JP2008303791A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＮＯ_X浄化用触媒にＳＯ_Xが捕獲されるのを抑制する。
【解決手段】機関排気通路内にＳＯ_Xトラップ触媒１２とＮＯ_X浄化用触媒１３とを配置する。ＮＯ_X浄化用触媒１３の基体５０上には上部コート層５１と下部コート層５２の少くとも二層からなるコート層が形成されている。下部コート層５２は、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吸蔵触媒から形成される。上部コート層５１はこのＮＯ_X吸蔵触媒よりも塩基性の弱い材料から形成されている。
【選択図】図２

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。この内燃機関ではリーン空燃比のもとで燃焼が行われているときに発生するＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵触媒に吸蔵される。一方、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。

ところで燃料および潤滑油内には硫黄が含まれており、従って排気ガス中にはＳＯ_Xが含まれている。このＳＯ_XはＮＯ_Xと共にＮＯ_X吸蔵触媒は吸蔵される。ところがこのＳＯ_Xは排気ガスの空燃比を単にリッチにしただけではＮＯ_X吸蔵触媒から放出されず、従ってＮＯ_X吸蔵触媒に吸蔵されているＳＯ_Xの量が次第に増大していく。その結果吸蔵しうるＮＯ_X量が次第に減少してしまう。

そこでＮＯ_X吸蔵触媒にＳＯ_Xが送り込まれるのを阻止するためにＮＯ_X吸蔵触媒上流の機関排気通路内にＳＯ_Xトラップ触媒を配置した内燃機関が公知である（特許文献１参照）。この内燃機関では排気ガス中に含まれるＳＯ_XがＳＯ_Xトラップ触媒に捕獲され、斯くしてＮＯ_X吸蔵触媒にＳＯ_Xが流入するのが阻止される。その結果、ＳＯ_Xの吸蔵によりＮＯ_Xの吸蔵能力が低下するのを阻止することができる。
特開２００５−１３３６１０号公報

ところでこのＳＯ_Xトラップ触媒を用いた場合、ＳＯ_Xトラップ触媒のＳＯ_Xトラップ能力が低下するとＳＯ_XがＮＯ_X吸蔵触媒に流入してしまう。ところがこのＳＯ_Xトラップ触媒ではＳＯ_Xトラップ触媒の温度を上昇させかつＳＯ_Xトラップ触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするとＳＯ_Xトラップ触媒から吸収したＳＯ_Xを放出させることができ、斯くしてＳＯ_Xトラップ触媒を再生することができる。しかしながらこのようにＳＯ_Xトラップ触媒からＳＯ_Xを放出させるとＮＯ_X吸蔵触媒の塩基性が強いために排気ガスの空燃比がリッチであったとしても放出したＳＯ_XがＮＯ_X吸蔵触媒に吸蔵されてしまうという問題を生ずる。

上記問題を解決するために本発明によれば、機関排気通路内に排気ガス中に含まれるＳＯ_Xを捕獲しうるＳＯ_Xトラップ触媒を配置し、ＳＯ_Xトラップ触媒下流の排気通路内に排気ガス中に含まれるＮＯ_Xを吸蔵し放出する機能を有するＮＯ_X浄化用触媒を配置した内燃機関において、ＮＯ_X浄化用触媒の基体上には上部コート層と下部コート層の少くとも二層からなるコート層が形成されており、下部コート層は、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吸蔵触媒から形成されており、上部コート層はＮＯ_X吸蔵触媒よりも塩基性の弱い材料から形成されている。

上部コート層はＮＯ_X吸蔵触媒よりも塩基性の弱い材料から形成されているのでＳＯ_Xトラップ触媒から放出されたＳＯ_XがＮＯ_X吸蔵触媒内に達し、ＮＯ_X吸蔵触媒内に吸蔵されるのが抑制される。

