JP2007127069A - 排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽負荷、低回転の運転状態においてもＮＯx吸蔵還元触媒を適切に再生制御する排気浄化装置を提供する。
【解決手段】排気流路１１，１３の途中にＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を装備し且つＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２の上流側に還元剤として燃料を添加してＮＯxを還元浄化するように構成した排気浄化装置であって、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２より上流側の排気流路１１，１３に設置されて燃料を噴射する燃料添加手段１５，２１と、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２と燃料添加手段１５，２１の間の排気流路１１，１３に設置されて低温時に温度を上げるヒータ１７，２３付き酸化触媒１８，２４とを備え、
燃料添加手段１５，２１により噴射された燃料は、一部をヒータ１７，２３付き酸化触媒１８，２４で燃やし、残りをＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２で還元剤として用いるように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、排気浄化装置に関するものである。

従来より、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒により排気浄化を図ることが行われており、この種の排気浄化用触媒としては、排気空燃比がリーンの時に排気ガス中のＮＯxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し、排気ガス中のＯ₂濃度が低下した時に未燃ＨＣやＣＯ等の介在によりＮＯxを分解放出して還元浄化する性質を備えたＮＯx吸蔵還元触媒がある。

この種のＮＯx吸蔵還元触媒としては、白金・バリウム・アルミナ触媒や、白金・カリウム・アルミナ触媒等が前述した如き性質を有するものとして既に知られている。

そして、ＮＯx吸蔵還元触媒においては、ＮＯxの吸蔵量が増大して飽和量に達してしまうと、それ以上のＮＯxを吸蔵できなくなるため、定期的にＮＯx吸蔵還元触媒に流入する排気ガスのＯ₂濃度を低下させてＮＯxを分解放出させる必要がある。

例えば、ガソリン機関に使用した場合であれば、機関の運転空燃比を低下（機関をリッチ空燃比で運転）することにより、排気ガス中のＯ₂濃度を低下し且つ排気ガス中の未燃ＨＣやＣＯ等の還元成分を増加してＮＯxの分解放出を促すことができるが、ＮＯx吸蔵還元触媒をディーゼル機関の排気浄化装置として使用した場合には機関をリッチ空燃比で運転することが困難である。

このため、ＮＯx吸蔵還元触媒より上流側の排気管に燃料添加手段を設置し、該燃料添加手段により排気ガス中に燃料（ＨＣ）を噴射して添加することにより、この添加燃料を還元剤としてＮＯx吸蔵還元触媒上でＯ₂と反応させることで排気ガス中のＯ₂濃度を低下させるようにしている。又、同時に、燃料添加手段より上流側の排気管に流路調整弁を設置し、該流路調整弁により所定の時間で排ガス流路を開き、排気ガスの流量を制御するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

なお、ＮＯx吸蔵還元触媒の代わりにパティキュレートフィルタを用いると共に、パティキュレートフィルタの前段に電気ヒータを装備してパティキュレートを燃焼するものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−２８２８５０号公報 特開２００５−９０４５０号公報

しかしながら、市街地の渋滞路を走行する場合の如く、排気温度が２００℃を下まわるような軽負荷、低回転の運転状態では触媒の温度が低いため、触媒上での燃料の酸化反応が起こらず、燃料の添加よりＮＯx吸蔵還元触媒を適切に再生制御することができないという問題があった。又、パティキュレートフィルタの前段に電気ヒータを装備した場合には、電気ヒータによりパティキュレートフィルタを加熱してパティキュレートを燃焼するため、消費電力が大きい（数十ｋＷ）という問題があった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、軽負荷、低回転の運転状態においてもＮＯx吸蔵還元触媒を適切に再生制御する排気浄化装置を提供することを目的としている。

本発明は、排気流路の途中にＮＯx吸蔵還元触媒を装備し且つ該ＮＯx吸蔵還元触媒の上流側に還元剤として燃料を添加してＮＯxを還元浄化するように構成した排気浄化装置であって、前記ＮＯx吸蔵還元触媒より上流側の排気流路に設置されて燃料を噴射する燃料添加手段と、前記ＮＯx吸蔵還元触媒と燃料添加手段の間の排気流路に設置されて低温時に温度を上げるヒータ付き酸化触媒とを備え、
燃料添加手段により噴射された燃料は、一部がヒータ付き酸化触媒で燃やされ、残りがＮＯx吸蔵還元触媒で還元剤として用いられるように構成されたことを特徴とする排気浄化装置、にかかるものである。

