JP3733834B2

JP3733834B2 - 内燃機関の排気浄化装置

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Publication number: JP3733834B2
Application number: JP2000133191A
Authority: JP
Inventors: 賢吾久保; 公良西沢
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2020-05-02
Also published as: DE60114078D1; EP1152140A3; EP1152140A2; JP2001317347A; EP1152140B1; US6539709B2; US20010037643A1; DE60114078T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関から排出された排気を浄化するための排気浄化装置に関し、特に酸素過剰な排気中のＮＯ_Xを高効率で浄化するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関やリーンバーン運転を行うガソリン機関は、燃費が良いという利点を持つ一方、酸素過剰な排気中のＮＯ_Xを浄化することが困難であるという問題を持っている。このような機関の排気に含まれるＮＯ_Xを浄化するための装置として、特許公報第２８８１２６２号では、内燃機関の排気通路に、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯ_Xを吸収するとともに、流入する排気の酸素濃度が低下したときにＮＯ_Xを放出，還元するＮＯ_X吸収剤を配置した排気浄化装置が提案されている。
【０００３】
また、この公報の装置では、ＮＯ_Xを良好に酸化吸収するために塩基性を強くすると、ＮＯ_X吸収剤の還元力が相対的に弱くなり、ＮＯ_Xが還元されずに放出されてしまうという課題に鑑みて、還元力の異なる２つのＮＯ_X吸収剤を１つのケーシング内に直列に配置し、下流側のＮＯ_X吸収剤の還元力を上流側のＮＯ_X吸収剤の還元力よりも強くしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来装置では、低温域から高温域まで幅広い運転領域に渡って良好にＮＯ_Xをトラップし、還元浄化することが困難であった。すなわち、詳細は後述するが、塩基性に差をつけると、ＮＯ_Xを良好にトラップできる温度域にも差が生じ、例えば、塩基性を強くすると高温度域まで良好にＮＯ_Xをトラップできるが、塩基性が弱いとこれに比べて低い温度域までしか良好なＮＯ_Xトラップ性能が得られない。
【０００５】
このように、塩基性に強弱をつけると、ＮＯ_Xを良好にトラップできる温度特性が異なるが、前述の従来装置では、２つのＮＯ_X吸収剤を１つのケーシング内に収容しているため、両ＮＯ_X吸収剤はほぼ同じ温度雰囲気におかれることになる。
【０００６】
具体的には、両ＮＯ_X吸収剤を収容するケーシングは、排気マニホールドの下流側に設けられた排気管の更に下流側に接続されており、内燃機関から遠く離れた位置に配置されている。このようなことから、低速・リーン運転時等、排気ガスの温度がそれほど高くならない領域においては、いずれのＮＯ_X吸収剤も、ＮＯ_Xを良好にトラップできる温度に達することができない。仮に、両ＮＯ_X吸収剤を収容するケーシングを排気マニホールドの直下に設けたとすると、何れのＮＯ_X吸収剤も高温度雰囲気下におかれることになるため、塩基性を弱めたＮＯ_X吸収剤は、ＮＯ_Xを良好に吸収できる温度域を超えた状態となり、塩基性を弱めたＮＯ_X吸収剤の性能を十分に発揮させることができない。
【０００７】
また、排気ガス中には硫黄成分（Ｓ成分）が含まれているが、ＮＯ_X吸収剤がＮＯ_Xを吸収する際に、硫黄酸化物（ＳＯ_X）も同じようなメカニズムでトラップされてしまい（所謂硫黄被毒）、その分、ＮＯ_X吸収性能も低下してしまう。このような硫黄被毒を解除するためには、ＮＯ_X吸収剤を所定の解除可能温度まで上昇させる必要があるが、上記従来装置のように、両ＮＯ_X吸収剤ともに温度上昇が見込まれない位置に配置されると、両ＮＯ_X吸収剤ともに解除可能温度に達し難く、殊に、塩基性が強いと、弱いものに比べて解除可能温度が高い場合があり、塩基性が強いＮＯ_X吸収剤の硫黄被毒解除がより一層困難となる。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、特性の異なる２つのＮＯ_Xトラップ触媒を、排気通路内の適切な位置にそれぞれ配置することによって、広範囲の運転領域にわたって良好にＮＯ_Xを浄化することを一つの目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置では、内燃機関の排気通路に上流側ＮＯ_Xトラップ触媒及び下流側ＮＯ_Xトラップ触媒が直列に配置され、両ＮＯ_Xトラップ触媒は、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯ_Xをトラップするとともに、流入する排気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯ_Xを放出還元する。
