JP2001059417A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性温度域の異なる２つのＮＯx触媒を直列
に設けてなる排気浄化装置において、ＮＯx浄化率の向
上を図る。 【解決手段】 排気管５に高温活性型ＮＯx触媒６と低
温活性型ＮＯx触媒７をその順番に直列に設ける。これ
らＮＯx触媒６，７には還元剤供給装置１０によって還
元剤（軽油）が供給される。還元剤供給装置１０の供給
ポンプ１１には、供給ポンプ１１の駆動電圧の大きさを
制御することにより供給圧力を制御することができるポ
ンプを用い、噴射ノズル１２には、供給圧力の大きさに
応じて噴射圧力を変えることができるノズルを用いる。
入ガス温センサ８で検出した入ガス温度が所定温度より
も低いときには、噴射圧力を増圧することにより低温活
性型ＮＯx触媒７に必要量の還元剤を供給できるように
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、希薄燃焼可能な内
燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気浄化装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンやリーンバーンガソ
リンエンジンなど希薄燃焼可能な内燃機関から排出され
る排気ガスを浄化する排気浄化装置として、選択還元型
ＮＯx触媒や吸蔵還元型ＮＯx触媒などのＮＯx触媒があ
る。

【０００３】選択還元型ＮＯx触媒は、酸素過剰の雰囲
気で炭化水素（ＨＣ）の存在下でＮＯxを還元または分
解する触媒であり、この選択還元型ＮＯx触媒でＮＯxを
浄化するためには適量のＨＣ成分が必要とされる。この
選択還元型ＮＯx触媒を前記内燃機関の排気浄化に用い
る場合、該内燃機関の通常運転時の排気中のＨＣ成分の
量は極めて少ないので、通常運転時にＮＯxを浄化する
ためには、選択還元型ＮＯx触媒にＨＣ成分を供給する
必要がある。

【０００４】一方、吸蔵還元型ＮＯx触媒は、流入排気
ガスの空燃比がリーンのときはＮＯxを吸収し、流入排
気ガスの酸素濃度が低下すると吸収したＮＯxを放出
し、Ｎ₂に還元するする触媒である。

【０００５】この吸蔵還元型ＮＯx触媒を前記内燃機関
の排気浄化に用いる場合、該内燃機関では通常運転時の
排気ガスの空燃比がリーンであるため、排気ガス中のＮ
ＯxがＮＯx触媒に吸収されることとなる。しかしなが
ら、リーン空燃比の排気ガスをＮＯx触媒に供給し続け
ると、ＮＯx触媒のＮＯx吸収能力が飽和に達し、それ以
上、ＮＯxを吸収できなくなり、ＮＯxをリークさせるこ
ととなる。そこで、吸蔵還元型ＮＯx触媒では、ＮＯx吸
収能力が飽和する前に所定のタイミングで流入排気ガス
の空燃比をリッチにすることによって酸素濃度を極度に
低下させ、ＮＯx触媒に吸収されているＮＯxを放出して
Ｎ₂に還元し、ＮＯx触媒のＮＯx吸収能力を回復させる
必要がある。

【０００６】これらＮＯx触媒はそれぞれ固有の温度特
性を有している。つまり、ＮＯx触媒にはそれぞれ固有
の活性温度域があり、また、活性温度域内においても温
度によってＮＯx浄化率が異なる。

【０００７】このように温度特性を有するＮＯx触媒を
内燃機関の排気通路に設置して用いると、内燃機関の排
気ガス温度は内燃機関の運転状態に応じて大きく変化す
るため、ＮＯx浄化率も排気ガス温度に応じて変化す
る。そのため、排気ガス温度に起因してＮＯx浄化率が
低下するという問題が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】最初の問題は、内燃機
関の排気ガス温度の変化幅が極めて広いため、一つのＮ
Ｏx触媒だけで使用温度の全域に亙ってＮＯx浄化率を高
く維持するのが困難であるという問題である。

【０００９】この問題に対し、ＮＯx浄化温度特性の異
なる複数の触媒を、内燃機関の排気通路に直列に配置す
ることにより、広い温度範囲で高いＮＯx浄化率が得ら
れるようにした技術が開発された。

【００１０】例えば、比較的に高温域で高いＮＯx浄化
率が得られる高温型ＮＯx触媒の下流に、比較的に低温
域で高いＮＯx浄化率が得られる低温型ＮＯx触媒を配置
し、還元剤であるＨＣを高温型ＮＯx触媒の上流側から
供給する排気浄化装置が考案された。このようにすれ
ば、内燃機関から高温の排気ガスが排出されたときには
高温型ＮＯx触媒によって排気ガス中のＮＯxが浄化さ
れ、低温の排気ガスが排出されたときには低温型ＮＯx
触媒によって排気ガス中のＮＯxが浄化されるので、低
温から高温の広範囲において高いＮＯx浄化率が得られ
ると期待された。

【００１１】しかしながら、前述した複数のＮＯx触媒
を直列に配置した排気浄化装置では、低温域におけるＮ
Ｏx浄化率向上という効果が得られなかった。その原因
は、低温型ＮＯx触媒へのＨＣ供給不足にあった。選択
還元型ＮＯx触媒も吸蔵還元型ＮＯx触媒も、ＮＯxを浄
化するためには適量のＨＣが必要であることは前述した
通りであり、低温型ＮＯx触媒でＮＯxを浄化すべきとき
には低温型ＮＯx触媒にＨＣが供給されるべきなのであ
るが、ＨＣの供給を高温型ＮＯx触媒の上流側から行っ
ているため、供給されたＨＣの多くが高温型ＮＯx触媒
において消費されてしまい、低温型ＮＯx触媒に必要量
のＨＣが供給されなかったと推察される。

【００１２】そこで、これを解決するために、特開平２
−２８８０３０号公報に開示されているように、高温型
ＮＯx触媒の上流と低温型ＮＯx触媒の上流のそれぞれに
ＨＣを供給可能にし、低温域の排気ガスが排出されると
きには低温型ＮＯx触媒の上流からＨＣを供給し、高温
域の排気ガスが排出されるときには高温型ＮＯx触媒の
上流からＨＣを供給するようにした。

【００１３】しかしながら、このようにした場合には、
ＨＣ供給ルートが二つ必要になり、装置が複雑になると
いう欠点があった。さらに、前記公報に記載の技術で
は、排気ガス温度が低温のときには排気ガスを高温型Ｎ
Ｏx触媒から低温型ＮＯx触媒に直接導くようにしてお
り、排気ガス温度が高温の時には、高温型ＮＯx触媒を
通過した排気ガスを冷却装置に導いて冷却してから低温
型ＮＯx触媒に流し、これにより排気ガス温度が高温の
時のＮＯx浄化率を高めるようにしているが、このよう
に構成すると装置が複雑になり、コストアップにもなる
という問題がある。

【００１４】別の問題として、排気ガス温度が変化して
いない時にもＮＯx触媒内に温度差が生じ、この温度差
に起因して生じるＮＯx浄化率の低下という問題があ
る。内燃機関の排気通路にＮＯx触媒を設置すると、図
９に示すように、排気通路の中央部に配置されたＮＯx
触媒の方が排気通路の外周部に配置されたＮＯx触媒よ
りも触媒温度が高くなる。このようにＮＯx触媒内で温
度分布が生じる理由の一つに、排気通路の外周部は中央
部よりも放熱の影響が大きいことが挙げられる。また、
別の理由として、一般に、ＮＯx触媒を設けた部位の通
路面積（即ち、ＮＯx触媒を収容するケーシングの断面
積）はＮＯx触媒上流の通路面積（即ち、ＮＯx触媒上流
の排気管の断面積）よりも大きいため、ＮＯx触媒の中
央部に排気ガスが多く流れることが挙げられる。

【００１５】このようにＮＯx触媒内に温度分布が生じ
ると、次のような場合にＮＯx浄化率が大幅に低下して
問題となる。まず、排気ガスの温度がＮＯx触媒の活性
温度域の下限値に近い温度となったとき、ＮＯx触媒の
外周部の温度が活性温度の下限値よりも低くなってＮＯ
x浄化率が大幅に低下する虞れがあり、全体としてのＮ
Ｏx浄化率が低下する場合がある。また、排気ガスの温
度がＮＯx触媒の活性温度域の上限値に近い温度となっ
たとき、ＮＯx触媒の中央部が触媒作用により更に温度
上昇する結果、中央部の温度が活性温度域の上限値より
も高くなってＮＯx浄化率が大幅に低下する虞れがあ
り、全体としてのＮＯx浄化率が低下する場合がある。

【００１６】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、簡単な構造ながら、低温から高温まで広範囲の
温度域に亘って高いＮＯx浄化率を得ることができる内
燃機関の排気浄化装置を提供することにある。また、本
発明が解決しようとする別の課題は、ＮＯx触媒内にお
ける温度分布に起因したＮＯx浄化率の悪化を抑制し、
ひいてはＮＯx浄化率の向上を図ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。 （１）本出願に係る第１の発明は、希薄燃焼可能な内燃
機関の排気通路に直列に設けられた高温活性型ＮＯx触
媒および低温活性型ＮＯx触媒と、前記ＮＯx触媒のうち
上流側に設けられたＮＯx触媒の上流から該ＮＯx触媒に
向かって前記排気通路内に還元剤を噴射する還元剤噴射
手段と、前記内燃機関の排気ガス温度あるいは前記ＮＯ
x触媒のうちのいずれか一方のＮＯx触媒の触媒温度に応
じて前記還元剤噴射手段から排気通路に噴射される還元
剤の圧力を制御する還元剤圧力制御手段と、を備えるこ
とを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。

