JP2001065338A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機関の負荷増加時における排ガス性能の悪化
を抑制する。 【解決手段】 筒内噴射エンジン１の加速時に加速増量
が開始されて空燃比がリーン空燃比からリッチ空燃比に
切り換わるときに、その途中のストイキになった場合に
パルス噴射を実行して加速時のリッチ化によりNO_x 触媒
１５から放出されるNO_x を還元する還元剤を供給し、加
速時のリッチ化によるNO_x 放出時でも、確実にNO_x 排出
量を低減し、大気中へのNO_x 放出を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空燃比がリーン空
燃比のときに排気中のNO_x を吸蔵すると共に空燃比が理
論空燃比またはリッチ空燃比のときに吸蔵したNO_x を放
出する触媒装置を排気通路に備えた内燃機関の排気浄化
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、燃費の向上を図るため、リーン空
燃比での燃焼を可能とした希薄燃焼内燃機関が実用化さ
れている。この希薄燃焼内燃機関では、従来の三元触媒
ではその浄化特性によりリーン燃焼時の排ガス中のNO_x
を十分に浄化できないといった問題がある。そこで、近
年では、例えば、リーン空燃比で運転中に排ガス中のNO
_x を吸蔵し、理論空燃比（ストイキ）またはリッチ空燃
比で運転中に吸蔵されたNO_x を放出還元する触媒装置を
備えた排気浄化装置が採用されてきている。

【０００３】この触媒装置は、リーン空燃比（酸素の過
剰状態）で排ガス中のNO_x から硝酸塩を生成し、これに
よりNO_x を吸蔵する一方、ストイキまたはリッチ空燃比
（酸素濃度が低下した雰囲気）では、触媒装置に吸蔵し
た硝酸塩と排気中のCOとを反応させて炭酸塩を生成し、
これによりNO_x を放出させるようになっている。

【０００４】この種の触媒装置では、特に、機関の加速
等により負荷が増加して、運転モードがリーンからスト
イキまたはリッチに切り換わると同時に、燃料が増量
（加速増量）されて空燃比がリーンからストイキまたは
リッチに切り換わる際、排気空燃比も略同様にリーンか
らストイキまたはリッチに切り換わるため、触媒装置か
ら吸蔵されたNO_x が自然に放出されることになる。ま
た、加速時に空燃比がリーンからストイキに切り換わる
際空燃比を一時的にリッチに操作する技術が従来から知
られている（例えば、特許第2692530 号参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機関の
加速時に運転モードのリーンからストイキまたはリッチ
への切り換えとともに加速増量されて空燃比が徐々にリ
ーンからリッチ側へ切り換わる際には、ストイキ近傍で
排気中のCOが急激に増大し吸蔵されたNO_x が触媒装置か
ら急激に放出されNO_x 放出速度を増大させることにな
る。しかしこの場合、還元剤としてのCOが触媒装置から
のNO_x 放出に使われてしまい、放出されたNO _x を還元す
るための還元剤が不足するという問題が生じる。つま
り、加速移行時に大気中に放出されるNO_x が増大してし
まう。

【０００６】その際、従来技術のように、加速時に空燃
比を一時的にリッチに操作しても、この空燃比の変化は
単に排気中のCOを増大させる、即ち、触媒装置からのNO
_x 放出速度を更に増大させるのに寄与しているだけとな
り、増大した放出NO_x を還元するための還元剤はやはり
不足する。このため、従来技術では、加速時の大気中へ
排出されるNO_x を低減することはできず、従来技術を適
用しても、加速移行時に大気中に放出されるNO_x が増大
してしまう、といった問題を解消することはできなかっ
た。

【０００７】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、機関の負荷増加時における大気中へのNO_x 放出を抑
制することができる内燃機関の排気浄化装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、機関の負荷増加時に空燃比がリーン空燃比
から理論空燃比またはリッチ空燃比に切り換わるとき、
触媒装置から放出されたNO_x を還元する還元剤を還元剤
供給手段により供給し、排ガス特性を悪化させることな
く触媒装置から放出されたNO_x を還元する。