本発明は、燃料添加手段より上流側の排気流路に設置されて排気流路の開度を調整する流路調整弁を備えたことが好ましい。

本発明は、排気ガスの流量を検出して流路調整弁に制御信号を送る流量センサを備えることが好ましい。

本発明は、ＮＯx吸蔵還元触媒及びヒータ付き酸化触媒を装備した排気流路を並列に複数備え、流路調整弁により排気流路を切り換えるよう構成したことが好ましい。

エンジンが軽負荷、低回転の運転状態であり、酸化触媒及びＮＯx吸蔵還元触媒が低温の場合には、ヒータにより酸化触媒の温度を上げて燃料添加手段から燃料を噴射し、酸化触媒で燃料の一部をＯ₂と反応させて燃やし、反応熱により下流側のＮＯx吸蔵還元触媒の温度を上げると共に、ＮＯx吸蔵還元触媒上で、燃料に対する相対的な空気過剰率を低下させ、燃料の残りを還元剤としてＮＯx吸蔵還元触媒上で反応させる。

而して、本発明によれば、軽負荷、低回転の運転状態であっても、燃料の一部をヒータ付き酸化触媒で燃やし、燃料の残りをＮＯx吸蔵還元触媒で還元剤として用いるので、ＮＯx吸蔵還元触媒を適切に再生制御することができる。又、ヒータで酸化触媒の温度を上げて燃料を噴射することにより、酸化触媒で燃料の一部を燃やして反応熱でＮＯx吸蔵還元触媒の温度を上げ、ＮＯx吸蔵還元触媒を再生制御し得るので、パティキュレートフィルタ等を加熱するような消費電力を不要にし、消費電力を低減することができる。

燃料添加手段より上流側の排気流路に設置されて排気流路の開度を調整する流路調整弁を備えると、ＮＯx吸蔵還元触媒を再生制御する際には排気ガスの流れを制限し得るので、ＮＯx吸蔵還元触媒を一層適切に再生制御することができる。

排気ガスの流量を検出して流路調整弁に制御信号を送る流量センサとを備えるので、エンジンの運転状態により排気ガスの流量が変化する場合においても、流量センサ及び流路調整弁により排気ガスの流量を制御し、ＮＯx吸蔵還元触媒を好適に再生制御することができる。

ＮＯx吸蔵還元触媒を装備した排気流路を並列に複数備え、流路調整弁により排気流路を切り換えるよう構成すると、流路調整弁により、一方の排気流路を開いてＮＯx吸蔵還元触媒を使用すると共に、他方の排気流路を閉じて他のＮＯx吸蔵還元触媒を再生するので、複数のＮＯx吸蔵還元触媒を交互に再生制御し、ＮＯxを好適に低減することができると共にＮＯx吸蔵還元触媒を適切に再生制御することができる。

上記した本発明の排気浄化装置によれば、ＮＯx吸蔵還元触媒と燃料添加手段の間にヒータ付き酸化触媒とを備えるので、軽負荷、低回転の運転状態においてもＮＯx吸蔵還元触媒を適切に再生制御するという優れた効果を奏し得る。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図中１はディーゼルエンジンを示し、ここに図示しているディーゼルエンジン１では、ターボチャージャ２が備えられており、エアクリーナ３から導いた空気４が吸気管５を介し前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａへと送られ、コンプレッサ２ａで加圧された空気４が更にインタクーラ６へと送られて冷却され、インタクーラ６から図示しないインテークマニホールドへと空気４が導かれてディーゼルエンジン１の各シリンダに導入されるようにしてある。

また、このディーゼルエンジン１の各シリンダには、図示しない燃料タンクからの液体燃料（軽油）がディーゼルエンジン１の各シリンダ内に噴射されて燃焼されるようにしてあり、ディーゼルエンジン１の各シリンダから排出された排気ガス７がエキゾーストマニホールド８を介しターボチャージャ２のタービン２ｂへと送られ、タービン２ｂを駆動した排気ガス７が排気管９を介し下流へ排出されるようにしてある。