【００１８】高温活性型ＮＯx触媒と低温活性型ＮＯx触
媒を排気通路に直列に配置して、還元剤噴射装置から還
元剤を噴射すると、上流側に配置されたＮＯx触媒にお
いて還元剤が消費されるため、下流側に配置されたＮＯ
x触媒に必要量の還元剤を供給しにくい状況にある。第
１の発明の排気浄化装置では、下流側に配置されたＮＯ
x触媒に還元剤を多く供給したいときには、還元剤圧力
制御手段によって還元剤の噴射圧力を強めることによ
り、上流側のＮＯx触媒で消費されずに通過する還元剤
の量を増やすことができ、下流側のＮＯx触媒に必要量
の還元剤を供給することができる。これにより、低温か
ら高温の広い温度範囲において高いＮＯx浄化率を得る
ことができる。

【００１９】この第１の発明は、高温活性型ＮＯx触媒
と低温活性型ＮＯx触媒のいずれを上流側に配置しても
成立するが、好ましくは、高温活性型ＮＯx触媒を低温
活性型ＮＯx触媒よりも上流に設けるのがよい。高温活
性型ＮＯx触媒が高いＮＯx浄化率を示すのは触媒温度
（排気ガス温度）が高温のときであるが、内燃機関が高
温の排気ガスを排出するときにはＮＯxの排出量も多く
なるため、ＮＯxを還元させるために多くの還元剤を必
要とする。仮に、この高温活性型ＮＯx触媒を下流側に
配置した場合、上流側に配置された低温活性型ＮＯx触
媒で還元剤を消費させずに通過させるために噴射圧力を
増大すると、還元剤の噴射量がさらに増大し、燃費悪化
を招く。したがって、燃費を考慮した場合には、高温活
性型ＮＯx触媒を低温活性型ＮＯx触媒よりも上流に設け
るのが好ましい。

【００２０】前記第１の発明の排気浄化装置において、
前述のように高温活性型ＮＯx触媒を前記低温活性型Ｎ
Ｏx触媒よりも上流に設けた場合には、還元剤圧力制御
手段は、前記内燃機関の排気ガス温度あるいは前記ＮＯ
x触媒の触媒温度が高いときよりも低いときの方が還元
剤の圧力を高くするように制御する。

【００２１】（２）本出願に係る第２の発明は、希薄燃
焼可能な内燃機関の排気通路に設けられたＮＯx触媒
と、前記ＮＯx触媒の上流から該ＮＯx触媒に向かって前
記排気通路内に還元剤を噴射する還元剤噴射手段と、前
記内燃機関の排気ガス温度あるいは前記ＮＯx触媒の触
媒温度に応じて前記還元剤噴射手段から排気通路に噴射
される還元剤の噴射角度を制御する噴射角度制御手段
と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置
である。

【００２２】排気通路に設けられたＮＯx触媒の触媒温
度は、一般に、中央部が外周部よりも高い温度分布にな
る。また、ＮＯx触媒には活性温度域があり、活性温度
域内であっても温度によってＮＯx浄化率が異なる。そ
のため、同じ温度の排気ガスが流通しているときであっ
ても、ＮＯx触媒の中央部と外周部ではＮＯx浄化率が異
なることになる。この第２の発明の排気浄化装置では、
ＮＯx浄化率の高い部位に還元剤が噴射されるように、
排気ガス温度あるいは触媒温度に応じて噴射角度制御手
段が還元剤の噴射角度を制御する。

【００２３】第２の発明の排気浄化装置において、噴射
角度制御手段は、前記内燃機関の排気ガス温度あるいは
前記ＮＯx触媒の触媒温度が所定温度よりも低いときに
は噴射角度を小さく制御し、前記内燃機関の排気ガス温
度あるいは前記ＮＯx触媒の触媒温度が所定温度よりも
高いときには噴射角度を大きく制御するのが好ましい。
前述したように、ＮＯx触媒の温度分布は中央部が外周
部よりも高くなるので、活性温度域における高温域で
は、外周部が活性温度域に入っていても中央部が活性温
度域の上限値を超える場合があり、その場合には外周部
に還元剤を噴射すべきだからであり、一方、活性温度域
における低温域では、中央部が活性温度域に入っていて
も外周部が活性温度域の下限値を下回る場合があり、そ
の場合には中央部に還元剤を噴射すべきだからである。

【００２４】また、第２の発明の排気浄化装置において
は、前記噴射角度制御手段により噴射角度を小さく制御
したときには前記還元剤噴射手段から還元剤が中実状に
噴射され、噴射角度を大きく制御したときには還元剤が
中空コーン状に噴射されるようにするのが好ましい。こ
のように噴射形態を制御することができる噴射手段とし
ては、スワールノズルを例示することができる。

【００２５】本出願に係る前記第１の発明および前記第
２の発明の排気浄化装置において、希薄燃焼可能な内燃
機関としては、筒内直接噴射式のリーンバーンガソリン
エンジンやディーゼルエンジンを例示することができ
る。

【００２６】本出願に係る前記第１の発明の排気浄化装
置における高温活性型ＮＯx触媒および低温活性型ＮＯx
触媒、あるいは前記第２の発明の排気浄化装置における
ＮＯx触媒としては、吸蔵還元型ＮＯx触媒や選択還元型
ＮＯx触媒を例示することができる。

【００２７】吸蔵還元型ＮＯx触媒は、流入する排気ガ
スの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収し、流入する
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯxを放
出し、Ｎ₂に還元する触媒である。この吸蔵還元型ＮＯx
触媒は、例えばアルミナを担体とし、この担体上に例え
ばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、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と、
白金Ｐｔのような貴金属とが担持されてなる。

【００２８】選択還元型ＮＯx触媒は、酸素過剰の雰囲
気で炭化水素の存在下でＮＯxを還元または分解する触
媒をいい、ゼオライトにＣｕ等の遷移金属をイオン交換
して担持した触媒、ゼオライトまたはアルミナに貴金属
を担持した触媒、等が含まれる。

【００２９】本出願に係る前記第１の発明および前記第
２の発明の排気浄化装置において、還元剤噴射手段は、
還元剤供給ポンプ、還元剤噴射ノズル等で構成すること
ができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の実施の形態を図１から図１４の図面を参照
して説明する。尚、以下に記載する実施の形態は、本発
明に係る排気浄化装置を内燃機関としての車両駆動用デ
ィーゼルエンジンに適用した態様である。

【００３１】〔第１の実施の形態〕初めに、図１から図
５を参照して本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第
１の実施の形態を説明する。図１に示すように、ディー
ゼルエンジン１の各気筒の燃焼室には、ターボチャージ
ャ２のコンプレッサ２ａによって昇圧されインタークー
ラ３によって冷却された吸気が、吸気管４を介して導入
される。

【００３２】前記燃焼室には、図示しない燃料噴射弁か
ら燃料が噴射され、その噴射量はエンジン１の運転状態
に応じてエンジンコントロール用電子制御ユニット（Ｅ
ＣＵ）１００によって制御される。

【００３３】燃焼室で燃料を燃焼して生じた排気ガスは
排気管（排気通路）５に排出され、ターボチャージャ２
のタービン２ｂを通った後、高温活性型ＮＯx触媒６、
低温活性型ＮＯx触媒７を通り、図示しないマフラーを
介して大気に排出される。高温活性型ＮＯx触媒６と低
温活性型ＮＯx触媒７は同軸上に直列に配置されてい
る。

【００３４】排気管５においてタービン２ｂと高温活性
型ＮＯx触媒６の間には、高温活性型ＮＯx触媒６に流入
する排気ガス（以下、入ガスという）の温度に対応した
出力信号をＥＣＵ１００に出力する入ガス温センサ８が
取り付けられている。

【００３５】さらに、排気管５において入ガス温センサ
８の下流であって高温活性型ＮＯx触媒６の直ぐ上流に
は、高温活性型ＮＯx触媒６および低温活性型ＮＯx触媒
７でＮＯxを還元する際に必要な還元剤を供給する還元
剤供給装置（還元剤噴射手段）１０が設けられている。
尚、この実施の形態においては、前記還元剤として、デ
ィーゼルエンジン１の燃料である軽油が使用される。

【００３６】還元剤供給装置１０は、供給ポンプ１１
と、噴射ノズル１２と、電磁弁１３を主要構成としてい
る。供給ポンプ１１は、ディーゼルエンジン１の燃料タ
ンク１４内に収容されている軽油をポンプアップし、燃
料パイプ１５を介して噴射ノズル１２に圧送する。この
供給ポンプ１１は、供給ポンプ１１の駆動モータ（図示
せず）の駆動電圧を可変する駆動回路部１６を備えてお
り、この駆動回路部１６によって駆動電圧の大きさを変
えることによって供給ポンプ１１から圧送される軽油の
圧力の大きさを変えることができるようになっている。

【００３７】駆動回路部１６はＥＣＵ１００によって制
御され、これによって供給ポンプ１１の運転および停
止、前記駆動電圧による軽油圧力の制御が行われる。
尚、基本的に、供給ポンプ１１は常時運転される。

【００３８】電磁弁１３はＥＣＵ１００によって開閉制
御され、電磁弁１３が開弁しているときには供給ポンプ
１１で昇圧された軽油が噴射ノズル１２に供給され、電
磁弁１３が閉弁しているときには燃料パイプ１５が遮断
されるため噴射ノズル１２に軽油が供給されない。

