JPH1193641A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の排気浄化装置のＮＯx浄化率を向
上する。 【解決手段】 排気管１２を途中で第１排気管１２ａと
第２排気管１２ｂに分岐し、第１排気管１２ａには吸蔵
還元型触媒を収容した第１触媒コンバータ２１を設け、
第２排気管１２ｂには選択還元型触媒を収容した第２触
媒コンバータ２２を設ける。切り換え弁２０は、機関が
加速状態の時には排気ガスを第１排気管１２ａに流すよ
うに切り換わり、機関が非加速状態の時には排気ガスを
第２排気管１２ｂに流すように切り換わる。第２排気管
１２ｂに排気ガスが流れている時に、還元剤弁３１が開
いて噴射ノズル２４から還元剤としての燃料が第１触媒
コンバータ２１の吸蔵還元型触媒に添加されるととも
に、ＥＧＲ弁２７が開き、吸蔵還元型触媒に吸収されて
いるＮＯxが放出・還元される。
上する。 【解決手段】 排気管１２を途中で第１排気管１２ａと
第２排気管１２ｂに分岐し、第１排気管１２ａには吸蔵
還元型触媒を収容した第１触媒コンバータ２１を設け、
第２排気管１２ｂには選択還元型触媒を収容した第２触
媒コンバータ２２を設ける。切り換え弁２０は、機関が
加速状態の時には排気ガスを第１排気管１２ａに流すよ
うに切り換わり、機関が非加速状態の時には排気ガスを
第２排気管１２ｂに流すように切り換わる。第２排気管
１２ｂに排気ガスが流れている時に、還元剤弁３１が開
いて噴射ノズル２４から還元剤としての燃料が第１触媒
コンバータ２１の吸蔵還元型触媒に添加されるととも
に、ＥＧＲ弁２７が開き、吸蔵還元型触媒に吸収されて
いるＮＯxが放出・還元される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空燃比リーンの状
態で燃焼させる内燃機関の排気浄化装置に関するもので
ある。
態で燃焼させる内燃機関の排気浄化装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】流入排気ガスの空燃比がリーンの時にＮ
Ｏxを吸収し流入排気ガスの酸素濃度が低下した時に吸
収したＮＯxを放出する吸蔵還元型触媒は、ＮＯx浄化率
が高いことから、近年、空燃比リーンの状態で燃焼させ
る内燃機関から排出される排気ガスのＮＯx浄化に多用
されている。
Ｏxを吸収し流入排気ガスの酸素濃度が低下した時に吸
収したＮＯxを放出する吸蔵還元型触媒は、ＮＯx浄化率
が高いことから、近年、空燃比リーンの状態で燃焼させ
る内燃機関から排出される排気ガスのＮＯx浄化に多用
されている。
【０００３】例えば、特開平６−５０１３２号公報に
は、排気管を複数の分岐排気管に並列に分岐して、それ
ぞれの分岐排気管にＮＯx浄化率がピークとなる温度領
域が互いに異なる吸蔵還元型触媒を収納し、排気ガス温
度に応じて排気ガスの流路を切り換えていずれかの排気
分岐管の吸蔵還元型触媒に排気ガスを流通させることに
よって、ＮＯx浄化率の向上を図った排気浄化装置が開
示されている。
は、排気管を複数の分岐排気管に並列に分岐して、それ
ぞれの分岐排気管にＮＯx浄化率がピークとなる温度領
域が互いに異なる吸蔵還元型触媒を収納し、排気ガス温
度に応じて排気ガスの流路を切り換えていずれかの排気
分岐管の吸蔵還元型触媒に排気ガスを流通させることに
よって、ＮＯx浄化率の向上を図った排気浄化装置が開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、たとえ
ＮＯx浄化率がピークとなる温度領域を異にするといっ
ても、吸蔵還元型触媒のＮＯx浄化のメカニズムは同じ
であり同一特性を有しているため、排気ガス温度に応じ
て流路を切り換えて触媒を使い分けたとしても、ＮＯx
浄化率を向上させるには限界があった。
ＮＯx浄化率がピークとなる温度領域を異にするといっ
ても、吸蔵還元型触媒のＮＯx浄化のメカニズムは同じ
であり同一特性を有しているため、排気ガス温度に応じ
て流路を切り換えて触媒を使い分けたとしても、ＮＯx
浄化率を向上させるには限界があった。
【０００５】また、吸蔵還元型触媒はＮＯxを吸収し続
けると飽和して吸収不能になるので、吸収したＮＯxを
適当なタイミングで放出・還元させなければならず、そ
のためにそれぞれの吸蔵還元型触媒に還元剤を添加する
手段を設け、再生処理の制御を行う必要があり、システ
ム全体が複雑になるという不具合もあった。
けると飽和して吸収不能になるので、吸収したＮＯxを
適当なタイミングで放出・還元させなければならず、そ
のためにそれぞれの吸蔵還元型触媒に還元剤を添加する
手段を設け、再生処理の制御を行う必要があり、システ
ム全体が複雑になるという不具合もあった。
【０００６】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、機関の運転状態に応じて吸蔵還元型触媒と選択
還元型触媒を使い分けるようにして、ＮＯx浄化率の向
上と排気浄化システムの簡素化を図ることにある。
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、機関の運転状態に応じて吸蔵還元型触媒と選択
還元型触媒を使い分けるようにして、ＮＯx浄化率の向
上と排気浄化システムの簡素化を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。本発明は、空燃比
リーン状態で燃焼させる内燃機関から排出される排気ガ
スを排気通路に通し、排気通路に設けた触媒により浄化
する内燃機関の排気浄化装置において、排気通路が途中
で第１排気通路と第２排気通路に分岐され、排気ガス温
度が高温から低温に変化している時には第２排気通路に
排気ガスを流通させ、それ以外の時には第１排気通路に
排気ガスを流通させるように排気ガスの流路を切り換え
る流路切り換え手段と、第１排気通路に設けられ、流入
排気ガスの空燃比がリーンの時にＮＯxを吸収し流入排
気ガスの酸素濃度が低下した時に吸収したＮＯxを放出
する吸蔵還元型触媒と、第２排気通路に設けられ、酸素
過剰の雰囲気で炭化水素の存在下でＮＯxを還元または
分解する選択還元型触媒と、吸蔵還元型触媒に吸収され
ているＮＯxを放出還元させるべく、第２排気通路に排
気ガスを流通させている間に吸蔵還元型触媒に還元剤を
添加する還元剤添加手段と、を備えることを特徴とする
内燃機関の排気浄化装置である。
するために、以下の手段を採用した。本発明は、空燃比
リーン状態で燃焼させる内燃機関から排出される排気ガ
スを排気通路に通し、排気通路に設けた触媒により浄化
する内燃機関の排気浄化装置において、排気通路が途中
で第１排気通路と第２排気通路に分岐され、排気ガス温
度が高温から低温に変化している時には第２排気通路に
排気ガスを流通させ、それ以外の時には第１排気通路に
排気ガスを流通させるように排気ガスの流路を切り換え
る流路切り換え手段と、第１排気通路に設けられ、流入
排気ガスの空燃比がリーンの時にＮＯxを吸収し流入排
気ガスの酸素濃度が低下した時に吸収したＮＯxを放出
する吸蔵還元型触媒と、第２排気通路に設けられ、酸素
過剰の雰囲気で炭化水素の存在下でＮＯxを還元または
分解する選択還元型触媒と、吸蔵還元型触媒に吸収され
ているＮＯxを放出還元させるべく、第２排気通路に排
気ガスを流通させている間に吸蔵還元型触媒に還元剤を
添加する還元剤添加手段と、を備えることを特徴とする
内燃機関の排気浄化装置である。
【０００８】排気ガスが高温から低温に変化している時
には、排気ガスは流路切り換え手段により第２排気通路
に流され、排気ガス中のＮＯxは選択還元型触媒により
還元される。
には、排気ガスは流路切り換え手段により第２排気通路
に流され、排気ガス中のＮＯxは選択還元型触媒により
還元される。
【０００９】排気ガスが高温から低温に変化している以
外の時には、排気ガスは流路切り換え手段により第１排
気通路に流され、排気ガス中のＮＯxは吸蔵還元型触媒
に吸収される。この吸蔵還元型触媒に吸収されたＮＯx
は、排気ガスが第２排気通路に流されている時に、還元
剤添加手段から添加される還元剤によって放出・還元さ
れ、吸蔵還元型触媒はＮＯx吸収可能な状態に再生され
る。
外の時には、排気ガスは流路切り換え手段により第１排
気通路に流され、排気ガス中のＮＯxは吸蔵還元型触媒
に吸収される。この吸蔵還元型触媒に吸収されたＮＯx
は、排気ガスが第２排気通路に流されている時に、還元
剤添加手段から添加される還元剤によって放出・還元さ
れ、吸蔵還元型触媒はＮＯx吸収可能な状態に再生され
る。
【００１０】内燃機関としては、ディーゼルエンジンや
リーンバーンガソリンエンジンを例示することができ
る。第１排気通路と第２排気通路はそれぞれ一つに限る
ものではなく、それぞれの排気通路について複数並列に
設けてもよい。
リーンバーンガソリンエンジンを例示することができ
