JP2003222037A

JP2003222037A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2003222037A
Application number: JP2002356817A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Okada; 公二郎岡田; Osamu Nakayama; 修中山; Yasuki Tamura; 保樹田村; Kazuhito Kawashima; 川島　　一仁
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ＮＯx 触媒から放出されたＮＯx を還元して
排ガス性能の悪化を抑制する。【解決手段】ＮＯx 放出手段により空燃比をリッチ側
に変更して排気雰囲気を酸素濃度低下雰囲気とし、ＮＯ
x 触媒中のＮＯx を放出させる際に、ＮＯx 放出手段の
作動期間中における所定時期に、排気通路に放出された
ＮＯx を還元する還元剤を、放出されるＮＯx と還元さ
れるＮＯx との割合が等しくなるように、還元剤供給手
段３３により主噴射の燃料噴射とは別に追加供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸素過剰雰囲気と
なる空燃比がリーン空燃比のときに排気中のＮＯx を吸
蔵すると共に酸素濃度低下雰囲気となる空燃比が理論空
燃比またはリッチ空燃比のときに吸蔵したＮＯx を放出
する触媒装置（ＮＯx 触媒）を排気通路に備えた内燃機
関の排気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、燃費の向上を図るため、リーン空
燃比での燃焼を可能とした希薄燃焼内燃機関が実用化さ
れている。この希薄燃焼内燃機関では、従来の三元触媒
ではその浄化特性によりリーン燃焼時の排ガス中のＮＯ
x を十分に浄化できないといった問題がある。そこで、
近年では、例えば、リーン燃焼時に排ガス中のＮＯx を
吸蔵して排気中のＮＯx を浄化する触媒装置（ＮＯx 触
媒）が採用されてきている。

【０００３】ＮＯx 触媒としては、酸素過剰雰囲気中
（リーン空燃比）ではＮＯx を触媒上に吸蔵させること
により排気中のＮＯx を浄化し、酸素濃度が低下すると
（理論空燃比またはリッチ空燃比）付着したＮＯx を放
出する機能を有していることが知られている。つまり、
ＮＯx 触媒は、酸素濃度過剰雰囲気では、排気中のＮＯ
x から硝酸塩を生成し、これによりＮＯx を吸蔵する一
方、酸素濃度が低下した雰囲気では、ＮＯx 触媒に吸蔵
した硝酸塩と排気中のＣＯとを反応させて炭酸塩を生成
し、これによりＮＯx を放出させるようになっている。

【０００４】ＮＯx 触媒は、リーン運転中の酸素過剰雰
囲気中ではＮＯx を触媒上に吸蔵させることになるが、
リーン運転を連続して行いＮＯx の吸蔵量が飽和量に達
した時には排気中のＮＯx の大部分が大気に排出される
ことになる。そこで、ＮＯxの吸蔵量が飽和量に達する
前に、空燃比を理論空燃比またはリッチ空燃比に切り換
え、排気を酸素濃度が低下した雰囲気にしてＮＯx を放
出還元させ、ＮＯx 触媒のＮＯx 吸蔵能力を回復させる
ようにしている。そして、ＮＯx 吸蔵能力を回復させる
ため、機関の空燃比を理論空燃比またはリッチ空燃比に
切り換える際に、空燃比を徐々に理論空燃比またはリッ
チ側に変更することで、機関のトルクショックを抑制し
ながらＮＯx を放出還元させる技術が、例えば、特許文
献１等で公知となっている。

【０００５】

【特許文献１】特開平７−１６６９１３号公報

【０００６】ＮＯx 吸蔵能力を回復させるために機関の
空燃比を理論空燃比またはリッチ空燃比に切り換えて
（ＣＯを発生させ排気中、即ち、ＮＯx 触媒に供給し
て）ＮＯx を放出還元する場合、供給されたＣＯは、吸
蔵されたＮＯx を放出するために一部のＣＯが消費さ
れ、放出されたＮＯx を還元するために残りのＣＯが消
費される。この残りのＣＯ及びＨＣ等の還元剤によって
還元されるＮＯx と、放出されたＮＯx の割合が一致し
ていれば、ＮＯx 及びＣＯの大気放出を抑制することが
できる。

【０００７】しかしながら、実際に上記公報に開示され
た技術では、還元されるＮＯx と放出されたＮＯx との
割合を一致させることは困難である。それは、まずＮＯ
x 触媒に担持される触媒成分の種類や担持量等によりＮ
Ｏx 触媒の持つＮＯx 吸蔵能力の回復性能、即ち、吸蔵
したＮＯx の放出し易さ（ＮＯx 放出速度）が変わるか
らである。

【０００８】このため、ＮＯx 吸蔵能力の回復性能を向
上させたＮＯx 触媒を用いた場合には、ＮＯx が触媒上
から放出されるＮＯx 放出速度も向上し、排ガス中に存
在する還元剤により還元されるＮＯx が、放出されるＮ
Ｏx を下回る傾向（還元されるＮＯx ＜放出されるＮＯ
x ）になり、還元されずに排ガス中に残留した残留ＮＯ
x が大気中に排出されることになる。逆に、ＮＯx 吸蔵
能力の回復性能を低く抑えたＮＯx 触媒を用いた場合に
は、還元されるＮＯx が、放出されるＮＯx を上回る傾
向（還元されるＮＯx ＞放出されるＮＯx ）となり、即
ち、排ガス中に還元剤（ＣＯ等）が残留し、大気中に放
出されることになる。

【０００９】また、一般にＮＯx 放出速度は、機関の空
燃比がリッチ側に移行するにつれて（ＣＯ量が増加する
につれて）増大するため、上記公報のように空燃比を理
論空燃比またはリッチ空燃比側へ移行する際、ＮＯx 放
出速度はＣＯ量が増大する理論空燃比近傍から上昇して
触媒上から放出されるＮＯx 放出量が増加する。しか
し、増加したＮＯx 放出量に対して放出したＮＯx を還
元するだけの還元剤（ＮＯx 放出に寄与しなかった残り
のＣＯ及びＨＣ等）が少ないために、排ガス中に残留し
た放出ＮＯx が還元されずそのまま大気中へ放出されて
しまう。

【００１０】この解決法として、機関の空燃比をよりリ
ッチ化して還元剤を増量することが考えられるが、この
場合、還元剤としてのＣＯ量も合わせて増大するため、
放出されるＮＯx も増えてしまい、実際には上述した、
還元されるＮＯx ＜放出されるＮＯx 、という関係は変
わらず、結局、還元されずに残留する残留ＮＯx は大気
中にそのまま放出され、ＮＯx 排出を抑制することはで
きない。

