(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ、ランタノイド及びＺｒを含む複合酸化物にＲｈが担持された排気浄化触媒を備える内燃機関の排気浄化装置において、
燃料カットから復帰後の所定時間の間、前記排気浄化触媒上で水蒸気改質反応が進行して水素が生成するように、前記内燃機関の燃焼室内における混合気の空気過剰率を制御する空気過剰率制御手段を備え、
前記排気浄化触媒は、支持体上に形成され且つＡｌ２Ｏ３及びＣｅＯ２からなる触媒担体にＰｄが担持された第１触媒層と、当該第１触媒層上に形成され且つ前記ランタノイド及びＺｒを含む複合酸化物からなる触媒担体にＲｈが担持された第２触媒層と、有し、
前記空気過剰率制御手段は、燃料カットから復帰後の所定時間の間、前記燃焼室内における混合気の空気過剰率を０．８〜０．９の範囲内に制御することを特徴とする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。詳しくは、内燃機関から排出された排気中のＮＯｘを効率良く浄化する内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に対する負荷を低減するため、車両の内燃機関から排出されるＮＭＯＧ（Ｎｏｎ  Ｍｅｔｈａｎｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｇａｓ）やＮＯｘ等の有害物質の排出量が厳しく規制されている。このため内燃機関の排気系には、通常、排気中のＮＭＯＧやＮＯｘ等を浄化するための排気浄化装置が設置されている。
【０００３】
排気浄化装置では、通常、貴金属を担持した排気浄化触媒が使用されるが、貴金属は高価であるため、コスト削減の観点からその使用量の低減が求められる。貴金属の中でも、ＮＯｘに対して高い浄化活性を示すＲｈは特に高価であるため、その使用量の低減が特に求められる。
【０００４】
ところが、触媒担体の主成分としてＡｌ２Ｏ３やＣｅ含有酸化物を用いた従来の排気浄化触媒では、経時にてＲｈがＡｌ２Ｏ３中に固溶したり、ＲｈがＣｅ含有酸化物に被覆されるおそれがあった。この場合には、排気浄化触媒のＮＯｘ浄化性能が低下するため、その低下分を補うべく、予めＲｈの使用量を多くする必要があった。
【０００５】
そこで、ランタノイドやＺｒを含む複合酸化物に、Ｒｈを担持させた排気浄化触媒が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。これらの排気浄化触媒によれば、ＲｈのＡｌ２Ｏ３中への固溶やＣｅ含有酸化物によるＲｈの被覆を回避できるとともに、複合酸化物が有する酸素吸蔵能（以下、「ＯＳＣ」という）によって、Ｒｈの使用量を抑制しつつ効率良くＮＯｘを浄化できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−９０８８０号公報
【特許文献２】特開２００４−１６７４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、有害物質の排出量の低減とともに燃費の向上を図る観点から、例えば車両減速時や下り坂走行時等の所定の運転状態において、燃料噴射を一時的に停止させる燃料カットが行われる。すると、従来の排気浄化触媒では、そのＯＳＣ材によって酸素過剰な状態となるため、燃料カットから復帰後の所定時間の間はＮＯｘの浄化効率が大きく低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料カットから復帰後の所定時間の間においても、ＮＯｘを効率良く浄化できる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、内燃機関（例えば、後述のエンジン２）の排気通路（例えば、後述の排気管４）に設けられ、ランタノイド及びＺｒを含む複合酸化物にＲｈが担持された排気浄化触媒（例えば、後述の第１ＴＷＣ４１，第２ＴＷＣ４２）を備える内燃機関の排気浄化装置（例えば、後述の排気浄化装置１）において、燃料カットから復帰後の所定時間の間、前記排気浄化触媒上で水蒸気改質反応が進行して水素が生成するように、前記内燃機関の燃焼室内における混合気の空気過剰率を制御する空気過剰率制御手段（例えば、後述のＥＣＵ５）を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、ランタノイド及びＺｒを含む複合酸化物にＲｈが担持された排気浄化触媒を用いた。これにより、従来問題となっていたＲｈのＡｌ２Ｏ３中への固溶やＣｅ含有酸化物によるＲｈの被覆を回避でき、金属状態のＲｈを維持できる。ここで、金属状態のＲｈは、水蒸気改質反応（以下、「ＳＲ反応」という）を効率良く進行させる特性を有し、このＳＲ反応により生成する水素は、ＮＯｘの還元剤として作用する。