る。第１排気通路と第２排気通路はそれぞれ一つに限る
ものではなく、それぞれの排気通路について複数並列に
設けてもよい。
【００１１】本発明の内燃機関の排気浄化装置において
は、「排気ガスが高温から低温に変化している時」は
「内燃機関の非加速状態」とし、「排気ガスが高温から
低温に変化している以外の時」は「内燃機関の加速状
態」とすることができる。また、実際に排気ガス温度を
温度検出手段により検出して排気ガス温度の変化を判定
するようにしてもよい。
は、「排気ガスが高温から低温に変化している時」は
「内燃機関の非加速状態」とし、「排気ガスが高温から
低温に変化している以外の時」は「内燃機関の加速状
態」とすることができる。また、実際に排気ガス温度を
温度検出手段により検出して排気ガス温度の変化を判定
するようにしてもよい。
【００１２】本発明の内燃機関の排気浄化装置において
は、排気ガスを第２排気通路に流通させている時に、選
択還元型触媒よりも上流で排気ガス中に還元剤を添加す
る第２の還元剤添加手段を付加することが可能である。
その場合において、第２の還元剤添加手段は、内燃機関
が膨張行程の時に燃焼室に還元剤（燃料）を噴射する膨
張行程噴射により実現することも可能である。
は、排気ガスを第２排気通路に流通させている時に、選
択還元型触媒よりも上流で排気ガス中に還元剤を添加す
る第２の還元剤添加手段を付加することが可能である。
その場合において、第２の還元剤添加手段は、内燃機関
が膨張行程の時に燃焼室に還元剤（燃料）を噴射する膨
張行程噴射により実現することも可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関の排気浄
化装置の一実施の形態を図１から図７の図面に基いて説
明する。尚、この実施の形態は内燃機関としてディーゼ
ルエンジンを使用した態様である。
化装置の一実施の形態を図１から図７の図面に基いて説
明する。尚、この実施の形態は内燃機関としてディーゼ
ルエンジンを使用した態様である。
【００１４】図１は車両用ディーゼルエンジンの排気浄
化装置を示しており、空気は吸気管２から吸気マニホー
ルド３を介してディーゼル機関本体１の各気筒の燃焼室
に導入される。燃料リザーバタンク４の燃料は吐出圧制
御可能な燃料供給ポンプ５によって吸い上げられ、燃料
供給管６を介して燃料蓄圧管７に供給される。燃料蓄圧
管７はその内部に容積一定の蓄圧室８を有し、燃料供給
ポンプ５から吐出された高圧の燃料はこの蓄圧室８内に
蓄積される。この蓄圧室８内の燃料は燃料供給管１９を
介して各気筒の燃料噴射弁９に供給され、所定のタイミ
ングで各気筒の燃焼室に噴射される。また、各燃料噴射
弁９は燃料戻し導管１０を介して燃料リザーバタンク４
に連結されている。
化装置を示しており、空気は吸気管２から吸気マニホー
ルド３を介してディーゼル機関本体１の各気筒の燃焼室
に導入される。燃料リザーバタンク４の燃料は吐出圧制
御可能な燃料供給ポンプ５によって吸い上げられ、燃料
供給管６を介して燃料蓄圧管７に供給される。燃料蓄圧
管７はその内部に容積一定の蓄圧室８を有し、燃料供給
ポンプ５から吐出された高圧の燃料はこの蓄圧室８内に
蓄積される。この蓄圧室８内の燃料は燃料供給管１９を
介して各気筒の燃料噴射弁９に供給され、所定のタイミ
ングで各気筒の燃焼室に噴射される。また、各燃料噴射
弁９は燃料戻し導管１０を介して燃料リザーバタンク４
に連結されている。
【００１５】機関本体１の各気筒から排出される排気ガ
スは排気マニホールド１１、排気管（排気通路）１２を
順に通って排出される。排気管１２は、途中で二股に別
れて第１排気管（第１排気通路）１２ａと第２排気管
（第２排気通路）１２ｂとなり、再び合流して１本の排
気管１２となるように構成されている。
スは排気マニホールド１１、排気管（排気通路）１２を
順に通って排出される。排気管１２は、途中で二股に別
れて第１排気管（第１排気通路）１２ａと第２排気管
（第２排気通路）１２ｂとなり、再び合流して１本の排
気管１２となるように構成されている。
【００１６】第１排気管１２ａには吸蔵還元型触媒を備
えた第１触媒コンバータ２１が設けられ、第２排気管１
２ｂには選択還元型触媒を備えた第２触媒コンバータ２
２が設けられている。吸蔵還元型触媒と選択還元型触媒
については後で詳述する。
えた第１触媒コンバータ２１が設けられ、第２排気管１
２ｂには選択還元型触媒を備えた第２触媒コンバータ２
２が設けられている。吸蔵還元型触媒と選択還元型触媒
については後で詳述する。
【００１７】排気管１２において第１排気管１２ａと第
２排気管１２ｂに分岐する部分には、排気ガスの流路を
切り換えるためのダンパ型の切り換え弁２０が設けられ
ている。この切り換え弁２０は、弁駆動装置２３によっ
て駆動され、第１排気管１２ａと第２排気管１２ｂのい
ずれか一方を開き他方を閉ざすように位置せしめられ
る。即ち、排気ガスを第１排気管１２ａに流通させる時
には第２排気管１２ｂを閉ざし、排気ガスを第２排気管
１２ｂに流通させる時には第１排気管１２ａを閉ざす。
２排気管１２ｂに分岐する部分には、排気ガスの流路を
切り換えるためのダンパ型の切り換え弁２０が設けられ
ている。この切り換え弁２０は、弁駆動装置２３によっ
て駆動され、第１排気管１２ａと第２排気管１２ｂのい
ずれか一方を開き他方を閉ざすように位置せしめられ
る。即ち、排気ガスを第１排気管１２ａに流通させる時
には第２排気管１２ｂを閉ざし、排気ガスを第２排気管
１２ｂに流通させる時には第１排気管１２ａを閉ざす。
【００１８】第１排気管１２ａの内部であって第１触媒
コンバータ２１の上流には、第１触媒コンバータ２１に
還元剤としての燃料を噴射する噴射ノズル２４が設けら
れている。
コンバータ２１の上流には、第１触媒コンバータ２１に
還元剤としての燃料を噴射する噴射ノズル２４が設けら
れている。
【００１９】この噴射ノズル２４は還元剤配管２９を介
して蓄圧管７に接続されており、還元剤配管２９の途中
には、弁駆動装置３０によって開閉動作せしめられる還
元剤弁３１が設けられている。還元剤弁３１は予め所定
流量が流れるように開度設定されている。
して蓄圧管７に接続されており、還元剤配管２９の途中
には、弁駆動装置３０によって開閉動作せしめられる還
元剤弁３１が設けられている。還元剤弁３１は予め所定
流量が流れるように開度設定されている。
【００２０】第１排気管１２ａにおける第１触媒コンバ
ータ２１の下流は排気還流管２５を介して吸気管２に接
続されており、排気還流管２５の途中には弁駆動装置２
６によって駆動される排気還流制御弁（以下、ＥＧＲ弁
と略す）２７が設けられている。
ータ２１の下流は排気還流管２５を介して吸気管２に接
続されており、排気還流管２５の途中には弁駆動装置２
６によって駆動される排気還流制御弁（以下、ＥＧＲ弁
と略す）２７が設けられている。
【００２１】エンジンコントロール用の電子制御ユニッ
ト（以下、ＥＣＵと略す）５０はデジタルコンピュータ
からなり、双方向バスによって相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）、ＣＰＵ（セントラルプロセッサユニット）、入力
ポート、出力ポートを具備し、エンジンの燃料噴射量制
御等の基本制御を行うほか、この実施の形態では排気浄
化装置の運転制御を行っている。
ト（以下、ＥＣＵと略す）５０はデジタルコンピュータ
からなり、双方向バスによって相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）、ＣＰＵ（セントラルプロセッサユニット）、入力
ポート、出力ポートを具備し、エンジンの燃料噴射量制
御等の基本制御を行うほか、この実施の形態では排気浄
化装置の運転制御を行っている。
【００２２】燃料蓄圧管７の端部には、蓄圧室８内の燃
料圧を検出しこの燃料圧に比例した出力電圧を発生する
燃料圧センサ１３が取り付けられ、アクセルペダル１６
には、アクセル開度を検出しこのアクセル開度に比例し
た出力電圧を発生するアクセル開度センサ１７が取り付
けられ、第２排気管１２ｂ内における第２触媒コンバー
タ２２の下流には、第２触媒コンバータ２２出口の排気
ガス温度（出ガス温度）を検出しその温度に比例した出
力電圧を発生する出ガス温度センサ１８が取り付けられ
ている。これら燃料圧センサ１３、アクセル開度センサ
１７、出ガス温度センサ１８はそれぞれの出力信号をＥ
ＣＵ５０に出力する。そして、ＥＣＵ５０はアクセル開
度センサ１７の出力信号に基づいて機関負荷Ｌを演算す
る。
料圧を検出しこの燃料圧に比例した出力電圧を発生する
燃料圧センサ１３が取り付けられ、アクセルペダル１６
には、アクセル開度を検出しこのアクセル開度に比例し
た出力電圧を発生するアクセル開度センサ１７が取り付
けられ、第２排気管１２ｂ内における第２触媒コンバー
タ２２の下流には、第２触媒コンバータ２２出口の排気
