に発生させ、銀アルミナ系触媒装置２を加熱する。次いで、ステップ１０８においては、銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ吸着量Ａを０にリセットして終了する。銀アルミナ系触媒装置２の温度が第三設定温度Ｔ３以上とされていれば、排気ガス中のＮＯはＮＯ２に酸化されて吸着されるために、ステップ１０１において推定されるＮＯ量ａは０となり、機関運転中は、銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ吸着量Ａは０に維持される。また、ステップ１０８においてＮＯ吸着量Ａがリセットされた後には、次回の機関始動に備えて強制的にＮＯ吸着量Ａを０に維持するようにしても良い。
図３は、図２のフローチャートの加熱制御による銀アルミナ系触媒装置２の温度変化を示すタイムチャートである。機関始動からの銀アルミナ系触媒装置２の温度Ｔは、時間経過に伴って徐々に高くなり、時刻ｔ１において第二設定温度Ｔ２となる。この時には、機関始動から時刻ｔ１までに亜硝酸銀ＡｇＮＯ２として吸着されたＮＯの放出が開始される。
加熱制御が実施されなければ、銀アルミナ系触媒装置２の温度Ｔは、点線で示すように徐々にしか高くならず、銀アルミナ系触媒装置２の酸化能力も徐々にしか高くならないために、銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯは、殆どＮＯ２に酸化されることなく、銀アルミナ系触媒装置２から流出し、下流側のＮＯＸ還元触媒装置３は十分に活性化していないために、そのまま大気中へ放出されてしまう。
しかしながら、図２のフローチャートの加熱制御により、銀アルミナ系触媒装置２の温度Ｔは、実線で示すように、時刻ｔ１において、瞬間的に第三設定温度Ｔ３へ高められる。第三設定温度Ｔ３における銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ酸化速度ＶＯは、銀アルミナ系触媒装置２が第二設定温度Ｔ２となったときのＮＯ放出速度ＶＬと等しくなるように、第三設定温度Ｔ３が設定されているために、第二設定温度Ｔ２となって銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯの大部分を第三設定温度Ｔ３とされた銀アルミナ系触媒装置２においてＮＯ２に酸化して再び吸着させることができ、銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を十分に低減することができる。
もちろん、第三設定温度Ｔ３における銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ酸化速度ＶＯが、銀アルミナ系触媒装置２が第二設定温度Ｔ２となったときのＮＯ放出速度ＶＬより速くなるように、第三設定温度Ｔ３が設定されていれば、第二設定温度Ｔ２となって銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯを殆どＮＯ２に酸化して再び吸着させることができ、銀アルミナ系触媒装置から殆どＮＯが流出しないようにすることができる。
銀アルミナ系触媒装置２を第二設定温度Ｔ２から第三設定温度Ｔ３まで昇温する昇温速度は、時刻ｔ１における銀アルミナ系触媒装置２の加熱によって確実に高められることとなる。銀アルミナ系触媒装置２の温度を第二設定温度Ｔ２から第三設定温度Ｔ３へ高めるための時間は、可能な限り短い方が好ましく、図３に示すように、瞬間的であることが望ましい。
しかしながら、時刻ｔ１（銀アルミナ系触媒装置２が第二設定温度Ｔ２となったとき）において、銀アルミナ系触媒装置２を加熱して昇温速度を速めれば、確実に銀アルミナ系触媒装置２の酸化能力を高めることができ、そのままではＮＯとして銀アルミナ系触媒装置２から流出するＮＯの少なくとも一部をＮＯ２に酸化して再び銀アルミナ系触媒装置２へ吸着させることができ、第二設定温度Ｔ２となった以降に銀アルミナ系触媒装置２から流出するＮＯ量を低減することができる。
第三設定温度Ｔ３を、銀アルミナ系触媒装置２がＮＯ２を放出する第一設定温度Ｔ１より低くしないと、ＮＯをＮＯ２に酸化することができてもＮＯ２を吸着することができず、このときにＮＯ２が銀アルミナ系触媒装置２から流出すると、下流側のＮＯＸ還元触媒装置３は十分に活性化していないために、そのまま大気中へ放出されてしまう。