【０００９】機関が、燃料を燃焼室内に直接噴射する噴
射弁を有する筒内噴射型内燃機関である場合は、還元剤
供給手段は、噴射弁の主噴射（吸気行程噴射または圧縮
行程）以降の膨張行程または排気行程に燃料噴射するこ
とが好ましい。これにより、複雑なデバイスを設けるこ
となく簡単なシステムで機関の負荷増加時（例えば加速
時）に触媒装置から放出されるNO_x を確実に還元するこ
とができる。また、還元剤供給手段は、空燃比が切り換
わる途中のストイキ近傍で作動させることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
形態例を説明する。図示の実施形態例は、混合気の空燃
比を理論空燃比よりも燃料希薄側に制御して燃焼室内に
燃料を直接噴射するようにした火花点火式の多気筒型筒
内噴射内燃機関を例に挙げて説明してある。図１には本
発明の一実施形態例に係る排気浄化装置を備えた内燃機
関の概略構成、図２には排気浄化装置によるNO_x の放出
状況を表すタイムチャート、図３には排気浄化装置によ
るNO_x の放出状況を表すフローチャートを示してある。

【００１１】多気筒型筒内噴射内燃機関としては、例え
ば、燃料を直接燃焼室に噴射する筒内噴射型直列４気筒
ガソリンエンジン（筒内噴射エンジン）１が適用され
る。筒内噴射エンジン１は、例えば、燃焼モード（運転
モード）を切り換えることで、吸気行程での燃料噴射
（吸気行程噴射モード）または圧縮行程での燃料噴射
（圧縮行程噴射モード）が実施可能となっている。そし
て、この筒内噴射エンジン１は、理論空燃比（ストイ
キ）での運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運
転）の他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転）
が実現可能となっており、特に、圧縮行程噴射モードで
は、吸気行程でのリーン空燃比運転よりも大きな空燃比
となる超リーン空燃比での運転が可能となっている。

【００１２】図１に示すように、筒内噴射エンジン１の
シリンダヘッド２には各気筒毎に点火プラグ３が取り付
けられると共に、各気筒毎に電磁式の燃料噴射弁４が取
り付けられている。燃焼室５内には燃料噴射弁４の噴射
口が開口し、燃料噴射弁４から噴射される燃料が燃焼室
５内に直接噴射されるようになっている。筒内噴射エン
ジン１のシリンダ６にはピストン７が上下方向に摺動自
在に支持され、ピストン７の頂面には半球状に窪んだキ
ャビティ８が形成されている。キャビティ８により、図
１では時計回りの逆タンブル流を発生させるようになっ
ている。

【００１３】シリンダヘッド２には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成され、各吸気ポートと連通する
ようにして吸気マニホールド９の一端がそれぞれ接続さ
れている。また、シリンダヘッド２には、各気筒毎に略
水平方向に排気ポートが形成され、各排気ポートと連通
するようにして排気マニホールド１０の一端がそれぞれ
接続されている。また、排気マニホールド１０には図示
しないＥＧＲ装置が設けられている。

【００１４】一方、エンジン１の排気マニホールド１０
には排気管（排気通路）１１が接続され、エンジン１に
近接した小型の三元触媒１２及び触媒装置としての排気
浄化触媒装置１３を介して図示しないマフラーが接続さ
れている。排気管１１における三元触媒１２と排気浄化
触媒装置１３との間の部分には、排気浄化触媒装置１３
の直上流、即ち、後述するNO_x 触媒１５の直上流に位置
して排気温度を検出する高温センサ１４が設けられてい
る。また、三元触媒１２の上流側における排気通路１１
には排気空燃比を検出するO₂センサ１８が設けられてい
る。

