JP2008232003A

JP2008232003A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2008232003A
Application number: JP2007072156A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tsujimoto; 健一辻本; Shinya Hirota; 信也広田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: CN101646852B; WO2008114887A1; EP2138692A1; CN101646852A; EP2138692B1; US20100115923A1; JP4420048B2; EP2138692A4; US8297044B2

Abstract

【課題】ＮＯ_x浄化を最適に行う。
【解決手段】一対のＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４を機関排気通路内に直列に配置する。上流側のＮＯ_x吸蔵触媒１２からＮＯ_xを放出させて放出されたＮＯ_xを下流側のＮＯ_x吸蔵触媒１４に吸蔵させるときには排気ガスの空燃比をリーンに維持した状態で排気ガス中の酸素濃度を一時的に低下させる。これに対し、上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４からＮＯ_xを放出させかつ還元させるときには排気ガスの空燃比をリーンからリッチに一時的に切換える。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。

流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯ_xを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したＮＯ_xを放出するＮＯ_x吸蔵触媒を機関排気通路内に配置した内燃機関が公知である（例えば特許文献１を参照）。この内燃機関ではＮＯ_x吸蔵触媒のＮＯ_x吸蔵能力が飽和に近づくと排気ガスの空燃比が一時的にリッチにされ、それによってＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xが放出され還元される。
特開２００４−１０８１７６号公報

このように従来ではＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xを放出すべきときには排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチにして放出されたＮＯ_xをＮＯ_x吸蔵触媒内において還元するようにしている。しかしながら場合によってはＮＯ_x吸蔵触媒から放出されたＮＯ_xを還元させることなくＮＯ_x吸蔵触媒から排出させた方が好ましい場合もある。
本発明はＮＯ_x吸蔵触媒から放出されたＮＯ_xを必要に応じて還元させたり、還元させなかったりする内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。

即ち、本発明によれば、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯ_xを吸蔵し流入する排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸蔵したＮＯ_xを放出する少くとも一対のＮＯ_x吸蔵触媒を機関排気通路内に直列に配置し、上流側のＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xを放出させて放出されたＮＯ_xを下流側のＮＯ_x吸蔵触媒に吸蔵させるときには排気ガスの空燃比をリーンに維持した状態で排気ガス中の酸素濃度を一時的に低下させ、上流側ＮＯ_x吸蔵触媒および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xを放出させかつ還元させるときには排気ガスの空燃比をリーンからリッチに一時的に切換えるようにしている。

必要に応じ、触媒温度が比較的高くＮＯ_x吸蔵能力の高い上流側ＮＯ_x吸蔵触媒に吸蔵されているＮＯ_xを下流側ＮＯ_x吸蔵触媒に移動させることによって上流側ＮＯ_x吸蔵触媒のＮＯ_x吸蔵能力を回復することができる。

図１に圧縮着火式内燃機関の全体図を示す。
図１を参照すると、１は機関本体、２は各気筒の燃焼室、３は各燃焼室２内に夫々燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁、４は吸気マニホルド、５は排気マニホルドを夫々示す。吸気マニホルド４は吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結され、コンプレッサ７ａの入口は吸入空気量を検出する吸入空気量検出器８を介してエアクリーナ９に連結される。吸気ダクト６内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁１０が配置され、更に吸気ダクト６周りには吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１１が配置される。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置１１内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却される。

一方、排気マニホルド５は排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの入口に連結される。排気タービン７ｂの出口は上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２の入口に連結され、上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２の出口は排気管１３を介して下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４の入口に連結される。なお、下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４の下流に更に別のＮＯ_x吸蔵触媒を配置することもできる。一方、排気マニホルド５には排気マニホルド５内を流れる排気ガス中に炭化水素からなる還元剤を供給するための還元剤供給弁１５が取付けられる。

排気マニホルド５と吸気マニホルド４とは排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路１６を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１６内には電子制御式ＥＧＲ制御弁１７が配置される。また、ＥＧＲ通路１６周りにはＥＧＲ通路１６内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置１８が配置される。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置１８内に導かれ、機関冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃料噴射弁３は燃料供給管１９を介してコモンレール２０に連結される。このコモンレール２０内へは電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２１から燃料が供給され、コモンレール２０内に供給された燃料は各燃料供給管１９を介して燃料噴射弁３に供給される。