【００３９】噴射ノズル１２は、その噴射中心が、高温
活性型ＮＯx触媒６および低温活性型ＮＯx触媒７の中心
軸延長上に配置されており、供給ポンプ１１によって昇
圧された軽油は電磁弁１３の開弁時に噴射ノズル１２か
ら高温活性型ＮＯx触媒６に向かって噴射される。この
噴射ノズル１２には、噴射ノズル１２に供給される軽油
の圧力（以下、供給圧力という）の大きさに応じて、噴
射ノズル１２から噴射される軽油の圧力（以下、噴射圧
力という）の大きさが変わるタイプのノズルを採用す
る。この噴射ノズル１２では、供給圧力の増大にしたが
って噴射圧力が増大する。

【００４０】これにより、この還元剤供給装置１０にお
いては、駆動回路部１６で駆動電圧を変えることによっ
て供給ポンプ１１から圧送される軽油の圧力の大きさ
（即ち、噴射ノズル１２への供給圧力の大きさ）を変え
ることができ、したがって、噴射ノズル１２から噴射さ
れる軽油の噴射圧力を変えることができる。

【００４１】ＥＣＵ１００はデジタルコンピュータから
なり、双方向バスによって相互に接続されたＲＯＭ（リ
ードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）、ＣＰＵ（セントラルプロセッサユニット）、入力
ポート、出力ポートを具備し、ディーゼルエンジン１の
燃料噴射量制御等の基本制御を行うほか、この実施の形
態では、還元剤供給装置１０の制御等を行っている。

【００４２】これら制御のために、ＥＣＵ１００の入力
ポートには、アクセル開度センサ２１からの入力信号
と、クランク角センサ２２からの入力信号が入力され
る。アクセル開度センサ２１はアクセル開度に比例した
出力電圧をＥＣＵ１００に出力し、ＥＣＵ１００はアク
セル開度センサ２１の出力信号に基づいてエンジン負荷
を演算する。クランク角センサ２２はクランクシャフト
が一定角度回転する毎に出力パルスをＥＣＵ１００に出
力し、ＥＣＵ１００はこの出力パルスに基づいてエンジ
ン回転数を演算する。これらエンジン負荷とエンジン回
転数によってエンジンの運転状態が判別される。

【００４３】高温活性型ＮＯx触媒６および低温活性型
ＮＯx触媒７はいずれも吸蔵還元型ＮＯx触媒から構成さ
れている。吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、単にＮＯx触媒
という）は、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を担体とし、
この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチ
ウムＬｉ、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
なくとも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが担持され
てなる。

【００４４】このＮＯx触媒は、流入排気ガスの空燃比
（以下、排気空燃比と称す）がリーンのときはＮＯxを
吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収し
たＮＯxを放出するＮＯxの吸放出作用を行う。尚、排気
空燃比とは、ここではＮＯx触媒の上流側の排気通路や
エンジン燃焼室、吸気通路等にそれぞれ供給された空気
量の合計と燃料（炭化水素）の合計の比を意味するもの
とする。したがって、ＮＯx触媒よりも上流の排気通路
内に燃料、還元剤あるいは空気が供給されない場合に
は、排気空燃比はエンジン燃焼室内における混合気の空
燃比に一致する。

【００４５】ＮＯx触媒の吸放出作用は、図２に示すよ
うなメカニズムで行われているものと考えられる。以
下、このメカニズムについて担体上に白金Ｐｔおよびバ
リウムＢａを担持させた場合を例にとって説明するが、
他の貴金属，アルカリ金属，アルカリ土類，希土類を用
いても同様なメカニズムとなる。

【００４６】まず、流入排気ガスの空燃比がかなりリー
ンになると流入排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、
図２（Ａ）に示されるように酸素Ｏ₂ がＯ₂ ^-又はＯ^2-の
形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気ガスに
含まれるＮＯは、白金Ｐｔの表面上でＯ₂ ^-又はＯ^2-と反
応し、ＮＯ₂ となる（２ＮＯ＋Ｏ₂ →２ＮＯ₂ ）。

【００４７】次いで、生成されたＮＯ₂は、白金Ｐｔ上
で酸化されつつＮＯx触媒内に吸収されて酸化バリウム
ＢａＯと結合しながら、図２（Ａ）に示されるように硝
酸イオンＮＯ₃ ^-の形でＮＯx触媒内に拡散する。このよ
うにしてＮＯxがＮＯx触媒内に吸収される。

【００４８】流入排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金
Ｐｔの表面でＮＯ₂が生成され、ＮＯx触媒のＮＯx 吸収
能力が飽和しない限り、ＮＯ₂がＮＯx触媒内に吸収され
て硝酸イオンＮＯ₃ ^-が生成される。

【００４９】これに対して、排気空燃比が理論空燃比ま
たはリッチ空燃比になると流入排気ガス中の酸素濃度が
低下するため、ＮＯ₂の生成量が低下し、反応が逆方向
（ＮＯ₃ ^-→ＮＯ₂）に進み、ＮＯx触媒内の硝酸イオンＮ
Ｏ₃ ^-がＮＯ₂またはＮＯの形でＮＯx触媒から放出され
る。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると、Ｎ
Ｏx触媒からＮＯxが放出されることになる。

【００５０】一方、このとき、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ
は、白金Ｐｔ上の酸素Ｏ₂ ^-又はＯ^2-と反応して酸化せし
められる。また、流入排気ガス中の酸素濃度の低下によ
りＮＯx触媒から放出されたＮＯ₂またはＮＯは、図２
（Ｂ）に示されるように未燃ＨＣ、ＣＯと反応して還元
せしめられてＮ₂となる。

【００５１】即ち、流入排気ガス中のＨＣ，ＣＯは、ま
ず白金Ｐｔ上の酸素Ｏ₂ ^-又はＯ^2-とただちに反応して酸
化せしめられ、次いで白金Ｐｔ上の酸素Ｏ₂ ^-又はＯ^2-が
消費されてもまだＨＣ，ＣＯが残っていれば、このＨ
Ｃ，ＣＯによってＮＯx触媒から放出されたＮＯxおよび
エンジンから排出されたＮＯxがＮ₂に還元せしめられ
る。

【００５２】このようにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ₂
またはＮＯが存在しなくなると、ＮＯx触媒から次から
次へとＮＯ₂またはＮＯが放出され、さらにＮ₂に還元せ
しめられる。したがって、排気空燃比を理論空燃比また
はリッチ空燃比にすると短時間のうちにＮＯx触媒から
ＮＯxが放出され、Ｎ₂に還元される。

【００５３】このように、排気空燃比がリーンになると
ＮＯxがＮＯx触媒に吸収され、排気空燃比を理論空燃比
あるいはリッチ空燃比にするとＮＯxがＮＯx触媒から短
時間のうちに放出され、Ｎ₂に還元される。したがっ
て、大気中へのＮＯxの排出を阻止することができる。

【００５４】ところで、ディーゼルエンジンの場合は、
ストイキ（理論空燃比、Ａ／Ｆ＝１３〜１４）よりもは
るかにリーン域で燃焼が行われるので、通常の機関運転
状態ではＮＯx触媒に流入する排気ガスの空燃比は非常
にリーンであり、排気ガス中のＮＯxはＮＯx触媒に吸収
され、ＮＯx触媒から放出されるＮＯx量は極めて少な
い。

【００５５】また、ガソリンエンジンの場合には、燃焼
室に供給する混合気をストイキまたはリッチ空燃比にす
ることにより排気ガスの空燃比を理論空燃比またはリッ
チ空燃比にし、排気ガス中の酸素濃度を低下させて、Ｎ
Ｏx触媒に吸収されているＮＯxを放出させることができ
るが、ディーゼルエンジンの場合には、燃焼室に供給す
る混合気をストイキまたはリッチ空燃比にすると燃焼の
際に煤が発生するなどの問題があり採用することはでき
ない。

【００５６】したがって、ディーゼルエンジンでは、Ｎ
Ｏx触媒のＮＯx吸収能力が飽和する前に所定のタイミン
グで、排気ガス中に還元剤を供給して排気ガス中の酸素
濃度を低下せしめ、ＮＯx触媒に吸収されたＮＯxを放出
し還元する必要がある。

【００５７】そのため、この実施の形態では、ＥＣＵ１
００によりディーゼルエンジン１の運転状態の履歴から
還元剤の供給条件を演算し、基本的にはこの供給条件に
基づいて還元剤供給装置１０の運転を制御して、排気ガ
ス中に還元剤を供給し、高温活性型ＮＯx触媒６および
低温活性型ＮＯx触媒７に流入する排気ガス中の酸素濃
度を低下させ、これらＮＯx触媒６，７に吸収されたＮ
Ｏxを放出させ、Ｎ₂に還元するようにしている。ここ
で、還元剤の前記供給条件とは、還元剤（この実施の形
態では軽油）の供給圧力（ひいては噴射圧力）、供給期
間、供給間隔のことであり、これは換言すれば還元剤の
供給量にほかならない。

【００５８】尚、以下の説明においては、前述のように
ディーゼルエンジン１の運転状態の履歴から演算して得
た還元剤の供給条件のことを基本供給条件といい、基本
供給条件における還元剤の供給圧力、噴射圧力、供給期
間、供給間隔をそれぞれ、基本供給圧力、基本噴射圧
力、基本供給期間、基本供給間隔という。