排気管９の下流には、分岐により２本の流路を並列に配置するよう、一つのＮＯx吸蔵還元触媒１０を装備する第一の排気流路１１と、他のＮＯx吸蔵還元触媒１２を装備した第二の排気流路１３とを備えており、第一の排気流路１１と第二の排気流路１３の下流には、合流して一本になる下流側の排気流路１４を備えている。

第一の排気流路１１には、ＮＯx吸蔵還元触媒１０より上流側に設置されて還元剤の燃料を噴射する第一の燃料添加手段の燃料添加ノズル１５と、燃料添加ノズル１５より上流側で分岐箇所の近傍に設置されて第一の排気流路１１の開度を調整する第一の流路調整弁１６と、第一の燃料添加手段の燃料添加ノズル１５とＮＯx吸蔵還元触媒１０との間に設置されるよう、ＮＯx吸蔵還元触媒１０の前段に位置して低温時に温度を上げる電気ヒータ１７付きの第一の酸化触媒１８と、第一の燃料添加手段の燃料添加ノズル１５と第一の酸化触媒１８との間に設置されて排気ガス７の流量を検出する第一の流量センサ１９と、ＮＯx吸蔵還元触媒１０の下流側に設置されて排気ガス７の空気過剰率を検出する第一のλセンサ２０と、第一の流量センサ１９の下流で第一の酸化触媒１８の前方に配置される入口温度センサ（図示せず）と、第一のλセンサ２０の上流でＮＯx吸蔵還元触媒１０の後方に配置される出口温度センサ（図示せず）とを備えている。

第二の排気流路１３には、ＮＯx吸蔵還元触媒１２より上流側に設置されて還元剤の燃料を噴射する第二の燃料添加手段の燃料添加ノズル２１と、燃料添加ノズル２１より上流側で分岐箇所の近傍に設置されて第二の排気流路１３の開度を調整する第二の流路調整弁２２と、第二の燃料添加手段の燃料添加ノズル２１とＮＯx吸蔵還元触媒１２との間に設置されるよう、ＮＯx吸蔵還元触媒１２の前段に位置して低温時に温度を上げる電気ヒータ２３付きの第二の酸化触媒２４と、第二の燃料添加手段の燃料添加ノズル２１と第二の酸化触媒２４との間に設置されて排気ガス７の流量を検出する第二の流量センサ２５と、ＮＯx吸蔵還元触媒１２の下流側に設置されて排気ガス７の空気過剰率を検出する第二のλセンサ２６と、第二の流量センサ２５の下流で第二の酸化触媒２４の前方に配置される入口温度センサ（図示せず）と、第二のλセンサ２６の上流でＮＯx吸蔵還元触媒１０の後方に配置される出口温度センサ（図示せず）とを備えている。

ここで、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２は、特に限定されるものではないが、白金の貴金属と、Ｌｉ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃａ，Ｃｓ，Ｂａ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ等のほかランタノイド系金属のＮＯx吸蔵剤と、アルミナ、チタニア、ジルコニア等の担持体との構成例がある。

酸化触媒１８，２４は、ステンレス鋼、コージェライト等のハニカム構造に、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属と、アルミナ、ゼオライト、チタニア、シリカ、ジルコニア等の担持体との構成例がある。

又、酸化触媒１８，２４に設けられる電気ヒータ１７，２３は、３ｋＷ以下、好ましくは０．３ｋＷ〜０．５ｋＷになっている。更に、第一の燃料添加手段の燃料添加ノズル１５と第二の燃料添加手段の燃料添加ノズル２１には、加圧ポンプ２７により燃料タンク２８から供給配管２９を介して軽油等の還元剤の燃料が供給されるようになっている。更に又、第一の排気流路１１及び第二の排気流路１３は、第一のλセンサ２０、第二のλセンサ２６の代わりに、Ｏ₂濃度を検出するＯ₂センサを備えても良い。

下流側の排気流路１４には、触媒化のパティキュレートフィルタ３０と、パティキュレートフィルタ３０の前方に配置される入口温度センサ（図示せず）と、パティキュレートフィルタ３０の後方に配置される出口温度センサ（図示せず）とを備えている。

