JP3374759B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】排気通路内の或る位置よりも上流の排気
通路内、燃焼室内、および吸気通路内に供給された全燃
料量および全還元剤量に対する全空気量の比をその位置
を流通する排気の空燃比と称すると、従来より、リーン
混合気を燃焼せしめるようにした内燃機関において、流
入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯ_X を吸収し、
流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているＮ
Ｏ_X を放出するＮＯ_X 吸収剤を機関排気通路内に配置
し、ＮＯ_X 吸収剤内に流入する排気の空燃比を一時的に
リッチにしてＮＯ_X 吸収剤から吸収されているＮＯ_X を
放出させると共に放出されたＮＯ_X を還元するようにし
た内燃機関が知られている。

【０００３】ところが燃料および機関の潤滑油内にはイ
オウ分が含まれているので排気中にはイオウ分例えばＳ
Ｏ_X が含まれており、このＳＯ_X も例えばＳＯ₄ ^2- の形
でＮＯ_X と共にＮＯ_X 吸収剤に吸収される。しかしなが
らこのＳＯ_X はＮＯ_X 吸収剤への流入する排気の空燃比
をただ単にリッチにしてもＮＯ_X 吸収剤から放出され
ず、したがってＮＯ_X 吸収剤内のＳＯ_X の量は次第に増
大することになる。ところがＮＯ_X 吸収剤内のＳＯ_X の
量が増大するとＮＯ_X 吸収剤が吸収しうるＮＯ_Xの量が
次第に低下し、ついにはＮＯ_X 吸収剤がＮＯ_X をほとん
ど吸収できなくなる。

【０００４】そこで、流入する排気の空燃比がリーンの
ときに流入する排気中のイオウ分を吸収し、流入する排
気中の酸素濃度が低くなると吸収しているイオウ分を放
出するイオウ分吸収剤をＮＯ_X 吸収剤上流の排気通路内
に配置した排気浄化装置が公知である（特開平６−１７
３６５２号公報参照）。この排気浄化装置では排気中の
イオウ分はイオウ分吸収剤に吸収され、ＮＯ_X 吸収剤に
はＮＯ_X のみが吸収されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＳＯ_X 吸収剤のＳＯ_X
吸収能力にも限界があるのでこの排気浄化装置では、Ｓ
Ｏ_X 吸収剤に流入する排気の空燃比を一時的にリッチに
してＳＯ_X 吸収剤から吸収されているＳＯ_X を放出させ
るようにしている。この場合、ＮＯ_X 吸収剤に流入する
排気の空燃比もリッチになるのでこのときＳＯ_X 吸収剤
から放出されたＳＯ_X はＮＯ_X 吸収剤に吸収されること
なくＮＯ_X 吸収剤を通過すると考えられる。しかしなが
ら、例えばＮＯ_X 吸収剤に流入する排気の空燃比がリッ
チにされた直後はＮＯ_X 吸収剤の表面に未だ酸素が残存
しており、ＮＯ_X 吸収剤表面では酸素濃度が低下してい
ないためにＳＯ_X がＮＯ_X 吸収剤内に吸収されてしまう
という問題点がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、流入する排気の空燃比がリー
ンのときにＮＯ_Ｘを吸収し、流入する排気中の酸素濃度
が低下すると吸収しているＮＯ_Ｘを放出するＮＯ_Ｘ吸収
剤を機関排気通路内に配置し、該ＮＯ_Ｘ吸収剤上流の排
気通路内にイオウ分を一時的に吸収するイオウ分吸収剤
を配置した内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯ _Ｘ 吸
収剤の温度がイオウ分吸収温度範囲外にあるとＮＯ _Ｘ 吸
収剤がイオウ分をほとんど吸収しないようになってお
り、ＮＯ_Ｘ吸収剤の温度がＮＯ_Ｘ吸収剤のイオウ分吸収
温度範囲外のときにイオウ分吸収剤からイオウ分を放出
させるようにしている。すなわち本願発明者によれば、
ＮＯ_Ｘ吸収剤はイオウ分吸収温度範囲を有しており、Ｎ
Ｏ_Ｘ吸収剤の温度がイオウ分吸収温度範囲外であればＮ
Ｏ_Ｘ吸収剤はイオウ分を吸収しないことが確認されてい
る。そこで１番目の発明では、ＮＯ_Ｘ吸収剤の温度がＮ
Ｏ_Ｘ吸収剤のイオウ分吸収温度範囲外のときにイオウ分
吸収剤からイオウ分を放出させるようにしている。

【０００７】また、２番目の発明によれば１番目の発明
において、ＮＯ_Ｘ吸収剤の温度がＮＯ_Ｘ吸収剤のイオウ
分吸収温度範囲よりも低いときにイオウ分吸収剤からイ
オウ分を放出させるようにしている。また、３番目の発
明によれば２番目の発明において、イオウ分吸収剤は流
入する排気の空燃比がリーンのときにイオウ分を吸収
し、イオウ分吸収剤の温度がイオウ分放出温度よりも高
いときに流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収し
ているイオウ分を放出するようになっており、イオウ分
吸収剤およびＮＯ_Ｘ吸収剤の温度がＮＯ_Ｘ吸収剤のイオ
ウ分吸収温度範囲よりも低い定常状態にあるときにイオ
ウ分吸収剤に流入する排気の空燃比を一時的にリッチま
たは理論空燃比にすると共にイオウ分吸収剤の温度をイ
オウ分放出温度よりも一時的に高くすることによりイオ
ウ分吸収剤から吸収されているイオウ分を放出させるよ
うにしている。すなわち３番目の発明では、イオウ分吸
収剤からイオウ分を放出させるべくイオウ分吸収剤の温
度が高められたときにＮＯ_Ｘ吸収剤の温度が短時間のう
ちにＳＯ_Ｘ吸収温度範囲まで高められるのが阻止される
のでイオウ分吸収剤からイオウ分が十分に放出される。

【０００８】また、４番目の発明によれば３番目の発明
において、機関始動時にイオウ分吸収剤からイオウ分を
放出させるようにしている。すなわち、機関始動時には
イオウ分吸収剤およびＮＯ_X 吸収剤の温度がＮＯ_X 吸収
剤のイオウ分吸収温度範囲よりも低い定常状態になって
いる。そこで４番目の発明では、機関始動時にイオウ分
吸収剤からイオウ分を放出させるようにしている。

【０００９】また、５番目の発明によれば２番目の発明
において、イオウ分吸収剤からイオウ分を放出させてい
るときにＮＯ_X 吸収剤の温度をイオウ分吸収温度範囲よ
りも低く維持するようにしている。すなわち５番目の発
明では、イオウ分吸収剤から放出されたイオウ分がＮＯ
_X 吸収剤に吸収されるのが確実に阻止される。また、６
番目の発明によれば５番目の発明において、イオウ分吸
収剤とＮＯ_X吸収剤間の排気通路内に大熱容量体を配置
している。すなわち、イオウ分吸収剤の温度を高くする
とこのときイオウ分吸収剤から流出する排気の温度が高
くなるのでＮＯ_X 吸収剤の温度がイオウ分吸収温度範囲
内まで上昇せしめられる恐れがある。そこで６番目の発
明では、イオウ分吸収剤とＮＯ_X 吸収剤間の排気通路内
に大熱容量体を配置してＮＯ_X 吸収剤の温度が低く維持
されるようにしている。

【００１０】また、７番目の発明によれば１番目の発明
において、ＮＯ_X 吸収剤の温度がＮＯ_X 吸収剤のイオウ
分吸収温度範囲よりも高いときにイオウ分吸収剤からイ
オウ分を放出させるようにしている。また、８番目の発
明によれば７番目の発明において、イオウ分吸収剤から
イオウ分を放出させているときにＮＯ_X 吸収剤の温度を
イオウ分吸収温度範囲よりも高く維持するようにしてい
る。すなわち８番目の発明では、イオウ分吸収剤から放
出されたイオウ分がＮＯ_X 吸収剤に吸収されるのが確実
に阻止される。

【００１１】また、９番目の発明によれば８番目の発明
において、内燃機関が一対の気筒群に分割された複数の
気筒を具備しており、各気筒群の排気を互いに合流させ
る合流排気通路内にＮＯ_X 吸収剤を配置し、イオウ分吸
収剤からイオウ分を放出させているときに一対の気筒群
のうち一方の気筒群の排気の空燃比をリッチにして炭化
水素を含む排気を形成すると共に他方の気筒群の排気の
空燃比をリーンにして酸素を含む排気を形成し、これら
排気中の炭化水素と酸素とを反応させることによりＮＯ
_X 吸収剤の温度をイオウ分吸収温度範囲よりも高く維持
するようにしている。すなわち９番目の発明では、各気
筒群の排気の空燃比を制御することによりＮＯ_X 吸収剤
の温度が制御される。

【００１２】また、１０番目の発明によれば９番目の発
明において、イオウ分吸収剤とＮＯ _X 吸収剤間の排気通
路内に酸化触媒を配置し、酸化触媒において炭化水素と
酸素とを反応させることによりＮＯ_X 吸収剤の温度をイ
オウ分吸収温度範囲よりも高く維持するようにしてい
る。すなわち、ＮＯ_X 吸収剤のＮＯ_X 吸収能力を高める
ためにはＮＯ_X 吸収剤のアルカリ度を高める必要がある
が、ＮＯ_X 吸収剤のアルカリ度を高めるとＮＯ_X 吸収剤
の酸化能力が低下し、このため炭化水素と酸素との良好
な反応が得られない。そこで１０番目の発明では、ＮＯ
_X 吸収剤上流の排気通路内に酸化触媒を配置して炭化水
素と酸素とが良好に反応するようにしている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下の実施態様では本発明を火花
点火機関に適用した場合が示される。しかしながら、本
発明をディーゼル機関に適用することもできる。また、
以下の実施態様ではイオウ分をＳＯ_X とした場合につい
て説明するが、本発明は他のイオウ分を処理することも
できる。

【００１４】図１を参照すると、機関本体１は例えば４
つの気筒を備えている。各気筒はそれぞれ対応する吸気
枝管２を介してサージタンク３に連結され、サージタン
ク３は吸気ダクト４を介してエアクリーナ５に連結され
る。吸気ダクト４内にはスロットル弁６が配置される。
各気筒には筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁７が設
けられる。一方、各気筒は排気マニホルド８を介してＳ
Ｏ_X 吸収剤９を内蔵したケーシング１０に接続され、ケ
ーシング１０は排気管１１を介してＮＯ_X 吸収剤１２を
内蔵したケーシング１３に接続される。ＳＯ_X 吸収剤９
には電気ヒータ１４が設けられており、この電気ヒータ
１４は通常オフに維持されているスイッチ１５を介して
電源１６に接続されている。各燃料噴射弁７およびスイ
ッチ１５は電子制御ユニット２０からの出力信号に基づ
いてそれぞれ制御される。なお、図１の内燃機関の排気
行程順序は＃１−＃３−＃４−＃２である。

【００１５】電子制御ユニット２０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス２１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）２４、常時電力が供給されているＢ−ＲＡＭ（バ
ックアップＲＡＭ）２５、入力ポート２６および出力ポ
ート２７を具備する。機関本体１には機関冷却水温に比
例した出力電圧を発生する水温センサ２８が取り付けら
れ、サージタンク３にはサージタンク３内の圧力に比例
した出力電圧を発生する圧力センサ２９が取り付けら
れ、排気管１１にはＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の
温度に比例した出力電圧を発生する温度センサ３０が取
り付けられる。これらセンサ２８，２９，３０の出力電
圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器３１を介して入力ポー
ト２６に入力される。また、入力ポート２６には機関回
転数を表す出力パルスを発生する回転数センサ３２とが
接続される。ＣＰＵ２４では圧力センサ２８の出力電圧
に基づいて吸入空気量が算出される。一方、出力ポート
２７はそれぞれ対応する駆動回路３３を介して各燃料噴
射弁７およびスイッチ１５にそれぞれ接続される。

