JP3376954B2 - 内燃機関の排気浄化装置及びそのＳＯｘ被毒判定方法 - 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
装置に係り、特に、排気浄化のために必要な吸蔵還元型
ＮＯx触媒のＳＯx被毒判定に関する。

【０００２】

【従来の技術】希薄燃焼式内燃機関の排気浄化装置に関
連して、特許第２６０５５８０号が知られている。

【０００３】この装置は、ＮＯx吸収材を機関排気通路
内に配置するとともに、ＳＯx吸収材をＮＯx吸収材の上
流側排気通路に配置し、ＳＯx吸収材とＮＯx吸収材との
間の排気通路からＮＯx吸収材をバイパスするバイパス
通路を分岐し、バイパス通路の分岐部にＮＯx吸収材と
バイパス通路のいずれか一方に排気ガスを流入させる切
換弁を配置し、ＮＯx吸収材からＮＯxを放出すべきとき
は、排気ガスがＮＯx吸収材に流入する位置に切換弁を
保持するとともにＳＯx吸収材に流入する排気ガス中の
酸素濃度を低下させ、ＳＯx吸収材からＳＯxを放出すべ
きときには排気ガスがバイパス通路に流入する位置に切
り換えるとともに、ＳＯx吸収材に流入する排気ガスの
空燃比をリッチにする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にＮＯ
x吸収材のＳＯx被毒判定のためには、ＳＯx被毒判定に
至るまでの走行時間、走行距離、あるいは燃料噴射量な
どからＳＯx被毒量を推定し、推定したＳＯx被毒量が所
定量を超えた時点でＳＯx被毒したものと見なすように
している。

【０００５】このようなＳＯx被毒判定手段を前記した
装置においてＮＯx吸収材のＳＯx被毒を判定するために
用いた場合、必ずしも正確なＳＯx被毒判定を行えない
おそれがある。

【０００６】すなわち、前記した従来の装置では、ＳＯ
x吸収材の再生の際にリッチな排気ガスを排出するが、
その際、切換弁でバイパス通路を選択してＮＯx吸収材
に排気ガスが流入するのを回避している。

【０００７】しかし、切換弁のもれにより、ＳＯxがＮ
Ｏx吸収材へと流れ、次第にＮＯx吸収材がＳＯx被毒す
ることがある。また、ＮＯx吸収材の再生のために一時
的に排気ガスの空燃比をリッチにするリッチ・スパイク
処理を行うことがあるが、その際、リッチな排気ガスが
ＳＯx吸収材を通過するときＳＯxを伴ってＮＯx吸収材
に流入することとなり、この結果ＮＯx吸収材がＳＯx被
毒することがある。

【０００８】このように、ＳＯx吸収材（Ｓトラップ
材）を備えた排気浄化装置においては、従来の方法でＳ
Ｏx被毒を推定したのでは、その判定に正確性がなくな
る。

【０００９】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯx吸収材に
おけるＳＯx被毒判定をより正確に行うことを課題とす
る。

【００１０】

【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、以下の手段を採った。本発明では、希薄燃
焼可能な内燃機関の排気通路に設けられた吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒と、吸蔵還元型ＮＯx触媒の上流側でかつ内燃機
関の近傍に設けられたＳトラップ材と、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒を迂回して、その上流側の排気ガスを前記吸蔵還
元型ＮＯx触媒の下流側へと案内するバイパス通路と、
バイパス通路と吸蔵還元型ＮＯx触媒への排気管路を切
り換える切換手段と、を備え、前記切換手段は、Ｓトラ
ップ材のＳＯx被毒再生処理時に前記バイパス通路を選
択するようにした内燃機関の排気浄化装置において、以
下の手段を採用した。

【００１１】すなわち、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の下
流側に設けられ、吸蔵還元型ＮＯx触媒を経由した排気
ガスの空燃比を検出する空燃比センサと、吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒にリッチな排気ガスが導入されたときの前記空
燃比センサの出力がリーンからリッチに推移する時間
（以下、出ガスリーン時間ということがある）を計測す
る出ガスリーン時間計測手段と、この出ガスリーン時間
計測手段により計測した吸蔵還元型ＮＯx触媒の出ガス
リーン時間が所定の時間より短いときに前記吸蔵還元型
ＮＯx触媒がＳＯx被毒していると判定するＳＯx被毒判
定手段と、を備えた。

【００１２】吸蔵還元型ＮＯx触媒にリッチな排気ガス
を導入すると、吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵されたＮＯx
が放出されて還元されるため、酸素が放出され、吸蔵還
元型ＮＯx触媒の出ガスはリーンとなる。

【００１３】吸蔵還元型ＮＯx触媒が劣化していない場
合、出ガスの空燃比がリーンからリッチに推移する出ガ
スリーン時間は、吸蔵還元型ＮＯx触媒に導入されるリ
ッチな入りガスの入力時間に理論上一致する。あるい
は、吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx吸蔵容量に応じて放出
されるＮＯx量の還元時間に一致する。

【００１４】すなわち、吸蔵還元型ＮＯx触媒が全く劣
化していない時にリッチな入りガスを入力したときの出
ガスリーン時間は、最大値を示すこととなる。そして、
この時間を基準して、出ガスリーン時間が短くなること
は、吸蔵還元型ＮＯx触媒の吸蔵還元能力が劣化してい
ることを意味する。

【００１５】そこで、吸蔵還元型ＮＯx触媒の出ガスリ
ーン時間を出ガスリーン時間計測手段で計測し、この出
ガスリーン時間が所定の時間（必ずしも先の最大値であ
る必要はない）より短くなったとき、ＳＯx被毒判定手
段は吸蔵還元型ＮＯx触媒がＳＯx被毒したと判定する。
特にＳトラップの後流に吸蔵還元型ＮＯ_X触媒をバイパ
スさせるバイパス通路を設けた構成では、高温ガスをバ
イパスさせることによって触媒の熱劣化を防止すること
ができるため、判定された劣化は、熱劣化ではなく、Ｓ
Ｏx被毒による劣化と判断して差し支えないといえる。