ここで、パティキュレートフィルタ３０は、コージェライト等のセラミックで製作された多孔質ハニカム構造のフィルタ本体を主構成とし、このフィルタ本体における格子状に区画された各流路の入口が栓体により交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が栓体により目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を通過した排出ガスのみが下流側へ排出されて、多孔質薄壁の内側表面にパティキュレートが捕集されるようにしてある。

一方、第一の燃料添加手段の燃料添加ノズル１５、第二の燃料添加手段の燃料添加ノズル２１、第一の流路調整弁１６、第二の流路調整弁２２、第一の酸化触媒１８の電気ヒータ１７、第二の酸化触媒２４の電気ヒータ２３は、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を兼ねた制御装置（制御手段）３１に接続されて制御信号により制御されており、制御装置３１には、第一の流量センサ１９、第一の排気流路１１の入口温度センサ及び出口温度センサ、第一のλセンサ２０又はＯ₂センサ、第二の流量センサ２５、第二の排気流路１３の入口温度センサ及び出口温度センサ、第二のλセンサ２６又はＯ₂センサ、パティキュレートフィルタ３０の入口温度センサ及び出口温度センサからデータが入力されるようになっており、更に、ディーゼルエンジン１の機関回転数を検出する回転センサ（図示せず）から回転数信号（エンジン回転数）が入力されると共に、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み角度を検出するアクセルセンサ（図示せず）から負荷信号が入力されるようになっている。

又、制御装置３１においては、入口温度センサ及び出口温度センサから測定した排気ガス７の温度と、回転センサからの回転数信号（エンジン回転数）と、アクセルセンサ（図示せず）からの負荷信号とに基づいて、酸化触媒１８，２４の温度やディーゼルエンジン１の運転状態を推定しており、市街地の渋滞路を走行する場合の如き排気温度が２５０℃を大幅に下まわるような軽負荷、低回転での運転条件が長く継続した場合には、酸化触媒１８，２４が２００℃以下であるとして、再生処理側の酸化触媒１８，２４の電気ヒータ１７，２３を加熱するようになっている。

更に、制御装置３１においては、回転センサからの回転数信号（エンジン回転数）と、第一の燃料添加手段、第二の燃料添加手段による燃料噴射量とに基づいて、制御マップから、第一の排気流路１１及び第二の排気流路１３の目標排気ガス流量が読み出されて決定されると共に、第一のλセンサ２０、第二のλセンサ２６からの排気ガス７の空気過剰率のデータ、又はＯ₂センサからのＯ₂濃度のデータがフィードバックされるようになっている。ここで、制御装置３１の制御マップは、回転数信号（エンジン回転数）と燃料噴射量とに基づくものに限られず、回転センサからの回転数信号（エンジン回転数）と、入口温度センサ及び出口温度センサからのＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２の温度とに基づくものでも良く、特に限定されるものではない。

以下、本発明を実施する形態例の作用を説明する。

ディーゼルエンジン１から排気ガス７が排出された際には、第一の流路調整弁１６及び第二の流路調整弁２２の開閉により、第一の排気流路１１又は第二の排気流路１３のいずれか一方の酸化触媒１８，２４及びＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２で排気ガス７を浄化し、他方でＮＯx吸蔵還元触媒１２，１０を再生する。下記の例では、第一の流路調整弁１６を開放して第一の排気流路１１のＮＯx吸蔵還元触媒１０で排気ガス７を浄化し、同時に第二の流路調整弁２２を閉止して第二の排気流路１３のＮＯx吸蔵還元触媒１２を再生する場合を示す。

第一の排気流路１１では、排気ガス７が第一の酸化触媒１８及びＮＯx吸蔵還元触媒１０上を流れ、第一の酸化触媒１８及びＮＯx吸蔵還元触媒１０上では、排気ガス７中のＮＯxとＯ₂が反応し、ＮＯxを硝酸塩の状態で吸蔵して排気ガス７を浄化する。