【００１６】図１に示す内燃機関では例えば次式に基づ
いて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ ここでＴＰは基本燃料噴射時間を、（Ａ／Ｆ）Ｔは目標
空燃比を、（Ａ／Ｆ）Ｓは理論空燃比（＝１４．６）を
それぞれ表している。基本燃料噴射時間ＴＰは筒内で燃
焼せしめられる混合気の空燃比を理論空燃比とするのに
必要な燃料噴射時間を示している。この基本燃料噴射時
間ＴＰは予め実験により求められ、機関負荷Ｑ／Ｎ（吸
入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの関数
として図２に示すようなマップの形で予めＲＯＭ２２内
に記憶されている。

【００１７】一方、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔは筒内で燃
焼せしめられる混合気の空燃比の目標値である。この目
標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔは通常、リーン、例えば２２．０
にされる。なお、図１の内燃機関では目標空燃比（Ａ／
Ｆ）Ｔは各気筒に対し同一とされており、したがって燃
料噴射時間ＴＡＵも各気筒に対し同一とされている。ケ
ーシング１３内に収容されているＮＯ_X 吸収剤１２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、
パラジウムＰｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのよう
な貴金属とが担持されている。このＮＯ_X 吸収剤１２は
流入する排気の空燃比がリーンのときにはＮＯ_X を吸収
し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収したＮ
Ｏ_X を放出するＮＯ_X の吸放出作用を行う。なお、ＮＯ
_X 吸収剤１２上流の排気通路内に燃料或いは空気が供給
されない場合にはＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の空
燃比は各気筒の燃焼室内に供給された燃料量の合計に対
する空気量の合計の比に一致する。

【００１８】上述のＮＯ_X 吸収剤１２を機関排気通路内
に配置すればこのＮＯ_X 吸収剤１２は実際にＮＯ_X の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図３（Ａ）および図３（Ｂ）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。次にこのメ
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。

【００１９】すなわち、流入する排気がかなりリーンに
なると流入する排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図３
（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ₂ がＯ₂ ^- または
Ｏ^2-の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入する
排気中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ₂ ^- またはＯ^2-と
反応し、ＮＯ₂ となる（２ＮＯ＋Ｏ₂ →２ＮＯ₂ ）。次
いで生成されたＮＯ₂ の一部は白金Ｐｔ上でさらにに酸
化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと
結合しながら、図３（Ａ）に示されるように硝酸イオン
ＮＯ₃ ^- の形で吸収剤内に拡散する。このようにしてＮ
Ｏ_X がＮＯ_X 吸収剤１２内に吸収される。

【００２０】流入する排気中の酸素濃度が高い限り白金
Ｐｔの表面でＮＯ₂ が生成され、吸収剤のＮＯ_X 吸収能
力が飽和しない限りＮＯ₂ が吸収剤内に吸収されて硝酸
イオンＮＯ₃ ^- が生成される。これに対して流入する排
気中の酸素濃度が低下してＮＯ₂ の生成量が低下すると
反応が逆方向（ＮＯ₃ ^- →ＮＯ₂ ）に進み、斯くして吸
収剤内の硝酸イオンＮＯ₃ ^- がＮＯ₂ の形で吸収剤から
放出される。すなわち、流入する排気中の酸素濃度が低
下するとＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X が放出されること
になる。流入する排気のリーンの度合が低くなれば流入
する排気中の酸素濃度が低下し、したがって流入する排
気のリーンの度合を低くすればＮＯ_X 吸収剤１２からＮ
Ｏ_X が放出されることになる。

【００２１】一方、このとき流入する排気の空燃比をリ
ッチにすると機関からは多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出さ
れ、これら未燃ＨＣ，ＣＯは白金Ｐｔ上の酸素Ｏ₂ ^- ま
たはＯ^2-と反応して酸化せしめられる。また、流入する
排気の空燃比をリッチにすると流入する排気中の酸素濃
度が極度に低下するために吸収剤からＮＯ₂ が放出さ
れ、このＮＯ₂ は図３（Ｂ）に示されるように未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯと反応して還元せしめられる。このようにして
白金Ｐｔの表面上にＮＯ₂ が存在しなくなると吸収剤か
ら次から次へとＮＯ₂ が放出される。したがって流入す
る排気の空燃比をリッチにすると短時間のうちにＮＯ_X
吸収剤１２からＮＯ_X が放出されることになる。

【００２２】上述したように目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔは
通常リーンとされるのでＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排
気の空燃比は通常リーンであり、したがってこのとき排
気中のＮＯ_X はＮＯ_X 吸収剤１２に吸収される。ところ
が、ＮＯ_X 吸収剤１２のＮＯ _X 吸収能力には限界がある
のでＮＯ_X 吸収剤１２のＮＯ_X 吸収能力が飽和する前に
ＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X を放出させる必要がある。
そこで図１に示す内燃機関では、ＮＯ_X 吸収剤１２のＮ
Ｏ_X 吸収量が予め定められた設定量よりも多くなったと
きには目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔを一時的にリッチ、例え
ば１３．０にしてＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の空
燃比を一時的にリッチにし、それによりＮＯ_X 吸収剤１
２からＮＯ_X を放出させると共に還元するようにしてい
る。

【００２３】ところが流入する排気中にはＳＯ_X が含ま
れており、ＮＯ_X 吸収剤１２にはＮＯ_X ばかりでなくＳ
Ｏ_X も吸収される。このＮＯ_X 吸収剤１２へのＳＯ_X の
吸収メカニズムはＮＯ_X の吸収メカニズムと同じである
と考えられる。すなわち、ＮＯ_X の吸収メカニズムを説
明したときと同様に担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢ
ａを担持させた場合を例にとって説明すると、前述した
ように流入する排気の空燃比がリーンのときには酸素Ｏ
₂ がＯ₂ ^- またはＯ^2-の形で白金Ｐｔの表面に付着して
おり、流入する排気中のＳＯ_X 例えばＳＯ₂ は白金Ｐｔ
の表面でＯ₂ ^- またはＯ^2-と反応してＳＯ₃ となる。次
いで生成されたＳＯ₃ は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつ
吸収剤内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しなが
ら、硫酸イオンＳＯ₄ ^2- の形で吸収剤内に拡散する。次
いでこの硫酸イオンＳＯ₄ ^2- はバリウムイオンＢａ²⁺と
結合して硫酸塩ＢａＳＯ₄ を生成する。

【００２４】しかしながらこの硫酸塩ＢａＳＯ₄ は分解
しずらく、流入する排気の空燃比を単にリッチにしても
硫酸塩ＢａＳＯ₄ は分解されずにそのまま残る。したが
ってＮＯ_X 吸収剤１２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１２が吸収しうるＮＯ _X
量が低下することになる。

【００２５】そこで本実施態様では、ＮＯ_X 吸収剤１２
にＳＯ_X が流入しないようにＳＯ_X吸収剤９をＮＯ_X 吸
収剤１２上流の排気通路内に配置している。このＳＯ_X
吸収剤９は流入する排気の空燃比がリーンのときにＳＯ
_X を吸収し、ＳＯ_X 吸収剤９の温度がＳＯ_X 放出温度よ
りも高いときに流入する排気中の酸素濃度が低下すると
吸収しているＳＯ_X を放出する。

【００２６】上述したように機関本体１から排出される
排気の空燃比は通常リーンであるのでＳＯ_X 吸収剤９に
流入する排気の空燃比は通常リーンである。したがっ
て、機関本体１から排出されるＳＯ_X はＳＯ_X 吸収剤９
に吸収され、ＮＯ_X 吸収剤１２にはＮＯ_X のみが吸収さ
れることになる。ところがＳＯ_X 吸収剤９のＳＯ_X 吸収
能力にも限界があり、ＳＯ_X 吸収剤９のＳＯ_X 吸収能力
が飽和する前にＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を放出させる
必要がある。そこで本実施態様では、ＳＯ_X 吸収剤９に
吸収されているＳＯ_X 量が予め定められた設定量よりも
多くなったときにＳＯ_X 吸収剤９の温度を一時的にＳＯ
_X放出温度よりも高くすると共に目標空燃比（Ａ／Ｆ）
Ｔを一時的にリッチ、例えば１０．０にしてＳＯ_X 吸収
剤９に流入する排気の空燃比を一時的にリッチにし、そ
れによりＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を放出させるように
している。なお、ＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を放出させ
るべきときにＳＯ_X 吸収剤９に流入する排気の空燃比を
理論空燃比にしてもよいが、この場合単位時間当たりに
ＳＯ_X 吸収剤９から放出されるＳＯ_X 量が少なくなる。

【００２７】ＳＯ_X 吸収剤９に流入する排気の空燃比が
リッチになるとＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の空燃
比もリッチになるので、このときＳＯ_X 吸収剤９から放
出されたＳＯ_X はＮＯ_X 吸収剤１２に吸収されることな
くＮＯ_X 吸収剤１２を通過すると考えられる。しかしな
がら、例えばＳＯ_X 吸収剤９に流入する排気の空燃比が
リーンからリッチに切り換えられた直後はＮＯ_X 吸収剤
１２の表面に未だ酸素が残存しており、ＮＯ_X 吸収剤１
２表面では酸素濃度が低下していないためにＳＯ_X 吸収
剤９から放出されたＳＯ_X がＮＯ_X 吸収剤１２内に吸収
されてしまう。或いは、流入する排気中に酸素が含まれ
ているとＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の空燃比がリ
ッチであってもＮＯ_X 吸収剤１２にＳＯ_X が吸収される
という考えもある。

【００２８】一方、本願発明者によれば、ＮＯ_X 吸収剤
１２の温度が或る特定温度であると、ＮＯ_X 吸収剤１２
はＮＯ_X 吸収剤１２内の残存酸素または排気中の酸素に
関わらずＳＯ_X を吸収しないことが確認されている。図
４は流入する排気の空燃比がリッチのときにおけるＮＯ
_X 吸収剤１２に流入する排気の温度ＴＥＸとＮＯ_X 吸収
剤１２のＳＯ_X 吸収率ＲＡＳとの関係を示す実験結果で
ある。この排気温度ＴＥＸはＮＯ_X 吸収剤１２の温度を
表している。図４に示されるように、ＮＯ_X 吸収剤１２
の温度がかなり低いときにはＳＯ_X はＮＯ_X 吸収剤１２
に吸収されない。これはＮＯ_X 吸収剤１２におけるＳＯ
_X の酸化反応がほとんど生じていないためであると考え
られる。次いでＮＯ_X 吸収剤１２の温度が高くなるとＳ
Ｏ_X 吸収率ＲＡＳが次第に増大する。これはＮＯ_X 吸収
剤１２の温度が高くなるにつれてＮＯ_X 吸収剤１２にお
けるＳＯ_X の酸化反応が活発になり、硫酸塩の生成が活
発になるためであると考えられる。さらにＮＯ_X吸収剤
１２の温度が高くなるとＳＯ_X 吸収率ＲＡＳが次第に低
下する。これは硫酸塩の形でＮＯ_X 吸収剤１２に一旦吸
収されたＳＯ_X の一部が速やかに分解されてＮＯ_X 吸収
剤１２から放出され、ＮＯ_X 吸収剤１２の温度が高くな
るにつれて分解される硫酸塩の割合が増えるためである
と考えられる。さらにＮＯ_X 吸収剤１２の温度が高くな
るとＳＯ_X はＮＯ_X 吸収剤１２にほとんど吸収されな
い。これは硫酸塩の形でＮＯ_X 吸収剤１２に一旦吸収さ
れたＳＯ_X が極めて速やかに分解されてＮＯ_X 吸収剤１
２から放出されるためであると考えられる。