【００１６】このように、吸蔵還元型ＮＯx触媒の吸蔵
還元能力自体を出ガスリーン時間という形で評価するの
で、単に走行状態や燃料噴射量から経験則的に推定する
場合に比較してより正確なＳＯx被毒判定を行うことが
できる。

【００１７】前記ＳＯx被毒判定手段によるＳＯx被毒判
定は、内燃機関の運転中に適宜繰り返し行われるが、前
回のＳＯx被毒したとの判定から今回のＳＯx被毒してい
るとの判定までのサイクルが所定のサイクルより小さい
時に、前記Ｓトラップ材もしくは切換え手段の異常であ
ると判定する異常判定手段を備えることが好適である。

【００１８】前回のＳＯx被毒したとの判定から今回の
ＳＯx被毒しているとの判定までのサイクルとは、前回
のＳＯx被毒したとの判定時から今回のＳＯx被毒してい
るとの判定時までの時間的なサイクルの他、前回のＳＯ
x被毒したとの判定時から今回のＳＯx被毒しているとの
判定時までの走行距離のサイクル等、両者間の間隔を示
す何らかのパラメータである。

【００１９】このサイクルが短くなるということは、Ｓ
Ｏx被毒する確率が高くなるということを意味する。す
なわち、Ｓトラップ材の機能低下、切換弁の異常等であ
ると推定できるのである。

【００２０】本発明でいうＳトラップ材とは、ＳＯxを
吸収する排気浄化材であり、酸化触媒、三元触媒、ＮＯ
x触媒を利用できる。また、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いる。機関吸気通路及びＮ
Ｏx触媒上流での排気通路内に供給された空気及び燃料
（炭化水素）の比をＮＯx触媒への流入排気ガスの空燃
比と称するとき、この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、流入排気ガス中
の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯxを放出する。

【００２１】本発明は、特にＳトラップ材やバイパス通
路、切換弁を備えた排気浄化装置のＳＯx被毒判定を対
象にしたが、これに限らず、Ｓトラップ材やバイパス通
路、切換弁を備えていない排気浄化装置のＳＯx被毒判
定にも利用することが可能である。先に述べたように、
本発明は吸蔵還元型ＮＯx触媒の吸蔵還元能力自体を出
ガスリーン時間という形で評価するので、より正確なＳ
Ｏx被毒判定を行うことができるからである。

【００２２】すなわち、本発明は、内燃機関の排気通路
に設けられた吸蔵還元型ＮＯx触媒の下流側に設けら
れ、吸蔵還元型ＮＯx触媒を経由した排気ガスの空燃比
を検出する空燃比センサと、吸蔵還元型ＮＯx触媒にリ
ッチな排気ガスが導入されたときの前記空燃比センサの
出力がリーンからリッチに推移する時間を計測する出ガ
スリーン時間計測手段と、この出ガスリーン時間計測手
段により計測した吸蔵還元型ＮＯx触媒の出ガス・リー
ン時間が所定の時間より短いときに前記吸蔵還元型ＮＯ
x触媒がＳＯx被毒していると判定するＳＯx被毒判定手
段と、を備えた内燃機関の排気浄化装置として構成する
ことができる。

【００２３】本発明を方法的観点から見れば、内燃機関
の排気通路に設けられた吸蔵還元型ＮＯx触媒を経由し
た排気ガスの空燃比を検出し、前記ＮＯx触媒にリッチ
な排気ガスが導入されたときの前記空燃比センサの出力
がリーンからリッチに推移する時間を計測し、出ガスリ
ーン時間が所定の時間より短いときに前記吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒がＳＯx被毒していると判定することを特徴とす
る吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒判定方法を提供す
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。図１に示した例は、希薄燃焼式の
内燃機関であり、ピストン１を有するシリンダ２のヘッ
ドに燃料噴射弁３、吸気バルブ４、排気バルブ５を備え
ている。そして、排気ポートから排気ガスを排出する排
気管６に、Ｓトラップ材としての三元触媒７と吸蔵還元
型ＮＯx触媒８を配置してある。また、吸蔵還元型ＮＯx
触媒８の上流側排気管６から分岐して、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒８を迂回して排気ガスを吸蔵還元型ＮＯx触媒８の
下流側へと案内するバイパス通路６ａが設けられてい
る。

【００２５】吸蔵還元型ＮＯx触媒８の上流側排気管６
のバイパス通路６ａへの分岐点には、吸蔵還元型ＮＯx
触媒８への排気流路と、バイパス通路６ａを介して吸蔵
還元型ＮＯx触媒８の下流側へと排気ガスを案内する排
気流路とを選択する切換手段としての切換弁２５が設け
られている。

【００２６】なお、排気管６の途中から排気ガスの一部
を吸気管９へと戻すＥＧＲ管１０が設けられている。ま
た、１１は電子制御スロットル、１２は燃料ポンプ、１
３はエンジン制御用コンピュータからなる制御装置（Ｅ
ＣＵと呼ぶ）である。また、１４、１５は空燃比センサ
としての酸素センサであり、排気ガスの空燃比を測定す
る空燃比センサとして機能する。酸素センサ１５は吸蔵
還元型ＮＯx触媒８からの出ガスの空燃比を測定するた
め、バイパス通路６ａと排気管６との合流点よりも上流
に配置される。１６はクランク角センサでありエンジン
回転数を検出する。また、図示しないが吸気管内を流れ
る吸気量を検出するエアフローメータが設けられてい
る。

【００２７】三元触媒７は、Ｓトラップ材として、図２
に示したように内燃機関の近傍である排気マニホールド
に設けられ、機関始動時等に発生するＳＯxを捕捉す
る。ＳＯx吸収材としての三元触媒７は、アルミナから
なる担体上に銅Ｃｕ、鉄Ｆｅ、マンガンＭｎ、ニッケル
Ｎｉのような遷移金属、ナトリウムＮａ、チタンＴｉお
よびリチウムＬｉから選ばれた少なくとも一つを担持し
た吸収材である。