第二の排気流路１３では、排気温度が２５０℃を上まわるような通常の運転条件により、第二の酸化触媒２４の温度が所定温度（２００℃より高温）の場合において、第二の燃料添加手段の燃料添加ノズル１５から高濃度もしくは多量の燃料を噴射し、第二の酸化触媒２４上で燃料の一部をＯ₂と反応させて燃やし、ＮＯx吸蔵還元触媒１２上で、燃料の添加量に対する相対的な空気過剰率を低下させ、残りの燃料（還元剤）とＮＯxの反応選択性を向上させ、これによりＮＯx吸蔵還元触媒１２からＮＯxを積極的に分解放出してＮＯx吸蔵還元触媒１２の再生を図り、同時に放出したＮＯxをＮＯx吸蔵還元触媒１２上で燃料と反応させて還元浄化する。

ここで、ＮＯx吸蔵還元触媒１２を再生する際には、第二の流量センサ２５により排気ガス７の流量を測定してデータを制御装置３１に送り、制御装置３１では、回転数信号（エンジン回転数）と燃料噴射量とに基づく制御マップにより設定された目標排気ガス流量に、第二の排気流路１３の排気ガス７の流量を合わせるよう、第二の流路調整弁２２を制御しており、排気ガス７の流量が目標排気ガス流量より多い場合には第二の流路調整弁２２の開度を絞り、排気ガス７の流量が目標排気ガス流量より少ない場合には第二の流路調整弁２２の開度を開いている。

又、ディーゼルエンジン１の運転状態（回転数、トルク）が変化して排気ガス７の流量が変化する過渡運転状態では、第二の流量センサ２５で随時検出することにより、第二の流路調整弁２２を微細に制御して第二の排気流路１３の開度を最適な状態に変更し、排気ガス７の流量の変化に対応している。同時に、第二の排気流路１３の第二のλセンサ２６は、排気ガス７中の空気過剰率を検出して制御装置３１に送り、第二の燃料添加手段による燃料の添加量を最適にするようにフィードバック制御している。更に、第二のλセンサ２６の代わりにＯ₂センサを用いた場合には、排気ガス７中のＯ₂濃度を検出して制御装置３１に送り、同様に第二の燃料添加手段の燃料の添加量を最適にするようにフィードバック制御している。更に又、第一の排気流路１１及び第二の排気流路１３の下流のパティキュレートフィルタ３０では、排気ガス７中の煤を補足し、燃焼させて排気ガス７を十分に浄化している。

一方、排気温度が２５０℃を大幅に下まわるような軽負荷、低回転の運転条件により、第二の酸化触媒２４の温度が低温（２００℃以下）の場合において、第二の排気流路１３では、入口温度センサ及び出口温度センサから排気ガス７の温度を測定して第二の酸化触媒２４の温度を所定温度以下（２００℃以下）であると推定すると共に、回転センサからの回転数信号（エンジン回転数）と、アクセルセンサ（図示せず）からの負荷信号とに基づいてディーゼルエンジン１の運転状態が軽負荷、低回転であることを判断し、第二の流路調整弁２２を閉止もしくは所定開度に制御した状態で、電気ヒータ２３を加熱して第二の酸化触媒２４の温度を２００℃より高くし、第二の燃料添加手段の燃料添加ノズル１５から高濃度もしくは多量の燃料を噴射し、第二の酸化触媒２４で燃料の一部をＯ₂と反応させて燃やし、反応熱によりＮＯx吸蔵還元触媒１２の温度を上げると共に、ＮＯx吸蔵還元触媒１２上で、燃料の添加量に対する相対的な空気過剰率を低下させ、残りの燃料（還元剤）とＮＯxの反応選択性を向上させ、これによりＮＯx吸蔵還元触媒１２からＮＯxを積極的に分解放出してＮＯx吸蔵還元触媒１２の再生を図り、同時に放出したＮＯxをＮＯx吸蔵還元触媒１２上で燃料と反応させて還元浄化する。なお、電気ヒータ１７で第二の酸化触媒２４を加熱しない場合には、燃料の一部が燃焼することなく、そのままＮＯx吸蔵還元触媒１０へ流下することにより、ＮＯx吸蔵還元触媒１０の温度も上がらず、燃料を還元剤としてＮＯx吸蔵還元触媒１０上で反応させることができない。

