JP2001082131A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯx触媒バイパスシステムを備えた排気浄
化装置において、ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理を効率
よく行う。 【解決手段】 排気系に、ＳＯx吸収機能を備えた三元
触媒５１と、メインＮＯx触媒５５と、メインＮＯx触媒
５５を迂回するバイパス通路５９を設け、バイパス通路
にサブＮＯx触媒６１を設ける。メイン及びサブＮＯx触
媒５５，６１のＳＯx吸収量をＥＣＵにより推定演算
し、少なくともいずれか一方のＮＯx触媒のＳＯx吸収量
が基準値に達したときに、両方のＮＯx触媒５５，６１
に再生排気が流れるように第１及び第２排気切替弁６
３，６５を両方とも開く。その際に、両ＮＯx触媒５
５，６１のＳＯx被毒再生が効率よく行われるように、
ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒比に応じて第１及び第
２排気切替弁６３，６５の開度を制御し、各ＮＯx触媒
への流量を制御する。
化装置において、ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理を効率
よく行う。 【解決手段】 排気系に、ＳＯx吸収機能を備えた三元
触媒５１と、メインＮＯx触媒５５と、メインＮＯx触媒
５５を迂回するバイパス通路５９を設け、バイパス通路
にサブＮＯx触媒６１を設ける。メイン及びサブＮＯx触
媒５５，６１のＳＯx吸収量をＥＣＵにより推定演算
し、少なくともいずれか一方のＮＯx触媒のＳＯx吸収量
が基準値に達したときに、両方のＮＯx触媒５５，６１
に再生排気が流れるように第１及び第２排気切替弁６
３，６５を両方とも開く。その際に、両ＮＯx触媒５
５，６１のＳＯx被毒再生が効率よく行われるように、
ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒比に応じて第１及び第
２排気切替弁６３，６５の開度を制御し、各ＮＯx触媒
への流量を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、希薄燃焼可能な内
燃機関より排出される排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯ
x）を浄化することができる排気浄化装置に関するもの
である。
燃機関より排出される排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯ
x）を浄化することができる排気浄化装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】希薄燃焼可能な内燃機関より排出される
排気ガス中のＮＯxを浄化する排気浄化装置として、吸
蔵還元型ＮＯx触媒がある。吸蔵還元型ＮＯx触媒は、流
入排気ガスの空燃比がリーン（即ち、酸素過剰雰囲気
下）のときにＮＯxを吸収し、流入排気ガスの酸素濃度
が低下したときに吸収したＮＯxを放出しＮ2に還元する
触媒である。
排気ガス中のＮＯxを浄化する排気浄化装置として、吸
蔵還元型ＮＯx触媒がある。吸蔵還元型ＮＯx触媒は、流
入排気ガスの空燃比がリーン（即ち、酸素過剰雰囲気
下）のときにＮＯxを吸収し、流入排気ガスの酸素濃度
が低下したときに吸収したＮＯxを放出しＮ2に還元する
触媒である。
【０００３】この吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、単に触
媒あるいはＮＯx触媒ということもある）を希薄燃焼可
能な内燃機関の排気通路に配置すると、リーン空燃比の
排気ガスが流れたときには排気ガス中のＮＯxが触媒に
吸収され、ストイキ（理論空燃比）あるいはリッチ空燃
比の排気ガスが流れたときに触媒に吸収されていたＮＯ
xがＮＯ2として放出され、さらに排気ガス中のＨＣやＣ
Ｏなどの還元成分によってＮ2に還元され、即ちＮＯxが
浄化される。
媒あるいはＮＯx触媒ということもある）を希薄燃焼可
能な内燃機関の排気通路に配置すると、リーン空燃比の
排気ガスが流れたときには排気ガス中のＮＯxが触媒に
吸収され、ストイキ（理論空燃比）あるいはリッチ空燃
比の排気ガスが流れたときに触媒に吸収されていたＮＯ
xがＮＯ2として放出され、さらに排気ガス中のＨＣやＣ
Ｏなどの還元成分によってＮ2に還元され、即ちＮＯxが
浄化される。
【０００４】一方、内燃機関の燃料には硫黄分が含まれ
ている場合があり、そのような燃料が内燃機関で燃焼さ
れると、燃料中の硫黄分が酸化してＳＯ2やＳＯ3などの
硫黄酸化物（ＳＯx）が発生する。前記吸蔵還元型ＮＯx
触媒は、ＮＯxの吸収作用と同じメカニズムで排気ガス
中のＳＯxの吸収を行うので、内燃機関の排気通路に吸
蔵還元型ＮＯx触媒を配置すると、吸蔵還元型ＮＯx触媒
にはＮＯxのみならずＳＯxも吸収されることになる。
ている場合があり、そのような燃料が内燃機関で燃焼さ
れると、燃料中の硫黄分が酸化してＳＯ2やＳＯ3などの
硫黄酸化物（ＳＯx）が発生する。前記吸蔵還元型ＮＯx
触媒は、ＮＯxの吸収作用と同じメカニズムで排気ガス
中のＳＯxの吸収を行うので、内燃機関の排気通路に吸
蔵還元型ＮＯx触媒を配置すると、吸蔵還元型ＮＯx触媒
にはＮＯxのみならずＳＯxも吸収されることになる。
【０００５】ところが、吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収さ
れたＳＯxは時間経過とともに安定な硫酸塩を形成する
ため、吸蔵還元型ＮＯx触媒からＮＯxの放出・還元を行
うのと同じ条件下では、分解、放出されにくく触媒内に
蓄積され易い傾向にある。吸蔵還元型ＮＯx触媒内のＳ
Ｏx蓄積量が増大すると、該吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯ
x吸収容量が減少して排気ガス中のＮＯxの除去を十分に
行うことができなくなりＮＯx浄化効率が低下する。こ
れが所謂ＳＯx被毒である。
れたＳＯxは時間経過とともに安定な硫酸塩を形成する
ため、吸蔵還元型ＮＯx触媒からＮＯxの放出・還元を行
うのと同じ条件下では、分解、放出されにくく触媒内に
蓄積され易い傾向にある。吸蔵還元型ＮＯx触媒内のＳ
Ｏx蓄積量が増大すると、該吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯ
x吸収容量が減少して排気ガス中のＮＯxの除去を十分に
行うことができなくなりＮＯx浄化効率が低下する。こ
れが所謂ＳＯx被毒である。
【０００６】そこで、吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx浄化
能力を長期に亘って高く維持するために、ＮＯx触媒よ
りも上流に、排気ガス中のＳＯxを主に吸収するＳＯx吸
収材を配置し、ＮＯx触媒にＳＯxが流れ込まないように
してＳＯx被毒の防止を図った排気浄化装置が開発され
ている。
能力を長期に亘って高く維持するために、ＮＯx触媒よ
りも上流に、排気ガス中のＳＯxを主に吸収するＳＯx吸
収材を配置し、ＮＯx触媒にＳＯxが流れ込まないように
してＳＯx被毒の防止を図った排気浄化装置が開発され
ている。
【０００７】前記ＳＯx吸収材は、流入ガスの空燃比が
リーンのときにＳＯxを吸収し、流入ガスの空燃比がス
トイキまたはリッチのときに吸収したＳＯxをＳＯ2とし
て放出するものであるが、このＳＯx吸収材のＳＯx吸収
容量にも限りがあるため、ＳＯx吸収材がＳＯxで飽和す
る前にＳＯx吸収材からＳＯxを放出させる処理、即ち再
生処理を実行する必要がある。
リーンのときにＳＯxを吸収し、流入ガスの空燃比がス
トイキまたはリッチのときに吸収したＳＯxをＳＯ2とし
て放出するものであるが、このＳＯx吸収材のＳＯx吸収
容量にも限りがあるため、ＳＯx吸収材がＳＯxで飽和す
る前にＳＯx吸収材からＳＯxを放出させる処理、即ち再
生処理を実行する必要がある。
【０００８】ＳＯx吸収材の再生処理技術については、
例えば特許番号第２６０５５８０号の特許公報に開示さ
れている。この公報によれば、ＳＯx吸収材に吸収され
たＳＯxを放出させるには、流入排気ガスの空燃比を理
論空燃比またはリッチにする必要があり、また、ＳＯx
吸収材の温度が高い方がＳＯxが放出され易いとされて
いる。
例えば特許番号第２６０５５８０号の特許公報に開示さ
れている。この公報によれば、ＳＯx吸収材に吸収され
たＳＯxを放出させるには、流入排気ガスの空燃比を理
論空燃比またはリッチにする必要があり、また、ＳＯx
吸収材の温度が高い方がＳＯxが放出され易いとされて
いる。
【０００９】さらに、この公報に開示された再生処理技
術では、ＳＯx吸収材からＳＯxを放出させたときに、放
出されたＳＯxが下流に配置されているＮＯx触媒に吸収
されるのを防止するために、ＳＯx吸収材とＮＯx触媒と
を接続する排気管から分岐してＮＯx触媒を迂回するバ
イパス通路を設けるとともに、排気ガスをＮＯx触媒が
設けられた排気管（以下、この排気管を説明の都合上、
メイン通路と称す）とバイパス通路のいずれに流すか選
択的に切り替える排気切替弁を設け、ＳＯx吸収材から
ＳＯxを放出させる再生処理実行中は排気切替弁により
排気ガスをバイパス通路に流れるようにしてメイン通路
のＮＯx触媒には流れないようにし、再生処理を実行し
ていない時には排気切替弁により排気ガスをメイン通路
のＮＯx触媒に流れるようにしてバイパス通路には流れ
ないようにしている。このようにすると、再生処理実行
中においては、ＳＯx吸収材から放出されたＳＯxがＮＯ
x触媒に流れ込まなくなるので、ＮＯx触媒がＳＯx被毒
するのを阻止することができる。
術では、ＳＯx吸収材からＳＯxを放出させたときに、放
出されたＳＯxが下流に配置されているＮＯx触媒に吸収
されるのを防止するために、ＳＯx吸収材とＮＯx触媒と
を接続する排気管から分岐してＮＯx触媒を迂回するバ
イパス通路を設けるとともに、排気ガスをＮＯx触媒が
設けられた排気管（以下、この排気管を説明の都合上、
メイン通路と称す）とバイパス通路のいずれに流すか選
択的に切り替える排気切替弁を設け、ＳＯx吸収材から
ＳＯxを放出させる再生処理実行中は排気切替弁により
排気ガスをバイパス通路に流れるようにしてメイン通路
のＮＯx触媒には流れないようにし、再生処理を実行し
ていない時には排気切替弁により排気ガスをメイン通路
のＮＯx触媒に流れるようにしてバイパス通路には流れ
ないようにしている。このようにすると、再生処理実行
中においては、ＳＯx吸収材から放出されたＳＯxがＮＯ
x触媒に流れ込まなくなるので、ＮＯx触媒がＳＯx被毒
するのを阻止することができる。
【００１０】しかしながら、前記排気切替弁のシール性
は不確実であり、バイパス通路側を閉鎖するように弁体
が位置しても排気ガスがバイパス通路に若干漏れること
があった。ちなみに、現在使用されている排気切替弁の
漏れの程度は１〜１０％程度である。このときに排気切
替弁から漏れてバイパス通路を流通する排気ガスは浄化
されないまま排出されることになるので、排気エミッシ
ョンを悪化させることになる。
は不確実であり、バイパス通路側を閉鎖するように弁体
が位置しても排気ガスがバイパス通路に若干漏れること
があった。ちなみに、現在使用されている排気切替弁の
漏れの程度は１〜１０％程度である。このときに排気切
替弁から漏れてバイパス通路を流通する排気ガスは浄化
されないまま排出されることになるので、排気エミッシ
ョンを悪化させることになる。
【００１１】そこで、この問題を解決するために、前記
バイパス通路にも吸蔵還元型ＮＯx触媒を設けることが
考えられる。ところで、吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被
毒を防止するためにこのＮＯx触媒の上流にＳＯx吸収材
を設けた場合であっても、ＮＯx触媒のＳＯx被毒を完全
に防止することは現実的には難しく、徐々にＮＯx触媒
のＳＯx被毒が進行するものと考えられる。ここで、前
述したようにメイン通路とバイパス通路のそれぞれにＮ
Ｏx触媒を設けた場合、それぞれのＮＯx触媒のＳＯx被
毒の度合いが異なることが想定される。
バイパス通路にも吸蔵還元型ＮＯx触媒を設けることが
考えられる。ところで、吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被
毒を防止するためにこのＮＯx触媒の上流にＳＯx吸収材
を設けた場合であっても、ＮＯx触媒のＳＯx被毒を完全
に防止することは現実的には難しく、徐々にＮＯx触媒
のＳＯx被毒が進行するものと考えられる。ここで、前
述したようにメイン通路とバイパス通路のそれぞれにＮ
Ｏx触媒を設けた場合、それぞれのＮＯx触媒のＳＯx被
毒の度合いが異なることが想定される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】メイン通路とバイパス
通路にそれぞれ設けた吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒
の度合いが異なっていると、以下のような種々の問題が
生じる虞れがある。第１の問題は、メイン通路とバイパ
ス通路のＮＯx触媒を両方同時にＳＯx被毒再生処理を行
うときに、再生効率が悪くなることである。
通路にそれぞれ設けた吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒
の度合いが異なっていると、以下のような種々の問題が
生じる虞れがある。第１の問題は、メイン通路とバイパ
ス通路のＮＯx触媒を両方同時にＳＯx被毒再生処理を行
うときに、再生効率が悪くなることである。
【００１３】前述したようにＮＯx触媒の上流にＳＯx吸
収材を設けてもＮＯx触媒が徐々にＳＯx被毒するという
ことになれば、ＮＯx触媒に対してもＳＯx被毒再生処理
を施してＳＯx被毒を解消することが考えられる。ここ
でメイン通路とバイパス通路の両方にＮＯx触媒が設け
られている場合には、両方のＮＯx触媒に高温のストイ
キまたはリッチな再生ガスを同時に並列的に流して一度
に両ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理を行うことが考えら
れる。このとき、構造および制御が容易なことから、各
ＮＯx触媒に流す再生用ガスの流量をほぼ同じにするシ
ステムを思いつく。
収材を設けてもＮＯx触媒が徐々にＳＯx被毒するという
ことになれば、ＮＯx触媒に対してもＳＯx被毒再生処理
を施してＳＯx被毒を解消することが考えられる。ここ
でメイン通路とバイパス通路の両方にＮＯx触媒が設け
られている場合には、両方のＮＯx触媒に高温のストイ
キまたはリッチな再生ガスを同時に並列的に流して一度
に両ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理を行うことが考えら
れる。このとき、構造および制御が容易なことから、各
ＮＯx触媒に流す再生用ガスの流量をほぼ同じにするシ
ステムを思いつく。
【００１４】各ＮＯx触媒に流す再生ガスの流量を同じ
にした場合、それぞれのＮＯx触媒のＳＯx被毒度合いが
同じであれば、それぞれのＮＯx触媒のＳＯx被毒を解消
するのに必要な再生時間は同じになるので、同時にＳＯ
x被毒再生処理を開始して同時にＳＯx被毒再生を終了す
ることができ、効率よく再生されるので問題は生じな
い。
にした場合、それぞれのＮＯx触媒のＳＯx被毒度合いが
同じであれば、それぞれのＮＯx触媒のＳＯx被毒を解消
するのに必要な再生時間は同じになるので、同時にＳＯ
x被毒再生処理を開始して同時にＳＯx被毒再生を終了す
ることができ、効率よく再生されるので問題は生じな
い。
【００１５】しかしながら、それぞれのＮＯx触媒のＳ
Ｏx被毒度合いが異なるにもかかわらず各ＮＯx触媒に流
す再生ガスの流量を同じにすると、それぞれのＮＯx触
媒のＳＯx被毒を解消するのに必要な再生時間が異なる
ため、両ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理を同時に開始し
ても、ＳＯx被毒度合いの小さい方のＮＯx触媒のＳＯx
被毒が解消された時点ではＳＯx被毒度合いの大きい方
のＮＯx触媒はＳＯx被毒が解消されていない事態にな
る。換言すると、ＳＯx被毒度合いの大きい方のＮＯx触
媒については、ＳＯx被毒再生が効率的に行われていな
いということもできる。また、もし、ＳＯx被毒度合い
の大きい方のＮＯx触媒のＳＯx被毒が解消されるまで両
ＮＯx触媒に対してＳＯx被毒再生処理を続けるとした場
合には、ＳＯx被毒度合いの小さい方のＮＯx触媒につい
てはＳＯx被毒が解消されているにもかかわらずこのＮ
Ｏx触媒に高温の再生ガスを流し続けることになり、燃
料を浪費することになるだけでなく、当該ＮＯx触媒の
熱劣化を進行させることになる。
Ｏx被毒度合いが異なるにもかかわらず各ＮＯx触媒に流
す再生ガスの流量を同じにすると、それぞれのＮＯx触
媒のＳＯx被毒を解消するのに必要な再生時間が異なる
ため、両ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理を同時に開始し
ても、ＳＯx被毒度合いの小さい方のＮＯx触媒のＳＯx
被毒が解消された時点ではＳＯx被毒度合いの大きい方
のＮＯx触媒はＳＯx被毒が解消されていない事態にな
る。換言すると、ＳＯx被毒度合いの大きい方のＮＯx触
媒については、ＳＯx被毒再生が効率的に行われていな
いということもできる。また、もし、ＳＯx被毒度合い
の大きい方のＮＯx触媒のＳＯx被毒が解消されるまで両
ＮＯx触媒に対してＳＯx被毒再生処理を続けるとした場
合には、ＳＯx被毒度合いの小さい方のＮＯx触媒につい
てはＳＯx被毒が解消されているにもかかわらずこのＮ
Ｏx触媒に高温の再生ガスを流し続けることになり、燃
料を浪費することになるだけでなく、当該ＮＯx触媒の
熱劣化を進行させることになる。
【００１６】第２の問題は、メイン通路とバイパス通路
に同時にリーン空燃比の排気ガスを流して排気浄化を行
うときに、排気エミッションが悪化することである。バ
イパス通路にＮＯx触媒を設けたシステムにおいては、
エンジンからリーン空燃比の排気ガスが排出されるとき
には、排気ガスをメイン通路に流し、メイン通路のＮＯ
x触媒で排気浄化を行わしめるのが基本的な運転方法で
ある。
に同時にリーン空燃比の排気ガスを流して排気浄化を行
うときに、排気エミッションが悪化することである。バ
イパス通路にＮＯx触媒を設けたシステムにおいては、
エンジンからリーン空燃比の排気ガスが排出されるとき
には、排気ガスをメイン通路に流し、メイン通路のＮＯ
x触媒で排気浄化を行わしめるのが基本的な運転方法で
ある。
【００１７】ところが、エンジンの運転状態がリーン空
燃比制御領域にある場合であっても、排気ガス温度が高
温になりメイン通路のＮＯx触媒の触媒温度が活性温度
以上になる虞れがあるときには、排気ガスをバイパス通
路にも流通させることによりメイン通路の排気ガス流量
を減少させ、これによりメイン通路のＮＯx触媒の昇温
を抑制して活性温度域内に収束させ、排気浄化率を高く
維持せんとする考え方がある。この方法を採用する場
合、構造および制御が容易なことから、メイン通路とバ
イパス通路に流す排気ガスの流量をほぼ同じにするシス
テムを思いつく。
燃比制御領域にある場合であっても、排気ガス温度が高
温になりメイン通路のＮＯx触媒の触媒温度が活性温度
以上になる虞れがあるときには、排気ガスをバイパス通
路にも流通させることによりメイン通路の排気ガス流量
を減少させ、これによりメイン通路のＮＯx触媒の昇温
を抑制して活性温度域内に収束させ、排気浄化率を高く
維持せんとする考え方がある。この方法を採用する場
合、構造および制御が容易なことから、メイン通路とバ
イパス通路に流す排気ガスの流量をほぼ同じにするシス
テムを思いつく。
【００１８】各ＮＯx触媒に流す排気ガス流量を同じに
した場合、それぞれのＮＯx触媒のＳＯx被毒度合いが同
じであれば、それぞれのＮＯx触媒のＮＯx吸収性能は同
じであると想定されるので、何ら問題は生じない。
した場合、それぞれのＮＯx触媒のＳＯx被毒度合いが同
じであれば、それぞれのＮＯx触媒のＮＯx吸収性能は同
じであると想定されるので、何ら問題は生じない。
【００１９】しかしながら、それぞれのＮＯx触媒のＳ
Ｏx被毒度合いが異なる場合には、それぞれのＮＯx触媒
のＮＯx吸収性能が異なることが想定され、即ち、ＳＯx
被毒度合いの大きい方のＮＯx触媒のＮＯx吸収性能が、
ＳＯx被毒度合いの小さい方のＮＯx触媒のＮＯx吸収性
能よりも低いことが想定される。この場合に、両ＮＯx
触媒に流す排気ガス流量を同じにすると、ＳＯx被毒度
合いの大きい方のＮＯx触媒がＳＯx被毒度合いの小さい
方のＮＯx触媒よりもＮＯx浄化率が低くなり、トータル
としての排気エミッションが悪化する虞れがある。
Ｏx被毒度合いが異なる場合には、それぞれのＮＯx触媒
のＮＯx吸収性能が異なることが想定され、即ち、ＳＯx
被毒度合いの大きい方のＮＯx触媒のＮＯx吸収性能が、
ＳＯx被毒度合いの小さい方のＮＯx触媒のＮＯx吸収性
能よりも低いことが想定される。この場合に、両ＮＯx
触媒に流す排気ガス流量を同じにすると、ＳＯx被毒度
合いの大きい方のＮＯx触媒がＳＯx被毒度合いの小さい
方のＮＯx触媒よりもＮＯx浄化率が低くなり、トータル
としての排気エミッションが悪化する虞れがある。
【００２０】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、並列に配置された２つの吸蔵還元型ＮＯx触媒
のＳＯx被毒再生処理を効率的に行うことができる内燃
機関の排気浄化装置を提供することにある。
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、並列に配置された２つの吸蔵還元型ＮＯx触媒
のＳＯx被毒再生処理を効率的に行うことができる内燃
機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００２１】また、本発明が解決しようとする別の課題
は、並列に配置された２つの吸蔵還元型ＮＯx触媒に同
時に排気ガスを流して排気浄化する際に、排気エミッシ
ョンの悪化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にある。
は、並列に配置された２つの吸蔵還元型ＮＯx触媒に同
時に排気ガスを流して排気浄化する際に、排気エミッシ
ョンの悪化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にある。
【００２２】
【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。本出願に係る第１
の発明の内燃機関の排気浄化装置は、（イ）希薄燃焼可
能な内燃機関の排気通路に配置され流入する排気ガスの
空燃比がリーンのときにＳＯxを吸収し流入する排気ガ
スの酸素濃度が低いときに吸収したＳＯxを放出するＳ
Ｏx吸収材と、（ロ）前記ＳＯx吸収材よりも下流の前記
排気通路に配置され流入する排気ガスの空燃比がリーン
のときにＮＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が
低いときに吸収したＮＯxを放出して還元する第１の吸
蔵還元型ＮＯx触媒と、（ハ）前記第１の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒よりも上流の前記排気通路から分岐し前記第１
の吸蔵還元型ＮＯx触媒を迂回して排気ガスを流すバイ
パス通路と、（ニ）前記バイパス通路に配置され流入す
る排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収し流
入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収したＮＯx
を放出して還元する第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒と、
（ホ）前記第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒への排気
ガスの流れを許容あるいは遮断する排気流れ制御手段
と、（ヘ）前記第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のそ
れぞれに吸収されたＳＯx量を推定するＳＯx量推定手段
と、を備え、前記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒
に吸収されているＳＯxを放出させるＳＯx被毒再生処理
を行うときには、前記排気流れ制御手段は排気ガスが第
１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の両方を流通するの
を許容し、前記ＳＯx量推定手段により推定された第１
吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量と第２の
吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量に応じて
第１と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる排気ガスの
流量比を制御することを特徴とする。
するために、以下の手段を採用した。本出願に係る第１
の発明の内燃機関の排気浄化装置は、（イ）希薄燃焼可
能な内燃機関の排気通路に配置され流入する排気ガスの
空燃比がリーンのときにＳＯxを吸収し流入する排気ガ
スの酸素濃度が低いときに吸収したＳＯxを放出するＳ
Ｏx吸収材と、（ロ）前記ＳＯx吸収材よりも下流の前記
排気通路に配置され流入する排気ガスの空燃比がリーン
のときにＮＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が
低いときに吸収したＮＯxを放出して還元する第１の吸
蔵還元型ＮＯx触媒と、（ハ）前記第１の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒よりも上流の前記排気通路から分岐し前記第１
の吸蔵還元型ＮＯx触媒を迂回して排気ガスを流すバイ
パス通路と、（ニ）前記バイパス通路に配置され流入す
る排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収し流
入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収したＮＯx