【００５９】したがって、この実施の形態では、電磁弁
１３が閉弁していて噴射ノズル１２から軽油が噴射され
ていないときには、排気ガス中のＮＯxは高温活性型Ｎ
Ｏx触媒６あるいは低温活性型ＮＯx触媒７に吸収され、
電磁弁１３が開弁していて噴射ノズル１２から排気管５
内に軽油が噴射されているときには、ＮＯx触媒６，７
に吸収されたＮＯxが放出され、Ｎ₂に還元されることに
なる。

【００６０】ところで、この排気浄化装置において排気
通路に高温活性型ＮＯx触媒６と低温活性型ＮＯx触媒７
を直列に配置しているのは、広い温度範囲において高い
ＮＯx浄化率を得るためにほかならない。

【００６１】図３に、高温活性型ＮＯx触媒６あるいは
低温活性型ＮＯx触媒７を単独で用いた場合のＮＯx浄化
温度特性が示されている。高温活性型ＮＯx触媒６のＮ
Ｏx浄化温度特性は、図３において四角マーク（□）で
示すように、入ガス温度がＴ1以上のときにほぼ一定の
極めて高いＮＯx浄化率を示し、入ガス温度がＴ1未満の
ときにはＮＯx浄化率が急激に低下する。

【００６２】低温活性型ＮＯx触媒７のＮＯx浄化温度特
性は、図３において黒丸マーク（●）で示すように、入
ガス温度がＴ1近傍で最大のＮＯx浄化率を示し、それよ
りも温度が低くても高くてもＮＯx浄化率が低下する。

【００６３】さらに詳述すると、入ガス温度がＴ1より
も低い場合には、低温活性型ＮＯx触媒７のＮＯx浄化率
の方が高温活性型ＮＯx触媒６のＮＯx浄化率よりも大き
く、入ガス温度がＴ1よりも高い場合には、高温活性型
ＮＯx触媒６のＮＯx浄化率の方が低温活性型ＮＯx触媒
７のＮＯx浄化率よりも大きい。

【００６４】この高温活性型ＮＯx触媒６と低温活性型
ＮＯx触媒７を直列に配置し、全活性温度域において前
記基本供給条件にしたがって還元剤の供給を実行した場
合、そのときのＮＯx浄化温度特性は、図３において白
丸（○）で示すように、入ガス温度がＴ1よりも低いと
きのＮＯx浄化率が低温活性型ＮＯx触媒７を単独で使用
した時のＮＯx浄化率よりも小さくなってしまう。その
原因は、供給された還元剤の一部が上流側に配置された
高温活性型ＮＯx触媒６で消費されてしまい、下流側に
配置された低温活性型ＮＯx触媒７に必要量の還元剤を
供給することができないからであることは前述した通り
である。

【００６５】そこで、この実施の形態の排気浄化装置で
は、入ガス温度がＴ1よりも低いときのＮＯx浄化率を向
上させるべく低温活性型ＮＯx触媒７に必要量の還元剤
を供給するために、入ガス温度がＴ1より低いときに限
って、供給圧力を基本供給圧力よりも増圧し、噴射ノズ
ル１２から噴射される軽油の噴射圧力を基本噴射圧力よ
りも増圧するようにした。噴射圧力を基本噴射圧力より
も増圧すると、噴射ノズル１２から噴射された軽油の貫
徹力が大きくなるため、高温活性型ＮＯx触媒６で消費
される軽油の量を減少することができ、結果的に、低温
活性型ＮＯx触媒７に供給される軽油の量を増大するこ
とができる。

【００６６】尚、入ガス温度がＴ1よりも低いときの供
給圧力を基本供給圧力に対してどの程度増大するかは、
予め実験を行ってその実験結果に基づきＮＯx浄化率の
向上に最適な供給圧力、あるいは増大率を設定する。

【００６７】その際には、ディーゼルエンジン１の排気
ガス流量との関係を考慮して設定するのが好ましい。即
ち、噴射ノズル１２から噴射された軽油は、排気ガス流
量の少ないとき（換言するとエンジン回転数が低いと
き）の方が高温活性型ＮＯx触媒６をすり抜けにくく、
排気ガス流量の多いとき（換言するとエンジン回転数が
高いとき）の方が高温活性型ＮＯx触媒６をすり抜け易
いことから、エンジン回転数が低い場合には基本供給圧
力に対する供給圧力の増大程度を大きくし、エンジン回
転数が高い場合には基本供給圧力に対する供給圧力の増
大程度を小さく設定するのが好ましい。

【００６８】そこで、この実施の形態では、予め実験を
行い、低温側のＮＯx浄化率向上に最も効果的な供給圧
力増大率βを排気ガス流量（エンジン回転数Ｎ）との関
係において求め、これをマップ（以下、このマップを
「エンジン回転数／供給圧力増大率マップ」という）に
して予めＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶しておく。図４は
エンジン回転数／供給圧力増大率マップの一例である。

【００６９】このように入ガス温度がＴ1より低いとき
に噴射ノズル１２への軽油の供給圧力を増大制御し、噴
射圧力を増大制御すると、ＮＯx浄化温度特性は、図３
において三角マーク（△）で示すように改善される。即
ち、入ガス温度がＴ1よりも低いときには、この排気浄
化装置のＮＯx浄化率は低温活性型ＮＯx触媒７を単独使
用した場合のＮＯx浄化率よりも若干高くなり、入ガス
温度がＴ1以上になると、この排気浄化装置のＮＯx浄化
率は高温活性型ＮＯx触媒６を単独使用した場合のＮＯx
浄化率にほぼ等しくなる。即ち、この排気浄化装置で
は、低温から高温に至る広い温度範囲において高いＮＯ
x浄化率を得ることができる。

【００７０】また、この第１の実施の形態における排気
浄化装置において、高温活性型ＮＯx触媒６を低温活性
型ＮＯx触媒７の上流に配置した理由は次のとおりであ
る。ディーゼルエンジン１から排出されるＮＯxの排出
量は、エンジン運転状態が低回転、低負荷のように排気
ガス温度の低温時には少なく、エンジン運転状態が高回
転、高負荷のように排気ガス温度の高温時には多くな
る。このことは、排気再循環装置（以下、ＥＧＲと略
す）を有するディーゼルエンジンにおいても言えること
である。即ち、低回転、低負荷の運転状態では排気再循
環量（ＥＧＲ量）を多くしてＮＯx排出量を低減するこ
ともできるが、高回転、高負荷の運転状態ではＥＧＲ量
を増やすとスモーク発生などの問題が生じるので、ＥＧ
Ｒ量を増大することによってＮＯx排出量を低減するこ
とはできない。したがって、ＮＯxを還元するために必
要な還元剤の量は、ＮＯx排出量が多くなる排気ガス高
温時により多く要求される。

【００７１】ここで、もし仮に、低温活性型ＮＯx触媒
７を高温活性型ＮＯx触媒６よりも上流に配置した場合
を考えると、排気ガス高温時に、下流に配置された高温
活性型ＮＯx触媒６でＮＯxを還元するためには、多量の
還元剤を噴射するための高い供給圧力が必要なだけでな
く、それに加えて、低温活性型ＮＯx触媒７をすり抜け
させるための供給圧力増大分が必要であり、高温時にお
ける供給圧力の増大量を極めて大きくせざるを得なくな
る。その結果、高温時における還元剤噴射量が増大し、
燃費悪化を招くこととなる。高温活性型ＮＯx触媒６を
低温活性型ＮＯx触媒７の上流に配置すると、このよう
な問題が発生するのを回避することができる。

【００７２】このことは、燃費悪化や熱劣化について考
慮する必要がない場合には、低温活性型ＮＯx触媒７を
高温活性型ＮＯx触媒６よりも上流に配置することが可
能であることを意味する。

【００７３】次に、この実施の形態における噴射圧力制
御ルーチンを図５を参照して説明する。このルーチンを
構成する各ステップからなるフローチャートはＥＣＵ１
００のＲＯＭに記憶してあり、フローチャートの各ステ
ップにおける処理は総てＥＣＵ１００のＣＰＵによって
実行される。

【００７４】＜ステップ１０１＞まず、ＥＣＵ１００
は、ステップ１０１において、高温活性型ＮＯx触媒６
あるいは低温活性型ＮＯx触媒７に還元剤を供給すべき
条件（以下、排気系燃料供給条件という）を満足してい
るか否か判定する。排気系燃料供給条件とは、高温活性
型ＮＯx触媒６あるいは低温活性型ＮＯx触媒７の触媒温
度が活性温度域に入っていることである。触媒温度が活
性温度域に入っていない場合には、還元剤を供給しても
ＮＯxを浄化することができないので還元剤を供給する
必要がない。したがって、ＥＣＵ１００は、ステップ１
０１で否定判定した場合には本ルーチンを終了する。
尚、この実施の形態では、入ガス温センサ８により検出
した入ガス温度を触媒温度として代用する。

【００７５】＜ステップ１０２＞ステップ１０１におい
て排気系燃料供給条件を満足していると判定した場合
（即ち、肯定判定した場合）には、ＥＣＵ１００は、ス
テップ１０２に進み、ディーゼルエンジン１の運転状態
の履歴から、還元剤供給装置１０による軽油の基本供給
条件（基本供給圧力Ｐ0、基本供給期間ｔ、基本供給間
隔Ｓ）を演算する。