【００１５】排気浄化触媒装置１３は、排気空燃比がリ
ーン空燃比のときにNO_x を触媒上に吸蔵させることによ
り排気中のNO_x を浄化し、排気空燃比がストイキまたは
リッチ空燃比のときに付着したNO_x を放出し還元する機
能を有した触媒装置としてのNO_x 触媒１５と、ストイキ
の雰囲気でCO,HC 及びNO_x を浄化可能な三元機能を有し
た三元触媒１６とを備えている。三元触媒１６はNO_x 触
媒１５よりも下流側に配設され、NO_x 触媒１５から放出
されたNO_x のうちNO_x 触媒１５で還元しきれなかったNO
_x の還元も行なう。尚、排気浄化触媒装置１３の構成
は、NO_x 触媒１５を少なくとも一つ備えたものであれ
ば、配置や機能等は上記実施形態例に限定されるもので
はない。

【００１６】NO_x 触媒１５は、酸化雰囲気においてNO_x
を一旦吸蔵させ、主としてCOの存在する還元雰囲気中に
おいてNO_x を放出してN₂（窒素）等に還元させるNO_x 放
出還元機能を持つものである。詳しくは、NO_x 触媒１５
は、貴金属として白金（Pt）、パラジウム（Pd）等を有
した触媒として構成され、吸蔵剤としてはバリウム（B
a）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属が採用されて
いる。そして、排気浄化触媒装置１３の下流側にはNO_x
濃度を検出するNO_x センサ１７が設けられている。

【００１７】一方、吸気マニホールド９にはドライブバ
イワイヤ（ＤＢＷ）方式の電動スロットル弁２１が接続
され、スロットル弁２１にはスロットル開度θthを検出
するスロットルポジションセンサ２２が設けられてい
る。エンジン１には、クランク角を検出するクランク角
センサ２３が設けられ、クランク角センサ２３はエンジ
ン回転速度Neを検出可能となっている。

【００１８】車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）３１
が設けられ、このＥＣＵ２３には、入出力装置、制御プ
ログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処
理装置及びタイマやカウンタ類が備えられている。ＥＣ
Ｕ３１によって筒内噴射エンジン１を含めた本実施形態
の排気浄化装置の総合的な制御が実施される。各種セン
サ類の検出情報はＥＣＵ３１に入力され、ＥＣＵ３１は
各種センサ類の検出情報に基づいて、燃料噴射モードや
燃料噴射量を始めとして点火時期等を決定し、燃料噴射
弁４や点火プラグ３等を駆動制御する。

【００１９】筒内噴射エンジン１では、吸気マニホール
ド９から燃焼室５内に流入した吸気流が逆タンブル流を
形成し、圧縮行程中期以降に燃料を噴射して逆タンブル
流を利用しながら燃焼室５の頂部中央に配設された点火
プラグ３の近傍のみに少量の燃料を集め、点火プラグ３
から離隔した部分で極めてリーンな空燃比状態とする。
点火プラグ３の近傍のみをストイキ又はリッチな空燃比
とすることで、安定した層状燃焼（層状超リーン燃焼）
を実現しながら燃料消費を抑制する。

【００２０】また、筒内噴射エンジン１から高出力を得
る場合には、燃料噴射弁４からの燃料を吸気行程に噴射
することにより燃焼室５全体に均質化し、燃焼室５内を
ストイキやリーン空燃比の混合気状態にさせて予混合燃
焼を行う。もちろん、ストイキもしくはリッチ空燃比の
方がリーン空燃比よりも高出力が得られるため、この際
にも、燃料の霧化及び気化が十分に行なわれるようなタ
イミングで燃料噴射を行ない、効率よく高出力を得るよ
うにしている。