【００１０】
また、両ＮＯ_Xトラップ触媒の特性が互いに異なっている。具体的には、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒の塩基性が下流側ＮＯ_Xトラップ触媒の塩基性よりも強い。あるいは、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒は、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒に比して、ＮＯ_Xの還元力が弱く、高温までＮＯ_Xを有効にトラップ可能である。
【００１１】
そして、機関運転中に上流側ＮＯ_Xトラップ触媒と下流側ＮＯ_Xトラップ触媒とで触媒入口温度に温度差を与えるように、請求項１，３に係る発明では、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒が排気マニホールド又はその近傍に配置される一方、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒が車両の床下位置に配置されている。あるいは請求項２，４に係る発明では、両ＮＯ_Xトラップ触媒が互いに異なるケーシングに収容され、両ケーシングの間に所定のヒートマスが設けられている。
【００１２】
このように、両ＮＯ_Xトラップ触媒の塩基性（又は還元力）を互いに異ならせるとともに、両者に温度差を与えることによって、排気の空燃比がリーンとなるほぼ全ての運転領域で、少なくとも一方のＮＯ_Xトラップ触媒をＮＯ_Xトラップ可能な状態とすることができる。つまり、幅広い運転域で、ＮＯ_Xを良好にトラップすることができる。
【００１３】
例えばリーンバーン運転を行う直噴式ガソリン機関において、低速リーン運転中は主に上流側ＮＯ_Xトラップ触媒によりＮＯ_Xをトラップし、中速リーン運転時等に上流側ＮＯ_Xトラップ触媒が高温となり過ぎた場合には、主に下流側ＮＯ_Xトラップ触媒によりＮＯ_Xをトラップすることができる。
【００１４】
好ましくは、上記排気通路には、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒の更に上流側に上流側三元触媒が配設される一方、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒の更に下流側に下流側三元触媒が配設される。そして、上流側三元触媒の酸素ストレージ能力が下流側三元触媒の酸素ストレージ能力よりも弱く、あるいは上流側三元触媒のセリア担持量が下流側三元触媒のセリア担持量よりも少なくする。
【００１５】
これにより、上流側三元触媒は、冷間時等にいち早く活性化して排気を浄化することができるとともに、リッチ運転時のような還元剤（ＨＣ，ＣＯ）の投入時に、これらの還元剤を過度に浄化することなく下流側のＮＯ_Xトラップ触媒に与えることができる。また、下流側三元触媒は、上流側の触媒で浄化しきれなかった還元剤やＮＯ_Xを確実に浄化することができる。
【００１６】
両ＮＯ_Xトラップ触媒の塩基性や還元力に差を付けるために、例えば上流側ＮＯ_Xトラップ触媒がアルカリ金属の少なくとも一つを含み、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒がアルカリ土類又は希土類の少なくとも一つを含むようにする。あるいは上流側ＮＯ_Xトラップ触媒に含まれるアルカリ金属又はアルカリ土類あるいは希土類の割合を、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒に含まれるアルカリ金属又はアルカリ土類あるいは希土類の割合よりも少なくする。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、互いに特性及び配置の異なる２つのＮＯ_Xトラップ触媒によって、排気の空燃比がリーンとなり得る幅広い運転領域にわたって、確実かつ良好にＮＯ_Xをトラップすることができ、排気浄化性能が著しく向上する。
【００１８】
また、２つのＮＯ_Xトラップ触媒及び２つの三元触媒を用いた場合には、特性の異なる４つの触媒を適切な位置に配置することによって、低温から高温域及びリーンからリッチ運転域の幅広い運転域にわたって、確実かつ良好に排気を浄化することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は、この発明に係る排気浄化装置を筒内直接噴射式のガソリン内燃機関２に適用した実施の形態を示している。この内燃機関２は、燃料噴射弁６から各気筒の燃焼室４へ向けて燃料が直接的に噴射供給されるように構成されており、各燃焼室４には、点火プラグ８が略シリンダ中央部に配設されているとともに、吸入空気を導入する吸気通路１０と、排気ガスを排出する排気通路１２と、が接続されている。
【００２１】
吸気通路１０は、内燃機関２に形成された吸気ポート１４と、これら吸気ポート１４が開口する内燃機関２の側壁部に取り付けられた吸気マニホールドを含む吸気系１６と、により大略形成されており、この吸気系１６にはエアフローメータ１８やスロットル弁２０等が配設されている。