本実施例では、第三設定温度Ｔ３は、第一設定温度Ｔ１と第二設定温度Ｔ２との間とされ、銀アルミナ系触媒装置２は、時刻ｔ１において第三設定温度Ｔ３へ昇温された後は、そのまま第三設定温度３に維持され、気筒内から排出される排気ガス温度が第三設定温度Ｔ３以上となれば、下流側のＮＯＸ還元触媒装置３の温度と共に徐々に第一設定温度Ｔ１へ高められるようになっている。それにより、銀アルミナ系触媒装置２が第一設定温度Ｔ１へ高められて、銀アルミナ系触媒装置２からＮＯ２が放出されるときには、下流側のＮＯＸ還元触媒装置３も十分に活性化していることとなる。
このように、銀アルミナ系触媒装置２から時刻ｔ１以降においてＮＯが放出されている間は、銀アルミナ系触媒装置２は第三設定温度Ｔ３に維持されることが好ましく、そのためには、銀アルミナ系触媒装置２を第三設定温度Ｔ３に昇温した後においても電気ヒータ５により銀アルミナ系触媒装置２を加熱し続けることが好ましい。
図４は本発明による内燃機関の排気浄化装置のもう一つの実施例を示す概略図である。図１に示す実施例との違いは、銀アルミナ系触媒装置２’の加熱手段が、電気ヒータ５ではなく、銀アルミナ系触媒装置２’の直上流側に配置された火炎バーナ６であることである。それにより、図２に示すフローチャートのステップ１０６においては、銀アルミナ系触媒装置２’の温度を第二設定温度Ｔ２から第三設定温度Ｔ３とするのに必要な火炎バーナ６の発熱量（火炎強さ）を決定して、火炎バーナ６によりステップ１０７において銀アルミナ系触媒装置２’を加熱することとなる。また、銀アルミナ系触媒装置２’を第三設定温度Ｔ３に維持するのにも、火炎バーナ６による加熱が実施されることとなる。
また、図４の銀アルミナ系触媒装置２’は、図５に示す断面図のように、セラミックスの基材２’ａ上に、アルミナを担体コート材として酸化銀を担持させた下層２’ｂと、ゼオライト等からなる上層２’ｃとを有するものとしても良い。この場合において、上層２’ｃは、排気ガス中のＨＣを吸着するＨＣ吸着層として機能する。それにより、上層２’ｃは、機関始動から排気ガス中のＨＣを限界量まで吸着し続ける。この銀アルミナ系触媒装置２’が第二設定温度Ｔ２となると、特に発熱量を制御することなく、火炎バーナ６により銀アルミナ系触媒装置２’へ火炎を放射する。
それにより、上層２’ｃに吸着されたＨＣの一部が上層２’ｃから放出されて着火燃焼すると、その燃焼熱によって上層２’ｃに吸着された残りのＨＣが瞬間的に放出されて着火燃焼し、銀アルミナ系触媒装置２’の温度を瞬間的に高めることができる。
こうして、時刻ｔ１（銀アルミナ系触媒装置２が第二設定温度Ｔ２となったとき）において、銀アルミナ系触媒装置２’が加熱されて昇温速度が速められるために、そのままではＮＯとして銀アルミナ系触媒装置２’から流出するＮＯの少なくとも一部をＮＯ２に酸化して再び銀アルミナ系触媒装置２へ吸着させることができ、第二設定温度Ｔ２となった以降に銀アルミナ系触媒装置２から流出するＮＯ量を低減することができる。
また、上層２’ｃの材質及び容積により変化するＨＣの吸着限界量は、全て燃焼しても、第二設定温度Ｔ２の銀アルミナ系触媒装置２’を第一設定温度Ｔ１まで高めないように設定されることが好ましい。
還元剤供給装置４は、銀アルミナ系触媒装置２の上流側に配置しても良く、また、燃料を還元剤として使用する場合には、還元剤供給装置として気筒内へ燃料を噴射する燃料噴射弁を使用することも可能であり、燃料噴射弁により例えば膨張行程において気筒内へ燃料を噴射するようにしても良い。
【符号の説明】
【０００９】
１    排気通路
２、２’    銀アルミナ系触媒装置
３    ＮＯＸ還元触媒装置
４    還元剤供給装置
５    電気ヒータ
６    火炎バーナ
【図１】
2012111163.tif 000003
【図２】
2012111163.tif 000004
【図３】
2012111163.tif 000005
【図４】
2012111163.tif 000006
【図５】