【００２９】図４に示されるようにＳＯ_X 吸収率ＲＡＳ
が零よりも大きいＮＯ_X 吸収剤１２の温度範囲をＮＯ_X
吸収剤１２のＳＯ_X 吸収温度範囲と称すると、ＮＯ_X 吸
収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲内であると流入す
る排気の空燃比がたとえリッチであってもＮＯ_X 吸収剤
１２はＳＯ_X を吸収し、ＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ
_X 吸収温度範囲外であればＮＯ_X 吸収剤１２内の残存酸
素または流入排気中の酸素に関わらずＮＯ_X 吸収剤１２
はＳＯ_X を吸収しないことになる。

【００３０】すなわち、ＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ
_X 吸収温度範囲外のときにＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を
放出させ、あるいはＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸
収温度範囲内のときにＳＯ_X 吸収剤９からのＳＯ_X 放出
作用を禁止すればＮＯ_X 吸収剤１２にＳＯ_X が吸収され
るのを阻止することができる。これが本発明の基本的な
考え方である。

【００３１】一方、上述したようにＮＯ_X 吸収剤１２か
ら吸収されているＮＯ_X を放出させるべきときには目標
空燃比（Ａ／Ｆ）ＴがリッチにされるのでＳＯ_X 吸収剤
９に流入する排気の空燃比もリッチにされる。ところが
このときＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲
内にある場合があり、このときＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ
_X が放出されるとこのＳＯ_X がＮＯ_X 吸収剤１２に吸収
される恐れがある。したがってＳＯ_X 吸収剤９のＳＯ_X
放出温度を通常の運転時にＳＯ_X 吸収剤９がとりうる温
度範囲よりも高くして通常の運転時にＳＯ_X 吸収剤９か
らＳＯ_X が放出されないようにする必要がある。言い換
えると、ＳＯ_X 吸収剤９のアルカリ度を高くしてＳＯ_X
をＳＯ_X 吸収剤９内に安定な硫酸塩の形で保持すること
が必要となる。これを可能にするＳＯ_X 吸収剤としては
例えばアルミナからなる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、カルシウムＣａのようなアルカリ土類から
選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰ
ｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とを
担持した吸収剤を用いることができる。

【００３２】このＳＯ_X 吸収剤９のＳＯ_X 吸放出メカニ
ズムはＳＯ_X 吸収剤９の成分からわかるようにＮＯ_X 吸
収剤１２の吸放出メカニズムと同じであると考えられ
る。すなわち、担体上に白金ＰｔおよびカルシウムＣａ
を担持させた場合を例にとって説明すると、流入する排
気の空燃比がリーンのときには流入する排気中のＳＯ_X
例えばＳＯ₂ は白金Ｐｔの表面でＯ₂ ^- またはＯ^2-と反
応してＳＯ₃ となる。次いで生成されたＳＯ₃ は白金Ｐ
ｔ上で更に酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化カル
シウムＣａＯと結合しながら、硫酸イオンＳＯ₄ ^2- の形
で吸収剤内に拡散する。次いでこの硫酸イオンＳＯ₄ ^2-
はカルシウムイオンＣａ²⁺と結合して硫酸塩ＣａＳＯ₄
を生成する。これに対し、ＳＯ_X 吸収剤９の温度がＳＯ
_X 放出温度よりも高いときに流入する排気中の酸素濃度
が低下すると硫酸塩が分解し（ＣａＳＯ₄ →Ｃａ²⁺＋Ｓ
Ｏ₄ ^2- ）、斯くして吸収剤内の硫酸イオンＳＯ₄ ^2- がＳ
Ｏ₂の形で吸収剤から放出される。

【００３３】本実施態様では、ＮＯ_X 吸収剤１２の温度
がＳＯ_X 吸収温度範囲よりも低いときにＳＯ_X 吸収剤９
からＳＯ_X を放出させるようにしている。すなわち、ま
ず、ＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を放出させるべきときに
はＮＯ_X吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲よりも
低いか否かが判別される。上述したようにＮＯ_X 吸収剤
１２に流入する排気の温度ＴＥＸはＮＯ_X 吸収剤１２の
温度を表している。そこで本実施態様では、排気温度Ｔ
ＥＸが設定温度Ｔ１よりも低いときにＳＯ_X 吸収剤９か
らＳＯ_X を放出させるようにしている。なお、設定温度
Ｔ１はＮＯ_X 吸収剤１２のＳＯ_X 吸収温度範囲よりも低
い温度、例えば３００℃に定められる。

【００３４】なお、ＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を放出さ
せるべきときにＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温
度範囲よりも低くなるようにＮＯ_X 吸収剤１２を冷却す
るようにしてもよいが、冷却装置が必要となる。これに
対し、本実施態様ではＮＯ_X吸収剤１２の温度がＳＯ_X
吸収温度範囲よりも低いときにＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ
_X を放出させるようにしているので冷却装置を必要とし
ない。

【００３５】ＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度
範囲よりも低いと判断されたときには次いでスイッチ１
５がオンにされて電気ヒータ１４がオンにされ、斯くし
てＳＯ_X 吸収剤９が加熱せしめられる。上述したように
ＳＯ_X 吸収剤９のＳＯ_X 放出温度は通常運転時における
ＳＯ_X 吸収剤９の温度よりも高く定められている。した
がって、このときＳＯ_X 吸収剤９に流入する排気の空燃
比をリッチにしてもＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X は放出さ
れず、燃料消費率が悪化する。一方、ＳＯ_X 吸収剤９の
加熱が開始されてから一定時間経過した後にはＳＯ_X 吸
収剤９の温度がＳＯ_X 放出温度よりも高くなったと判断
することができる。そこで本実施態様では、ＳＯ_X 吸収
剤９の加熱が開始されたときには目標空燃比（Ａ／Ｆ）
Ｔを直ちにリッチにするのではなく、ＳＯ_X 吸収剤９の
加熱が開始されてから一定時間経過した後に目標空燃比
（Ａ／Ｆ）Ｔをリッチにするようにしている。なお、Ｓ
Ｏ _X 吸収剤９の加熱が開始されてから一定時間経過した
後にはＳＯ_X 吸収剤９の温度は例えば９００から１００
０℃程度に維持される。

【００３６】このようにＳＯ_X 吸収剤９が加熱されると
ＳＯ_X 吸収剤９から流出する排気の温度が次第に高くな
り、その結果ＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の温度Ｔ
ＥＸが設定温度Ｔ１よりも高くなる場合がある。排気温
度ＴＥＸが設定温度Ｔ１よりも高くなるとＮＯ_X 吸収剤
１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲内になってＮＯ_X 吸収
剤１２にＳＯ_X が吸収される恐れがある。そこで本実施
態様では、ＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を放出させている
ときに排気温度ＴＥＸが設定温度Ｔ１よりも高くなった
ときにはＳＯ_X 吸収剤９からのＳＯ_X 放出作用を停止す
るようにしている。

【００３７】図５は本実施態様におけるＳＯ_X 放出制御
ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた
設定時間毎の割り込みによって実行される。図５を参照
すると、まずステップ５０ではＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ
_X を放出すべきときにセットされ、それ以外はリセット
されるＳＯ_X フラグがセットされているか否かが判別さ
れる。ＳＯ_X フラグがリセットされているときには次い
でステップ５１に進み、ＳＯ_X 吸収剤９に吸収されてい
るＳＯ_X 量ＳＳが例えば機関運転状態と、ＳＯ_X 吸収剤
９からＳＯ_X が放出されている時間とに基づいて推定さ
れる。続くステップ５２では吸収ＳＯ_X 量ＳＳが設定量
ＳＳ１よりも大きいか否かが判別される。この設定量Ｓ
Ｓ１は例えばＳＯ_X 吸収剤９が吸収しうる最大ＳＯ_X 量
の約３０％である。ＳＳ≦ＳＳ１のときには処理サイク
ルを終了する。これに対し、ＳＳ＞ＳＳ１のときには次
いでステップ５３に進み、ＮＯ_X 吸収剤１２に流入する
排気の温度ＴＥＸが設定温度Ｔ１よりも低いか否か、す
なわちＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲よ
りも低いか否かが判別される。ＴＥＸ≧Ｔ１のとき、す
なわちＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲内
のときには処理サイクルを終了する。これに対し、ＴＥ
Ｘ＜Ｔ１のとき、すなわちＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳ
Ｏ_X 吸収温度範囲よりも低いときには次いでステップ５
４に進み、スイッチ１５がオンにされて電気ヒータ１４
がオンにされ、それによりＳＯ_X 吸収剤９の加熱が開始
される。続くステップ５５ではスイッチ１５がオンにさ
れてから一定時間が経過したか否か、すなわちＳＯ_X 吸
収剤９の温度がＳＯ_X 放出温度まで上昇したか否かが判
別される。スイッチ１５がオンにされてから一定時間経
過していないとき、すなわちＳＯ_X 吸収剤９の温度がＳ
Ｏ_X 放出温度よりも低いときには処理サイクルを終了す
る。これに対し、スイッチ１５がオンにされてから一定
時間経過したとき、すなわちＳＯ_X 吸収剤９の温度がＳ
Ｏ_X 放出温度まで上昇したときには次いでステップ５６
に進み、ＳＯ_X フラグがセットされる。後述するように
ＳＯ_X フラグがセットされると目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ
がリッチにされ、したがってＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X
が放出される。

【００３８】ＳＯ_X フラグがセットされたときにはステ
ップ５０からステップ５７に進み、ＳＯ_X フラグがセッ
トされてから一定時間経過したか否か、すなわちＳＯ_X
吸収剤９のＳＯ_X 放出作用が完了したか否かが判別され
る。ＳＯ_X フラグがセットされてから一定時間経過して
いないとき、すなわちＳＯ_X 吸収剤９のＳＯ_X 放出作用
が完了していないときには次いでステップ５８に進み、
ＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の温度ＴＥＸが設定温
度Ｔ１よりも高いか否かが判別される。ＴＥＸ≦Ｔ１の
ときには次いで処理サイクルを終了する。これに対し、
ステップ５７においてＳＯ_X フラグがセットされてから
一定時間経過したとき、すなわちＳＯ_X吸収剤９のＳＯ
_X 放出作用が完了したとき、およびステップ５８におい
てＴＥＸ＞Ｔ１のときには次いでステップ５９に進み、
スイッチ１５がオフにされる。続くステップ６０ではＳ
Ｏ_X フラグがリセットされる。続くステップ６１では、
ＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X を放出させるべきときにセ
ットされ、それ以外はリセットされるＮＯ_X フラグがリ
セットされる。ＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を放出させる
べく目標空燃比（Ａ／Ｆ）ＴがリッチにされるとＮＯ_X
吸収剤１２に流入する排気の空燃比もリッチになり、こ
のときＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X が放出されて還元さ
れる。ＮＯ_X 吸収剤１２のＮＯ_X 放出作用を完了させる
のに必要な時間はかなり短く、したがってＳＯ_X 吸収剤
９のＳＯ_X 放出作用が行われたときにはＮＯ_X 吸収剤１
２のＮＯ_X 放出作用は完了している。そこでＳＯ_X 吸収
剤９のＳＯ_X 放出作用が行われたときにはステップ６１
に進んでＮＯ_X フラグをリセットし、あるいはリセット
状態に保持するようにしている。