そこで本発明では、従来、ＮＯｘの浄化効率が大きく低下していた燃料カットから復帰後の所定時間の間、排気浄化触媒上でＳＲ反応が進行して水素が生成するように、内燃機関の燃焼室内における混合気（以下、「混合気」という）の空気過剰率を制御した。即ち、ＳＲ反応の反応種となる炭化水素（以下、「ＨＣ」という）が排気浄化触媒に供給されるように、混合気の空気過剰率を制御した。
これにより、従来、ＮＯｘの浄化効率が大きく低下していた燃料カットから復帰後の所定時間の間において、排気浄化触媒上でＳＲ反応を進行させて水素を生成させることができ、ＮＯｘを効率良く浄化できる。
【００１１】
この場合、前記空気過剰率制御手段は、燃料カットから復帰後の所定時間の間、前記燃焼室内における混合気の空気過剰率を０．８〜０．９の範囲内に制御することが好ましい。
【００１２】
この発明では、燃料カットから復帰後の所定時間の間、混合気の空気過剰率を０．８〜０．９の範囲内に制御した。これにより、上記発明の効果がより顕著に奏される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、燃料カットから復帰後の所定時間の間においても、ＮＯｘを効率良く浄化できる内燃機関の排気浄化装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の構成を示す図である。
【図２】上記実施形態に係る三元触媒の特性を説明するための図であり、（Ａ）が従来の三元触媒の構成を模式的に示す図であり、（Ｂ）が上記実施形態に係る三元触媒の構成を模式的に示す図である。
【図３】上記実施形態に係る三元触媒のＮＯｘ浄化機構を説明するための図である。
【図４】上記実施形態に係る排気浄化装置の混合気の空燃比と、排気中のＨＣ濃度及びＮＯｘ濃度との関係を示す図である。
【図５】燃料カットから復帰直後の混合気の空気過剰率を通常の１近傍に制御したときの排気中のＮＯｘ濃度の挙動を示す図である。
【図６】燃料カットから復帰直後の混合気の空気過剰率を通常の１近傍に制御したときの排気中の水素濃度の挙動を示す図である。
【図７】燃料カットから復帰直後の所定時間の間、混合気の空気過剰率を０．９に制御したときの排気中のＮＯｘ濃度の挙動を示す図である。
【図８】燃料カットから復帰直後の所定時間の間、混合気の空気過剰率を０．９に制御したときの排気中の水素濃度の挙動を示す図である。
【図９】上記実施形態に係る排気浄化装置の混合気の空気過剰率を０．７〜１．１の範囲で変化させたときの、混合気の空気過剰率と、第２ＴＷＣを通過後の排気中の水素濃度との関係を示す図である。
【図１０】上記実施形態に係る排気浄化装置の混合気の空気過剰率を０．７〜１．１の範囲で変化させたときの、混合気の空気過剰率と、第２ＴＷＣを通過後の排気中のＮＯｘ濃度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置１の構成を示す図である。内燃機関（以下、「エンジン」という）２は、多気筒（例えば、４気筒）のガソリンエンジンであり、図示しないインジェクタからの燃料噴射量は、後述する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５によって設定される。また、インジェクタの開弁時間は、設定された燃料噴射量が得られるように、ＥＣＵ５からの駆動信号により制御される。
【００１６】
エンジン２には、吸気が流通する吸気管３と、排気が流通する排気管４が設けられている。吸気管３は、図示しない吸気マニホールドの複数の分岐部を介してエンジン２の各気筒の吸気ポートに接続されている。排気管４は、図示しない排気マニホールドの複数の分岐部を介してエンジン２の各気筒の排気ポートに接続されている。
【００１７】
吸気管３の上流側には、エンジン２の吸入空気量を制御する図示しないスロットルバルブが設けられている。このスロットルバルブは、アクチュエータを介してＥＣＵ５に接続されており、その開度はＥＣＵ５により制御される。
【００１８】