電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備する。排気管１３内には排気管１３内を流れる排気ガスの温度を検出するための温度センサ２２が取付けられる。排気管１３内を流れる排気ガスの温度が変化するとそれに伴なって上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４の温度も変化するので排気管１３内を流れる排気ガスの温度は直列配置された一対のＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４の温度を代表していることになる。図１に示されるようにこの温度センサ２２および吸入空気量検出器８の出力信号は夫々対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。

アクセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁３、スロットル弁１０の駆動用ステップモータ、還元剤供給弁１５、ＥＧＲ制御弁１７および燃料ポンプ２１に接続される。

まず初めに図１に示されるＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４について説明すると、これらＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４の基体上には例えばアルミナからなる触媒担体が担持されており、図２はこの触媒担体４５の表面部分の断面を図解的に示している。図２に示されるように触媒担体４５の表面上には貴金属触媒４６が分散して担持されており、更に触媒担体４５の表面上にはＮＯ_x吸収剤４７の層が形成されている。

本発明による実施例では貴金属触媒４６として白金Ｐｔが用いられており、ＮＯ_x吸収剤４７を構成する成分としては例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なくとも一つが用いられている。

機関吸気通路、燃焼室２およびＮＯ_x吸蔵触媒１２上流の排気通路内に供給された空気および燃料（炭化水素）の比を排気ガスの空燃比と称すると、ＮＯ_x吸収剤４７は排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯ_xを吸収し、排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯ_xを放出するＮＯ_xの吸放出作用を行う。

即ち、ＮＯ_x吸収剤４７を構成する成分としてバリウムＢａを用いた場合を例にとって説明すると、排気ガスの空燃比がリーンのとき、即ち排気ガス中の酸素濃度が高いときには排気ガス中に含まれるＮＯは図２に示されるように白金Ｐｔ４６上において酸化されてＮＯ₂となり、次いでＮＯ_x吸収剤４７内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら硝酸イオンＮＯ₃ ^-の形でＮＯ_x吸収剤４７内に拡散する。このようにしてＮＯ_xがＮＯ_x吸収剤４７内に吸収される。排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金Ｐｔ４６の表面でＮＯ₂が生成され、ＮＯ_x吸収剤４７のＮＯ_x吸収能力が飽和しない限りＮＯ₂がＮＯ_x吸収剤４７内に吸収されて硝酸イオンＮＯ₃ ^-が生成される。

これに対し、還元剤供給弁１５から還元剤が供給されると排気ガスの空燃比は小さくなり、このとき還元剤を酸化するために排気ガス中に含まれている酸素が消費されるので排気ガス中の酸素濃度が低下する。排気ガス中の酸素濃度が低下すると図３（Ａ），（Ｂ）に示されるように反応が逆方向（ＮＯ₃ ^-→ＮＯ₂又はＮＯ）に進み、斯くしてＮＯ_x吸収剤４７内の硝酸イオンＮＯ₃ ^-がＮＯ₂又はＮＯの形でＮＯ_x吸収剤４７から放出される。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下するとＮＯ_x吸収剤４７からＮＯ_xが放出されることになる。

ところで排気ガスの空燃比をリーンに維持した状態で排気ガスの空燃比が小さくされ、排気ガス中の酸素濃度が低下せしめられたときには図３（Ａ）に示されるように排気ガス中には還元剤ＨＣに加えて多量の酸素Ｏ₂が含まれている。このように排気ガス中に多量の酸素Ｏ₂が含まれているとＮＯ_x吸収剤４７から放出されたＮＯ₂又はＮＯはそれ以上還元されることはない。

一方、排気ガスの空燃比がリッチにされると排気ガス中の酸素はほとんど消費されてしまうために図３（Ｂ）に示される如く排気ガス中には酸素Ｏ₂はほとんど残存しておらず、排気ガス内には還元剤ＨＣ或いはＣＯが存在している。このように酸素Ｏ₂が残存していない状態で還元剤ＨＣ或いはＣＯが存在しているとＮＯ_x吸収剤４７から放出されたＮＯ₂又はＮＯはＮ₂まで還元される。従ってこのときにはＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xが排出されることはない。

