JPH09228828A - 排気浄化装置 - Google Patents

排気浄化装置

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JPH09228828A
JPH09228828A JP8036232A JP3623296A JPH09228828A JP H09228828 A JPH09228828 A JP H09228828A JP 8036232 A JP8036232 A JP 8036232A JP 3623296 A JP3623296 A JP 3623296A JP H09228828 A JPH09228828 A JP H09228828A
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JP
Japan
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exhaust gas
catalyst
hydrocarbons
main component
temperature
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JP8036232A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Kanesaka
浩行 金坂
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の排気浄化装置において、エンジン
始動時の炭化水素を効率よく除去する排気浄化装置を提
供すること。 【解決手段】 内燃機関から排出される炭化水素を含有
する排気ガス中の炭化水素を浄化する排気浄化装置にお
いて、少なくとも炭化水素を吸着し、脱離温度に達する
と吸着されていた炭化水素を脱離させる炭化水素吸着触
媒を配置し、その炭化水素吸着触媒の入口の排気温度を
測定し、ある一定の温度以上になったときに一定時間、
2次空気を導入するか、エンジンの空燃比制御をリーン
側に制御することにより、触媒を通過する排気ガスを酸
素過剰条件に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は排気浄化装置、より
具体的には内燃機関の排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の炭化水吸着触媒を用いる排気浄化
装置としては、例えば特開平5−59942号公報に示
されるように第一の三元触媒または酸化触媒を設け、そ
の上流にHC吸着触媒を設け、さらにその上流に第二の
三元触媒を設けて始動時の炭化水素を効率よく除去する
排気装置が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排気浄化装置では、エンジン始動直後の排気
温度が低い時には炭化水素は充分に浄化できるが、排気
温度が上昇してきて炭化水素吸着触媒が暖まるに従い、
炭化水素吸着触媒に吸着していた炭化水素が脱離してき
たものが浄化されずに、排出される炭化水素が増加して
しまうという問題があった。
【0004】本発明はこのような従来技術の問題点を解
消し、エンジン始動時の炭化水素を効率よく除去する排
気浄化装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の排気浄化装置の問題点に着目してなされたもので、
内燃機関から排出される炭化水素を含有する排気ガス中
の炭化水素を浄化する排気浄化装置において、少なくと
も炭化水素を吸着し、脱離温度に達すると吸着されてい
た炭化水素を脱離させる炭化水素吸着触媒を配置し、そ
の炭化水素吸着触媒の入口の排気温度を測定し、ある一
定の温度以上になったときに一定時間、2次空気を導入
するか、エンジンの空燃比制御をリーン側に制御するこ
とにより、触媒を通過する排気ガスを酸素過剰条件に制
御することとし、炭化水素吸着触媒としてハニカム担体
にゼオライト粉末を主成分としたスラリーをコーティン
グした後、アルミナを主成分とする無機物に貴金属を担
持したものを主成分とするスラリーをコーティングした
触媒を用いるか、または、少なくともハニカム担体にゼ
オライト粉末を主成分としたスラリーをコーティングし
た炭化水素吸着触媒とハニカム担体に活性アルミナを主
成分とした無機酸化物に貴金属を担持した粉末を主成分
としたスラリーをコーティングした三元触媒とを配置し
た。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明による排気浄化装置
の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0007】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1の排気浄化装置の構成図である。図1に示すよう
に、エンジン14の排気系に炭化水素吸着触媒16を配
置し、その炭化水素吸着触媒16の入口の排気温度、エ
ンジンの水温を測定し、コントロールユニット10に
て、2次空気制御、エンジンの空燃比のリーン制御12
を行なう。
【0008】この炭化水素吸着触媒16の調製方法を以
下に示す。
【0009】H型USY(SiO2 /Al2 3 =5
0)ゼオライト1000g、シリカゾル(固形分20
%)1000g、水1000gをボールミルポットに投
入し、6.5時間粉砕してスラリーを得た。得られたス
ラリーをモノリスハニカム担体基材(1.3L 400
セル)に塗布し乾燥後、400℃で1時間、空気雰囲気