排気管４には、上流側から順に、第１三元触媒（以下、「第１ＴＷＣ）という）４１と、第２三元触媒（以下、「第２ＴＷＣ」という）４２が設けられている。これら第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２の構成は、後述する触媒組成を具備するものであれば同一であってもよく、互いに異なるものであってもよい。
【００１９】
第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２は、エンジン２から排出される排気中に含まれるＨＣ及びＣＯを酸化して浄化し、排気中に含まれるＮＯｘを還元して浄化する。これら第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２は、いずれも、支持体上に形成された第１触媒層と、この第１触媒層上に形成された第２触媒層を備える。
【００２０】
支持体としては、従来公知のコージエライト製のハニカム支持体等が用いられる。例えば、セル数が４００セル、壁厚が３．５ミル、容量が１．０Ｌのハニカム支持体が用いられる。
【００２１】
第１触媒層は、触媒担体としてＡｌ２Ｏ３及びＣｅＯ２が用いられ、この触媒担体に触媒金属としてＰｄが担持されている。ＣｅＯ２は触媒担体として機能する他、ＯＳＣ材として機能する。
また、触媒担体の表面には、アルカリ土類金属のリン酸塩、具体的にはリン酸Ｂａ層が形成されており、これによりＡｌ２Ｏ３及びＣｅＯ２のリン被毒が抑制される。
【００２２】
第２触媒層は、触媒担体としてランタノイド及びＺｒを含む複合酸化物が用いられ、この触媒担体に触媒金属としてＲｈが担持されている。触媒金属のＲｈは、ＰｔやＰｄよりも優れたＮＯｘ還元性能を有する。ランタノイドとしては、例えばＰｒ等が用いられる。
【００２３】
なお、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２は、後述する効果を阻害しない範囲内で、上記以外の他の成分を含有していてもよい。例えば、他の触媒金属や酸化物等を含有していてもよく、他の添加剤等を含有していてもよい。
【００２４】
第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２は、従来公知のスラリー法等により調製される。具体的には、例えばコージェライト製ハニカム支持体に、第１触媒層の構成材料を含むスラリーをコーティングして焼成することにより、第１触媒層を形成する。次いで、第２触媒層の構成材料を含むスラリーをコーティングして焼成することにより、第２触媒層を形成する。これにより、２層構造の第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２が得られる。
【００２５】
次に、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２の特性について、図２及び図３を参照して説明する。
図２（Ａ）は、従来の三元触媒の構成を模式的に示した図であり、図２（Ｂ）は、本実施形態に係る第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２の構成を模式的に示した図である。
【００２６】
上述したように従来の三元触媒では、Ａｌ２Ｏ３やＯＳＣ材のＣｅ含有酸化物に、Ｒｈを担持させたものが用いられる。この場合、図２（Ａ）に示すように、Ａｌ２Ｏ３に担持された金属状態のＲｈ（図２（Ａ）のＲｈ（０）を指し、括弧内の０は、酸化数が０であることを意味する。）は、経時にて、その電子吸引性によって排気中の酸素と結合して酸化される他、担体のＡｌ２Ｏ３中に固溶する。
また、ＯＳＣ材のＣｅ含有酸化物に担持された金属状態のＲｈは、経時にて、Ｃｅ含有酸化物に被覆される。
このように従来の三元触媒は、経時にて、ＮＯｘ浄化の活性点となる金属状態のＲｈが減少する結果、ＮＯｘ浄化性能が低下する特性を有する。
【００２７】
一方、上述したように本実施形態に係る第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２では、ランタノイド及びＺｒを含む複合酸化物にＲｈを担持させたものが用いられる。より具体的には、図２（Ｂ）に示すように、触媒担体のＺｒ酸化物中にランタノイド（図２（Ｂ）のＬｎを指す。）がドープされ、酸素原子に加えてランタノイドがＺｒ原子間に介在している。これにより、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２は、次のような特性を有する。
【００２８】