【００２８】このような三元触媒に流入する排気ガスの
空燃比がリーンのとき、排気ガス中に含まれるＳＯ₂が
触媒の表面で酸化されつつ硫酸イオンＳＯ₄ ^2-の形で触
媒内に吸収されやすくなる。この場合、触媒の担体上に
白金Ｐｔを担持させておくとＳＯ₂がＳＯ₃ ^2-の形で白金
Ｐｔ上に付着しやすくなり、斯くしてＳＯ₂は硫酸イオ
ンＳＯ₄ ^2-の形で触媒内に吸収されやすくなる。

【００２９】ＳＯx吸収材としての三元触媒７に吸収さ
れたＳＯxはＮＯx触媒に吸収されたＮＯxに比較すると
安定しているので分解しずらく、ＮＯx放出温度よりも
高い所定の温度以上の高温にならないと十分に分解しな
い。そこで、その所定温度以上で排気ガスの空燃比をス
トイキあるいはリッチにして触媒からＳＯxの放出を行
う。

【００３０】次に、図示した内燃機関は、直列の４気筒
であり、第１と第４の気筒＃１，＃４が組となり、第２
と第３の気筒＃２、＃３が組となって、交互に駆動す
る。排気管はデュアル式であり、第１と第４の気筒＃
１，＃４に接続したマニホールドが第１の排気管に接続
し、第２と第３の気筒＃２、＃３に接続したマニホール
ドが第２の排気管に接続している。そして、第１と第４
の気筒＃１，＃４に接続したマニホールドと第１の排気
管との間に第１のＳトラップ材７が介装され、第２と第
３の気筒＃２、＃３に接続したマニホールドと第２の排
気管との間に第２のＳトラップ材７が介装されている。

【００３１】また、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒８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いる。機関吸気通路および
吸蔵還元型ＮＯx触媒８上流での排気通路内に供給され
た空気および燃料（炭化水素）の比を吸蔵還元型ＮＯx
触媒８への流入排気ガスの空燃比と称するとき、この吸
蔵還元型ＮＯx触媒８は、流入排気ガスの空燃比がリー
ンのときはＮＯxを吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度
が低下すると吸収したＮＯxを放出する。

【００３２】なお、吸蔵還元型ＮＯx触媒８上流の排気
通路内に燃料（炭化水素）あるいは空気が供給されない
場合、流入排気ガスの空燃比は燃焼室内に供給される混
合気の空燃比に一致し、従って、この場合には、吸蔵還
元型ＮＯx触媒８は燃焼室内に供給される混合気の空燃
比がリーンのときには、ＮＯxを吸収し、燃焼室内に供
給される混合気中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯ
xを放出・還元する。

【００３３】吸蔵還元型ＮＯx触媒８でのＮＯx吸収・還
元は、図３に示したようなメカニズムで行われると考え
られている。このメカニズムは、担体上に白金Ｐｔおよ
びバリウムＢａを担持させた場合であるが、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
様のメカニズムとなる。

【００３４】まず、排気ガスがかなりリーンになると排
気ガス中の酸素濃度が大巾に増大するため、図３（Ａ）
に示すように酸素Ｏ₂ がＯ₂ ^-またはＯ^2-の形で白金Ｐｔ
の表面に付着する。次に、排気ガスに含まれる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）。

【００３５】その後、生成されたＮＯ₂は、吸蔵還元型
ＮＯx触媒８のＮＯx吸収能力が飽和しない限り、白金Ｐ
ｔ上で酸化されながら触媒内に吸収されて酸化バリウム
ＢａＯと結合し、図３（Ａ）に示されるように硝酸イオ
ンＮＯ₃ ^-の形で吸蔵還元型ＮＯx触媒８内に拡散する。
このようにしてＮＯxが吸蔵還元型ＮＯx触媒８内に吸収
される。

【００３６】これに対し、排気ガス中の酸素濃度が低下
した場合は、ＮＯ₂の生成量が低下し、前記反応とは逆
の反応によって、吸蔵還元型ＮＯx触媒８内の硝酸イオ
ンＮＯ₃ ^-は、ＮＯ₂またはＮＯの形で吸蔵還元型ＮＯx触
媒８から放出される。

【００３７】つまり、ＮＯxは、排気ガス中の酸素濃度
が低下すると、吸蔵還元型ＮＯx触媒８から放出される
ことになる。図４に示されたように、流入排気ガスのリ
ーン度合いが低くなれば、流入排気ガス中の酸素濃度が
低下し、従って、流入排気ガスのリーン度合いを低くす
れば、たとえ流入排気ガスの空燃比がリーンであっても
吸蔵還元型ＮＯx触媒８からＮＯxが放出されることとな
る。

【００３８】一方、このとき、燃焼室内に供給する混合
気がストイキあるいはリッチにされて、排気ガスの空燃
比がストイキあるいはリッチになると、図４に示すよう
に多量の未燃ＨＣ，ＣＯがエンジンから排出される。こ
れら未燃ＨＣ，ＣＯは、白金Ｐｔ上の酸素Ｏ₂ ^-またはＯ
^2-とすぐに反応して酸化される。

【００３９】また、流入排気ガスの空燃比がストイキあ
るいはリッチになると、排気ガス中の酸素濃度は極度に
低下するため、吸蔵還元型ＮＯx触媒８は、ＮＯ₂または
ＮＯを放出する。このＮＯ₂またはＮＯは、図３（Ｂ）
に示すように、未燃ＨＣ、ＣＯと反応して還元される。
このようにして白金Ｐｔ上のＮＯ₂またはＮＯが存在し
なくなると、触媒から次から次へとＮＯ₂またはＮＯが
放出される。従って、流入排気ガスの空燃比をリッチに
すると短時間の内に吸蔵還元型ＮＯx触媒８からＮＯxが
放出される。白金Ｐｔ上のＯ₂ ^-またはＯ^2-を消費しても
未燃ＨＣ，ＣＯが残っていれば、吸蔵還元型ＮＯx触媒
８から放出されたＮＯxも、エンジンから排出されたＮ
Ｏxも、この未燃ＨＣ，ＣＯによって還元される。

