(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、ＨＣ吸着層からの脱離ＨＣの浄化を可能にし、２次的な触媒活性化の遅れを回避できる排気ガス浄化触媒システムを提供することを目的とする。【解決手段】  内燃機関１の排気ガスが流通する排気管２に配設され、ＨＣ吸着材料を含有する吸着体と前記排気ガスを浄化する触媒を含有する触媒体とを備えた排気ガス浄化触媒システムにおいて、前記排気ガスが連続して通過するように前記吸着体と前記触媒体とを連結して構成した排気浄化コンバータ４と、前記排気管２内を流通する排気ガスの流通方向に対して垂直方向の回転軸を中心として前記排気浄化コンバータ４を回転させる駆動部７とを備える。【選択図】図１
2008215277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスが流通する排気管に配設され、ＨＣ吸着材料を含有する吸着体と前記排気ガスを浄化する触媒を含有する触媒体とを備えた排気ガス浄化触媒システムにおいて、
前記排気ガスが連続して通過するように前記吸着体と前記触媒体とを連結して構成した排気浄化コンバータと、
前記排気管内を流通する排気ガスの流通方向に対して垂直方向の回転軸を中心として前記排気浄化コンバータを回転させる駆動部と、
を備えたことを特徴とする排気ガス浄化触媒システム。
【請求項２】
前記排気浄化触媒システムはさらに、前記排気浄化コンバータの温度を推定する温度推定手段と、
前記温度推定手段で推定した排気浄化コンバータの温度に基づいて前記駆動部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする排気ガス浄化触媒システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記排気浄化コンバータの温度が所定値以下のとき、前記排気ガス流通方向上流側に触媒体が位置するように前記駆動部を制御し、前記排気浄化コンバータの温度が所定値以上のとき、前記排気ガス流通方向上流側に前記吸着体が位置するように前記駆動部を制御することを特徴とする排気ガス浄化触媒システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化触媒システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を浄化するための排気ガス浄化装置については、種々の提案がなされている。このような排気ガス浄化装置において、近年では排気ガス規制の強化に伴い、特にエンジン冷態始動時における排気ガスの浄化に重点がおかれている。
【０００３】
また、このような排気ガス浄化装置において、触媒の活性化前に排出されるＨＣの浄化性能を向上させるため、触媒にＨＣを吸着するゼオライト層を設け一時的に吸着し、触媒が活性化する過程でその一部を浄化させる技術が提案されていた。しかし、触媒の完全活性化よりゼオライト層からのＨＣ脱離温度が低いため、その一部が浄化せずに、そのまま脱離してしまう問題がある。
【０００４】
この問題に対して、特許文献１の排気浄化装置では、第一触媒を円柱の軸を中心に回転させて、後段のＨＣ吸着触媒の更に後段に、活性化した触媒を回転させて配置するという構造をとり、吸着触媒からの脱離ＨＣを浄化するというものが提案されている。
【特許文献１】特開平７−２０８１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、第一触媒は円柱の軸を中心に回転し、第三触媒を兼ねるため、触媒を大きくする必要があり、第一触媒としての活性化が遅れるという問題がある。また、第一触媒が回転した際に、第一触媒の温度低下がガス温度低下を招き、活性化した触媒の温度の再低下が起こってしまい、浄化性能が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、簡単な構成で、ＨＣ吸着層からの脱離ＨＣの浄化を可能にし、２次的な触媒活性化の遅れを回避できる排気ガス浄化触媒システム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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関の排気ガスが流通する排気管に配設され、ＨＣ吸着材料を含有する吸着体と前記排気ガスを浄化する触媒を含有する触媒体とを備えた排気ガス浄化触媒システムにおいて、前記排気ガスが連続して通過するように前記吸着体と前記触媒体とを連結して構成した排気浄化コンバータと、前記排気管内を流通する排気ガスの流通方向に対して垂直方向の回転軸を中心として前記排気浄化コンバータを回転させる駆動部と、を備える。本発明によれば、吸着体と触媒体の位置を適宜変更することができ、簡単な構成によりＨＣ吸着層からの脱離ＨＣの浄化を可能にできると共に、２次的な触媒活性化の遅れを回避できる。
【０００８】
また、本発明の排気浄化触媒システムは、さらに、前記排気浄化コンバータの温度を推定する温度推定手段と、前記温度推定手段で推定した排気浄化コンバータの温度に基づいて前記駆動部を制御する制御部とを備える。本発明によれば、排気浄化コンバータの温度に応じて自動的に吸着体と触媒体の位置を変更することができる。
【０００９】
前記制御部は、前記排気浄化コンバータの温度が所定値以下のとき、前記排気ガス流通方向上流側に触媒体が位置するように前記駆動部を制御し、前記排気浄化コンバータの温度が所定値以上のとき、前記排気ガス流通方向上流側に前記吸着体が位置するように前記駆動部を制御する構成を採用できる。