【００３９】なお、流入する排気の空燃比がリーンであ
るとＳＯ_X 吸収剤９はＳＯ_X と共にＮＯ_X を吸収する。
この吸収されたＮＯ_X はＳＯ_X 吸収剤９のＳＯ_X 放出作
用時にＳＯ_X と共にＳＯ_X 吸収剤９から放出され、還元
される。図６は本実施態様におけるＮＯ_X 放出制御ルー
チンを示している。このルーチンは予め定められた設定
時間毎の割り込みによって実行される。図６を参照する
と、まずステップ７０ではＮＯ_X フラグがセットされて
いるか否かが判別される。ＮＯ_X フラグがリセットされ
ているときには次いでステップ７１に進み、ＮＯ_X 吸収
剤１２に吸収されているＮＯ_X 量ＳＮが例えば機関運転
状態と、ＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X が放出されている
時間とに基づいて推定される。続くステップ７２では吸
収ＮＯ_X 量ＳＮが設定量ＳＮ１よりも大きいか否かが判
別される。この設定量ＳＮ１は例えばＮＯ_X 吸収剤１２
が吸収しうる最大ＮＯ_X 量の約３０％である。ＳＮ≦Ｓ
Ｎ１のときには処理サイクルを終了する。これに対し、
ＳＮ＞ＳＮ１のときには次いでステップ７３に進み、Ｎ
Ｏ_X フラグがセットされる。後述するようにＮＯ_X フラ
グがセットされると目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔがリッチに
され、したがってＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X が放出さ
れて還元される。

【００４０】ＮＯ_X フラグがセットされたときにはステ
ップ７０からステップ７４に進み、ＮＯ_X フラグがセッ
トされてから一定時間経過したか否か、すなわちＮＯ_X
吸収剤１２のＮＯ_X 放出作用が完了したか否かが判別さ
れる。ＮＯ_X フラグがセットされてから一定時間経過し
ていないとき、すなわちＮＯ_X 吸収剤１２のＮＯ_X 放出
作用が完了していないときには処理サイクルを終了す
る。これに対し、ＮＯ_Xフラグがセットされてから一定
時間経過したとき、すなわちＮＯ_X 吸収剤１２のＮＯ_X
放出作用が完了したときには次いでステップ７５に進
み、ＮＯ_X フラグがリセットされる。

【００４１】図７は本実施態様における燃料噴射時間Ｔ
ＡＵの算出ルーチンを示している。このルーチンは予め
定められた設定クランク角毎の割り込みによって実行さ
れる。図７を参照すると、まずステップ８０では図２の
マップから基本燃料噴射時間ＴＰが算出される。続くス
テップ８１ではＳＯ_X フラグがセットされているか否か
が判別される。ＳＯ_X フラグがセットされているときに
は次いでステップ８２に進み、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ
が１０．０に定められる。次いでステップ８６に進む。
これに対しＳＯ_X フラグがリセットされているときには
次いでステップ８３に進み、ＮＯ_X フラグがセットされ
ているか否かが判別される。ＮＯ_X フラグがセットされ
ているときには次いでステップ８４に進み、目標空燃比
（Ａ／Ｆ）Ｔが１３．０に定められる。次いでステップ
８６に進む。これに対しＮＯ_X フラグがリセットされて
いるときには次いでステップ８５に進み、目標空燃比
（Ａ／Ｆ）Ｔが２２．０に定められる。次いでステップ
８６に進む。

【００４２】ステップ８６では次式に基づいて燃料噴射
時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ 各燃料噴射弁７からはＴＡＵだけ燃料噴射が行われる。
次に別の実施態様を説明する。本実施態様では、次に示
す二通りの方法によって燃料噴射時間ＴＡＵが算出され
る。すなわち、機関回転数Ｎが予め定められた設定回転
数Ｎ１、例えば４００ｒ．ｐ．ｍよりも低い機関始動直
後には機関冷却水温ＴＨＷに基づいて始動用燃料噴射時
間ＴＰＳが算出され、このＴＰＳが燃料噴射時間ＴＡＵ
とされる。この始動用燃料噴射時間ＴＰＳは機関を速や
かに始動させるために必要な燃料噴射時間であり、図８
に示されるように機関冷却水温が低くなると大きくな
る。始動用燃料噴射時間ＴＰＳは予め実験により求めら
れており、図８に示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に
記憶されている。

【００４３】これに対し、機関回転数Ｎが設定回転数Ｎ
１よりも高くなったときには次式に基づいて燃料噴射時
間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＫＷ・（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ ここでＫＷは暖機増量補正係数を表している。この暖機
増量補正係数ＫＷは機関暖機運転時に燃焼を安定させる
ためのものであり、図９に示されるように機関冷却水温
ＴＨＷが高くなるにつれて小さくなり、機関冷却水温Ｔ
ＨＷがしきい温度Ｔ２、例えば６０℃以上になると１．
０に維持される。暖機増量補正係数ＫＷは予め実験によ
り求められており、図９に示すマップの形で予めＲＯＭ
２２内に記憶されている。

【００４４】燃料噴射時間ＴＡＵが上述の始動用燃料噴
射時間ＴＰＳとされるとこのとき筒内で燃焼せしめられ
る混合気の空燃比はリッチになる。一方、機関冷却水温
ＴＨＷがしきい温度Ｔ２よりも低いときには目標空燃比
（Ａ／Ｆ）Ｔは理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓに維持される。
このとき暖機増量補正係数ＫＷは１．０よりも大きいの
でこのときに筒内で燃焼せしめられる混合気の空燃比も
リッチになる。したがって、機関始動が開始されてから
機関冷却水温ＴＨＷがしきい温度Ｔ２以上になるまでの
機関始動時には筒内で燃焼せしめられる混合気の空燃比
はリッチに維持されることになる。

【００４５】ところで、本実施態様では上述の実施態様
と同様に、ＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範
囲よりも低いときにＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を放出さ
せるようにしている。上述の実施態様ではＮＯ_X 吸収剤
１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲よりも低いときにＳＯ
_X 吸収剤９からＳＯ_X が放出され、ＮＯ_X 吸収剤１２の
温度がＳＯ_X吸収温度範囲内になるとＳＯ_X 吸収剤９の
ＳＯ_X 放出作用が停止される。ところがＮＯ_X 吸収剤１
２の温度は変動しうるのでＮＯ_X 吸収剤１２の温度が一
時的にＳＯ_X 吸収温度範囲よりも低くなったということ
でＳＯ_X 吸収剤９のＳＯ_X 放出作用を開始しても短時間
のうちにＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲
まで高められる場合があり、この場合ＳＯ_X 吸収剤９か
ら十分にＳＯ_X を放出させることができない。また、Ｎ
Ｏ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲よりも低く
てもＳＯ_X 吸収剤９の温度が高い場合にはＳＯ_X 吸収剤
９から排出される排気の温度が高くなるので、この場合
ＮＯ_X 吸収剤１２の温度が短時間のうちにＳＯ_X 吸収温
度範囲内まで高められる恐れがある。

【００４６】一方、ＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸
収温度範囲よりも低い定常状態にあるときには、このと
きＳＯ_X 吸収剤９からのＳＯ_X 放出作用を行ってもＮＯ
_X 吸収剤１２の温度が短時間のうちにＳＯ_X 吸収温度範
囲まで高められることはない。また、ＳＯ_X 吸収剤９の
温度がＮＯ_X 吸収剤１２のＳＯ_X 吸収温度範囲よりも低
い定常状態にあるときにもＮＯ_X 吸収剤１２の温度が短
時間のうちにＳＯ_X 吸収温度範囲まで高められることは
ない。そこで本実施態様では、ＳＯ_X 吸収剤９およびＮ
Ｏ_X 吸収剤１２の温度が共に、ＮＯ_X 吸収剤１２のＳＯ
_X 吸収温度範囲よりも低い定常状態にあるときにＳＯ_X
吸収剤９からＳＯ_X を放出させるようにしている。その
結果、ＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X を十分に放出させるこ
とが可能となる。

【００４７】ところで、機関始動時にはＳＯ_X 吸収剤９
およびＮＯ_X 吸収剤１２の温度が共に、ＮＯ_X 吸収剤１
２のＳＯ_X 吸収温度範囲よりも低い定常状態になってい
る。また、上述したように機関始動時には筒内で燃焼せ
しめられる混合気の空燃比がリッチにされるのでＳＯ_X
吸収剤９に流入する排気の空燃比がリッチになってい
る。そこで本実施態様では、機関始動時に電気ヒータ１
４をオンにしてＳＯ_X 吸収剤９を加熱し、それによりＳ
Ｏ_X 吸収剤９からＳＯ_X を放出させるようにしている。
このように本実施態様では、ＳＯ_X 吸収剤９からＳＯ_X
を放出させるための目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔの特別な制
御を必要としない。

【００４８】図１０は本実施態様におけるＳＯ_X 放出制
御ルーチンを示している。このルーチンは予め定められ
た設定時間毎の割り込みによって実行される。図１０を
参照すると、まずステップ９０では機関冷却水温ＴＨＷ
がしきい温度Ｔ２よりも低いか否か、すなわち現在機関
始動時であるか否かが判別される。ＴＨＷ＜Ｔ２のと
き、すなわち現在機関始動時であるときには次いでステ
ップ９１に進み、ＳＯ_X 吸収剤９に吸収されているＳＯ
_X 量ＳＳが設定量ＳＳ１よりも大きいか否かが判別され
る。ＳＳ＞ＳＳ１のときには次いでステップ９２に進
み、スイッチ１５がオンにされて電気ヒータ１４がオン
にされ、それによりＳＯ_X 吸収剤９の加熱が開始され
る。続くステップ９３ではスイッチ１５がオンにされて
から一定時間が経過したか否か、すなわちＳＯ_X 吸収剤
９のＳＯ_X 放出作用が完了したか否かが判別される。ス
イッチ１５がオンにされてから一定時間経過していない
とき、すなわちＳＯ_X 吸収剤９のＳＯ_X 放出作用が完了
していないときには次いでステップ９４に進み、ＮＯ_X
吸収剤１２に流入する排気の温度ＴＥＸが設定温度Ｔ１
よりも高いか否かが判別される。ＴＥＸ≦Ｔ１のときに
は次いで処理サイクルを終了する。

【００４９】これに対し、ステップ９１においてＳＳ≦
ＳＳ１のとき、ステップ９３においてスイッチ１５がオ
ンにされてから一定時間経過したとき、すなわちＳＯ_X
吸収剤９のＳＯ_X 放出作用が完了したとき、およびステ
ップ９４においてＴＥＸ＞Ｔ１のときには次いでステッ
プ９５に進み、スイッチ１５がオフにされる。一方、ス
テップ９０においてＴＨＷ≧Ｔ２のときには次いでステ
ップ９６に進み、ＳＯ _X 吸収剤９に吸収されているＳＯ
_X 量ＳＳを推定した後にステップ９５に進む。

【００５０】図１１および図１２は本実施態様における
燃料噴射時間ＴＡＵの算出ルーチンを示している。この
ルーチンは予め定められた設定クランク角毎の割り込み
によって実行される。なお、本実施態様でも図６に示さ
れるＮＯ_X 放出制御ルーチンが実行される。図１１およ
び図１２を参照すると、まずステップ１００では機関回
転数Ｎが設定回転数Ｎ１よりも低いか否かが判別され
る。Ｎ＜Ｎ１のときには次いでステップ１０１に進み、
図８のマップから始動用燃料噴射時間ＴＰＳが算出され
る。続くステップ１０２ではこのＴＰＳが燃料噴射時間
ＴＡＵとされる。