【００４０】従って、流入排気ガスの空燃比をリッチに
すれば短時間の内に吸蔵還元型ＮＯx触媒８に吸収され
ているＮＯxが放出され、しかも、この放出されたＮＯx
が還元されるために大気中にＮＯxが排出されるのを阻
止することができる。

【００４１】また、吸蔵還元型ＮＯx触媒８は還元触媒
の機能を有しているので、流入排気ガスの空燃比を理論
空燃比にしても吸蔵還元型ＮＯx触媒８から放出された
ＮＯxが還元される。しかし、流入排気ガスの空燃比を
理論空燃比にした場合、吸蔵還元型ＮＯx触媒８からは
ＮＯxが徐々にしか放出されないため、吸蔵還元型ＮＯx
触媒８に吸収されている全ＮＯxを放出するには長い時
間を要する。

【００４２】流入排気ガスの空燃比をリーンの度合いを
低くすればたとえ流入排気ガスの空燃比がリーンであっ
たとしても、吸蔵還元型ＮＯx触媒８からＮＯxが放出さ
れる。従って、吸蔵還元型ＮＯx触媒８からＮＯxを放出
させるには、流入排気ガス中の酸素濃度を低下させれば
よいこととなる。

【００４３】また、排気管６には、吸蔵還元型ＮＯx触
媒８ａの上流側に触媒入ガス温度センサ１７が設けられ
るとともに、吸蔵還元型ＮＯx触媒８の下流側に触媒出
ガス温度センサ１８が設けられ、これらもまたそれぞれ
コンピュータからなる制御装置（ＥＣＵ）１３に電気的
に接続されている。

【００４４】これらセンサ１７，１８や酸素センサ１
４，１５、クランク角センサ１６等からの情報により、
各触媒の状態ひいては内燃機関の運転状態が検出され
る。そして、これらセンサ等から入力されるデータから
内燃機関の運転状態を判定する運転状態判定手段２１が
前記制御装置（ＥＣＵ）１３のコンピュータ上に実現さ
れている。さらに、触媒入ガス温度センサ１７と触媒出
ガス温度センサ１８とで検出した触媒温度状況によって
触媒の温度状態を検出する。

【００４５】さらに、吸蔵還元型ＮＯx触媒８にリッチ
な排気ガスが導入されたときの前記酸素センサ１５の出
力がリーンからリッチに推移する時間を計測する出ガス
リーン時間計測手段２２が制御装置１３上に実現されて
いる。

【００４６】また、吸蔵還元型ＮＯx触媒８がＳＯx被毒
しているか否かの判定を行うＳＯx被毒判定手段２３
や、排気ガスの空燃比をストイキあるいはリッチ状態と
することで吸蔵還元型ＮＯx触媒８のＳＯx被毒を再生す
るＳＯx被毒再生制御手段２４もまた制御装置（ＥＣ
Ｕ）１３上に実現されている。さらに、制御装置（ＥＣ
Ｕ）上には、燃料噴射弁等を制御して、内燃機関の燃焼
状態を制御する燃焼制御手段３０が実現されている。

【００４７】出ガスリーン時間計測手段２２では、酸素
センサ１４で検出した吸蔵還元型ＮＯx触媒８への入り
ガスの空燃比がストイキあるいはリッチになった後、酸
素センサ１５で検出した吸蔵還元型ＮＯx触媒８の出ガ
スの空燃比が、リーンからリッチに推移する時間を計測
する。これを出ガスリーン時間というが、前記ＳＯx被
毒判定手段２３はこの時間が所定の時間より短いときに
前記吸蔵還元型ＮＯx触媒がＳＯx被毒していると判定す
る。出ガスリーン時間が短くなることは、ＮＯx触媒の
還元能力が劣化したからである。

【００４８】さらに、前記ＳＯx被毒判定手段２３によ
り行われた前回のＳＯx被毒したとの判定から今回のＳ
Ｏx被毒したとの判定までのサイクル（時間もしくは走
行距離）が所定より小さい時に、前記Ｓトラップ材７も
しくは切換手段としての切換弁２５の異常であると判定
する異常判定手段３１もまた制御装置１３上に実現され
ている。以下、本排気浄化装置による排気浄化制御例を
説明する。

【００４９】＜排気浄化処理＞内燃機関の運転により排
出される排気ガスは、Ｓトラップ材である三元触媒７を
通過した後、吸蔵還元型ＮＯx触媒８を通過し、図示し
ないマフラーを経由して大気に排出される。

【００５０】内燃機関の始動時等に生じるＳＯxは、内
燃機関に近い三元触媒７に捕捉される。従って、この三
元触媒７で捕捉する限りＳＯxは下流側にある吸蔵還元
型ＮＯx触媒８にはＳＯxは流入しない。

【００５１】ＳＯx被毒した三元触媒７はＳＯx被毒再生
処理をする必要があるが、三元触媒７がＳＯx被毒した
か否かは、運転状態判定手段２１により判定される走行
状態、燃料噴射量などから経験的に推定される。

【００５２】三元触媒がＳＯx被毒した判定されたと
き、ＳＯx被毒再生制御手段２４が排気ガスの空燃比を
ストイキあるいはリッチにして三元触媒７を昇温し、Ｓ
Ｏxを放出せしめる。

【００５３】三元触媒からＳＯxが放出されるとき、放
出されたＳＯxがそのまま下流側の吸蔵還元型ＮＯx触媒
８に捕捉されたのでは、Ｓトラップ材として三元触媒７
を吸蔵還元型ＮＯx触媒８の上流に設けた意味がない。
そこで、三元触媒７のＳＯx被毒再生処理時には切換弁
２５がバイパス通路６ａを選択することで、吸蔵還元型
ＮＯx触媒８を迂回してＳＯxを含む排気ガスを排出す
る。