2012111163.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月14日(2013.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミナを担体コート材として酸化銀を担持させた触媒装置が公知であり（特許文献１参照）、このような銀アルミナ系触媒装置は、排気ガス中のＮＯ2を吸着し、設定温度となると吸着したＮＯ2を放出する。銀アルミナ系触媒装置が設定温度となるときには、下流側に配置されたＮＯX触媒装置は、活性化しており、銀アルミナ系触媒装置から流出したＮＯ2を還元浄化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８０１４２３号
【特許文献２】特開２００８−２４０５６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような銀アルミナ系触媒装置は、排気ガス中のＮＯ2だけでなく、排気ガス中のＮＯも吸着する。しかしながら、吸着したＮＯは、設定温度より低い温度で放出されてしまう。このときには、下流側に配置されたＮＯX触媒装置は、活性化しておらず、銀アルミナ系触媒装置から流出したＮＯは、ＮＯX触媒装置において還元浄化されることなく大気中へ放出されてしまう。
【０００５】
従って、本発明の目的は、銀アルミナ系触媒装置を具備する内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯ2が放出される設定温度より低い温度であるときに銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置は、機関排気系に配置された銀アルミナ系触媒装置と、前記銀アルミナ系触媒を加熱する加熱手段とを備え、前記銀アルミナ系触媒装置において、ＮＯ2の放出を開始する第一設定温度と、前記第一設定温度より低く、前記銀アルミナ系触媒装置がＮＯの放出を開始する第二設定温度とが予め定められており、前記銀アルミナ系触媒装置を昇温している期間中に前記第二設定温度に到達した場合に、前記加熱手段は、前記銀アルミナ系触媒装置の加熱を実施して昇温速度を速め、前記昇温速度を速めるときに、前記銀アルミナ系触媒装置を前記第一設定温度未満の第三設定温度まで昇温することを特徴とする。
【０００７】
本発明による請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記加熱手段は、火炎バーナ又は電気ヒータを含み、前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときには、火炎バーナ又は電気ヒータによって前記銀アルミナ系触媒装置を加熱することを特徴とする。
【０００８】
本発明による請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記銀アルミナ系触媒装置は炭化水素を吸着可能なＨＣ吸着層を含み、前記加熱手段は、前記銀アルミナ系触媒装置に火炎を放射する火炎バーナを含み、前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときには、前記火炎バーナにて前記銀アルミナ系触媒装置に火炎を放射し、前記ＨＣ吸着層に吸着された炭化水素を着火燃焼させることによって前記銀アルミナ系触媒装置を加熱することを特徴とする。
【０００９】
本発明による請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記第三設定温度における前記銀アルミナ系触媒装置のＮＯ酸化速度が、前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときのＮＯ放出速度以上となるように、前記第三設定温度を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、銀アルミナ系触媒装置において、ＮＯ2の放出を開始する第一設定温度と、第一設定温度より低く、銀アルミナ系触媒装置がＮＯの放出を開始する第二設定温度とが予め定められており、銀アルミナ系触媒装置を昇温している期間中に第二設定温度に到達した場合に、加熱手段は、銀アルミナ系触媒装置の加熱を実施して昇温速度を速め、昇温速度を速めるときに、銀アルミナ系触媒装置を第一設定温度未満の第三設定温度まで昇温するようになっている。それにより、銀アルミナ系触媒装置が第二設定温度となって放出されたＮＯは、ＮＯ放出と同時に加熱により昇温速度が速められて銀アルミナ系触媒装置の酸化能力が高められるために、ＮＯ2に酸化されて再び銀アルミナ系触媒装置へ吸着され、ＮＯ2が放出される第一設定温度より低い温度であるときに、第二設定温度となった以降において銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を低減することができる。