【００５１】これに対しステップ１００においてＮ≧Ｎ
１のときには次いでステップ１０３に進み、図２のマッ
プから基本燃料噴射時間ＴＰが算出される。続くステッ
プ１０４では図９のマップから暖機増量補正係数ＫＷが
算出される。続くステップ１０５では機関冷却水温ＴＨ
Ｗがしきい温度Ｔ２よりも低いか否か、すなわち現在機
関始動時であるか否かが判別される。ＴＨＷ＜Ｔ２のと
き、すなわち現在機関始動時であるときには次いでステ
ップ１０６に進み、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが理論空燃
比（Ａ／Ｆ）Ｓに定められる。次いでステップ１１０に
進む。これに対しＴＨＷ≧Ｔ２のとき、すなわち現在機
関始動時でないときには次いでステップ１０７に進み、
ＮＯ_X フラグがセットされているか否かが判別される。
ＮＯ_X フラグがセットされているときには次いでステッ
プ１０８に進み、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが１３．０に
定められる。次いでステップ１１０に進む。これに対し
ＮＯ_X フラグがリセットされているときには次いでステ
ップ１０９に進み、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが２２．０
に定められる。次いでステップ１１０に進む。

【００５２】ステップ１１０では次式に基づいて燃料噴
射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・ＫＷ・（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ 図１３に別の実施態様を示す。この実施態様はＳＯ_X 吸
収剤９とＮＯ_X 吸収剤１２間に例えばセラミックからな
る大熱容量体１７が設けられる点で上述の実施態様と構
成を異にしている。この大熱容量体１７はＳＯ_X 吸収剤
９からＳＯ_X を放出させるためにＳＯ_X 吸収剤９の温度
が高められたときにＮＯ_X 吸収剤１２の温度を低く維持
するためのものである。好ましくは、ＳＯ_X 吸収剤９の
ＳＯ_X 放出作用が完了するまでＮＯ_X 吸収剤１２の温度
がＳＯ_X 吸収温度範囲よりも低く維持されるように大熱
容量体１７の熱容量が定められる。このようにするとＳ
Ｏ_X 吸収剤９からＳＯ_X が放出されている間にＮＯ_X 吸
収剤１２にＳＯ_X が吸収されるのが確実に阻止される。

【００５３】なお、大熱容量体１７を例えば触媒から形
成してもよいし、あるいは流入する排気中の微粒子を捕
集するフィルタから形成してもよい。図１４に別の実施
態様を示す。図１４を参照すると、機関本体１の気筒は
１番気筒＃１および４番気筒＃４からなる第１の気筒群
１ａと、２番気筒＃２および３番気筒＃３からなる第２
の気筒群１ｂとに分割されている。上述したように機関
本体１の排気行程順序は＃１−＃３−＃４−＃２である
ので機関の気筒が第１の気筒群と、第１の気筒群と排気
行程が重ならない第２の気筒群とに分割されていること
になる。第１の気筒群１ａは排気マニホルド８ａを介し
て第１のＳＯ_X 吸収剤９ａを収容したケーシング１０ａ
に接続され、第２の気筒群１ｂは排気マニホルド８ｂを
介して第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂを収容したケーシング１
０ｂに接続される。これらケーシング１０ａ，１０ｂは
共通の合流排気管１８および排気管１１を介してＮＯ_X
吸収剤１２を収容したケーシング１３に接続される。さ
らに、図１４に示されるように、ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９
ｂ上流のケーシング１０ａ，１０ｂ内には酸化触媒、例
えば三元触媒１９ａ，１９ｂがそれぞれ収容される。

【００５４】ところで、本実施態様でも通常運転時には
各気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比はリーンにさ
れる。このとき第１の気筒群１ａの排気中のＳＯ_X は第
１のＳＯ_X 吸収剤９ａに吸収され、第２の気筒群１ｂの
排気中のＳＯ_X は第２のＳＯ _X 吸収剤９ｂに吸収され、
したがってＮＯ_X 吸収剤１２にはＮＯ_X のみが吸収され
る。

【００５５】次いで、第１のＳＯ_X 吸収剤９ａまたは第
２のＳＯ_X 吸収剤９ｂに吸収されているＳＯ_X 量が設定
量よりも多くなったときにはＮＯ_X 吸収剤１２の温度が
ＳＯ _X 吸収温度範囲よりも低いか否かが判別される。Ｎ
Ｏ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ _X 吸収温度範囲よりも低い
ときにはＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂに流入する排気の空燃
比がそれぞれリッチにされると共に、ＳＯ_X 吸収剤９
ａ，９ｂの温度がＳＯ_X放出温度よりも高くせしめら
れ、それによりＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂから吸収されて
いるＳＯ_X が放出される。

【００５６】この場合、ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂの容量
をこれまで述べてきた実施態様におけるＳＯ_X 吸収剤９
よりも小さくすることができるのでＳＯ_X 吸収剤９ａ，
９ｂをＳＯ_X 放出温度まで速やかにかつ十分に高めるこ
とができる。したがってＳＯ _X 吸収剤９ａ，９ｂからＳ
Ｏ_X を速やかにかつ十分に放出させることができる。一
方、本実施態様では、ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂからＳＯ
_X を放出させるべきときに各気筒から排出される排気の
空燃比を制御することによりＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂの
温度が高められる。すなわち、排気中に多量の炭化水素
と多量の酸素Ｏ₂ とが含まれており、これら炭化水素と
酸素Ｏ₂ とがＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂ内またはＳＯ_X 吸
収剤９ａ，９ｂ上流で反応するとＳＯ_X 吸収剤９ａ，９
ｂの温度を高めることができる。そこで本実施態様で
は、第１のＳＯ_X 吸収剤９ａからＳＯ_X を放出させるべ
きときには第１の気筒群１ａのうち１番気筒＃１から排
出される排気の空燃比をリーンにして多量の酸素Ｏ₂ を
含む排気を形成し、４番気筒＃４から排出される排気の
空燃比をリッチにして多量の炭化水素を含む排気を形成
し、これら排気を第１のＳＯ_X 吸収剤９ａ上流で合流さ
せて混合排気中の炭化水素と酸素Ｏ₂ とを反応させるこ
とにより第１のＳＯ_X 吸収剤９ａの温度をＳＯ_X 放出温
度よりも高くするようにしている。同様に、第２のＳＯ
_X 吸収剤９ｂからＳＯ_X を放出させるべきときには第２
の気筒群１ｂのうち２番気筒＃２から排出される排気の
空燃比をリーンにして多量の酸素Ｏ₂ を含む排気を形成
し、３番気筒＃３から排出される排気の空燃比をリッチ
にして多量の炭化水素を含む排気を形成し、これら排気
を第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂ上流で合流させて混合排気中
の酸素Ｏ₂ と炭化水素とを反応させることにより第２の
ＳＯ_X 吸収剤９ｂの温度をＳＯ_X 放出温度よりも高くす
るようにしている。

【００５７】すなわち、一般的に言うと、各気筒群が複
数の気筒を具備し、各気筒群の一部の気筒から排出され
る排気の空燃比をリーンにして多量の酸素を含む排気を
形成すると共に残りの気筒から排出される排気の空燃比
をリッチにして多量の炭化水素を含む排気を形成し、こ
れら排気をＳＯ_X 吸収剤上流で合流させて混合排気中の
酸素Ｏ₂ と炭化水素とを反応させることによりＳＯ_X 吸
収剤の温度をＳＯ_X 放出温度よりも高くするということ
になる。

【００５８】ところが、上述したようにＳＯ_X 吸収剤９
ａ，９ｂは一旦吸収したＳＯ_X を確実に保持しておく必
要があるのでＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂのアルカリ度が高
められており、その結果ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂの酸化
能力が低くなっている。このため多量の酸素Ｏ₂ と炭化
水素とを直接ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂに導いてもＳＯ _X
吸収剤９ａ，９ｂの温度を十分に高めることができな
い。

【００５９】そこで本実施態様では、ＳＯ_X 吸収剤９
ａ，９ｂの上流側に三元触媒１９ａ，１９ｂを隣接配置
し、第１の気筒群１ａの排気中の酸素Ｏ₂ と炭化水素と
を三元触媒１９ａにおいて反応せしめ、第２の気筒群１
ｂの排気中の酸素Ｏ₂ と炭化水素とを三元触媒１９ｂに
おいて反応せしめるようにしている。その結果、ＳＯ_X
吸収剤９ａ，９ｂに流入する排気の温度が高められてＳ
Ｏ_X 吸収剤９ａ，９ｂの温度が高められる。また、三元
触媒１９ａ，１９ｂがＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂに隣接配
置されているのでＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂの温度が確実
に高められる。

【００６０】この場合、第１のＳＯ_X 吸収剤９ａに流入
する混合排気の空燃比がリッチとなるように１番気筒＃
１および４番気筒＃４から排出される排気の空燃比を制
御すれば第１のＳＯ_X 吸収剤９ａからＳＯ_X が放出さ
れ、第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂに流入する混合排気の空燃
比がリッチとなるように２番気筒＃２および３番気筒＃
３から排出される排気の空燃比を制御すれば第２のＳＯ
_X 吸収剤９ｂからＳＯ_Xが放出されることになる。

【００６１】ところで、上述したようにＮＯ_X 吸収剤１
２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲外のときにＳＯ_X 吸収剤
９ａ，９ｂからＳＯ_X が放出されるのでＮＯ_X 吸収剤１
２にＳＯ_X が吸収されることはない。しかしながら、Ｎ
Ｏ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ _X 吸収温度範囲外であって
もわずかな量のＳＯ_X がＮＯ_X 吸収剤１２に吸収される
こともあり得る。また、ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂに流入
する排気の空燃比がリーンのときにわずかな量のＳＯ_X
がＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂに吸収されることなくＳＯ_X
吸収剤９ａ，９ｂから流出してＮＯ_X 吸収剤１２に吸収
されることもあり得る。一方、ＮＯ_X 吸収剤１２の温度
がＮＯ_X 吸収剤１２のＳＯ_X 放出温度よりも高いときに
流入する排気中の酸素濃度が低下するとＮＯ_X 吸収剤１
２から吸収されているＳＯ_X が放出される。そこで本実
施態様では、ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂのＳＯ_X 放出作用
が停止せしめられた直後にＮＯ_X 吸収剤１２の温度をＮ
Ｏ _X 吸収剤１２のＳＯ_X 放出温度よりも高くすると共
に、ＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の空燃比をリッチ
にしてＮＯ_X 吸収剤１２からＳＯ_X を放出させるように
している。

【００６２】ＮＯ_X 吸収剤１２の温度をＮＯ_X 吸収剤１
２のＳＯ_X 放出温度よりも高くするために、本実施態様
では第１の気筒群１ａから排出される排気の空燃比をリ
ーンにして多量の酸素Ｏ₂ を含む排気を形成し、第２の
気筒群１ｂから排出される排気の空燃比をリッチにして
多量の炭化水素を含む排気を形成するようにしている。
この場合、三元触媒１９ａに流入する排気中には多量の
酸素Ｏ₂ が含まれているが多量の炭化水素は含まれてお
らず、したがって多量の酸素Ｏ₂ は三元触媒１９ａにお
いてほとんど消費されずにＮＯ_X 吸収剤１２に到る。同
様に、三元触媒１９ｂに流入する排気中には多量の炭化
水素が含まれているが多量の酸素Ｏ₂ は含まれておら
ず、したがって多量の炭化水素は三元触媒１９ｂにおい
てほとんど消費されずにＮＯ_X 吸収剤１２に到る。した
がって、ＮＯ_X 吸収剤１２において多量の酸素Ｏ₂ と多
量の炭化水素とが反応し、斯くしてＮＯ_X 吸収剤１２の
温度をそのＳＯ_X 放出温度よりも高くすることができ
る。