【００１１】従って、上記公報に開示された技術では、
還元されるＮＯx と放出されたＮＯx とをほぼ一致させ
ることは難しく、触媒上からＮＯx を放出還元させる際
に排ガス特性を悪化させるという問題が生じてしまう。

【００１２】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、触媒装置（ＮＯx 触媒）から放出されるＮＯx を確
実に還元することができる内燃機関の排気浄化装置を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の排気
浄化装置は、機関の排気空燃比がリーン空燃比から理論
空燃比またはリッチ空燃比に切り換わるとき、ＮＯx 触
媒装置から放出されたＮＯx を還元する還元剤を還元剤
供給手段により供給し、排ガス特性を悪化させることな
く触媒装置から放出されたＮＯx を還元する。

【００１４】これにより、ＮＯx 触媒装置から放出され
たＮＯx が供給された還元剤によって還元されるため、
ＮＯx がそのまま大気に放出されてしまうといった問題
が生じることがなくなり、排ガス性能の悪化を抑制する
ことが可能となる。

【００１５】機関が、燃料を燃焼室内に直接噴射する噴
射弁を有する筒内噴射型内燃機関である場合には、還元
剤供給手段は、噴射弁の主噴射（吸気行程噴射または圧
縮行程）以降の膨張行程または排気行程に燃料噴射する
ことが好ましい。

【００１６】これにより、複雑なデバイスを必要とせ
ず、触媒装置から放出されるＮＯx を確実に還元するこ
とができる。

【００１７】また、本発明の内燃機関の排気浄化装置
は、ＮＯx 放出手段により排気雰囲気を酸素濃度低下雰
囲気としてＮＯx 触媒中のＮＯx を放出させる際に、Ｎ
Ｏx 放出手段の作動期間中における所定時期に排気通路
に放出されたＮＯx を還元する還元剤を還元剤供給手段
により追加供給し、排ガス特性を悪化させることなくＮ
Ｏx 触媒から放出されたＮＯx を還元する。

【００１８】これにより、触媒装置から放出されたＮＯ
x が供給された還元剤によって還元されるため、ＮＯx
がそのまま大気に放出されてしまうといった問題が生じ
ることがなくなり、排ガス性能の悪化を抑制することが
可能となる。

【００１９】特に、上記還元剤供給手段により供給され
る還元剤は、ＮＯx 放出速度を急激に上昇させない還元
剤、例えば、ＨＣを主としたものが好ましい。このた
め、還元剤供給手段としては、例えば、筒内噴射型内燃
機関であれば、主噴射（吸気行程噴射または圧縮行程噴
射）以外に膨張行程または排気行程に追加燃料を噴射す
る燃料制御や、排気通路中に燃料を噴射する還元剤供給
専用の噴射弁であることが好ましい。

【００２０】そして、ＮＯx 触媒は、酸素過剰雰囲気と
なる排ガス中の空燃比がリーン空燃比のときに排気中の
ＮＯx を吸蔵し、酸素濃度低下雰囲気となる排ガス中の
空燃比が理論空燃比またはリッチ空燃比のときに吸蔵し
たＮＯx を放出する機能を有するものであり、還元剤供
給手段は、前記ＮＯx 放出手段が作動し排ガス中の空燃
比が理論空燃比近傍となる所定時期に作動する。また、
機関が、燃料を燃焼室へ直接噴射する噴射弁を有する場
合であれば、還元剤供給手段は、噴射弁の作動を制御す
ることで還元剤を追加供給する。

【００２１】また、ＮＯx 放出手段は、ＮＯx 触媒に吸
蔵されたＮＯx を放出するとき、排ガス中の空燃比を第
１所定時間の間リッチ空燃比としその後第２所定時間の
間理論空燃比近傍の空燃比とする再生機能を備え、還元
剤供給手段は、ＮＯx 放出手段により排ガス中の空燃比
がリッチ空燃比に切り換わる際に作動する。また、ＮＯ
x 触媒の劣化度合いを検知する劣化検知手段と、劣化検
知手段によりＮＯx 触媒の劣化度合いが高くなるほど、
ＮＯx 放出手段における再生機能の第２所定時間を長く
するよう補正する、もしくは、還元剤供給手段の作動期
間を短くするよう補正する補正手段とを有する。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明をより詳細に説述するため
に、添付の図面に従ってこれを説明する。

【００２３】多気筒型筒内噴射内燃機関としては、例え
ば、燃料を直接燃焼室に噴射する筒内噴射型直列４気筒
ガソリンエンジン（筒内噴射エンジン）１が適用され
る。筒内噴射エンジン１は、例えば、燃焼モード（運転
モード）を切り換えることで、吸気行程での燃料噴射
（吸気行程噴射モード）または圧縮行程での燃料噴射
（圧縮行程噴射モード）が実施可能となっている。そし
て、この筒内噴射エンジン１は、理論空燃比（ストイ
キ）での運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運
転）の他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）
が実現可能となっており、特に、圧縮行程噴射モードで
は、吸気行程でのリーン空燃比運転よりも大きな空燃比
となる超リーン空燃比での運転が可能となっている。

【００２４】図１に示すように、筒内噴射エンジン１の
シリンダヘッド２には各気筒毎に点火プラグ３が取り付
けられると共に、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁４が取
り付けられている。燃焼室５内には燃料噴射弁４の噴射
口が開口し、燃料噴射弁４から噴射される燃料が燃焼室
５内に直接噴射されるようになっている。筒内噴射エン
ジン１のシリンダ６にはピストン７が上下方向に摺動自
在に支持され、ピストン７の頂面には半球状に窪んだキ
ャビティ８が形成されている。キャビティ８により、図
１では時計回りの逆タンブル流を発生させるようになっ
ている。

【００２５】シリンダヘッド２には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成され、各吸気ポートと連通する
ようにして吸気マニホールド９の一端がそれぞれ接続さ
れている。また、シリンダヘッド２には、各気筒毎に略
水平方向に排気ポートが形成され、各排気ポートと連通
するようにして排気マニホールド１０の一端がそれぞれ
接続されている。また、排気マニホールド１０には図示
しないＥＧＲ装置が設けられている。

【００２６】一方、エンジン１の排気マニホールド１０
には排気管（排気通路）１１が接続され、エンジン１に
近接した小型の三元触媒１２及び触媒装置としての排気
浄化触媒装置１３を介して図示しないマフラーが接続さ
れている。排気管１１における三元触媒１２と排気浄化
触媒装置１３との間の部分には、排気浄化触媒装置１３
の直上流、即ち、後述するＮＯx 触媒１５の直上流に位
置して排気温度を検出する高温センサ１４が設けられて
いる。