を放出して還元する第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒と、
（ホ）前記第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒への排気
ガスの流れを許容あるいは遮断する排気流れ制御手段
と、（ヘ）前記第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のそ
れぞれに吸収されたＳＯx量を推定するＳＯx量推定手段
と、を備え、前記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒
に吸収されているＳＯxを放出させるＳＯx被毒再生処理
を行うときには、前記排気流れ制御手段は排気ガスが第
１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の両方を流通するの
を許容し、前記ＳＯx量推定手段により推定された第１
吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量と第２の
吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量に応じて
第１と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる排気ガスの
流量比を制御することを特徴とする。
【００２３】この排気浄化装置では、排気流れ制御手段
は通常、エンジンから排出される排気ガス中のＳＯxが
ＳＯx吸収材に吸収されるときには、排気ガスが第１の
吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れ、バイパス通路には流れな
いように、排気ガスの流れを制御する。このとき、排気
ガスがバイパス通路に漏洩しても、バイパス通路に設け
られた第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒が排気ガスを浄化す
る。
は通常、エンジンから排出される排気ガス中のＳＯxが
ＳＯx吸収材に吸収されるときには、排気ガスが第１の
吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れ、バイパス通路には流れな
いように、排気ガスの流れを制御する。このとき、排気
ガスがバイパス通路に漏洩しても、バイパス通路に設け
られた第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒が排気ガスを浄化す
る。
【００２４】一方、ＳＯx吸収材に吸収されているＳＯx
が放出されるときには、排気流れ制御手段は、排気ガス
がバイパス通路を流れ、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒に
は流れないように、排気ガスの流れを制御する。これに
より、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒が抑制さ
れる。尚、このときには、バイパス通路に設けられた第
２の吸蔵還元型ＮＯx触媒が排気ガスを浄化する。
が放出されるときには、排気流れ制御手段は、排気ガス
がバイパス通路を流れ、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒に
は流れないように、排気ガスの流れを制御する。これに
より、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒が抑制さ
れる。尚、このときには、バイパス通路に設けられた第
２の吸蔵還元型ＮＯx触媒が排気ガスを浄化する。
【００２５】しかしながら、第１の吸蔵還元型ＮＯx触
媒のＳＯx被毒を完全に防止することは困難であり、該
吸蔵還元型ＮＯx触媒は徐々にＳＯx被毒が進行するもの
と想定される。また、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒につ
いても、ＳＯx吸収材から放出されたＳＯxを含む排気ガ
スが流れることにより、ＳＯx被毒が進行するものと推
定される。
媒のＳＯx被毒を完全に防止することは困難であり、該
吸蔵還元型ＮＯx触媒は徐々にＳＯx被毒が進行するもの
と想定される。また、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒につ
いても、ＳＯx吸収材から放出されたＳＯxを含む排気ガ
スが流れることにより、ＳＯx被毒が進行するものと推
定される。
【００２６】そこで、第１の発明に係る内燃機関の排気
浄化装置では、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に
対してＳＯx被毒再生処理を行って、これらＮＯx触媒に
吸収されているＳＯxを放出させることにした。ＳＯx被
毒再生処理を行うに際しては、第１及び第２の吸蔵還元
型ＮＯx触媒を両方同時に行う。
浄化装置では、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に
対してＳＯx被毒再生処理を行って、これらＮＯx触媒に
吸収されているＳＯxを放出させることにした。ＳＯx被
毒再生処理を行うに際しては、第１及び第２の吸蔵還元
型ＮＯx触媒を両方同時に行う。
【００２７】ＳＯx量推定手段は、第１の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒に吸収されているＳＯx量と、第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量を推定する。そし
て、ＳＯx被毒再生処理を行うときに、第１の吸蔵還元
型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量と第２の吸蔵還元
型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量に応じて、第１の
吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる排気ガスと第２の吸蔵還
元型ＮＯx触媒を流れる排気ガスの流量比を制御する。
Ｏx触媒に吸収されているＳＯx量と、第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量を推定する。そし
て、ＳＯx被毒再生処理を行うときに、第１の吸蔵還元
型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量と第２の吸蔵還元
型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量に応じて、第１の
吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる排気ガスと第２の吸蔵還
元型ＮＯx触媒を流れる排気ガスの流量比を制御する。
【００２８】第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に流
れる排気ガスの流量比を制御することにより、第１及び
第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理を効率
的に行うことができ、両方同時にＳＯx被毒から解消さ
せることが可能になり、その結果、再生時間を短縮し
て、ＳＯx被毒再生処理における燃料消費量を低減させ
ることができる。また、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ
x触媒の熱劣化が抑制される。
れる排気ガスの流量比を制御することにより、第１及び
第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理を効率
的に行うことができ、両方同時にＳＯx被毒から解消さ
せることが可能になり、その結果、再生時間を短縮し
て、ＳＯx被毒再生処理における燃料消費量を低減させ
ることができる。また、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ
x触媒の熱劣化が抑制される。
【００２９】第１の発明に係る内燃機関の排気浄化装置
においては、前記ＳＯx被毒再生処理を行うときに、第
１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のうちＳＯx吸収量の少
ない吸蔵還元型ＮＯx触媒よりもＳＯx吸収量の多い吸蔵
還元型ＮＯx触媒に排気ガスが多く流れるべく排気ガス
流量比を制御するのが好ましい。吸蔵還元型ＮＯx触媒
に排気ガスを多く流した方が該吸蔵還元型ＮＯx触媒の
温度上昇が大きく、触媒温度が高い方が吸蔵還元型ＮＯ
x触媒からＳＯxが多く放出される。したがって、ＳＯx
吸収量の多い方の吸蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガスが多
く流れるようにすると、該吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒
温度を高温にすることができ、ＳＯx被毒再生を効率的
に行うことができる。
においては、前記ＳＯx被毒再生処理を行うときに、第
１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のうちＳＯx吸収量の少
ない吸蔵還元型ＮＯx触媒よりもＳＯx吸収量の多い吸蔵
還元型ＮＯx触媒に排気ガスが多く流れるべく排気ガス
流量比を制御するのが好ましい。吸蔵還元型ＮＯx触媒
に排気ガスを多く流した方が該吸蔵還元型ＮＯx触媒の
温度上昇が大きく、触媒温度が高い方が吸蔵還元型ＮＯ
x触媒からＳＯxが多く放出される。したがって、ＳＯx
吸収量の多い方の吸蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガスが多
く流れるようにすると、該吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒
温度を高温にすることができ、ＳＯx被毒再生を効率的
に行うことができる。
【００３０】第１の発明に係る内燃機関の排気浄化装置
においては、前記ＳＯx被毒再生処理を行うときに前記
第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度を昇温
する昇温手段を備えるのが好ましい。吸蔵還元型ＮＯx
触媒のＳＯx被毒再生は、触媒温度が大きい方が再生効
率がよいからである。
においては、前記ＳＯx被毒再生処理を行うときに前記
第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度を昇温
する昇温手段を備えるのが好ましい。吸蔵還元型ＮＯx
触媒のＳＯx被毒再生は、触媒温度が大きい方が再生効
率がよいからである。
【００３１】昇温手段は、例えば、気筒別空燃比制御の
実行により、あるいは、副噴射制御の実行により実現す
ることができ、または、吸蔵還元型ＮＯx触媒の周囲に
設けた電気ヒータ等によって実現することも可能であ
る。
実行により、あるいは、副噴射制御の実行により実現す
ることができ、または、吸蔵還元型ＮＯx触媒の周囲に
設けた電気ヒータ等によって実現することも可能であ
る。
【００３２】気筒別空燃比制御とは、エンジンの一部の
気筒をリッチ空燃比で運転させると同時に残りの気筒を
リーン空燃比で運転させる空燃比制御方法であり、リッ
チ空燃比で運転させた気筒から排出される十分な量の未
燃燃料成分を含む排気ガスと、リーン空燃比で運転させ
た気筒から排出される十分な量の酸素を含む排気ガスと
の混合ガスを第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に供
給し、酸化反応させて触媒温度を昇温させる。
気筒をリッチ空燃比で運転させると同時に残りの気筒を
リーン空燃比で運転させる空燃比制御方法であり、リッ
チ空燃比で運転させた気筒から排出される十分な量の未
燃燃料成分を含む排気ガスと、リーン空燃比で運転させ
た気筒から排出される十分な量の酸素を含む排気ガスと
の混合ガスを第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に供
給し、酸化反応させて触媒温度を昇温させる。
【００３３】副噴射制御とは、機関出力を得るための燃
料とは別に、膨張行程や排気行程において副次的に燃料
を噴射する燃料噴射制御方法であり、副噴射により排気
ガス中に未燃燃料成分を増大させ、この未燃燃料成分を
第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に供給し、酸化反
応させて触媒温度を昇温させる。
料とは別に、膨張行程や排気行程において副次的に燃料
を噴射する燃料噴射制御方法であり、副噴射により排気
ガス中に未燃燃料成分を増大させ、この未燃燃料成分を
第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に供給し、酸化反
応させて触媒温度を昇温させる。
【００３４】また、本出願に係る第２の発明の内燃機関
の排気浄化装置は、（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排
気通路に配置され流入する排気ガスの空燃比がリーンの
ときにＳＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低
いときに吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収材と、
（ロ）前記ＳＯx吸収材よりも下流の前記排気通路に配
置され流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯ
xを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸
収したＮＯxを放出して還元する第１の吸蔵還元型ＮＯx
触媒と、（ハ）前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも
上流の前記排気通路から分岐し前記第１の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒を迂回して排気ガスを流すバイパス通路と、
（ニ）前記バイパス通路に配置され流入する排気ガスの
空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収し流入する排気ガ
スの酸素濃度が低いときに吸収したＮＯxを放出して還
元する第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒と、（ホ）前記第
１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒への排気ガスの流れを
許容あるいは遮断する排気流れ制御手段と、（ヘ）前記
第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のそれぞれに吸収さ
れたＳＯx量を推定するＳＯx量推定手段と、を備え、前
記排気流れ制御手段が前記第１及び第２の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒の両方へのリーン空燃比の排気ガスの流通を許
容するときには、前記ＳＯx量推定手段により推定され
た第１吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量と
第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量に
応じて第１と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる排気
ガスの流量比を制御することを特徴とする。
の排気浄化装置は、（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排
気通路に配置され流入する排気ガスの空燃比がリーンの
ときにＳＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低
いときに吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収材と、
（ロ）前記ＳＯx吸収材よりも下流の前記排気通路に配
置され流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯ
xを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸
収したＮＯxを放出して還元する第１の吸蔵還元型ＮＯx
触媒と、（ハ）前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも
上流の前記排気通路から分岐し前記第１の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒を迂回して排気ガスを流すバイパス通路と、
（ニ）前記バイパス通路に配置され流入する排気ガスの
空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収し流入する排気ガ
スの酸素濃度が低いときに吸収したＮＯxを放出して還
元する第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒と、（ホ）前記第
１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒への排気ガスの流れを
許容あるいは遮断する排気流れ制御手段と、（ヘ）前記
第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のそれぞれに吸収さ
れたＳＯx量を推定するＳＯx量推定手段と、を備え、前
記排気流れ制御手段が前記第１及び第２の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒の両方へのリーン空燃比の排気ガスの流通を許
容するときには、前記ＳＯx量推定手段により推定され
た第１吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量と
第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量に
応じて第１と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる排気
ガスの流量比を制御することを特徴とする。
【００３５】この排気浄化装置では、排気流れ制御手段
は通常、エンジンから排出される排気ガス中のＳＯxが
ＳＯx吸収材に吸収されるときには、排気ガスが第１の
吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れ、バイパス通路には流れな
いように、排気ガスの流れを制御する。このとき、排気
ガスがバイパス通路に漏洩しても、バイパス通路に設け
られた第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒が排気ガスを浄化す
る。
は通常、エンジンから排出される排気ガス中のＳＯxが
ＳＯx吸収材に吸収されるときには、排気ガスが第１の
吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れ、バイパス通路には流れな
いように、排気ガスの流れを制御する。このとき、排気
ガスがバイパス通路に漏洩しても、バイパス通路に設け
られた第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒が排気ガスを浄化す
る。
【００３６】一方、ＳＯx吸収材に吸収されているＳＯx
が放出されるときには、排気流れ制御手段は、排気ガス
がバイパス通路を流れ、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒に
は流れないように、排気ガスの流れを制御する。これに
より、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒が抑制さ
れる。尚、このときには、バイパス通路に設けられた第
２の吸蔵還元型ＮＯx触媒が排気ガスを浄化する。
が放出されるときには、排気流れ制御手段は、排気ガス
がバイパス通路を流れ、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒に
は流れないように、排気ガスの流れを制御する。これに
より、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒が抑制さ
れる。尚、このときには、バイパス通路に設けられた第
２の吸蔵還元型ＮＯx触媒が排気ガスを浄化する。
【００３７】しかしながら、第１の吸蔵還元型ＮＯx触
媒のＳＯx被毒を完全に防止することは困難であり、該
吸蔵還元型ＮＯx触媒は徐々にＳＯx被毒が進行するもの
と想定される。また、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒につ
いても、ＳＯx吸収材から放出されたＳＯxを含む排気ガ
スが流れることにより、ＳＯx被毒が進行するものと推
定される。
媒のＳＯx被毒を完全に防止することは困難であり、該
吸蔵還元型ＮＯx触媒は徐々にＳＯx被毒が進行するもの
と想定される。また、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒につ
いても、ＳＯx吸収材から放出されたＳＯxを含む排気ガ
スが流れることにより、ＳＯx被毒が進行するものと推
定される。
【００３８】この排気浄化装置においては、第１の吸蔵
還元型ＮＯx触媒にリーン空燃比の排気ガスが流れてい
て、該吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度が所定の基準値
を上回ったときに、排気流れ制御手段が排気ガスを第１
及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の両方を流れるように
排気ガスの流れを制御する。
還元型ＮＯx触媒にリーン空燃比の排気ガスが流れてい
て、該吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度が所定の基準値
を上回ったときに、排気流れ制御手段が排気ガスを第１
及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の両方を流れるように
排気ガスの流れを制御する。
【００３９】その際に、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒に
吸収されているＳＯx量と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に
吸収されているＳＯx量に応じて、第１の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒を流れる排気ガスと第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒
を流れる排気ガスの流量比を制御する。尚、ＳＯx量推
定手段は、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されてい
るＳＯx量と、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されて
いるＳＯx量を推定する。
吸収されているＳＯx量と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に
吸収されているＳＯx量に応じて、第１の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒を流れる排気ガスと第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒
を流れる排気ガスの流量比を制御する。尚、ＳＯx量推
定手段は、第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されてい
るＳＯx量と、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されて
いるＳＯx量を推定する。
【００４０】吸蔵還元型ＮＯx触媒は吸収されているＳ
Ｏx量によってＮＯx吸収能力が異なるので、第１及び第
２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に流れる排気ガスの流量比を
制御することにより、両触媒に排気ガスを流したときの
排気エミッションの悪化を抑制することができる。
Ｏx量によってＮＯx吸収能力が異なるので、第１及び第
２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に流れる排気ガスの流量比を
制御することにより、両触媒に排気ガスを流したときの
排気エミッションの悪化を抑制することができる。
【００４１】第２の発明に係る内燃機関の排気浄化装置
においては、前記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒
の両方へのリーン空燃比の排気ガスの流通を許容すると
きに、第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のうちＳＯx吸
収量の多い吸蔵還元型ＮＯx触媒よりもＳＯx吸収量の少
ない吸蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガスが多く流れるべく
排気ガス流量比を制御するのが好ましい。吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒に吸収されているＳＯx量が多いほどＮＯx吸収
能力が低いからである。
においては、前記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒
の両方へのリーン空燃比の排気ガスの流通を許容すると
きに、第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のうちＳＯx吸
収量の多い吸蔵還元型ＮＯx触媒よりもＳＯx吸収量の少