【００６３】このように本実施態様では、ＳＯ_X 吸収剤
９ａ，９ｂからＳＯ_X を放出させるべきときには３番気
筒＃３および４番気筒＃４から排出される排気の空燃比
がリッチにされる。また、ＮＯ_X 吸収剤１２からＳＯ_X
を放出させるべきときには第２の気筒群１ｂすなわち２
番気筒＃２および３番気筒＃３から排出される排気の空
燃比がリッチにされる。さらに、ＮＯ_X 吸収剤１２から
ＮＯ_X を放出させるべきときには全気筒から排出される
排気の空燃比がリッチにされる。気筒から排出される排
気の空燃比をリッチにするために本実施態様では気筒で
燃焼せしめられる混合気の空燃比をリーンに維持しつ
つ、燃料噴射弁７から２次燃料噴射を行うようにしてい
る。すなわち、機関吸気行程または圧縮行程に行われる
通常の燃料噴射、すなわち主燃料噴射に加えて機関膨張
行程または排気行程に２回目の燃料噴射、すなわち２次
燃料噴射が行われる。

【００６４】ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂからＳＯ_X を放出
させるべきときには３番気筒＃３の２次燃料噴射時間Ｔ
ＡＵＳ（３）および４番気筒＃４の２次燃料噴射時間Ｔ
ＡＵＳ（４）がそれぞれＴＳＳとされる。このＴＳＳは
ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂの温度をＳＯ_X 吸収放出温度よ
りも高くしかつＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂに流入する混合
排気の空燃比をリッチ例えば１０．０にするのに必要な
２次燃料噴射時間である。ＴＳＳは予め実験により求め
られており、例えば機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎ
の関数として図１５（Ａ）に示されるようなマップの形
で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。なお、この場
合、１番気筒＃１の２次燃料噴射時間ＴＡＵＳ（１）お
よび２番気筒＃２の２次燃料噴射時間ＴＡＵＳ（２）は
それぞれ零にされる。

【００６５】一方、ＮＯ_X 吸収剤１２からＳＯ_X を放出
させるべきときには第２の気筒群１ｂすなわち２番気筒
＃２の２次燃料噴射時間ＴＡＵＳ（２）および３番気筒
＃３の２次燃料噴射時間ＴＡＵＳ（３）がそれぞれＴＮ
Ｓとされる。このＴＮＳはＮＯ_X 吸収剤１２の温度をＳ
Ｏ_X 吸収放出温度よりも高くしかつＮＯ_X 吸収剤１２に
流入する混合排気の空燃比をリッチ例えば１０．０にす
るのに必要な２次燃料噴射時間である。ＴＮＳは予め実
験により求められており、例えば機関負荷Ｑ／Ｎおよび
機関回転数Ｎの関数として図１５（Ｂ）に示されるよう
なマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。な
お、この場合、１番気筒＃１の２次燃料噴射時間ＴＡＵ
Ｓ（１）および４番気筒＃４の２次燃料噴射時間ＴＡＵ
Ｓ（４）はそれぞれ零にされる。

【００６６】ＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X を放出させる
べきときには全気筒の２次燃料噴射時間ＴＡＵＳ（ｉ）
（ｉ＝１，２，３，４）がＴＮＮとされる。このＴＮＮ
はＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の空燃比をリッチ例
えば１３．０にするのに必要な２次燃料噴射時間であ
る。ＴＮＮは予め実験により求められており、例えば機
関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として図１５
（Ｃ）に示されるようなマップの形で予めＲＯＭ２２内
に記憶されている。

【００６７】図１６および図１７は本実施態様における
ＳＯ_X 放出制御ルーチンを示している。このルーチンは
予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行され
る。なお、本実施態様でも図６に示されるＮＯ_X 放出制
御ルーチンが実行される。図１６および図１７を参照す
ると、まずステップ１２０ではＮＯ_X 吸収剤１２からＳ
Ｏ_X を放出すべきときにセットされ、それ以外はリセッ
トされるＮ−ＳＯ _X フラグがセットされているか否かが
判別される。Ｎ−ＳＯ_X フラグがリセットされていると
きには次いでステップ１２１に進み、ＳＯ_X 吸収剤９
ａ，９ｂからＳＯ_X を放出すべきときにセットされ、そ
れ以外はリセットされるＳ−ＳＯ_X フラグがセットされ
ているか否かが判別される。Ｓ−ＳＯ_X フラグがリセッ
トされているときには次いでステップ１２２に進み、第
１のＳＯ_X 吸収剤９ａに吸収されているＳＯ_X 量ＳＳａ
が推定される。続くステップ１２３では吸収ＳＯ_X 量Ｓ
Ｓａが設定量ＳＳａ１よりも大きいか否かが判別され
る。この設定量ＳＳａ１は例えばＳＯ_X 吸収剤９ａ，９
ｂが吸収しうる最大ＳＯ_X 量の約３０％である。第１の
ＳＯ_X 吸収剤９ａおよび第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂにはほ
ぼ同じ量のＳＯ_X が吸収されていると考えられるのでい
ずれか一方のＳＯ_X 吸収剤に吸収されているＳＯ_X 量が
設定量よりも大きいか否かを判別すればよいことにな
る。そこで本実施態様では第１のＳＯ_X 吸収剤９ａに吸
収されているＳＯ_X 量ＳＳａを推定し、この吸収ＳＯ_X
量ＳＳａが設定量ＳＳａ１よりも大きいか否かを判別す
るようにしている。

【００６８】ＳＳａ≦ＳＳａ１のときには処理サイクル
を終了する。これに対し、ＳＳａ＞ＳＳａ１のときには
次いでステップ１２４に進み、ＮＯ_X 吸収剤１２に流入
する排気の温度ＴＥＸが設定温度Ｔ１よりも低いか否
か、すなわちＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度
範囲よりも低いか否かが判別される。ＴＥＸ≧Ｔ１のと
き、すなわちＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳＯ_X 吸収温度
範囲内のときには処理サイクルを終了する。これに対
し、ＴＥＸ＜Ｔ１のとき、すなわちＮＯ_X 吸収剤１２の
温度がＳＯ_X 吸収温度範囲よりも低いときには次いでス
テップ１２５に進み、Ｓ−ＳＯ_X フラグがセットされ
る。後述するようにＳ−ＳＯ_X フラグがセットされると
ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂに流入する混合排気の空燃比が
それぞれリッチにされ、したがってＳＯ_X 吸収剤９ａ，
９ｂからＳＯ_X が放出される。

【００６９】Ｓ−ＳＯ_X フラグがセットされたときには
ステップ１２１からステップ１２６に進み、Ｓ−ＳＯ_X
フラグがセットされてから一定時間経過したか否か、す
なわちＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂのＳＯ_X 放出作用が完了
したか否かが判別される。Ｓ−ＳＯ_X フラグがセットさ
れてから一定時間経過していないとき、すなわちＳＯ _X
吸収剤９ａ，９ｂのＳＯ_X 放出作用が完了していないと
きには次いでステップ１２７に進み、ＮＯ_X 吸収剤１２
に流入する排気の温度ＴＥＸが設定温度Ｔ１よりも高い
か否かが判別される。ＴＥＸ≦Ｔ１のときには次いで処
理サイクルを終了する。これに対し、ステップ１２６に
おいてＳ−ＳＯ_X フラグがセットされてから一定時間経
過したとき、すなわちＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂのＳＯ_X
放出作用が完了したとき、およびステップ１２７におい
てＴＥＸ＞Ｔ１のときには次いでステップ１２８に進
み、Ｓ−ＳＯ_X フラグがリセットされる。続くステップ
１２９ではＮＯ_X フラグがリセットされる。続くステッ
プ１３０ではＮ−ＳＯ_X フラグがセットされる。

【００７０】Ｎ−ＳＯ_X フラグがセットされたときには
ステップ１２０からステップ１３１に進み、Ｎ−ＳＯ_X
フラグがセットされてから一定時間経過したか否か、す
なわちＮＯ_X 吸収剤１２のＳＯ_X 放出作用が完了したか
否かが判別される。Ｎ−ＳＯ _X フラグがセットされてか
ら一定時間経過していないとき、すなわちＮＯ_X 吸収剤
１２のＳＯ_X 放出作用が完了していないときには処理サ
イクルを終了する。これに対し、Ｎ−ＳＯ_X フラグがセ
ットされてから一定時間経過したときには次いでステッ
プ１３２に進み、Ｎ−ＳＯ_X フラグがリセットされる。

【００７１】図１８は本実施態様における主燃料噴射時
間ＴＡＵおよび２次燃料噴射時間ＴＡＵＳの算出ルーチ
ンを示している。このルーチンは予め定められた設定ク
ランク角毎の割り込みによって実行される。図１８を参
照すると、まずステップ１４０では図２のマップから基
本燃料噴射時間ＴＰが算出される。続くステップ１４１
では目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが２２．０とされ、続くス
テップ１４２では主燃料噴射時間ＴＡＵが算出される
（ＴＡＵ＝ＴＰ・（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ）。続く
ステップ１４３ではＮ−ＳＯ_Xフラグがセットされてい
るか否かが判別される。Ｎ−ＳＯ_X フラグがセットされ
ているときには次いでステップ１４４に進み、図１５
（Ｂ）のマップからＴＮＳが算出される。続くステップ
１４５では１番気筒および４番気筒の２次燃料噴射時間
ＴＡＵＳ（１），ＴＡＵＳ（４）が零にされ、２番気筒
および３番気筒の２次燃料噴射時間ＴＡＵＳ（２），Ｔ
ＡＵＳ（３）がＴＮＳにされる。

【００７２】これに対しＮ−ＳＯ_X フラグがリセットさ
れているときには次いでステップ１４６に進み、Ｓ−Ｓ
Ｏ_X フラグがセットされているか否かが判別される。Ｓ
−ＳＯ_X フラグがセットされているときには次いでステ
ップ１４７に進み、図１５（Ａ）のマップからＴＳＳが
算出される。続くステップ１４８では１番気筒および２
番気筒の２次燃料噴射時間ＴＡＵＳ（１），ＴＡＵＳ
（２）が零にされ、３番気筒および４番気筒の２次燃料
噴射時間ＴＡＵＳ（３），ＴＡＵＳ（４）がＴＳＳにさ
れる。

【００７３】これに対しＳ−ＳＯ_X フラグがリセットさ
れているときには次いでステップ１４９に進み、ＮＯ_X
フラグがセットされているか否かが判別される。ＮＯ_X
フラグがセットされているときには次いでステップ１５
０に進み、図１５（Ｃ）のマップからＴＮＮが算出され
る。続くステップ１５１では全気筒の２次燃料噴射時間
ＴＡＵＳ（ｉ）がＴＮＮにされる。これに対しＮＯ_X フ
ラグがリセットされているときには次いでステップ１５
２に進み、全気筒の２次燃料噴射時間ＴＡＵＳ（ｉ）が
零にされる。

【００７４】ｉ番気筒の燃料噴射弁７からはＴＡＵだけ
主燃料噴射が行われ、ＴＡＵＳ（ｉ）だけ２次燃料噴射
が行われる。図１９に別の実施態様を示す。図１９に示
す内燃機関は次の点で図１４の内燃機関と構成を異にし
ている。すなわち、図１９に示す内燃機関ではＮＯ_X 吸
収剤１２上流のケーシング１３内に酸化触媒１６０が収
容され、ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂ上流には三元触媒が設
けられない。また、ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂにはそれぞ
れ電気ヒータ１４ａ，１４ｂが設けられており、電気ヒ
ータ１４ａ，１４ｂは通常オフに維持されているスイッ
チ１５ａ，１５ｂを介して共通の電源１６に接続されて
いる。さらに、各吸気枝管２内には通常全開に維持され
ている吸気制御弁１６１が配置される。第１の気筒群１
ａすなわち１番気筒および４番気筒の吸気制御弁１６１
は共通のアクチュエータ１６２ａにより駆動されて同一
開度にせしめられ、第２の気筒群１ｂすなわち２番気筒
および３番気筒の吸気制御弁１６１は共通のアクチュエ
ータ１６２ｂにより駆動されて同一開度にせしめられ
る。スイッチ１５ａ，１５ｂおよびアクチュエータ１６
２ａ，１６２ｂは対応する駆動回路３３を介して電子制
御ユニット２０の出力ポート２６に接続されており、電
子制御ユニット２０からの出力信号に基づいてそれぞれ
制御される。