上述したように排気ガスの空燃比がリーンであるとき、即ちリーン空燃比のもとで燃焼が行われているときには排気ガス中のＮＯ_xがＮＯ_x吸収剤４７内に吸収される。この場合、上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２は下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４に比べて温度が高いために上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２の方がＮＯ_xの吸蔵能力が高く、従って上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸収剤４７の方にＮＯ_xが吸収されやすい。しかしながらリーン空燃比のもとでの燃焼が継続して行われるとその間にＮＯ_x吸収剤４７のＮＯ_x吸収能力が飽和してしまい、斯くしてＮＯ_x吸収剤４７によりＮＯ_xを吸収できなくなってしまう。そこで本発明による実施例ではＮＯ_x吸収剤４７の吸収能力が飽和する前に還元剤供給弁１５から還元剤を供給することによって排気ガスの空燃比を一時的にリッチにし、それによってＮＯ_x吸収剤４７からＮＯ_xを放出させるようにしている。

ところがＮＯ_x吸蔵触媒の温度が低く、触媒４６が十分に活性化していないときに排気ガスの空燃比をリッチにすべく還元剤供給弁１５から多量の還元剤ＨＣが供給されると還元剤ＨＣが十分に還元されないためにかなりの量の還元剤ＨＣが大気中に排出されるという問題を生ずる。そこで本発明ではＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４の温度が低く、触媒４６が十分に活性化していないときには酸化可能な量だけ還元剤を供給するようにしている。このときには排気ガスの空燃比がリーンに維持された状態で排気ガス中の酸素濃度が低下するので図３（Ａ）からわかるように上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２からＮＯ₂又はＮＯが排出され、このＮＯ₂又はＮＯが下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４に吸蔵される。

次にこのことについて図４を参照しつつ説明する。なお、図４においてＴＣは温度センサ２２により検出された温度、即ち一対のＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４の温度を代表する温度を示している。また、ΣＮＯＸ１は上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２に吸蔵されている吸蔵ＮＯ_x量を示しており、ΣＮＯＸ２は下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４に吸蔵されている吸蔵ＮＯ_x量を示しており、Ａ／Ｆは還元剤供給弁１５からの還元剤ＨＣの供給により変化する上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２への流入排気ガスの空燃比を示している。

本発明による実施例では吸蔵ＮＯ_x量ΣＮＯＸ１およびΣＮＯＸ２は燃焼室２から単位時間当り排出されるＮＯ_x量ＮＯＸＡ、上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵速度等に基づいて算出される。ここで、燃焼室２から単位時間当り排出されるＮＯ_x量ＮＯＸＡは要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数として図５（Ａ）に示すようなマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。この排出ＮＯ_x量ＮＯＸＡが上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵速度、即ち上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２が単位時間当りに吸蔵しうる最大ＮＯ_x吸蔵量ＭＡＸよりも少なければ排出ＮＯ_x量ＮＯＸＡが上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２に単位時間当り吸蔵されるＮＯ_x量ＮＯＸ１となる。このＮＯ_x量ＮＯＸ１を積算することによって吸蔵ＮＯ_x量ΣＮＯＸ１が得られる。

これに対し、排出ＮＯ_x量ＮＯＸＡが上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵速度、即ち上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２が単位時間当りに吸蔵しうる最大ＮＯ_x吸蔵量ＭＡＸよりも多ければこの最大ＮＯ_x吸蔵量ＭＡＸが上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２に単位時間当り吸蔵されるＮＯ_x量ＮＯＸ１となる。このとき、上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２に吸蔵されなかった余剰のＮＯ_x量（ＮＯＸＡ−ＭＡＸ）が下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４に単位時間当り吸蔵されるＮＯ_x量ＮＯＸ２となる。このＮＯ_x量ＮＯＸ２を積算することによって吸蔵ＮＯ_x量ΣＮＯＸ２が得られる。

なお、上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２が単位時間当りに吸蔵しうる最大ＮＯ_x吸蔵量ＭＡＸは上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２の床温、吸蔵ＮＯ_x量ΣＮＯＸ１および排気ガス量、即ち吸入空気量等の関数であり、最大ＮＯ_x吸蔵量ＭＡＸはこれらの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。なお、一例として図５（Ｂ）に最大ＮＯ_x吸蔵量ＭＡＸと上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２の床温Ｔとの関係を示す。