ガス温度（出ガス温度）を検出しその温度に比例した出
力電圧を発生する出ガス温度センサ１８が取り付けられ
ている。これら燃料圧センサ１３、アクセル開度センサ
１７、出ガス温度センサ１８はそれぞれの出力信号をＥ
ＣＵ５０に出力する。そして、ＥＣＵ５０はアクセル開
度センサ１７の出力信号に基づいて機関負荷Ｌを演算す
る。
【００２３】また、機関クランクシャフトには一対のデ
ィスク３２，３３が取り付けられ、これらディスク３
２，３３の歯付外周面に対向して一対のクランク角セン
サ３４，３５が配置されている。一方のクランク角セン
サ３４は例えば１番気筒が吸気上死点にあることを示す
出力パルスをＥＣＵ５０に出力し、このクランク角セン
サ３４の出力パルスからＥＣＵ５０はいずれの気筒の燃
料噴射弁９を作動せしめるかを決定する。他方のクラン
ク角センサ３５はクランクシャフトが一定角度回転する
毎に出力パルスをＥＣＵ５０に出力し、このクランク角
センサ３５の出力パルスからＥＣＵ５０は機関回転速度
Ｎを計算する。
ィスク３２，３３が取り付けられ、これらディスク３
２，３３の歯付外周面に対向して一対のクランク角セン
サ３４，３５が配置されている。一方のクランク角セン
サ３４は例えば１番気筒が吸気上死点にあることを示す
出力パルスをＥＣＵ５０に出力し、このクランク角セン
サ３４の出力パルスからＥＣＵ５０はいずれの気筒の燃
料噴射弁９を作動せしめるかを決定する。他方のクラン
ク角センサ３５はクランクシャフトが一定角度回転する
毎に出力パルスをＥＣＵ５０に出力し、このクランク角
センサ３５の出力パルスからＥＣＵ５０は機関回転速度
Ｎを計算する。
【００２４】また、弁駆動装置２３，２６，３０は機関
本体１の運転状態に基づきＥＣＵ５０からの指令信号に
よって制御される。
本体１の運転状態に基づきＥＣＵ５０からの指令信号に
よって制御される。
【００２５】次に、第１触媒コンバータ２１に収容され
ている吸蔵還元型触媒と、第２触媒コンバータ２２に収
容されている選択還元型触媒について説明する。吸蔵還
元型触媒は、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
吸気通路及び吸蔵還元型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）の比を吸蔵還元型触媒
への流入排気ガスの空燃比と称すると、この吸蔵還元型
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。
ている吸蔵還元型触媒と、第２触媒コンバータ２２に収
容されている選択還元型触媒について説明する。吸蔵還
元型触媒は、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
吸気通路及び吸蔵還元型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）の比を吸蔵還元型触媒
への流入排気ガスの空燃比と称すると、この吸蔵還元型
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。
【００２６】なお、吸蔵還元型触媒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、したがってこの場合には、吸蔵還元型触
媒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ＮＯx を放出・還元す
る。
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、したがってこの場合には、吸蔵還元型触
媒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ＮＯx を放出・還元す
る。
【００２７】図２は、燃焼室から排出される排気ガスの
代表的な成分の濃度を概略的に示している。図２からわ
かるように、燃焼室から排出される排気ガス中の未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯの濃度は燃焼室内に供給される混合気の空燃比
がリッチになるほど増大し、燃焼室から排出される排気
ガス中の酸素Ｏ2の濃度は燃焼室内に供給される混合気
の空燃比がリーンになるほど増大する。
代表的な成分の濃度を概略的に示している。図２からわ
かるように、燃焼室から排出される排気ガス中の未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯの濃度は燃焼室内に供給される混合気の空燃比
がリッチになるほど増大し、燃焼室から排出される排気
ガス中の酸素Ｏ2の濃度は燃焼室内に供給される混合気
の空燃比がリーンになるほど増大する。
【００２８】吸蔵還元型触媒での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及びバリウ
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。
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及びバリウ
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。
【００２９】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 -又はＯ2-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 -又はＯ 2-と反応し、ＮＯ2 となる
（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。
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 -又はＯ2-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 -又はＯ 2-と反応し、ＮＯ2 となる
（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。
【００３０】その後、生成されたＮＯ2 は、吸蔵還元型
触媒のＮＯx 吸収能力が飽和しない限り、白金Ｐｔ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ＮＯ
3 - の形で吸蔵還元型触媒１９内に拡散する。このよう
にしてＮＯx が触媒内に吸収される。
触媒のＮＯx 吸収能力が飽和しない限り、白金Ｐｔ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ＮＯ
3 - の形で吸蔵還元型触媒１９内に拡散する。このよう
にしてＮＯx が触媒内に吸収される。
【００３１】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、触媒内の硝酸イオンＮＯ3 -は、ＮＯ2
またはＮＯの形で吸蔵還元型触媒から放出される。
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、触媒内の硝酸イオンＮＯ3 -は、ＮＯ2
またはＮＯの形で吸蔵還元型触媒から放出される。
【００３２】つまり、ＮＯx は、排気ガス中の酸素濃度
が低下すると、吸蔵還元型触媒から放出されることにな
る。図２に示されるように、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、
したがって、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
蔵還元型触媒からＮＯx が放出されることとなる。
が低下すると、吸蔵還元型触媒から放出されることにな
る。図２に示されるように、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、
したがって、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
蔵還元型触媒からＮＯx が放出されることとなる。
【００３３】一方、このとき、燃焼室内に供給する混合
気がリッチにされて、排気ガスの空燃比がリッチになる
と、図２に示されるように多量の未燃ＨＣ，ＣＯがエン
ジンから排出される。これら未燃ＨＣ，ＣＯは、白金Ｐ
ｔ上の酸素Ｏ2 -又はＯ2-とすぐに反応して酸化される。
気がリッチにされて、排気ガスの空燃比がリッチになる
と、図２に示されるように多量の未燃ＨＣ，ＣＯがエン
ジンから排出される。これら未燃ＨＣ，ＣＯは、白金Ｐ
ｔ上の酸素Ｏ2 -又はＯ2-とすぐに反応して酸化される。
【００３４】また、流入排気ガスの空燃比がリッチにな
ると、排気ガス中の酸素濃度は極度に低下するため、吸