ない吸蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガスが多く流れるべく
排気ガス流量比を制御するのが好ましい。吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒に吸収されているＳＯx量が多いほどＮＯx吸収
能力が低いからである。
【００４２】前述した第１の発明あるいは第２の発明に
係る内燃機関の排気浄化装置において、希薄燃焼可能な
内燃機関としては、筒内噴射型のリーンバーンガソリン
エンジンやディーゼルエンジンを例示することができ
る。リーンバーンガソリンエンジンの場合には、排気ガ
スの空燃比は、燃焼室に供給される混合気の空燃比を制
御することによって制御することが可能である。ディー
ゼルエンジンの場合には、排気ガスの空燃比は、吸気行
程または膨張行程または排気行程で燃料を噴射する所謂
副噴射を行うか、あるいは、ＳＯx吸収材あるいは第１
及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも上流の排気通路
内に還元剤を供給することにより制御することが可能で
ある。ここで、排気ガスの空燃比とは、機関吸気通路及
びＳＯx吸収材あるいは第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx
触媒よりも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）の比をいう。
係る内燃機関の排気浄化装置において、希薄燃焼可能な
内燃機関としては、筒内噴射型のリーンバーンガソリン
エンジンやディーゼルエンジンを例示することができ
る。リーンバーンガソリンエンジンの場合には、排気ガ
スの空燃比は、燃焼室に供給される混合気の空燃比を制
御することによって制御することが可能である。ディー
ゼルエンジンの場合には、排気ガスの空燃比は、吸気行
程または膨張行程または排気行程で燃料を噴射する所謂
副噴射を行うか、あるいは、ＳＯx吸収材あるいは第１
及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも上流の排気通路
内に還元剤を供給することにより制御することが可能で
ある。ここで、排気ガスの空燃比とは、機関吸気通路及
びＳＯx吸収材あるいは第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx
触媒よりも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）の比をいう。
【００４３】前述した第１の発明あるいは第２の発明に
係る内燃機関の排気浄化装置において、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒は、アルミナを担体とし、この担体上にカリウム
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構成される触媒を例示する
ことができる。
係る内燃機関の排気浄化装置において、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒は、アルミナを担体とし、この担体上にカリウム
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構成される触媒を例示する
ことができる。
【００４４】前述した第１の発明あるいは第２の発明に
係る内燃機関の排気浄化装置において、ＳＯx吸収材
は、三元活性を有する通常の三元触媒にさらにＳＯx吸
収剤（例えば、バリウムＢａ、カリウムＫ、ランタンＬ
ａなど）を坦持して構成してもよいし、前記吸蔵還元型
ＮＯx触媒で構成してもよいし、選択還元型ＮＯx触媒で
構成してもよい。選択還元型ＮＯx触媒とは、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
する触媒である。
係る内燃機関の排気浄化装置において、ＳＯx吸収材
は、三元活性を有する通常の三元触媒にさらにＳＯx吸
収剤（例えば、バリウムＢａ、カリウムＫ、ランタンＬ
ａなど）を坦持して構成してもよいし、前記吸蔵還元型
ＮＯx触媒で構成してもよいし、選択還元型ＮＯx触媒で
構成してもよい。選択還元型ＮＯx触媒とは、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
する触媒である。
【００４５】前述した第１の発明あるいは第２の発明に
係る内燃機関の排気浄化装置において、排気流れ制御手
段は、バイパス通路の分岐部に設けた単一の切替弁で構
成することもできるし、あるいは、分岐部よりも第１の
吸蔵還元型ＮＯx触媒に近い位置にある排気通路に第１
の排気切替弁を設け、分岐部よりも第２の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒に近い位置にあるバイパス通路に第２の排気切
替弁を設けて構成することもできる。
係る内燃機関の排気浄化装置において、排気流れ制御手
段は、バイパス通路の分岐部に設けた単一の切替弁で構
成することもできるし、あるいは、分岐部よりも第１の
吸蔵還元型ＮＯx触媒に近い位置にある排気通路に第１
の排気切替弁を設け、分岐部よりも第２の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒に近い位置にあるバイパス通路に第２の排気切
替弁を設けて構成することもできる。
【００４６】前述した第１の発明あるいは第２の発明に
係る内燃機関の排気浄化装置において、ＳＯx量推定手
段は、エンジンの運転状態から演算する方法や、排気ガ
スのＳＯx濃度を検出するＳＯxセンサを第１の吸蔵還元
型ＮＯx触媒と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の上流にそれ
ぞれ設け、このＳＯxセンサで検出したＳＯx濃度とそれ
ぞれの吸蔵還元型ＮＯx触媒に流れる排気ガス量に基づ
いて演算する方法などを例示することができる。
係る内燃機関の排気浄化装置において、ＳＯx量推定手
段は、エンジンの運転状態から演算する方法や、排気ガ
スのＳＯx濃度を検出するＳＯxセンサを第１の吸蔵還元
型ＮＯx触媒と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の上流にそれ
ぞれ設け、このＳＯxセンサで検出したＳＯx濃度とそれ
ぞれの吸蔵還元型ＮＯx触媒に流れる排気ガス量に基づ
いて演算する方法などを例示することができる。
【００４７】第１の発明あるいは第２の発明に係る内燃
機関の排気浄化装置においては、前記第１と第２の吸蔵
還元型ＮＯx触媒のそれぞれの触媒温度を検出する温度
検出手段を備え、前記排気流れ制御手段が前記第１と第
２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のうちのいずれか一方の吸蔵
還元型ＮＯx触媒だけに排気ガスの流通を許容している
ときに、排気ガスの流通を遮断されている他方の吸蔵還
元型ＮＯx触媒の触媒温度が所定温度よりも低くなる
と、前記排気流れ制御手段が前記他方の吸蔵還元型ＮＯ
x触媒に排気ガスを流すべく作動するようにすることも
可能である。排気ガスの流通を遮断されている他方の吸
蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガスを流すことにより、該吸
蔵還元型ＮＯx触媒は昇温され、活性状態に維持され
る。この結果、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒は
両方とも常に活性状態に維持され、いつ排気ガスが流れ
ても排気ガスを浄化することができる。
機関の排気浄化装置においては、前記第１と第２の吸蔵
還元型ＮＯx触媒のそれぞれの触媒温度を検出する温度
検出手段を備え、前記排気流れ制御手段が前記第１と第
２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のうちのいずれか一方の吸蔵
還元型ＮＯx触媒だけに排気ガスの流通を許容している
ときに、排気ガスの流通を遮断されている他方の吸蔵還
元型ＮＯx触媒の触媒温度が所定温度よりも低くなる
と、前記排気流れ制御手段が前記他方の吸蔵還元型ＮＯ
x触媒に排気ガスを流すべく作動するようにすることも
可能である。排気ガスの流通を遮断されている他方の吸
蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガスを流すことにより、該吸
蔵還元型ＮＯx触媒は昇温され、活性状態に維持され
る。この結果、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒は
両方とも常に活性状態に維持され、いつ排気ガスが流れ
ても排気ガスを浄化することができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の実施の形態を図１から図１２の図面を参照
して説明する。尚、以下に説明する各実施の形態は、本
発明に係る内燃機関の排気浄化装置を、希薄燃焼可能な
筒内噴射型の車両用リーンバーンガソリンエンジンに適
用した例である。
気浄化装置の実施の形態を図１から図１２の図面を参照
して説明する。尚、以下に説明する各実施の形態は、本
発明に係る内燃機関の排気浄化装置を、希薄燃焼可能な
筒内噴射型の車両用リーンバーンガソリンエンジンに適
用した例である。
【００４９】〔第１の実施の形態〕初めに、本発明に係
る内燃機関の排気浄化装置の第１の実施の形態を図１か
ら図１０の図面を参照して説明する。
る内燃機関の排気浄化装置の第１の実施の形態を図１か
ら図１０の図面を参照して説明する。
【００５０】図１は、第１の実施の形態における排気浄
化装置の概略構成を示す図であり、この図において、符
号１は直列４気筒のエンジン本体、符号２はピストン、
符号３は燃焼室、符号４は点火栓、符号５は吸気弁、符
号６は吸気ポート、符号７は排気弁、符号８は排気ポー
ト、符号１１は燃料噴射弁を夫々示す。このエンジンで
は、燃料噴射弁１１から燃料が燃焼室３内に直接噴射さ
れる。
化装置の概略構成を示す図であり、この図において、符
号１は直列４気筒のエンジン本体、符号２はピストン、
符号３は燃焼室、符号４は点火栓、符号５は吸気弁、符
号６は吸気ポート、符号７は排気弁、符号８は排気ポー
ト、符号１１は燃料噴射弁を夫々示す。このエンジンで
は、燃料噴射弁１１から燃料が燃焼室３内に直接噴射さ
れる。
【００５１】吸気ポート６は吸気マニホールド９の各枝
管を介してサージタンク１０に連結され、サージタンク
１０は吸気ダクト１２に接続されている。吸気ダクト１
２は、吸気の質量に比例した電圧を出力するエアフロー
メータ１３に接続され、エアフローメータ１３は、エア
クリーナ１４に連結されている。
管を介してサージタンク１０に連結され、サージタンク
１０は吸気ダクト１２に接続されている。吸気ダクト１
２は、吸気の質量に比例した電圧を出力するエアフロー
メータ１３に接続され、エアフローメータ１３は、エア
クリーナ１４に連結されている。
【００５２】前記吸気ダクト１２の途中には、該吸気ダ
クト１２内の吸気流量を調整するスロットル弁１５が配
置されている。このスロットル弁１５には、ＤＣモータ
等からなり印加電圧の大きさに応じてスロットル弁１５
を開閉駆動するスロットルモータ１５ａと、スロットル
弁１５の開度に対応した電気信号を出力するスロットル
ポジションセンサ１５ｂが取り付けられている。
クト１２内の吸気流量を調整するスロットル弁１５が配
置されている。このスロットル弁１５には、ＤＣモータ
等からなり印加電圧の大きさに応じてスロットル弁１５
を開閉駆動するスロットルモータ１５ａと、スロットル
弁１５の開度に対応した電気信号を出力するスロットル
ポジションセンサ１５ｂが取り付けられている。
【００５３】前記したエアフローメータ１３及びスロッ
トルポジションセンサ１５ｂは、それぞれに対応したＡ
／Ｄ変換器３８を介してＥＣＵ３０の入力ポート３５と
電気的に接続され、各センサの出力信号がＥＣＵ３０に
入力されるようになっている。
トルポジションセンサ１５ｂは、それぞれに対応したＡ
／Ｄ変換器３８を介してＥＣＵ３０の入力ポート３５と
電気的に接続され、各センサの出力信号がＥＣＵ３０に
入力されるようになっている。
【００５４】一方、排気ポート８については、図２に示
すように、第１気筒１Ａと第４気筒１Ｄの排気ポート８
は第１排気マニホールド１６Ａを介して第１スタートコ
ンバータのケーシング５０Ａに連結され、第２気筒１Ｂ
と第３気筒１Ｃの排気ポート８は第２排気マニホールド
１６Ｂを介して第２スタートコンバータのケーシング５
０Ｂに連結されている。ケーシング５０Ａ、５０Ｂには
それぞれＳＯx吸収能を有する三元触媒５１が内蔵され
ている。つまり、この三元触媒５１は、三元活性を有す
る通常の三元触媒にさらにＳＯx吸収剤（例えば、バリ
ウムＢａ、カリウムＫ、ランタンＬａなど）を坦持して
構成されている。この実施の形態において、三元触媒５
１はＳＯx吸収材を構成する。
すように、第１気筒１Ａと第４気筒１Ｄの排気ポート８
は第１排気マニホールド１６Ａを介して第１スタートコ
ンバータのケーシング５０Ａに連結され、第２気筒１Ｂ
と第３気筒１Ｃの排気ポート８は第２排気マニホールド
１６Ｂを介して第２スタートコンバータのケーシング５
０Ｂに連結されている。ケーシング５０Ａ、５０Ｂには
それぞれＳＯx吸収能を有する三元触媒５１が内蔵され
ている。つまり、この三元触媒５１は、三元活性を有す
る通常の三元触媒にさらにＳＯx吸収剤（例えば、バリ
ウムＢａ、カリウムＫ、ランタンＬａなど）を坦持して
構成されている。この実施の形態において、三元触媒５
１はＳＯx吸収材を構成する。
【００５５】ケーシング５０Ａ、５０Ｂはそれぞれ排気
管５２Ａ、５２Ｂを介して排気管５３に連結されてお
り、排気管５３において各気筒から排出された排気ガス
が合流する。排気管５３は排気管５４を介してメインＮ
Ｏx触媒（第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒）５５を内蔵した
ケーシング５６に連結され、ケーシング５６は排気管５
７を介して排気管５８に連結され、排気管５８は図示し
ないマフラーに接続されている。ケーシング５６には、
メインＮＯx触媒５５の触媒温度に比例した出力電圧を
発生するメイン触媒温センサ（温度検出手段）７１が取
り付けられている。
管５２Ａ、５２Ｂを介して排気管５３に連結されてお
り、排気管５３において各気筒から排出された排気ガス
が合流する。排気管５３は排気管５４を介してメインＮ
Ｏx触媒（第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒）５５を内蔵した
ケーシング５６に連結され、ケーシング５６は排気管５
７を介して排気管５８に連結され、排気管５８は図示し
ないマフラーに接続されている。ケーシング５６には、
メインＮＯx触媒５５の触媒温度に比例した出力電圧を
発生するメイン触媒温センサ（温度検出手段）７１が取
り付けられている。
【００５６】また、排気管５３と排気管５８は、メイン
ＮＯx触媒５５を迂回するバイパス通路５９によっても
連結されている。バイパス通路５９は、排気管５３に連
結されたバイパス管５９Ａと、排気管５８に連結された
バイパス管５９Ｂと、バイパス管５９Ａ、Ｂの間に挟装
されたケーシング６０とから構成されており、ケーシン
グ６０内にはサブＮＯx触媒（第２の吸蔵還元型ＮＯx触
媒）６１が収容されている。ケーシング６０には、サブ
ＮＯx触媒６１の触媒温度に比例した出力電圧を発生す
るサブ触媒温センサ（温度検出手段）７２が取り付けら
れている。
ＮＯx触媒５５を迂回するバイパス通路５９によっても
連結されている。バイパス通路５９は、排気管５３に連
結されたバイパス管５９Ａと、排気管５８に連結された
バイパス管５９Ｂと、バイパス管５９Ａ、Ｂの間に挟装
されたケーシング６０とから構成されており、ケーシン
グ６０内にはサブＮＯx触媒（第２の吸蔵還元型ＮＯx触
媒）６１が収容されている。ケーシング６０には、サブ
ＮＯx触媒６１の触媒温度に比例した出力電圧を発生す
るサブ触媒温センサ（温度検出手段）７２が取り付けら
れている。
【００５７】この実施の形態において、メインＮＯx触
媒５５とサブＮＯx触媒６１は全く同じ吸蔵還元型ＮＯx
触媒で構成されており、活性温度域や浄化特性も全く同
じである。吸蔵還元型ＮＯx触媒については後で詳述す
る。
媒５５とサブＮＯx触媒６１は全く同じ吸蔵還元型ＮＯx
触媒で構成されており、活性温度域や浄化特性も全く同
じである。吸蔵還元型ＮＯx触媒については後で詳述す
る。
【００５８】メインＮＯx触媒５５の上流に位置する排
気管５４には、該排気管５４の流路を開閉する第１排気
切替弁６３が設けられている。この第１排気切替弁６３
は、第１アクチュエータ６２によって開閉駆動され、第
１アクチュエータ６２への印加電流の大きさに応じて開
度制御される。
気管５４には、該排気管５４の流路を開閉する第１排気
切替弁６３が設けられている。この第１排気切替弁６３
は、第１アクチュエータ６２によって開閉駆動され、第
１アクチュエータ６２への印加電流の大きさに応じて開
度制御される。
【００５９】サブＮＯx触媒６１の上流に位置するバイ
パス管５９Ａには、該バイパス管５９Ａ内の排気流路を
開閉する第２排気切替弁６５が設けられている。この第
２排気切替弁６５は、第２アクチュエータ６４によって
開閉駆動され、第２アクチュエータ６４への印加電流の
大きさに応じて開度制御される。この第１の実施の形態
においては、第１及び第２排気切替弁６３，６５によっ
て本発明における排気流れ制御手段が構成される。
パス管５９Ａには、該バイパス管５９Ａ内の排気流路を
開閉する第２排気切替弁６５が設けられている。この第
２排気切替弁６５は、第２アクチュエータ６４によって
開閉駆動され、第２アクチュエータ６４への印加電流の
大きさに応じて開度制御される。この第１の実施の形態
においては、第１及び第２排気切替弁６３，６５によっ
て本発明における排気流れ制御手段が構成される。
【００６０】排気管５３には、三元触媒５１を通過した
排気ガスの温度に比例した出力電圧を発生する排気温セ
ンサ６６と、この排気ガスの酸素濃度に比例した出力電
圧を発生する酸素濃度センサ６７が取り付けられてい
る。排気管５７には、メインＮＯx触媒５５を通過した
排気ガスの酸素濃度に比例した出力電圧を発生する酸素
濃度センサ６８が取り付けられている。
排気ガスの温度に比例した出力電圧を発生する排気温セ
ンサ６６と、この排気ガスの酸素濃度に比例した出力電
圧を発生する酸素濃度センサ６７が取り付けられてい
る。排気管５７には、メインＮＯx触媒５５を通過した
排気ガスの酸素濃度に比例した出力電圧を発生する酸素
濃度センサ６８が取り付けられている。
【００６１】エンジンコントロール用の電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからなり、図
３に示すように、双方向バス３１によって相互に接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（セントラルプロセ
ッサユニット）３４、入力ポート３５、出力ポート３６
を具備する。
ト（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからなり、図
３に示すように、双方向バス３１によって相互に接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（セントラルプロセ
ッサユニット）３４、入力ポート３５、出力ポート３６
を具備する。
【００６２】ＥＣＵ３０の入力ポート３５には、前記し
た排気温センサ６６、酸素濃度センサ６７、６８、メイ
ン触媒温センサ７１、サブ触媒温センサ７２の出力電圧
がそれぞれ対応するＡ／Ｄ変換器３８を介して入力され
るようになっている。また、ＥＣＵ３０の入力ポート３
５には、回転数センサ４１からエンジン回転数を表す出
力パルスが入力されるようになっている。
た排気温センサ６６、酸素濃度センサ６７、６８、メイ
ン触媒温センサ７１、サブ触媒温センサ７２の出力電圧
がそれぞれ対応するＡ／Ｄ変換器３８を介して入力され
るようになっている。また、ＥＣＵ３０の入力ポート３
５には、回転数センサ４１からエンジン回転数を表す出
力パルスが入力されるようになっている。
【００６３】ＥＣＵ３０の出力ポート３６は、対応する
駆動回路３９を介して、点火栓４、燃料噴射弁１１、ス
ロットルモータ１５ａ、第１及び第２排気切替弁６３、
６５の第１及び第２アクチュエータ６２，６４に電気的
に接続されている。
駆動回路３９を介して、点火栓４、燃料噴射弁１１、ス
ロットルモータ１５ａ、第１及び第２排気切替弁６３、
６５の第１及び第２アクチュエータ６２，６４に電気的
に接続されている。
【００６４】このガソリンエンジンでは、エンジンの運
転状態に応じて空燃比を変えて運転する空燃比制御が実
行される。この実施の形態では、ＥＣＵ３０は、エンジ
ン低中負荷運転領域ではリーン空燃比制御を実行し、エ
ンジン始動時、暖機運転時、加速運転時にはストイキ制
御を実行する。エンジン高負荷運転領域については、Ｅ
ＣＵ３０は、エンジン負荷が特に高い領域ではストイキ
制御を実行し、それ以外の領域ではリーン空燃比制御を
実行する。また、高速の定速運転時については、ＥＣＵ
３０は、速度が特に高い領域でストイキ制御を実行し、
それ以外の領域ではリーン空燃比制御を実行する。
転状態に応じて空燃比を変えて運転する空燃比制御が実
行される。この実施の形態では、ＥＣＵ３０は、エンジ
ン低中負荷運転領域ではリーン空燃比制御を実行し、エ
ンジン始動時、暖機運転時、加速運転時にはストイキ制
御を実行する。エンジン高負荷運転領域については、Ｅ
ＣＵ３０は、エンジン負荷が特に高い領域ではストイキ
制御を実行し、それ以外の領域ではリーン空燃比制御を
実行する。また、高速の定速運転時については、ＥＣＵ
３０は、速度が特に高い領域でストイキ制御を実行し、
それ以外の領域ではリーン空燃比制御を実行する。
【００６５】図４は燃焼室３から排出される排気ガス中
の代表的な成分の濃度を概略的に示している。この図か
らわかるように、燃焼室３から排出される排気ガス中の
未燃ＨＣ、ＣＯの濃度は燃焼室３内における混合気の空
燃比がリッチになるほど増大し、燃焼室３から排出され
る排気ガス中の酸素Ｏ2の濃度は燃焼室３内における混
合気の空燃比がリーンになるほど増大する。
の代表的な成分の濃度を概略的に示している。この図か
らわかるように、燃焼室３から排出される排気ガス中の
未燃ＨＣ、ＣＯの濃度は燃焼室３内における混合気の空
燃比がリッチになるほど増大し、燃焼室３から排出され
る排気ガス中の酸素Ｏ2の濃度は燃焼室３内における混
合気の空燃比がリーンになるほど増大する。
【００６６】メインＮＯx触媒５５およびサブＮＯx触媒
６１を構成する吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、ＮＯx触媒
と略す）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なる。エン
ジン吸気通路およびＮＯx触媒より上流の排気通路内に
供給された空気および燃料（炭化水素）の比をＮＯx触
媒への流入排気ガスの空燃比と称する（以下、排気空燃
比と略称する）と、このＮＯx触媒は、排気空燃比がリ
ーンのときには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ＮＯxの吸放
出作用を行う。
６１を構成する吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、ＮＯx触媒
と略す）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なる。エン
ジン吸気通路およびＮＯx触媒より上流の排気通路内に
供給された空気および燃料（炭化水素）の比をＮＯx触
媒への流入排気ガスの空燃比と称する（以下、排気空燃
比と略称する）と、このＮＯx触媒は、排気空燃比がリ
ーンのときには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ＮＯxの吸放
出作用を行う。
【００６７】なお、ＮＯx触媒より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に
は、排気空燃比は燃焼室内における混合気の空燃比に一
致し、したがってこの場合には、ＮＯx触媒は燃焼室内
における混合気の空燃比がリーンのときにはＮＯxを吸
収し、燃焼室内における混合気中の酸素濃度が低下する
と吸収したＮＯxを放出することになる。
燃料（炭化水素）あるいは空気が供給されない場合に
は、排気空燃比は燃焼室内における混合気の空燃比に一
致し、したがってこの場合には、ＮＯx触媒は燃焼室内
における混合気の空燃比がリーンのときにはＮＯxを吸
収し、燃焼室内における混合気中の酸素濃度が低下する
と吸収したＮＯxを放出することになる。
【００６８】上述のＮＯx触媒をエンジン排気通路内に
配置すればこのＮＯx触媒は実際にＮＯxの吸放出作用を
行う。この吸放出作用は図５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。以下、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。
配置すればこのＮＯx触媒は実際にＮＯxの吸放出作用を
行う。この吸放出作用は図５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。以下、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。
【００６９】まず、流入排気ガスのリーン度合いが高く
（空燃比が高く）なると流入排気ガス中の酸素濃度が大
巾に増大し、図５（Ａ）に示されるように酸素Ｏ2 がＯ
2 -又はＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流
入排気ガスに含まれるＮＯは、白金Ｐｔの表面上でＯ2 -
又はＯ2-と反応し、ＮＯ2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２Ｎ
Ｏ2 ）。
（空燃比が高く）なると流入排気ガス中の酸素濃度が大
巾に増大し、図５（Ａ）に示されるように酸素Ｏ2 がＯ
2 -又はＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流
入排気ガスに含まれるＮＯは、白金Ｐｔの表面上でＯ2 -