図４に示されるように時刻ｔ₁までは空燃比Ａ／Ｆがリーンの状態が継続し、この間に各ＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ１，ΣＮＯＸ２は徐々に増大する。次いで時刻ｔ₁において上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ１が許容値Ｘ１に達したとする。このときＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４を代表する代表温度ＴＣが予め定められた設定温度ＴＸよりも低いとすると図４に示されるように排気ガスの空燃比Ａ／Ｆはリーンのもとで低下せしめられる。このとき上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２からＮＯ_xが放出され、この放出されたＮＯ_xは下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４に吸蔵される。従ってこのとき上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ１は低下し、下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ２は増大する。

次いで時刻ｔ₂において下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ２が許容値Ｘ２に達したとする。このときＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４の代表温度ＴＣが予め定められた設定温度ＴＸよりも高いとすると図４に示されるように排気ガスの空燃比Ａ／Ｆはリーンからリッチに切換えられる。このときには上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４からＮＯ_xが放出され、放出されたＮＯ_xが還元される。従ってこのとき上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ１および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ２は共に減少する。

次いで時刻ｔ₃において上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ１が許容値Ｘ１に達したとする。このときＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４の代表温度ＴＣが予め定められた設定温度ＴＸよりも高いとすると図４に示されるように排気ガスの空燃比Ａ／Ｆはリーンからリッチに切換えられる。このときには上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４からＮＯ_xが放出され、放出されたＮＯ_xが還元される。従ってこのとき上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ１および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ２は共に減少する。

次いで時刻ｔ₄において上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ１が再び許容値Ｘ１に達したとする。このときＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４の代表温度ＴＣが予め定められた設定温度ＴＸよりも低いとすると図４に示されるように排気ガスの空燃比Ａ／Ｆはリーンのもとで低下せしめられる。このとき上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２からＮＯ_xが放出され、この放出されたＮＯ_xは下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４に吸蔵される。従ってこのとき上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ１は低下し、下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４のＮＯ_x吸蔵量ΣＮＯＸ２は増大する。

図６はＮＯ_xの浄化処理ルーチンを示している。このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。
図６を参照するとまず初めにステップ５０において図５（Ａ）に示すマップから単位時間当り排出される排出ＮＯ_x量ＮＯＸＡが算出される。次いでステップ５１ではこの排出ＮＯ_x量ＮＯＸＡが最大ＮＯ_x吸蔵量ＭＡＸよりも小さいか否かが判別される。ＮＯＸＡ≦ＭＡＸのときにはステップ５２に進んで上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２に単位時間当り吸蔵されるＮＯ_x量ＮＯＸ１が排出ＮＯ_x量ＮＯＸＡとされる。次いでステップ５５に進む。

これに対し、ステップ５１においてＮＯＸＡ＞ＭＡＸであると判別されたときにはステップ５３に進んで上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２に単位時間当り吸蔵されるＮＯ_x量ＮＯＸ１が最大ＮＯ_x吸蔵量ＭＡＸとされる。次いでステップ５４に進んで下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４に単位時間当り吸蔵されるＮＯ_x量ＮＯＸ２が排出ＮＯ_x量ＮＯＸＡから最大ＮＯ_x吸蔵量ＭＡＸを減算した値（ＮＯＸＡ−ＭＡＸ）とされる。次いでステップ５５に進む。ステップ５５ではＮＯＸ１が上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２に吸蔵されているＮＯ_x量ΣＮＯＸ１に加算され、次いでステップ５６ではＮＯＸ２が下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４に吸蔵されているＮＯ_x量ΣＮＯＸ２に加算される。