蔵還元型触媒は、ＮＯ2 またはＮＯを放出する。このＮ
Ｏ2またはＮＯは、図３（Ｂ）に示すように、未燃Ｈ
Ｃ、ＣＯと反応して還元される。このようにして白金Ｐ
ｔ上のＮＯ2 またはＮＯが存在しなくなると、吸蔵還元
型触媒から次から次へとＮＯ2 またはＮＯが放出され
る。したがって、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触媒からＮＯx が放出され
る。白金Ｐｔ上のＯ2 -又はＯ2-を消費しても未燃ＨＣ，
ＣＯが残っていれば、吸蔵還元型触媒から放出されたＮ
Ｏx も、エンジンから排出されたＮＯx も、この未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯによって還元される。
ると、排気ガス中の酸素濃度は極度に低下するため、吸
蔵還元型触媒は、ＮＯ2 またはＮＯを放出する。このＮ
Ｏ2またはＮＯは、図３（Ｂ）に示すように、未燃Ｈ
Ｃ、ＣＯと反応して還元される。このようにして白金Ｐ
ｔ上のＮＯ2 またはＮＯが存在しなくなると、吸蔵還元
型触媒から次から次へとＮＯ2 またはＮＯが放出され
る。したがって、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触媒からＮＯx が放出され
る。白金Ｐｔ上のＯ2 -又はＯ2-を消費しても未燃ＨＣ，
ＣＯが残っていれば、吸蔵還元型触媒から放出されたＮ
Ｏx も、エンジンから排出されたＮＯx も、この未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯによって還元される。
【００３５】したがって、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触媒に吸収されてい
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。
チにすれば短時間の内に吸蔵還元型触媒に吸収されてい
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。
【００３６】ところで、ディーゼルエンジンの場合は、
ストイキ（理論空燃比、Ａ／Ｆ＝１３〜１４）よりもは
るかにリーン域で燃焼が行われるので、通常の機関運転
状態では第１触媒コンバータ２１に流入する排気ガスの
空燃比は非常にリーンであり、排気ガス中のＮＯx は吸
蔵還元型触媒に吸収され、触媒から放出されるＮＯx量
は極めて少ない。
ストイキ（理論空燃比、Ａ／Ｆ＝１３〜１４）よりもは
るかにリーン域で燃焼が行われるので、通常の機関運転
状態では第１触媒コンバータ２１に流入する排気ガスの
空燃比は非常にリーンであり、排気ガス中のＮＯx は吸
蔵還元型触媒に吸収され、触媒から放出されるＮＯx量
は極めて少ない。
【００３７】また、ガソリンエンジンの場合には、前述
したように燃焼室に供給する混合気をリッチにすること
により排気ガスの空燃比をリッチにし、排気ガス中の酸
素濃度を低下させて、吸蔵還元型触媒に吸収されている
ＮＯx を放出させ再生することができるが、ディーゼル
エンジンの場合には、燃焼室に供給する混合気をリッチ
にすると燃焼の際に煤が発生するなどの問題があり採用
することはできない。したがって、ディーゼルエンジン
では燃焼用の混合気とは別に還元剤としての燃料を直
接、吸蔵還元型触媒に供給して再生する必要がある。
したように燃焼室に供給する混合気をリッチにすること
により排気ガスの空燃比をリッチにし、排気ガス中の酸
素濃度を低下させて、吸蔵還元型触媒に吸収されている
ＮＯx を放出させ再生することができるが、ディーゼル
エンジンの場合には、燃焼室に供給する混合気をリッチ
にすると燃焼の際に煤が発生するなどの問題があり採用
することはできない。したがって、ディーゼルエンジン
では燃焼用の混合気とは別に還元剤としての燃料を直
接、吸蔵還元型触媒に供給して再生する必要がある。
【００３８】一方、第２触媒コンバータ２２に収容され
ている選択還元型触媒は、空燃比リーンの排気（酸素過
剰の雰囲気）中で、炭化水素（ＨＣ）の存在下でＮＯx
を還元または分解する触媒として定義される。このよう
な選択還元型触媒には、ゼオライトにＣｕ等の遷移金属
をイオン交換して担持した触媒、ゼオライトまたはアル
ミナに貴金属を担持した触媒、等が含まれる。
ている選択還元型触媒は、空燃比リーンの排気（酸素過
剰の雰囲気）中で、炭化水素（ＨＣ）の存在下でＮＯx
を還元または分解する触媒として定義される。このよう
な選択還元型触媒には、ゼオライトにＣｕ等の遷移金属
をイオン交換して担持した触媒、ゼオライトまたはアル
ミナに貴金属を担持した触媒、等が含まれる。
【００３９】選択還元型触媒は、排気ガスの空間速度が
遅く触媒入口側よりも触媒出口側の方が触媒温度が高い
温度分布状態においてＮＯx浄化率が高く、ＮＯx排出量
が多い加速時にはＮＯx浄化率が低くなることが知られ
ている。ここで、触媒入口側よりも触媒出口側が触媒温
度が高い温度分布になるのは、排気ガス温度が高温から
低温に変化している時であり、これはほぼ非加速時に対
応する。
遅く触媒入口側よりも触媒出口側の方が触媒温度が高い
温度分布状態においてＮＯx浄化率が高く、ＮＯx排出量
が多い加速時にはＮＯx浄化率が低くなることが知られ
ている。ここで、触媒入口側よりも触媒出口側が触媒温
度が高い温度分布になるのは、排気ガス温度が高温から
低温に変化している時であり、これはほぼ非加速時に対
応する。
【００４０】これに対して、第１触媒コンバータ２１に
収容されている吸蔵還元型触媒は、選択還元型触媒が苦
手とする加速時のようにＮＯx排出量が多いときにも高
いＮＯx浄化率を示し、比較的に高温の触媒温度（約４
００゜Ｃ程度まで）においてもＮＯxを吸蔵する。
収容されている吸蔵還元型触媒は、選択還元型触媒が苦
手とする加速時のようにＮＯx排出量が多いときにも高
いＮＯx浄化率を示し、比較的に高温の触媒温度（約４
００゜Ｃ程度まで）においてもＮＯxを吸蔵する。
【００４１】そこで、この排気浄化装置ではこれら触媒
の特性を生かし、ディーゼルエンジンの運転状態に応じ
て２種類の触媒を使い分けるようにしている。図４は排
気浄化装置の運転方法の概略フローチャートであり、ま
ず、機関本体１が加速状態か非加速状態かを判定し（ス
テップ１００）、加速状態の場合には、切り換え弁２０
によって第２排気管１２ｂを閉ざし第１排気管１２ａを
開いて排気ガスを第１触媒コンバータ２１に通し（ステ
ップ１０１）、排気ガス中のＮＯxを吸蔵還元型触媒で
吸収する。
の特性を生かし、ディーゼルエンジンの運転状態に応じ
て２種類の触媒を使い分けるようにしている。図４は排
気浄化装置の運転方法の概略フローチャートであり、ま
ず、機関本体１が加速状態か非加速状態かを判定し（ス
テップ１００）、加速状態の場合には、切り換え弁２０
によって第２排気管１２ｂを閉ざし第１排気管１２ａを
開いて排気ガスを第１触媒コンバータ２１に通し（ステ
ップ１０１）、排気ガス中のＮＯxを吸蔵還元型触媒で
吸収する。
【００４２】一方、非加速状態の場合には、切り換え弁
２０によって第１排気管１２ａを閉ざし第２排気管１２
ｂを開いて、排気ガスを第２触媒コンバータ２２に通す
（ステップ１０２）。ここで、第２触媒コンバータ２２
の選択還元型触媒によってＮＯxを還元するためには還
元剤としてのＨＣが必要である。そこで、第２触媒コン
バータ２２の出ガス温度Ｔが所定温度範囲内（Ｔ1＜Ｔ
＜Ｔ2）に入っているか否かを判定し（ステップ１０
３）、温度範囲内であれば膨張行程において副噴射を行
って排気ガス中に還元剤としての燃料を噴射し（ステッ
プ１０４）、排気ガス中のＮＯxを第２触媒コンバータ
２２の選択還元型触媒で還元する。
２０によって第１排気管１２ａを閉ざし第２排気管１２
ｂを開いて、排気ガスを第２触媒コンバータ２２に通す
（ステップ１０２）。ここで、第２触媒コンバータ２２
の選択還元型触媒によってＮＯxを還元するためには還
元剤としてのＨＣが必要である。そこで、第２触媒コン
バータ２２の出ガス温度Ｔが所定温度範囲内（Ｔ1＜Ｔ
＜Ｔ2）に入っているか否かを判定し（ステップ１０
３）、温度範囲内であれば膨張行程において副噴射を行
って排気ガス中に還元剤としての燃料を噴射し（ステッ
プ１０４）、排気ガス中のＮＯxを第２触媒コンバータ
２２の選択還元型触媒で還元する。
【００４３】そして、第１触媒コンバータ２１の吸蔵還
元型触媒に吸蔵されているＮＯxを放出・還元するため
の再生処理は、第１排気管１２ａに排気ガスを通してい
ない非加速時に行うこととし、ステップ１０５で第１触
媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒が再生済みか否かを
判定し、再生済みでなければ第１触媒コンバータ２１に
対する再生処理を実行する（ステップ１０６）。