先ず、触媒担体がＯＳＣ材として作用し、排気中の酸素を多量に吸蔵する結果、金属状態のＲｈの酸化が抑制される。また、従来の三元触媒のようなＲｈのＡｌ２Ｏ３中への固溶やＣｅ含有酸化物によるＲｈの被覆が回避される。さらには、Ｚｒ原子間にランタノイドが介在することで、Ｚｒ原子間の距離がより長く確保される結果、高温条件下におけるＺｒの凝集が抑制される。
このように本実施形態に係る第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２では、ＮＯｘ浄化の活性点となる金属状態のＲｈが維持される結果、高いＮＯｘ浄化性能が維持される。また、Ｚｒの凝集が抑制され、高い耐熱性が発揮される。
【００２９】
図３は、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２のＮＯｘ浄化機構を模式的に示す図である。上述したように、これら第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２の触媒担体に担持されているＲｈでは、ＲｈのＡｌ２Ｏ３中への固溶やＣｅ含有酸化物によるＲｈの被覆が回避される。ここで、金属状態のＲｈは、図３に示すようにＳＲ反応を進行させ易い特性を有し、このＳＲ反応によって、排気中のＨＣが酸化浄化されるとともに、水素が生成する。生成した水素は、ＮＯｘ還元剤として作用し、排気中のＮＯやＮＯ２等のＮＯｘを還元する。これにより、排気中のＮＯｘは効率良く浄化される。
【００３０】
図１に戻って、ＥＣＵ５には、図示しないアクセル開度センサ及びクランク角センサが接続されている。
【００３１】
アクセル開度センサは、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下、「アクセル開度」という）を検出し、検出したアクセル開度に略比例した検出信号をＥＣＵ５に供給する。
クランク角センサは、エンジン２のクランク軸の回転角度を検出するとともに、クランク角６度毎にパルスを発生し、そのパルス信号をＥＣＵ５に供給する。エンジン２の回転数は、このパルス信号に基づいてＥＣＵ５により算出される。
【００３２】
ＥＣＵ５は、各センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）とを備える。この他、ＥＣＵ５は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路と、エンジン２のインジェクタやスロットルバルブ等に制御信号を出力する出力回路を備える。
以上のようなハードウェア構成により、ＥＣＵ５には、エンジン２の混合気の空気過剰率を制御することでＮＯｘを効率良く浄化するためのモジュールとして、図示しない空気過剰率制御部が設けられている。
【００３３】
空気過剰率制御部は、エンジン２の燃料カットから復帰後の所定時間の間、混合気の空気過剰率を制御する。より詳しくは、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２のうち少なくともいずれかにおいてＳＲ反応が進行して水素が生成するように、混合気の空気過剰率を制御する。即ち、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２のうち少なくともいずれかにおいてＳＲ反応を進行させるためには、ＳＲ反応の反応種であるＨＣを少なくとも第１ＴＷＣ４１に供給する必要があるところにおいて、空気過剰率制御部では、混合気の空気過剰率を、混合気の空燃比がリッチとなる空気過剰率に制御する。
【００３４】
具体的には、空気過剰率制御部は、例えばインジェクタの開弁時間を制御して燃料噴射量を増量させるとともに、スロットルバルブの開度を制御して吸入空気量を減量させることで、混合気の空気過剰率を、混合気の空燃比がリッチとなる空気過剰率に制御する。
ここで、「空気過剰率」とは、混合気の空燃比を理論空燃比で割った値である。また、「リッチ」とは、完全燃焼反応における化学量論比であるストイキに対して、空燃比が小さい（燃料濃度が高い）状態を意味する。
【００３５】
好ましくは、空気過剰率制御部は、混合気の空気過剰率を０．８〜０．９の範囲内に制御する。混合気の空気過剰率がこの範囲内であれば、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２のうち少なくともいずれかにおいてＳＲ反応が十分に促進され、ＮＯｘの還元浄化に十分な量の水素が生成する。
【００３６】