【００２１】ＥＣＵ３１では、スロットルポジションセ
ンサ２２からのスロットル開度θthとクランク角センサ
２３からのエンジン回転速度Neとに基づいてエンジン負
荷に対応する目標筒内圧、即ち、目標平均有効圧Peが求
められ、更に、この目標平均有効圧Peとエンジン回転速
度Neとに応じてマップ（図示せず）より燃料噴射モード
が設定される。例えば、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度Neとが共に小さいときは、燃料噴射モードは圧縮
行程噴射モードとされて燃料が圧縮行程で噴射され、一
方、目標平均有効圧Peが大きくなり、あるいはエンジン
回転速度Neが大きくなると燃料噴射モードは吸気行程噴
射モードとされ、燃料が吸気行程で噴射される。そし
て、目標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neとから各燃
料噴射モードでの制御目標となる目標空燃比（目標Ａ／
Ｆ）が設定され、適正量の燃料噴射量がこの目標Ａ／Ｆ
に基づいて決定される。

【００２２】排気浄化触媒装置１３のNO_x 触媒１５で
は、リーン運転モードにおける超リーン燃焼運転時のよ
うな排ガス中の空燃比がリーン空燃比のときに、排気中
のNO_xが硝酸塩として吸蔵されて排気の浄化が行われ
る。一方、酸素濃度が低下して排ガス中の空燃比がスト
イキまたはリッチ空燃比のときに、NO_x 触媒１５に吸蔵
した硝酸塩と排気中のCOとが反応して炭酸塩が生成され
ると共にNO_x が放出される。従って、NO_x 触媒１５への
NO_x の吸蔵が進むと、空燃比のリッチ化あるいは追加の
燃料噴射を行うなどして酸素濃度を低下させCOを供給
し、NO_x 触媒１５からNO_x を放出還元させてNO_x 吸蔵機
能を維持する。

【００２３】ＥＣＵ３１には、リーン運転が所定時間以
上継続した場合に排気中の酸素濃度を低下させてNO_x 触
媒１５からNO_x を放出させるためのNO_x 放出手段が備え
られている。NO_x 放出手段は、NO_x 触媒１５からNO_x を
放出させる再生指令に基づいて、吸蔵されたNO_x をNO_x
触媒１５から放出し還元する際に、例えば、第１所定時
間の間排気空燃比をリッチ空燃比とし、その後第２所定
時間の間排気空燃比をストイキ近傍（ストイキもしくは
ストイキよりも僅かにリッチなスライトリッチ）とする
再生機能を備えている。また、ＥＣＵ３１には、還元剤
供給手段が備えられ、NO_x 放出手段によるNO_x の放出作
動期間中における所定時期に、放出されたNO_x を還元す
る還元剤を追加供給するため、膨張行程以降、好ましく
は膨張行程の後期（または排気行程の初期）に追加の燃
料を噴射させるパルス噴射手段を備えている。

【００２４】NO_x 触媒１５は、排ガス中の空燃比がスト
イキまたはリッチ空燃比のときにNO _x が放出されるよう
になっているため、運転条件が、空燃比をリーン空燃比
とする運転条件から理論空燃比またはリッチ空燃比とす
る運転条件へと切り換わる場合、特に、加速等の機関の
負荷増加時に運転モードのリーンからストイキまたはリ
ッチへの切り換えとともに、燃料が増量されて（加速増
量）空燃比がリーン空燃比からストイキまたはリッチ空
燃比に切り換わるときにも、NO_x 触媒１５からNO_x が放
出される。このため、本実施形態例のＥＣＵ３１には、
前述したNO_x 放出手段の作動に拘らず機関の加速時に、
加速増量が開始されて空燃比がリーン空燃比からストイ
キまたはリッチ空燃比に切り換わるときに、その途中の
空燃比においてNO_x 触媒１５から放出されるNO_x を還元
する還元剤を供給するために前述した還元剤供給手段を
作動させる機能が備えられている。即ち、加速増量が開
始されて空燃比がストイキまたはリッチ空燃比に切り換
わるときに、NO_x 放出手段の再生指令とは別に、膨張行
程の後期（または排気行程の初期）にパルス噴射手段を
作動させて燃料を噴射させ、放出されたNO_x を還元する
ようになっている。