中で仮焼成した。この時の塗布量は、焼成後に約60g
/Lになるようにし、同様なコーティング作業を繰り返
し合計したコート量が150g/Lになるようにした
後、650℃で4時間焼成を行ないゼオライト層を調製
する。さらに、Pdを4wt%担持した活性アルミナ粉
末1410g、活性アルミナ590g、2%硝酸溶液2
000gを磁性ポットに仕込み、振動ミル装置で混合粉
砕し、ウオッシュコートスラリーを製造した。このスラ
リーを上記のゼオライト層の上に塗布し、乾燥後、40
0℃で1時間、空気雰囲気中で焼成した。このコーティ
ング作業を塗布量が、焼成後に約100g/Lになるま
で繰り返し触媒Alを得た。
【0010】図2に、本発明における2次空気導入、空
燃比のリーン制御を行なう際の、制御フローを示してあ
る(本フローは、エンジン始動時毎に実行される。)。
図2においてS101ではエンジンからのスタータ信号
(STF)を読み込み、エンジンの始動の判定を行な
う。S102ではエンジンの水温(WTES)から冷間
始動の判定を行ない冷間始動であれば、炭化水素吸着触
媒の入口の排気温度(CTES)を読み込み、それ以外
は読み込まない。S103では炭化水素吸着触媒におけ
る温度が吸着した炭化水素を脱離する温度(CTCL)
に達しているかを判断し、達している場合は、2次空気
の導入あるいは空燃比のリーン制御を行ない、それ以外
は行なわない。S104では冷間始動開始時から炭化水
素吸着触媒が炭化水素を吸着する温度以上までに温度が
上昇するまでの時間から炭化水素吸着触媒に吸着した炭
化水素吸着量(HCCA(T))を推定し、単位時間当
たりの2次空気の導入量あるいは空燃比のリーンシフト
量より決まる係数(AATK)で割り、一定の定数(炭
化水素吸着触媒の炭化水素吸着容量が0の場合の時間を
制御する値で0以上)を加えて、2次空気を導入する時
間あるいは空燃比をリーンに制御する時間(SAST)
を求める。炭化水素吸着触媒の炭化吸着容量が多いほど
2次空気を導入する時間あるいは空燃比をリーンに制御
する時間を長くし、炭化水素吸着触媒から脱離してくる
炭化水素を確実に浄化し、エンジン始動直後の、炭化水
素の浄化を行なう。また、炭化水素吸着触媒での吸着容
量HCCA(T)の値は、温度に対するマップとして記
憶しておき用いることができ、このような方法により温
度に対する影響を入れた制御を行なうことにより、どの
ような条件下でも脱離してくる炭化水素の除去を充分に
行なうことができる。
【0011】次に作用を説明する。
【0012】本発明の排気浄化用装置においては、内燃
機関から排出される炭化水素を含有する排気ガス中の炭
化水素を浄化する排気浄化装置において、少なくとも炭
化水素を吸着し、脱離温度に達すると吸着されていた炭
化水素を脱離させる炭化水素吸着触媒を配置し、その炭
化水素吸着触媒の入口の排気温度を測定し、ある一定の
温度以上になったときに一定時間、2次空気を導入する
か、エンジンの空燃比制御をリーン側に制御することに
より、触媒を通過する排気ガスを酸素過剰条件に制御す
ることとし、炭化水素吸着触媒としてハニカム担体にゼ
オライト粉末を主成分としたスラリーをコーティングし
た後、アルミナを主成分とする無機物に貴金属を担持し
たものを主成分とするスラリーをコーティングした触媒
を用いるか、または、少なくともハニカム担体にゼオラ
イト粉末を主成分としたスラリーをコーティングした炭
化水素吸着触媒とハニカム担体に活性アルミナを主成分
とした無機酸化物に貴金属を担持した粉末を主成分とし
たスラリーをコーティングした三元触媒とを配置したこ
とを特徴とする排気浄化装置としている。
【0013】ゼオライト層を用いた炭化水素吸着触媒層
では、エンジン始動直後の排気温度の低い条件で炭化水
素を吸着し排出される炭化水素を大幅に減少させる働き
があるが、排気ガスの温度が上昇してくると吸着してい
た炭化水素が脱離する特性を合わせ持っている。本実施
の形態では、この炭化水素吸着触媒層の上に排気ガスが
充分に上昇した時に排気成分を浄化する働きと吸着触媒
から脱離してくる炭化水素を浄化する働きを有している
三元触媒層を組み合わせて、冷間始動時以外の触媒の温
度が充分に上昇した条件下でも排気浄化を行なえるよう
にしている。このような触媒に対してエンジンスタート
時の冷間始動時の炭化水素吸着触媒が充分に炭化水素を
吸着する期間は、2次空気導入や空燃比のリーン制御を
行なわずに排ガス中に含まれる炭化水素濃度が濃い条件
下で充分に炭化水素を炭化水素吸着触媒に吸着させ、炭
化水素吸着触媒の吸着性能が無くなり炭化水素が脱離し
てくる温度域になったら、2次空気導入や空燃比のリー
ン制御を行ない、排気ガスの雰囲気を炭化水素濃度が薄
い、酸素過剰域にして三元触媒層で炭化水素吸着触媒か
ら脱離してくる炭化水素を効率よく浄化させることで排
出される炭化水素を大幅に低下させることができる。
【0014】(実施の形態2)図3は実施の形態2の排
気浄化装置の構成を示している。図3に示すように実施
の形態2では、エンジンの排気系の前段に炭化水素吸着
触媒16を配置し、その直後に三元触媒18を配置して
ある。それ以外の構成要素は図1に示した実施の形態1
と同じである。
【0015】この炭化水素吸着触媒16の調製は、US
Y(SiO2 /Al2 3 =50)ゼオライト100
部、シリカゾル(固形分20%)65部、水65部をボ
ールミルポットに投入し、6.5時間粉砕してスラリー
を得た。得られたスラリーをモノリスハニカム担体基材
(1.3L 400セル)に塗布し乾燥後、400℃で
1時間、空気雰囲気中で仮焼成した。この時の塗布量