【００２７】排気浄化触媒装置１３は、酸素過剰雰囲気
となる排気空燃比がリーン空燃比のときにＮＯx を触媒
上に吸蔵させることにより排気中のＮＯx を浄化し、酸
素濃度が低下して排気空燃比が理論空燃比またはリッチ
空燃比のときに付着したＮＯx を放出し還元する機能を
有したＮＯx 触媒１５（触媒装置）と、理論空燃比の雰
囲気でＣＯ，ＨＣ及びＮＯx を浄化可能な三元機能を有
した三元触媒１６とを備えている。三元触媒１６はＮＯ
x 触媒１５よりも下流側に配設され、ＮＯx 触媒１５か
ら放出されたＮＯx のうちＮＯx 触媒１５で還元しきれ
なかったＮＯxの還元も行なう。尚、排気浄化触媒装置
１３の構成は、ＮＯx 触媒１５を少なくとも一つ備えた
ものであれば、配置や機能等は上記実施例に限定される
ものではない。

【００２８】ＮＯx 触媒１５は、酸化雰囲気においてＮ
Ｏx を一旦吸蔵させ、主としてＣＯの存在する還元雰囲
気中においてＮＯx を放出してＮ₂（窒素）等に還元さ
せるＮＯx 放出還元機能を持つものである。詳しくは、
ＮＯx 触媒１５は、貴金属として白金（Ｐｔ）、パラジ
ウム（Ｐｄ）等を有した触媒として構成され、吸蔵剤と
してはバリウム（Ｂａ）等のアルカリ金属、アルカリ土
類金属が採用されている。そして、排気浄化触媒装置１
３の下流側にはＮＯx 濃度を検出するＮＯx センサ１７
が設けられている。

【００２９】一方、吸気マニホールド９にはドライブバ
イワイヤ（ＤＢＷ）方式の電動スロットル弁２１が接続
され、スロットル弁２１にはスロットル開度θ_thを検出
するスロットルポジションセンサ２２が設けられてい
る。エンジン１には、クランク角を検出するクランク角
センサ２３が設けられ、クランク角センサ２３はエンジ
ン回転速度Ｎｅを検出可能となっている。

【００３０】車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）３１
が設けられ、このＥＣＵ２３には、入出力装置、制御プ
ログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処
理装置及びタイマやカウンタ類が備えられている。ＥＣ
Ｕ３１によって筒内噴射エンジン１を含めた本実施形態
の排気浄化装置の総合的な制御が実施される。各種セン
サ類の検出情報はＥＣＵ３１に入力され、ＥＣＵ３１は
各種センサ類の検出情報に基づいて、燃料噴射モードや
燃料噴射量を始めとして点火時期等を決定し、燃料噴射
弁４や点火プラグ３等を駆動制御する。

【００３１】筒内噴射エンジン１では、吸気マニホール
ド９から燃焼室５内に流入した吸気流が逆タンブル流を
形成し、圧縮行程中期以降に燃料を噴射して逆タンブル
流を利用しながら燃焼室５の頂部中央に配設された点火
プラグ３の近傍のみに少量の燃料を集め、点火プラグ３
から離隔した部分で極めてリーンな空燃比状態とする。
点火プラグ３の近傍のみを理論空燃比又はリッチな空燃
比とすることで、安定した層状燃焼（層状超リーン燃
焼）を実現しながら燃料消費を抑制する。

【００３２】また、筒内噴射エンジン１から高出力を得
る場合には、燃料噴射弁４からの燃料を吸気行程に噴射
することにより燃焼室５全体に均質化し、燃焼室５内を
理論空燃比やリーン空燃比の混合気状態にさせて予混合
燃焼を行う。もちろん、理論空燃比もしくはリッチ空燃
比の方がリーン空燃比よりも高出力が得られるため、こ
の際にも、燃料の霧化及び気化が十分に行なわれるよう
なタイミングで燃料噴射を行ない、効率よく高出力を得
るようにしている。

【００３３】ＥＣＵ３１では、スロットルポジションセ
ンサ２２からのスロットル開度θ_th とクランク角センサ
２３からのエンジン回転速度Ｎｅとに基づいてエンジン
負荷に対応する目標筒内圧、即ち、目標平均有効圧Ｐｅ
が求められ、更に、この目標平均有効圧Ｐｅとエンジン
回転速度Ｎｅとに応じてマップ（図示せず）より燃料噴
射モードが設定される。例えば、目標平均有効圧Ｐｅと
エンジン回転速度Ｎｅとが共に小さいときは、燃料噴射
モードは圧縮行程噴射モードとされて燃料が圧縮行程で
噴射され、一方、目標平均有効圧Ｐｅが大きくなり、あ
るいはエンジン回転速度Ｎｅが大きくなると燃料噴射モ
ードは吸気行程噴射モードとされ、燃料が吸気行程で噴
射される。そして、目標平均有効圧Ｐｅとエンジン回転
速度Ｎｅとから各燃料噴射モードでの制御目標となる目
標空燃比（目標Ａ／Ｆ）が設定され、適正量の燃料噴射
量がこの目標Ａ／Ｆに基づいて決定される。

【００３４】排気浄化触媒装置１３のＮＯx 触媒１５で
は、リーンモードにおける超リーン燃焼運転時のような
酸素濃度過剰雰囲気となる排ガス中の空燃比がリーン空
燃比のときに、排気中のＮＯx が硝酸塩として吸蔵され
て排気の浄化が行われる。一方、酸素濃度が低下して酸
素過剰雰囲気となる排ガス中の空燃比が理論空燃比また
はリッチ空燃比のときに、ＮＯx 触媒１５に吸蔵した硝
酸塩と排気中のＣＯとが反応して炭酸塩が生成されると
共にＮＯx が放出される。従って、ＮＯx 触媒１５への
ＮＯx の吸蔵が進むと、空燃比のリッチ化あるいは追加
の燃料噴射を行うなどして酸素濃度を低下させＣＯを供
給し、型ＮＯx 触媒１５からＮＯx を放出還元させてＮ
Ｏx 吸蔵機能を維持する。