【００５４】一方、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒８では、
先に説明した原理で排気ガス中のＮＯxを吸蔵・還元作
用を行う。なお、ＮＯxの放出還元のために、排気ガス
の空燃比をストイキあるいはリッチに制御するいわゆる
リッチスパイク制御が周期的に行われる。

【００５５】＜吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処
理＞ＳＯxは先に説明したように、Ｓトラップ材７で捕
捉され、さらに、Ｓトラップ材７から放出されるときは
切換弁２５が開いてバイパス通路６ａから排出されるの
で、吸蔵還元型ＮＯx触媒８はＳＯx被毒しないこととな
るが、これはあくまでも原則であり、なお、ＳＯxが吸
蔵還元型ＮＯx触媒８に付着する可能性はある。

【００５６】たとえば、吸蔵還元型ＮＯx触媒８からＮ
Ｏxを放出還元するため、リッチスパイク制御を行うと
き、リッチな排気ガスがＳトラップ材である三元触媒７
をも通過するので、その際、三元触媒７がＳＯxの一部
を放出する。従って、その限りにおいてＳＯxが吸蔵還
元型ＮＯx触媒８に流入する。

【００５７】また、ＳＯx被毒した三元触媒７のＳＯx被
毒再生処理を行う場合、切換弁２５がバイパス通路６ａ
を選択するが、切換弁２５からのもれで吸蔵還元型ＮＯ
x触媒にＳＯxを含む排気ガスが流入するおそれもある。

【００５８】そこで、吸蔵還元型ＮＯx触媒８について
もＳＯx被毒判定を行い、ＳＯx被毒していればＳＯx被
毒再生処理を行う必要がある。吸蔵還元型ＮＯx触媒８
からＮＯxを放出・還元するため、リッチな空燃比の排
気ガスを導入するとき、あわせてＳＯx被毒判定を行
う。

【００５９】まず、図５に示したように、出ガスリーン
時間計測手段２２では、酸素センサ１４で検出した吸蔵
還元型ＮＯx触媒８への入りガスの空燃比がストイキあ
るいはリッチになった（ステップ１０）後、酸素センサ
１５で検出した吸蔵還元型ＮＯx触媒８の出ガスの空燃
比が、リーンからリッチに推移する時間を計測する。こ
れを出ガスリーン時間というが、前記ＳＯx被毒判定手
段２３はこの時間が所定の時間（閾値）より短いか否か
を判定し（ステップ１１）、短い場合に前記吸蔵還元型
ＮＯx触媒８がＳＯx被毒していると判定する（ステップ
１２）。ＳＯx被毒していると判定された場合は、次い
で、ＳＯx被毒再生制御が行われる（ステップ１３）。
一方、出ガスリーン時間が閾値より短くない場合、前記
吸蔵還元型ＮＯx触媒８はＳＯx被毒していないと判定さ
れ図５の処理が終了する。

【００６０】なお、この処理は、リッチスパイク制御の
毎に行われる。ステップ１３での吸蔵還元型ＮＯx触媒
８のＳＯx被毒再生処理は、ＳＯx被毒再生制御手段２４
により排気ガスの空燃比をストイキあるいはリッチにし
て吸蔵還元型ＮＯx触媒８の温度を高温にし、ＳＯxを焼
失せしめる。

【００６１】＜ＳＯx被毒再生制御の他の例＞図１に示
した内燃機関は、直列の４気筒であり、第１と第４の気
筒＃１，＃４が組となり、第２と第３の気筒＃２、＃３
が組となって、交互に駆動し、第１と第４の気筒＃１，
＃４に接続したマニホールドに第１のＳトラップ材が設
けられ、第２と第３の気筒＃２、＃３に接続したマニホ
ールドに第２のＳトラップ材が設けられていることは先
に説明した通りである。

【００６２】この構成の内燃機関で、前記ＳＯx被毒再
生制御手段２４は、前記内燃機関の各気筒の内、第１と
第４の気筒＃１，＃４につきストイキあるいはリッチ制
御するときは、第２と第３の気筒＃２、＃３についてリ
ーン制御し、第２と第３の気筒＃２，＃３につきストイ
キあるいはリッチ制御するときは、第１と第４の気筒＃
１、＃４についてリーン制御するようにしてもよい。

【００６３】これにより、ＳＯx被毒再生制御を行う場
合、ストイキ・リッチ燃焼運転の気筒から排出される残
存酸素を含む空気と、リーン燃焼運転の気筒から排出さ
れる未燃炭化水素を含む燃料とが略同時に吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒８に供給され、この未燃炭化水素を含む燃料が
残存酸素存在の下に触媒の余熱により燃焼する。この燃
焼により発生する熱で触媒が加熱され、付着したＳＯx
等の浄化能力低下物質が燃焼除去される。

【００６４】＜ＳＯx被毒再生のための昇温制御例＞次
いで、ＳＯx被毒再生のための触媒の昇温制御例を説明
する。この例は、筒内噴射型内燃機関での制御例であ
り、筒内噴射型内燃機関では、図６に示したように、例
えば、層状燃焼（成層燃焼）時の空燃比が２５〜５０、
弱成層燃焼時の空燃比が２０〜３０、均質リーン燃焼時
の空燃比が１５〜２３、均質燃焼時の空燃比が１２〜１
５と設定される。

【００６５】筒内噴射型内燃機関では、図示しないが、
機関運転用の主たる燃料噴射とは別に、追加燃料の副噴
射を行うことで、未燃焼燃料をＮＯx触媒に供給制御す
る副噴射燃料制御手段と、このときの主噴射を均質リー
ンに制御する手段と、を備えている そして、ＳＯx被毒判定手段２３により前記吸蔵還元型
ＮＯx触媒８がＳＯx被毒されていると判定されたとき、
副噴射燃料制御手段は、機関運転用の主たる燃料噴射と
は別に、追加燃料の副噴射を機関の膨張行程もしくは排
気行程で行い、未燃焼燃料を吸蔵還元型ＮＯx触媒に供
給制御する。このとき、主噴射を均質リーンに制御し、
主噴射と副噴射を行ったときの排気ガスのトータルの空
燃比をストイキまたはリッチに制御する。