【００７５】本実施態様では各気筒毎に目標空燃比が定
められる。ｉ番気筒の目標空燃比を（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）
で表すとｉ番気筒の燃料噴射時間ＴＡＵ（ｉ）は次式で
表される。 ＴＡＵ（ｉ）＝ＴＰ・（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ
（ｉ） なお、本実施態様では２次燃料噴射は行われない。

【００７６】ＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X を放出させる
べきときには全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）が
リッチ、例えば１３．０にされる。さらにこのとき全気
筒の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ（ｉ）が全開よりも小
さな開度ＣＬＮとされる。すなわち、吸入空気量が多く
なると空燃比をリッチにするために多量の燃料を必要と
し、このため燃料消費率が悪化する。そこで本実施態様
では、目標空燃比がリッチの気筒の吸気制御弁１６１を
閉弁して吸入空気を低減し、それにより燃料消費率の悪
化を抑制するようにしている。この開度ＣＬＮは例えば
ＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X を放出させるために最適な
吸気制御弁１６１の開度であり、予め実験により求めら
れている。

【００７７】一方、第１のＳＯ_X 吸収剤９ａからＳＯ_X
を放出させるべきときにはスイッチ１５ａがオンにされ
て電気ヒータ１４ａにより第１のＳＯ_X 吸収剤９ａがＳ
Ｏ_X放出温度まで加熱されると共に、第１の気筒群１ａ
すなわち１番気筒＃１の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（１）
および４番気筒＃４の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（４）が
リッチ、例えば１０．０にされる。さらに、このとき１
番気筒＃１の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ（１）および
４番気筒＃４の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ（４）が全
開よりも小さい開度ＣＬＳとされる。この開度ＣＬＳは
例えばＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂからＳＯ_X を放出させる
ために最適な吸気制御弁１６１の開度であり、予め実験
により求められている。

【００７８】同様に、第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂからＳＯ
_X を放出させるべきときにはスイッチ１５ｂがオンにさ
れて電気ヒータ１４ｂにより第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂが
ＳＯ _X 放出温度まで加熱されると共に、第２の気筒群１
ｂすなわち２番気筒＃２の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ
（２）および３番気筒＃３の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ
（３）がリッチにされる。さらに、このとき２番気筒＃
２の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ（２）および３番気筒
＃３の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ（３）がＣＬＳとさ
れる。

【００７９】さらに、本実施態様ではＮＯ_X 吸収剤１２
の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲よりも高いときにＳＯ_X 吸
収剤９ａ，９ｂからＳＯ_X を放出させるようにしてい
る。通常の機関運転時にはＮＯ_X 吸収剤１２の温度がＳ
Ｏ_X 吸収温度範囲よりも高くなることはほとんどない。
そこで、本実施態様ではＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂからＳ
Ｏ_X を放出すべきときにはＮＯ_X 吸収剤１２を加熱して
ＮＯ_X 吸収剤１２の温度をＳＯ_X 吸収温度範囲よりも高
くすると共に、ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂのＳＯ_X 放出作
用が行われている間ＮＯ_X 吸収剤１２の温度をＳＯ_X 吸
収温度範囲よりも高く維持するようにしている。

【００８０】上述したように、ＮＯ_X 吸収剤１２に流入
する排気中に多量の酸素Ｏ₂ と多量の炭化水素とが含ま
れているとＮＯ_X 吸収剤１２の温度を高めることができ
る。一方、例えば第１のＳＯ_X 吸収剤９ａからＳＯ_X を
放出させるために第１のＳＯ _X 吸収剤９ａに流入する排
気の空燃比がリッチにされているときには第１のＳＯ _X
吸収剤９ａから排出される排気の空燃比はリッチになっ
ており、すなわち第１のＳＯ_X 吸収剤９ａから排出され
る排気中には多量の炭化水素が含まれている。したがっ
て、このとき第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂから排出される排
気の空燃比をリーンにして多量の酸素Ｏ₂ をＮＯ_X 吸収
剤１２に供給すればＮＯ_X 吸収剤１２の温度を高めるこ
とができることになる。

【００８１】そこで本実施態様では、第１のＳＯ_X 吸収
剤９ａのＳＯ_X 放出作用と第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂのＳ
Ｏ_X 放出作用とを同時に行わず、いずれか一方のＳＯ_X
吸収剤のＳＯ_X 放出作用が行われているときには他方の
ＳＯ_X 吸収剤に流入する排気の空燃比をリーンにするよ
うにしている。すなわち、ＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂから
ＳＯ_X を放出すべきときにはまず、第１の気筒群１ａの
目標空燃比をリッチにして第１のＳＯ_X 吸収剤９ａから
ＳＯ_Xを放出させると共に、第２の気筒群１ｂの目標空
燃比をリーンにする。第１のＳＯ_X 吸収剤９ａから排出
される排気中の多量の炭化水素および第２のＳＯ_X 吸収
剤９ｂから排出される排気中の多量の酸素Ｏ₂ は次いで
酸化触媒１６０において反応し、その結果ＮＯ_X 吸収剤
１２の温度がＳＯ_X 吸収温度範囲よりも高められる。こ
のとき、ＮＯ_X 吸収剤１２に流入する混合排気の空燃比
はリッチにされており、したがって第１のＳＯ_X 吸収剤
９ａから放出されたＳＯ_X がＮＯ_X 吸収剤１２に吸収さ
れるのが阻止されている。第１のＳＯ_X 吸収剤９ａのＳ
Ｏ_X 放出作用が完了したときには次いで第２の気筒群１
ｂの目標空燃比をリッチにして第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂ
からＳＯ_X を放出させると共に、第１の気筒群１ａの目
標空燃比をリーンにする。その結果、第２のＳＯ_X 吸収
剤９ｂからＳＯ_X が放出され、ＮＯ_X 吸収剤１２の温度
はＳＯ_X 吸収温度範囲よりも高く維持される。また、こ
のときにもＮＯ_X 吸収剤１２に流入する混合排気の空燃
比はリッチにされており、したがって第２のＳＯ_X 吸収
剤９ｂから放出されたＳＯ_X がＮＯ_X 吸収剤１２に吸収
されるのが阻止されている。

【００８２】ところで、上述したようにＳＯ_X 吸収剤９
ａ，９ｂから放出されたＳＯ_X がＮＯ_X 吸収剤１２に吸
収されるのはＮＯ_X 吸収剤１２内の残存酸素に起因して
いると考えられている。一方、ＮＯ_X 吸収剤１２に流入
する排気中の酸素濃度を低下させるとＮＯ_X 吸収剤１２
内の残存酸素量を低減することができる。したがって、
例えばＮＯ_X 吸収剤１２からＮＯ_X を放出させるために
ＮＯ_X 吸収剤１２に流入する排気の空燃比がリッチにさ
れるとＮＯ_X 吸収剤１２内の残存酸素量が低減されるこ
とになる。そこで本実施態様では、ＮＯ_X 吸収剤１２の
ＮＯ_X 放出作用が完了した直後にＳＯ_X 吸収剤９ａ，９
ｂからＳＯ_X を放出させるようにしている。

【００８３】一方、上述したようにＮＯ_X 吸収剤１２に
流入する排気中に酸素が含まれているとＳＯ_X 吸収剤９
ａ，９ｂから放出されたＳＯ_X がＮＯ_X 吸収剤１２に吸
収されるという考えもある。そこで本実施態様では、Ｎ
Ｏ_X 吸収剤１２上流に酸化触媒１６０を設けてＳＯ_X 吸
収剤９ａ，９ｂからＳＯ_X が放出されるときにこの酸化
触媒１６０において排気中の酸素Ｏ₂ を消費し、それに
よりＮＯ_X 吸収剤１２に流入する酸素量ができるだけ少
なくなるようにしている。好ましくは、ＮＯ_X吸収剤１
２に流入する排気に酸素Ｏ₂ がほとんど含まれないよう
にＳＯ_X 吸収剤９ａ，９ｂからＳＯ_X を放出させるとき
の例えば第１の気筒群１ａまたは第２の気筒群１ｂの目
標空燃比、あるいは吸気制御弁１６１の開度が定められ
る。

【００８４】また、このようにＮＯ_X 吸収剤１２上流に
酸化触媒１６０を配置した場合にはＮＯ_X 吸収剤１２の
酸化能力は低くてもよく、その結果ＮＯ_X 吸収剤１２の
アルカリ度を高めてＮＯ_X 吸収剤１２のＮＯ_X 吸収能力
を高めることができる。図２０および図２１は本実施態
様におけるＮＯ_X およびＳＯ_X 放出制御を示している。
このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みに
よって実行される。

【００８５】図２０および図２１を参照すると、まずス
テップ１７０では第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂからＳＯ_X を
放出すべきときにセットされ、それ以外はリセットされ
る第２ＳＯ_X フラグがセットされているか否かが判別さ
れる。第２ＳＯ_X フラグがリセットされているときには
次いでステップ１７１に進み、第１のＳＯ_X 吸収剤９ａ
からＳＯ_X を放出すべきときにセットされ、それ以外は
リセットされる第１ＳＯ_X フラグがセットされているか
否かが判別される。第１ＳＯ_X フラグがリセットされて
いるときには次いでステップ１７２に進み、ＮＯ_X 吸収
剤１２からＮＯ _X を放出すべきときにセットされ、それ
以外はリセットされるＮＯ_X フラグがセットされている
か否かが判別される。ＮＯ_X フラグがリセットされてい
るときには次いでステップ１７３に進み、ＮＯ_X 吸収剤
１２に吸収されているＮＯ_X 量ＳＮが推定される。続く
ステップ１７４では吸収ＮＯ_X 量ＳＮが設定量ＳＮ１よ
りも大きいか否かが判別される。ＳＮ≦ＳＮ１のときに
は次いでステップ１７５に進み、全気筒の吸気制御弁１
６１の開度ＯＰ（ｉ）が全開を表すＦＵとされる。これ
に対し、ＳＮ＞ＳＮ１のときには次いでステップ１７６
に進み、ＮＯ_X フラグがセットされる。続くステップ１
７７では全気筒の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ（ｉ）が
ＣＬＮとされる。

【００８６】ＮＯ_X フラグがセットされたときにはステ
ップ１７２からステップ１７８に進み、ＮＯ_X フラグが
セットされてから一定時間経過したか否か、すなわちＮ
Ｏ_X吸収剤１２のＮＯ_X 放出作用が完了したか否かが判
別される。ＮＯ_X フラグがセットされてから一定時間経
過していないとき、すなわちＮＯ_X 吸収剤１２のＮＯ _X
放出作用が完了していないときには処理サイクルを終了
する。これに対し、ＮＯ_X フラグがセットされてから一
定時間経過したとき、すなわちＮＯ_X 吸収剤１２のＮＯ
_X 放出作用が完了したときには次いでステップ１７９に
進み、ＮＯ_X フラグがリセットされる。続くステップ１
８０では第１ＳＯ_X フラグがセットされる。続くステッ
プ１８１では第１の気筒群１ａすなわち１番気筒および
４番気筒の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ（１），ＯＰ
（４）がＣＬＳとされ、第２の気筒群１ｂすなわち２番
気筒および３番気筒の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ
（２），ＯＰ（３）が全開ＦＵに維持される。