又はＯ2-と反応し、ＮＯ2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２Ｎ
Ｏ2 ）。
【００７０】次いで、生成されたＮＯ2の一部は、白金
Ｐｔ上で酸化されつつＮＯx触媒内に吸収されて酸化バ
リウムＢａＯと結合しながら、図５（Ａ）に示されるよ
うに硝酸イオンＮＯ3 -の形でＮＯx触媒内に拡散する。
このようにしてＮＯxがＮＯx触媒内に吸収される。
Ｐｔ上で酸化されつつＮＯx触媒内に吸収されて酸化バ
リウムＢａＯと結合しながら、図５（Ａ）に示されるよ
うに硝酸イオンＮＯ3 -の形でＮＯx触媒内に拡散する。
このようにしてＮＯxがＮＯx触媒内に吸収される。
【００７１】流入排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金
Ｐｔの表面でＮＯ2が生成され、ＮＯx触媒のＮＯx 吸収
能力が飽和しない限り、ＮＯ2がＮＯx触媒内に吸収され
て硝酸イオンＮＯ3 -が生成される。
Ｐｔの表面でＮＯ2が生成され、ＮＯx触媒のＮＯx 吸収
能力が飽和しない限り、ＮＯ2がＮＯx触媒内に吸収され
て硝酸イオンＮＯ3 -が生成される。
【００７２】これに対して、流入排気ガス中の酸素濃度
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、ＮＯx触媒内の硝酸イオンＮ
Ｏ3 -がＮＯ2またはＮＯの形でＮＯx触媒から放出され
る。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると、Ｎ
Ｏx触媒からＮＯxが放出されることになる。図４に示さ
れるように、流入排気ガスのリーンの度合いが低くなれ
ば流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、したがって流入
排気ガスのリーンの度合いを低くすればＮＯx触媒から
ＮＯxが放出されることとなる。
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、ＮＯx触媒内の硝酸イオンＮ
Ｏ3 -がＮＯ2またはＮＯの形でＮＯx触媒から放出され
る。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると、Ｎ
Ｏx触媒からＮＯxが放出されることになる。図４に示さ
れるように、流入排気ガスのリーンの度合いが低くなれ
ば流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、したがって流入
排気ガスのリーンの度合いを低くすればＮＯx触媒から
ＮＯxが放出されることとなる。
【００７３】一方、このとき、エンジンがストイキまた
はリッチ空燃比で運転され、排気空燃比が理論空燃比ま
たはリッチになると、図４に示されるようにエンジンか
らは多量の未燃ＨＣ、ＣＯが排出され、これら未燃Ｈ
Ｃ、ＣＯは、白金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 -又はＯ2-と反応して
酸化せしめられる。
はリッチ空燃比で運転され、排気空燃比が理論空燃比ま
たはリッチになると、図４に示されるようにエンジンか
らは多量の未燃ＨＣ、ＣＯが排出され、これら未燃Ｈ
Ｃ、ＣＯは、白金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 -又はＯ2-と反応して
酸化せしめられる。
【００７４】また、排気空燃比が理論空燃比またはリッ
チになると流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下する
ためにＮＯx触媒からＮＯ2またはＮＯが放出され、この
ＮＯ 2またはＮＯは、図５（Ｂ）に示されるように未燃
ＨＣ、ＣＯと反応して還元せしめられてＮ2となる。
チになると流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下する
ためにＮＯx触媒からＮＯ2またはＮＯが放出され、この
ＮＯ 2またはＮＯは、図５（Ｂ）に示されるように未燃
ＨＣ、ＣＯと反応して還元せしめられてＮ2となる。
【００７５】即ち、流入排気ガス中のＨＣ、ＣＯは、ま
ず白金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 -又はＯ2-とただちに反応して酸
化せしめられ、次いで白金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 -又はＯ2-が
消費されてもまだＨＣ、ＣＯが残っていれば、このＨ
Ｃ、ＣＯによってＮＯx触媒から放出されたＮＯxおよび
エンジンから排出されたＮＯxがＮ2に還元せしめられ
る。
ず白金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 -又はＯ2-とただちに反応して酸
化せしめられ、次いで白金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 -又はＯ2-が
消費されてもまだＨＣ、ＣＯが残っていれば、このＨ
Ｃ、ＣＯによってＮＯx触媒から放出されたＮＯxおよび
エンジンから排出されたＮＯxがＮ2に還元せしめられ
る。
【００７６】このようにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ2
またはＮＯが存在しなくなると、ＮＯx触媒から次から
次へとＮＯ2またはＮＯが放出され、さらにＮ2に還元せ
しめられる。したがって、排気空燃比を理論空燃比また
はリッチにすると短時間の内にＮＯx触媒からＮＯxが放
出されることになる。
またはＮＯが存在しなくなると、ＮＯx触媒から次から
次へとＮＯ2またはＮＯが放出され、さらにＮ2に還元せ
しめられる。したがって、排気空燃比を理論空燃比また
はリッチにすると短時間の内にＮＯx触媒からＮＯxが放
出されることになる。
【００７７】このように、排気空燃比がリーンになると
ＮＯxがＮＯx触媒に吸収され、排気空燃比を理論空燃比
あるいはリッチにするとＮＯxがＮＯx触媒から短時間の
うちに放出され、Ｎ2に還元される。したがって、大気
中へのＮＯxの排出を阻止することができる。
ＮＯxがＮＯx触媒に吸収され、排気空燃比を理論空燃比
あるいはリッチにするとＮＯxがＮＯx触媒から短時間の
うちに放出され、Ｎ2に還元される。したがって、大気
中へのＮＯxの排出を阻止することができる。
【００７８】一方、燃料には硫黄（Ｓ）が含まれてお
り、燃料中の硫黄が燃焼するとＳＯ2やＳＯ3などの硫黄
酸化物（ＳＯx）が発生し、ＮＯx触媒は排気ガス中のこ
れらＳＯxも吸収する。ＮＯx触媒のＳＯx吸収メカニズ
ムはＮＯx吸収メカニズムと同じであると考えられる。
即ち、ＮＯx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Ｂａを坦持させた場合
を例にとって説明すると、前述したように、排気空燃比
がリーンのときには、酸素Ｏ2がＯ2 -又はＯ2-の形でＮ
Ｏx触媒の白金Ｐｔの表面に付着しており、流入排気ガ
ス中のＳＯx（例えばＳＯ2）は白金Ｐｔの表面上で酸化
されてＳＯ3となる。
り、燃料中の硫黄が燃焼するとＳＯ2やＳＯ3などの硫黄
酸化物（ＳＯx）が発生し、ＮＯx触媒は排気ガス中のこ
れらＳＯxも吸収する。ＮＯx触媒のＳＯx吸収メカニズ
ムはＮＯx吸収メカニズムと同じであると考えられる。
即ち、ＮＯx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Ｂａを坦持させた場合
を例にとって説明すると、前述したように、排気空燃比
がリーンのときには、酸素Ｏ2がＯ2 -又はＯ2-の形でＮ
Ｏx触媒の白金Ｐｔの表面に付着しており、流入排気ガ
ス中のＳＯx（例えばＳＯ2）は白金Ｐｔの表面上で酸化
されてＳＯ3となる。
【００７９】その後、生成されたＳＯ3は、白金Ｐｔの
表面で更に酸化されながらＮＯx触媒内に吸収されて酸
化バリウムＢａＯと結合し、硫酸イオンＳＯ4 2-の形で
ＮＯx触媒内に拡散し硫酸塩ＢａＳＯ4を生成する。この
硫酸塩ＢａＳＯ4は安定していて分解しずらく、流入排
気ガスの空燃比をリッチにしても分解されずにＮＯx触
媒内に残ってしまう。したがって、時間経過に伴いＮＯ
x触媒内のＢａＳＯ4の生成量が増大するとＮＯxの吸収
に関与できるＢａＯの量が減少してＮＯx吸収能力が低
下してしまう。これが所謂、ＳＯx被毒である。
表面で更に酸化されながらＮＯx触媒内に吸収されて酸
化バリウムＢａＯと結合し、硫酸イオンＳＯ4 2-の形で
ＮＯx触媒内に拡散し硫酸塩ＢａＳＯ4を生成する。この
硫酸塩ＢａＳＯ4は安定していて分解しずらく、流入排
気ガスの空燃比をリッチにしても分解されずにＮＯx触
媒内に残ってしまう。したがって、時間経過に伴いＮＯ
x触媒内のＢａＳＯ4の生成量が増大するとＮＯxの吸収
に関与できるＢａＯの量が減少してＮＯx吸収能力が低
下してしまう。これが所謂、ＳＯx被毒である。
【００８０】そこで、この実施の形態ではメインＮＯx
触媒５５にＳＯxが流入しないように、流入する排気ガ
スの空燃比がリーンのときにＳＯxを吸収し流入する排
気ガスの空燃比がストイキまたはリッチになって酸素濃
度が低下すると吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収剤
を、メインＮＯx触媒５５よりも上流に配置した三元触
媒５１に坦持しているのである。
触媒５５にＳＯxが流入しないように、流入する排気ガ
スの空燃比がリーンのときにＳＯxを吸収し流入する排
気ガスの空燃比がストイキまたはリッチになって酸素濃
度が低下すると吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収剤
を、メインＮＯx触媒５５よりも上流に配置した三元触
媒５１に坦持しているのである。
【００８１】つまり、この実施の形態においてケーシン
グ５０Ａ、５０Ｂに内蔵された三元触媒５１は、エンジ
ン始動時などでストイキの排気ガスが排出されたときに
この排気ガスを浄化するスタートコンバータとして機能
するだけでなく、ＳＯx吸収材の機能も併せ持ってい
る。つまり、リーン空燃比の排気ガスが三元触媒５１に
流れると排気ガス中のＳＯxが三元触媒５１に吸収さ
れ、理論空燃比またはリッチ空燃比の排気ガスが三元触
媒５１に流れると三元触媒５１に吸収されているＳＯx
が放出される。
グ５０Ａ、５０Ｂに内蔵された三元触媒５１は、エンジ
ン始動時などでストイキの排気ガスが排出されたときに
この排気ガスを浄化するスタートコンバータとして機能
するだけでなく、ＳＯx吸収材の機能も併せ持ってい
る。つまり、リーン空燃比の排気ガスが三元触媒５１に
流れると排気ガス中のＳＯxが三元触媒５１に吸収さ
れ、理論空燃比またはリッチ空燃比の排気ガスが三元触
媒５１に流れると三元触媒５１に吸収されているＳＯx
が放出される。
【００８２】ところで、この第１の実施の形態では、三
元触媒５１におけるＳＯx吸放出作用を、エンジン運転
状態の成りゆきに任せている。つまり、エンジン運転状
態がリーン空燃比制御実行領域にあるときには、排気ガ
ス中のＳＯxが三元触媒５１に吸収される。一方、エン
ジン運転状態がストイキ制御実行領域にあるときには、
排気ガスの空燃比が理論空燃比になるので、そのときの
三元触媒５１の温度がＳＯx放出条件を満足していれ
ば、三元触媒５１に吸収されているＳＯxが放出され
る。
元触媒５１におけるＳＯx吸放出作用を、エンジン運転
状態の成りゆきに任せている。つまり、エンジン運転状
態がリーン空燃比制御実行領域にあるときには、排気ガ
ス中のＳＯxが三元触媒５１に吸収される。一方、エン
ジン運転状態がストイキ制御実行領域にあるときには、
排気ガスの空燃比が理論空燃比になるので、そのときの
三元触媒５１の温度がＳＯx放出条件を満足していれ
ば、三元触媒５１に吸収されているＳＯxが放出され
る。
【００８３】この場合、三元触媒５１から放出されたＳ
Ｏxを含む排気ガスがメインＮＯx触媒５５に流入する
と、排気ガス中のＳＯxがメインＮＯx触媒５５に吸収さ
れ、メインＮＯx触媒５５がＳＯx被毒してしまい、三元
触媒５１にＳＯx吸収機能を付与させた意味がなくなっ
てしまう。そこで、この実施の形態では、三元触媒５１
からＳＯxが放出される虞れのあるエンジン運転状態の
ときには、三元触媒５１から放出されたＳＯxがメイン
ＮＯx触媒５５に吸収されるのを阻止するために、排気
ガスをバイパス通路５９内に導くようにしている。
Ｏxを含む排気ガスがメインＮＯx触媒５５に流入する
と、排気ガス中のＳＯxがメインＮＯx触媒５５に吸収さ
れ、メインＮＯx触媒５５がＳＯx被毒してしまい、三元
触媒５１にＳＯx吸収機能を付与させた意味がなくなっ
てしまう。そこで、この実施の形態では、三元触媒５１
からＳＯxが放出される虞れのあるエンジン運転状態の
ときには、三元触媒５１から放出されたＳＯxがメイン
ＮＯx触媒５５に吸収されるのを阻止するために、排気
ガスをバイパス通路５９内に導くようにしている。
【００８４】そのために、この第１の実施の形態では、
ＥＣＵ３０は、上記したような三元触媒５１におけるＳ
Ｏxの吸放出動作、言い換えればエンジンの運転状態の
変化に応じて、以下に説明するように第１排気切替弁６
３及び第２排気切替弁６５の開閉を制御する。
ＥＣＵ３０は、上記したような三元触媒５１におけるＳ
Ｏxの吸放出動作、言い換えればエンジンの運転状態の
変化に応じて、以下に説明するように第１排気切替弁６
３及び第２排気切替弁６５の開閉を制御する。
【００８５】例えば、エンジン運転状態がリーン空燃比
制御実行領域にあるときは、ＥＣＵ３０は、三元触媒５
１が排気ガス中のＳＯxを吸収可能な状態にあるとみな
し、第１排気切替弁６３を全開状態に保持するとともに
第２排気切替弁６５を全閉状態に保持して、排気ガスを
メインＮＯx触媒５５に流し、バイパス通路５９には流
さないようにする。
制御実行領域にあるときは、ＥＣＵ３０は、三元触媒５
１が排気ガス中のＳＯxを吸収可能な状態にあるとみな
し、第１排気切替弁６３を全開状態に保持するとともに
第２排気切替弁６５を全閉状態に保持して、排気ガスを
メインＮＯx触媒５５に流し、バイパス通路５９には流
さないようにする。
【００８６】この場合、エンジンから排出される排気ガ
ス中のＳＯxは三元触媒５１に吸収され、ＳＯxを除去さ
れた後の排気ガスがメインＮＯx触媒５５を流れるよう
になるので、メインＮＯx触媒５５がＳＯx被毒すること
がない。そして、排気ガスがメインＮＯx触媒５５を流
れた際に、排気ガス中のＮＯxがメインＮＯx触媒５５に
吸収される。
ス中のＳＯxは三元触媒５１に吸収され、ＳＯxを除去さ
れた後の排気ガスがメインＮＯx触媒５５を流れるよう
になるので、メインＮＯx触媒５５がＳＯx被毒すること
がない。そして、排気ガスがメインＮＯx触媒５５を流
れた際に、排気ガス中のＮＯxがメインＮＯx触媒５５に
吸収される。
【００８７】一方、エンジン運転状態がストイキ制御実
行領域にあるときには、ＥＣＵ３０は、三元触媒５１が
吸収していたＳＯxを放出可能な状態にあるとみなし、
第１排気切替弁６３を全閉状態に保持するとともに第２
排気切替弁６５を全開状態に保持して、排気ガスをバイ
パス通路５９に流し、メインＮＯx触媒５５には流さな
いようにする。
行領域にあるときには、ＥＣＵ３０は、三元触媒５１が
吸収していたＳＯxを放出可能な状態にあるとみなし、
第１排気切替弁６３を全閉状態に保持するとともに第２
排気切替弁６５を全開状態に保持して、排気ガスをバイ
パス通路５９に流し、メインＮＯx触媒５５には流さな
いようにする。
【００８８】このようにすると、三元触媒５１から放出
されたＳＯxを含有した排気ガスは、メインＮＯx触媒５
５には流入せず、バイパス通路５９を通って排気管５８
へ導かれるので、メインＮＯx触媒５５のＳＯx被毒が防
止される。
されたＳＯxを含有した排気ガスは、メインＮＯx触媒５
５には流入せず、バイパス通路５９を通って排気管５８
へ導かれるので、メインＮＯx触媒５５のＳＯx被毒が防
止される。
【００８９】ところで、この第１の実施の形態では前述
したように、エンジンがリーン空燃比制御されていると
きには、エンジンから排出された排気ガスの全量がメイ
ンＮＯx触媒５５を流通するように第１排気切替弁６３
及び第２排気切替弁６５が制御され、エンジンがストイ
キ制御されているときは、エンジンから排出された排気
ガスの全量がバイパス通路５９を流通するように第１排
気切替弁６３及び第２排気切替弁６５が制御され、理論
空燃比の排気ガスがメインＮＯx触媒５５を流通するこ
とがないため、メインＮＯx触媒５５に吸収されたＮＯx
を適宜に放出及び浄化させる必要がある。
したように、エンジンがリーン空燃比制御されていると
きには、エンジンから排出された排気ガスの全量がメイ
ンＮＯx触媒５５を流通するように第１排気切替弁６３
及び第２排気切替弁６５が制御され、エンジンがストイ
キ制御されているときは、エンジンから排出された排気
ガスの全量がバイパス通路５９を流通するように第１排
気切替弁６３及び第２排気切替弁６５が制御され、理論
空燃比の排気ガスがメインＮＯx触媒５５を流通するこ
とがないため、メインＮＯx触媒５５に吸収されたＮＯx
を適宜に放出及び浄化させる必要がある。
【００９０】そこで、この第１の実施の形態では、ＥＣ
Ｕ３０は、エンジン運転状態がリーン空燃比制御実行領
域にあるときには、エンジンをリーン空燃比で運転させ
るとともにメインＮＯx触媒５５に吸収されるＮＯx量を
推定し、その推定値がメインＮＯx触媒５５によって吸
収可能なＮＯx量の限界値に達した時点でリッチスパイ
ク制御を実行してメインＮＯx触媒５５に吸収されたＮ
Ｏxの放出及び還元を行う、いわゆるリーン・リッチス
パイク制御を行うようにした。尚、以下の説明において
は、リーン空燃比制御実行領域とリーン・リッチスパイ
ク制御実行領域は同義である。
Ｕ３０は、エンジン運転状態がリーン空燃比制御実行領
域にあるときには、エンジンをリーン空燃比で運転させ
るとともにメインＮＯx触媒５５に吸収されるＮＯx量を
推定し、その推定値がメインＮＯx触媒５５によって吸
収可能なＮＯx量の限界値に達した時点でリッチスパイ
ク制御を実行してメインＮＯx触媒５５に吸収されたＮ
Ｏxの放出及び還元を行う、いわゆるリーン・リッチス
パイク制御を行うようにした。尚、以下の説明において
は、リーン空燃比制御実行領域とリーン・リッチスパイ
ク制御実行領域は同義である。
【００９１】尚、リーン・リッチスパイク制御が行われ
ているときには、第２排気切替弁６５が全閉状態に保持
されており、本来ならば排気ガスはバイパス通路５９に
流れないはずであるが、第２排気切替弁６５のシール性
が完全ではないことから、若干の排気ガスが第２排気切
替弁６５から漏洩してバイパス通路５９を流れる場合が
ある。
ているときには、第２排気切替弁６５が全閉状態に保持
されており、本来ならば排気ガスはバイパス通路５９に
流れないはずであるが、第２排気切替弁６５のシール性
が完全ではないことから、若干の排気ガスが第２排気切
替弁６５から漏洩してバイパス通路５９を流れる場合が
ある。
【００９２】このような問題に対処するため、この第１
の実施の形態の排気浄化装置では、バイパス通路５９に
サブＮＯx触媒６１を設けているのである。つまり、バ
イパス通路５９に排気ガスが漏洩した場合は、漏洩した
排気ガスは、サブＮＯx触媒６１を極めて小さい空間速
度（低ＳＶ）で流れることとなるため、サブＮＯx触媒
６１を構成する吸蔵還元型ＮＯx触媒によって排気ガス
中のＮＯxが浄化される。
の実施の形態の排気浄化装置では、バイパス通路５９に
サブＮＯx触媒６１を設けているのである。つまり、バ
イパス通路５９に排気ガスが漏洩した場合は、漏洩した
排気ガスは、サブＮＯx触媒６１を極めて小さい空間速
度（低ＳＶ）で流れることとなるため、サブＮＯx触媒
６１を構成する吸蔵還元型ＮＯx触媒によって排気ガス
中のＮＯxが浄化される。
【００９３】このように、エンジン運転状態がリーン・
リッチスパイク制御実行領域にあるときは、排気ガスが
バイパス通路５９に漏洩したとしても、漏洩した排気ガ
スがサブＮＯx触媒６１によって浄化されるため、排気
ガス中の有害ガス成分が浄化されぬまま大気中に排出さ
れることがなくなり、排気浄化の信頼性が向上する。
リッチスパイク制御実行領域にあるときは、排気ガスが
バイパス通路５９に漏洩したとしても、漏洩した排気ガ
スがサブＮＯx触媒６１によって浄化されるため、排気
ガス中の有害ガス成分が浄化されぬまま大気中に排出さ
れることがなくなり、排気浄化の信頼性が向上する。
【００９４】一方、バイパス通路５９にサブＮＯx触媒
６１が設けられているので、エンジンがストイキ制御さ
れているときは、三元触媒５１から放出されたＳＯxを
含有した排気ガスが、サブＮＯx触媒６１を流れること
になるが、低温始動時は別としても、加速時、高速運転
時、及び高負荷運転時には排気ガス温度が十分に高く且
つ排気ガス流量が多くなるとともに、サブＮＯx触媒６
１も相当な高温（時にはＳＯx放出温度以上の高温）に
なるため、このような条件下では、たとえ排気ガス中の
ＳＯx濃度が高くても、サブＮＯx触媒６１にはＳＯxが
吸収されにくい。また、排気ガス中に含まれるＨＣ、Ｃ
Ｏ、ＮＯx等の有害ガス成分は、三元触媒５１及びサブ
ＮＯx触媒６１の三元活性によって浄化される。
６１が設けられているので、エンジンがストイキ制御さ
れているときは、三元触媒５１から放出されたＳＯxを
含有した排気ガスが、サブＮＯx触媒６１を流れること
になるが、低温始動時は別としても、加速時、高速運転
時、及び高負荷運転時には排気ガス温度が十分に高く且
つ排気ガス流量が多くなるとともに、サブＮＯx触媒６
１も相当な高温（時にはＳＯx放出温度以上の高温）に
なるため、このような条件下では、たとえ排気ガス中の
ＳＯx濃度が高くても、サブＮＯx触媒６１にはＳＯxが
吸収されにくい。また、排気ガス中に含まれるＨＣ、Ｃ
Ｏ、ＮＯx等の有害ガス成分は、三元触媒５１及びサブ
ＮＯx触媒６１の三元活性によって浄化される。
【００９５】このように三元触媒５１のＳＯx吸放出動
作に基づいて第１及び第２排気切替弁６３、６５を制御
することを通常時排気切替制御と称するものとする。通
常時排気切替制御は、図６に示すような通常時排気切替
制御ルーチンに従って実行される。図６に示す通常時排
気切替制御ルーチンは、ＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に予め
記憶されており、所定時間毎に繰り返し実行されるルー
チンである。
作に基づいて第１及び第２排気切替弁６３、６５を制御
することを通常時排気切替制御と称するものとする。通
常時排気切替制御は、図６に示すような通常時排気切替
制御ルーチンに従って実行される。図６に示す通常時排
気切替制御ルーチンは、ＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に予め
記憶されており、所定時間毎に繰り返し実行されるルー
チンである。
【００９６】＜ステップ１０１＞通常時排気切替制御ル
ーチンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ１０１におい
て、エンジン運転状態がリーン・リッチスパイク制御実
行領域にあるか否かを判定する。
ーチンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ１０１におい
て、エンジン運転状態がリーン・リッチスパイク制御実
行領域にあるか否かを判定する。
【００９７】＜ステップ１０２＞ステップ１０１で肯定
判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ１０２へ進
み、第１排気切替弁６３を全開に保持すべく第１アクチ
ュエータ６２を制御するとともに、第２排気切替弁６５
を全閉に保持すべく第２アクチュエータ６４を制御し、
排気ガスをメインＮＯx触媒５５に流し、サブＮＯx触媒
６１に流れないようにする。
判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ１０２へ進
み、第１排気切替弁６３を全開に保持すべく第１アクチ
ュエータ６２を制御するとともに、第２排気切替弁６５
を全閉に保持すべく第２アクチュエータ６４を制御し、
排気ガスをメインＮＯx触媒５５に流し、サブＮＯx触媒
６１に流れないようにする。
【００９８】＜ステップ１０３＞ステップ１０１で否定
判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ１０３へ進
み、第１排気切替弁６３を全閉に保持すべく第１アクチ
ュエータ６２を制御するとともに、第２排気切替弁６５
を全開に保持すべく第２アクチュエータ６４を制御し
て、排気ガスをサブＮＯx触媒６１に流し、メインＮＯx
触媒５５に流れないようにする。
判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ１０３へ進
み、第１排気切替弁６３を全閉に保持すべく第１アクチ
ュエータ６２を制御するとともに、第２排気切替弁６５
を全開に保持すべく第２アクチュエータ６４を制御し
て、排気ガスをサブＮＯx触媒６１に流し、メインＮＯx
触媒５５に流れないようにする。
【００９９】ところで、この第１の実施の形態において
は、スタートコンバータとしての三元触媒５１にＳＯx
吸収剤を坦持するとともに、前述したようにエンジンの
運転状態の変化に応じて第１及び第２排気切替弁６３，
６５の開閉を制御することにより、三元触媒５５から放
出されたＳＯxを含む排気ガスがメインＮＯx触媒５５を
流れないようにして、メインＮＯx触媒５５のＳＯx被毒
防止を図っているが、それでも、メインＮＯx触媒５５
が徐々にＳＯx被毒することは否めない。メインＮＯx触
媒５５がＳＯx被毒する主な原因としては、次のことが
考えられる。
は、スタートコンバータとしての三元触媒５１にＳＯx
吸収剤を坦持するとともに、前述したようにエンジンの
運転状態の変化に応じて第１及び第２排気切替弁６３，
６５の開閉を制御することにより、三元触媒５５から放
出されたＳＯxを含む排気ガスがメインＮＯx触媒５５を
流れないようにして、メインＮＯx触媒５５のＳＯx被毒
防止を図っているが、それでも、メインＮＯx触媒５５
が徐々にＳＯx被毒することは否めない。メインＮＯx触
媒５５がＳＯx被毒する主な原因としては、次のことが
考えられる。
【０１００】エンジンがリーン・リッチスパイク制御実
行領域にあるときには、エンジンから排出される排気ガ
スがメインＮＯx触媒５５を流れるが、リーン・リッチ
スパイク制御では、メインＮＯx触媒５５でＮＯxを吸収