【００３５】ＥＣＵ３１には、排気中の酸素濃度を低下
させて（排気雰囲気を酸素濃度低下雰囲気とする）ＮＯ
x 触媒１５からＮＯx を放出させるためのＮＯx 放出手
段３２が備えられている。ＮＯx 放出手段３２は、ＮＯ
x 触媒１５からＮＯx を放出させる指令（再生指令）に
基づいて、吸蔵されたＮＯx を吸蔵型ＮＯx 触媒１５か
ら放出し還元する際に（ＮＯx パージ）、第１所定時間
の間排気空燃比をリッチ空燃比とするリッチパージ機能
と、その後第２所定時間の間排気空燃比を理論空燃比近
傍（理論空燃比もしくは理論空燃比よりも僅かにリッチ
なスライトリッチ）とするストイキフィードバック（Ｓ
−Ｆ／Ｂ）パージ機能、即ち、再生機能を備えている。

【００３６】また、ＥＣＵ３１には、還元剤供給手段３
３が備えられ、本実施例における還元剤供給手段３３
は、ＮＯx 放出手段３２によるＮＯx の放出作動期間中
における所定時期（空燃比をリッチ空燃比に制御した際
における理論空燃比近傍となってから所定期間、即ち、
排ガス中の空燃比がリッチ空燃比に切り換わる際）に、
放出されたＮＯx を還元する還元剤を追加供給するた
め、膨張行程の後期（または排気行程の初期）に追加の
燃料を噴射させるパルス噴射手段である。

【００３７】尚、パルス噴射手段は、ＮＯx 放出手段３
２によるＮＯx の放出作動期間中における所定時期に、
膨張行程の後期（または排気行程の初期）に追加の燃料
を噴射させるように作動するが、ＮＯx 放出手段３２に
拘らず機関の空燃比が理論空燃比またはリッチ空燃比に
切り換わるときに作動させてもよい。即ち、加速時やエ
アコン、パワステ作動時等の負荷上昇時、あるいはブレ
ーキマスターバッグの負圧確保時に機関の空燃比が理論
空燃比またはリッチ空燃比に切り換わるときに、ＮＯx
放出手段３２を作動させずとも自然にＮＯx が放出され
るが、その際に、膨張行程の後期（または排気行程の初
期）にパルス噴射手段を作動させて追加の燃料を噴射さ
せることも可能である。

【００３８】上述した排気浄化装置の基本的な作用を図
３に基づいて説明する。

【００３９】排気浄化触媒装置１３のＮＯx 触媒１５で
は、リーンモードにおける層状超リーン燃焼運転時のよ
うな酸素濃度過剰雰囲気となる排ガス中の空燃比がリー
ン空燃比のときに、排気中のＮＯx が酸化されて硝酸塩
が生成され、これによりＮＯx が吸蔵され、排気の浄化
が行われる。一方、ＮＯx 触媒１５は、酸素濃度が低下
した雰囲気となる排ガス中の空燃比が理論空燃比または
リッチ空燃比となるとき、ＮＯx 触媒１５に吸蔵した硝
酸塩と排気中のＣＯとが反応して炭酸塩が生成され、こ
れによりＮＯx が放出される。従って、ＮＯx 触媒１５
へのＮＯx の吸蔵が進むと、例えば、リーン運転の積算
時間が所定時間を越えると、再生指令がＮＯx 放出手段
３２に送られ、ＮＯx 放出手段３２により空燃比を理論
空燃比もしくはリッチ空燃比に制御して酸素濃度を低下
させ、ＮＯx 触媒１５からＮＯxを放出させてＮＯx 触
媒１５の機能を維持するようにしている（再生運転）。

【００４０】即ち、図３（ａ）に示すように、目標空燃
比をリッチ空燃比側に徐々に変更し、排気雰囲気を酸素
濃度低下雰囲気とする（ＮＯx 放出手段３２の作動）。
目標空燃比をリッチ空燃比側に変更すると、図３に点線
で示すように、ＮＯx 触媒１５は担持された貴金属の性
質により、ＮＯx 放出手段３２によるＮＯx の放出作動
開始直後である理論空燃比近傍からＣＯが供給されＮＯ
x が放出され始めるが、放出したＮＯx を還元するだけ
の還元剤（残りのＣＯ及びＨＣ等）が存在しないため、
放出されたＮＯx ＞還元されるＮＯx 、となってＮＯx
触媒１５から放出されたＮＯx のうち還元されないＮＯ
x がそのまま大気放出される。

【００４１】そこで、再生運転時に還元剤供給手段３３
により、放出されたＮＯx を還元する還元剤を追加供給
するため、図３に示したように、理論空燃比近傍で圧縮
行程や吸気行程での主燃料噴射とは別に、燃焼に寄与し
ないため機関の出力に影響しにくいと同時に未然の状態
でＨＣ（還元剤）を供給できるタイミングである膨張行
程以降、好ましくは膨張行程の後期（または排気行程の
初期）に駆動パルスを立ち上げ、燃料噴射弁４を駆動し
て追加燃料を噴射する（パルス噴射）。追加の燃料量
は、放出されたＮＯx に応じて設定される。

【００４２】これにより、図３（ｂ）に実線で示したよ
うに、追加された還元剤によってＮＯx が還元されて大
気放出されるＮＯx 量を抑制することができる。従っ
て、ＮＯx 及びＣＯの大気放出を抑えることができ、放
出されたＮＯx がそのまま大気に放出されてしまうとい
った問題が生じることがなくなる。

【００４３】尚、ここでは基本例の説明のため、前述し
たＮＯx 放出手段３２のストイキフィードバックパージ
部分については省略した。

【００４４】還元剤を追加するための追加燃料の供給
は、燃焼が完了して排気が完了するまでの間に設定され
る。上述したように追加燃料の供給を膨張行程以降、好
ましくは膨張行程の後期（または排気行程の初期）に実
施することにより、燃焼室５内の容量が十分に確保され
ると共に、燃料の供給直後に排気弁が開いて流れが生
じ、点火プラグ３に燃料が付着することがない。

【００４５】尚、ＮＯx 触媒１９は、担持される貴金属
を適宜選択して、ＮＯx 放出速度（ＮＯx 放出量）とＮ
Ｏx 還元速度（ＮＯx 還元量）の差が極力小さくなるよ
うに調整することが好ましい。これにより、追加の燃料
量を減らすことができる。

【００４６】上述した排気浄化装置の具体的な作用を図
４乃至図１３に基づいて詳細に説明する。本実施例で
は、第１所定時間の間リッチパージを実施し、第２所定
時間の間ストイキフィードバック（Ｓ−Ｆ／Ｂ）パージ
を実施し、さらにはパルス噴射を組み合わせてＮＯx パ
ージを実施している。