【００１０】
本発明によれば、冷態始動時には、排気ガス流通方向上流側に排気ガスを浄化する触媒を含有する触媒体が位置するようにすることで、触媒を昇温させて活性化させることができる。また、出口側のＨＣ吸着材を含有する吸着体がＨＣの脱離温度に到達した時点で、排気ガス流通方向上流側に吸着体が位置するように触媒を回転することによりＨＣ吸着体が更に昇温されるため、ＨＣが脱離する。この時、出口側に回転させた触媒体は既に活性化した状態となっているため、脱離ＨＣの大部分を浄化可能となり、飛躍的に高いＨＣ浄化性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成で、ＨＣ吸着層からの脱離ＨＣの浄化を可能にし、２次的な触媒活性化の遅れを回避できる排気ガス浄化触媒システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図１は、エンジン及びその排気系の説明図である。図２は、排気浄化コンバータ４の外筒の概観斜視図である。エンジン１には不図示の排気マニホルドを介して排気管２が連通され、排気管２の中途には、排気浄化装置３が配設されている。
【００１３】
この排気浄化装置３は、排気浄化コンバータ４、外筒５により構成されている。排気浄化コンバータ４は、ステンレス製の円筒形状の外筒５により外周が覆われている。この外筒５は、図２に示すように、内部にセラミック担体５１を保持している。回転軸５２は、外筒５に取り付けられ、後述する駆動部７にて駆動される。これにより排気浄化コンバータ４は、排気管２の中で、触媒部分の向きを変えられるように回転できる。
【００１４】
排気浄化コンバータ４とセラミック担体５１を保持した外筒５との間の摺動部は、金属メッシュ等のシール部材でシールされている。これにより、外筒５を回転している途中でも排ガスがセラミック担体５１内をバイパスして下流へ流れないようにしている。
【００１５】
また、排気浄化コンバータ４は、排気ガスが連続して通過するように、ＨＣ吸着材料を含有するＨＣ吸着体（ＨＣ吸着材含有層）４１と、排気ガスを浄化する触媒を含有する触媒体（三元触媒層）４２とが連結して構成されている。この構成により、排気浄化コンバータ４は、ガスの流れ方向に対して片側がＨＣ吸着材含有層、反対側が吸着材を含有しない触媒とすることができる。また、排気浄化コンバータ４は、排気ガスの通路となる多数のセルを形成した金属担体や、ハニカム構造を有する金属担体で構成してもよく、金属担体の表面には、例えば、活性アルミナからなる触媒担持層が形成され、この触媒担持層に白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、等の貴金属からなる触媒が担持されている。触媒浄化装置３には、排気ガスＥＸＧが導入され、この排気ガスＥＸＧは、触媒担体に担持された触媒中を通じてＨＣ，ＮＯｘ，ＣＯ等が浄化されて排出される。
【００１６】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit)６は、温度推定部６１と制御部６２とを備える。このＥＣＵ６は、運転状態等に基づいてエンジン１の燃料噴射制御や点火時期制御、吸排気弁の開閉時期制御等を行うものである。温度推定部６１は、排気浄化コンバータ４の温度を推定する。制御部６２は、温度推定部６１で推定した排気浄化コンバータ２の温度に基づいて駆動部７を制御する。
【００１７】
駆動部７は、モーターにより構成され、排気管２内を流通する排気ガスの流通方向に対して垂直方向の回転軸５２を中心として外筒５を介して排気浄化コンバータ４を回転させる。尚、排気浄化コンバータ４、温度推定部６１、制御部６２及び駆動部７により排気浄化システムが構成される。
【００１８】
制御部６２は、温度推定部６１による排気浄化コンバータ４の温度が所定値以下のとき、排気ガス流通方向上流側に触媒体４２が位置するように駆動部７を制御し、排気浄化コンバータ４の温度が所定値以上のとき、排気ガス流通方向上流側にＨＣ吸着体４１が位置するように駆動部８を制御する。
【００１９】
これによって、冷態始動時には、排気ガス流通方向上流側に排気ガスを浄化する触媒を含有する触媒体４２が位置するようにすることで、触媒を昇温させて活性化することができる。また、出口側の吸着体ＨＣ４１がＨＣの脱離温度に到達した時点で、排気ガス流通方向上流側にＨＣ吸着体４１が位置するように外筒５を介して排気浄化コンバータ４を回転することによりＨＣ吸着体４１が更に昇温されるため、ＨＣが脱離する。この時、出口側に回転させた触媒体４２は既に活性化した状態となっているため、脱離ＨＣの大部分を浄化可能となり、飛躍的に高いＨＣ浄化性能を得ることができる。
【００２０】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】エンジン及びその排気系の説明図である。
【図２】排気浄化コンバータの外筒の概観斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・エンジン
２・・・排気管
３・・・排気浄化装置
４・・・排気浄化コンバータ
５・・・外筒
６・・・ＥＣＵ
６１・・・温度推定部
６２・・・制御部
７・・・駆動部
【図１】
2008215277.tif 000003
【図２】
2008215277.tif 000004