【００１１】
本発明による請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、加熱手段は、火炎バーナ又は電気ヒータを含み、銀アルミナ系触媒装置が第二設定温度となったときには、火炎バーナ又は電気ヒータによって容易に銀アルミナ系触媒装置を加熱することができる。
【００１２】
本発明による請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、銀アルミナ系触媒装置はＨＣ吸着層を含み、加熱手段は、銀アルミナ系触媒装置に火炎を放射する火炎バーナを含み、銀アルミナ系触媒装置が第二設定温度となったときには、火炎バーナにて銀アルミナ系触媒装置に火炎を放射し、ＨＣ吸着層に吸着されていたＨＣを着火燃焼させることによって容易に銀アルミナ系触媒装置を加熱することができる。
【００１３】
本発明による請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、第三設定温度における銀アルミナ系触媒装置のＮＯ酸化速度が、銀アルミナ系触媒装置が第二設定温度となったときのＮＯ放出速度以上となるように、第三設定温度を設定するようになっており、それにより、第二設定温度となって銀アルミナ系触媒装置から放出されるＮＯの大部分を銀アルミナ系触媒装置においてＮＯ2に酸化して再び吸着させることができ、銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を十分に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による内燃機関の排気浄化装置の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明による排気浄化装置において実施される銀アルミナ系触媒装置の加熱制御を示すフローチャートである。
【図３】図２の加熱制御による銀アルミナ系触媒装置の温度変化を示すタイムチャートである。
【図４】本発明による内燃機関の排気浄化装置のもう一つの実施例を示す概略図である。
【図５】銀アルミナ系触媒装置の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は本発明による内燃機関の排気浄化装置の実施例を示す概略図であり、同図において、１は内燃機関の排気通路である。内燃機関は、ディーゼルエンジン又は筒内噴射式火花点火内燃機関のような希薄燃焼を実施する内燃機関である。このような内燃機関の排気ガス中には、比較的多くのＮＯXが含まれるために、排気通路１には、ＮＯXを吸着する銀アルミナ系触媒装置２が配置されており、また、銀アルミナ系触媒装置２の下流側には、ＮＯXを還元するためのＮＯX還元触媒装置３が配置されており、銀アルミナ系触媒装置２とＮＯX還元触媒装置３との間には、還元剤を供給するための還元剤供給装置４が配置されている。また、銀アルミナ系触媒装置２の回りには、銀アルミナ系触媒装置２を加熱するための電気ヒータ５が配置されている。
【００１６】
銀アルミナ系触媒装置２は、アルミナを担体コート材として酸化銀を担持させたものであり、排気ガス中のＮＯ2を硝酸銀として吸着することができ、第一設定温度（約３００°Ｃ）となると吸着したＮＯ2を放出する。このときには、ＮＯX還元触媒装置３は十分に活性化しており、放出されたＮＯ2は、ＮＯX還元触媒装置３において、還元剤供給装置４から供給される還元剤により還元浄化させることができる。こうして、銀アルミナ系触媒装置２をＮＯX還元触媒装置３の上流側に配置することにより、ＮＯX還元触媒装置３が活性化する以前において排気ガス中のＮＯ2が大気中へ放出されることを十分に抑制することができる。
【００１７】
銀アルミナ系触媒装置２は、例えば、ハニカム状の基材にアルミナＡｌ2Ｏ3担体コート層を形成し、アルミナ２００ｇ（耐熱性向上のためにランタンＬａを混入させても良い）に対して銀０．２ｍｏｌの割合でアルミナ担体コート層に酸化銀Ａｇ2Ｏを担持させたものである。