【００２２】
排気通路１２は、上流側より順に、内燃機関２に形成された排気ポート２２と、これら排気ポート２２が開口する内燃機関２の側壁部に取り付けられた排気マニホールド２４と、この排気マニホールド２４の下流側の集合部に直接接続する上流側ケーシング２６と、このケーシング２６に接続する連結管２８と、この連結管２８に接続する下流側ケーシング３０と、このケーシング３０に接続する排気管３２と、により大略形成されている。これらの部材２４，２６，２８，３０，３２の接続端部には、それぞれ互いに接合する所定形状，寸法のフランジ部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが設けられている。
【００２３】
上流側ケーシング２６内には、上流側より順に、上流側三元触媒３８と、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０とが収容されている。また、下流側ケーシング３０内には、上流側より順に、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２と、下流側三元触媒４４とが収容されている。つまり、主にレイアウトの簡素化を図る目的で、各ケーシング内に機能の異なる２つの触媒がそれぞれ直列に配置されている。
【００２４】
コントロールユニット４６は、周知のメモリ及びＣＰＵ等を備えたデジタルコンピュータからなり、吸気通路１０に配設されたエアフローメータ１８及びスロットル開度センサ４８、内燃機関２に設けられた水温センサ５０及びエンジン回転センサ（図示省略）、及び排気通路１２に配設された空燃比センサ５２，５４等の機関運転状態を検出する各種センサからの出力に基づいて、燃料噴射弁６や点火プラグ８等に駆動信号を出力し、燃料噴射量，噴射時期や点火時期を統括的に制御している。
【００２５】
図２は、コントロールユニット４６による目標空燃比の設定に用いられる制御マップを示しており、横軸がエンジン回転数，縦軸がエンジン負荷を表している。低負荷低回転領域（ａ）では、圧縮行程における点火直前に燃料噴射弁６から燃料を噴射することで、空燃比がリーン（λ＞１）の成層燃焼を行う。また、中負荷中回転域（ｂ）では、燃料噴射を吸気行程で行うことにより、空燃比がリーン（λ＞１）の均一リーン燃焼を行う。更に、高負荷高回転域（ｃ），（ｄ）では、吸気行程で燃料噴射を行うことにより、空燃比がストイキ（λ＝１）又はリッチ（λ＜１）の均一リッチ（ストイキ）燃焼を行う。すなわち、所定の中回転数Ｎ１以下では主としてリーン運転が行われる。
【００２６】
再び図１を参照して、ＮＯ_Xトラップ触媒４０，４２は、流入する排気の空燃比がリーンのときに排気中のＮＯ_Xをトラップするとともに、流入する排気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯ_Xを放出，還元するもので、典型的には、白金（Ｐｔ）等の貴金属とＮＯ_Xトラップ剤とを担持した基材のコート層をハニカム担持体上に形成したものである。
【００２７】
なお、ＮＯ_Xトラップ触媒４０，４２としては、排気中の酸素濃度の低下によりＮＯ_Xを放出するものの他、排気中の還元材の存在によりＮＯ_Xを放出するものが考えられ、これらを総称して、ここでは、流入する排気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯ_Xを放出，還元すると説明する。また、ＮＯ_Xのトラップ形態は、吸収，吸着のいずれの形態でも良い。
【００２８】
上記のＮＯ_Xトラップ剤は、セシウム（Ｃｓ），ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ），リチウム（Ｌｉ）等のアルカリ金属、バリウム（Ｂａ），カルシウム（Ｃａ）等のアルカリ土類、ランタン（Ｌａ），イットリウム（Ｙ）等の希土類から選ばれた少なくとも一つを含んでいる。
【００２９】
そして、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０の塩基性が下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２の塩基性よりも強く設定されている。具体的には、塩基性に差を付けるために、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒に、相対的に塩基性の強い（還元力の弱い）アルカリ金属が主として用いられ、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２に、相対的に塩基性の弱い（還元力の強い）アルカリ土類や希土類が主として用いられる。あるいは、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０におけるＮＯ_X吸収剤の割合（量）を相対的に多くしている。
【００３０】