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、排気タービン７ｂの出口は排気ガス中に含まれるＳＯ_Xを捕獲しうるＳＯ_Xトラップ触媒１２の入口に連結される。また、ＳＯ_Xトラップ触媒１２の出口は排気ガス中に含まれるＮＯ_Xを吸蔵し放出する機能を有するＮＯ_X浄化用触媒１３に連結される。一方、排気マニホルド５内には排気マニホルド５内を流れる排気ガス中に例えば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１４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１５を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１５内には電子制御式ＥＧＲ制御弁１６が配置される。また、ＥＧＲ通路１５周りにはＥＧＲ通路１５内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置１７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１７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１８を介してコモンレール１９に連結される。このコモンレール１９内へは電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２０から燃料が供給され、コモンレール１９内に供給された燃料は各燃料供給管１８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。図１に示されるように吸入空気量検出器８の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、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１４、ＥＧＲ制御弁１６および燃料ポンプ２０に接続される。

まず、初めに図１に示されるＮＯ_X浄化用触媒１２について説明する。このＮＯ_X浄化用触媒１２の基体は例えばコージライトから形成されており、図２はこの基体５０の表面部分の断面を図解的に示している。図２に示されるように基体５０上には上部コート層５１と下部コート層５２の少くとも二層からなるコート層が形成されている。

下部コート層５２は、基体５０の表面上に形成されているＮＯ_X吸収剤５３の層と、このＮＯ_X吸収剤５３の層上に分散して担持されている貴金属触媒５４から構成されている。本発明による実施例ではこの貴金属触媒５４として白金Ｐｔが用いられており、ＮＯ_X吸収剤５３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。なお、図２において白金Ｐｔ５４は誇張して大きく描かれており、実際の寸法はかなり小さい。

さて、機関吸気通路、燃焼室２およびＮＯ_X浄化用触媒１３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５３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５３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に示されるように上部コート層５１内を拡散して上部コート層５１の奥部に到達した後、白金Ｐｔ５４上において酸化されてＮＯ₂となり、次いでＮＯ_X吸収剤５３内に吸収されて炭酸バリウムＢａＣＯ₃と結合しながら硝酸イオンＮＯ₃ ^-の形でＮＯ_X吸収剤５３内に拡散する。このようにしてＮＯ_XがＮＯ_X吸収剤５３内に吸収される。排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金Ｐｔ５４の表面でＮＯ₂が生成され、ＮＯ_X吸収剤５３のＮＯ_X吸収能力が飽和しない限りＮＯ₂がＮＯ_X吸収剤５３内に吸収されて硝酸イオンＮＯ₃ ^-が生成される。

これに対し、例えば還元剤供給弁１４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リッチ或いは理論空燃比にすると排気ガス中の酸素濃度が低下するために反応が逆方向（ＮＯ₃ ^-→ＮＯ₂）に進み、斯くしてＮＯ_X吸収剤５３内の硝酸イオンＮＯ₃ ^-がＮＯ₂の形でＮＯ_X吸収剤５３から放出される。次いで放出されたＮＯ_Xは上部コート層５１内を拡散した後、排気ガス中に含まれる未燃ＨＣ，ＣＯによって還元される。このように下部コート層５２は、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吸蔵触媒から形成されている。

ところで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５３内に吸収される。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５３のＮＯ_X吸収能力が飽和してしまい、斯くしてＮＯ_X吸収剤５３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５３の吸収能力が飽和する前に還元剤供給弁１４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５３からＮＯ_Xを放出させるようにしている。

一方、排気ガス中にはＳＯ_X、即ちＳＯ₂が含まれており、このＳＯ₂が下部コート層５２内に流入するとこのＳＯ₂は白金Ｐｔ５４において酸化されてＳＯ₃となる。次いでこのＳＯ₃はＮＯ_X吸収剤５３内に吸収されて炭酸バリウムＢａＣＯ₃と結合しながら、硫酸イオンＳＯ₄ ^2-の形でＮＯ_X吸収剤５３内に拡散し、安定した硫酸塩ＢａＳＯ₄を生成する。しかしながらＮＯ_X吸収剤５３が強い塩基性を有するためにこの硫酸塩ＢａＳＯ₄は安定していて分解しづらく、排気ガスの空燃比を単にリッチにしただけでは硫酸塩ＢａＳＯ₄は分解されずにそのまま残る。従ってＮＯ_X吸収剤５３内には時間が経過するにつれて硫酸塩ＢａＳＯ₄が増大することになり、斯くして時間が経過するにつれてＮＯ_X吸収剤５３が吸収しうるＮＯ_X量が低下することになる。