し、吸収されたＮＯxを放出・還元するために、リーン
空燃比制御とリッチスパイク制御が交互に行われること
は前述したとおりであり、リッチスパイク制御のときに
は、リッチ空燃比の排気ガスが三元触媒５１に流れるこ
とになる。このときに、三元触媒５１に吸収されている
ＳＯxが染み出し、このＳＯxがメインＮＯx触媒５５に
吸収されることが考えられる。
行領域にあるときには、エンジンから排出される排気ガ
スがメインＮＯx触媒５５を流れるが、リーン・リッチ
スパイク制御では、メインＮＯx触媒５５でＮＯxを吸収
し、吸収されたＮＯxを放出・還元するために、リーン
空燃比制御とリッチスパイク制御が交互に行われること
は前述したとおりであり、リッチスパイク制御のときに
は、リッチ空燃比の排気ガスが三元触媒５１に流れるこ
とになる。このときに、三元触媒５１に吸収されている
ＳＯxが染み出し、このＳＯxがメインＮＯx触媒５５に
吸収されることが考えられる。
【０１０１】また、エンジンがストイキ制御実行領域に
あるときには、エンジンから排出される排気ガスの全量
がサブＮＯx触媒６１を流れるように第１排気切替弁６
３を全閉、第２排気切替弁６５を全開に制御するが、第
１排気切替弁６３のシール性が完全ではないため、スト
イキの排気ガスが第１排気切替弁６３から漏れてメイン
ＮＯx触媒５５に流れ、三元触媒５１から放出されたＳ
ＯxがメインＮＯx触媒５５に吸収されることが考えられ
る。
あるときには、エンジンから排出される排気ガスの全量
がサブＮＯx触媒６１を流れるように第１排気切替弁６
３を全閉、第２排気切替弁６５を全開に制御するが、第
１排気切替弁６３のシール性が完全ではないため、スト
イキの排気ガスが第１排気切替弁６３から漏れてメイン
ＮＯx触媒５５に流れ、三元触媒５１から放出されたＳ
ＯxがメインＮＯx触媒５５に吸収されることが考えられ
る。
【０１０２】一方、サブＮＯx触媒６１については、前
述したように、エンジンがストイキ制御実行領域にある
ときに、三元触媒５１から放出されたＳＯxを含む排気
ガスが流れるものの、その際にはサブＮＯx触媒６１の
触媒温度が相当な高温になることが予測されるので、サ
ブＮＯx触媒６１にはＳＯxが吸収されにくいと考えられ
る。しかしながら、そうは言っても、サブＮＯx触媒６
１が徐々にＳＯx被毒することは否めない。
述したように、エンジンがストイキ制御実行領域にある
ときに、三元触媒５１から放出されたＳＯxを含む排気
ガスが流れるものの、その際にはサブＮＯx触媒６１の
触媒温度が相当な高温になることが予測されるので、サ
ブＮＯx触媒６１にはＳＯxが吸収されにくいと考えられ
る。しかしながら、そうは言っても、サブＮＯx触媒６
１が徐々にＳＯx被毒することは否めない。
【０１０３】そこで、この第１の実施の形態では、メイ
ンＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒６１のＳＯx被毒度
合いが所定の基準を越えたときには、両ＮＯx触媒５
５，６１のＳＯx被毒再生を行ってＳＯx被毒を解消し、
両ＮＯx触媒５５，６１のＮＯx吸収能力、ひいてはＮＯ
x浄化能力を回復するようにした。
ンＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒６１のＳＯx被毒度
合いが所定の基準を越えたときには、両ＮＯx触媒５
５，６１のＳＯx被毒再生を行ってＳＯx被毒を解消し、
両ＮＯx触媒５５，６１のＮＯx吸収能力、ひいてはＮＯ
x浄化能力を回復するようにした。
【０１０４】両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒再生を
行うにあたって、メインＮＯx触媒５５あるいはサブＮ
Ｏx触媒６１についてそれぞれ個別にＳＯx被毒再生を行
うことも考えられるが、この方法は余り効率的ではな
い。そこで、この第１の実施の形態では、メインＮＯx
触媒５５とサブＮＯx触媒６１のいずれか一方のＳＯx被
毒度合いが所定の基準を越えたときに、メインＮＯx触
媒５５とサブＮＯx触媒６１の両方のＳＯx被毒再生を同
時に開始し、且つＳＯx被毒再生を同時に終了させるよ
うに、再生制御を行うようにした。
行うにあたって、メインＮＯx触媒５５あるいはサブＮ
Ｏx触媒６１についてそれぞれ個別にＳＯx被毒再生を行
うことも考えられるが、この方法は余り効率的ではな
い。そこで、この第１の実施の形態では、メインＮＯx
触媒５５とサブＮＯx触媒６１のいずれか一方のＳＯx被
毒度合いが所定の基準を越えたときに、メインＮＯx触
媒５５とサブＮＯx触媒６１の両方のＳＯx被毒再生を同
時に開始し、且つＳＯx被毒再生を同時に終了させるよ
うに、再生制御を行うようにした。
【０１０５】しかしながら、この場合、ＳＯx被毒再生
時期においてメインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１
ではそのＳＯx被毒度合いが異なることが大いに予想さ
れ、両ＮＯx触媒５５，６１に再生ガス（ＨＣを多く含
む排気ガス）を同流量ずつ流したのでは、ＳＯx被毒度
合いの大きい方のＮＯx触媒については再生効率が悪
く、ＳＯx被毒度合いの小さい方のＮＯx触媒については
ＳＯx被毒が解消されたにもかかわらず再生ガスが流れ
続ける虞れがあり熱劣化が進んでしまうという問題が生
じる。
時期においてメインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１
ではそのＳＯx被毒度合いが異なることが大いに予想さ
れ、両ＮＯx触媒５５，６１に再生ガス（ＨＣを多く含
む排気ガス）を同流量ずつ流したのでは、ＳＯx被毒度
合いの大きい方のＮＯx触媒については再生効率が悪
く、ＳＯx被毒度合いの小さい方のＮＯx触媒については
ＳＯx被毒が解消されたにもかかわらず再生ガスが流れ
続ける虞れがあり熱劣化が進んでしまうという問題が生
じる。
【０１０６】この問題に対処するに、この第１の実施の
形態の排気浄化装置では、ＳＯx被毒再生処理の際に、
両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒再生を両方とも効率
よく行わしめるように、メインＮＯx触媒５５とサブＮ
Ｏx触媒６１のＳＯx被毒度合いに応じてそれぞれのＮＯ
x触媒５５，６１を流れる排気ガスが最適流量となるよ
うに第１及び第２排気切替弁６３，６５の開度を制御す
るようにした。
形態の排気浄化装置では、ＳＯx被毒再生処理の際に、
両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒再生を両方とも効率
よく行わしめるように、メインＮＯx触媒５５とサブＮ
Ｏx触媒６１のＳＯx被毒度合いに応じてそれぞれのＮＯ
x触媒５５，６１を流れる排気ガスが最適流量となるよ
うに第１及び第２排気切替弁６３，６５の開度を制御す
るようにした。
【０１０７】詳述すると、ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生を
行う場合に、ＮＯx触媒を流れる再生ガスの流量が多い
方がＮＯx触媒で酸化されるＨＣ量が多くなるため、Ｎ
Ｏx触媒における触媒温度が高くなり、その結果、ＮＯx
触媒から放出されるＳＯxの量が多くなって、ＳＯx被毒
再生の効率がよくなる。
行う場合に、ＮＯx触媒を流れる再生ガスの流量が多い
方がＮＯx触媒で酸化されるＨＣ量が多くなるため、Ｎ
Ｏx触媒における触媒温度が高くなり、その結果、ＮＯx
触媒から放出されるＳＯxの量が多くなって、ＳＯx被毒
再生の効率がよくなる。
【０１０８】したがって、ＳＯx被毒度合いの異なる二
つのＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒再生処理を同時に
行う場合には、ＳＯx被毒度合いの大きいＮＯx触媒を流
れる排気ガスの流量を、ＳＯx被毒度合いの少ないＮＯx
触媒を流れる排気ガスの流量よりも多くし、且つその流
量比を所定に設定すれば、メインＮＯx触媒５５とサブ
ＮＯx触媒６１の両方を効率よくＳＯx被毒再生すること
ができ、しかも、両ＮＯx触媒５５，６１を同時にＳＯx
被毒から解消させることができ、即ち実質的なＳＯx被
毒再生処理の同時終了を達成することができる。
つのＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒再生処理を同時に
行う場合には、ＳＯx被毒度合いの大きいＮＯx触媒を流
れる排気ガスの流量を、ＳＯx被毒度合いの少ないＮＯx
触媒を流れる排気ガスの流量よりも多くし、且つその流
量比を所定に設定すれば、メインＮＯx触媒５５とサブ
ＮＯx触媒６１の両方を効率よくＳＯx被毒再生すること
ができ、しかも、両ＮＯx触媒５５，６１を同時にＳＯx
被毒から解消させることができ、即ち実質的なＳＯx被
毒再生処理の同時終了を達成することができる。
【０１０９】そして、このようにすれば、メインＮＯx
触媒５５及びサブＮＯx触媒６１のＳＯx被毒再生処理の
実行頻度を減少させることが可能になるとともに、ＳＯ
x被毒再生処理の実行時間（換言すれば、再生時間）を
短縮することが可能になるため、ＳＯx被毒再生処理に
係る燃料消費量の低減と、メインＮＯx触媒５５及びサ
ブＮＯx触媒６１の熱劣化を抑制することが可能にな
る。
触媒５５及びサブＮＯx触媒６１のＳＯx被毒再生処理の
実行頻度を減少させることが可能になるとともに、ＳＯ
x被毒再生処理の実行時間（換言すれば、再生時間）を
短縮することが可能になるため、ＳＯx被毒再生処理に
係る燃料消費量の低減と、メインＮＯx触媒５５及びサ
ブＮＯx触媒６１の熱劣化を抑制することが可能にな
る。
【０１１０】以下、この第１の実施の形態におけるＳＯ
x被毒再生制御について説明する。このＳＯx被毒再生制
御の実行には、メインＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒
６１のそれぞれのＳＯx被毒度合いを知る必要がある。
x被毒再生制御について説明する。このＳＯx被毒再生制
御の実行には、メインＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒
６１のそれぞれのＳＯx被毒度合いを知る必要がある。
【０１１１】ＳＯx被毒度合いの推定方法としては、エ
ンジンの運転状態からそれぞれのＮＯx触媒５５，６１
に吸収されたＳＯx量を推定する方法や、各ＮＯx触媒５
５，６１の上流にそれぞれのＮＯx触媒５５，６１に流
入する排気ガスのイオウ濃度（Ｓ濃度）を検出するＳ濃
度センサを設け、各ＮＯx触媒５５，６１に流入する排
気ガスのイオウ濃度と排気ガス流量からそれぞれのＮＯ
x触媒５５，６１に吸収されたＳＯx量を推定する方法な
ど、種々考えられるが、この実施の形態では、エンジン
の運転状態からそれぞれのＮＯx触媒５５，６１に吸収
されたＳＯx量を推定する方法を採用する。
ンジンの運転状態からそれぞれのＮＯx触媒５５，６１
に吸収されたＳＯx量を推定する方法や、各ＮＯx触媒５
５，６１の上流にそれぞれのＮＯx触媒５５，６１に流
入する排気ガスのイオウ濃度（Ｓ濃度）を検出するＳ濃
度センサを設け、各ＮＯx触媒５５，６１に流入する排
気ガスのイオウ濃度と排気ガス流量からそれぞれのＮＯ
x触媒５５，６１に吸収されたＳＯx量を推定する方法な
ど、種々考えられるが、この実施の形態では、エンジン
の運転状態からそれぞれのＮＯx触媒５５，６１に吸収
されたＳＯx量を推定する方法を採用する。
【０１１２】以下に、メインＮＯx触媒とサブＮＯx触媒
のＳＯx被毒度合い演算処理について具体的に説明す
る。図７に示すフローチャートは、ＳＯx被毒度合い演
算処理ルーチンを示すものである。このＳＯx被毒度合
い演算処理ルーチンは、予めＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に
記憶されており、ＣＰＵ３４が所定時間毎に繰り返し実
行するルーチンである。
のＳＯx被毒度合い演算処理について具体的に説明す
る。図７に示すフローチャートは、ＳＯx被毒度合い演
算処理ルーチンを示すものである。このＳＯx被毒度合
い演算処理ルーチンは、予めＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に
記憶されており、ＣＰＵ３４が所定時間毎に繰り返し実
行するルーチンである。
【０１１３】＜ステップ２０１＞ＳＯx被毒度合い演算
処理ルーチンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ２０１
において、エンジン運転状態がストイキ制御実行領域に
あるか否か判定する。
処理ルーチンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ２０１
において、エンジン運転状態がストイキ制御実行領域に
あるか否か判定する。
【０１１４】＜ステップ２０２＞ステップ２０１におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ２０
２に進み、エンジンから排出される排気ガス中のＳ量
（△Ｓ1）を算出する。具体的には、燃料消費量に、使
用している燃料のＳ濃度を乗じて、さらに換算値Ｋを乗
じて、エンジンから排出される排気ガス中のＳ量（△Ｓ
1）求める方法を例示することができる。ここで、Ｓ濃
度は使用している燃料に固有の既知の定数である。ま
た、換算値ＫはＳ量をＥＣＵ３０における演算処理上の
単位に換算するための定数である。尚、エンジンから排
出される排気ガス中のＳ量は、換言すれば、三元触媒５
１に流入するＳ量になる。
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ２０
２に進み、エンジンから排出される排気ガス中のＳ量
（△Ｓ1）を算出する。具体的には、燃料消費量に、使
用している燃料のＳ濃度を乗じて、さらに換算値Ｋを乗
じて、エンジンから排出される排気ガス中のＳ量（△Ｓ
1）求める方法を例示することができる。ここで、Ｓ濃
度は使用している燃料に固有の既知の定数である。ま
た、換算値ＫはＳ量をＥＣＵ３０における演算処理上の
単位に換算するための定数である。尚、エンジンから排
出される排気ガス中のＳ量は、換言すれば、三元触媒５
１に流入するＳ量になる。
【０１１５】＜ステップ２０３＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ２０３に進み、三元触媒５１で捕捉されるＳ量
（△Ｓt1）を算出する。尚、図７のフローチャートにお
いては、三元触媒５１のことをＳトラップと表示してい
る。三元触媒５１で捕捉されるＳ量（△Ｓt1）の算出方
法の一具体例を以下に示す。
ステップ２０３に進み、三元触媒５１で捕捉されるＳ量
（△Ｓt1）を算出する。尚、図７のフローチャートにお
いては、三元触媒５１のことをＳトラップと表示してい
る。三元触媒５１で捕捉されるＳ量（△Ｓt1）の算出方
法の一具体例を以下に示す。
【０１１６】三元触媒５１は、坦持されているＳＯx吸
収剤のＳＯx吸放出作用によって、触媒温度Ｔgが所定温
度Ｔg1（例えば６００゜Ｃ）以下のときには流入するＳ
を全量吸収し、所定温度Ｔg1よりも高いときには吸収し
ていたＳを放出し、その放出量Ｓk1は触媒温度Ｔgが高
いほど多くなる。そこで、触媒温度Ｔgをパラメータと
して、図８に示すような三元触媒５１のＳ放出特性を予
め実験的に求めておき、これをマップ化してＲＯＭ３２
に記憶しておく。
収剤のＳＯx吸放出作用によって、触媒温度Ｔgが所定温
度Ｔg1（例えば６００゜Ｃ）以下のときには流入するＳ
を全量吸収し、所定温度Ｔg1よりも高いときには吸収し
ていたＳを放出し、その放出量Ｓk1は触媒温度Ｔgが高
いほど多くなる。そこで、触媒温度Ｔgをパラメータと
して、図８に示すような三元触媒５１のＳ放出特性を予
め実験的に求めておき、これをマップ化してＲＯＭ３２
に記憶しておく。
【０１１７】そして、ＥＣＵ３０は、ステップ２０３に
おいて、排気温センサ６６で検出された排気ガス温度を
触媒温度として代用し、この排気ガス温度に基づき、前
記マップ参照して、三元触媒５１で捕捉されるＳ量（△
Ｓt1）を算出する。即ち、（i）Ｔg≦Ｔg1のときには三
元触媒５１に流入するＳ量の全量が三元触媒５１に捕捉
され（△Ｓt1＝△Ｓ1）、（ii）Ｔg＞Ｔg1のときには三
元触媒５１で捕捉されるＳ量はマイナスであり、排気ガ
ス温度Ｔgに応じた−△Ｓk1になる（△Ｓt1＝−△Ｓ
k1）。ここで、捕捉されるＳがマイナスということは、
Ｓを放出することにほかならない。
おいて、排気温センサ６６で検出された排気ガス温度を
触媒温度として代用し、この排気ガス温度に基づき、前
記マップ参照して、三元触媒５１で捕捉されるＳ量（△
Ｓt1）を算出する。即ち、（i）Ｔg≦Ｔg1のときには三
元触媒５１に流入するＳ量の全量が三元触媒５１に捕捉
され（△Ｓt1＝△Ｓ1）、（ii）Ｔg＞Ｔg1のときには三
元触媒５１で捕捉されるＳ量はマイナスであり、排気ガ
ス温度Ｔgに応じた−△Ｓk1になる（△Ｓt1＝−△Ｓ
k1）。ここで、捕捉されるＳがマイナスということは、
Ｓを放出することにほかならない。
【０１１８】＜ステップ２０４＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ２０４に進み、三元触媒５１から流出するＳ量
（△Ｓ2）を算出する。具体的には、ＥＣＵ３０は、ス
テップ２０２で算出したエンジンから排出されるＳ量
（△Ｓ1）から、ステップ２０３で算出した三元触媒５
１で捕捉されるＳ量（△Ｓt1）を減算して、三元触媒５
１から流出するＳ量（△Ｓ2）を算出する（△Ｓ2＝△Ｓ
1−△Ｓt1）。
ステップ２０４に進み、三元触媒５１から流出するＳ量
（△Ｓ2）を算出する。具体的には、ＥＣＵ３０は、ス
テップ２０２で算出したエンジンから排出されるＳ量
（△Ｓ1）から、ステップ２０３で算出した三元触媒５
１で捕捉されるＳ量（△Ｓt1）を減算して、三元触媒５
１から流出するＳ量（△Ｓ2）を算出する（△Ｓ2＝△Ｓ
1−△Ｓt1）。
【０１１９】ここで、（i）Ｔg≦Ｔg1のときには、△Ｓ
t1＝△Ｓ1であるので、三元触媒５１から流出するＳ量
（△Ｓ2）は、△Ｓ2＝△Ｓ1−△Ｓ1＝０となり、即ち、
三元触媒５１からのＳの流出はない。
t1＝△Ｓ1であるので、三元触媒５１から流出するＳ量
（△Ｓ2）は、△Ｓ2＝△Ｓ1−△Ｓ1＝０となり、即ち、
三元触媒５１からのＳの流出はない。
【０１２０】一方、（ii）Ｔg＞Ｔg1のときには、△Ｓt
1＝−△Ｓk1であるので、三元触媒５１から流出するＳ
量（△Ｓ2）は、△Ｓ2＝△Ｓ1＋△Ｓk1となり、即ち、
三元触媒５１から流出するＳ量は、エンジンから排出さ
れるＳ量（△Ｓ1）と、排気ガス温度に応じて三元触媒
５１から放出されるＳ量（△Ｓk1）の和になる。
1＝−△Ｓk1であるので、三元触媒５１から流出するＳ
量（△Ｓ2）は、△Ｓ2＝△Ｓ1＋△Ｓk1となり、即ち、
三元触媒５１から流出するＳ量は、エンジンから排出さ
れるＳ量（△Ｓ1）と、排気ガス温度に応じて三元触媒
５１から放出されるＳ量（△Ｓk1）の和になる。
【０１２１】＜ステップ２０５＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ２０５に進み、第１排気切替弁６３から漏れる
排気ガスを考慮して、メインＮＯx触媒５５に流入する
Ｓ量（△Ｓ3）と、サブＮＯx触媒６１に流入するＳ量
（△Ｓ4）を算出する。
ステップ２０５に進み、第１排気切替弁６３から漏れる
排気ガスを考慮して、メインＮＯx触媒５５に流入する
Ｓ量（△Ｓ3）と、サブＮＯx触媒６１に流入するＳ量
（△Ｓ4）を算出する。
【０１２２】具体的には、予め実験的に第１排気切替弁
６３の排気ガス漏れ率Ｌ1を求めておき、これをＲＯＭ
３２に記憶させておく。現在のエンジン運転状態はスト
イキ制御実行領域にあるので、第１排気切替弁６３は全
閉状態であり、第２排気切替弁６５は全開状態である。
したがって、全閉状態の第１排気切替弁６３から漏れた
排気ガスがメインＮＯx触媒５５に流入することにな
り、その分、サブＮＯx触媒６１に流入する排気ガス量
が少なくなることになる。
６３の排気ガス漏れ率Ｌ1を求めておき、これをＲＯＭ
３２に記憶させておく。現在のエンジン運転状態はスト
イキ制御実行領域にあるので、第１排気切替弁６３は全
閉状態であり、第２排気切替弁６５は全開状態である。
したがって、全閉状態の第１排気切替弁６３から漏れた
排気ガスがメインＮＯx触媒５５に流入することにな
り、その分、サブＮＯx触媒６１に流入する排気ガス量
が少なくなることになる。
【０１２３】したがって、メインＮＯx触媒５５に流入
するＳ量（△Ｓ3）は、三元触媒５１から流出するＳ量
（△Ｓ2）に第１排気切替弁６３の排気ガス漏れ率Ｌ1を
乗じた積（△Ｓ3＝△Ｓ2・Ｌ1）として算出することが
でき、サブＮＯx触媒６１に流入するＳ量（△Ｓ4）は、
三元触媒５１から流出するＳ量（△Ｓ2）に（１−Ｌ1）
を乗じた積〔△Ｓ4＝△Ｓ2・（１−Ｌ1）〕として算出
することができる。
するＳ量（△Ｓ3）は、三元触媒５１から流出するＳ量
（△Ｓ2）に第１排気切替弁６３の排気ガス漏れ率Ｌ1を
乗じた積（△Ｓ3＝△Ｓ2・Ｌ1）として算出することが
でき、サブＮＯx触媒６１に流入するＳ量（△Ｓ4）は、
三元触媒５１から流出するＳ量（△Ｓ2）に（１−Ｌ1）
を乗じた積〔△Ｓ4＝△Ｓ2・（１−Ｌ1）〕として算出
することができる。
【０１２４】＜ステップ２０６＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ２０６に進み、メインＮＯx触媒５５で捕捉さ
れるＳ量（△Ｓt3）と、サブＮＯx触媒６１で捕捉され
るＳ量（△Ｓt4）を算出する。メインＮＯx触媒５５及
びサブＮＯx触媒６１で捕捉されるＳ量（△Ｓt3，△Ｓt
4）の算出方法の一具体例を以下に示す。
ステップ２０６に進み、メインＮＯx触媒５５で捕捉さ
れるＳ量（△Ｓt3）と、サブＮＯx触媒６１で捕捉され
るＳ量（△Ｓt4）を算出する。メインＮＯx触媒５５及
びサブＮＯx触媒６１で捕捉されるＳ量（△Ｓt3，△Ｓt
4）の算出方法の一具体例を以下に示す。
【０１２５】初めに、メインＮＯx触媒５５で捕捉され
るＳ量（△Ｓt3）について説明すると、メインＮＯx触
媒５５は、メインＮＯx触媒５５の触媒温度Ｔgが所定温
度Ｔg 3（例えば６００゜Ｃ）以下のときには流入するＳ
を全量吸収し、所定温度Ｔg3よりも高いときには吸収し
ていたＳを放出し、その放出量Ｓk3は触媒温度Ｔgが高
いほど多くなる。そこで、触媒温度Ｔgをパラメータと
して、図９に示すようなメインＮＯx触媒５５のＳ放出
特性を予め実験的に求めておき、これをマップ化してＲ
ＯＭ３２に記憶しておく。
るＳ量（△Ｓt3）について説明すると、メインＮＯx触
媒５５は、メインＮＯx触媒５５の触媒温度Ｔgが所定温
度Ｔg 3（例えば６００゜Ｃ）以下のときには流入するＳ
を全量吸収し、所定温度Ｔg3よりも高いときには吸収し
ていたＳを放出し、その放出量Ｓk3は触媒温度Ｔgが高
いほど多くなる。そこで、触媒温度Ｔgをパラメータと
して、図９に示すようなメインＮＯx触媒５５のＳ放出
特性を予め実験的に求めておき、これをマップ化してＲ
ＯＭ３２に記憶しておく。
【０１２６】そして、ＥＣＵ３０は、ステップ２０６に
おいて、メイン触媒温センサ７１で検出されたメインＮ
Ｏx触媒５５の触媒温度に基づき、前記マップを参照し
て、メインＮＯx触媒５５で捕捉されるＳ量（△Ｓt3）
を算出する。即ち、（i）Ｔg≦Ｔg3のときにはメインＮ
Ｏx触媒５５に流入するＳ量の全量がメインＮＯx触媒５
５に捕捉される（△Ｓt3＝△Ｓ3）。一方、（ii）Ｔg＞
Ｔg3のときにはメインＮＯx触媒５５で捕捉されるＳ量
はマイナスで、触媒温度Ｔgに応じた−△Ｓk3になり
（△Ｓt3＝−△Ｓk3）、つまり、△Ｓk3の量のＳがメイ
ンＮＯx触媒５５から放出されることになる。
おいて、メイン触媒温センサ７１で検出されたメインＮ
Ｏx触媒５５の触媒温度に基づき、前記マップを参照し
て、メインＮＯx触媒５５で捕捉されるＳ量（△Ｓt3）
を算出する。即ち、（i）Ｔg≦Ｔg3のときにはメインＮ
Ｏx触媒５５に流入するＳ量の全量がメインＮＯx触媒５
５に捕捉される（△Ｓt3＝△Ｓ3）。一方、（ii）Ｔg＞
Ｔg3のときにはメインＮＯx触媒５５で捕捉されるＳ量
はマイナスで、触媒温度Ｔgに応じた−△Ｓk3になり
（△Ｓt3＝−△Ｓk3）、つまり、△Ｓk3の量のＳがメイ
ンＮＯx触媒５５から放出されることになる。
【０１２７】サブＮＯx触媒６１で捕捉されるＳ量（△
Ｓt4）についても同様であり、触媒温度Ｔgをパラメー
タとして、図９に示すようなサブＮＯx触媒６１のＳ放
出特性を予め実験的に求めておき、これをマップ化して
ＲＯＭ３２に記憶しておく。尚、この実施の形態では、
メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１は同じ構成で
あり、Ｓ放出特性も同じであり、Ｔg3とＴg4は同じ温度
になる。
Ｓt4）についても同様であり、触媒温度Ｔgをパラメー
タとして、図９に示すようなサブＮＯx触媒６１のＳ放
出特性を予め実験的に求めておき、これをマップ化して
ＲＯＭ３２に記憶しておく。尚、この実施の形態では、
メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１は同じ構成で
あり、Ｓ放出特性も同じであり、Ｔg3とＴg4は同じ温度
になる。
【０１２８】そして、ＥＣＵ３０は、ステップ２０６に
おいて、サブ触媒温センサ７２で検出されたサブＮＯx
触媒６１の触媒温度に基づき、前記マップ参照して、サ
ブＮＯx触媒６１で捕捉されるＳ量（△Ｓt4）を算出す
る。即ち、（i）Ｔg≦Ｔg4のときにはサブＮＯx触媒６
１に流入するＳ量の全量がサブＮＯx触媒６１に捕捉さ
れる（△Ｓt4＝△Ｓ4）。一方、（ii）Ｔg＞Ｔg4のとき
にはサブＮＯx触媒６１で捕捉されるＳ量はマイナス
で、触媒温度Ｔgに応じた−△Ｓk4になり（△Ｓt4＝−
△Ｓk4）、つまり、△Ｓk4の量のＳがサブＮＯx触媒６
１から放出されることになる。
おいて、サブ触媒温センサ７２で検出されたサブＮＯx
触媒６１の触媒温度に基づき、前記マップ参照して、サ
ブＮＯx触媒６１で捕捉されるＳ量（△Ｓt4）を算出す
る。即ち、（i）Ｔg≦Ｔg4のときにはサブＮＯx触媒６
１に流入するＳ量の全量がサブＮＯx触媒６１に捕捉さ
れる（△Ｓt4＝△Ｓ4）。一方、（ii）Ｔg＞Ｔg4のとき
にはサブＮＯx触媒６１で捕捉されるＳ量はマイナス
で、触媒温度Ｔgに応じた−△Ｓk4になり（△Ｓt4＝−
△Ｓk4）、つまり、△Ｓk4の量のＳがサブＮＯx触媒６
１から放出されることになる。
【０１２９】尚、この第１の実施の形態では、メイン触