元型触媒に吸蔵されているＮＯxを放出・還元するため
の再生処理は、第１排気管１２ａに排気ガスを通してい
ない非加速時に行うこととし、ステップ１０５で第１触
媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒が再生済みか否かを
判定し、再生済みでなければ第１触媒コンバータ２１に
対する再生処理を実行する（ステップ１０６）。
【００４４】尚、第１排気管１２ａに排気ガスを通して
第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒によってＮＯ
xを吸収している時には、排気ガスの空燃比をリーンに
する必要があるので副噴射は行わない。
第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒によってＮＯ
xを吸収している時には、排気ガスの空燃比をリーンに
する必要があるので副噴射は行わない。
【００４５】次に、図５及び図６を参照してこの排気浄
化装置の運転制御についてさらに詳細に説明する。図５
及び図６は排気浄化装置の運転制御ルーチンであり、こ
の運転制御ルーチンはＥＣＵ５０によって一定クランク
角度毎に実行される。
化装置の運転制御についてさらに詳細に説明する。図５
及び図６は排気浄化装置の運転制御ルーチンであり、こ
の運転制御ルーチンはＥＣＵ５０によって一定クランク
角度毎に実行される。
【００４６】まず、ステップ２００で再生実行フラグＦ
1が１か否かを判定する。再生実行フラグＦ1が１の場合
は第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒を再生中で
あることを意味し、再生実行フラグＦ1が０の場合は吸
蔵還元型触媒が再生済みであることを意味する。再生実
行フラグＦ1はイニシャルルーチンでは０である。
1が１か否かを判定する。再生実行フラグＦ1が１の場合
は第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒を再生中で
あることを意味し、再生実行フラグＦ1が０の場合は吸
蔵還元型触媒が再生済みであることを意味する。再生実
行フラグＦ1はイニシャルルーチンでは０である。
【００４７】ステップ２００でＮＯと判定された場合に
は、現在の車両の走行状態が加速状態か非加速状態かの
判定を行う。即ち、アクセル開度センサ１７によりアク
セル開度α1を検出し（ステップ２０１）、さらにその
後もう一度アクセル開度α2を検出して（ステップ２０
２）、アクセル開度の差（α2−α1）を演算して、その
差が正か否か判定する（ステップ２０３）。
は、現在の車両の走行状態が加速状態か非加速状態かの
判定を行う。即ち、アクセル開度センサ１７によりアク
セル開度α1を検出し（ステップ２０１）、さらにその
後もう一度アクセル開度α2を検出して（ステップ２０
２）、アクセル開度の差（α2−α1）を演算して、その
差が正か否か判定する（ステップ２０３）。
【００４８】アクセル開度の差が正（α2−α1＞０）で
ある場合には判定タイマーが起動中か否かを判定し（ス
テップ２０４）、起動中であれば判定タイマ値を更新し
（ステップ２０５）、更新された判定タイマ値が予め設
定しておいた判定値ｔを越えているか否かを判定する
（ステップ２０６）する。
ある場合には判定タイマーが起動中か否かを判定し（ス
テップ２０４）、起動中であれば判定タイマ値を更新し
（ステップ２０５）、更新された判定タイマ値が予め設
定しておいた判定値ｔを越えているか否かを判定する
（ステップ２０６）する。
【００４９】ステップ２０６でＹＥＳと判定されると、
アクセル開度の増加状態が所定時間継続しているので加
速状態であると判断し、ステップ２０７に進んで加速フ
ラグＦ2を１とし、切り換え弁２０を切り換えて第１排
気管１２ａを開き第２排気管１２ｂを閉じて排気ガスを
第１排気管１２ａに流し（ステップ２０８）、排気ガス
中のＮＯxを第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒
で吸収する。そして、第１触媒コンバータ２１の吸蔵還
元型触媒に吸収されたＮＯx量を積算する。
アクセル開度の増加状態が所定時間継続しているので加
速状態であると判断し、ステップ２０７に進んで加速フ
ラグＦ2を１とし、切り換え弁２０を切り換えて第１排
気管１２ａを開き第２排気管１２ｂを閉じて排気ガスを
第１排気管１２ａに流し（ステップ２０８）、排気ガス
中のＮＯxを第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒
で吸収する。そして、第１触媒コンバータ２１の吸蔵還
元型触媒に吸収されたＮＯx量を積算する。
【００５０】ところで、吸蔵還元型触媒に吸収されてい
る総ＮＯx 量を直接検出することは困難である。そこ
で、ここでは機関から排出された排気ガス中のＮＯx排
出量を推定し、その排出ＮＯx量から吸蔵還元型触媒に
吸収されたＮＯx吸収量を推定するようにしている。
る総ＮＯx 量を直接検出することは困難である。そこ
で、ここでは機関から排出された排気ガス中のＮＯx排
出量を推定し、その排出ＮＯx量から吸蔵還元型触媒に
吸収されたＮＯx吸収量を推定するようにしている。
【００５１】すなわち、機関回転速度Ｎが高くなるほど
機関から単位時間あたりに排出される排気ガス量が増大
するので、機関回転速度Ｎが高くなるにしたがって機関
から排出されるＮＯx量は増大する。また、機関負荷Ｌ
が高くなるほど燃焼温度が高くなるので、機関負荷Ｌが
高くなるほど機関から単位時間あたりに排出されるＮＯ
x量が増大する。そこで、予め実験により、機関負荷Ｌ
と、機関回転速度Ｎとをパラメータとして、これらパラ
メータと単位時間あたりに機関から排出されるＮＯx 量
との関係を求めてマップ化し、このＮＯx排出量マップ
をＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶しておく。
機関から単位時間あたりに排出される排気ガス量が増大
するので、機関回転速度Ｎが高くなるにしたがって機関
から排出されるＮＯx量は増大する。また、機関負荷Ｌ
が高くなるほど燃焼温度が高くなるので、機関負荷Ｌが
高くなるほど機関から単位時間あたりに排出されるＮＯ
x量が増大する。そこで、予め実験により、機関負荷Ｌ
と、機関回転速度Ｎとをパラメータとして、これらパラ
メータと単位時間あたりに機関から排出されるＮＯx 量
との関係を求めてマップ化し、このＮＯx排出量マップ
をＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶しておく。
【００５２】そして、クランク角センサ３５の出力パル
スを基に求めた機関回転速度Ｎと、アクセル開度センサ
１７により検出されたアクセル開度αを基に求めた機関
負荷Ｌから、前記ＮＯx排出量マップを参照して単位時
間あたりの機関排出ＮＯx 量Ｎij を読み出し（ステッ
プ２０９）、これから本運転制御ルーチンを次回実行す
るまでの間に吸蔵還元型触媒に吸収されるＮＯx量を求
め、ＮＯx積算値Ｑを更新して（ステップ２１０）、本
ルーチンの実行を終了する。
スを基に求めた機関回転速度Ｎと、アクセル開度センサ
１７により検出されたアクセル開度αを基に求めた機関
負荷Ｌから、前記ＮＯx排出量マップを参照して単位時
間あたりの機関排出ＮＯx 量Ｎij を読み出し（ステッ
プ２０９）、これから本運転制御ルーチンを次回実行す
るまでの間に吸蔵還元型触媒に吸収されるＮＯx量を求
め、ＮＯx積算値Ｑを更新して（ステップ２１０）、本
ルーチンの実行を終了する。
【００５３】次回以降、本運転制御ルーチンを実行して
ステップ２００からステップ２０６で加速状態であると
判定されている限り、排気ガスは第１排気管１２ａに流
され、ステップ２０９とステップ２１０により吸蔵還元
型触媒に吸収されるＮＯx量の積算が継続される。
ステップ２００からステップ２０６で加速状態であると
判定されている限り、排気ガスは第１排気管１２ａに流
され、ステップ２０９とステップ２１０により吸蔵還元
型触媒に吸収されるＮＯx量の積算が継続される。
【００５４】そして、ステップ２０３でＮＯと判定され
た場合には、非加速状態に切り換わったこととなるの
で、ステップ２１１に進んで判定タイマをリセットし、
切り換え弁２０を切り換えて第２排気管１２ｂを開き第
１排気管１２ａを閉じて排気ガスを第２排気管１２ｂに
流し（ステップ２１２）、排気ガス中のＮＯxを第２触
媒コンバータ２２の選択還元型触媒で還元する。
た場合には、非加速状態に切り換わったこととなるの
で、ステップ２１１に進んで判定タイマをリセットし、
切り換え弁２０を切り換えて第２排気管１２ｂを開き第
１排気管１２ａを閉じて排気ガスを第２排気管１２ｂに
流し（ステップ２１２）、排気ガス中のＮＯxを第２触