そこで本発明による実施例ではＮＯ_X浄化用触媒１３の上流にＳＯ_Xトラップ触媒１２を配置してこのＳＯ_Xトラップ触媒１２により排気ガス中に含まれるＳＯ_Xを捕獲し、それによってＮＯ_X吸収剤５３にＳＯ_Xが流入しないようにしている。次にこのＳＯ_Xトラップ触媒１２について説明する。

このＳＯ_Xトラップ触媒１２は例えばハニカム構造のモノリス触媒からなり、図３はこのＳＯ_Xトラップ触媒１２の基体５５の表面部分の断面を図解的に示している。図３に示されるように基体５５の表面上にはコート層５６が形成されており、このコート層５６の表面上には貴金属触媒５７が分散して担持されている。

本発明による実施例では貴金属触媒５７として白金が用いられており、コート層５６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Ｃｓ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。即ち、ＳＯ_Xトラップ触媒１２のコート層５６は強塩基性を呈している。

さて、排気ガス中に含まれるＳＯ_X、即ちＳＯ₂は図３に示されるように白金Ｐｔ５７において酸化され、次いでコート層５６内に捕獲される。即ち、ＳＯ₂は硫酸イオンＳＯ₄ ^2-の形でコート層５６内に拡散し、硫酸塩を形成する。なお、上述したようにコート層５６は強塩基性を呈しており、従って図３に示されるように排気ガス中に含まれるＳＯ₂の一部は直接コート層５６内に捕獲される。

図３においてコート層５６内における濃淡は捕獲されたＳＯ_Xの濃度を示している。図３からわかるようにコート層５６内におけるＳＯ_X濃度はコート層５６の表面近傍が最も高く、奥部に行くに従って次第に低くなってくる。コート層５６の表面近傍におけるＳＯ_X濃度が高くなるとコート層５６の表面の塩基性が弱まり、ＳＯ_Xの捕獲能力が弱まる。即ち、ＳＯ_Xトラップ率が低下する。この場合このＳＯ_Xトラップ触媒１２では排気ガスの空燃比がリーンのもとでＳＯ_Xトラップ触媒１２の温度を上昇させるとＳＯ_Xトラップ率を回復させることができる。

即ち、排気ガスの空燃比がリーンのもとでＳＯ_Xトラップ触媒１２の温度を上昇させるとコート層５６内の表面近傍に集中的に存在するＳＯ_Xはコート層５６内におけるＳＯ_X濃度が均一となるようにコート層５６の奥部に向けて拡散していく。即ち、コート層５６内に生成されている硝酸塩はコート層５６の表面近傍に集中している不安定な状態からコート層５６内の全体に亘って均一に分散した安定した状態に変化する。コート層５６内の表面近傍に存在するＳＯ_Xがコート層５６の奥部に向けて拡散するとコート層５６の表面近傍のＳＯ_X濃度が低下し、斯くしてＳＯ_Xトラップ触媒１２の温度を上昇させるとＳＯ_Xトラップ率が回復することになる。

一方、ＳＯ_Xトラップ触媒１２のＳＯ_X捕獲量が更に増大するとＳＯ_Xトラップ触媒１２の温度を上昇させたとしてもＳＯ_Xトラップ率が回復しなくなる。ところがこのＳＯ_Xトラップ触媒１２は、ＳＯ_Xトラップ触媒１２の温度をほぼ６００℃以上に上昇させた状態でＳＯ_Xトラップ触媒１２に流入する排気ガスの空燃比をリッチにすると捕獲したＳＯ_XをＳＯ₂の形で放出する性質を有する。

そこで本発明による実施例ではＳＯ_Xトラップ触媒１２からＳＯ_Xを放出すべきときには還元剤供給弁１４から還元剤を供給することによりＳＯ_Xトラップ触媒１２の温度をほぼ６００℃以上に上昇させると共に、ＳＯ_Xトラップ触媒１２に流入する排気ガスの空燃比をリッチにし、それによってＳＯ_Xトラップ触媒１２のＳＯ_Xトラップ率を回復するようにしている。