媒温センサ７１によりメインＮＯx触媒５５の触媒温度
を検出し、サブ触媒温センサ７２によりサブＮＯx触媒
６１の触媒温度を検出しているが、メイン触媒温センサ
７１あるいはサブ触媒温センサ７２が設けられていない
場合には、排気温センサ６６で検出された排気ガス温度
をメインＮＯx触媒５５あるいはサブＮＯx触媒６１の触
媒温度として代用することが可能である。また、排気ガ
ス温度はエンジンの運転状態から推定することもでき
る。
媒温センサ７１によりメインＮＯx触媒５５の触媒温度
を検出し、サブ触媒温センサ７２によりサブＮＯx触媒
６１の触媒温度を検出しているが、メイン触媒温センサ
７１あるいはサブ触媒温センサ７２が設けられていない
場合には、排気温センサ６６で検出された排気ガス温度
をメインＮＯx触媒５５あるいはサブＮＯx触媒６１の触
媒温度として代用することが可能である。また、排気ガ
ス温度はエンジンの運転状態から推定することもでき
る。
【０１３０】＜ステップ２０７＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ２０７に進み、メインＮＯx触媒５５に吸収さ
れているＳ総量をカウントするＳ吸収カウンタのカウン
ト値Ｃ1と、サブＮＯx触媒６１に吸収されているＳ総量
をカウントするＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2を更新
する。即ち、ＥＣＵ３０は、ステップ２０６で算出した
メインＮＯx触媒５５で捕捉されるＳ量（△Ｓt3）を、
メインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ1
に加算し、ステップ２０６で算出したサブＮＯx触媒６
１で捕捉されるＳ量（△Ｓt4）を、サブＮＯx触媒６１
のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2に加算する。尚、Ｔg
＞Ｔg3（Ｔg＞Ｔg4）のときには△Ｓt3＝−△Ｓk3であ
り、△Ｓt4＝−△Ｓk4であるので、この場合、実質的に
は、メインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウンタのカウント
値Ｃ1から△Ｓk3を減算し、サブＮＯx触媒６１のＳ吸収
カウンタのカウント値Ｃ2から△Ｓk4を減算することに
なる。ステップ２０７の処理を実行し終えたＥＣＵ３０
は、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ２０７に進み、メインＮＯx触媒５５に吸収さ
れているＳ総量をカウントするＳ吸収カウンタのカウン
ト値Ｃ1と、サブＮＯx触媒６１に吸収されているＳ総量
をカウントするＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2を更新
する。即ち、ＥＣＵ３０は、ステップ２０６で算出した
メインＮＯx触媒５５で捕捉されるＳ量（△Ｓt3）を、
メインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ1
に加算し、ステップ２０６で算出したサブＮＯx触媒６
１で捕捉されるＳ量（△Ｓt4）を、サブＮＯx触媒６１
のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2に加算する。尚、Ｔg
＞Ｔg3（Ｔg＞Ｔg4）のときには△Ｓt3＝−△Ｓk3であ
り、△Ｓt4＝−△Ｓk4であるので、この場合、実質的に
は、メインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウンタのカウント
値Ｃ1から△Ｓk3を減算し、サブＮＯx触媒６１のＳ吸収
カウンタのカウント値Ｃ2から△Ｓk4を減算することに
なる。ステップ２０７の処理を実行し終えたＥＣＵ３０
は、本ルーチンを一旦終了する。
【０１３１】＜ステップ２０８＞一方、ステップ２０１
において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、エンジ
ンの運転状態がリーン・リッチスパイク制御実行領域に
あるとみなして、ステップ２０８に進み、リッチスパイ
ク制御を実行しているか否かを判定する。ステップ２０
８において肯定判定した場合、即ちリッチスパイク制御
を実行していると判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ス
テップ２０９以降の処理を実行して、メインＮＯx触媒
５５およびサブＮＯx触媒６１に吸収されるＳ量を算出
する。
において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、エンジ
ンの運転状態がリーン・リッチスパイク制御実行領域に
あるとみなして、ステップ２０８に進み、リッチスパイ
ク制御を実行しているか否かを判定する。ステップ２０
８において肯定判定した場合、即ちリッチスパイク制御
を実行していると判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ス
テップ２０９以降の処理を実行して、メインＮＯx触媒
５５およびサブＮＯx触媒６１に吸収されるＳ量を算出
する。
【０１３２】したがって、ステップ２０８において肯定
判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ２０９、ス
テップ２１０、ステップ２１１、ステップ２１２、ステ
ップ２１３の処理を順次実行する。
判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ２０９、ス
テップ２１０、ステップ２１１、ステップ２１２、ステ
ップ２１３の処理を順次実行する。
【０１３３】＜ステップ２０９〜２１１＞ここで、ステ
ップ２０９からステップ２１１までの処理は、前述した
ステップ２０２からステップ２０４までの処理と全く同
じであるのでその説明は省略する。
ップ２０９からステップ２１１までの処理は、前述した
ステップ２０２からステップ２０４までの処理と全く同
じであるのでその説明は省略する。
【０１３４】＜ステップ２１２＞ステップ２１２におい
て、ＥＣＵ３０は、第２排気切替弁６５から漏れる排気
ガスを考慮して、メインＮＯx触媒５５に流入するＳ量
（△Ｓ3）と、サブＮＯx触媒６１に流入するＳ量（△Ｓ
4）を算出する。
て、ＥＣＵ３０は、第２排気切替弁６５から漏れる排気
ガスを考慮して、メインＮＯx触媒５５に流入するＳ量
（△Ｓ3）と、サブＮＯx触媒６１に流入するＳ量（△Ｓ
4）を算出する。
【０１３５】具体的には、予め実験的に第２排気切替弁
６５の排気ガス漏れ率Ｌ2を求めておき、これをＲＯＭ
３２に記憶させておく。現在のエンジン運転状態はリー
ン・リッチスパイク制御実行領域にあるので、第１排気
切替弁６３は全開状態であり、第２排気切替弁６５は全
閉状態である。したがって、全閉状態の第２排気切替弁
６５から漏れた排気ガスがサブＮＯx触媒６１に流入す
ることになり、その分、メインＮＯx触媒５５に流入す
る排気ガス量が少なくなることになる。
６５の排気ガス漏れ率Ｌ2を求めておき、これをＲＯＭ
３２に記憶させておく。現在のエンジン運転状態はリー
ン・リッチスパイク制御実行領域にあるので、第１排気
切替弁６３は全開状態であり、第２排気切替弁６５は全
閉状態である。したがって、全閉状態の第２排気切替弁
６５から漏れた排気ガスがサブＮＯx触媒６１に流入す
ることになり、その分、メインＮＯx触媒５５に流入す
る排気ガス量が少なくなることになる。
【０１３６】したがって、サブＮＯx触媒６１に流入す
るＳ量（△Ｓ4）は、三元触媒５１から流出するＳ量
（△Ｓ2）に、第２排気切替弁６５の排気ガス漏れ率Ｌ2
を乗じた積（△Ｓ4＝△Ｓ2・Ｌ2）として算出すること
ができ、メインＮＯx触媒５５に流入するＳ量（△Ｓ3）
は、三元触媒５１から流出するＳ量（△Ｓ2）に（１−
Ｌ2）を乗じた積〔△Ｓ3＝△Ｓ2・（１−Ｌ2）〕として
算出することができる。
るＳ量（△Ｓ4）は、三元触媒５１から流出するＳ量
（△Ｓ2）に、第２排気切替弁６５の排気ガス漏れ率Ｌ2
を乗じた積（△Ｓ4＝△Ｓ2・Ｌ2）として算出すること
ができ、メインＮＯx触媒５５に流入するＳ量（△Ｓ3）
は、三元触媒５１から流出するＳ量（△Ｓ2）に（１−
Ｌ2）を乗じた積〔△Ｓ3＝△Ｓ2・（１−Ｌ2）〕として
算出することができる。
【０１３７】尚、この実施の形態では、第１排気切替弁
６３と第２排気切替弁６５は全く同じ構成であり、その
シール性能も全く同じであるので、排気ガス漏れ率
Ｌ1，Ｌ2は同じである（Ｌ1＝Ｌ2）。
６３と第２排気切替弁６５は全く同じ構成であり、その
シール性能も全く同じであるので、排気ガス漏れ率
Ｌ1，Ｌ2は同じである（Ｌ1＝Ｌ2）。
【０１３８】＜ステップ２１３＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ２１３に進み、メインＮＯx触媒５５で捕捉さ
れるＳ量（△Ｓt3）と、サブＮＯx触媒６１で捕捉され
るＳ量（△Ｓt4）を算出する。ステップ２１３の処理
は、基本的には前記ステップ２０６の処理と同じである
ので説明を省略する。
ステップ２１３に進み、メインＮＯx触媒５５で捕捉さ
れるＳ量（△Ｓt3）と、サブＮＯx触媒６１で捕捉され
るＳ量（△Ｓt4）を算出する。ステップ２１３の処理
は、基本的には前記ステップ２０６の処理と同じである
ので説明を省略する。
【０１３９】ステップ２１３の処理を実行した後、ＥＣ
Ｕ３０は、ステップ２０７に進んで、メインＮＯx触媒
５５のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ1とサブＮＯx触媒
６１のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2を更新する。そ
して、ステップ２０７の処理を実行し終えたＥＣＵ３０
は、本ルーチンを一旦終了する。
Ｕ３０は、ステップ２０７に進んで、メインＮＯx触媒
５５のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ1とサブＮＯx触媒
６１のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2を更新する。そ
して、ステップ２０７の処理を実行し終えたＥＣＵ３０
は、本ルーチンを一旦終了する。
【０１４０】＜ステップ２１４＞一方、ステップ２０８
において否定判定した場合には、即ち、エンジンがリー
ン・リッチスパイク制御実行領域にはあるがリッチスパ
イク制御を実行していないと判定した場合には、ＥＣＵ
３０は、ステップ２１４に進む。エンジンがリーン・リ
ッチスパイク制御実行領域にはあるがリッチスパイク制
御を実行していないときには、リーン空燃比の排気ガス
が三元触媒５１を流れ、エンジンから排出されるＳは総
て三元触媒５１に吸収され、メインＮＯx触媒５５およ
びサブＮＯx触媒６１にＳは流入しないみなすことがで
きる。したがって、ＥＣＵ３０は、ステップ２１４にお
いて、メインＮＯx触媒５５で捕捉されるＳ量（△Ｓ
t3）、及び、サブＮＯx触媒６１で捕捉されるＳ量（△
Ｓt4）をいずれも「０」とする。
において否定判定した場合には、即ち、エンジンがリー
ン・リッチスパイク制御実行領域にはあるがリッチスパ
イク制御を実行していないと判定した場合には、ＥＣＵ
３０は、ステップ２１４に進む。エンジンがリーン・リ
ッチスパイク制御実行領域にはあるがリッチスパイク制
御を実行していないときには、リーン空燃比の排気ガス
が三元触媒５１を流れ、エンジンから排出されるＳは総
て三元触媒５１に吸収され、メインＮＯx触媒５５およ
びサブＮＯx触媒６１にＳは流入しないみなすことがで
きる。したがって、ＥＣＵ３０は、ステップ２１４にお
いて、メインＮＯx触媒５５で捕捉されるＳ量（△Ｓ
t3）、及び、サブＮＯx触媒６１で捕捉されるＳ量（△
Ｓt4）をいずれも「０」とする。
【０１４１】ステップ２１４の処理を実行し終えたＥＣ
Ｕ３０は、ステップ２０７に進んで、メインＮＯx触媒
５５のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ1とサブＮＯx触媒
６１のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2を更新する。そ
して、ステップ２０７の処理を実行し終えたＥＣＵ３０
は、本ルーチンを一旦終了する。
Ｕ３０は、ステップ２０７に進んで、メインＮＯx触媒
５５のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ1とサブＮＯx触媒
６１のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2を更新する。そ
して、ステップ２０７の処理を実行し終えたＥＣＵ３０
は、本ルーチンを一旦終了する。
【０１４２】このようにしてステップ２０７の処理を実
行して更新されたメインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウン
タのカウント値Ｃ1とサブＮＯx触媒６１のＳ吸収カウン
タのカウント値Ｃ2は、それぞれメインＮＯx触媒５５に
吸収されているＳの総量あるいはサブＮＯx触媒６１に
吸収されているＳの総量を示しており、即ち、これはＮ
Ｏx触媒５５のＳＯx被毒度合いあるいはサブＮＯx触媒
６１のＳＯx被毒度合いを示している。
行して更新されたメインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウン
タのカウント値Ｃ1とサブＮＯx触媒６１のＳ吸収カウン
タのカウント値Ｃ2は、それぞれメインＮＯx触媒５５に
吸収されているＳの総量あるいはサブＮＯx触媒６１に
吸収されているＳの総量を示しており、即ち、これはＮ
Ｏx触媒５５のＳＯx被毒度合いあるいはサブＮＯx触媒
６１のＳＯx被毒度合いを示している。
【０１４３】図７に示すＳＯx被毒度合い演算処理ルー
チンをＥＣＵ３０が実行することにより、本発明におけ
るＳＯx量推定手段が実現される。
チンをＥＣＵ３０が実行することにより、本発明におけ
るＳＯx量推定手段が実現される。
【０１４４】次に、メインＮＯx触媒５５およびサブＮ
Ｏx触媒６１のＳＯx被毒再生制御について図１０のフロ
ーチャートに従って説明する。図１０に示すフローチャ
ートは、ＳＯx被毒再生制御ルーチンを示すものであ
る。このＳＯx被毒再生制御ルーチンは、予めＥＣＵ３
０のＲＯＭ３２に記憶されており、ＣＰＵ３４が所定時
間毎に繰り返し実行するルーチンである。
Ｏx触媒６１のＳＯx被毒再生制御について図１０のフロ
ーチャートに従って説明する。図１０に示すフローチャ
ートは、ＳＯx被毒再生制御ルーチンを示すものであ
る。このＳＯx被毒再生制御ルーチンは、予めＥＣＵ３
０のＲＯＭ３２に記憶されており、ＣＰＵ３４が所定時
間毎に繰り返し実行するルーチンである。
【０１４５】＜ステップ３０１＞ＳＯx被毒再生制御ル
ーチンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ３０１におい
て、メインＮＯx触媒５５がＳＯx被毒再生時期に至った
か否か判定する。具体的には、ＥＣＵ３０は、メインＮ
Ｏx触媒５５のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ1を読み込
み、メインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウンタのカウント
値Ｃ1が所定の基準値を上回っているか否か判定する。
この基準値は、予め実験的に求められた値であり、ＥＣ
Ｕ３０のＲＯＭ３２に記憶されている。
ーチンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ３０１におい
て、メインＮＯx触媒５５がＳＯx被毒再生時期に至った
か否か判定する。具体的には、ＥＣＵ３０は、メインＮ
Ｏx触媒５５のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ1を読み込
み、メインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウンタのカウント
値Ｃ1が所定の基準値を上回っているか否か判定する。
この基準値は、予め実験的に求められた値であり、ＥＣ
Ｕ３０のＲＯＭ３２に記憶されている。
【０１４６】＜ステップ３０２＞ステップ３０１におい
て否定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ３０
２に進み、サブＮＯx触媒６１がＳＯx被毒再生時期に至
ったか否か判定する。具体的には、ＥＣＵ３０は、サブ
ＮＯx触媒６１のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2を読み
込み、サブＮＯx触媒６１のＳ吸収カウンタのカウント
値Ｃ2が所定の基準値を上回っているか否か判定する。
この基準値は、予め実験的に求められた値であり、ＥＣ
Ｕ３０のＲＯＭ３２に記憶されている。
て否定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ３０
２に進み、サブＮＯx触媒６１がＳＯx被毒再生時期に至
ったか否か判定する。具体的には、ＥＣＵ３０は、サブ
ＮＯx触媒６１のＳ吸収カウンタのカウント値Ｃ2を読み
込み、サブＮＯx触媒６１のＳ吸収カウンタのカウント
値Ｃ2が所定の基準値を上回っているか否か判定する。
この基準値は、予め実験的に求められた値であり、ＥＣ
Ｕ３０のＲＯＭ３２に記憶されている。
【０１４７】ステップ３０２において否定判定した場合
には、ＥＣＵ３０は、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx
触媒６１はいずれもＳＯx被毒再生処理を行う時期に至
っていないとみなして、本ルーチンの実行を一旦終了す
る。
には、ＥＣＵ３０は、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx
触媒６１はいずれもＳＯx被毒再生処理を行う時期に至
っていないとみなして、本ルーチンの実行を一旦終了す
る。
【０１４８】＜ステップ３０３＞一方、ステップ３０１
またはステップ３０２において肯定判定した場合、即
ち、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１の少なく
ともいずれか一方がＳＯx被毒再生時期に至ったと判定
した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ３０３に進む。
またはステップ３０２において肯定判定した場合、即
ち、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１の少なく
ともいずれか一方がＳＯx被毒再生時期に至ったと判定
した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ３０３に進む。
【０１４９】ステップ３０３において、ＥＣＵ３０は、
メインＮＯx触媒５５のＳＯx被毒度合いとサブＮＯx触
媒６１のＳＯx被毒度合いの比（以下、これをＳＯx被毒
比という）を算出する。具体的には、メインＮＯx触媒
５５のＳＯx吸収カウンタのカウント値Ｃ1とサブＮＯx
触媒６１のＳＯx吸収カウンタのカウント値Ｃ2を読み込
み、両カウント値の比（Ｃ1／Ｃ2）を算出する。このカ
ウント値比（Ｃ1／Ｃ2）がＳＯx被毒比になる。
メインＮＯx触媒５５のＳＯx被毒度合いとサブＮＯx触
媒６１のＳＯx被毒度合いの比（以下、これをＳＯx被毒
比という）を算出する。具体的には、メインＮＯx触媒
５５のＳＯx吸収カウンタのカウント値Ｃ1とサブＮＯx
触媒６１のＳＯx吸収カウンタのカウント値Ｃ2を読み込
み、両カウント値の比（Ｃ1／Ｃ2）を算出する。このカ
ウント値比（Ｃ1／Ｃ2）がＳＯx被毒比になる。
【０１５０】＜ステップ３０４＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ３０４に進み、ステップ３０３で算出したＳＯ
x被毒比（Ｃ1／Ｃ2）に基づいて、第１排気切替弁６３
および第２排気切替弁６５の最適開度を算出する。この
場合の排気切替弁６３，６５の最適開度とは、両ＮＯx
触媒５５，６１のＳＯx被毒再生を同時に開始し、両Ｎ
Ｏx触媒５５，６１のＳＯx被毒再生を両方とも効率よく
行いながら、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒を同時
に解消させるために、それぞれのＮＯx触媒５５，６１
を流れる排気ガス流量を最適流量にする弁開度をいう。
ステップ３０４に進み、ステップ３０３で算出したＳＯ
x被毒比（Ｃ1／Ｃ2）に基づいて、第１排気切替弁６３
および第２排気切替弁６５の最適開度を算出する。この
場合の排気切替弁６３，６５の最適開度とは、両ＮＯx
触媒５５，６１のＳＯx被毒再生を同時に開始し、両Ｎ
Ｏx触媒５５，６１のＳＯx被毒再生を両方とも効率よく
行いながら、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒を同時
に解消させるために、それぞれのＮＯx触媒５５，６１
を流れる排気ガス流量を最適流量にする弁開度をいう。
【０１５１】排気切替弁６３，６５の最適開度の算出方
法の一具体例としては、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx
被毒比と、第１及び第２排気切替弁６３，６５の最適開
度との関係を予めマップ化しておく方法を例示すること
ができる。この場合には、予め実験的に、両ＮＯx触媒
５５，６１のＳＯx被毒比と、両ＮＯx触媒５５，６１の
ＳＯx被毒再生処理を同時に開始して実質的に同時に終
了させるときの最適流量比となる第１排気切替弁６３の
開度および第２排気切替弁６５の開度との関係を求め、
これをマップ化した「再生開度マップ」をＥＣＵ３０の
ＲＯＭ３２に記憶しておく。そして、ＥＣＵ３０は、ス
テップ３０４において、この再生開度マップを参照し
て、ステップ３０３で算出したＳＯx被毒比（Ｃ1／
Ｃ2）に基づき、第１排気切替弁６３の最適開度と第２
排気切替弁６５の最適開度を算出する。
法の一具体例としては、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx
被毒比と、第１及び第２排気切替弁６３，６５の最適開
度との関係を予めマップ化しておく方法を例示すること
ができる。この場合には、予め実験的に、両ＮＯx触媒
５５，６１のＳＯx被毒比と、両ＮＯx触媒５５，６１の
ＳＯx被毒再生処理を同時に開始して実質的に同時に終
了させるときの最適流量比となる第１排気切替弁６３の
開度および第２排気切替弁６５の開度との関係を求め、
これをマップ化した「再生開度マップ」をＥＣＵ３０の
ＲＯＭ３２に記憶しておく。そして、ＥＣＵ３０は、ス
テップ３０４において、この再生開度マップを参照し
て、ステップ３０３で算出したＳＯx被毒比（Ｃ1／
Ｃ2）に基づき、第１排気切替弁６３の最適開度と第２
排気切替弁６５の最適開度を算出する。
【０１５２】＜ステップ３０５＞ステップ３０４の処理
を実行し終えたＥＣＵ３０は、ステップ３０５に進み、
再生時間を算出する。この再生時間は、第１排気切替弁
６３および第２排気切替弁６５を前記最適開度にして両
ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒再生処理を同時に行っ
たときに両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒を解消する
までに必要な所要時間である。この再生時間について
も、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒比をパラメータ
として予め実験的に求め、これをマップ化した「再生時
間マップ」をＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶しておく。
ＥＣＵ３０は、ステップ３０５において、この再生時間
マップを参照して、ステップ３０３で算出したＳＯx被
毒比に基づき、再生時間を算出する。
を実行し終えたＥＣＵ３０は、ステップ３０５に進み、
再生時間を算出する。この再生時間は、第１排気切替弁
６３および第２排気切替弁６５を前記最適開度にして両
ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒再生処理を同時に行っ
たときに両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒を解消する
までに必要な所要時間である。この再生時間について
も、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx被毒比をパラメータ
として予め実験的に求め、これをマップ化した「再生時
間マップ」をＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶しておく。
ＥＣＵ３０は、ステップ３０５において、この再生時間
マップを参照して、ステップ３０３で算出したＳＯx被
毒比に基づき、再生時間を算出する。
【０１５３】＜ステップ３０６＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ３０６に進み、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx
被毒再生処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ３０は、
第１排気切替弁６３をステップ３０４で算出した最適開
度に保持すべく第１アクチュエータ６２を制御し、第２
排気切替弁６５をステップ３０４で算出した最適開度に
保持すべく第２アクチュエータ６４を制御し、さらに両
ＮＯx触媒５５，６１に流入する排気ガスの空燃比をほ
ぼ理論空燃比にすべく排気ガスストイキ制御を実行する
とともに、両ＮＯx触媒５５，６１の触媒温度を所定の
再生温度域（例えば、５００〜７００゜Ｃ）まで昇温す
べくＮＯx触媒昇温処理を実行する。
ステップ３０６に進み、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx
被毒再生処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ３０は、
第１排気切替弁６３をステップ３０４で算出した最適開
度に保持すべく第１アクチュエータ６２を制御し、第２