【００１８】
このような触媒の調製方法としては、例えば、アルミナＭＩ３８６（Ｌａ／Ａｌ2Ｏ3）粉末の１６００ｇと、バインダＡ５２０の７１０．４ｇと、水の３６００ｇとをアトライタにより２０分攪拌したものを、基材上に単位体積当たり２００ｇ／Ｌでコートする。次いで、これを大気中において２５０°Ｃで３０分焼成し、続いて、５００°Ｃで１時間焼成して、基材上にアルミナ担体コート層を形成する。
【００１９】
一方、硝酸銀２３６．２ｇにイオン交換水を加えて溶解させて１７００ｃｃとし、Ａｇ濃度０．８２ｍｏｌ／Ｌとなる硝酸銀水溶液を調製する。
【００２０】
このような硝酸銀水溶液に前述のアルミナ担体コート層を３０分浸漬し、吸水担持により単位体積当たりＡｇ０．２ｍｏｌ／Ｌを担持させる。次いで、送風型乾燥機を作動させて２０分乾燥させ、大気中において５５０°Ｃで３時間焼成した後に、５％の水素を含む窒素が１分間に７Ｌ通過する中で５００°Ｃで３時間焼成する。
【００２１】
このようして調製された触媒においては、酸化銀Ａｇ2ＯがアルミナＡｌ2Ｏ3担体コート層から露出しており、排気ガス中のＮＯをＮＯ2に酸化させた後に硝酸銀ＡｇＮＯ3として良好に保持することができる。
【００２２】
ＮＯX還元触媒装置３は、三元触媒装置とすることができ、この場合には、還元剤供給装置４からは還元剤として例えば燃料が供給され、三元触媒装置内の排気ガスの空燃比をリッチにしてＮＯXを還元浄化する。
【００２３】
また、ＮＯX還元触媒装置３は、アンモニアＮＨ3を使用してＮＯXを選択的に還元浄化する選択還元型ＮＯX触媒装置とすることができ、この場合には、還元剤供給装置４からは還元剤として例えば尿素が供給され、選択還元型ＮＯX触媒装置において、尿素の加水分解によりアンモニアを発生させてＮＯXを還元浄化する。
【００２４】
また、ＮＯX還元触媒装置３が、排気ガス中の炭化水素を部分酸化しうる上流側の酸化触媒装置（白金Ｐｔ、銀Ａｇ、又は銅Ｃｕ等を担持する）と、部分酸化させた炭化水素と排気ガス中のＮＯXとから酸化触媒装置において生成される含窒素炭化水素化合物（アミン化合物、イソシアナート化合物、及び、ニトロソ化合物）を浄化する下流側の触媒装置（白金Ｐｔ又はロジウムＲｈを担持する）とから構成される場合には、ＮＯXを浄化するために還元剤供給装置４からは還元剤として炭化水素（燃料）が供給される。特に、供給された炭化水素により排気ガスの空燃比を１５．５以下のリーン空燃比とすれば、酸化触媒装置において含窒素炭化水素化合物が生成され易くなり、排気ガス中のＮＯXのほぼ全てを浄化することができる。
【００２５】
前述したように、銀アルミナ系触媒装置２が第一設定温度Ｔ１となるまでに硝酸銀ＡｇＮＯ3としとして吸着された排気ガス中のＮＯ2は、銀アルミナ系触媒装置２が第一設定温度Ｔ１となると放出され、下流側のＮＯX還元触媒装置３により還元浄化することができる。
【００２６】
一方、排気ガス中のＮＯも銀アルミナ系触媒装置２に吸着されるが、ＮＯは銀アルミナ系触媒装置２に亜硝酸銀ＡｇＮＯ2として吸着される。こうして亜硝酸銀として吸着されているＮＯは、第一設定温度Ｔ１より低い第二設定温度Ｔ２（約１５０°Ｃ）において銀アルミナ系触媒装置２から放出されてしまう。このときには、下流側のＮＯX還元触媒装置３は十分に活性化しておらず、銀アルミナ系触媒装置２から流出するＮＯは、ＮＯX還元触媒装置３において還元浄化されることなく、大気中へ放出されてしまう。
【００２７】
それにより、ＮＯ2が放出される第一設定温度Ｔ１より低い第二設定温度Ｔ２において銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を低減することが望まれる。
【００２８】
これを実現するために、本実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、電子制御装置（図示せず）により図２に示すフローチャートに従って電気ヒータ５を作動させ、銀アルミナ系触媒装置２の加熱制御を実施する。図２のフローチャートは、機関始動と同時に開始される。
【００２９】
先ず、ステップ１０１において、現在の機関運転状態に基づき単位時間（フローチャートの実行間隔）当たりに各気筒から排出されて銀アルミナ系触媒装置２へ新たに亜硝酸銀ＡｇＮＯ2として吸着されるＮＯ量ａを推定する。例えば、このようなＮＯ量ａは、実験的に機関運転状態毎にマップ化することができ、このようなマップをステップ１０１の推定に利用すれば良い。