【００２５】尚、機関の負荷増加時としては、加速時以
外にエアコンやパワステの作動時等のように補機類の作
動時に負荷が増加する場合が適用され、負荷増加時でな
くともブレーキマスターバッグの負圧確保のためのリー
ン空燃比からストイキまたはリッチ空燃比への切り換え
時にも適用できる。これらの場合に空燃比がリーン空燃
比からストイキまたはリッチ空燃比に切り換わるときに
（この場合は加速増量は行なわれない）、NO_x 放出手段
の再生指令とは別に、還元剤供給手段を作動させてNO_x
触媒１５から放出されるNO_x を還元する還元剤を供給す
るようにしてもよい。

【００２６】上述した排気浄化装置の動作状況を図２に
基づいて説明する。

【００２７】図２(a) に示すように、筒内噴射エンジン
１の加速時に運転モードのリーンからストイキへの切り
換えとともに加速増量が開始されると、空燃比がリーン
空燃比からリッチ空燃比に切り換わる。空燃比がリーン
空燃比からリッチ空燃比に切り換わると、排ガス中の空
燃比もストイキまたはリッチ空燃比となり、図２(b)に
点線で示すように、空燃比がストイキを越えたあたりか
らCOが供給されNO_x 触媒１５からNO_x が急激に放出され
始める。しかし、このままでは、放出したNO_xを還元す
るだけの還元剤（残りのCO及びHC等）が存在しないた
め、放出されたNO _x ＞還元されるNO_x となってNO_x 触媒
１５から放出されたNO_x のうち還元されないNO_x がその
まま大気放出される。

【００２８】そこで、本実施形態例では、加速時にNO_x
触媒１５から放出されたNO_x を還元する還元剤を供給す
るため、図２(c) に示すように、排ガスの空燃比がスト
イキになったときに、燃焼に寄与しないため筒内噴射エ
ンジン１の出力に影響しにくいと同時に未燃の状態でHC
（還元剤）を供給できるタイミングである膨張行程以
降、このましくは膨張行程の後期（または排気行程の初
期）にパルス噴射手段をNO_x 放出手段の再生指令とは別
に作動させて燃料を噴射させ、放出されたNO_x を還元す
る。パルス噴射による燃料量（パルス噴射時間）は、放
出されたNO_x に応じて設定される。

【００２９】これにより、図２(b) に実線で示すよう
に、噴射された燃料（還元剤）によってNO_x が還元され
て加速時のリッチ化により大気放出されるNO_x 量を抑制
することができる。従って、加速時のリッチ化によるNO
_x 放出時でも、確実にNO_x 排出量を低減することができ
ると共に、還元剤（CO,HC)の排出量も低減することがで
きる。

【００３０】上述した排気浄化装置の作用を図３のフロ
ーチャートに基づいて具体的に説明する。

【００３１】図に示すように、ステップＳ１でリーンモ
ードの運転（リーン運転）から加速運転に移行してスト
イキモードへの切り換えとともに加速増量開始となった
か否かが判断され、加速増量開始となったと判断された
場合、ステップＳ２で空燃比がストイキであるか否かが
判断される。ステップＳ２の空燃比の判断は、目標空燃
比によって判断してもよいが、ここではO₂センサ１８の
検出結果により排気空燃比（NO_x 触媒１５に流入する排
気の空燃比）で判断する。これは、実際の空燃比制御に
対し加速増量した燃料が壁面に付着した場合等に燃料が
燃焼に寄与するまでに遅れが生じるためである。特に、
吸気管に燃料を噴射して混合気を燃焼室に導入する機関
の場合に吸気管の壁面に燃料が付着して遅れが生じる。