【００６６】＜第１の昇温制御例＞まず、制御装置１３
に、機関の運転状態を示す各種パラーメータが入力され
る。すなわち、エンジン回転数や触媒入りガス温度、触
媒出ガス温度等が入力されている。

【００６７】図６に示したように、低負荷運転時、スパ
ークプラグ近傍にのみ可燃混合気を形成し、シリンダー
内全体では超希薄な空燃比（例えば５０：１）の成層燃
焼を実現する。成層燃焼を実現するため、圧縮行程で燃
料噴射弁から直接筒内へと噴射し、スパークプラグ周り
に混合気を形成する。

【００６８】一方、加速時や登坂時などのような高負荷
運転時には、吸気行程で燃料を噴射し、均質な混合気を
生成し、高出力を実現する。成層燃焼と均質燃焼と間に
は、弱成層燃焼、均質リーン燃焼の領域を実現し、成層
燃焼と均質燃焼との間のトルクのつながりをスムーズに
する。弱成層燃焼は吸気行程と圧縮行程の２回に分けて
燃料を噴射し、空燃比２０〜３０の弱成層燃焼状態を生
成する。均質リーンは、圧縮行程において、均質燃焼時
より少ない量の燃料を噴射して空燃比を１５から２３と
する。

【００６９】機関の運転により発生するＮＯxは吸蔵還
元型ＮＯx触媒８に吸収され、前記した原理により放出
・還元される。空燃比をリッチ側にして触媒を活性化す
るため、副噴射による追加燃料の噴射を行う。この追加
燃料の噴射により、触媒を活性化して吸収していたＮＯ
xを放出・還元する。

【００７０】なお、本例ではガソリンエンジンの例であ
るが、ディーゼルエンジンの場合は、燃焼室での燃焼が
ストイキよりもはるかにリーン域で行われるので、通常
の機関運転状態では吸蔵還元型ＮＯx触媒８に流入する
排気ガスの空燃比は非常にリーンであり、ＮＯxの吸収
は行われるものの、ＮＯxの放出が行われることは殆ど
ない。従って、このような追加燃料の噴射はディーゼル
エンジンにおいても重要な技術である。

【００７１】また、ＳＯx被毒判定手段２３で、吸蔵還
元型ＮＯx触媒８がＳＯxにより被毒されていると判定し
たとき、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を上げて、空燃比
をストイキあるいはリッチにすることでＳＯx被毒再生
処理を行う。

【００７２】ところで、成層燃焼状態にあるとき、その
燃焼形態で空燃比をリッチ側にすると、点火プラグ周り
の燃料が濃くなりすぎてスモークが発生し十分な燃焼が
できなくなる。そこで、成層燃焼のまま空燃比をストイ
キあるいはリッチにするには主噴射はそのままにして副
噴射による追加燃料を増やすことで対処しなければなら
ない。すると、副噴射での燃料量が多くなりすぎで、触
媒温度が高くなりすぎる。

【００７３】そこで、主噴射の空燃比を均質リーンにし
て、副噴射をすることで、トータルの空燃比をストイキ
またはリッチにすることで、触媒温度を６００℃以上と
し、ＳＯx被毒した吸蔵還元型ＮＯx触媒８を再生する。

【００７４】この手順を図７のフローチャートで説明す
る。まず、機関の運転状態を読み込み（ステップ１０
１）、得られた情報から吸蔵還元型ＮＯx触媒がＳＯx被
毒しているか否かの判定を行う（ステップ１０２）、Ｓ
Ｏx被毒していなければ、そのままルーチンを終了し、
ＳＯx被毒していれば、今度は吸蔵還元型ＮＯx触媒が所
定の再生温度（６００℃）に達しているか否かを判定す
る（ステップ１０３）。所定の再生温度にすでに達して
いる場合、空燃比をストイキあるいはリッチにしてＳＯ
x被毒の再生制御を行う（ステップ１０４）。ここでの
ストイキあるいはリッチ化は主噴射のみで均質燃焼状態
にして行う。

【００７５】一方、所定の温度に達していない場合、主
噴射での燃料噴射状態を成層燃焼状態（空燃比３０）か
ら、均質リーン状態（空燃比１８）にし、また、副噴射
を同時に行い、トータルの空燃比をストイキ（１４．
５）にする。これにより、触媒温度が６００℃に達し、
吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸着していたＳＯxを燃やし、除
去する。

【００７６】この制御例における主噴射と副噴射との関
係、及び、それらによるトータル空燃比、触媒温度の上
昇を図８に示す。このように、主噴射による空燃比を均
質リーンである１８にして副噴射で追加燃料を補い、ト
ータル空燃比を１４．５のストイキにすることで、触媒
温度を触媒再生温度である６００℃に制御することがで
きる。

【００７７】なお、副噴射は２回以上の数回に分けて行
ってもよい。

【００７８】＜第２の昇温制御例＞次に、第２の昇温制
御例を説明する。この例では、触媒温度が所定の再生温
度になるまで、主噴射と副噴射のトータルの空燃比を均
質リーンにして、触媒を６００℃以上に昇温する。そし
て、触媒温度が所定の再生温度になった後に、主噴射と
副噴射のトータルの空燃比をストイキまたはリッチにす
ることで、ＳＯx被毒した吸蔵還元型ＮＯx触媒を再生す
る。

【００７９】この手順を図９のフローチャートで説明す
る。まず、機関の運転状態を読み込み（ステップ２０
１）、得られた情報から吸蔵還元型ＮＯx触媒がＳＯx被
毒しているか否かの判定を行う（ステップ２０２）、Ｓ
Ｏx被毒していなければ、そのままルーチンを終了し、
ＳＯx被毒していれば、今度は吸蔵還元型ＮＯx触媒が所
定の再生温度（６００℃）に達しているか否かを判定す
る（ステップ２０３）。