【００７６】＜ステップ１０３＞次に、ＥＣＵ１００
は、ステップ１０３に進み、入ガス温センサ８で検出し
た入ガス温度Ｔが閾値Ｔ1よりも高いか否か判定する。

【００７７】＜ステップ１０４＞ステップ１０３で肯定
判定した場合には、ＥＣＵ１００は、ステップ１０４に
進み、噴射ノズル１２への軽油の供給圧力Ｐをステップ
１０２で求めた基本供給圧力Ｐ0とする（Ｐ＝Ｐ0）。即
ち、入ガス温度ＴがＴ1よりも高い場合の排気系への軽
油の供給条件は、基本供給条件のままとなる。

【００７８】＜ステップ１０５＞次に、ＥＣＵ１００
は、ステップ１０５に進み、基本供給条件にしたがって
還元剤供給装置１０による排気管５への軽油の噴射を実
行し、本ルーチンを終了する。尚、この排気系への軽油
供給実行に際し、ＥＣＵ１００は、基本供給圧力Ｐ0に
対応する供給ポンプ１１の駆動電圧を演算し、該駆動電
圧に基づいて供給ポンプ１１を運転制御し、また、基本
供給期間ｔおよび基本供給間隔Ｓに応じた電磁弁１３の
開閉制御を実行する。

【００７９】＜ステップ１０６＞一方、ステップ１０３
で否定判定した場合には、ＥＣＵ１００は、ステップ１
０６に進み、エンジン回転数を読み込んで該エンジン回
転数に応じた供給圧力増大率βを、エンジン回転数／供
給圧力増大率マップを参照して演算する。

【００８０】＜ステップ１０７＞次に、ＥＣＵ１００
は、ステップ１０７に進み、基本供給圧力Ｐ0にステッ
プ１０６で求めた供給圧力増大率βを乗じて得た積を、
噴射ノズル１２への軽油の供給圧力Ｐとする（Ｐ＝Ｐ0
×β）。つまり、入ガス温度ＴがＴ1以下である場合の
排気系への軽油の供給条件を、供給圧力Ｐ＝Ｐ0×β、
基本供給期間ｔ、基本供給間隔Ｓとする。

【００８１】次に、ＥＣＵ１００は、ステップ１０７か
らステップ１０５に進み、前記供給条件にしたがって還
元剤供給装置１０による排気管５への軽油の噴射を実行
する。このとき、ＥＣＵ１００は、供給圧力Ｐ＝Ｐ0×
βに対応する供給ポンプ１１の駆動電圧を演算し、該駆
動電圧に基づいて供給ポンプ１１の運転制御を実行し、
また、基本供給期間ｔおよび基本供給間隔Ｓに応じた電
磁弁１３の開閉制御を実行する。

【００８２】尚、この実施の形態では、入ガス温度Ｔが
Ｔ1以下である場合の排気系への軽油の供給条件を、供
給圧力Ｐ＝Ｐ0×β、基本供給期間ｔ、基本供給間隔Ｓ
としているので、噴射ノズル１２から噴射される軽油の
噴射圧力が増大する分、基本供給条件のときに比べて軽
油の供給総量が増大することになるが、その増大分は高
温活性型ＮＯx触媒６において消費される軽油の量と相
殺され、低温活性型ＮＯx触媒７には殆ど過不足のない
適量の軽油が供給されることとなる。

【００８３】ただし、入ガス温度ＴがＴ1以下であると
きの還元剤供給量制御をさらに微細に行う必要がある場
合には、供給圧力を増圧制御するだけでなく、これに加
えて、供給期間や供給間隔について補正することも可能
である。

【００８４】尚、この第１の実施の形態においては、供
給ポンプ１１（駆動回路部１６を含む）および噴射ノズ
ル１２と、噴射圧力制御ルーチンのうちステップ１０３
からステップ１０７をＥＣＵ１００が実行することによ
り、本発明における還元剤圧力制御手段が実現される。

【００８５】〔第２の実施の形態〕次に、図６から図１
１を参照して本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第
２の実施の形態を説明する。前述した第１の実施の形態
の排気浄化装置では、排気管５に吸蔵還元型ＮＯx触媒
が２つ直列に配置されていたが、この第２の実施の形態
における排気浄化装置においては、図６に示すように、
排気管５に設けられた吸蔵還元型ＮＯx触媒はただ１つ
だけである。第２の実施の形態における吸蔵還元型ＮＯ
x触媒としては、高温活性型ＮＯx触媒６、低温活性型Ｎ
Ｏx触媒７のいずれも採用可能であるが、以下の説明で
は低温活性型ＮＯx触媒７を採用した場合を例に挙げて
説明する。

【００８６】また、この第２の実施の形態における排気
浄化装置においては、還元剤供給装置（還元剤噴射手
段）１０の噴射ノズル１２として、スワールノズルと称
されるノズルが用いられている。スワールノズルは、供
給圧力の大きさに応じて、ノズルから噴射される燃料の
噴射角度および噴射形態を変えることができるノズルで
ある。

【００８７】このスワールノズルの概略構成を図７を参
照して説明すると、ノズルボディ１２ａの内部には燃料
溜まり室１２ｂが形成されており、燃料溜まり室１２ｂ
にはノズルコア１２ｃが固定されている。ノズルボディ
１２ａの基部側には、燃料溜まり室１２ｂに連なる弁室
１２ｄが設けられており、この弁室１２ｄに燃料パイプ
１５が接続される。弁室１２ｄには、燃料パイプ１５か
ら弁室１２ｄに燃料が流れるのを許容しその逆方向に燃
料が流れるのを阻止するチェック弁１２ｅが設けられて
いる。チェック弁１２ｅはスプリング１２ｆによって閉
弁方向に付勢されており、燃料パイプ１５から供給され
る燃料圧力が所定の開弁圧力以上になると開弁するよう
に設定されている。

【００８８】ノズルボディ１２ａの内周面とノズルコア
１２ｃの外周面の間は燃料通路１２ｇになっていて、燃
料パイプ１５から燃料溜まり室１２ｂに流入した燃料
は、燃料通路１２ｇを通ってノズルコア１２ｃの前方へ
と流れ込む。また、ノズルコア１２ｃの先端部分のテー
パ面にはスワール形成用のスリット１２ｈが複数設けら
れており、燃料が燃料通路１２からノズルコア１２ｃの
前方に流出するときにスリット１２ｈによってスワール
流が発生する。ノズルコア１２ｃの前方に送り出された
燃料は、ノズルボディ１２ａの先端に設けられた噴孔１
２ｉから噴射される。

【００８９】このように構成されたスワールノズルから
なる噴射ノズル１２においては、燃料パイプ１５を介し
て供給される軽油の供給圧力が開弁圧力以上になると噴
孔１２ｉから軽油が噴射されるのであるが、供給圧力の
大きさによって噴射角度および噴射形態が変わるという
噴射特性がある。詳述すると、供給圧力が小さいときに
はスワール流の強さが弱いため、図８（Ａ）に示すよう
に、噴孔から噴射される軽油の噴射角度が小さく、且
つ、中実状に噴射される。一方、供給圧力が非常に大き
くなるとスワール流の強さが非常に強くなるため、図８
（Ｂ）に示すように、噴孔１２ｉから噴射される軽油の
噴射角度が大きくなるとともに、中空コーン状に噴射さ
れる。

【００９０】第２の実施の形態の内燃機関の排気浄化装
置において、上述した構成以外の装置構成については前
述の第１の実施の形態と全く同じであるので、同一態様
部分に同一符号を付して説明を省略する。

【００９１】第２の実施の形態においては、噴射ノズル
１２を構成するスワールノズルの噴射特性を利用し、排
気ガス温度に応じて噴射角度および噴射形態を変えるこ
とによって、低温活性型ＮＯx触媒７のＮＯx浄化率の向
上を図っている。以下、これについて詳述する。

【００９２】低温活性型ＮＯx触媒７は活性温度域を有
し、この活性温度域を外れると低くてもあるいは高くて
もＮＯx浄化率が大幅に低減することは前述した通りで
ある。一方、排気管５の途中に低温活性型ＮＯx触媒７
が設けられている場合、その触媒温度は、図９に示すよ
うに、流れの中央部で最も高くなり外周部に接近するに
したがって低下していくことは前述したとおりである。

【００９３】したがって、低温活性型ＮＯx触媒７に流
入する排気ガスの温度（この実施の形態における入ガス
温度）が図１０に示すように活性温度域における下限領
域に該当する温度である場合には、低温活性型ＮＯx触
媒７の中央部近傍は触媒温度が活性温度域に収まって所
定のＮＯx浄化率を呈するものの、低温活性型ＮＯx触媒
７の外周部近傍は触媒温度が活性温度域の最下限を下回
ってＮＯx浄化率が極度に低下することがあり、低温活
性型ＮＯx触媒７全体としてのＮＯx浄化率が低下する虞
れがある。

【００９４】そこで、入ガス温度が下限領域にあるとき
には、低温活性型ＮＯx触媒７の中央部近傍に還元剤
（軽油）を集中して供給すべく、噴射ノズル１２への供
給圧力を通常より低い所定の下限圧力Ｐminに設定し、
噴射ノズル１２の噴射角度を小さくし中実状に噴射させ
るようにする。

【００９５】このように軽油を噴射すると、低温活性型
ＮＯx触媒７において活性温度域に収まっている中央部
近傍で効率的にＮＯxの還元浄化が行われることとな
る。尚、このときには低温活性型ＮＯx触媒７において
活性温度域から外れている虞れのある外周部近傍には軽
油が供給されないので、当該外周部近傍に吸収されてい
るＮＯxが放出されるのを抑制することができる。ま
た、当該外周部近傍のＨＣ劣化を抑制することもでき
る。