排気切替弁６５をステップ３０４で算出した最適開度に
保持すべく第２アクチュエータ６４を制御し、さらに両
ＮＯx触媒５５，６１に流入する排気ガスの空燃比をほ
ぼ理論空燃比にすべく排気ガスストイキ制御を実行する
とともに、両ＮＯx触媒５５，６１の触媒温度を所定の
再生温度域（例えば、５００〜７００゜Ｃ）まで昇温す
べくＮＯx触媒昇温処理を実行する。
【０１５４】この実施の形態では、ＮＯx触媒昇温処理
を、気筒別空燃比制御により行っている。気筒別空燃比
制御とは、エンジンの一部の気筒をリッチ空燃比で運転
させると同時に残りの気筒をリーン空燃比で運転させる
空燃比制御方法であり、リッチ空燃比で運転させた気筒
から排出される十分な量の未燃燃料成分を含む排気ガス
と、リーン空燃比で運転させた気筒から排出される十分
な量の酸素を含む排気ガスとの混合ガスを両ＮＯx触媒
５５，６１に供給し、その混合ガス中に含まれる未燃燃
料成分と酸素とを両ＮＯx触媒５５，６１において酸化
反応させることによって、両ＮＯx触媒５５，６１の触
媒温度を昇温させる。
を、気筒別空燃比制御により行っている。気筒別空燃比
制御とは、エンジンの一部の気筒をリッチ空燃比で運転
させると同時に残りの気筒をリーン空燃比で運転させる
空燃比制御方法であり、リッチ空燃比で運転させた気筒
から排出される十分な量の未燃燃料成分を含む排気ガス
と、リーン空燃比で運転させた気筒から排出される十分
な量の酸素を含む排気ガスとの混合ガスを両ＮＯx触媒
５５，６１に供給し、その混合ガス中に含まれる未燃燃
料成分と酸素とを両ＮＯx触媒５５，６１において酸化
反応させることによって、両ＮＯx触媒５５，６１の触
媒温度を昇温させる。
【０１５５】この場合、二つの三元触媒５１のうちの一
方の三元触媒５１に排気ガスを流入させる気筒について
リッチ空燃比で運転し、他方の三元触媒５１に排気ガス
を流入させる気筒についてリーン空燃比で運転するのが
好ましい。
方の三元触媒５１に排気ガスを流入させる気筒について
リッチ空燃比で運転し、他方の三元触媒５１に排気ガス
を流入させる気筒についてリーン空燃比で運転するのが
好ましい。
【０１５６】これは、リーン空燃比で運転された気筒か
らの排気ガスとリッチ空燃比で運転された気筒からの排
気ガスが同一の三元触媒５１に流入すると、該三元触媒
５１において排気ガス中の未燃燃料成分と酸素が酸化反
応してしまい、両ＮＯx触媒５５，６１内で酸化反応さ
せることができなくなり、両ＮＯx触媒５５，６１の触
媒温度を効果的に昇温させることができないからであ
る。
らの排気ガスとリッチ空燃比で運転された気筒からの排
気ガスが同一の三元触媒５１に流入すると、該三元触媒
５１において排気ガス中の未燃燃料成分と酸素が酸化反
応してしまい、両ＮＯx触媒５５，６１内で酸化反応さ
せることができなくなり、両ＮＯx触媒５５，６１の触
媒温度を効果的に昇温させることができないからであ
る。
【０１５７】この第１の実施の形態においては、ＥＣＵ
３０が気筒別空燃比制御を実行することにより、本発明
における昇温手段が実現される。
３０が気筒別空燃比制御を実行することにより、本発明
における昇温手段が実現される。
【０１５８】また、この実施の形態では、前述した気筒
別空燃比制御を実行するに際して、両ＮＯx触媒５５，
６１に流入する前記混合ガスの空燃比がほぼ理論空燃比
になるように、リッチ空燃比のリッチ度とリーン空燃比
のリーン度を制御する。即ち、この実施の形態では、気
筒別空燃比制御を実行することによって、排気ガススト
イキ制御とＮＯx触媒昇温制御を同時に実行している。
別空燃比制御を実行するに際して、両ＮＯx触媒５５，
６１に流入する前記混合ガスの空燃比がほぼ理論空燃比
になるように、リッチ空燃比のリッチ度とリーン空燃比
のリーン度を制御する。即ち、この実施の形態では、気
筒別空燃比制御を実行することによって、排気ガススト
イキ制御とＮＯx触媒昇温制御を同時に実行している。
【０１５９】＜ステップ３０７＞ステップ３０７におい
て、ＥＣＵ３０は、ＳＯx被毒再生処理の実行を開始し
てから、ステップ３０５で算出した再生時間が経過した
か否か判定する。ステップ３０７において否定判定した
場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ３０６に戻り、ＳＯ
x被毒再生処理の実行を続行する。
て、ＥＣＵ３０は、ＳＯx被毒再生処理の実行を開始し
てから、ステップ３０５で算出した再生時間が経過した
か否か判定する。ステップ３０７において否定判定した
場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ３０６に戻り、ＳＯ
x被毒再生処理の実行を続行する。
【０１６０】＜ステップ３０８＞一方、ステップ３０７
において肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステッ
プ３０８に進み、メインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウン
タのカウント値Ｃ1とサブＮＯx触媒６１のＳ吸収カウン
タのカウント値Ｃ2を「０」にする。
において肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステッ
プ３０８に進み、メインＮＯx触媒５５のＳ吸収カウン
タのカウント値Ｃ1とサブＮＯx触媒６１のＳ吸収カウン
タのカウント値Ｃ2を「０」にする。
【０１６１】＜ステップ３０９＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ３０９に進み、ＳＯx被毒再生処理の実行を終
了して、エンジンの制御と第１及び第２排気切替弁６
３，６５の制御を通常制御に戻す。このステップ３０９
の処理を実行し終えたＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行
を一旦終了する。
ステップ３０９に進み、ＳＯx被毒再生処理の実行を終
了して、エンジンの制御と第１及び第２排気切替弁６
３，６５の制御を通常制御に戻す。このステップ３０９
の処理を実行し終えたＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行
を一旦終了する。
【０１６２】以上述べた第１の実施の形態では、メイン
ＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１のいずれか一方のＳ
Ｏx被毒度合いが所定の基準値を上回った場合に、メイ
ンＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒６１を両方同時にＳ
Ｏx被毒再生しているので、メインＮＯx触媒５５とサブ
ＮＯx触媒６１とを個々に再生する場合に比してＳＯx被
毒再生処理の実行頻度を減少させることが可能になる。
ＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１のいずれか一方のＳ
Ｏx被毒度合いが所定の基準値を上回った場合に、メイ
ンＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒６１を両方同時にＳ
Ｏx被毒再生しているので、メインＮＯx触媒５５とサブ
ＮＯx触媒６１とを個々に再生する場合に比してＳＯx被
毒再生処理の実行頻度を減少させることが可能になる。
【０１６３】また、この第１の実施の形態では、メイン
ＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒６１のＳＯx被毒再生
処理を同時に開始し同時に終了させるべく、エンジンか
らの排気ガスをメインＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒
６１の双方に流通させ、且つ、それぞれのＮＯx触媒５
５，６１のＳＯx被毒度合いに応じて排気ガス流量を制
御しているので、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒
６１の何れか一方にのみ排気ガスを流通させて再生する
場合に比して、各ＮＯx触媒５５、６１における排気ガ
スの空間速度が低下し、ＳＯx被毒再生効率が向上し、
ＳＯx被毒再生制御の実行時間（即ち、再生時間）を短
縮することが可能になる。
ＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒６１のＳＯx被毒再生
処理を同時に開始し同時に終了させるべく、エンジンか
らの排気ガスをメインＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒
６１の双方に流通させ、且つ、それぞれのＮＯx触媒５
５，６１のＳＯx被毒度合いに応じて排気ガス流量を制
御しているので、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒
６１の何れか一方にのみ排気ガスを流通させて再生する
場合に比して、各ＮＯx触媒５５、６１における排気ガ
スの空間速度が低下し、ＳＯx被毒再生効率が向上し、
ＳＯx被毒再生制御の実行時間（即ち、再生時間）を短
縮することが可能になる。
【０１６４】尚、前述した第１の実施の形態では、ＳＯ
x被毒再生処理におけるＮＯx触媒昇温処理を気筒別空燃
比制御により行っているが、別の昇温手段により行うこ
とも可能である。例えば、機関出力を得るために燃焼室
３に燃料を噴射（主噴射）するのとは別に、膨張行程や
排気行程において燃焼室３に燃料を噴射（副噴射）して
排気ガス中の未燃燃料成分を増大させ、これを三元触媒
５１あるいはメインＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒６
１で酸化反応させる方法を採用することも可能である。
x被毒再生処理におけるＮＯx触媒昇温処理を気筒別空燃
比制御により行っているが、別の昇温手段により行うこ
とも可能である。例えば、機関出力を得るために燃焼室
３に燃料を噴射（主噴射）するのとは別に、膨張行程や
排気行程において燃焼室３に燃料を噴射（副噴射）して
排気ガス中の未燃燃料成分を増大させ、これを三元触媒
５１あるいはメインＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒６
１で酸化反応させる方法を採用することも可能である。
【０１６５】また、前述した第１の実施の形態では、ス
タートコンバータとしての三元触媒５１にＳＯx吸収剤
を坦持させ、この三元触媒５１をＳＯx吸収材としても
機能させ、三元触媒５１におけるＳＯxの吸放出をエン
ジンの運転状態に任せるようにしているが、スタートコ
ンバータとは別にメインＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触
媒６１の上流にＳＯx吸収材を単独に設け、このＳＯx吸
収材に所定量のＳＯxが吸収されたとき、あるいはエン
ジンの運転時間や車両の走行距離が所定値に達したとき
に、ＳＯx吸収材に吸収されたＳＯxを積極的に放出させ
るＳＯx吸収材再生処理を行うようにしてもよい。
タートコンバータとしての三元触媒５１にＳＯx吸収剤
を坦持させ、この三元触媒５１をＳＯx吸収材としても
機能させ、三元触媒５１におけるＳＯxの吸放出をエン
ジンの運転状態に任せるようにしているが、スタートコ
ンバータとは別にメインＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触
媒６１の上流にＳＯx吸収材を単独に設け、このＳＯx吸
収材に所定量のＳＯxが吸収されたとき、あるいはエン
ジンの運転時間や車両の走行距離が所定値に達したとき
に、ＳＯx吸収材に吸収されたＳＯxを積極的に放出させ
るＳＯx吸収材再生処理を行うようにしてもよい。
【０１６６】〔第２の実施の形態〕次に、本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置の第２の実施の形態を図１１を
参照して説明する。尚、ここでは、前述の第１の実施の
形態と異なる構成について説明し、同様の構成について
は説明を省略する。
内燃機関の排気浄化装置の第２の実施の形態を図１１を
参照して説明する。尚、ここでは、前述の第１の実施の
形態と異なる構成について説明し、同様の構成について
は説明を省略する。
【０１６７】この第２の実施の形態では、第１の実施の
形態におけるＳＯx被毒再生制御に加えて、メインＮＯx
触媒５５の触媒昇温抑制制御を行うことにある。
形態におけるＳＯx被毒再生制御に加えて、メインＮＯx
触媒５５の触媒昇温抑制制御を行うことにある。
【０１６８】第２の実施の形態の排気浄化装置において
も、第１及び第２排気切替弁６３，６５は、基本的には
前述したように図６に示す通常時排気切替制御ルーチン
に従って開閉制御されるのであるが、第２の実施の形態
においては、メインＮＯx触媒５５の触媒温度が所定の
基準温度よりも高くなったときに限って、前述した通常
時排気切替制御ルーチンとは異なる制御ルーチンに従っ
て第１及び第２排気切替弁６３，６５が開閉制御され
る。
も、第１及び第２排気切替弁６３，６５は、基本的には
前述したように図６に示す通常時排気切替制御ルーチン
に従って開閉制御されるのであるが、第２の実施の形態
においては、メインＮＯx触媒５５の触媒温度が所定の
基準温度よりも高くなったときに限って、前述した通常
時排気切替制御ルーチンとは異なる制御ルーチンに従っ
て第１及び第２排気切替弁６３，６５が開閉制御され
る。
【０１６９】車両の走行速度が高く、エンジンの負荷が
高い場合のように排気ガス温度が高く且つ排気ガス流量
が多くなるような場合には、メインＮＯx触媒５５やサ
ブＮＯx触媒６１の温度が不要に高くなることが想定さ
れる。
高い場合のように排気ガス温度が高く且つ排気ガス流量
が多くなるような場合には、メインＮＯx触媒５５やサ
ブＮＯx触媒６１の温度が不要に高くなることが想定さ
れる。
【０１７０】ここで、メインＮＯx触媒５５およびサブ
ＮＯx触媒６１を構成する吸蔵還元型ＮＯx触媒は、吸蔵
還元型ＮＯx触媒の触媒温度又は雰囲気温度が所定の活
性温度域（例えば、２５０〜５００゜Ｃ）にあるときに
活性して排気ガス中のＮＯxを効率的に浄化することが
可能となるため、前述したように排気ガスの熱量が多く
なるような場合には、メインＮＯx触媒５５やサブＮＯx
触媒６１の温度が活性温度域より高くなることが想定さ
れる。
ＮＯx触媒６１を構成する吸蔵還元型ＮＯx触媒は、吸蔵
還元型ＮＯx触媒の触媒温度又は雰囲気温度が所定の活
性温度域（例えば、２５０〜５００゜Ｃ）にあるときに
活性して排気ガス中のＮＯxを効率的に浄化することが
可能となるため、前述したように排気ガスの熱量が多く
なるような場合には、メインＮＯx触媒５５やサブＮＯx
触媒６１の温度が活性温度域より高くなることが想定さ
れる。
【０１７１】その際、エンジンの運転状態がリーン・リ
ッチスパイク制御実行領域にあると、排気ガス中のＮＯ
xがメインＮＯx触媒５５で十分に浄化されなくなり、排
気エミッションが悪化することが想定される。
ッチスパイク制御実行領域にあると、排気ガス中のＮＯ
xがメインＮＯx触媒５５で十分に浄化されなくなり、排
気エミッションが悪化することが想定される。
【０１７２】そこで、この第２の実施の形態の排気浄化
装置においては、ＥＣＵ３０は、エンジンがリーン運転
されているときにメインＮＯx触媒５５の触媒温度が予
め設定した上限値（例えば、活性温度域の上限値）以上
になると、以下に述べるような触媒昇温抑制制御を実行
する。
装置においては、ＥＣＵ３０は、エンジンがリーン運転
されているときにメインＮＯx触媒５５の触媒温度が予
め設定した上限値（例えば、活性温度域の上限値）以上
になると、以下に述べるような触媒昇温抑制制御を実行
する。
【０１７３】すなわち、ＥＣＵ３０は、第１及び第２排
気切替弁６３、６５の双方を開くべく第１アクチュエー
タ６２及び第２アクチュエータ６４を制御して、排気ガ
スをメインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１の両方に
流す。
気切替弁６３、６５の双方を開くべく第１アクチュエー
タ６２及び第２アクチュエータ６４を制御して、排気ガ
スをメインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１の両方に
流す。
【０１７４】このときメインＮＯx触媒５５とサブＮＯx
触媒６１ではそのＳＯx被毒度合いが異なることが大い
に予想され、ＳＯx被毒度合いの異なる二つのＮＯx触媒
５５，６１に排気ガスを同流量ずつ流したのでは、排気
エミッションが悪化する虞れがある。
触媒６１ではそのＳＯx被毒度合いが異なることが大い
に予想され、ＳＯx被毒度合いの異なる二つのＮＯx触媒
５５，６１に排気ガスを同流量ずつ流したのでは、排気
エミッションが悪化する虞れがある。
【０１７５】詳述すると、一般に、吸蔵還元型ＮＯx触
媒のＮＯx吸収能力は、該ＮＯx触媒のＳＯx被毒度合い
が大きくなるほど低下する。そのため、ＳＯx被毒度合
いの大きいＮＯx触媒に余り多くの排気ガスを流すと、
排気ガス中のＮＯxを十分に吸収することができず、排
気エミッションが低下する。もしも、二つのＮＯx触媒
５５，６１のＳＯx被毒度合いが異なるときにそれぞれ
に流れる排気ガス量を同じにすると、ＳＯx被毒度合い
の大きいＮＯx触媒を通った排気ガスのエミッションが
悪化し、そのために、ＳＯx被毒度合いの小さいＮＯx触
媒を通った排気ガスと合流した後の全排気ガスのエミッ
ションが悪化する虞れがある。
媒のＮＯx吸収能力は、該ＮＯx触媒のＳＯx被毒度合い
が大きくなるほど低下する。そのため、ＳＯx被毒度合
いの大きいＮＯx触媒に余り多くの排気ガスを流すと、
排気ガス中のＮＯxを十分に吸収することができず、排
気エミッションが低下する。もしも、二つのＮＯx触媒
５５，６１のＳＯx被毒度合いが異なるときにそれぞれ
に流れる排気ガス量を同じにすると、ＳＯx被毒度合い
の大きいＮＯx触媒を通った排気ガスのエミッションが
悪化し、そのために、ＳＯx被毒度合いの小さいＮＯx触
媒を通った排気ガスと合流した後の全排気ガスのエミッ
ションが悪化する虞れがある。
【０１７６】この問題に対処するに、この第２の実施の
形態の排気浄化装置では、二つのＮＯx触媒５５，６１
の両方に排気ガスを流すときには、ＳＯx被毒度合いの
大きいＮＯx触媒を流れる排気ガス量を、ＳＯx被毒度合
いの少ないＮＯx触媒を流れる排気ガス量よりも少なく
するようにして、排気エミッションが悪化するのを防止
するようにし、且つ、その効果を十分に引き出すため
に、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１のＳＯx
被毒度合いに応じてそれぞれのＮＯx触媒５５，６１を
流れる排気ガスの流量を最適流量とすべく第１及び第２
排気切替弁６３，６５の開度を制御するようにした。
形態の排気浄化装置では、二つのＮＯx触媒５５，６１
の両方に排気ガスを流すときには、ＳＯx被毒度合いの
大きいＮＯx触媒を流れる排気ガス量を、ＳＯx被毒度合
いの少ないＮＯx触媒を流れる排気ガス量よりも少なく
するようにして、排気エミッションが悪化するのを防止
するようにし、且つ、その効果を十分に引き出すため
に、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１のＳＯx
被毒度合いに応じてそれぞれのＮＯx触媒５５，６１を
流れる排気ガスの流量を最適流量とすべく第１及び第２
排気切替弁６３，６５の開度を制御するようにした。
【０１７７】この触媒昇温抑制制御を実行することによ
り、メインＮＯx触媒５５を流れる排気ガス量は、エン
ジンからの排気ガスをメインＮＯx触媒５５のみに流通
させる場合に比して減少するため、メインＮＯx触媒５
５が排気ガスから受ける熱量も減少し、メインＮＯx触
媒５５の触媒温度が活性温度域内に収まるようになる。
同様に、サブＮＯx触媒６１を流れる排気ガス量も、エ
ンジンからの排気ガスをメインＮＯx触媒５５のみに流
通させる場合より少ないので、サブＮＯx触媒６１の温
度は、過剰に上昇することがなく活性温度域内に収ま
る。
り、メインＮＯx触媒５５を流れる排気ガス量は、エン
ジンからの排気ガスをメインＮＯx触媒５５のみに流通
させる場合に比して減少するため、メインＮＯx触媒５
５が排気ガスから受ける熱量も減少し、メインＮＯx触
媒５５の触媒温度が活性温度域内に収まるようになる。
同様に、サブＮＯx触媒６１を流れる排気ガス量も、エ
ンジンからの排気ガスをメインＮＯx触媒５５のみに流
通させる場合より少ないので、サブＮＯx触媒６１の温
度は、過剰に上昇することがなく活性温度域内に収ま
る。
【０１７８】したがって、前述の触媒昇温抑制制御によ
れば、排気ガスは活性温度域内のメインＮＯx触媒５５
及びサブＮＯx触媒６１によって浄化されるので、排気
ガスの全量をメインＮＯx触媒５５に流した場合よりも
ＮＯx浄化率が格段に向上することになる。
れば、排気ガスは活性温度域内のメインＮＯx触媒５５
及びサブＮＯx触媒６１によって浄化されるので、排気
ガスの全量をメインＮＯx触媒５５に流した場合よりも
ＮＯx浄化率が格段に向上することになる。
【０１７９】更に、エンジンからの排気ガスをメインＮ
Ｏx触媒５５とサブＮＯx触媒６１との双方に流した場合
は、各ＮＯx触媒５５、６１を流通する排気ガス流量の
減少に伴って排気ガスの空間速度が低くなるため、メイ
ンＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒５５のＮＯx浄化率
が一層向上することになる。
Ｏx触媒５５とサブＮＯx触媒６１との双方に流した場合
は、各ＮＯx触媒５５、６１を流通する排気ガス流量の
減少に伴って排気ガスの空間速度が低くなるため、メイ
ンＮＯx触媒５５及びサブＮＯx触媒５５のＮＯx浄化率
が一層向上することになる。
【０１８０】次に、この実施の形態におけるメインＮＯ
x触媒５５の触媒昇温抑制制御について図１１のフロー
チャートに従って説明する。図１１に示すフローチャー
トは、触媒昇温抑制制御ルーチンを示すものである。こ
の触媒昇温抑制制御ルーチンは、予めＥＣＵ３０のＲＯ
Ｍ３２に記憶されており、ＣＰＵ３４が所定時間毎に繰
り返し実行するルーチンである。
x触媒５５の触媒昇温抑制制御について図１１のフロー
チャートに従って説明する。図１１に示すフローチャー
トは、触媒昇温抑制制御ルーチンを示すものである。こ
の触媒昇温抑制制御ルーチンは、予めＥＣＵ３０のＲＯ
Ｍ３２に記憶されており、ＣＰＵ３４が所定時間毎に繰
り返し実行するルーチンである。
【０１８１】＜ステップ４０１＞触媒昇温抑制制御ルー
チンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ４０１におい
て、エンジン運転状態がリーン・リッチスパイク制御実
行領域か否か判定する。
チンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ４０１におい
て、エンジン運転状態がリーン・リッチスパイク制御実
行領域か否か判定する。
【０１８２】＜ステップ４０２＞ステップ４０１におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ４０
２に進み、メイン触媒温センサ７１で検出したメインＮ
Ｏx触媒５５の触媒温度が予め設定した上限値（例え
ば、５００゜Ｃ）以上か否か判定する。
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ４０
２に進み、メイン触媒温センサ７１で検出したメインＮ
Ｏx触媒５５の触媒温度が予め設定した上限値（例え
ば、５００゜Ｃ）以上か否か判定する。
【０１８３】＜ステップ４０３＞ステップ４０２におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ４０
３に進み、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１の
ＳＯx被毒比を算出する。具体的には、メインＮＯx触媒
５５のＳＯx吸収カウンタのカウント値Ｃ1とサブＮＯx
触媒６１のＳＯx吸収カウンタのカウント値Ｃ2を読み込
み、両カウント値の比（Ｃ1／Ｃ2）を算出する。このカ
ウント値比（Ｃ1／Ｃ2）がＳＯx被毒比になる。
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ４０
３に進み、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１の
ＳＯx被毒比を算出する。具体的には、メインＮＯx触媒
５５のＳＯx吸収カウンタのカウント値Ｃ1とサブＮＯx
触媒６１のＳＯx吸収カウンタのカウント値Ｃ2を読み込
み、両カウント値の比（Ｃ1／Ｃ2）を算出する。このカ
ウント値比（Ｃ1／Ｃ2）がＳＯx被毒比になる。
【０１８４】＜ステップ４０４＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ４０４に進み、ステップ４０３で算出したＳＯ
x被毒比（Ｃ1／Ｃ2）に基づいて、第１排気切替弁６３
および第２排気切替弁６５の最適開度を算出する。この
場合の排気切替弁６３，６５の最適開度とは、排気切替
弁６３，６５を両方開いてＮＯx触媒５５，６１の両方
に排気ガスを流したときに排気エミッションを最も良好
にするために、それぞれのＮＯx触媒５５，６１を流れ
る排気ガスを最適流量にする弁開度をいう。
ステップ４０４に進み、ステップ４０３で算出したＳＯ
x被毒比（Ｃ1／Ｃ2）に基づいて、第１排気切替弁６３
および第２排気切替弁６５の最適開度を算出する。この
場合の排気切替弁６３，６５の最適開度とは、排気切替
弁６３，６５を両方開いてＮＯx触媒５５，６１の両方
に排気ガスを流したときに排気エミッションを最も良好
にするために、それぞれのＮＯx触媒５５，６１を流れ
る排気ガスを最適流量にする弁開度をいう。
【０１８５】排気切替弁６３，６５の最適開度の算出方
法の一具体例としては、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx
被毒比と、第１及び第２排気切替弁６３，６５の最適開
度との関係を予めマップ化しておく方法を例示すること
ができる。この場合には、予め実験的に、両ＮＯx触媒
５５，６１のＳＯx被毒比と、ＮＯx触媒５５，６１の両
方に排気ガスを流したときに排気エミッションを最良に
するための最適流量比となる第１排気切替弁６３の開度
および第２排気切替弁６５の開度との関係を求め、これ
をマップ化した「昇温抑制開度マップ」をＥＣＵ３０の