エンジン２の燃料カットは、例えば車両の減速運転時や下り坂走行時において、アクセル開度が所定の開度（例えば、０°）となり、且つエンジン２の回転数が所定の回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）よりも高いときに、ＥＣＵ５によって燃料噴射量を０に制御し、燃料の供給を停止することで実行される。本実施形態の空気過剰率制御部は、この燃料カットから復帰直後、即ち燃料の供給を開始した時点から所定時間の間、混合気の空気過剰率を上述のように制御する。
【００３７】
空気過剰率制御部による混合気の空気過剰率制御について、図４を参照して説明する。
図４は、本実施形態に係る排気浄化装置１の混合気の空燃比と、排気中のＨＣ濃度及びＮＯｘ濃度との関係を示す図である。図４において、Ｆｅｅｄ＿ＨＣとは、排気管４の上流側に設けられた第１ＴＷＣ４１に供給された排気中のＨＣ濃度であり、Ｆｅｅｄ＿ＮＯｘとは、第１ＴＷＣ４１に供給された排気中のＮＯｘ濃度である。また、Ｆ／Ｃとは、燃料カットを表し、図４中の矢印で示された時間、燃料カットが実行されていることを意味する。
【００３８】
図４に示すように、通常、ストイキ（即ち、空気過剰率が１）近傍にて運転されるエンジン２において、燃料カットを実行すると、Ｆｅｅｄ＿ＨＣ及びＦｅｅｄ＿ＮＯｘはいずれも急激に減少する。
次いで、燃料の供給を開始するとともに、空気過剰率制御部によって、燃料の供給開始直後から所定時間の間（図４中の斜線領域）、混合気の空燃比（図４では目標Ａ／Ｆ）をリッチ（即ち、空気過剰率が１未満）に制御する。すると、Ｆｅｅｄ＿ＮＯｘはほとんど上昇しない一方で、Ｆｅｅｄ＿ＨＣは急激に上昇する。即ち、ＮＯｘの発生が抑制されるとともに、多量のＨＣが第１ＴＷＣ４１や第２ＴＷＣ４２に供給され、ＮＯｘが還元浄化される。
【００３９】
次に、空気過剰率制御部による混合気の空気過剰率制御について行った検証結果について説明する。
先ず、燃料カットから復帰直後の混合気の空燃比を、従来通りストイキに制御する以外は排気浄化装置１と同様の構成を備える排気浄化装置を用い、燃料カット前後における排気中のＮＯｘ濃度及び水素濃度を調査した。
【００４０】
図５は、燃料カットから復帰直後の混合気の空燃比を、通常のストイキ（即ち、空気過剰率は１）近傍に制御したときの排気中のＮＯｘ濃度の挙動を示す図である。また、図６は、このときの排気中の水素濃度の挙動を示す図である。
図５において、Ｆｅｅｄ＿ＮＯｘとは、第１ＴＷＣ４１に供給された排気中のＮＯｘ濃度であり、ＣＡＴ後＿ＮＯｘとは、第２ＴＷＣ４２を通過後の排気中のＮＯｘ濃度である。同様に図６において、Ｆｅｅｄ＿Ｈ２とは、第１ＴＷＣ４１に供給された排気中のＨ２濃度であり、ＣＡＴ後＿Ｈ２とは、第２ＴＷＣ４２を通過後の排気中のＨ２濃度である。
【００４１】
図５に示すように、燃料カットから復帰直後においては、ＣＡＴ後＿ＮＯｘが増加しており、ＮＯｘを十分に浄化できていないことが分かる。また、図６に示すように、ＣＡＴ後＿Ｈ２は、燃料カットの実行前後において変化が見られず、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２いずれにおいてもＳＲ反応による水素は生成していないことが分かる。
これらの結果から、燃料カットから復帰直後は、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２が酸素過剰状態にあるため、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２のうち少なくともいずれかにおいてＳＲ反応による水素を生成させないと、ＮＯｘを十分に還元浄化できないことが示唆される。
【００４２】
そこで、本実施形態に係る排気浄化装置１を用い、上記と同様に、燃料カット前後における排気中のＮＯｘ濃度及び水素濃度を調査した。
図７は、燃料カットから復帰直後の所定時間の間、混合気の空気過剰率を０．９（即ち、空燃比をストイキに対して１０％リッチ）に制御したときの排気中のＮＯｘ濃度の挙動を示す図である。また、図８は、このときの排気中の水素濃度の挙動を示す図である。
図７におけるＦｅｅｄ＿ＮＯｘ及びＣＡＴ後＿ＮＯｘは、図５と同様のものを表しており、図８にけるＦｅｅｄ＿Ｈ２及びＣＡＴ後＿Ｈ２は、図６と同様のものを表している。
【００４３】