【００８０】所定の温度に達していない場合、主噴射で
の燃料噴射状態を成層燃焼状態（空燃比３０）から、均
質リーン状態（空燃比１８）にし、また、副噴射を同時
に行い、トータルの空燃比を均質リーン（空燃比１６）
として、触媒温度を昇温する（ステップ２０４）。

【００８１】これにより、触媒温度が６００℃に達した
ら、ステップ２０３で肯定判定されるので、主噴射を均
質リーン（空燃比１８）とするさらに副噴射量を増や
し、トータルでの空燃比をストイキあるいはリッチにし
てＳＯx被毒の再生制御を行う（ステップ２０５）。こ
の経緯を図１０に示す。

【００８２】図１０で特徴的な点は、触媒温度が６００
℃に達する前に、副噴射を少量行い、６００℃に達した
時点でさらに副噴射の量を多くしている点である。この
ように、予め昇温してから、ストイキあるいはリッチに
制御するので、ＳＯx被毒したＮＯx触媒の再生処理がよ
りスムーズに行われる。

【００８３】＜Ｓトラップ材、切換弁の異常診断＞前記
したようにＳトラップ材７を設けるとともに、Ｓトラッ
プ材７のＳＯx被毒再生制御時に切換弁２５でバイパス
通路６ａを選択するようにした装置では、リッチスパイ
ク処理や切換弁２５の漏れに起因してＮＯx触媒のＳＯx
被毒が進行するため、その劣化サイクルは長く、ＳＯx
被毒再生制御の頻度は非常に少ない。

【００８４】しかしながら、Ｓトラップ材７の異常や切
換弁２５の異常によりＳトラップ材７から放出されるＳ
Ｏxをバイパスできない場合、ＮＯx触媒のＳＯx被毒は
著しく進行し、ＳＯx被毒判定手段２３によるＳＯx被毒
したとの判定サイクルが短くなる。そこでこれを利用し
て、Ｓトラップ材７の異常や切換弁２５の異常を検出す
ることができる。

【００８５】吸蔵還元型ＮＯx触媒８のリッチスパイク
制御が行われる毎に、前記ＳＯx被毒判定手段２３によ
り、吸蔵還元型ＮＯx触媒８がＳＯx被毒しているか否か
が判定されるが、ＳＯx被毒していると判定された場
合、その時点（時間、あるいは走行距離）を記憶してお
き、次回にＳＯx被毒していると判定された時、前回に
ＳＯx被毒していると判定された時点から今回ＳＯx被毒
していると判定された時までのサイクル（時間もしくは
走行距離）を演算する。

【００８６】吸蔵還元型ＮＯx触媒８がＳＯx被毒する確
率は、機関の運転状況が変化するにせよ、平均的にみれ
ば、一定の率に保たれるはずである。従って、前回にＳ
Ｏx被毒していると判定された時点から今回ＳＯx被毒し
ていると判定された時までのサイクル（時間もしくは走
行距離）を測定したとき、何らかの異常がない限り、そ
のサイクルは所定のサイクルより小さくならないとみら
れる。

【００８７】前記した異常判定手段３１は、前回にＳＯ
x被毒していると判定された時点から今回ＳＯx被毒して
いると判定された時までのサイクル（時間もしくは走行
距離）が所定のサイクルより小さい時に、前記Ｓトラッ
プ材もしくは切換弁２５の異常であると判定する。

【００８８】図２に示したような排気浄化装置におい
て、ＳＯx被毒する率が増えるということは、Ｓトラッ
プ材７がＳＯxを吸収しえなくなり、ＳＯxが吸蔵還元型
ＮＯx触媒に流入してしまう場合か、Ｓトラップ材７の
ＳＯx被毒再生処理時に、切換弁２５が作動せず、Ｓト
ラップ材７から放出されたＳＯxがバイパス通路６ａへ
と流れずに吸蔵還元型ＮＯx触媒に流入してしまう場合
を意味する。

【００８９】そこで、異常判定手段３１は、異常診断を
示しＳトラップ材７や切換弁２５の交換及び修理を促
す。従って、異常発見後は速やかにエミッション対策を
施すことができ、その意味で十分なエミッション保証を
与えることができる。

【００９０】Ｓトラップ材や切換弁２５に事実上異常が
ないにも拘わらず、異常検出される場合、他の要因とし
て高ＳＯx含有燃料を使用していることが推測され、そ
の意味において、異常判定手段３１は高ＳＯx含有燃料
判定手段として使用することができる。

【００９１】さらに他の要因として、ＮＯx触媒８が熱
劣化したとの判断することもできる。このようなＳトラ
ップ材、切換弁２５の異常診断は図５におけるステップ
１２とステップ１３との間において実行することができ
る。これを、図１１のフローチャートに示す。図１１に
示したように、ステップ１２でＳＯx被毒していると判
定したとき、前回にＳＯx被毒していると判定された時
点から今回ＳＯx被毒していると判定された時までのサ
イクル（時間もしくは走行距離）を演算し、その値が所
定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップ１２
１）。前記サイクルが閾値より大きい場合はそのままＳ
Ｏx被毒再生制御を行う（ステップ１３）。一方、前記
サイクルが閾値よりが小さい場合、「Ｓトラップ材７も
しくは切換弁２５の異常」、あるいは、「触媒８の熱劣
化」または「高ＳＯx含有燃料を使用している」である
と判定する（ステップ１２２）。

【００９２】異常検出された場合、燃焼制御手段は内燃
機関の希薄燃焼制御を中止し、ＮＯx等を排出しないス
トイキ燃焼（均質燃焼）を行い（ステップ１２３）、エ
ミッション保証をする。

【００９３】なお、前記閾値は、以下のように推定する
ことができる。まず、あらかじめ運転状態（エンジン回
転数、車速、燃焼形態など）からＳＯx被毒量を推定
し、この推定したＳＯx被毒量からＳＯx被毒サイクルを
予想し、これを閾値とする。