【００３０】
次いで、ステップ１０２において、ステップ１０１において推定されたＮＯ量ａを積算し、銀アルミナ系触媒装置２における現在のＮＯ吸着量Ａを算出する。ステップ１０３では、銀アルミナ系触媒装置２の現在の温度Ｔを推定する。例えば、銀アルミナ系触媒装置２の直下流側に温度センサを配置して、銀アルミナ系触媒装置２から流入する排気ガス温度を測定して、この測定温度を銀アルミナ系触媒装置２の現在の温度Ｔとしても良い。また、現在の機関運転状態に基づき推定される銀アルミナ系触媒装置２へ流入する排気ガスの温度に基づき、銀アルミナ系触媒装置２の現在の温度Ｔを推定するようにしても良い。また、直接的に、銀アルミナ系触媒装置２の温度を測定するようにしても良い。
【００３１】
次いで、ステップ１０４において、銀アルミナ系触媒装置２の現在の温度Ｔが第二設定温度Ｔ２（又は第二設定温度より僅かに低い温度）に達したか否かが判断される。この判断が否定されるときにはそのまま終了する。
【００３２】
一方、ステップ１０４の判断が肯定されるときには、ステップ１０５において、現在のＮＯ吸着量Ａに基づき第二設定温度Ｔ２において銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯの放出速度ＶＬを推定し、銀アルミナ系触媒装置２におけるＮＯをＮＯ2に酸化する酸化速度ＶＯが放出速度ＶＬと等しくなる銀アルミナ系触媒装置２の第三設定温度Ｔ３を設定する。第二設定温度Ｔ２（約１５０°Ｃ）において、銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯの放出速度ＶＬ、すなわち、単位時間当たりのＮＯの放出量は、今回の銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ吸着量Ａが多いほど多くなり、銀アルミナ系触媒装置２の酸化速度、単位時間当たりのＮＯの酸化量は、銀アルミナ系触媒装置２の温度が高いほど多くなる。
【００３３】
次いで、ステップ１０６において、銀アルミナ系触媒装置２の温度を第二設定温度Ｔ２から第三設定温度Ｔ３とするのに必要な電気ヒータ５の発熱量Ｈを決定し、ステップ１０７において、ステップ１０６において決定された発熱量Ｈを電気ヒータ５において好ましくは瞬間的に発生させ、銀アルミナ系触媒装置２を加熱する。次いで、ステップ１０８においては、銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ吸着量Ａを０にリセットして終了する。銀アルミナ系触媒装置２の温度が第三設定温度Ｔ３以上とされていれば、排気ガス中のＮＯはＮＯ2に酸化されて吸着されるために、ステップ１０１において推定されるＮＯ量ａは０となり、機関運転中は、銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ吸着量Ａは０に維持される。また、ステップ１０８においてＮＯ吸着量Ａがリセットされた後には、次回の機関始動に備えて強制的にＮＯ吸着量Ａを０に維持するようにしても良い。
【００３４】
図３は、図２のフローチャートの加熱制御による銀アルミナ系触媒装置２の温度変化を示すタイムチャートである。機関始動からの銀アルミナ系触媒装置２の温度Ｔは、時間経過に伴って徐々に高くなり、時刻ｔ１において第二設定温度Ｔ２となる。機関始動から時刻ｔ１までにはＮＯが亜硝酸銀ＡｇＮＯ2として吸着されており、時刻ｔ１において吸着されたＮＯの放出が開始される。
【００３５】
加熱制御が実施されなければ、銀アルミナ系触媒装置２の温度Ｔは、点線で示すように徐々にしか高くならず、銀アルミナ系触媒装置２の酸化能力も徐々にしか高くならないために、銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯは、殆どＮＯ2に酸化されることなく、銀アルミナ系触媒装置２から流出し、下流側のＮＯX還元触媒装置３は十分に活性化していないために、そのまま大気中へ放出されてしまう。
【００３６】