【００４７】ここで、ＮＯx パージにおけるリッチパー
ジとストイキフイードパック（Ｓ−Ｆ／Ｂ）パージ、さ
らにはパルス噴射を組み合わせたＮＯx 放出還元制御の
基本的な考え方について説明する。図８にリッチ継続時
間がＮＯx 放出還元（ＮＯxパージ）性能に及ぽす影響
を示す。上段は空燃比をリッチの一定値としてＮＯx触
媒１５にＣＯを供給し、ＮＯx パージした場合のリッチ
継続時間に対するＮＯx 放出速度のイメージ図である。
リッチ開始後の最初の部分では、ＮＯx 放出速度が速く
ＮＯx が急激に大量に放出され、還元剤としてのＣＯは
ＮＯx の放出のために主に使われてしまっているので還
元剤が不足し、還元されずに排出されるＮＯx ・が大量
に発生する。還元されずに排出されるＮＯx ・を還元す
る還元剤を供給するために、さらにリッチ度合いを高め
てＣＯをより多く供給したとしても、その分ＮＯx 触媒
１５から放出されるＮＯx も増加しさらにＮＯx 放出速
度が増加するので、結局また還元剤を不足することとな
る。そこで、パルス噴射により追加燃料噴射し、未燃燃
料、即ちＨＣを触媒に供給すると、ＨＣはＮＯx の放出
にあまり寄与しないためＮＯx 放出速度を速めることが
ないので、ＮＯx 放出量を増加させることなく放出され
たＮＯx を還元できる。即ち、パルス噴射量を調整する
ことにより、ＮＯx 放出速度＝ＮＯx 還元速度とするこ
とができ、還元されず排出されるＮＯx ・を抑制するこ
とができる。

【００４８】また、リッチ開始からしばらく経った後は
ＮＯx 放出速度が遅くなり、一定のリッチ空燃比とした
ままでは還元剤のＣＯが余った状態となり、還元に用い
られずに排出されるＣＯ・が大量に発生する。そこで、
ＮＯx 放出速度が遅い領域ではＣＯが過剰に供給されて
いることから、ＣＯ供給量を減らすためにリッチ度合い
を低下して空燃比をストイキあるいはスライトリッチと
すればよい。これによって還元されずに排出されるＣＯ
を抑制することができる。

【００４９】以上のように、リッチパージとＳ−Ｆ／Ｂ
パージ、さらにはパルス噴射を組み合わせることによ
り、ＮＯx パージ中の各種排ガス排出量を最小としてＮ
Ｏx パージを実施できることが判る。

【００５０】また、本実施例では、ＮＯx 触媒１５の劣
化度合いが高くなった際には、触媒再生のためにリッチ
パージを実施した時、初めはＮＯx 放出速度が速く一時
的にＮＯx 触媒１５からＮＯx が多量に放出されるが、
その後のＮＯx 放出速度が遅い領域（即ち空燃比を理論
空燃比もしくはスライトリッチとしてＮＯx パージを行
う領域）でのＮＯx 放出に時間がかかるため、Ｓ−Ｆ／
Ｂパージを実施する第２所定時間を長くしている（補正
手段）。これにより、劣化度合いが低い場合に比べてＮ
Ｏx 放出に時間がかかっても燃費の悪化及び大気へ放出
される還元剤（未燃ＨＣ，ＣＯ等）を抑制しながらＮＯ
x を十分に還元できるようにしている。

【００５１】上述したＮＯx の放出還元制御（ＮＯx パ
ージ制御）について図４，図５のフローチャート及び図
６，図７のタイムチャートに基づいて説明する。図６は
ＮＯx 触媒１５の劣化度合いが低い場合の状況で、図７
はＮＯx 触媒１５の劣化度合いが高い場合の状況であ
り、図６（ａ）及び図７（ａ）にはＮＯx 触媒１５の下
流のＮＯx 濃度（ＮＯx 放出速度に相当）の状況、図６
（ｂ）及び図７（ｂ）には空燃比及び燃料噴射弁４の駆
動パルスの状況を示してある。

【００５２】図４に示すように、ステップＳ１で三元触
媒１６の温度ＴがＴｓ以上になったか否かが判断され
（高温センサ１４で検出される排気温度値で推定〉、三
元触媒１６の温度ＴがＴｓ以上であると判断された場合
（即ち、三元触媒１６が活性温度Ｔｓに達しており吸蔵
型ＮＯx 触媒１５からパージされたＮＯx を還元可能と
判断された時）、ステップＳ２でリーンモードの継続時
間Ｌ_tが第１規定時間ｔ₁以上であるか、もしくは、リ
ーンモードの継続時間Ｌ_tが第２規定時間ｔ₂以上でか
つリーンモードからストイキモードへの切り換え時か否
かが判断される。尚、第１規定時間ｔ₁（リーン継続時
間）は後述する方法により例えば３０秒に設定され、リ
ーンモードでの運転が継続的に行われている場合の判定
条件であり、第２規定時間ｔ₂は例えば５秒に設定さ
れ、リーンモードからの加速時等の場合の判定条件であ
る。

【００５３】ここで、以下にＮＯx パージ制御のリーン
継続時間の設定の手順を述べる。（１）リーン運転を継続するうちにＮＯx がＮＯx 触媒
１５に吸蔵しきれなくなり、大気中に放出されたＮＯx
量が規制量に達するまでの時間を許容破過時間とする
と、リーン継続時間は許容破過時間以下として強制的に
ＮＯx パージ制御（強制ＮＯx パージ）を行わなければ
なちない。そのためリーン継続時間は所定値以下である
ことが望ましい（図９参照）。

【００５４】（２）図１０に示すように、リーン時間が
長く続くと（三元）触媒温度が低下してくる。そうする
と、触媒の浄化効率が低下し、ＨＣの排出値が増加す
る。そのためリーン継続時間は所定値以下であることが
好ましい。

【００５５】（３）ＮＯx パージ途中においてリーンか
らストイキまでの時間（ＮＯx パージ無駄時間）はＡ／
Ｆとしてはリーンであるため、ＮＯx は放出されない一
方で、リーン度合いは低下するので燃費は悪化する。そ
のため、リーン継続時間を短くすることによりＮＯx パ
ージの頻度が高まった場合にはＮＯx パージ無駄時間が
全体に占める割合が増加し、燃費が悪化する。よって、
リーン継続時間は所定値以下であることが好ましい（図
１１参照）。