は、焼成後に約60g/Lになるようにし、同様なコー
ティング作業を繰り返し合計したコート量が150g/
Lになるようにした後、650℃で4時間焼成して行な
う。
【0016】後方に配置する三元触媒18としては、P
t、Pd、Rhのうち少なくとも一種以上を含む一般的
な三元触媒を用いることができる。
【0017】本実施の形態における2次空気の導入、空
燃比のリーン制御を行なう際の、制御フローは実施の形
態1と同様のフローを用いることができる。
【0018】(実施の形態3)図4は実施の形態3の排
気浄化装置の構成を示している。図4に示すようにエン
ジンの排気系の前段に三元触媒18を配置し、後段に三
元触媒機能を付加した炭化水素吸着触媒16を配置して
ある。
【0019】前段に配置する三元触媒18としては、P
t、Pd、Rhのうち少なくとも一種以上を含む一般的
な三元触媒を用いることができる。
【0020】後段の炭化水素吸着触媒16は、実施の形
態1で用いた触媒A1を用いる。
【0021】本実施の形態における2次空気の導入、空
燃比のリーン制御を行なう際の、制御フローも実施の形
態1と同様のフローを用いることができる。
【0022】(実施の形態4)実施の形態4は炭化水素
吸着触媒16に用いるゼオライト種をベータゼオライト
とZSM5ゼオライトの混合物とした以外は実施の形態
3と同様な触媒排気装置とした。
【0023】前段に配置する三元触媒18としては、P
t、Pd、Rhのうち少なくとも一種以上を含む一般的
な三元触媒を用いることができる。
【0024】後段の炭化水素吸着触媒16は、H型βゼ
オライト(SiO2 /Al2 3 =100)500g、
H型ZSM5ゼオライト(SiO2 /Al2 3 =70
0)500g、シリカゾル(固形分20%)1000
g、水1000gをボールミルポットに投入し粉砕して
得られたスラリーをコーディエライト製モノリス担体
(1.3L 400セル)に塗布し乾燥後、400℃で
1時間、空気雰囲気中で仮焼成した。同様なコーティン
グ作業を繰り返し合計した塗布量が、焼成後に約150
g/Lになるようにした後、650℃で4時間焼成を行
ないゼオライト層を調製する。さらに、Pdを4wt%
担持した活性アルミナ粉末1410g、活性アルミナ5
90g、2%硝酸溶液2000gを磁性ポットに仕込
み、振動ミル装置で混合粉砕し、ウオッシュコートスラ
リーを製造した。このスラリーを上記のゼオライト層の
上に塗布し、乾燥後、400℃で1時間、空気雰囲気中
で焼成した。このコーティング作業を塗布量が、焼成後
に約100g/Lになるまで繰り返し触媒A2を得た。
【0025】この実施の形態における2次空気の導入、
空燃比のリーン制御を行なう際の、制御フローも実施の
形態1と同様のフローを用いることができる。
【0026】なお、各実施の形態に用いるゼオライトと
しては、USY、ZSM−5、ベータゼオライト以外に
モルデナイト等のSi/2A1比の高いゼオライトや、
H型ゼオライト以外にPd、Ag、Cu、Co等の金属
を担持したゼオライトを用いることができる。
【0027】(比較例1)実施の形態1と同様な触媒排
気装置において、2次空気導入、空燃比のリーン制御を
行なわなかった場合を比較例1とする。
【0028】(比較例2)実施の形態1と同様な触媒排
気装置において、エンジンの冷間始動時直後より2次空
気導入、空燃比のリーン制御を行なった場合を比較例2
とする。
【0029】各実施の形態、比較例について下記評価条
件でHC浄化特性評価(FTP75A−bag)を日産
自動車(株)製車両(排気量3L)を用いて行なった。
その結果を表1に示す。
【0030】性能評価条件 評価条件としては、エンジン始動時に排出されるHC浄
化能を評価するためA−bag 0〜125秒間のHC
排出量の低減率を測定した。
【0031】なお、エンジン始動時(0〜125秒)の
ガス組成は、芳香族44.4%、パラフィン33.3
%、オレフィン22.3%である。
【0032】
【表1】
【0033】
【発明の効果】以上詳細に説明してきたように、本発明
によれば、その構成を内燃機関から排出される炭化水素
を含有する排気ガス中の炭化水素を浄化する排気浄化装
置において、少なくとも炭化水素を吸着し、脱離温度に
達すると吸着されていた炭化水素を脱離させる炭化水素
吸着触媒を配置し、その炭化水素吸着触媒の入口の排気
温度を測定し、ある一定の温度以上になったときに一定
時間2次空気を導入するか、エンジンの空燃比制御をリ
ーン側に制御することにより触媒を通過する排気ガスを
酸素過剰条件に制御することとし、さらに炭化水素吸着
触媒としてはハニカム担体にゼオライト粉末を主成分と
したスラリーをコーティングした後、アルミナを主成分
とする無機物に貴金属を担持したものを主成分とするス
ラリーをコーティングした触媒を用いるか、または、少
なくともハニカム担体にゼオライト粉末を主成分とした
スラリーをコーティングした炭化水素吸着触媒と、ハニ
カム担体に活性アルミナを主成分とした無機酸化物に貴
金属を担持した粉末を主成分としたスラリーをコーティ
ングした三元触媒とを配置したことを特徴とする排気浄
化装置とすることで、エンジン始動直後の炭化水素の排
出量を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の排気浄化装置の構成図
である。
【図2】本発明の実施の形態における制御フローチャー
トである。
【図3】本発明の実施の形態2の排気浄化装置の構成図
である。
【図4】本発明の実施の形態3の排気浄化装置の構成図
である。
【符号の説明】