しかしながら、図２のフローチャートの加熱制御により、銀アルミナ系触媒装置２の温度Ｔは、実線で示すように、時刻ｔ１において、瞬間的に第三設定温度Ｔ３へ高められる。第三設定温度Ｔ３における銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ酸化速度ＶＯは、銀アルミナ系触媒装置２が第二設定温度Ｔ２となったときのＮＯ放出速度ＶＬと等しくなるように、第三設定温度Ｔ３が設定されているために、第二設定温度Ｔ２となって銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯの大部分を第三設定温度Ｔ３とされた銀アルミナ系触媒装置２においてＮＯ2に酸化して再び吸着させることができ、銀アルミナ系触媒装置から流出するＮＯ量を十分に低減することができる。
【００３７】
もちろん、第三設定温度Ｔ３における銀アルミナ系触媒装置２のＮＯ酸化速度ＶＯが、銀アルミナ系触媒装置２が第二設定温度Ｔ２となったときのＮＯ放出速度ＶＬより速くなるように、第三設定温度Ｔ３が設定されていれば、第二設定温度Ｔ２となって銀アルミナ系触媒装置２から放出されるＮＯを殆どＮＯ2に酸化して再び吸着させることができ、銀アルミナ系触媒装置から殆どＮＯが流出しないようにすることができる。
【００３８】
銀アルミナ系触媒装置２を第二設定温度Ｔ２から第三設定温度Ｔ３まで昇温する昇温速度は、時刻ｔ１における銀アルミナ系触媒装置２の加熱によって確実に高められることとなる。銀アルミナ系触媒装置２の温度を第二設定温度Ｔ２から第三設定温度Ｔ３へ高めるための時間は、可能な限り短い方が好ましく、図３に示すように、瞬間的であることが望ましい。
【００３９】
しかしながら、時刻ｔ１（銀アルミナ系触媒装置２が第二設定温度Ｔ２となったとき）において、銀アルミナ系触媒装置２を加熱して昇温速度を速めれば、確実に銀アルミナ系触媒装置２の酸化能力を高めることができ、そのままではＮＯとして銀アルミナ系触媒装置２から流出するＮＯの少なくとも一部をＮＯ2に酸化して再び銀アルミナ系触媒装置２へ吸着させることができ、第二設定温度Ｔ２となった以降に銀アルミナ系触媒装置２から流出するＮＯ量を低減することができる。
【００４０】
第三設定温度Ｔ３を、銀アルミナ系触媒装置２がＮＯ2を放出する第一設定温度Ｔ１より低くしないと、ＮＯをＮＯ2に酸化することができてもＮＯ2を吸着することができず、このときにＮＯ2が銀アルミナ系触媒装置２から流出すると、下流側のＮＯX還元触媒装置３は十分に活性化していないために、そのまま大気中へ放出されてしまう。
【００４１】
本実施例では、第三設定温度Ｔ３は、第一設定温度Ｔ１と第二設定温度Ｔ２との間とされ、銀アルミナ系触媒装置２は、時刻ｔ１において第三設定温度Ｔ３へ昇温された後は、そのまま第三設定温度Ｔ３に維持され、気筒内から排出される排気ガス温度が第三設定温度Ｔ３以上となれば、下流側のＮＯX還元触媒装置３の温度と共に徐々に第一設定温度Ｔ１へ高められるようになっている。それにより、銀アルミナ系触媒装置２が第一設定温度Ｔ１へ高められて、銀アルミナ系触媒装置２からＮＯ2が放出されるときには、下流側のＮＯX還元触媒装置３も十分に活性化していることとなる。
【００４２】
このように、銀アルミナ系触媒装置２から時刻ｔ１以降においてＮＯが放出されている間は、銀アルミナ系触媒装置２は第三設定温度Ｔ３に維持されることが好ましく、そのためには、銀アルミナ系触媒装置２を第三設定温度Ｔ３に昇温した後においても電気ヒータ５により銀アルミナ系触媒装置２を加熱し続けることが好ましい。
【００４３】
図４は本発明による内燃機関の排気浄化装置のもう一つの実施例を示す概略図である。図１に示す実施例との違いは、銀アルミナ系触媒装置２’の加熱手段が、電気ヒータ５ではなく、銀アルミナ系触媒装置２’の直上流側に配置された火炎バーナ６であることである。それにより、図２に示すフローチャートのステップ１０６においては、銀アルミナ系触媒装置２’の温度を第二設定温度Ｔ２から第三設定温度Ｔ３とするのに必要な火炎バーナ６の発熱量（火炎強さ）を決定して、火炎バーナ６によりステップ１０７において銀アルミナ系触媒装置２’を加熱することとなる。また、銀アルミナ系触媒装置２’を第三設定温度Ｔ３に維持するのにも、火炎バーナ６による加熱が実施されることとなる。
【００４４】