【００９４】

【発明の効果】本発明では、出ガスリーン時間計測手段
により、吸蔵還元型ＮＯx触媒からの出ガスの空燃比が
リーンからリッチに推移する時間を計測し、計測した出
ガスリーン時間が所定の時間より短いときに前記吸蔵還
元型ＮＯx触媒がＳＯx被毒しているとＳＯx被毒判定手
段により判定するようにしたので、吸蔵還元型ＮＯx触
媒の吸蔵還元能力自体が出ガスリーン時間という形で評
価でき、単に走行状態や燃料噴射量から経験則的に推定
する場合に比較してより正確なＳＯx被毒判定を行うこ
とができる。

【００９５】さらに、希薄燃焼可能な内燃機関の排気通
路に設けられた吸蔵還元型ＮＯx触媒と、吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒の上流側でかつ内燃機関の近傍に設けられたＳ
トラップ材と、吸蔵還元型ＮＯx触媒を迂回して、その
上流側の排気ガスを前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の下流側
へと案内するバイパス通路６ａと、バイパス通路６ａと
吸蔵還元型ＮＯx触媒への排気管路を切り換える切換手
段と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、前記
ＳＯx被毒判定手段によるＳＯx被毒判定において、前回
のＳＯx被毒したとの判定から今回のＳＯx被毒している
との判定までのサイクルが所定のサイクルより小さい時
に、前記Ｓトラップ材もしくは切換手段の異常を異常判
定手段で検出することができる。

【００９６】そして、前記異常判定手段が異常であると
判定した場合、燃焼制御手段は希薄燃焼制御を中止し、
均質燃焼制御とするので、異常を補修するまでの間のエ
ミッションの悪化を防止できる。

【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実施
形態の概略構成図である。

【図２】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の特徴
部分を示した概略構成図である。

【図３】 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４】 機関から排出される排気ガス中の未燃ＨＣ，
ＣＯおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。

【図５】 ＳＯx被毒判定の一例を示したフローチャー
ト図である。

【図６】 筒内噴射式内燃機関の燃焼状態領域を示すグ
ラフ図である。

【図７】 ＳＯx被毒再生のための第１の昇温制御例を
示したフローチャート図である。

【図８】 第１の昇温制御例における空燃比の推移と触
媒温度との関係を示す図である。

【図９】 ＳＯx被毒再生のための第２の昇温制御例を
示したフローチャート図である。

【図１０】 第２の昇温制御例における空燃比の推移と
触媒温度との関係を示す図である。

【図１１】 ＳＯx被毒判定した時に併せて異常検出を
行う場合の例を示したフローチャート図である。

【符号の説明】

１・・・・ピストン ２・・・・シリンダ ３・・・・燃料噴射弁 ４・・・・吸気バルブ ５・・・・排気バルブ ６・・・・排気管 ６ａ・・・バイパス通路 ７・・・・Ｓトラップ材（三元触媒） ８・・・・第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒 ９・・・・吸気管 １０・・・ＥＧＲ管 １１・・・電子制御スロットル １２・・・燃料ポンプ １３・・・制御装置（ＥＣＵ） １４・・・酸素センサ（空燃比センサ） １５・・・酸素センサ（空燃比センサ） １６・・・クランク角センサ １７・・・触媒入ガス温度センサ １８・・・触媒出ガス温度センサ ２１・・・運転状態判定手段 ２２・・・出ガスリーン時間計測手段 ２３・・・ＳＯx被毒判定手段 ２４・・・ＳＯx被毒再生制御手段 ２５・・・切換弁 ３０・・・燃焼制御手段 ３１・・・異常判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ｆ 3/28 ３０１ 41/04 ３０５Ａ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１ 45/00 ３１４Ｚ 41/04 ３０５ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＢ 45/00 ３１４ １０２Ｇ (72)発明者 田中 俊明 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８−158857（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−299460（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−346768（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−121944（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−107741（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/28 B01D 53/86 B01D 53/94 F02D 41/02 - 41/04 F02D 45/00

Claims (3)

(57)【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設
   けられた吸蔵還元型ＮＯx触媒と、吸蔵還元型ＮＯx触媒
   の上流側でかつ内燃機関の近傍に設けられたＳトラップ
   材と、吸蔵還元型ＮＯx触媒を迂回して、その上流側の
   排気ガスを前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の下流側へと案内
   するバイパス通路と、バイパス通路と吸蔵還元型ＮＯx
   触媒への排気管路を切り換える切換手段とを備え、前記切換手段は、Ｓトラップ材のＳＯx被毒再生処理時
   に前記バイパス通路を選択するようにした 内燃機関の排
   気浄化装置において、 前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の下流側に設けられ、吸蔵還
   元型ＮＯx触媒を経由した排気ガスの空燃比を検出する
   空燃比センサと、吸蔵還元型ＮＯx触媒にリッチな排気
   ガスが導入されたときの前記空燃比センサの出力がリー
   ンからリッチに推移する時間を計測する出ガスリーン時
   間計測手段と、この出ガスリーン時間計測手段により計
   測した吸蔵還元型ＮＯx触媒の出ガスリーン時間が所定
   の時間より短いときに前記吸蔵還元型ＮＯx触媒がＳＯx
   被毒していると判定するＳＯx被毒判定手段と、を備え
   た希薄燃焼式内燃機関の排気浄化装置。
2. 【請求項２】 前記ＳＯx被毒判定手段により行われた前
   回のＳＯx被毒したとの判定から今回のＳＯx被毒したと
   の判定までのサイクルが所定のサイクルより小さい時
   に、前記Ｓトラップ材もしくは切換手段の異常であると
   判定する異常判定手段を備えたことを特徴とする請求項
   １記載の希薄燃焼式内燃機関の排気浄化装置。
3. 【請求項３】 前記異常判定手段により異常であると判
   定した場合、希薄燃焼制御を中止し、均質燃焼制御とす
   る燃焼制御手段を備えたことを特徴とする請求項２記載
   の希薄燃焼式内燃機関の排気浄化装置。