【００９６】一方、入ガス温度が図１０に示すように低
温活性型ＮＯx触媒７の活性温度域における上限領域に
該当する温度である場合には、低温活性型ＮＯx触媒７
の外周部近傍は触媒温度が活性温度域に収まって所定の
ＮＯx浄化率を呈するものの、低温活性型ＮＯx触媒７の
中央部近傍は触媒温度が触媒作用によって更に温度上昇
する結果、活性温度域の上限を超えてＮＯx浄化率が極
度に低下することがあり、低温活性型ＮＯx触媒７全体
としてのＮＯx浄化率が低下する虞れがある。

【００９７】そこで、入ガス温度が上限領域にあるとき
には、低温活性型ＮＯx触媒７の外周部近傍に還元剤
（軽油）を集中して供給すべく、噴射ノズル１２への供
給圧力を通常よりも高い所定の上限圧力Ｐmaxに設定
し、噴射ノズル１２の噴射角度を大きくし中空コーン状
に噴射させるようにする。

【００９８】このように軽油を噴射すると、低温活性型
ＮＯx触媒７において活性温度域に収まっている外周部
近傍で効率的にＮＯxの還元浄化が行われることとな
る。尚、このときには低温活性型ＮＯx触媒７において
活性温度域から外れている虞れのある中央部近傍には軽
油が供給されないので、触媒反応による当該中央部近傍
の熱劣化を抑制することができる。

【００９９】次に、第２の実施の形態における噴射圧力
制御ルーチンを図１１を参照して説明する。このルーチ
ンを構成する各ステップからなるフローチャートはＥＣ
Ｕ１００のＲＯＭに記憶してあり、フローチャートの各
ステップにおける処理は総てＥＣＵ１００のＣＰＵによ
って実行される。

【０１００】＜ステップ２０１＞まず、ＥＣＵ１００
は、ステップ２０１において、低温活性型ＮＯx触媒７
に還元剤を供給すべき条件（以下、排気系燃料供給条件
という）を満足しているか否か判定する。排気系燃料供
給条件とは、低温活性型ＮＯx触媒７の触媒温度が活性
温度域に入っていることである。触媒温度が活性温度域
に入っていない場合には、還元剤を供給してもＮＯxを
浄化することができないので還元剤を供給する必要がな
い。したがって、ＥＣＵ１００は、ステップ２０１で否
定判定した場合には本ルーチンを終了する。尚、この実
施の形態では、入ガス温センサ８により検出した入ガス
温度を触媒温度として代用する。

【０１０１】＜ステップ２０２＞ステップ２０１におい
て排気系燃料供給条件を満足していると判定した場合
（即ち、肯定判定した場合）には、ＥＣＵ１００は、ス
テップ２０２に進み、ディーゼルエンジン１の運転状態
の履歴から、還元剤供給装置１０による軽油の基本供給
条件（基本供給圧力Ｐ0、基本供給期間ｔ、基本供給間
隔Ｓ）を演算する。

【０１０２】＜ステップ２０３＞次に、ＥＣＵ１００
は、ステップ２０３に進み、入ガス温センサ８で検出し
た入ガス温度Ｔが、下限領域（Ｔ≦Ｔmin）、上限
領域（Ｔ≧Ｔmax）、中間の温度領域（Ｔmin＜Ｔ＜Ｔ
max）、のいずれの領域に属するか判定する。

【０１０３】＜ステップ２０４＞ステップ２０３におい
て入ガス温度Ｔが下限領域（Ｔ≦Ｔmin）に属すると判
定した場合には、ＥＣＵ１００は、ステップ２０４に進
み、噴射ノズル１２への軽油の供給圧力Ｐを下限圧力Ｐ
minとする（Ｐ＝Ｐmin）。即ち、入ガス温度ＴがＴmin
よりも低い場合の排気系への軽油の供給条件は、供給圧
力Ｐmin、基本供給期間ｔ、基本供給間隔Ｓとなる。
尚、下限圧力Ｐminは予め実験により求めた最適値であ
り、基本供給圧力Ｐ0よりも低い値である。この下限圧
力Ｐminを予めＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶しておく。

【０１０４】＜ステップ２０５＞次に、ＥＣＵ１００
は、ステップ２０５に進み、前記供給条件にしたがって
還元剤供給装置１０による排気管５への軽油の噴射を実
行し、本ルーチンを終了する。尚、この排気系への軽油
供給実行に際し、ＥＣＵ１００は、供給圧力Ｐ＝Ｐmin
に対応する供給ポンプ１１の駆動電圧を演算し、該駆動
電圧に基づいて供給ポンプ１１を運転制御し、また、基
本供給期間ｔおよび基本供給間隔Ｓに応じた電磁弁１３
の開閉制御を実行する。

【０１０５】＜ステップ２０６＞一方、ステップ２０３
において入ガス温度Ｔが中間の温度領域（Ｔmin＜Ｔ＜
Ｔmax）に属すると判定した場合には、ＥＣＵ１００
は、ステップ２０６に進み、噴射ノズル１２への軽油の
供給圧力Ｐをステップ２０２で求めた基本供給圧力Ｐ0
とする（Ｐ＝Ｐ0）。即ち、入ガス温度Ｔが中間の温度
領域（Ｔmin＜Ｔ＜Ｔmax）にある場合の排気系への軽油
の供給条件は、基本供給条件のままとなる。

【０１０６】次に、ＥＣＵ１００は、ステップ２０６か
らステップ２０５に進み、前記供給条件にしたがって還
元剤供給装置１０による排気管５への軽油の噴射を実行
し、本ルーチンを終了する。尚、この排気系への軽油供
給実行に際し、ＥＣＵ１００は、基本供給圧力Ｐ0に対
応する供給ポンプ１１の駆動電圧を演算し、該駆動電圧
に基づいて供給ポンプ１１を運転制御し、また、基本供
給期間ｔおよび基本供給間隔Ｓに応じた電磁弁１３の開
閉制御を実行する。

【０１０７】＜ステップ２０７＞また、ステップ２０３
において入ガス温度Ｔが上限領域（Ｔ≧Ｔmax）に属す
ると判定した場合には、ＥＣＵ１００は、ステップ２０
７に進み、噴射ノズル１２への軽油の供給圧力Ｐを上限
圧力Ｐmaxとする（Ｐ＝Ｐmax）。即ち、入ガス温度Ｔが
Ｔmaxよりも高い場合の排気系への軽油の供給条件は、
供給圧力Ｐmax、基本供給期間ｔ、基本供給間隔Ｓとな
る。尚、上限圧力Ｐmaxは予め実験により求めた最適値
であり、基本供給圧力Ｐ0よりも高い値である。この上
限圧力Ｐmaxを予めＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶してお
く。

【０１０８】次に、ＥＣＵ１００は、ステップ２０５に
進み、前記供給条件にしたがって還元剤供給装置１０に
よる排気管５への軽油の噴射を実行し、本ルーチンを終
了する。尚、この排気系への軽油供給実行に際し、ＥＣ
Ｕ１００は、供給圧力Ｐ＝Ｐmaxに対応する供給ポンプ
１１の駆動電圧を演算し、該駆動電圧に基づいて供給ポ
ンプ１１を運転制御し、また、基本供給期間ｔおよび基
本供給間隔Ｓに応じた電磁弁１３の開閉制御を実行す
る。

【０１０９】尚、この第２の実施の形態においては、供
給ポンプ１１（駆動回路部１６を含む）および噴射ノズ
ル１２と、噴射圧力制御ルーチンのうちステップ２０３
からステップ２０７をＥＣＵ１００が実行することによ
り、本発明における噴射角度制御手段が実現される。

【０１１０】〔第３の実施の形態〕次に、図１２から図
１４を参照して本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の
第３の実施の形態を説明する。第３の実施の形態におけ
る排気浄化装置は、第１の実施の形態と第２の実施の形
態の組み合わせということができる。

【０１１１】第３の実施の形態における排気浄化装置の
装置構成は、図１２に示すように、基本的には第１の実
施の形態における排気浄化装置の装置構成と同じであ
り、第１の実施の形態の排気浄化装置と同一態様部分に
図中同一符号を付して説明を省略する。

【０１１２】第３の実施の形態における排気浄化装置に
おいて、装置構成上でただ一つ第１の実施の形態と相違
する点は、第３の実施の形態における噴射ノズル１２は
第２の実施の形態における噴射ノズル１２と同様にスワ
ールノズルから構成されていることである。

【０１１３】スワールノズルは、供給圧力の大きさに応
じて、ノズルから噴射される燃料の噴射角度および噴射
形態を変えることができるノズルであることは前述した
とおりであるが、スワールノズルは、それだけでなく、
供給圧力の大きさに応じてノズルから噴射される軽油の
噴射圧力も変わるのである。

【０１１４】即ち、供給圧力が小さいときには、噴射圧
力が小さく、噴射角度が小さく、中実状に噴射される
が、供給圧力が大きくなるにしたがって、噴射圧力が漸
次大きくなり、噴射角度が漸次大きくなり、噴射形態が
中実状から中空コーン状に漸次変わっていく。

【０１１５】第３の実施の形態の排気浄化装置は、噴射
ノズル１２を構成するスワールノズルの噴射特性を利用
し、排気ガス温度に応じて噴射圧力、噴射角度、および
噴射形態を変えることによって、高温活性型ＮＯx触媒
６と低温活性型ＮＯx触媒７のＮＯx浄化能力を最大限に
引き出すようにして、排気浄化装置のＮＯx浄化率の向
上を図っている。以下、これについて、図１３に示す入
ガス温度／供給圧力増大率マップと図１４に示すフロー
チャートを参照して説明する。