ここで、塩基性はイオン化ポテンシャルの強弱として考えられ、塩基性が強いとプラスイオンになる力が強く、すなわち、マイナスイオンであるＮＯ_X ^-を捉える力が強くなる特質があり、塩基性が強いほどＮＯ_Xのトラップ量を大きく確保できる。逆に、このＮＯ_X ^-を捉える力は高温になるほど弱まる傾向にあるが、塩基性が強いと弱い場合に比べて高温側でもＮＯ_X ^-を保持し続けることができる。
【００３１】
図３は、ＮＯ_Xトラップ触媒４０，４２の触媒入口温度に対するＮＯ_Xトラップ量を示す特性図である。同図に示すように、セシウム（Ｃｓ）等を用いた塩基性の強いセシウム系上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０では、約５５０℃までＮＯ_Xを有効にトラップできるのに対し、バリウム（Ｂａ）等を用いた塩基性の弱いバリウム系下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２では、約４５０℃までしか有効にＮＯ_Xをトラップできない。つまり、この実施形態では、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０が、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２に比して、高温まで有効にＮＯ_Xをトラップ可能である。なお、ＮＯ_Xを有効にトラップし得る下限値は、両トラップ触媒４０，４２でほぼ等しい値（約３５０℃）となっている。
【００３２】
図４，５は、ＮＯ_Xトラップ触媒４０，４２における塩基性と、ＨＣ，ＮＯ_Xの浄化率と、の関係を示している。同図に示すように、塩基性が弱くなると、ＨＣ浄化率及びＮＯ_X浄化率（つまりＮＯ_Xの還元力）が強くなる関係にある。従って、この実施形態では下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２の還元力が上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０の還元力よりも強くなっており、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒におけるＮＯ_Xの還元力が十分に確保されている。逆に、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒におけるＮＯ_Xの還元力が相対的に弱められるが、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒の塩基性が相対的に強められているため、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒において、ＮＯ_Xのトラップ量を十分に確保できるものである。
【００３３】
そして、上流側ケーシング２６は、エンジンルーム内における内燃機関２の近傍、つまり排気マニホールド２４の直ぐ下流側に配設されている。一方、下流側ケーシング３０は、図１にはそのように描かれていないが、実際には車室下方の床下位置に配設されている。つまり、両ケーシング２６，３０間に介装される連結管２８は、エンジンルーム内から床下位置まで湾曲しつつ延在している。このため、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０と下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２との間には、所定長さ（好ましくは約１０００ｍｍあるいはそれ以上）のヒートマス５６が確保されている。このヒートマス５６には、所定長さの連結管２８の他、連結管２８と各ケーシング２６，３０とを接合するフランジ部３４ｂ，３４ｃが設けられている。
【００３４】
従って、上流側ケーシング２６に配設される触媒３８，４０は、高温なエンジンルーム内で排気ガスにより昇温され易く、比較的高い温度に維持される一方、下流側ケーシング３０内に配設される触媒４２，４４は、床下位置に配置されるとともにヒートマス５６により排温が低下する等の理由で、昇温され難く、比較的低い温度に維持される。
【００３５】
図６は、ＮＯ_Xトラップ触媒４０，４２の特性を示しており、横軸は機関回転数（車速）を、縦軸は触媒入口温度を表している。同図に示すように、機関運転中においては、両ＮＯ_Xトラップ触媒４０，４２に略一定の温度差ΔＴが与えられる。また上述したように、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０のＮＯ_Xトラップ可能領域が高温側（約５５０℃まで）に設定され、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２のＮＯ_Xトラップ可能領域が低温側（約４５０℃まで）に設定されている。
【００３６】