【００８７】第１ＳＯ_X フラグがセットされたときには
ステップ１７１からステップ１８２に進み、第１ＳＯ_X
フラグがセットされてから一定時間経過したか否か、す
なわち第１のＳＯ_X 吸収剤９ａのＳＯ_X 放出作用が完了
したか否かが判別される。第１ＳＯ_X フラグがセットさ
れてから一定時間経過していないとき、すなわち第１の
ＳＯ_X 吸収剤９ａのＳＯ_X 放出作用が完了していないと
きには処理サイクルを終了する。これに対し、第１ＳＯ
_X フラグがセットされてから一定時間経過したとき、す
なわち第１のＳＯ_X 吸収剤９ａのＳＯ_X 放出作用が完了
したときには次いでステップ１８３に進み、第１ＳＯ_X
フラグがリセットされる。続くステップ１８４では第２
ＳＯ_X フラグがセットされる。続くステップ１８５では
第１の気筒群１ａすなわち１番気筒および４番気筒の吸
気制御弁１６１の開度ＯＰ（１），ＯＰ（４）が全開Ｆ
Ｕとされ、第２の気筒群１ｂすなわち２番気筒および３
番気筒の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ（２），ＯＰ
（３）がＣＬＳとされる。

【００８８】第２ＳＯ_X フラグがセットされたときには
ステップ１７０からステップ１８６に進み、第２ＳＯ_X
フラグがセットされてから一定時間経過したか否か、す
なわち第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂのＳＯ_X 放出作用が完了
したか否かが判別される。第２ＳＯ_X フラグがセットさ
れてから一定時間経過していないとき、すなわち第２の
ＳＯ_X 吸収剤９ｂのＳＯ_X 放出作用が完了していないと
きには処理サイクルを終了する。これに対し、第２ＳＯ
_X フラグがセットされてから一定時間経過したとき、す
なわち第２のＳＯ_X 吸収剤９ｂのＳＯ_X 放出作用が完了
したときには次いでステップ１８７に進み、第２ＳＯ_X
フラグがリセットされる。続くステップ１８８では全気
筒の吸気制御弁１６１の開度ＯＰ（ｉ）が全開ＦＵに戻
される。

【００８９】図２２は本実施態様におけるｉ番気筒の燃
料噴射時間ＴＡＵ（ｉ）の算出ルーチンを示している。
このルーチンは予め定められた設定クランク角毎の割り
込みによって実行される。図２２を参照すると、まずス
テップ２００では図２のマップから基本燃料噴射時間Ｔ
Ｐが算出される。続くステップ２０１では第２ＳＯ_X フ
ラグがセットされているか否かが判別される。第２ＳＯ
_X フラグがセットされているときには次いでステップ２
０２に進み、第１の気筒群１ａすなわち１番気筒および
４番気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（１），（Ａ／Ｆ）
Ｔ（４）が２２．０にされる。続くステップ２０３では
第２の気筒群１ｂすなわち２番気筒および３番気筒の目
標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（２），（Ａ／Ｆ）Ｔ（３）が１
０．０にされる。次いでステップ２１０に進む。

【００９０】これに対し第２ＳＯ_X フラグがリセットさ
れているときには次いでステップ２０４に進み、第１Ｓ
Ｏ_X フラグがセットされているか否かが判別される。第
１ＳＯ_X フラグがセットされているときには次いでステ
ップ２０５に進み、第１の気筒群１ａすなわち１番気筒
および４番気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（１），（Ａ
／Ｆ）Ｔ（４）が１０．０にされる。続くステップ２０
６では第２の気筒群１ｂすなわち２番気筒および３番気
筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（２），（Ａ／Ｆ）Ｔ
（３）が２２．０にされる。次いでステップ２１０に進
む。

【００９１】これに対し第１ＳＯ_X フラグがリセットさ
れているときには次いでステップ２０７に進み、ＮＯ_X
フラグがセットされているか否かが判別される。ＮＯ_X
フラグがセットされているときには次いでステップ２０
８に進み、全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）が１
３．０にされる。これに対しＮＯ_X フラグがリセットさ
れているときには次いでステップ２０９に進み、全気筒
の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）が２２．０にされる。
次いでステップ２１０に進む。

【００９２】ステップ２１０では次式に基づいてｉ番気
筒の燃料噴射時間ＴＡＵ（ｉ）が算出される。 ＴＡＵ（ｉ）＝ＴＰ・（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ
（ｉ） これまで述べてきた実施態様では例えばＳＯ_X 吸収剤に
流入する排気の空燃比をリッチにするために筒内で燃焼
せしめられる混合気の空燃比をリッチにし、あるいは２
次燃料噴射を行うようにしている。しかしながら、ＳＯ
_X 吸収剤上流の排気通路内に２次燃料噴射弁を配置して
この２次燃料噴射弁から２次燃料を噴射することにより
ＳＯ_X 吸収剤に流入する排気の空燃比がリッチになるよ
うにすることもできる。

【００９３】また、これまで述べてきた実施態様では排
気通路内にＳＯ_X 吸収剤とＮＯ_X 吸収剤とを直列に配置
している。しかしながら、上述したようにＳＯ_X 吸収剤
のＳＯ_X 吸放出作用はＮＯ_X 吸収剤のＳＯ_X 吸放出作用
とほとんど同じであり、したがって排気通路内に二つの
ＮＯ_X 吸収剤を直列に配置した場合にも本発明を適用す
ることができる。

【００９４】

【発明の効果】ＮＯ_X 吸収剤の温度がイオウ分吸収温度
範囲外のときにイオウ分吸収剤からイオウ分が放出され
るのでイオウ分吸収剤から放出されたイオウ分がＮＯ_X
吸収剤に吸収されるのを阻止することがすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の全体図である。

【図２】基本燃料噴射時間のマップを示す図である。

【図３】ＮＯ_X の吸放出作用を説明するための図であ
る。

【図４】ＮＯ_X 吸収剤のＳＯ_X 吸収率を示す線図であ
る。

【図５】ＳＯ_X 放出制御を実行するためのフローチャー
トである。

【図６】ＮＯ_X 放出制御を実行するためのフローチャー
トである。

【図７】燃料噴射時間を算出するためのフローチャート
である。

【図８】始動用燃料噴射時間のマップを示す図である。

【図９】暖機増量補正係数のマップを示す図である。

【図１０】別の実施態様においてＳＯ_X 放出制御を実行
するためのフローチャートである。

【図１１】別の実施態様において燃料噴射時間を算出す
るためのフローチャートである。

【図１２】別の実施態様において燃料噴射時間を算出す
るためのフローチャートである。

【図１３】さらに別の実施態様による内燃機関の全体図
である。

【図１４】さらに別の実施態様による内燃機関の全体図
である。

【図１５】２次燃料噴射時間をのマップを示す図であ
る。

【図１６】図１４の実施態様においてＳＯ_X 放出制御を
実行するためのフローチャートである。

【図１７】図１４の実施態様においてＳＯ_X 放出制御を
実行するためのフローチャートである。

【図１８】図１４の実施態様において主燃料噴射時間お
よび２次燃料噴射時間を算出するためのフローチャート
である。

【図１９】さらに別の実施態様による内燃機関の全体図
である。

【図２０】図１９の実施態様においてＮＯ_X およびＳＯ
_X 放出制御を実行するためのフローチャートである。

【図２１】図１９の実施態様においてＮＯ_X およびＳＯ
_X 放出制御を実行するためのフローチャートである。

【図２２】図１９の実施態様において燃料噴射時間を算
出するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１…機関本体 ７…燃料噴射弁 ８…排気マニホルド ９…ＳＯ_X 吸収剤 １２…ＮＯ_X 吸収剤 １４…電気ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅沼 孝充 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 田中 比呂志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 鈴木 直人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−107812（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−229230（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/28

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入する排気の空燃比がリーンのときに
   ＮＯ_Ｘを吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低下する
   と吸収しているＮＯ_Ｘを放出するＮＯ_Ｘ吸収剤を機関排
   気通路内に配置し、該ＮＯ_Ｘ吸収剤上流の排気通路内に
   イオウ分を一時的に吸収するイオウ分吸収剤を配置した
   内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯ _Ｘ 吸収剤の温度
   がイオウ分吸収温度範囲外にあるとＮＯ _Ｘ 吸収剤がイオ
   ウ分をほとんど吸収しないようになっており、ＮＯ_Ｘ吸
   収剤の温度がＮＯ_Ｘ吸収剤のイオウ分吸収温度範囲外の
   ときにイオウ分吸収剤からイオウ分を放出させるように
   した内燃機関の排気浄化装置。
2. 【請求項２】 ＮＯ_X 吸収剤の温度がＮＯ_X 吸収剤のイ
   オウ分吸収温度範囲よりも低いときにイオウ分吸収剤か
   らイオウ分を放出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。
3. 【請求項３】 イオウ分吸収剤は流入する排気の空燃比
   がリーンのときにイオウ分を吸収し、イオウ分吸収剤の
   温度がイオウ分放出温度よりも高いときに流入する排気
   中の酸素濃度が低くなると吸収しているイオウ分を放出
   するようになっており、イオウ分吸収剤およびＮＯ_Ｘ吸
   収剤の温度がＮＯ_Ｘ吸収剤のイオウ分吸収温度範囲より
   も低い定常状態にあるときにイオウ分吸収剤に流入する
   排気の空燃比を一時的にリッチまたは理論空燃比にする
   と共にイオウ分吸収剤の温度をイオウ分放出温度よりも
   一時的に高くすることによりイオウ分吸収剤から吸収さ
   れているイオウ分を放出させるようにした請求項２に記
   載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 【請求項４】 機関始動時にイオウ分吸収剤からイオウ
   分を放出させるようにした請求項３に記載の内燃機関の
   排気浄化装置。
5. 【請求項５】 イオウ分吸収剤からイオウ分を放出させ
   ているときにＮＯ_X吸収剤の温度をイオウ分吸収温度範
   囲よりも低く維持するようにした請求項２に記載の内燃
   機関の排気浄化装置。
6. 【請求項６】 イオウ分吸収剤とＮＯ_X 吸収剤間の排気
   通路内に大熱容量体を配置した請求項５に記載の内燃機
   関の排気浄化装置。
7. 【請求項７】 ＮＯ_X 吸収剤の温度がＮＯ_X 吸収剤のイ
   オウ分吸収温度範囲よりも高いときにイオウ分吸収剤か
   らイオウ分を放出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。
8. 【請求項８】 イオウ分吸収剤からイオウ分を放出させ
   ているときにＮＯ_X吸収剤の温度をイオウ分吸収温度範
   囲よりも高く維持するようにした請求項７に記載の内燃
   機関の排気浄化装置。
9. 【請求項９】 内燃機関が一対の気筒群に分割された複
   数の気筒を具備しており、各気筒群の排気を互いに合流
   させる合流排気通路内にＮＯ_X 吸収剤を配置し、イオウ
   分吸収剤からイオウ分を放出させているときに一対の気
   筒群のうち一方の気筒群の排気の空燃比をリッチにして
   炭化水素を含む排気を形成すると共に他方の気筒群の排
   気の空燃比をリーンにして酸素を含む排気を形成し、こ
   れら排気中の炭化水素と酸素とを反応させることにより
   ＮＯ_X 吸収剤の温度をイオウ分吸収温度範囲よりも高く
   維持するようにした請求項８に記載の内燃機関の排気浄
   化装置。
10. 【請求項１０】 イオウ分吸収剤とＮＯ_X 吸収剤間の排
    気通路内に酸化触媒を配置し、酸化触媒において炭化水
    素と酸素とを反応させることによりＮＯ_X 吸収剤の温度
    をイオウ分吸収温度範囲よりも高く維持するようにした
    請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置。