また、図４の銀アルミナ系触媒装置２’は、図５に示す断面図のように、セラミックスの基材２’ａ上に、アルミナを担体コート材として酸化銀を担持させた下層２’ｂと、ゼオライト等からなる上層２’ｃとを有するものとしても良い。この場合において、上層２’ｃは、排気ガス中のＨＣを吸着するＨＣ吸着層として機能する。それにより、上層２’ｃは、機関始動から排気ガス中のＨＣを限界量まで吸着し続ける。この銀アルミナ系触媒装置２’が第二設定温度Ｔ２となると、特に発熱量を制御することなく、火炎バーナ６により銀アルミナ系触媒装置２’へ火炎を放射する。
【００４５】
それにより、上層２’ｃに吸着されたＨＣの一部が上層２’ｃから放出されて着火燃焼すると、その燃焼熱によって上層２’ｃに吸着された残りのＨＣが瞬間的に放出されて着火燃焼し、銀アルミナ系触媒装置２’の温度を瞬間的に高めることができる。
【００４６】
こうして、時刻ｔ１（銀アルミナ系触媒装置２が第二設定温度Ｔ２となったとき）において、銀アルミナ系触媒装置２’が加熱されて昇温速度が速められるために、そのままではＮＯとして銀アルミナ系触媒装置２’から流出するＮＯの少なくとも一部をＮＯ2に酸化して再び銀アルミナ系触媒装置２へ吸着させることができ、第二設定温度Ｔ２となった以降に銀アルミナ系触媒装置２から流出するＮＯ量を低減することができる。
【００４７】
また、上層２’ｃの材質及び容積により変化するＨＣの吸着限界量は、全て燃焼しても、第二設定温度Ｔ２の銀アルミナ系触媒装置２’を第一設定温度Ｔ１まで高めないように設定されることが好ましい。
【００４８】
還元剤供給装置４は、銀アルミナ系触媒装置２の上流側に配置しても良く、また、燃料を還元剤として使用する場合には、還元剤供給装置として気筒内へ燃料を噴射する燃料噴射弁を使用することも可能であり、燃料噴射弁により例えば膨張行程において気筒内へ燃料を噴射するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１    排気通路
２、２’    銀アルミナ系触媒装置
３    ＮＯX還元触媒装置
４    還元剤供給装置
５    電気ヒータ
６    火炎バーナ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気系に配置された銀アルミナ系触媒装置と、
前記銀アルミナ系触媒を加熱する加熱手段とを備え、
前記銀アルミナ系触媒装置において、ＮＯ2の放出を開始する第一設定温度と、前記第一設定温度より低く、前記銀アルミナ系触媒装置がＮＯの放出を開始する第二設定温度とが予め定められており、
前記銀アルミナ系触媒装置を昇温している期間中に前記第二設定温度に到達した場合に、前記加熱手段は、前記銀アルミナ系触媒装置の加熱を実施して昇温速度を速め、前記昇温速度を速めるときに、前記銀アルミナ系触媒装置を前記第一設定温度未満の第三設定温度まで昇温することを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、火炎バーナ又は電気ヒータを含み、
前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときには、火炎バーナ又は電気ヒータによって前記銀アルミナ系触媒装置を加熱する、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記銀アルミナ系触媒装置は炭化水素を吸着可能なＨＣ吸着層を含み、
前記加熱手段は、前記銀アルミナ系触媒装置に火炎を放射する火炎バーナを含み、
前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときには、前記火炎バーナにて前記銀アルミナ系触媒装置に火炎を放射し、前記ＨＣ吸着層に吸着された炭化水素を着火燃焼させることによって前記銀アルミナ系触媒装置を加熱する、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記第三設定温度における前記銀アルミナ系触媒装置のＮＯ酸化速度が、前記銀アルミナ系触媒装置が前記第二設定温度となったときのＮＯ放出速度以上となるように、前記第三設定温度を設定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【国際調査報告】
2012111163.tif 000008
2012111163.tif 000009
2012111163.tif 000010