【０１１６】図１３に示すマップは、第３の実施の形態
の排気浄化装置において、高温活性型ＮＯx触媒６に流
入する排気ガスの温度（入ガス温度）と、噴射ノズル１
２に供給する軽油の供給圧力の増大率（供給圧力増大
率）の関係を示す入ガス温度／供給圧力増大率マップで
ある。

【０１１７】この入ガス温度／供給圧力増大率マップに
おいて、入ガス温度Ｔ3，Ｔ4，Ｔ5の大小関係および供
給圧力増大率β1，β2，β3，β4の大小関係は、次のと
おりである。 入ガス温度 ： Ｔ3＜Ｔ4＜Ｔ5 供給圧力増大率 ： β1＜１＜β2＜β3＜β4

【０１１８】この入ガス温度／供給圧力増大率マップを
参照して、第３の実施の形態における排気系燃料噴射の
供給条件について説明する。尚、この入ガス温度／供給
圧力増大率マップは予めＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶し
ておく。

【０１１９】（１）入ガス温度Ｔが閾値Ｔ3よりも低い
場合（Ｔ＜Ｔ3） 第３の実施の形態において入ガス温度Ｔが閾値Ｔ3より
も低い場合は、第１の実施の形態において入ガス温度Ｔ
が閾値Ｔ1よりも低い場合に対応する。即ち、入ガス温
度Ｔが閾値Ｔ3よりも低い場合には、下流側に配置され
た低温活性型ＮＯx触媒７で効率よくＮＯx浄化を行うた
めに、低温活性型ＮＯx触媒７に必要量の還元剤を供給
すべく、噴射ノズル１２から噴射される軽油の噴射圧力
を基本噴射圧力よりも増圧する。そのために、噴射ノズ
ル１２への軽油の供給圧力を基本供給圧力よりも増圧す
る。その際には、エンジン回転数に応じて供給圧力増大
率をβ3からβ4の範囲で設定する。

【０１２０】（２）入ガス温度Ｔが閾値Ｔ3以上の場合
（Ｔ≧Ｔ3） 第３の実施の形態において入ガス温度Ｔが閾値Ｔ3以上
の場合は、第２の実施の形態において入ガス温度が活性
温度域に入っている場合に相当する。但し、第２の実施
の形態においては低温活性型ＮＯx触媒７のＮＯx浄化率
向上のために軽油の供給条件を制御していたが、第３の
実施の形態では上流側に配置された高温活性型ＮＯx触
媒６のＮＯx浄化率向上のために軽油の供給条件を制御
する。

【０１２１】（２−１）入ガス温度ＴがＴ3≦Ｔ≦Ｔ4の
場合 入ガス温度ＴがＴ3≦Ｔ≦Ｔ4の場合は、第２の実施の形
態において入ガス温度ＴがＴmin以下（Ｔ≦Ｔmin）の場
合に相当する。このときには、高温活性型ＮＯx触媒６
の中央部近傍に軽油を集中して供給するために、噴射ノ
ズル１２への供給圧力を基本供給圧力よりも減圧する。
第３の実施の形態では、このときの供給圧力を設定する
のに、１より小さい値の供給圧力増大率β1を採用し、
基本供給圧力にこの供給圧力増大率β1を乗じて得た積
を供給圧力とした。

【０１２２】（２−２）入ガス温度ＴがＴ≧Ｔ5の場合 入ガス温度ＴがＴ≧Ｔ5の場合は、第２の実施の形態に
おいて入ガス温度ＴがＴmax以上（Ｔ≧Ｔmax）の場合に
相当する。このときには、高温活性型ＮＯx触媒６の外
周部近傍に軽油を集中して供給するために、噴射ノズル
１２への供給圧力を基本供給圧力よりも増圧する。第３
の実施の形態では、このときの供給圧力を設定するの
に、１より大きくβ3よりは小さい値の供給圧力増大率
β2を採用し、基本供給圧力にこの供給圧力増大率β2を
乗じて得た積を供給圧力とした。

【０１２３】（２−３）入ガス温度ＴがＴ4＜Ｔ＜Ｔ5の
場合 入ガス温度ＴがＴ4＜Ｔ＜Ｔ5の場合は、第２の実施の形
態において入ガス温度ＴがＴmin＜Ｔ＜Ｔmaxの場合に相
当する。このときには、噴射ノズル１２への供給圧力を
基本供給圧力とする。

【０１２４】次に、第３の実施の形態における噴射圧力
制御ルーチンを図１４を参照して説明する。このルーチ
ンを構成する各ステップからなるフローチャートはＥＣ
Ｕ１００のＲＯＭに記憶してあり、フローチャートの各
ステップにおける処理は総てＥＣＵ１００のＣＰＵによ
って実行される。

【０１２５】＜ステップ３０１＞まず、ＥＣＵ１００
は、ステップ３０１において、高温活性型ＮＯx触媒６
あるいは低温活性型ＮＯx触媒７に還元剤を供給すべき
条件（以下、排気系燃料供給条件という）を満足してい
るか否か判定する。排気系燃料供給条件とは、高温活性
型ＮＯx触媒６あるいは低温活性型ＮＯx触媒７の触媒温
度が活性温度域に入っていることである。ステップ３０
１で否定判定した場合には、ＥＣＵ１００は本ルーチン
を終了する。尚、この実施の形態では、入ガス温センサ
８により検出した入ガス温度を触媒温度として代用す
る。

【０１２６】＜ステップ３０２＞ステップ３０１におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ１００は、ステップ３
０２に進み、ディーゼルエンジン１の運転状態の履歴か
ら、還元剤供給装置１０による軽油の基本供給条件（基
本供給圧力Ｐ0、基本供給期間ｔ、基本供給間隔Ｓ）を
演算する。

【０１２７】＜ステップ３０３＞次に、ＥＣＵ１００
は、ステップ３０３に進み、入ガス温センサ８で検出し
た入ガス温度Ｔが閾値Ｔ3よりも低いか否か判定する。

【０１２８】＜ステップ３０４＞ステップ３０３で肯定
判定した場合には、ＥＣＵ１００は、ステップ３０４に
進み、エンジン回転数を読み込んで該エンジン回転数に
応じた供給圧力増大率βを、エンジン回転数／供給圧力
増大率マップを参照して演算する。第３の実施の形態に
おけるエンジン回転数／供給圧力増大率マップでは、供
給圧力増大率βはβ3からβ4の間で変化するものとす
る。

【０１２９】＜ステップ３０５＞次に、ＥＣＵ１００
は、ステップ３０５に進み、基本供給圧力Ｐ0にステッ
プ３０４で求めた供給圧力増大率βを乗じて得た積を、
噴射ノズル１２への軽油の供給圧力Ｐとする（Ｐ＝Ｐ0
×β）。つまり、入ガス温度ＴがＴ3よりも低い場合の
排気系への軽油の供給条件を、供給圧力Ｐ＝Ｐ0×β、
基本供給期間ｔ、基本供給間隔Ｓとする。但し、供給圧
力増大率βはβ3〜β4の範囲の値である。

【０１３０】＜ステップ３０６＞次に、ＥＣＵ１００
は、ステップ３０６に進み、前記供給条件にしたがって
還元剤供給装置１０による排気管５への軽油の噴射を実
行する。このとき、ＥＣＵ１００は、供給圧力Ｐ＝Ｐ0
×βに対応する供給ポンプ１１の駆動電圧を演算し、該
駆動電圧に基づいて供給ポンプ１１の運転制御を実行
し、また、基本供給期間ｔおよび基本供給間隔Ｓに応じ
た電磁弁１３の開閉制御を実行する。

【０１３１】＜ステップ３０７＞ステップ３０３で否定
判定した場合には、ＥＣＵ１００は、ステップ３０７に
進み、入ガス温センサ８で検出した入ガス温度Ｔが、
Ｔ3≦Ｔ≦Ｔ4 、Ｔ4＜Ｔ＜Ｔ5 、Ｔ≧Ｔ5 、のいず
れの領域に属するか判定する。

【０１３２】＜ステップ３０８＞ステップ３０７におい
て入ガス温度Ｔが前記の温度領域（Ｔ3≦Ｔ≦Ｔ4）に
属すると判定した場合には、ＥＣＵ１００は、ステップ
３０８に進み、供給圧力増大率をβ1とし、基本供給圧
力Ｐ0にこの供給圧力増大率β1を乗じて得た積を、噴射
ノズル１２への軽油の供給圧力Ｐとする（Ｐ＝Ｐ0 ×β
1）。つまり、入ガス温度Ｔが前記の温度領域に属す
る場合の排気系への軽油の供給条件を、供給圧力Ｐ＝Ｐ
0×β1、基本供給期間ｔ、基本供給間隔Ｓとする。尚、
この供給圧力増大率β1は１より小さく、したがって、
供給圧力Ｐは基本供給圧力Ｐ0よりも小さくなる。

【０１３３】次に、ＥＣＵ１００は、ステップ３０６に
進み、前記供給条件にしたがって還元剤供給装置１０に
よる排気管５への軽油の噴射を実行し、本ルーチンを終
了する。尚、この排気系への軽油供給実行に際し、ＥＣ
Ｕ１００は、供給圧力Ｐ＝Ｐ0×β1に対応する供給ポン
プ１１の駆動電圧を演算し、該駆動電圧に基づいて供給
ポンプ１１を運転制御し、また、基本供給期間ｔおよび
基本供給間隔Ｓに応じた電磁弁１３の開閉制御を実行す
る。