【００３２】ステップＳ２で空燃比がストイキであると
判断された場合、ステップＳ３で加速増量によるNO_x パ
ージ量Ａを演算すると共に、ステップＳ４でNO_x パージ
量Ａに基づいてパルス噴射時間Ｂを演算する。即ち、リ
ーン運転から加速増量開始となり、空燃比がリーン空燃
比からリッチ空燃比に切り換わるとき、その途中の空燃
比であるストイキになった場合、加速時のリッチ化によ
りNO_x 触媒１５から放出されるNO_x を還元する還元剤を
供給するためのパルス噴射の開始条件が成立したので、
ステップＳ３で加速増量によるNO_x パージ量Ａを演算す
ると共に、ステップＳ４でNO_x パージ量Ａに基づいてパ
ルス噴射時間Ｂを演算する。ステップＳ２で空燃比がス
トイキではないと判断された場合、リターンとなる。

【００３３】つまり、ステップＳ３では、加速増量によ
りCO（還元剤）が供給されてNO_x 触媒１５に吸蔵したNO
_x が放出される時の、加速増量によるCOの供給量、即
ち、NO _x パージ量Ａが演算される。NO_x パージ量Ａ、即
ち、CO供給量は、空燃比と吸入空気量（排気流量）のマ
ップ値を積算することで演算される。マップの設定とし
ては、空燃比がよりリッチであるほどCOは多く生成され
るのでCO供給量は大とし、吸入空気量が多いほど同じ空
燃比でもCO供給量は多くなるので、CO供給量は大と設定
する。ステップＳ４では、加速増量で放出されたNO_x を
還元するための還元剤(HC)の必要量、即ち、燃料噴射量
と相関するパルス噴射時間Ｂが演算される。パルス噴射
時間Ｂは、NO_x パージ量Ａのマップ値により演算され
る。

【００３４】また、直前のリーン運転時のNO_x 吸蔵量に
応じて放出されるNO_x 量が変わるので、それによりパル
ス噴射時間Ｂを変化させるようにしてもよい。NO_x 吸蔵
量はリーンモード継続時間により判断し、リーンモード
継続時間が長いほど放出されるNO_x 量が多くなるので、
パルス噴射時間Ｂを長くする。尚、NO_x パージ量Ａとパ
ルス噴射時間Ｂのマップを合わせたものとし、一度にパ
ルス噴射時間Ｂを求めるようにしてもよい。

【００３５】ステップＳ４でパルス噴射時間Ｂを演算し
た後、ステップＳ５でパルス噴射時間Ｂによりパルス噴
射を実行して燃料を膨張行程の後期に噴射する。加速増
量による空燃比のテーリング途中でリーン空燃比からス
トイキ近傍を越えリッチ空燃比になるあたりから排ガス
中のCOの急増と共に吸蔵されたNO_x がNO_x 触媒１５から
急激に放出され（図２(b) 参照）、還元剤の量が十分で
なくなる状態になる。このため、空燃比がストイキにな
ったタイミングでパルス噴射が実行され還元剤（未燃燃
料、即ちHC）が噴射される。パルス噴射は、膨張行程の
中期から排気行程の初期、特に膨張行程の後期が望まし
く、膨張行程の後期に燃料を追加することで、燃焼する
ことなく未燃の燃料（還元剤）が排気通路に供給され触
媒上で放出されたNO_x の還元に用いられる。また、膨張
行程から排気行程では燃料を噴射しても筒内噴射エンジ
ン１の出力に影響を与えにくい。

【００３６】また、パルス噴射は空燃比がストイキとな
った時点から開始することとしているが、これよりも噴
射開始が早すぎるとNO_x 触媒１５からNO_x がまだあまり
放出されていないので、パルス噴射の未燃の燃料（還元
剤）がNO_x の還元に用いられずにそのまま放出されHC排
出量が増加する。逆に、パルス噴射の開始が遅すぎる
と、NO_x の放出の急増に対し還元剤が不足しNO_x 排出量
が増加する。

【００３７】尚、リーンからリッチへの切り換えが速く
ほぼ瞬時に空燃比が切り換わったために、実質的にスト
イキ近傍をジャンプするような形で空燃比が変化した場
合においても、ストイキより空燃比がリッチとなった時
点からパルス噴射を開始すればよい。