媒コンバータ２２の選択還元型触媒で還元する。
【００５５】ところで、選択還元型触媒によりＮＯx を
還元するには排気ガス中に還元剤としてのＨＣを添加す
る必要があるが、ここで添加するＨＣの分子サイズは比
較的に小さい（Ｃの数が８以下）方がＮＯx 浄化率が高
い。ディーゼル燃料はそれよりＣの多い大きい分子サイ
ズのＨＣを多量に含むので、そのままの形で選択還元型
触媒のすぐ上流に供給するよりも、膨張、排気行程にあ
る気筒の筒内に噴射し（以下、これを副噴射と称す）、
高温排気ガスによって熱分解して小さな分子のＨＣとし
て選択還元型触媒に供給する方が浄化率が高くなる。
還元するには排気ガス中に還元剤としてのＨＣを添加す
る必要があるが、ここで添加するＨＣの分子サイズは比
較的に小さい（Ｃの数が８以下）方がＮＯx 浄化率が高
い。ディーゼル燃料はそれよりＣの多い大きい分子サイ
ズのＨＣを多量に含むので、そのままの形で選択還元型
触媒のすぐ上流に供給するよりも、膨張、排気行程にあ
る気筒の筒内に噴射し（以下、これを副噴射と称す）、
高温排気ガスによって熱分解して小さな分子のＨＣとし
て選択還元型触媒に供給する方が浄化率が高くなる。
【００５６】そこで、この実施の形態では、ステップ２
１３で出ガス温度センサ１８により検出した触媒出ガス
温度Ｔが所定の温度範囲（Ｔ1＜Ｔ＜Ｔ2）にあるか否か
を判定し（例えば２００〜４００゜Ｃ）、ＹＥＳと判定
された場合には、副噴射条件を求め（ステップ２１
４）、この条件下で副噴射を実行して（ステップ２１
５）、排気ガスにＨＣを添加することとした。
１３で出ガス温度センサ１８により検出した触媒出ガス
温度Ｔが所定の温度範囲（Ｔ1＜Ｔ＜Ｔ2）にあるか否か
を判定し（例えば２００〜４００゜Ｃ）、ＹＥＳと判定
された場合には、副噴射条件を求め（ステップ２１
４）、この条件下で副噴射を実行して（ステップ２１
５）、排気ガスにＨＣを添加することとした。
【００５７】副噴射によって選択還元型触媒に供給され
たＨＣは、一部が部分酸化して活性種を生成し、この活
性種がＮＯx と反応してＮＯx を還元し、Ｎ2 、Ｈ
2Ｏ、Ｏ、ＣＯ2 を生成する。尚、副噴射条件の設定方
法については後で詳述する。
たＨＣは、一部が部分酸化して活性種を生成し、この活
性種がＮＯx と反応してＮＯx を還元し、Ｎ2 、Ｈ
2Ｏ、Ｏ、ＣＯ2 を生成する。尚、副噴射条件の設定方
法については後で詳述する。
【００５８】ステップ２１５で副噴射を実行した後、ス
テップ２１６へ進む。また、ステップ２１３でＮＯと判
定された場合には、副噴射実行の条件が整っていないの
で、副噴射を実行することなくステップ２１６へ進む。
テップ２１６へ進む。また、ステップ２１３でＮＯと判
定された場合には、副噴射実行の条件が整っていないの
で、副噴射を実行することなくステップ２１６へ進む。
【００５９】ステップ２１６では加速フラグＦ2が１か
否かを判定するが、すでにステップ２０７で加速フラグ
Ｆ2は１にされているので、ステップ２１６ではＦ2＝１
と判定されステップ２１７に進む。
否かを判定するが、すでにステップ２０７で加速フラグ
Ｆ2は１にされているので、ステップ２１６ではＦ2＝１
と判定されステップ２１７に進む。
【００６０】ステップ２１７では再生実行フラグＦ1が
１か否かを判定するが、再生実行フラグＦ1はイニシャ
ルルーチンでは０であるので、ステップ２１７ではＮＯ
と判定され、ステップ２１８に進む。
１か否かを判定するが、再生実行フラグＦ1はイニシャ
ルルーチンでは０であるので、ステップ２１７ではＮＯ
と判定され、ステップ２１８に進む。
【００６１】ステップ２１８では、ステップ２１０で求
めたＮＯx積算値Ｑが、予め設定された再生許可ＮＯx値
Ｑ0を越えているか否かを判定する。尚、再生許可ＮＯx
値Ｑ0は、再生をするに足る最小ＮＯx吸収量として予め
ＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶しておく。
めたＮＯx積算値Ｑが、予め設定された再生許可ＮＯx値
Ｑ0を越えているか否かを判定する。尚、再生許可ＮＯx
値Ｑ0は、再生をするに足る最小ＮＯx吸収量として予め
ＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶しておく。
【００６２】ステップ２１８でＮＯx積算値Ｑが再生許
可ＮＯx値Ｑ0を越えていないと判定された場合には、再
生が必要とされるＮＯx積算値に達していないので再生
不要であり本ルーチンを終了する。
可ＮＯx値Ｑ0を越えていないと判定された場合には、再
生が必要とされるＮＯx積算値に達していないので再生
不要であり本ルーチンを終了する。
【００６３】ＮＯx積算値Ｑが再生判定ＮＯx値Ｑ0を越
えていると判定された場合には、ステップ２１９以降に
進んで第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒に対し
て再生処理を実行する。
えていると判定された場合には、ステップ２１９以降に
進んで第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒に対し
て再生処理を実行する。
【００６４】まず、ステップ２１９では、ＮＯx積算値
Ｑに対応する再生時間をＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶され
ている再生時間マップを参照して読み出す。再生時間マ
ップは、予め実験により、第１触媒コンバータ２１の吸
蔵還元型触媒に吸収されたＮＯx量と、このＮＯxを総て
放出・還元させるための燃料量を噴射させるに必要な還
元剤弁３１の開弁時間との関係を求め、これをマップ化
したものであり、予めＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶してお
く。
Ｑに対応する再生時間をＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶され
ている再生時間マップを参照して読み出す。再生時間マ
ップは、予め実験により、第１触媒コンバータ２１の吸
蔵還元型触媒に吸収されたＮＯx量と、このＮＯxを総て
放出・還元させるための燃料量を噴射させるに必要な還
元剤弁３１の開弁時間との関係を求め、これをマップ化
したものであり、予めＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶してお
く。
【００６５】次に、弁駆動装置３０を駆動して還元剤弁
３１を開き噴射ノズル２４から第１触媒コンバータ２１
内に燃料を噴射するとともに、弁駆動装置２６を駆動し
てＥＧＲ弁２７を開き（ステップ２２０）、第１触媒コ
ンバータ２１内を還元雰囲気にして、吸蔵還元型触媒に
吸収されていたＮＯxを放出・還元させる。
３１を開き噴射ノズル２４から第１触媒コンバータ２１
内に燃料を噴射するとともに、弁駆動装置２６を駆動し
てＥＧＲ弁２７を開き（ステップ２２０）、第１触媒コ
ンバータ２１内を還元雰囲気にして、吸蔵還元型触媒に
吸収されていたＮＯxを放出・還元させる。
【００６６】ここでＥＧＲ弁２７の弁開度は機関本体１
の運転状態に応じた通常のＥＧＲ制御に基づいて決定さ
れるが、第１触媒コンバータ２１の再生処理の間に限
り、ＥＧＲ制御においてＥＧＲ弁２７の開度が所定の設
定開度以下（全閉を含む）の指令が出ているときには、
前記設定開度の開弁状態保持を優先するように制御す
る。
の運転状態に応じた通常のＥＧＲ制御に基づいて決定さ
れるが、第１触媒コンバータ２１の再生処理の間に限
り、ＥＧＲ制御においてＥＧＲ弁２７の開度が所定の設
定開度以下（全閉を含む）の指令が出ているときには、
前記設定開度の開弁状態保持を優先するように制御す
る。
【００６７】第１触媒コンバータ２１の再生処理の間、
ＥＧＲ弁２７を開くことにより第１触媒コンバータ２１
の下流部分が負圧になるので、第１触媒コンバータ２１
の吸蔵還元型触媒に吸収されているＮＯxが放出され易
くなる。また、第１排気管１２ａを閉ざしている切り換
え弁２０で漏れが生じ、第１排気管１２ａ内に排気ガス
の流れが適度に生じるので、噴射ノズル２４から噴射さ
れる燃料が吸蔵還元型触媒内に短時間のうちに拡散し易
くなり、隅々に行き渡るようになって吸蔵還元型触媒の
再生を促進する。
ＥＧＲ弁２７を開くことにより第１触媒コンバータ２１
の下流部分が負圧になるので、第１触媒コンバータ２１
の吸蔵還元型触媒に吸収されているＮＯxが放出され易
くなる。また、第１排気管１２ａを閉ざしている切り換
え弁２０で漏れが生じ、第１排気管１２ａ内に排気ガス
の流れが適度に生じるので、噴射ノズル２４から噴射さ
れる燃料が吸蔵還元型触媒内に短時間のうちに拡散し易
くなり、隅々に行き渡るようになって吸蔵還元型触媒の
再生を促進する。
【００６８】この後、再生タイマをスタートし（ステッ