【００５６】以上の（１）乃至（３）の条件により最適
なリーン継統時間を設定することができる。リーン継続
時間は、例えば、触媒容量、ＮＯx 触媒１５の特性、三
元触媒の特性、ＨＣ排出規制値等にも幾分影響を受ける
が、一般的には、図１２に点線で示すように、上記
（２）のＨＣ排出値の点から４０秒程度以下が好まし
く、図１２に実線で示すように、上記（３）の燃費の点
から２０秒程度以上が好ましい。よって、リーン継続時
間は２０秒から４０秒、好ましくは３０秒とするのがよ
い。実用の運転では、加減速があるため、定常運転（リ
ーン運転）がこれ以上連続して長く続くことは少ないの
で、実用上問題ないことが判っている。また、リーン継
続時間をＮＯx 触媒１５へのＮＯx 流入量によって可変
とし、例えば、車速に対するマップとしてもよいが、略
一定値としてもよい。

【００５７】ステップＳ２でいずれかの条件が成立した
場合（ＹＥＳの場合）、吸蔵されたＮＯx を再生手段に
より吸蔵型ＮＯx 触媒１５から放出し還元する制御（Ｎ
Ｏxパージ）の開始条件が成立したので、第１所定時間
の間排気空燃比をリッチ空燃比とするリッチパージを実
行するため、ステップＳ３でリッチパージ時間Ａ（第１
所定時間）及びパルス噴射時間Ｂを設定する。

【００５８】リッチパージ時間Ａは、排気流量、例えば
吸入空気量によるマップ値と、ＮＯx 触媒１５の劣化度
合い、例えば走行距離のマップ値（劣化検知手段）との
積に基づいて設定される。リッチパージ時間Ａは、例え
ば１秒から５秒程度に設定され、走行距離が長くなる
程、即ち、劣化度合いが高くなる程２／３程度までの短
い時間になるように設定される。リッチパージ時間Ａを
短くするのは、ＮＯx 触媒１５の劣化度合いが高くなる
と、図６（ａ）及び図７（ａ）に示したように、ＮＯx
放出特性が変化し、ＮＯx 放出速度が速い領域でのＮＯ
x 放出量が減少しＮＯx 放出時間が短くなるためであ
り、燃費の悪化及び未然ＨＣ，ＣＯの放出の抑制を企図
している。

【００５９】パルス噴射時間Ｂは、排気流量、例えば吸
入空気量によるマップ値と、ＮＯx触媒１５の劣化度合
い、例えば走行距離のマップ値（劣化検知手段）との積
に基づいて設定される。パルス噴射時間Ｂは、例えば
０．１秒から１秒程度に設定され、走行距離が長くなる
程、即ち、劣化度合いが高くなる程１／２程度までの短
い時間になるように設定される。パルス噴射時間Ｂを短
くするのは、前述したようにＮＯx 触媒１５の劣化度合
いが高くなると、ＮＯx 放出特性が変化し、ＮＯx 放出
速度が速い領域でのＮＯx 放出量が減少するため、還元
剤も少量でよいためであり、燃費の悪化及び未燃ＨＣの
放出の抑制を企図している。

【００６０】ステップＳ３でリッチパージ時間Ａ及びパ
ルス噴射時間Ｂを設定した後、空燃比がリッチ（例えば
Ａ／Ｆ１２）となるように、ステップＳ４でリッチパー
ジ時間Ａによりリッチパージを実行する（図６、図７図
中ｔａ）。この時、点火時期、吸入空気量、燃料噴射時
期及び目標ＥＧＲ開度等を適宜制御してリーンモード時
とリッチパージ時でトルク段差がでないようにし、切替
時には空燃比テーリングを行って、空燃比が急激に変更
されないようにして切替に伴うトルクショックを低減す
る。

【００６１】ステップＳ５で空燃比テーリングの過程で
空燃比がストイキになったか否かが判断され、ストイキ
になったと判断された場合（所定時期）、ステップＳ６
でパルス噴射時間Ｂにより燃料の追加噴射を実行する
（図６、図７中ｔｂ：ここではパルス噴射と呼称）。空
燃比のテーリング途中でリーンからストイキ近傍を越え
リッチになるあたりから排ガス中のＣＯの急増とともに
吸蔵型ＮＯx 触媒１５から吸蔵されたＮＯx が急激に大
量に放出され（図４（ａ）及び図７（ａ）参照）、還元
剤としてのＣＯまたはＨＣが十分でなくなる状態にな
る。

【００６２】このため、空燃比がストイキになったタイ
ミングでパルス噴射が実行され、還元剤が追加される。
パルス噴射は、膨張行程の中期から排気行程の初期、特
に膨張行程の後期が望ましく、膨張行程の後期に燃料を
追加することで、燃焼することなく未燃の燃料（還元
剤）が俳気通路に供給され触媒上で放出されたＮＯx の
還元に用いられる。また、膨張行程から排気行程では燃
料を噴射しても筒内噴射エンジン１の出力に影響を与え
にくい。

【００６３】また、パルス噴射は空燃比がストイキとな
った時点から開始することとしているが、これよりも噴
射開始が早すぎるとＮＯx 触媒１５からＮＯx がまだあ
まり放出されていないので、パルス噴射の未燃の燃料
（還元剤）がＮＯx の還元に用いられずにそのまま放出
されＨＣ排出量が増加する。逆に、パルス噴射の開始が
遅すぎると、ＮＯx の放出の急増に対し還元剤が不足し
ＮＯx 排出量が増加する。

【００６４】ステップＳ６でパルス噴射が実行された
後、図５に示すように、ステップＳ７でパルス噴射時間
がＢ以上になったか否かが判断され、パルス噴射時間が
Ｂに満たないと判断された場合ステップＳ６に移行して
パルス噴射を続行し、パルス噴射時間がＢ以上になった
と判断された場合、ステップＳ８でパルス噴射を終了す
る。ステップＳ８でパルス噴射を終了した後、ステップ
Ｓ９でリッチパージ時間がＡ以上になったか否かが判断
され、リッチパージ時間がＡ以上になったと判断された
場合、ステップＳ１０でリッチパージを終了する。

【００６５】リッチパージを終了した後、排気空燃比を
理論空燃比とするＳ−Ｆ／Ｂパージを実行するため、ス
テップＳ１１でＳ−Ｆ／Ｂパージ時間Ｃ（第２所定時
間）を設定する。Ｓ−Ｆ／Ｂパージは、排気空燃比を理
論空燃比近傍である理論空燃比よりも僅かにリッチなス
ライトリッチとしてもよい。

【００６６】Ｓ−Ｆ／Ｂパージ時間Ｃは、直前のリーン
モード継続時間と排気流量、例えば吸入空気量によるマ
ップ値と、ＮＯx 触媒１５の劣化度合い、例えば走行距
離のマップ値（劣化検知手段）の３つの値の積に基づい
て設定される。これによりＳ−Ｆ／Ｂパージ時間Ｃは、
例えばリーンモード継続時間の０％〜５０％に設定さ
れ、走行距離が長くなる程、即ち、劣化度合いが高くな
る程時間が長くなる（％が高くなる）ように設定され
る。具体的には、吸入空気量のマップ値はＳ−Ｆ／Ｂパ
ージ時間Ｃがリーンモード継続時間の１０％〜３０％と
なるよう設定し、それに対して走行距離に応じて（劣化
に応じて）０倍から1.５倍程度まで変化させる。