ところでこのように排気ガスの空燃比をリッチにすることによりＳＯ_Xトラップ触媒１２からＳＯ_XがＳＯ₂の形で放出されるとこのＳＯ₂はＮＯ_X浄化用触媒１３に流入する。一方、このように排気ガスの空燃比がリッチにされているとＮＯ_X浄化用触媒１３に流入する排気ガス中には酸素Ｏ₂がほとんど存在していない。この場合、図３に示されるＳＯ_Xトラップ触媒１２における場合と同様にＮＯ_X浄化用触媒１３においてもＳＯ₂は酸化されることによりＮＯ_X浄化用触媒１３に捕獲されるので上述したように排気ガス中に酸素Ｏ₂がほとんど存在しない場合にはＳＯ₂はＮＯ_X浄化用触媒１３に捕獲されないようにみえる。

しかしながら排気ガス中にほとんど酸素Ｏ₂が存在しない場合でもＮＯ_X浄化用触媒１３の表面或いは表面近傍における塩基性が強い場合には排気ガス中のＳＯ₂はＮＯ_X浄化用触媒１３内に捕獲されてしまう。即ち、前述したように下部コート層５２を形成しているＮＯ_X吸蔵触媒は塩基性が強いので基体５０上にこのＮＯ_X吸蔵触媒の層のみを形成した場合には排気ガス中にほとんど酸素Ｏ₂が存在しない場合でもＮＯ_X吸蔵触媒内にＳＯ_Xが捕獲されることになる。その結果、ＮＯ_X吸蔵触媒のＮＯ_X吸蔵能力が低下することになる。

そこで本発明では図２に示されるようにＮＯ_X吸蔵触媒からなる下部コート層５２上にＮＯ_X吸蔵触媒よりも塩基性の弱い材料からなる上部コート層５１を形成するようにしている。このように上部コート層５１をＮＯ_X吸蔵触媒よりも塩基性の弱い材料から形成するとＳＯ_Xトラップ触媒１２からＳＯ_Xを放出すべく排気ガスの空燃比がリッチにされたときにＳＯ₂が上部コート層５１に捕獲されずらくなる。その結果、下部コート層５２を構成しているＮＯ_X吸蔵触媒内にＳＯ_Xが吸蔵されるのを抑制することができることになる。

なお、排気ガスに載ってＳＯ₂が上部コート層５１内を下部コート層５２に向けて拡散する場合、このＳＯ₂を上部コート層５１内に保持できればＳＯ₂がＮＯ_X吸蔵触媒に捕獲されるのを阻止することができる。従って上部コート層５１はＳＯ₂を保持することのできる材料から形成することが好ましいことになる。この場合、上部コート層５１の材料としてはＳＯ₂を吸着しうる各種のゼオライトやアルミナを用いることができる。

また、上部コート層５１と塩基性の弱い材料よりも更にＳＯ₂に対する吸引力のない酸性材料から形成すると上部コート層５１へのＳＯ₂の捕獲作用は更に弱められる。従って上部コート層５１は酸性材料から形成することが好ましいことになる。この酸性材料としては各種のゼオライト、アルミナ、チタン複合酸化物、タングステン複合酸化物を用いることができる。

また、上部コート層５１がＳＯ₂を酸化する機能を有すると排気ガス中のＳＯ₂が上部コート層５１内に捕獲されてしまう。従って上部コート層５１としては酸化機能を有しない材料、即ち貴金属触媒を担持していない材料を用いることが好ましい。なお、上述の種々の条件を考えると、上部コート層５１をＦｅ・ゼオライトやチタニア・バナジウムのような例えばアンモニアの存在下でＮＯ_Xを選択的に還元しうるＮＯ_X選択還元触媒から形成することができる。

また、ＳＯ_Xトラップ触媒１２内を流れる排気ガスの空間速度が速くなれば速くなるほどＳＯ₂が上部コート層５１内に拡散しずらくなる。従って本発明による実施例では、ＳＯ_Xトラップ触媒１２からＳＯ_Xを放出すべきときにはＳＯ_Xトラップ触媒１２内を流れる排気ガスの空間速度が予め定められた速度以上のときにＳＯ_Xトラップ触媒１２に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされる。

次に図４を参照しつつ排気浄化処理方法の一例について説明する。なお、図４に示すルーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。
図４を参照するとまず初めにステップ６０において下部コート層５２内、即ちＮＯ_X吸蔵触媒内に単位時間当り吸蔵されるＮＯ_X量ＮＯＸＡが算出される。この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）に示すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。