又、ディーゼルエンジン１の運転状態（回転数、トルク）が変化して排気ガス７の流量が変化する過渡運転状態では、同様に、第二の流量センサ２５等を用いて第二の排気流路１３の開度を最適な状態に変更し、排気ガス７の流量の変化に対応している。更に、第二のλセンサ２６又はＯ₂センサにより、同様に第二の燃料添加手段の燃料の添加量を最適にするようにフィードバック制御している。更に又、第一の排気流路１１及び第二の排気流路１３の下流のパティキュレートフィルタ３０では、排気ガス７中の煤を補足し、燃焼させて排気ガス７を十分に浄化している。

第二の排気流路１３のＮＯx吸蔵還元触媒１０の再生が終了した後には、第一の流路調整弁１６を閉止すると共に第二の流路調整弁２２を開放し、同様に、第一の排気流路１１のＮＯx吸蔵還元触媒１０を再生すると共に、第二の排気流路１３のＮＯx吸蔵還元触媒１２により排気ガス７を浄化する。

このように、実施の形態例によれば、酸化触媒１８，２４の温度が２００℃以下になるような軽負荷、低回転の運転状態であっても、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を再生する側の電気ヒータ１７，２３により酸化触媒１８，２４の温度を上げることにより、燃料の一部をヒータ付き酸化触媒１８，２４で燃やし、残りの燃料をＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２で還元剤として用いるので、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を適切に再生制御することができる。又、電気ヒータ１７，２３で酸化触媒１８，２４の温度を上げて燃料を噴射することにより、酸化触媒１８，２４で燃料の一部を燃やして反応熱でＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２の温度を上げ、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を再生制御し得るので、パティキュレートフィルタ等を加熱するような数十ｋＷの消費電力を不要にし、消費電力を低減することができる。

事実、本発明者が行った実験結果によれば、酸化触媒の温度が２００℃以下になるような軽負荷、低回転の運転状態において、図２のグラフで示す通り、実施の形態例で電気ヒータ付き酸化触媒を装備した場合の実施例では、約８２％もの高いＮＯx低減率が得られるのに対し、従来の如き、電気ヒータがない形態で燃料添加を行っていた場合の比較例では、約３３％のＮＯx低減率しか得られないという結果になり、実施の形態例ではＮＯxを好適に低減することが明らかである。

又、電気ヒータ付きの酸化触媒の温度変化を測定した実験結果によれば、図３のグラフで示す通り、電気ヒータが作動していない状態では酸化触媒の入口温度が約１１０℃の低温になるのに対し、電気ヒータが作動した状態では酸化触媒の入口温度が、再生開始後、約５秒で約２００℃に達するという結果になり、電気ヒータ付き酸化触媒を装備した実施の形態例では、酸化触媒の温度を、燃料添加を為し得る温度まで容易に上昇させることが明らかである。なお、この実験結果は排気流路を閉止した状態で測定している。

実施の形態例において、燃料添加手段より上流側の第一の排気流路１１及び第二の排気流路１３に設置されて第一の排気流路１１及び第二の排気流路１３の開度を調整する第一の流路調整弁１６及び第二の流路調整弁２２を備えると、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を再生制御する際には排気ガス７の流れを制限し得るので、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を一層適切に再生制御することができる。

実施の形態例において、排気ガス７の流量を検出して第一の流路調整弁１６及び第二の流路調整弁２２に制御信号を送る第一の流量センサ１９及び第二の流量センサ２５を備えると、ディーゼルエンジン１の運転状態の過渡時により排気ガス７の流量が変化する場合においても、第一の流量センサ１９、第二の流量センサ２５により排気ガス７の流量を制御し、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を好適に再生制御することができる。

実施の形態例おいて、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を装備した第一の排気流路１１、第二の排気流路１３を並列に複数備え、第一の流路調整弁１６、第二の流路調整弁２２により第一の排気流路１１，第二の排気流路１３を切り換えるよう構成すると、第一の流路調整弁１６、第二の流路調整弁２２により、一方の排気流路１１，１３を開いてＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を使用すると共に、他方の排気流路１３，１１を閉じて他のＮＯx吸蔵還元触媒１２，１０を再生するので、複数のＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を交互に再生制御し、排気ガス７中のＮＯxを好適に低減することができると共にＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を適切に再生制御することができる。