【００６７】ＮＯx 触媒１５の劣化度合いに応じてＳ−
Ｆ／Ｂパージ時間Ｃを長くするのは、ＮＯx 触媒１５の
劣化度合いが高くなると、図６（ａ）及び図７（ａ）に
示したように、ＮＯx 放出速度の遅い領域でのＮＯx 放
出に時間がかかるためである。具体的には、ＮＯx 触媒
１５の劣化の進行に伴いＮＯx 放出速度の速い領域での
ＮＯx 放出時間が短くなると共に、ＮＯx 放出速度の遅
い領域でのＮＯx 放出時間が長くなる。このため、Ｓ−
Ｆ／Ｂパージ時間Ｃを長くすることで、劣化度合いが低
い場合に比べて還元剤を長い時間供給し、ＮＯx 放出に
時間がかかってもＮＯx を十分に放出し還元できるよう
にしている。

【００６８】ステップＳ１１でＳ−Ｆ／Ｂパージ時間Ｃ
を設定した後、排気空燃比が理論空燃比となるように、
ステップＳ１２でＳ−Ｆ／Ｂパージ時間ＣによりＳ−Ｆ
／Ｂパージを実行する（図６、図７中ｔc 〜ｔd ）。こ
の時、点火時期、吸入空気量、燃料噴射時期及び目標Ｅ
ＧＲ開度等を適宜制御してリッチパージ時とＳ−Ｆ／Ｂ
パージ時でトルク段差がでないようにし、さらに切替時
に空燃比をテーリング（徐変）させ、空燃比が急激に変
更されないようにし、切替に伴うトルクショックを低減
する。尚、Ｓ−Ｆ／Ｂパージをスライトリッチで実行す
る場合、ストイキフィードバック制御時の積分補正ゲイ
ンのリッチ化のゲインをリーン化のゲインより大きく設
定すればよい。

【００６９】ステップＳ１２でＳ−Ｆ／Ｂパージが実行
された後、ステップＳ１３でＳ−Ｆ／Ｂパージ時間がＣ
以上になったか否かが判断され、Ｓ−Ｆ／Ｂパージ時間
がＣに満たないと判断された場合ステップＳ１２に移行
してＳ−Ｆ／Ｂパージを続行し、Ｓ−Ｆ／Ｂパージ時間
がＣ以上になったと判断された場合、ステップＳ１４で
Ｓ−Ｆ／Ｂパージを終了する。

【００７０】図１３は触媒劣化がＮＯx 放出速度に与え
る影響を示したデータで、ＮＯx パージ中の各種排ガス
排出量が最小となるように設定した場合のＳ−Ｆ／Ｂパ
ージ時間、リッチパージ時間、パルス噴射時間を示して
いるが、この図からも触媒の劣化に伴いＳ−Ｆ／Ｂパー
ジ時間を長くする必要があり、ＮＯx 放出速度の遅い部
分が増加していることが判る。その一方で、リッチパー
ジ時間とパルス噴射時間は短くする必要があり、ＮＯx
放出速度の速い部分は減少していることがわかる。

【００７１】上述した排気浄化装置は、吸蔵されたＮＯ
x をＮＯx 触媒１５から放出し還元する際に、第１所定
時間の間リッチパージを実行し、その後第２所定時間の
間Ｓ−Ｆ／Ｂパージを実行し、ＮＯx 触媒１５の劣化度
合いが高くなった際には、Ｓ−Ｆ／Ｂパージを実施する
第２所定時間を長くしたので、ＮＯx 触媒１５の劣化度
合いが高くなった際に、触媒再生のためにリッチパージ
を実施した時、始めはＮＯx 放出速度が速く一時的にＮ
Ｏx 触媒１５からＮＯx が急激に多量に放出されるが、
その後のＮＯx 放出速度が遅い領域でのＮＯx 放出に時
間がかかる状態になっても、劣化度合いが低い場合に比
べて還元剤が長い時間供給されることになる。さらに、
ＮＯx 触媒１５の劣化度合いが高くなった際に、ＮＯx
放出速度が速い領域でのＮＯx 放出にかかる時間が短く
なるので、リッチパージを実行する第１所定時間、さら
にはパルス噴射時間を短くするようにしている。このた
め、燃費の悪化及び大気へ放出される未燃ＨＣ，ＣＯ量
を抑制しながらＮＯx が十分に放出還元され、大気に放
出されるＮＯx 量を確実に抑制することができる。

【００７２】上記実施例では、ステップＳ２でリーンモ
ードからストイキモードへの切り換えか否かを判定し加
速時にもリッチパージ、Ｓ−Ｆ／Ｂパージ、パルス噴射
を行うこととしているが、加速時には元来加速増量によ
りリッチ化がなされると共にその後はストイキ運転とな
るので、パルス噴射のみを行うこととしてもよい。さら
にこの場合、パルス噴射時間は加速増量度合いあるいは
リーン継続時間により可変としてもよく、空燃比がスト
イキに達した時点でパルス噴射を開始するとしてもよ
い。

【００７３】また、上記実施例では、リーンモードから
リッチパージヘの切り換えを徐々に行なうこととし、空
燃比をリーンからリッチへテーリングさせている途中で
ストイキとなった時点からパルス噴射を開始することと
しているが、リーンモードからリッチパージへの切り換
えを瞬時に行い空燃比のテーリングをさせない場合は切
り換えと同時にパルス噴射を開始すればよい。

【００７４】また、上記実施例では、ＮＯx 触媒１５の
下流に別体の三元触媒１６を配置し、ＮＯx 触媒１５か
ら放出されたＮＯx の還元をＮＯx 触媒１５上のみで行
うのではなく三元触媒１６上でもＮＯx 還元を行う場合
としているが、ＮＯx 触媒１５にＮＯx 還元（三元触
媒）の機能を十分に持たせて三元触媒一体型とした吸蔵
型ＮＯx 触媒を用いてもよく、その場合はパルス噴射は
極短時間あるいはパルス噴射なしとしてもよいことがわ
かっている。