プ２２１）、再生実行フラグＦ1を１にして（ステップ
２２２）、本ルーチンの実行を終了する。次回の運転制
御ルーチンの実行では、ステップ２００において再生実
行フラグＦ1＝１と判定されるので、ステップ２００か
らステップ２１２に進み、さらにステップ２１３〜２１
６を実行した後、ステップ２１７に進む。
プ２２１）、再生実行フラグＦ1を１にして（ステップ
２２２）、本ルーチンの実行を終了する。次回の運転制
御ルーチンの実行では、ステップ２００において再生実
行フラグＦ1＝１と判定されるので、ステップ２００か
らステップ２１２に進み、さらにステップ２１３〜２１
６を実行した後、ステップ２１７に進む。
【００６９】ステップ２１７では再生実行フラグＦ1＝
１であるのでステップ２２３に進み、先にステップ２１
９で読み出した再生設定時間が経過したか否か判定す
る。再生時間を経過していない場合には本ルーチンの実
行を終了し、再生を続行することとなる。ステップ２２
３で再生時間が経過したと判定されると、ステップ２２
４に進んで、還元剤弁３１を閉じて噴射ノズル２４から
の燃料噴射を停止するとともに、ＥＧＲ弁２７を閉じ、
以後のＥＧＲ弁２７の開度制御を通常のＥＧＲ制御に委
ねる。これで第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒
の再生処理を終了する。
１であるのでステップ２２３に進み、先にステップ２１
９で読み出した再生設定時間が経過したか否か判定す
る。再生時間を経過していない場合には本ルーチンの実
行を終了し、再生を続行することとなる。ステップ２２
３で再生時間が経過したと判定されると、ステップ２２
４に進んで、還元剤弁３１を閉じて噴射ノズル２４から
の燃料噴射を停止するとともに、ＥＧＲ弁２７を閉じ、
以後のＥＧＲ弁２７の開度制御を通常のＥＧＲ制御に委
ねる。これで第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元型触媒
の再生処理を終了する。
【００７０】次に、再生実行フラグＦ1と加速フラグＦ2
をともに０にし（ステップ２２５）、ＮＯx積算値Ｑを
リセットし（ステップ２２６）、再生タイマをリセット
して（ステップ２２７）、本運転制御ルーチンの実行を
終了する。
をともに０にし（ステップ２２５）、ＮＯx積算値Ｑを
リセットし（ステップ２２６）、再生タイマをリセット
して（ステップ２２７）、本運転制御ルーチンの実行を
終了する。
【００７１】ステップ２０４で判定タイマが起動してい
ないと判定された場合にはステップ２２８で判定タイマ
を起動した後にステップ２１２に進み、また、ステップ
２０６で判定タイマ値が所定時間ｔを越えていないと判
定された場合にはステップ２１２に進み、いずれの場合
も排気ガスを第２排気管１２ｂに流すように制御される
こととなる。
ないと判定された場合にはステップ２２８で判定タイマ
を起動した後にステップ２１２に進み、また、ステップ
２０６で判定タイマ値が所定時間ｔを越えていないと判
定された場合にはステップ２１２に進み、いずれの場合
も排気ガスを第２排気管１２ｂに流すように制御される
こととなる。
【００７２】以上の説明からわかるように、この排気浄
化装置においては、第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元
型触媒の再生タイミングは、触媒がＮＯxで飽和したか
否かに関係なく、加速時に吸収したＮＯxを加速終了後
の非加速時において直ちに放出・還元するようにしてお
り、吸蔵還元型触媒を常に再生済みの状態にして次の加
速時のＮＯx吸収に備えることとなる。
化装置においては、第１触媒コンバータ２１の吸蔵還元
型触媒の再生タイミングは、触媒がＮＯxで飽和したか
否かに関係なく、加速時に吸収したＮＯxを加速終了後
の非加速時において直ちに放出・還元するようにしてお
り、吸蔵還元型触媒を常に再生済みの状態にして次の加
速時のＮＯx吸収に備えることとなる。
【００７３】また、吸蔵還元型触媒の再生は温度が高い
方が有利であるが、この実施の形態では吸蔵還元型触媒
の再生は、吸蔵還元型触媒の温度が比較的に高く保持さ
れている加速直後に行われるようになるので、ＮＯx の
放出・還元が早く行われるようになる。
方が有利であるが、この実施の形態では吸蔵還元型触媒
の再生は、吸蔵還元型触媒の温度が比較的に高く保持さ
れている加速直後に行われるようになるので、ＮＯx の
放出・還元が早く行われるようになる。
【００７４】尚、この実施の形態においては、切り換え
弁２０と弁駆動装置２３とＥＣＵ５０による一連の信号
処理のうちステップ２０１からステップ２０８及びステ
ップ２１２を実行する部分により流路切り換え手段が実
現され、噴射ノズル２４と弁駆動装置２６と還元剤弁３
１とＥＣＵ５０による一連の信号処理のうちステップ２
１７からステップ２２４を実行する部分により還元剤添
加手段が実現される。
弁２０と弁駆動装置２３とＥＣＵ５０による一連の信号
処理のうちステップ２０１からステップ２０８及びステ
ップ２１２を実行する部分により流路切り換え手段が実
現され、噴射ノズル２４と弁駆動装置２６と還元剤弁３
１とＥＣＵ５０による一連の信号処理のうちステップ２
１７からステップ２２４を実行する部分により還元剤添
加手段が実現される。
【００７５】次に、前述した副噴射条件の設定方法につ
いて簡単に説明する。副噴射において、膨張、排気行程
にある気筒の筒内に燃料を噴射する場合、噴射量が少な
過ぎれば排気ガス中のＨＣ量が不足し、選択還元型触媒
でのＮＯx の還元が十分でなくなり、噴射量が多過ぎれ
ばＨＣがＮＯx の還元に消費されるよりも多くなって余
分のＨＣは排出され、ＨＣエミッションの悪化、燃費の
低下を生じる。また、機関運転状態（機関回転速度Ｎ、
機関負荷Ｌ）に応じて生成ＮＯx 量が変化し、そのＮＯ
x を還元するための要求ＨＣ量も変化するので、機関運
転状態に応じて最適量の副噴射を実行しなければならな
い。この副噴射条件は図７の条件設定ルーチンで決定す
る。図７の条件設定ルーチンは、ＥＣＵ５０によって一
定クランク角度毎に実行される。
いて簡単に説明する。副噴射において、膨張、排気行程
にある気筒の筒内に燃料を噴射する場合、噴射量が少な
過ぎれば排気ガス中のＨＣ量が不足し、選択還元型触媒
でのＮＯx の還元が十分でなくなり、噴射量が多過ぎれ
ばＨＣがＮＯx の還元に消費されるよりも多くなって余
分のＨＣは排出され、ＨＣエミッションの悪化、燃費の
低下を生じる。また、機関運転状態（機関回転速度Ｎ、
機関負荷Ｌ）に応じて生成ＮＯx 量が変化し、そのＮＯ
x を還元するための要求ＨＣ量も変化するので、機関運
転状態に応じて最適量の副噴射を実行しなければならな
い。この副噴射条件は図７の条件設定ルーチンで決定す
る。図７の条件設定ルーチンは、ＥＣＵ５０によって一
定クランク角度毎に実行される。
【００７６】まず、ステップ２１５１で、クランク角セ
ンサ３５の出力信号から演算される機関回転速度Ｎ、ア
クセル開度センサ１７の出力信号から演算される機関負
荷Ｌを読み込む。
ンサ３５の出力信号から演算される機関回転速度Ｎ、ア
クセル開度センサ１７の出力信号から演算される機関負
荷Ｌを読み込む。
【００７７】次に、ステップ２１５２に進み、副噴射を
行う気筒番号を決定する。即ち、クランク角センサ３４
の出力パルスから、例えば１番気筒が上死点にきたとき
を知り、クランク角センサ３５の出力信号から、例えば
１番気筒が上死点位置から何度回転した位置にあるかを
知ることにより、現在のクランク角を演算することがで
き、１番気筒の行程がわかれば他の気筒の行程もわか
り、どの気筒が膨張、排気行程にあるか、したがって副
噴射を実行すべき気筒番号（膨張、排気のいずれかの行
程にある気筒の番号）を決定することができる。
行う気筒番号を決定する。即ち、クランク角センサ３４
の出力パルスから、例えば１番気筒が上死点にきたとき
を知り、クランク角センサ３５の出力信号から、例えば
１番気筒が上死点位置から何度回転した位置にあるかを
知ることにより、現在のクランク角を演算することがで
き、１番気筒の行程がわかれば他の気筒の行程もわか
り、どの気筒が膨張、排気行程にあるか、したがって副
噴射を実行すべき気筒番号（膨張、排気のいずれかの行
程にある気筒の番号）を決定することができる。
【００７８】次に、ステップ２１５３に進み、必要副噴
射量ｑを決定する。即ち、現在の機関回転速度Ｎと機関
負荷Ｌから機関運転状態がほぼ定まり、その状態でのＮ
Ｏx生成量が決まるとともにそれを浄化するためのＨＣ
量またはＨＣ濃度も決まる。これが目標ＨＣ濃度ＨＣ1
であり、目標ＨＣ濃度ＨＣ1 が決まればその目標ＨＣ濃
度ＨＣ1 を得るための必要副噴射量ｑも決まる。そこ
で、機関回転速度Ｎと機関負荷Ｌと必要副噴射量ｑとの
関係を実験により求めておき、これをマップにして予め