次いでステップ６１ではこのＮＯＸＡがＮＯ_X吸蔵触媒に吸蔵されているＮＯ_X量ΣＮＯＸに加算される。次いでステップ６２では吸蔵ＮＯ_X量ΣＮＯＸが許容値ＮＸを越えたか否かが判別される。ΣＮＯＸ＞ＮＸとなったときにはステップ６３に進んで還元剤供給弁１４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ーンからリッチに切換えるリッチ処理が行われ、ΣＮＯＸがクリアされる。このときＮＯ_X吸蔵触媒からＮＯ_Xが放出される。

次いでステップ６４では機関から単位時間当り排出されるＳＯ_X量、即ちＳＯ_Xトラップ触媒１２に単位時間当り捕獲されるＳＯ_X量ＳＯＸＡが算出される。このＳＯ_X量ＳＯＸＡは要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数として図５（Ｂ）に示されるようなマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。次いでステップ６５ではこのＳＯＸＡがＳＯ_Xトラップ触媒１２に捕獲されているＳＯ_X量ΣＳＯＸに加算される。次いでステップ６６では捕獲ＳＯ_X量ΣＳＯＸが許容値ＳＸを越えたか否かが判別される。

ΣＳＯＸ＞ＳＸとなったときにはステップ６７に進んでＳＯ_Xを放出すべき条件が成立しているか否か、例えばＳＯ_Xトラップ触媒１２内を流れる排気ガスの空間速度が予め定められた速度以上であるか否か、即ち吸入空気量が設定量以上であるか否かが判別される。吸入空気量が設定量以上のときにはステップ６８に進んで排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつ還元剤供給弁１４から還元剤を供給することによってＳＯ_Xトラップ触媒１２の温度をＳＯ_X放出温度まで上昇させる昇温制御が行われる。次いでステップ６９では還元剤供給弁１４から供給された還元剤によってＳＯ_Xトラップ触媒１２に流入する排気ガスの空燃比をリッチに維持するリッチ処理が行われ、ΣＳＯＸがクリアされる。このときＳＯ_Xトラップ触媒１２からＳＯ_Xが放出される。

圧縮着火式内燃機関の全体図である。 ＮＯ_X浄化用触媒の基体の表面部分の断面図である。 ＳＯ_Xトラップ触媒の基体の表面部分の断面図である。 排気浄化処理を実行するためのフローチャートである。 吸蔵ＮＯ_X量ＮＯＸＡ等のマップを示す図である。

符号の説明

４ 吸気マニホルド
５ 排気マニホルド
１２ ＳＯ_Xトラップ触媒
１３ ＮＯ_X浄化用触媒
１４ 還元剤供給弁
５０ 基体
５１ 上部コート層
５２ 下部コート層
５３ ＮＯ吸収剤
５４ 貴金属触媒

Claims (7)

1. 機関排気通路内に排気ガス中に含まれるＳＯ_Xを捕獲しうるＳＯ_Xトラップ触媒を配置し、ＳＯ_Xトラップ触媒下流の排気通路内に排気ガス中に含まれるＮＯ_Xを吸蔵し放出する機能を有するＮＯ_X浄化用触媒を配置した内燃機関において、上記ＮＯ_X浄化用触媒の基体上には上部コート層と下部コート層の少くとも二層からなるコート層が形成されており、下部コート層は、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吸蔵触媒から形成されており、上部コート層は該ＮＯ_X吸蔵触媒よりも塩基性の弱い材料から形成されている内燃機関の排気浄化装置。
2. 上部コート層がＳＯ₂を保持することのできる材料から形成されている請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. 上部コート層が酸性材料から形成されている請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 上部コート層が酸化機能を有しない材料から形成されている請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 上部コート層がＮＯ_Xを選択的に還元しうるＮＯ_X選択還元触媒から形成されている請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. ＳＯ_Xトラップ触媒からＳＯ_Xを放出すべきときにはＳＯ_Xトラップ触媒に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされる請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
7. ＳＯ_Xトラップ触媒からＳＯ_Xを放出すべきときにはＳＯ_Xトラップ触媒内を流れる排気ガスの空間速度が予め定められた速度以上のときにＳＯ_Xトラップ触媒に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされる請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。

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