【００７５】更に、上記実施例では、排気浄化装置を適
用する機関として、燃焼室内に燃料を直接噴射するよう
にした火花点火式の機関を例に挙げて説明したが、吸蔵
型のＮＯx 触媒１５を備えてＮＯx の放出還元を行う機
関であれば、ディーゼルエンジンや、吸気管に燃料を噴
射し混合気を燃焼室に導入する火花点火式のリーンバー
ンエンジンに適用することも可能である。混合気を燃焼
室に導入するエンジンに本発明を適用する場合には、還
元剤供給手段として、排気通路に追加燃料を噴射して還
元剤を追加供給するようにしてもよい。

【００７６】上述した内燃機関の排気浄化装置では、Ｎ
Ｏx 触媒１５〈触媒装置）が劣化しても、ＮＯx 触媒１
５の再生時の燃費悪化及び大気へ放出される未燃ＨＣ，
ＣＯ量を抑制しながら、常に確実にＮＯx 排出量を低減
できる。

【００７７】本発明の内燃機関では、ＮＯx 触媒装置か
ら放出されたＮＯx が追加された還元剤によって還元さ
れるため放出されたＮＯx がそのまま大気に放出されて
しまうといった問題が生じることがなくなり、排ガス性
能の悪化を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る排気浄化装置を備えた
内燃機関の概略構成図である。

【図２】排気浄化装置のブロック構成図である。

【図３】ＮＯx の基本的な放出状況を表すグラフであ
る。

【図４】排気浄化装置によるＮＯx の放出状況を表すフ
ローチャートである。

【図５】排気浄化装置によるＮＯx の放出状況を表すフ
ローチャートである。

【図６】ＮＯx の放出状況を表すタイムチャートであ
る。

【図７】ＮＯx の放出状況を表すタイムチャートであ
る。

【図８】ＮＯx パージ時のリッチ継続時間に対するＮＯ
x 放出速度を示す図である。

【図９】リーン継続時間に対するＮＯx 排出量を示す図
である。

【図１０】リーン継続時間に対するＨＣ排出値を示す図
である。

【図１１】ＮＯx パージ（リッチ化）における無駄時間
を示す図である。

【図１２】リーン継続時間の最適時間を説明する図であ
る。

【図１３】触媒劣化がＮＯx 放出速度に与える影響を示
す図である。

【符号の説明】

１筒内噴射エンジン４燃料噴射弁５燃焼室１５ＮＯx 触媒３１電子触御ユニット（ＥＣＵ）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ 3/36 3/36 Ｂ (72)発明者田村保樹東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者川島一仁東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA17 AB06 AB15 BA14 CB02 CB03 DA01 DA02 DA04 DB10 DB11 DC03 EA01 EA07 EA17 EA33 GA06 GB02W GB03W GB05W GB06W GB07W HA08 HA36 HA37 HA42 3G301 HA01 HA04 JA25 LB04 LC01 MA01 MA19 MA23 NA08 ND02 NE14 NE15 NE23 PA11Z PD01Z PD11Z PE01Z PE03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関の排気通路に設けられ機関の排気空
燃比がリーン空燃比のときに排気中のＮＯx を吸蔵し理
論空燃比またはリッチ空燃比のときに吸蔵したＮＯx を
放出する機能を有するＮＯx 触媒装置と、前記機関の主噴射のための燃料噴射によって排気空燃比
がリーン空燃比から理論空燃比またはリッチ空燃比に切
り換わるとき前記ＮＯx 触媒装置から放出されたＮＯx
を還元する還元剤を供給する還元剤供給手段とを具え、前記還元剤供給手段は、前記ＮＯx 触媒装置から放出さ
れたＮＯx を還元する還元剤を、前記主噴射の燃料噴射
とは別に前記排気通路から追加供給することを特徴とす
る内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】機関の排気通路に設けられ酸素過剰雰囲
気中で排気中のＮＯx を吸蔵すると共に酸素濃度低下雰
囲気中で吸蔵したＮＯx を放出するＮＯx 装置と、前記排気雰囲気を酸素濃度低下雰囲気とすることで前記
ＮＯx 触媒中のＮＯxを放出させるＮＯx 放出手段と、前記ＮＯx 放出手段の作動中における所定時期に前記Ｎ
Ｏx 触媒から前記排気通路に放出されたＮＯx を還元す
る還元剤を供給する還元剤供給手段とを具え、前記還元剤供給手段は、前記ＮＯx 触媒装置から放出さ
れたＮＯx を還元する還元剤を、前記ＮＯx 放出手段の
作動とは別に前記排気通路から追加供給することを特徴
とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】請求項１もしくは請求項２に記載の内燃
機関の排気浄化装置において、前記還元剤供給手段は、
排ガス中の空燃比が理論空燃比近傍となる所定時期に作
動することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装
置において、前記ＮＯx 触媒は、前記酸素過剰雰囲気と
なる排ガス中の空燃比がリーン空燃比のときに排気中の
ＮＯx を吸蔵し、前記酸素濃度低下雰囲気となる排ガス
中の空燃比が理論空燃比またはリッチ空燃比のときに吸
蔵したＮＯx を放出する機能を有するものであり、前記ＮＯx 放出手段は、前記ＮＯx 触媒に吸蔵されたＮ
Ｏx を放出するとき、排ガス中の空燃比を第１所定時間
の間リッチ空燃比としその後第２所定時間の間理論空燃
比近傍の空燃比とする再生機能を備え、前記還元剤供給手段は、前記ＮＯx 放出手段により排ガ
ス中の空燃比がリッチ空燃比に切り換わる際に作動する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装
置において、前記ＮＯx 触媒の劣化度合いを検知する劣
化検知手段と、前記劣化検知手段により前記ＮＯx 触媒
の劣化度合いが高くなるほど、前記ＮＯx 放出手段にお
ける再生機能の前記第２所定時間を長くするよう補正す
る補正手段とを有することを特徴とする内燃機関の排気
浄化装置。
【請求項６】請求項１もしくは請求項２に記載の内燃
機関の排気浄化装置において、前記ＮＯx 触媒の劣化度
合いを検知する劣化検知手段と、前記劣化検知手段によ
り前記ＮＯx 触媒の劣化度合いが高くなるほど、前記還
元剤供給手段の作動期間を短くするよう補正する補正手
段とを有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。
【請求項７】請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装
置において、前記還元剤供給手段は、前記機関の排気空
燃比がリーン空燃比から理論空燃比又はリッチ空燃比に
切り換わる作動が行われることによって前記ＮＯx 触媒
にＣＯが供給される時期に作動することを特徴とする内
燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装
置において、前記還元剤供給手段は、前記ＮＯx 放出手
段によって前記ＮＯx 触媒にＣＯが供給される時期に作
動することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。