【００３８】ステップＳ５でパルス噴射が実行された
後、ステップＳ６でパルス噴射時間がＢ以上になったか
否かが判断され、パルス噴射時間がＢに満たないと判断
された場合パルス噴射時間がＢ以上になるまでパルス噴
射を続行し、パルス噴射時間がＢ以上になったと判断さ
れた場合、ステップＳ７でパルス噴射を終了する。

【００３９】上述した排気浄化装置では、筒内噴射エン
ジン１の加速時に加速増量が開始されて空燃比がリーン
空燃比からリッチ空燃比に切り換わるときに、その途中
のストイキになった場合にパルス噴射を実行して加速時
のリッチ化によりNO_x 触媒１５から放出されるNO_x を還
元する還元剤を供給するようにしたので、加速時のリッ
チ化時でも放出されたNO_x に対して還元剤が過不足する
ことなくNO_x を確実に還元することができる。このた
め、加速時のリッチ化によるNO_x 放出時でも、確実にNO
_x 排出量を低減できると共に還元剤(CO,HC) の排出量も
低減できる。

【００４０】上記実施形態例では、NO_x 触媒１５の下流
に別体の三元触媒１６を配置し、NO _x 触媒１５から放出
されたNO_x の還元をNO_x 触媒１５上のみで行うのではな
く三元触媒１６上でもNO_x 還元を行う場合としている
が、NO_x 触媒１５にNO_x 還元（三元触媒）の機能を十分
に持たせて三元触媒一体型とした吸蔵型NO_x 触媒を用い
てもよく、その場合はパルス噴射は極短時間としてもよ
いことがわかっている。

【００４１】更に、上記実施形態例では、排気浄化装置
を適用する機関として、燃焼室内に燃料を直接噴射する
よようにした火花点火式の機関を例に挙げて説明した
が、吸蔵型のNO_x 触媒１５を備えてNO_x の放出還元を行
う機関であれば、ディーゼルエンジンや、吸気管に燃料
を噴射し混合気を燃焼室に導入する火花点火式のリーン
バーンエンジンに適用することも可能である。混合気を
燃焼室に導入するエンジンに本発明を適用する場合に
は、還元剤供給手段として、排気通路に追加燃料を噴射
して還元剤を追加供給するようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明の内燃機関の排気浄化装置では、
機関の負荷増加時におけるリッチ化によるNO_x 放出時で
も、大気中へのNO_x 放出を抑制することができ、機関の
負荷増加時における排ガス性能の悪化を抑制することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例に係る排気浄化装置を備
えた内燃機関の概略構成図。

【図２】排気浄化装置によるNO_x の放出状況を表すタイ
ムチャート。

【図３】排気浄化装置によるNO_x の放出状況を表すフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１ 筒内噴射エンジン ４ 燃料噴射弁 １３ 排気浄化触媒装置 １５ NO_x 触媒 １６ 三元触媒 ３１ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 保樹 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 川島 一仁 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA12 AA17 AA18 AA24 AA28 AB03 AB06 BA07 BA14 CA18 CB02 CB03 DB13 EA17 EA33 EA34 FA17 FB10 FB11 FB12 GB02Y GB03Y GB06W GB07W HA12 HA36 HA37 HA47 3G301 HA01 HA04 HA06 HA16 JA25 KA12 LA03 LB02 LB04 MA01 MA06 MA11 MA19 MA26 NC02 NE13 NE14 PA11Z PB05A PE01Z PF01Z PF03Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関の排気通路に設けられ排気空燃比が
   リーン空燃比のときに排気ガス中のNO_x を吸蔵し排気空
   燃比が理論空燃比またはリッチ空燃比のときに吸蔵され
   たNO_x を放出する機能を有する触媒装置と、 前記機関の負荷増加時に空燃比がリーン空燃比から理論
   空燃比またはリッチ空燃比に切り換わるときに、前記触
   媒装置から放出されるNO_x を還元する還元剤を供給する
   還元剤供給手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の
   排気浄化装置。