この結果、排気の空燃比がリーンとなる状態、つまりリーン運転を行う可能性のある中回転Ｎ１以下の運転状態では、ＮＯ_Xトラップ触媒４０，４２の少なくとも一方で確実にＮＯ_Xをトラップできるようになっている。例えば機関始動時等の低速リーン運転状態では、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０が速やかに活性温度に到達するため、この上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０で良好にＮＯ_Xがトラップされる。一方、中速リーン運転時等において、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０の触媒入口温度がＮＯ_Xトラップ可能温度（約５５０℃）を越えるような場合には、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２がトラップ可能温度領域に達し、この下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２で良好にＮＯ_Xをトラップできるようになっている。
【００３７】
また、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０は、高温な排気ガスにより昇温され易いので、例えばリッチ（ストイキ）運転域に入ると速やかに硫黄被毒の解除可能温度Ｔ１に到達する。つまり、２つのＮＯ_Xトラップ触媒４０，４２の中で、少なくとも上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０は確実かつ迅速に硫黄被毒が解除されるため、硫黄被毒によるＮＯ_X浄化性能の低下が効果的に抑制される。
【００３８】
更に、硫黄被毒の解除可能温度は、触媒の特性（塩基性，還元力等）によって変化し、この実施形態では下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２の方が相対的に低くなる（図６のＴ２）。従って、相対的に温度が低い下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２も、比較的硫黄被毒が解除され易くなっている。
【００３９】
また、４つの触媒の中で最も上流側に位置する上流側三元触媒３８は、主として冷間時の排気浄化用として機能するもので、下流側三元触媒４４に比して、セリア担持量を少なくしてＯ₂ストレージ能力を低下させている。従って、冷間時等にもいち速く活性可能で、かつ、リッチ運転時のように還元剤（ＨＣ，ＣＯ）が投入された場合に、この還元剤を過度に浄化することなく下流側のＮＯ_Xトラップ触媒４０，４２へ十分に与えることができる。
【００４０】
一方、４つの触媒の中で最も下流側に配置される下流側三元触媒４４は、上流側の３つの触媒によって浄化されなかった還元剤（ＨＣ，ＣＯ）やＮＯ_Xを確実に浄化するように、相対的にセリア担持量を多くしてＯ₂ストレージ能力を強くしている。
【００４１】
好ましい一例として、上流側三元触媒３８は低温で活性可能なパラジウム系とされ、上流側ＮＯ_Xトラップ触媒４０は相対的に高い温度でＮＯ_Xトラップ可能なプラチナ，セシウム系とされ、下流側ＮＯ_Xトラップ触媒４２は相対的に低い温度で活性化されるバリウム系とされ、下流側三元触媒４４はＯ₂ストレージ能力に優れたプラチナ，セシウム，強セリア系とされる。
【００４２】
以上のように、特性の異なる４つの触媒を適切な位置に配置することによって、低温〜高温域まで、またリーン〜リッチ運転域までの幅広い運転域にわたって、排気を確実かつ良好に浄化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を示す構成図。
【図２】目標空燃比設定用の制御マップを示す特性図。
【図３】ＮＯ_Xトラップ触媒における触媒入口温度とＮＯ_X吸収量との関係を示す特性図。
【図４】ＮＯ_Xトラップ触媒における塩基性とＨＣ浄化率との関係を示す特性図。
【図５】ＮＯ_Xトラップ触媒における塩基性とＮＯ_X浄化率との関係を示す特性図。
【図６】ＮＯ_Xトラップ触媒における車速と触媒入口温度との関係を示す特性図。
【符号の説明】
２…内燃機関
１２…排気通路
２６，３０…ケーシング
３８…上流側三元触媒
４０…上流側ＮＯ_Xトラップ触媒
４２…下流側ＮＯ_Xトラップ触媒
４４…下流側三元触媒
５６…ヒートマス

Claims

内燃機関の排気通路に上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒及び下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒が直列に配置され、
両ＮＯ_Ｘトラップ触媒は、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯ_Ｘをトラップするとともに、流入する排気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯ_Ｘを放出還元し、
上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒の塩基性が下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒の塩基性よりも強く、