ＥＣＵ５０のＲＯＭに格納しておく。ステップ２１５３
では、現在の機関回転速度Ｎと機関負荷Ｌから前記マッ
プを参照して必要副噴射量ｑを決定するのである。尚、
機関回転速度Ｎが大なるほど、そして機関負荷Ｌが大な
るほど、必要副噴射量ｑも大きくなる。
射量ｑを決定する。即ち、現在の機関回転速度Ｎと機関
負荷Ｌから機関運転状態がほぼ定まり、その状態でのＮ
Ｏx生成量が決まるとともにそれを浄化するためのＨＣ
量またはＨＣ濃度も決まる。これが目標ＨＣ濃度ＨＣ1
であり、目標ＨＣ濃度ＨＣ1 が決まればその目標ＨＣ濃
度ＨＣ1 を得るための必要副噴射量ｑも決まる。そこ
で、機関回転速度Ｎと機関負荷Ｌと必要副噴射量ｑとの
関係を実験により求めておき、これをマップにして予め
ＥＣＵ５０のＲＯＭに格納しておく。ステップ２１５３
では、現在の機関回転速度Ｎと機関負荷Ｌから前記マッ
プを参照して必要副噴射量ｑを決定するのである。尚、
機関回転速度Ｎが大なるほど、そして機関負荷Ｌが大な
るほど、必要副噴射量ｑも大きくなる。
【００７９】次に、ステップ２１５４に進み、副噴射の
燃料圧力Ｐと噴射期間Ｔm を決定する。即ち、副噴射量
は燃料噴射弁９の噴射期間Ｔm と燃料圧力Ｐによって決
まるので、まず、期間回転速度Ｎと期間負荷Ｌからその
機関運転状態に応じた燃料圧力Ｐを決定し、次に、この
燃料圧力Ｐと必要副噴射量ｑから噴射期間Ｔm を決定す
る。尚、期間回転速度Ｎと期間負荷Ｌと燃料圧力Ｐとの
関係は予めマップにしてＥＣＵ５０のＲＯＭに格納され
ており、燃料圧力Ｐと必要副噴射量ｑと噴射期間Ｔm と
の関係は予めマップにしてＥＣＵ５０のＲＯＭに格納さ
れていて、燃料圧力Ｐと噴射期間Ｔm を決定する際にこ
れらマップが参照される。
燃料圧力Ｐと噴射期間Ｔm を決定する。即ち、副噴射量
は燃料噴射弁９の噴射期間Ｔm と燃料圧力Ｐによって決
まるので、まず、期間回転速度Ｎと期間負荷Ｌからその
機関運転状態に応じた燃料圧力Ｐを決定し、次に、この
燃料圧力Ｐと必要副噴射量ｑから噴射期間Ｔm を決定す
る。尚、期間回転速度Ｎと期間負荷Ｌと燃料圧力Ｐとの
関係は予めマップにしてＥＣＵ５０のＲＯＭに格納され
ており、燃料圧力Ｐと必要副噴射量ｑと噴射期間Ｔm と
の関係は予めマップにしてＥＣＵ５０のＲＯＭに格納さ
れていて、燃料圧力Ｐと噴射期間Ｔm を決定する際にこ
れらマップが参照される。
【００８０】次に、ステップ２１５５に進み、ステップ
２１５４で演算した噴射期間Ｔm に基づいて、副噴射開
始時期τs を決定する。即ち、副噴射で噴射される燃料
は、その全量が機関の膨張、排気行程で筒内に噴射され
なければならず、しかも、排気行程の終了近傍の吸気弁
と排気弁の両方が開くオーバラップ開時期よりも前に副
噴射が終了しなければならない。副噴射の終了時期が吸
排気弁開弁オーバラップ時期にかからないようにすると
いう条件で決まると、それよりＴm だけ早めた時期が副
噴射開始時期τs となる。
２１５４で演算した噴射期間Ｔm に基づいて、副噴射開
始時期τs を決定する。即ち、副噴射で噴射される燃料
は、その全量が機関の膨張、排気行程で筒内に噴射され
なければならず、しかも、排気行程の終了近傍の吸気弁
と排気弁の両方が開くオーバラップ開時期よりも前に副
噴射が終了しなければならない。副噴射の終了時期が吸
排気弁開弁オーバラップ時期にかからないようにすると
いう条件で決まると、それよりＴm だけ早めた時期が副
噴射開始時期τs となる。
【００８１】このようにして求めた副噴射量ｑ、噴射期
間Ｔm 、噴射開始時期τs にしたがって副噴射が実行さ
れる。
間Ｔm 、噴射開始時期τs にしたがって副噴射が実行さ
れる。
【００８２】
【発明の効果】本発明によれば、空燃比リーン状態で燃
焼させる内燃機関から排出される排気ガスを排気通路に
通し、排気通路に設けた触媒により浄化する内燃機関の
排気浄化装置において、排気通路が途中で第１排気通路
と第２排気通路に分岐され、排気ガス温度が高温から低
温に変化している時には第２排気通路に排気ガスを流通
させ、それ以外の時には第１排気通路に排気ガスを流通
させるように排気ガスの流路を切り換える流路切り換え
手段と、第１排気通路に設けられ、流入排気ガスの空燃
比がリーンの時にＮＯxを吸収し流入排気ガスの酸素濃
度が低下した時に吸収したＮＯxを放出する吸蔵還元型
触媒と、第２排気通路に設けられ、酸素過剰の雰囲気で
炭化水素の存在下でＮＯxを還元または分解する選択還
元型触媒と、吸蔵還元型触媒に吸収されているＮＯxを
放出還元させるべく、第２排気通路に排気ガスを流通さ
せている間に吸蔵還元型触媒に還元剤を添加する還元剤
添加手段と、を備えることにより、吸蔵還元型触媒と選
択還元型触媒とをそれぞれの特性に応じて使い分けるこ
とができ、ＮＯxの浄化率を向上させることができる。
また、排気浄化のシステム全体を簡素化することができ
る。
焼させる内燃機関から排出される排気ガスを排気通路に
通し、排気通路に設けた触媒により浄化する内燃機関の
排気浄化装置において、排気通路が途中で第１排気通路
と第２排気通路に分岐され、排気ガス温度が高温から低
温に変化している時には第２排気通路に排気ガスを流通
させ、それ以外の時には第１排気通路に排気ガスを流通
させるように排気ガスの流路を切り換える流路切り換え
手段と、第１排気通路に設けられ、流入排気ガスの空燃
比がリーンの時にＮＯxを吸収し流入排気ガスの酸素濃
度が低下した時に吸収したＮＯxを放出する吸蔵還元型
触媒と、第２排気通路に設けられ、酸素過剰の雰囲気で
炭化水素の存在下でＮＯxを還元または分解する選択還
元型触媒と、吸蔵還元型触媒に吸収されているＮＯxを
放出還元させるべく、第２排気通路に排気ガスを流通さ
せている間に吸蔵還元型触媒に還元剤を添加する還元剤
添加手段と、を備えることにより、吸蔵還元型触媒と選
択還元型触媒とをそれぞれの特性に応じて使い分けるこ
とができ、ＮＯxの浄化率を向上させることができる。
また、排気浄化のシステム全体を簡素化することができ
る。
【図１】 本発明の内燃機関の排気浄化装置の一実施の
形態における全体構成図である。
形態における全体構成図である。
【図２】 排気ガスの空燃比と排気ガス中の主要成分の
濃度の関係を示す図である。
濃度の関係を示す図である。
【図３】 吸蔵還元型触媒のＮＯx吸収とＮＯx放出・還
元の原理説明図である。
元の原理説明図である。
【図４】 本発明の内燃機関の排気浄化装置の運転制御
手順の概略を示すフローチャートである。
手順の概略を示すフローチャートである。
【図５】 本発明の内燃機関の排気浄化装置の一実施の
形態における運転制御手順を示す詳細なフローチャート
（その１）である。
形態における運転制御手順を示す詳細なフローチャート
（その１）である。
【図６】 本発明の内燃機関の排気浄化装置の一実施の
形態における運転制御手順を示す詳細なフローチャート
（その２）である。
形態における運転制御手順を示す詳細なフローチャート
（その２）である。
【図７】 本発明の内燃機関の排気浄化装置の一実施の
形態における副噴射条件設定手順を示すフローチャート
である。
形態における副噴射条件設定手順を示すフローチャート
である。
１ ディーゼル機関本体（内燃機関） １２ 排気管（排気通路） １２ａ 第１排気管（第１排気通路） １２ｂ 第２排気管（第２排気通路） ２０ 切り換え弁（流路切り換え手段） ２１ 第１触媒コンバータ（吸蔵還元型触媒） ２２ 第２触媒コンバータ（選択還元型触媒） ２３ 弁駆動装置（流路切り換え手段） ２４ 噴射ノズル（還元剤添加手段） ３０ 弁駆動装置（還元剤添加手段） ３１ 還元剤弁（還元剤添加手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 空燃比リーン状態で燃焼させる内燃機関
から排出される排気ガスを排気通路に通し、排気通路に
設けた触媒により浄化する内燃機関の排気浄化装置にお
いて、 排気通路が途中で第１排気通路と第２排気通路に分岐さ
れ、 排気ガス温度が高温から低温に変化している時には第２
排気通路に排気ガスを流通させ、それ以外の時には第１
排気通路に排気ガスを流通させるように排気ガスの流路
を切り換える流路切り換え手段と、 第１排気通路に設けられ、流入排気ガスの空燃比がリー
ンの時にＮＯxを吸収し流入排気ガスの酸素濃度が低下
した時に吸収したＮＯxを放出する吸蔵還元型触媒と、 第２排気通路に設けられ、酸素過剰の雰囲気で炭化水素
の存在下でＮＯxを還元または分解する選択還元型触媒
と、 吸蔵還元型触媒に吸収されているＮＯxを放出還元させ
るべく、第２排気通路に排気ガスを流通させている間に
吸蔵還元型触媒に還元剤を添加する還元剤添加手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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