【０１３４】＜ステップ３０９＞一方、ステップ３０７
において入ガス温度Ｔが前記の温度領域（Ｔ4＜Ｔ＜
Ｔ5）に属すると判定した場合には、ＥＣＵ１００は、
ステップ３０９に進み、噴射ノズル１２への軽油の供給
圧力Ｐをステップ３０２で求めた基本供給圧力Ｐ0とす
る（Ｐ＝Ｐ0）。即ち、入ガス温度Ｔが前記の温度領
域に属する場合の排気系への軽油の供給条件は、基本供
給条件のままとなる。

【０１３５】次に、ＥＣＵ１００は、ステップ３０６に
進み、基本供給条件にしたがって還元剤供給装置１０に
よる排気管５への軽油の噴射を実行し、本ルーチンを終
了する。尚、この排気系への軽油供給実行に際し、ＥＣ
Ｕ１００は、基本供給圧力Ｐ0に対応する供給ポンプ１
１の駆動電圧を演算し、該駆動電圧に基づいて供給ポン
プ１１を運転制御し、また、基本供給期間ｔおよび基本
供給間隔Ｓに応じた電磁弁１３の開閉制御を実行する。

【０１３６】＜ステップ３１０＞また、ステップ３０７
において入ガス温度Ｔが前記の温度領域（Ｔ≧Ｔ5）
に属すると判定した場合には、ＥＣＵ１００は、ステッ
プ３１０に進み、供給圧力増大率をβ2とし、基本供給
圧力Ｐ0にこの供給圧力増大率β2を乗じて得た積を、噴
射ノズル１２への軽油の供給圧力Ｐとする（Ｐ＝Ｐ0 ×
β2）。つまり、入ガス温度Ｔが前記の温度領域に属
する場合の排気系への軽油の供給条件を、供給圧力Ｐ＝
Ｐ0×β2、基本供給期間ｔ、基本供給間隔Ｓとする。
尚、この供給圧力増大率β2は１より大きく、したがっ
て、供給圧力Ｐは基本供給圧力Ｐ0よりも大きくなる。

【０１３７】次に、ＥＣＵ１００は、ステップ３０６に
進み、前記供給条件にしたがって還元剤供給装置１０に
よる排気管５への軽油の噴射を実行し、本ルーチンを終
了する。尚、この排気系への軽油供給実行に際し、ＥＣ
Ｕ１００は、供給圧力Ｐ＝Ｐ×β2に対応する供給ポン
プ１１の駆動電圧を演算し、該駆動電圧に基づいて供給
ポンプ１１を運転制御し、また、基本供給期間ｔおよび
基本供給間隔Ｓに応じた電磁弁１３の開閉制御を実行す
る。

【０１３８】〔他の実施の形態〕前述した実施の形態で
は本発明をディーゼルエンジンに適用した例で説明した
が、本発明を希薄燃焼可能なガソリンエンジンに適用す
ることもできる。

【０１３９】前述した各実施の形態では、高温活性型Ｎ
Ｏx触媒６および低温活性型ＮＯx触媒７を吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒で構成したが、これらの触媒を選択還元型ＮＯx
触媒で構成することもできる。ＮＯx触媒を選択還元型
ＮＯx触媒とした場合にも、吸蔵還元型ＮＯx触媒の場合
と同様の作用・効果が奏される。

【０１４０】

【発明の効果】本出願の第１の発明に係る内燃機関の排
気浄化装置によれば、希薄燃焼可能な内燃機関の排気通
路に直列に設けられた高温活性型ＮＯx触媒および低温
活性型ＮＯx触媒と、前記ＮＯx触媒のうち上流側に設け
られたＮＯx触媒の上流から該ＮＯx触媒に向かって前記
排気通路内に還元剤を噴射する還元剤噴射手段と、前記
内燃機関の排気ガス温度あるいは前記ＮＯx触媒のうち
のいずれか一方のＮＯx触媒の触媒温度に応じて前記還
元剤噴射手段から排気通路に噴射される還元剤の圧力を
制御する還元剤圧力制御手段と、を備えることにより、
下流側に配置されたＮＯx触媒でＮＯxを浄化する際に必
要な量の還元剤を該ＮＯx触媒に供給することができる
ので、広い温度範囲において高いＮＯx浄化率を得るこ
とができるという優れた効果が奏される。

【０１４１】また、本出願の第２の発明に係る内燃機関
の排気浄化装置によれば、希薄燃焼可能な内燃機関の排
気通路に設けられたＮＯx触媒と、前記ＮＯx触媒の上流
から該ＮＯx触媒に向かって前記排気通路内に還元剤を
噴射する還元剤噴射手段と、前記内燃機関の排気ガス温
度あるいは前記ＮＯx触媒の触媒温度に応じて前記還元
剤噴射手段から排気通路に噴射される還元剤の噴射角度
を制御する噴射角度制御手段と、を備えることにより、
排気ガス温度あるいは触媒温度に応じてＮＯx浄化率の
高い部位に還元剤を噴射することができ、その結果、効
率的にＮＯxを浄化することができるという優れた効果
が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第１
の実施の形態の概略構成図である。

【図２】 吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx吸放出作用を説
明するための図である。

【図３】 ＮＯx触媒のＮＯx浄化温度特性を示す図であ
る。

【図４】 前記第１の実施の形態の排気浄化装置におい
て用いられるエンジン回転数／供給圧力増大率マップで
ある。

【図５】 前記第１の実施の形態の排気浄化装置におけ
る噴射圧力制御ルーチンである。

【図６】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第２
の実施の形態の概略構成図である。

【図７】 前記第２の実施の形態の排気浄化装置におい
て用いられるスワールノズルの概略構成を示す図であ
る。

【図８】 前記スワールノズルの噴射形態を示す図であ
る。

【図９】 ＮＯx触媒における温度分布を示す図であ
る。

【図１０】 前記第２の実施の形態の排気浄化装置にお
けるＮＯx触媒のＮＯx浄化温度特性を示す図である。

【図１１】 前記第２の実施の形態の排気浄化装置にお
ける噴射圧力制御ルーチンである。

【図１２】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第
３の実施の形態の概略構成図である。

【図１３】 前記第３の実施の形態の排気浄化装置にお
いて用いられる入ガス温度／供給圧力増大率マップであ
る。

【図１４】 前記第３の実施の形態の排気浄化装置にお
ける噴射圧力制御ルーチンである。

【符号の説明】

１ ディーゼルエンジン（内燃機関） ５ 排気管（排気通路） ６ 高温活性型ＮＯx触媒 ７ 低温活性型ＮＯx触媒 １０ 還元剤供給装置（還元剤噴射手段） １１ 供給ポンプ（還元剤圧力制御手段、噴射角度制御
手段） １２ 噴射ノズル（還元剤圧力制御手段、噴射角度制御
手段） １００ ＥＣＵ（還元剤圧力制御手段、噴射角度制御手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G091 AA10 AA12 AA17 AA18 AA28 AB06 CA18 EA07 EA17 EA18 FB10 GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB10X HA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 希薄燃焼可能な内燃機関の排気通路に直
   列に設けられた高温活性型ＮＯx触媒および低温活性型
   ＮＯx触媒と、 前記ＮＯx触媒のうち上流側に設けられたＮＯx触媒の上
   流から該ＮＯx触媒に向かって前記排気通路内に還元剤
   を噴射する還元剤噴射手段と、 前記内燃機関の排気ガス温度あるいは前記ＮＯx触媒の
   うちのいずれか一方のＮＯx触媒の触媒温度に応じて前
   記還元剤噴射手段から排気通路に噴射される還元剤の圧
   力を制御する還元剤圧力制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 【請求項２】 前記高温活性型ＮＯx触媒が前記低温活
   性型ＮＯx触媒よりも上流に設けられていることを特徴
   とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. 【請求項３】 前記還元剤圧力制御手段は、前記内燃機
   関の排気ガス温度あるいは前記ＮＯx触媒の触媒温度が
   高いときよりも低いときの方が還元剤の圧力を高くする
   ように制御することを特徴とする請求項２に記載の内燃
   機関の排気浄化装置。
4. 【請求項４】 希薄燃焼可能な内燃機関の排気通路に設
   けられたＮＯx触媒と、 前記ＮＯx触媒の上流から該ＮＯx触媒に向かって前記排
   気通路内に還元剤を噴射する還元剤噴射手段と、 前記内燃機関の排気ガス温度あるいは前記ＮＯx触媒の
   触媒温度に応じて前記還元剤噴射手段から排気通路に噴
   射される還元剤の噴射角度を制御する噴射角度制御手段
   と、 を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
5. 【請求項５】 前記噴射角度制御手段は、前記内燃機関
   の排気ガス温度あるいは前記ＮＯx触媒の触媒温度が所
   定温度よりも低いときには噴射角度を小さく制御し、前
   記内燃機関の排気ガス温度あるいは前記ＮＯx触媒の触
   媒温度が所定温度よりも高いときには噴射角度を大きく
   制御することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の
   排気浄化装置。
6. 【請求項６】 前記噴射角度制御手段により噴射角度を
   小さく制御したときには前記還元剤噴射手段から還元剤
   が中実状に噴射され、噴射角度を大きく制御したときに
   は還元剤が中空コーン状に噴射されることを特徴とする
   請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置。