10 コントロールユニット 12 2次空気制御、空燃比のリーン制御 14 エンジン 16 炭化水素吸着触媒 18 三元触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 53/94 B01J 23/44 A B01J 23/42 23/46 311 23/44 29/04 A 23/46 311 29/064 A 29/04 29/18 A 29/064 F01N 3/10 A 29/18 3/24 ZABE F01N 3/10 3/28 301B 3/24 ZAB B01D 53/34 120D 3/28 301 53/36 104Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関から排出される炭化水素を含有
    する排気ガス中の炭化水素を浄化する排気浄化装置にお
    いて、 少なくとも炭化水素を吸着し、脱離温度に達すると吸着
    されていた炭化水素を脱離させる炭化水素吸着触媒を配
    置し、その炭化水素吸着触媒の入口の排気温度を測定
    し、ある一定の温度以上になったときに一定時間、2次
    空気を導入するか、エンジンの空燃比制御をリーン側に
    制御することにより、触媒を通過する排気ガスを酸素過
    剰条件に制御することを特徴とする排気浄化装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の排気浄化装置におい
    て、炭化水素吸着触媒としてハニカム担体にゼオライト
    粉末を主成分としたスラリーをコーティングした後、ア
    ルミナを主成分とする無機物に貴金属を担持したものを
    主成分とするスラリーをコーティングしたことを特徴と
    する排気浄化装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の排気浄化装置におい
    て、少なくともハニカム担体にゼオライト粉末を主成分
    としたスラリーをコーティングした炭化水素吸着触媒
    と、ハニカム担体に活性アルミナを主成分とした無機酸
    化物に貴金属を担持した粉末を主成分としたスラリーを
    コーティングした三元触媒とを配置したことを特徴とす
    る排気浄化装置。
JP8036232A 1996-02-23 1996-02-23 排気浄化装置 Pending JPH09228828A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6303084B1 (en) 1998-06-17 2001-10-16 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust emission control device
US6779338B1 (en) * 2001-02-14 2004-08-24 Ford Global Technologies, Llc System and method for purging a hydrocarbon trap
US6932067B2 (en) 2003-05-27 2005-08-23 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying system
US7988921B2 (en) 2007-07-06 2011-08-02 Denso Corporation Hexagonal-cell honeycomb catalyzer for purifying exhaust gas

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6303084B1 (en) 1998-06-17 2001-10-16 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust emission control device
DE19926954C2 (de) * 1998-06-17 2001-10-31 Nissan Motor Abgasemissions-Steuervorrichtung
US7229596B2 (en) * 1998-06-17 2007-06-12 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust emission control device
US6779338B1 (en) * 2001-02-14 2004-08-24 Ford Global Technologies, Llc System and method for purging a hydrocarbon trap
US6932067B2 (en) 2003-05-27 2005-08-23 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying system
US7246488B2 (en) 2003-05-27 2007-07-24 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying system
US7988921B2 (en) 2007-07-06 2011-08-02 Denso Corporation Hexagonal-cell honeycomb catalyzer for purifying exhaust gas

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