次いでステップ５７では上流側ＮＯ_x吸蔵触媒１２の吸蔵ＮＯ_x量ΣＮＯＸ１が許容値Ｘ１を越えたか否かが判別され、ΣＮＯＸ１＞Ｘ１となったときにはステップ５８に進んでＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４の代表温度ＴＣが予め定められた設定温度ＴＸよりも高いか否かが判別される。ＴＣ≦ＴＸのときにはステップ５９に進んで排気ガスの空燃比がリーンのもとで低下せしめられるリーンスパイク発生処理が行われる。次いでステップ６０ではΣＮＯＸ２にΣＮＯＸ１・α（０＜α≦１）が加算され、次いでステップ６１ではΣＮＯＸ１がΣＮＯＸ１・（１−α）とされる。これに対し、ステップ５８においてＴＣ＞ＴＸであると判別されたときにはステップ６４に進んで排気ガスの空燃比がリーンからリッチに一時的に切換えられるリッチスパイク発生処理が行われる。次いでステップ６５ではΣＮＯＸ１，ΣＮＯＸ２がクリアされる。

一方、ステップ５７においてΣＮＯＸ１≦Ｘ１であると判別されたときにはステップ６２に進んで下流側ＮＯ_x吸蔵触媒１４の吸蔵ＮＯ_x量ΣＮＯＸ２が許容値Ｘ２を越えたか否かが判別され、ΣＮＯＸ２＞Ｘ２となったときにはステップ６３に進んでＮＯ_x吸蔵触媒１２，１４の代表温度ＴＣが予め定められた設置温度ＴＸよりも高いか否かが判別される。ＴＣ≦ＴＸのときには処理サイクルを完了する。これに対し、ＴＣ＞ＴＸのときにはステップ６４に進んで排気ガスの空燃比がリーンからリッチに一時的に切換えられるリッチスパイク発生処理が行われる。

圧縮着火式内燃機関の全体図である。ＮＯ_x吸蔵触媒の触媒担体の表面部分の断面図である。ＮＯ_x吸蔵触媒の触媒担体の表面部分の断面図である。ＮＯ_x放出処理を示すタイムチャートである。吸蔵ＮＯ_x量ＮＯＸＡのマップ等を示す図である。ＮＯ_xの浄化処理を実行するためのフローチャートである。

符号の説明

４吸気マニホルド
５排気マニホルド
７排気ターボチャージャ
１２上流側ＮＯ_x吸蔵触媒
１４下流側ＮＯ_x吸蔵触媒
１５還元剤供給弁

Claims

流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯ_xを吸蔵し流入する排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸蔵したＮＯ_xを放出する少くとも一対のＮＯ_x吸蔵触媒を機関排気通路内に直列に配置し、上流側のＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xを放出させて放出されたＮＯ_xを下流側のＮＯ_x吸蔵触媒に吸蔵させるときには排気ガスの空燃比をリーンに維持した状態で排気ガス中の酸素濃度を一時的に低下させ、上流側ＮＯ_x吸蔵触媒および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xを放出させかつ還元させるときには排気ガスの空燃比をリーンからリッチに一時的に切換えるようにした内燃機関の排気浄化装置。
上流側ＮＯ_x吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯ_x量が許容量を越えたときに上記一対のＮＯ_x吸蔵触媒の温度を代表する温度が予め定められた設定温度よりも低いときには排気ガスの空燃比をリーンに維持した状態で排気ガス中の酸素濃度を一時的に低下させることにより上流側のＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xを放出させて放出されたＮＯ_xを下流側のＮＯ_x吸蔵触媒に吸蔵させ、上流側ＮＯ_x吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯ_x量が許容量を越えたときに上記一対のＮＯ_x吸蔵触媒の温度を代表する温度が予め定められた設定温度よりも高いときには排気ガスの空燃比をリーンからリッチに一時的に切換えることにより上流側ＮＯ_x吸蔵触媒および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xを放出させかつ還元させるようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
下流側ＮＯ_x吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯ_x量が許容量を越えたときに上記一対のＮＯ_x吸蔵触媒の温度を代表する温度が予め定められた設定温度よりも高いときには排気ガスの空燃比をリーンからリッチに一時的に切換えることにより上流側ＮＯ_x吸蔵触媒および下流側ＮＯ_x吸蔵触媒からＮＯ_xを放出させかつ還元させるようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
上流側ＮＯ_x吸蔵触媒上流の機関排気通路内に炭化水素からなる還元剤を供給するための還元剤供給弁を配置し、該還元剤供給弁から炭化水素を供給することによって排気ガス中の酸素濃度が低下せしめられる請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。