図７に示すように、燃料カットから復帰直後において、ＣＡＴ後＿ＮＯｘはほとんど増加しておらず、ＮＯｘが効率良く浄化されていることが分かる。また、図８に示すように、ＣＡＴ後＿Ｈ２は、燃料カットから復帰後、次第に増加してＦｅｅｄ＿Ｈ２よりも大きな値となっていることが分かる。これは、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２のうち少なくともいずれかにおいてＳＲ反応が進行し、水素が生成していることを意味する。
これらの結果から、燃料カットから復帰直後の所定時間の間、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２の少なくともいずれかにおいてＳＲ反応が進行して水素が生成するように、混合気の空気過剰率を制御することにより、ＮＯｘを効率良く浄化できることが検証された。
【００４４】
次に、本実施形態に係る排気浄化装置１を用い、混合気の空気過剰率を０．７〜１．１の範囲で変化させたときの、第２ＴＷＣ４２を通過後の排気中の水素濃度とＮＯｘ濃度を調査した。
図９は、混合気の空気過剰率と第２ＴＷＣ４２を通過後の排気中の水素濃度との関係を示す図である。また、図１０は、混合気の空気過剰率と第２ＴＷＣ４２を通過後の排気中のＮＯｘ濃度との関係を示す図である。
【００４５】
図９に示すように、混合気の空気過剰率が０．８〜０．９（即ち、空燃比がストイキに対して１０〜２０％リッチ）のときに、第２ＴＷＣ４２を通過後の排気中の水素濃度が最も高く、このときにＳＲ反応が最も促進され、水素が最も多く生成されることが分かる。
また図１０に示すように、混合気の空気過剰率が０．８〜０．９のときに、第２ＴＷＣ４２を通過後の排気中のＮＯｘ濃度が最も低く、このときにＮＯｘが最も効率良く浄化されることが分かる。
これらの結果から、燃料カットから復帰直後の所定時間の間、混合気の空気過剰率を０．８〜０．９の範囲内に制御することにより、ＮＯｘをより効率良く浄化できることが検証された。
【００４６】
以上説明したような構成を備える本実施形態の排気浄化装置１によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、排気浄化触媒として、ランタノイド及びＺｒを含む複合酸化物にＲｈが担持された第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２を用いた。これにより、従来問題となっていたＲｈのＡｌ２Ｏ３中への固溶やＣｅ含有酸化物によるＲｈの被覆を回避でき、金属状態のＲｈを維持できる。ここで、金属状態のＲｈは、ＳＲ反応を効率良く進行させる特性を有し、このＳＲ反応により生成する水素は、ＮＯｘの還元剤として作用する。
そこで本実施形態では、従来、ＮＯｘの浄化効率が大きく低下していた燃料カットから復帰直後の所定時間の間、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２のうち少なくともいずれかにおいてＳＲ反応が進行して水素が生成するように、混合気の空気過剰率を制御した。即ち、ＳＲ反応の反応種となるＨＣが少なくとも第１ＴＷＣ４１に供給されるように、混合気の空気過剰率を制御した。
これにより、従来、ＮＯｘの浄化効率が大きく低下していた燃料カットから復帰直後の所定時間の間において、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２のうち少なくともいずれかにおいてＳＲ反応を進行させて水素を生成させることができ、ＮＯｘを効率良く浄化できる。
【００４７】
また本実施形態では、燃料カットから復帰直後の所定時間の間、混合気の空気過剰率を０．８〜０．９の範囲内に制御した。これにより、上記効果がより顕著に奏される。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
例えば上記実施形態では、排気浄化触媒として、第１ＴＷＣ４１及び第２ＴＷＣ４２の２ベッドを採用したがこれに限定されず、１ベッドとしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…排気浄化装置
２…エンジン（内燃機関）
４…排気管（排気通路）
５…ＥＣＵ（空気過剰率制御手段）
４１…第１ＴＷＣ（排気浄化触媒）
４２…第２ＴＷＣ（排気浄化触媒）
【図１】
0005358629.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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