実施の形態例において、電気ヒータ１７，２３は、制御装置３１により入口温度センサ及び出口温度センサに基づいて作動するように構成すると、電気ヒータ１７，２３により酸化触媒１８，２４の温度を最適なタイミングで上げるので、燃料の一部を電気ヒータ１７，２３付き酸化触媒１８，２４で好適に燃やし、残りの燃料をＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２で還元剤として用い、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を最適に再生制御することができる。又、第一の流路調整弁１６及び第二の流路調整弁２２は、エンジン回転数の制御マップにより設定された目標排気ガス流量に、排気流路の排気ガス７の流量を合わせるよう、第一の排気流路１１又は第二の排気流路１３の開度を調整すると、ディーゼルエンジン１の運転状態に応じて目標排気ガス流量を変更し得るので、ディーゼルエンジン１の運転状態の過渡時により排気ガス７の流量が変化する場合においても、第一の流量センサ１９、第二の流量センサ２５、第一の流路調整弁１６、第二の流路調整弁２２を用いて排気ガス７の流量を適切な状態に制御し、ＮＯxを好適に低減すると共にＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を好適に再生制御することができる。

実施の形態例は、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２より下流側の排気流路１１，１３に設置されて排気ガス７の空気過剰率を検出する第一のλセンサ２０，第二のλセンサ２６を備えると、第一のλセンサ２０，第二のλセンサ２６により排気ガス７中の空気過剰率を検出してフィードバック制御をかけるので、第一の燃料添加手段、第二の燃料添加手段又は／及び第一の流路調整弁１６、第二の流路調整弁２２を適切な条件で作動させ、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を好適に再生制御することができる。又、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２より下流側の排気流路１１，１３に設置されて排気ガス７中のＯ₂濃度を検出するＯ₂センサを備えると、Ｏ₂センサにより排気ガス７中のＯ₂濃度を検出してフィードバック制御をかけるので、第一の燃料添加手段、第二の燃料添加手段又は／及び第一の流路調整弁１６、第二の流路調整弁２２を適切な条件で作動させ、ＮＯx吸蔵還元触媒１０，１２を好適に再生制御することができる。

尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、第二の排気流路を備えることなく、第一の排気流路の構成のみでＮＯx吸蔵還元触媒を再生するようにしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。 ＮＯx低減率について比較例と比較したグラフである。 電気ヒータが作動した状態について比較例と比較したグラフである。

符号の説明

１０ ＮＯx吸蔵還元触媒
１１ 第一の排気流路
１２ ＮＯx吸蔵還元触媒
１３ 第二の排気流路
１５ 燃料添加ノズル（第一の燃料添加手段）
１６ 第一の流路調整弁
１７ 電気ヒータ（ヒータ）
１８ 第一の酸化触媒
１９ 第一の流量センサ
２１ 燃料添加ノズル（第二の燃料添加手段）
２２ 第二の流路調整弁
２３ 電気ヒータ（ヒータ）
２４ 第二の酸化触媒
２５ 第二の流量センサ

Claims (4)

1. 排気流路の途中にＮＯx吸蔵還元触媒を装備し且つ該ＮＯx吸蔵還元触媒の上流側に還元剤として燃料を添加してＮＯxを還元浄化するように構成した排気浄化装置であって、前記ＮＯx吸蔵還元触媒より上流側の排気流路に設置されて燃料を噴射する燃料添加手段と、前記ＮＯx吸蔵還元触媒と燃料添加手段の間の排気流路に設置されて低温時に温度を上げるヒータ付き酸化触媒とを備え、
   前記燃料添加手段により噴射された燃料は、一部がヒータ付き酸化触媒で燃やされ、残りがＮＯx吸蔵還元触媒で還元剤として用いられるように構成されたことを特徴とする排気浄化装置。
2. 燃料添加手段より上流側の排気流路に設置されて排気流路の開度を調整する流路調整弁を備えたことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
3. 排気ガスの流量を検出して流路調整弁に制御信号を送る流量センサを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
4. ＮＯx吸蔵還元触媒及びヒータ付き酸化触媒を装備した排気流路を並列に複数備え、流路調整弁により排気流路を切り換えるよう構成したことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の排気浄化装置。

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