かつ、上記下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒が上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒に対して低い温度雰囲気下の離れた位置に配置されるように、上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒が排気マニホールド又はその近傍に配置される一方、下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒が車両の床下位置に配置され、
更に、上記排気通路には、上流側ＮＯ _Ｘトラップ触媒の更に上流側に、上流側三元触媒が配設されるとともに、下流側ＮＯ _Ｘトラップ触媒の更に下流側に、下流側三元触媒が配設されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
内燃機関の排気通路に上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒及び下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒が直列に配置され、
両ＮＯ_Ｘトラップ触媒は、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯ_Ｘをトラップするとともに、流入する排気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯ_Ｘを放出還元し、
上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒は、下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒に比して、ＮＯ_Ｘの還元力が弱く、高温までＮＯ_Ｘを有効にトラップ可能であり、
かつ、上記下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒が上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒に対して低い温度雰囲気下の離れた位置に配置されるように、上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒が排気マニホールド又はその近傍に配置される一方、下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒が車両の床下位置に配置され、
更に、上記排気通路には、上流側ＮＯ _Ｘトラップ触媒の更に上流側に、上流側三元触媒が配設されるとともに、下流側ＮＯ _Ｘトラップ触媒の更に下流側に、下流側三元触媒が配設されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
上記上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒及び上記下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒が互いに異なるケーシングに収容され、両ケーシングの間に所定のヒートマスが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
上記上流側三元触媒が、低温で活性可能なパラジウムを含んでおり、上記下流側三元触媒が、プラチナ，セシウム又はセリアの少なくとも一つを含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
上記上流側三元触媒と上流側ＮＯ _Ｘトラップ触媒とが上流側ケーシング内に収容され、上記下流側ＮＯ _Ｘトラップ触媒と下流側三元触媒とが下流側ケーシング内に収容されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
上記上流側三元触媒の酸素ストレージ能力が下流側三元触媒の酸素ストレージ能力よりも弱いことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
上記上流側三元触媒のセリア担持量が下流側三元触媒のセリア担持量よりも少ないことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒がアルカリ金属の少なくとも一つを含み、下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒がアルカリ土類又は希土類の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
上記アルカリ金属がセシウム，ナトリウム，カリウム，リチウムを含み、上記アルカリ土類がバリウム，カルシウムを含み、上記希土類がランタン，イットリウムを含んでいることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の排気浄化装置。
上流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒は、少なくともセシウムを含むセシウム系ＮＯ_Ｘトラップ触媒であり、下流側ＮＯ_Ｘトラップ触媒は、少なくともバリウムを含むバリウム系ＮＯ_Ｘトラップ触媒であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。