ＲＯＭ３２に記憶しておく。そして、ＥＣＵ３０は、ス
テップ４０４において、この昇温抑制開度マップを参照
して、ステップ４０３で算出したＳＯx被毒比（Ｃ1／Ｃ
2）に基づき、第１排気切替弁６３の最適開度と第２排
気切替弁６５の最適開度を算出する。
法の一具体例としては、両ＮＯx触媒５５，６１のＳＯx
被毒比と、第１及び第２排気切替弁６３，６５の最適開
度との関係を予めマップ化しておく方法を例示すること
ができる。この場合には、予め実験的に、両ＮＯx触媒
５５，６１のＳＯx被毒比と、ＮＯx触媒５５，６１の両
方に排気ガスを流したときに排気エミッションを最良に
するための最適流量比となる第１排気切替弁６３の開度
および第２排気切替弁６５の開度との関係を求め、これ
をマップ化した「昇温抑制開度マップ」をＥＣＵ３０の
ＲＯＭ３２に記憶しておく。そして、ＥＣＵ３０は、ス
テップ４０４において、この昇温抑制開度マップを参照
して、ステップ４０３で算出したＳＯx被毒比（Ｃ1／Ｃ
2）に基づき、第１排気切替弁６３の最適開度と第２排
気切替弁６５の最適開度を算出する。
【０１８６】＜ステップ４０５＞ステップ４０４の処理
を実行し終えたＥＣＵ３０は、ステップ４０５に進み、
触媒昇温抑制処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ３０
は、第１排気切替弁６３をステップ４０４で算出した最
適開度に保持すべく第１アクチュエータ６２を制御し、
第２排気切替弁６５をステップ４０４で算出した最適開
度に保持すべく第２アクチュエータ６４を制御して、メ
インＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１のそれぞれに排
気ガスを最適流量で流し、両ＮＯx触媒５５，６１によ
って排気ガスの浄化を行う。このステップ４０５の処理
を実行し終えたＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦
終了する。
を実行し終えたＥＣＵ３０は、ステップ４０５に進み、
触媒昇温抑制処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ３０
は、第１排気切替弁６３をステップ４０４で算出した最
適開度に保持すべく第１アクチュエータ６２を制御し、
第２排気切替弁６５をステップ４０４で算出した最適開
度に保持すべく第２アクチュエータ６４を制御して、メ
インＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１のそれぞれに排
気ガスを最適流量で流し、両ＮＯx触媒５５，６１によ
って排気ガスの浄化を行う。このステップ４０５の処理
を実行し終えたＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦
終了する。
【０１８７】また、ステップ４０１において否定判定し
た場合、及び、ステップ４０２において否定判定した場
合には、ＮＯx触媒昇温抑制処理を行う必要がないとみ
なして、ＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終了す
る。
た場合、及び、ステップ４０２において否定判定した場
合には、ＮＯx触媒昇温抑制処理を行う必要がないとみ
なして、ＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終了す
る。
【０１８８】尚、この第２の実施の形態では、触媒昇温
抑制制御の実行条件を判定するに際し、メイン触媒温セ
ンサ７１で検出したメインＮＯx触媒５５の触媒温度に
基づいて行っているが、メイン触媒温センサ７１が設け
られていない場合には、排気温センサ６６で検出された
排気ガス温度をメインＮＯx触媒５５の触媒温度として
代用することが可能である。また、排気ガス温度はエン
ジンの運転状態から推定可能であるので、エンジンが所
定の運転状態にあるか否かによって判定することもでき
る。この第２の実施の形態では、前記所定の運転状態と
して、リーン高速運転領域またはリーン高負荷運転領域
を例示することができる。
抑制制御の実行条件を判定するに際し、メイン触媒温セ
ンサ７１で検出したメインＮＯx触媒５５の触媒温度に
基づいて行っているが、メイン触媒温センサ７１が設け
られていない場合には、排気温センサ６６で検出された
排気ガス温度をメインＮＯx触媒５５の触媒温度として
代用することが可能である。また、排気ガス温度はエン
ジンの運転状態から推定可能であるので、エンジンが所
定の運転状態にあるか否かによって判定することもでき
る。この第２の実施の形態では、前記所定の運転状態と
して、リーン高速運転領域またはリーン高負荷運転領域
を例示することができる。
【０１８９】〔第３の実施の形態〕次に、本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置の第３の実施の形態を図１２を
参照して説明する。尚、ここでは、前述の第１及び第２
の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成
については説明を省略する。
内燃機関の排気浄化装置の第３の実施の形態を図１２を
参照して説明する。尚、ここでは、前述の第１及び第２
の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成
については説明を省略する。
【０１９０】この第３の実施の形態では、第１の実施の
形態におけるＳＯx被毒再生制御、あるいは、第２の実
施の形態における触媒昇温抑制制御に加えて、メインＮ
Ｏx触媒５５及びサブＮＯx触媒６１の触媒活性維持制御
を行うことにある。
形態におけるＳＯx被毒再生制御、あるいは、第２の実
施の形態における触媒昇温抑制制御に加えて、メインＮ
Ｏx触媒５５及びサブＮＯx触媒６１の触媒活性維持制御
を行うことにある。
【０１９１】第３の実施の形態の排気浄化装置において
も、第１及び第２排気切替弁６３，６５は、基本的には
前述したように図６に示す通常時排気切替制御ルーチン
に従って開閉制御されるのであるが、第３の実施の形態
においては、メインＮＯx触媒５５あるいはサブＮＯx触
媒６１の触媒温度が所定の基準温度よりも低くなったと
きに限って、前述した通常時排気切替制御ルーチンとは
異なる制御ルーチンに従って第１及び第２排気切替弁６
３，６５が開閉制御される。
も、第１及び第２排気切替弁６３，６５は、基本的には
前述したように図６に示す通常時排気切替制御ルーチン
に従って開閉制御されるのであるが、第３の実施の形態
においては、メインＮＯx触媒５５あるいはサブＮＯx触
媒６１の触媒温度が所定の基準温度よりも低くなったと
きに限って、前述した通常時排気切替制御ルーチンとは
異なる制御ルーチンに従って第１及び第２排気切替弁６
３，６５が開閉制御される。
【０１９２】通常時排気切替制御では、エンジン運転状
態がリーン・リッチスパイク制御実行領域にあるときに
は、エンジンから排出される排気ガスがメインＮＯx触
媒５５を流れ、サブＮＯx触媒６１には排気ガスが流れ
ない。そのため、リーン・リッチスパイク制御によるエ
ンジンの運転が長時間連続すると、サブＮＯx触媒６１
は、排気ガスからの受熱がなくなり外部へ放熱するだけ
の状態が続くため、サブＮＯx触媒６１の触媒温度が低
下して活性温度域を下回り、失活することが想定され
る。
態がリーン・リッチスパイク制御実行領域にあるときに
は、エンジンから排出される排気ガスがメインＮＯx触
媒５５を流れ、サブＮＯx触媒６１には排気ガスが流れ
ない。そのため、リーン・リッチスパイク制御によるエ
ンジンの運転が長時間連続すると、サブＮＯx触媒６１
は、排気ガスからの受熱がなくなり外部へ放熱するだけ
の状態が続くため、サブＮＯx触媒６１の触媒温度が低
下して活性温度域を下回り、失活することが想定され
る。
【０１９３】このようにサブＮＯx触媒６１の触媒温度
が活性温度域よりも下回ると、エンジンをリーン空燃比
で運転しているときにエンジンから排出される排気ガス
が、第２排気切替弁６５から漏れてサブＮＯx触媒６１
に流れたときに、この漏洩した排気ガスをサブＮＯx触
媒６１で浄化することができなくなり、メインＮＯx触
媒５５を通って浄化された排気ガスと合流した後の排気
ガスのエミッションが悪化する虞れがある。
が活性温度域よりも下回ると、エンジンをリーン空燃比
で運転しているときにエンジンから排出される排気ガス
が、第２排気切替弁６５から漏れてサブＮＯx触媒６１
に流れたときに、この漏洩した排気ガスをサブＮＯx触
媒６１で浄化することができなくなり、メインＮＯx触
媒５５を通って浄化された排気ガスと合流した後の排気
ガスのエミッションが悪化する虞れがある。
【０１９４】また、このようにサブＮＯx触媒６１の触
媒温度が活性温度域よりも下回っているときに、エンジ
ンの運転状態がリーン・リッチスパイク制御実行領域か
らストイキ制御実行領域に移行したため第１及び第２排
気切替弁６３，６５が開閉制御されて、エンジンから排
出される排気ガスがサブＮＯx触媒６１に流れるように
なると、切り替えた当初、サブＮＯx触媒６１が失活し
ているため排気ガスを浄化することができず、排気エミ
ッションが悪化する虞れがある。
媒温度が活性温度域よりも下回っているときに、エンジ
ンの運転状態がリーン・リッチスパイク制御実行領域か
らストイキ制御実行領域に移行したため第１及び第２排
気切替弁６３，６５が開閉制御されて、エンジンから排
出される排気ガスがサブＮＯx触媒６１に流れるように
なると、切り替えた当初、サブＮＯx触媒６１が失活し
ているため排気ガスを浄化することができず、排気エミ
ッションが悪化する虞れがある。
【０１９５】同様に、エンジンのストイキ運転が長時間
連続すると、メインＮＯx触媒５５に排気ガスが流れな
いため、メインＮＯx触媒５５の触媒温度が低下し活性
温度域を下回り、失活することが想定される。
連続すると、メインＮＯx触媒５５に排気ガスが流れな
いため、メインＮＯx触媒５５の触媒温度が低下し活性
温度域を下回り、失活することが想定される。
【０１９６】このようにメインＮＯx触媒５５の触媒温
度が活性温度域よりも下回っているときに、エンジンの
運転状態がストイキ制御実行領域からリーン・リッチス
パイク制御実行領域に移行したため第１及び第２排気切
替弁６３，６５が開閉制御されて、エンジンから排出さ
れる排気ガスがメインＮＯx触媒５５に流れるようにな
ると、切り替えた当初、メインＮＯx触媒５５が失活し
ているため排気ガスを浄化することができず、排気エミ
ッションが悪化する虞れがある。
度が活性温度域よりも下回っているときに、エンジンの
運転状態がストイキ制御実行領域からリーン・リッチス
パイク制御実行領域に移行したため第１及び第２排気切
替弁６３，６５が開閉制御されて、エンジンから排出さ
れる排気ガスがメインＮＯx触媒５５に流れるようにな
ると、切り替えた当初、メインＮＯx触媒５５が失活し
ているため排気ガスを浄化することができず、排気エミ
ッションが悪化する虞れがある。
【０１９７】この問題に対処するに、この第３の実施の
形態の排気浄化装置では、通常時排気切替制御を実行し
ていて、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１のう
ちのいずれか一方のＮＯx触媒を排気ガスが流れている
ときに、他方のＮＯx触媒の触媒温度が基準値を下回っ
たときには、前記一方のＮＯx触媒への排気ガスの流通
を一時的に停止し前記他方のＮＯx触媒を排気ガスが流
れるように第１及び第２排気切替弁６３，６５を開閉制
御し、これによって、前記他方のＮＯx触媒を昇温して
活性温度域内に収まるようにし、前記他方のＮＯx触媒
が所定温度まで昇温したならば、再び前記一方のＮＯx
触媒を排気ガスが流れるように第１及び第２排気切替弁
６３，６５を開閉制御するようにした。
形態の排気浄化装置では、通常時排気切替制御を実行し
ていて、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１のう
ちのいずれか一方のＮＯx触媒を排気ガスが流れている
ときに、他方のＮＯx触媒の触媒温度が基準値を下回っ
たときには、前記一方のＮＯx触媒への排気ガスの流通
を一時的に停止し前記他方のＮＯx触媒を排気ガスが流
れるように第１及び第２排気切替弁６３，６５を開閉制
御し、これによって、前記他方のＮＯx触媒を昇温して
活性温度域内に収まるようにし、前記他方のＮＯx触媒
が所定温度まで昇温したならば、再び前記一方のＮＯx
触媒を排気ガスが流れるように第１及び第２排気切替弁
６３，６５を開閉制御するようにした。
【０１９８】この触媒活性維持制御を実行することによ
り、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１は、常に
それぞれの触媒温度が活性温度域内に収められて触媒活
性が維持されるので、いつエンジン運転状態が切り替わ
っても切り替え当初から排気ガスを十分に浄化すること
ができる。
り、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１は、常に
それぞれの触媒温度が活性温度域内に収められて触媒活
性が維持されるので、いつエンジン運転状態が切り替わ
っても切り替え当初から排気ガスを十分に浄化すること
ができる。
【０１９９】また、エンジンをリーン空燃比で運転して
いるときにエンジンから排出される排気ガスが、第２排
気切替弁６５から漏れてサブＮＯx触媒６１に流れたと
きにも、サブＮＯx触媒６１が常に活性状態を維持され
ているので、この漏洩した排気ガスをサブＮＯx触媒６
１で浄化することができ、排気エミッションの悪化防止
を確実に行うことができる。したがって、この排気浄化
装置の排気浄化に対する信頼性が向上する。
いるときにエンジンから排出される排気ガスが、第２排
気切替弁６５から漏れてサブＮＯx触媒６１に流れたと
きにも、サブＮＯx触媒６１が常に活性状態を維持され
ているので、この漏洩した排気ガスをサブＮＯx触媒６
１で浄化することができ、排気エミッションの悪化防止
を確実に行うことができる。したがって、この排気浄化
装置の排気浄化に対する信頼性が向上する。
【０２００】次に、この実施の形態におけるメインＮＯ
x触媒５５およびサブＮＯx触媒６１の触媒活性維持制御
について図１２のフローチャートに従って説明する。図
１２に示すフローチャートは、触媒活性維持制御ルーチ
ンを示すものである。この触媒活性維持制御ルーチン
は、予めＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶されており、Ｃ
ＰＵ３４が所定時間毎に繰り返し実行するルーチンであ
る。
x触媒５５およびサブＮＯx触媒６１の触媒活性維持制御
について図１２のフローチャートに従って説明する。図
１２に示すフローチャートは、触媒活性維持制御ルーチ
ンを示すものである。この触媒活性維持制御ルーチン
は、予めＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶されており、Ｃ
ＰＵ３４が所定時間毎に繰り返し実行するルーチンであ
る。
【０２０１】＜ステップ５０１＞触媒活性維持制御ルー
チンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ５０１におい
て、エンジン運転状態がリーン・リッチスパイク制御実
行領域にあるか否か判定する。
チンでは、ＥＣＵ３０は、まずステップ５０１におい
て、エンジン運転状態がリーン・リッチスパイク制御実
行領域にあるか否か判定する。
【０２０２】＜ステップ５０２＞ステップ５０１におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
２に進み、サブ触媒温センサ７２で検出したサブＮＯx
触媒６１の触媒温度が所定温度Ｔ1（例えば、２５０゜
Ｃ）よりも小さいか否か判定する。この実施の形態にお
いては、所定温度Ｔ1は、サブＮＯx触媒６１の活性温度
域における下限温度に設定する。この所定温度Ｔ1は予
め実験的に求め、ＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶してお
く。ステップ５０２において否定判定した場合には、Ｅ
ＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
２に進み、サブ触媒温センサ７２で検出したサブＮＯx
触媒６１の触媒温度が所定温度Ｔ1（例えば、２５０゜
Ｃ）よりも小さいか否か判定する。この実施の形態にお
いては、所定温度Ｔ1は、サブＮＯx触媒６１の活性温度
域における下限温度に設定する。この所定温度Ｔ1は予
め実験的に求め、ＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶してお
く。ステップ５０２において否定判定した場合には、Ｅ
ＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０２０３】＜ステップ５０３＞ステップ５０２におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
３に進み、サブＮＯx触媒６１が失活しているので昇温
すべきとみなして、サブＮＯx触媒６１に対する触媒活
性維持処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ３０は、エ
ンジンを理論空燃比で運転するとともに、第１排気切替
弁６３を全閉状態、第２排気切替弁６５を全開状態に保
持すべく、第１アクチュエータ６２及び第２アクチュエ
ータ６４を制御する。このようにすると、排気ガスはメ
インＮＯx触媒５５を流れなくなり、エンジンから排出
されたストイキの排気ガスがサブＮＯx触媒６１を流
れ、サブＮＯx触媒６１は排気ガスの熱を奪って昇温す
る。
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
３に進み、サブＮＯx触媒６１が失活しているので昇温
すべきとみなして、サブＮＯx触媒６１に対する触媒活
性維持処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ３０は、エ
ンジンを理論空燃比で運転するとともに、第１排気切替
弁６３を全閉状態、第２排気切替弁６５を全開状態に保
持すべく、第１アクチュエータ６２及び第２アクチュエ
ータ６４を制御する。このようにすると、排気ガスはメ
インＮＯx触媒５５を流れなくなり、エンジンから排出
されたストイキの排気ガスがサブＮＯx触媒６１を流
れ、サブＮＯx触媒６１は排気ガスの熱を奪って昇温す
る。
【０２０４】ところで、ステップ５０３において触媒活
性維持処理を実行する際に、エンジンをストイキ運転に
変更せずリーン運転のままにして、リーン空燃比の排気
ガスをサブＮＯx触媒６１に流しサブＮＯx触媒６１を昇
温することも考えられるが、一般的にエンジンをリーン
運転しているときよりもストイキ運転しているときの方
が排気ガス温度が高いので、ストイキ運転の方がサブＮ
Ｏx触媒６１を迅速に昇温することができる。
性維持処理を実行する際に、エンジンをストイキ運転に
変更せずリーン運転のままにして、リーン空燃比の排気
ガスをサブＮＯx触媒６１に流しサブＮＯx触媒６１を昇
温することも考えられるが、一般的にエンジンをリーン
運転しているときよりもストイキ運転しているときの方
が排気ガス温度が高いので、ストイキ運転の方がサブＮ
Ｏx触媒６１を迅速に昇温することができる。
【０２０５】そこで、リーン・リッチスパイク制御実行
中にサブＮＯx触媒６１の触媒温度が低下したためこの
サブＮＯx触媒６１に対して触媒活性維持処理を行うと
きには、エンジンをストイキ運転にして、サブＮＯx触
媒６１の迅速な昇温を図るようにした。
中にサブＮＯx触媒６１の触媒温度が低下したためこの
サブＮＯx触媒６１に対して触媒活性維持処理を行うと
きには、エンジンをストイキ運転にして、サブＮＯx触
媒６１の迅速な昇温を図るようにした。
【０２０６】＜ステップ５０４＞ステップ５０４におい
て、ＥＣＵ３０は、サブＮＯx触媒６１が所定温度Ｔ
2（例えば、３００゜Ｃ）以上に昇温されたか否か判定
する。所定温度Ｔ2は、前記所定温度Ｔ1よりも高い温度
に予め設定されており、少なくともサブＮＯx触媒６１
の活性温度域内の温度である。この所定温度Ｔ2は予め
ＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶しておく。ステップ５０
４において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステ
ップ５０３に戻り、サブＮＯx触媒６１に対する触媒活
性維持処理の実行を続行する。
て、ＥＣＵ３０は、サブＮＯx触媒６１が所定温度Ｔ
2（例えば、３００゜Ｃ）以上に昇温されたか否か判定
する。所定温度Ｔ2は、前記所定温度Ｔ1よりも高い温度
に予め設定されており、少なくともサブＮＯx触媒６１
の活性温度域内の温度である。この所定温度Ｔ2は予め
ＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶しておく。ステップ５０
４において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステ
ップ５０３に戻り、サブＮＯx触媒６１に対する触媒活
性維持処理の実行を続行する。
【０２０７】＜ステップ５０５＞ステップ５０４におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
５に進み、触媒活性維持処理の実行を終了して、エンジ
ンをストイキ運転からリーン運転に戻すとともに、第１
排気切替弁６３を全開状態、第２排気切替弁６５を全閉
状態に保持すべく、第１アクチュエータ６２及び第２ア
クチュエータ６４を制御する。ステップ５０５の処理を
実行し終えたＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終
了する。
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
５に進み、触媒活性維持処理の実行を終了して、エンジ
ンをストイキ運転からリーン運転に戻すとともに、第１
排気切替弁６３を全開状態、第２排気切替弁６５を全閉
状態に保持すべく、第１アクチュエータ６２及び第２ア
クチュエータ６４を制御する。ステップ５０５の処理を
実行し終えたＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終
了する。
【０２０８】＜ステップ５０６＞一方、ステップ５０１
において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、エンジ
ンの運転状態がストイキ制御実行領域にあるとみなし
て、ステップ５０６に進む。
において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、エンジ
ンの運転状態がストイキ制御実行領域にあるとみなし
て、ステップ５０６に進む。
【０２０９】ステップ５０６において、ＥＣＵ３０は、
メイン触媒温センサ７１で検出したメインＮＯx触媒５
５の触媒温度が所定温度Ｔ1（例えば、２５０゜Ｃ）よ
りも小さいか否か判定する。この実施の形態において
は、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１は同じ構
成であるので、触媒活性維持処理をすべきか否かの閾値
となる所定温度Ｔ1は、メインＮＯx触媒５５についても
サブＮＯx触媒６１についても同じ温度とする。ステッ
プ５０６において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０
は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
メイン触媒温センサ７１で検出したメインＮＯx触媒５
５の触媒温度が所定温度Ｔ1（例えば、２５０゜Ｃ）よ
りも小さいか否か判定する。この実施の形態において
は、メインＮＯx触媒５５とサブＮＯx触媒６１は同じ構
成であるので、触媒活性維持処理をすべきか否かの閾値
となる所定温度Ｔ1は、メインＮＯx触媒５５についても
サブＮＯx触媒６１についても同じ温度とする。ステッ
プ５０６において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０
は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０２１０】＜ステップ５０７＞ステップ５０６におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
７に進み、メインＮＯx触媒５５が失活しているので昇
温すべきとみなして、メインＮＯx触媒５５に対する触
媒活性維持処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ３０
は、第１排気切替弁６３を全開状態、第２排気切替弁６
５を全閉状態に保持すべく、第１アクチュエータ６２及
び第２アクチュエータ６４を制御する。このようにする
と、排気ガスがサブＮＯx触媒６１を流れなくなり、エ
ンジンから排出されたストイキの排気ガスがメインＮＯ
x触媒５５を流れ、メインＮＯx触媒５５は排気ガスの熱
を奪って昇温する。メインＮＯx触媒５５に対して触媒
活性維持処理を実行するときには、もともとエンジンが
ストイキ運転されているので、エンジンのストイキ運転
は変更しない。
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
７に進み、メインＮＯx触媒５５が失活しているので昇
温すべきとみなして、メインＮＯx触媒５５に対する触
媒活性維持処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ３０
は、第１排気切替弁６３を全開状態、第２排気切替弁６
５を全閉状態に保持すべく、第１アクチュエータ６２及
び第２アクチュエータ６４を制御する。このようにする
と、排気ガスがサブＮＯx触媒６１を流れなくなり、エ
ンジンから排出されたストイキの排気ガスがメインＮＯ
x触媒５５を流れ、メインＮＯx触媒５５は排気ガスの熱
を奪って昇温する。メインＮＯx触媒５５に対して触媒
活性維持処理を実行するときには、もともとエンジンが
ストイキ運転されているので、エンジンのストイキ運転
は変更しない。
【０２１１】＜ステップ５０８＞ステップ５０８におい
て、ＥＣＵ３０は、メインＮＯx触媒５５が所定温度Ｔ2
（例えば、３００゜Ｃ）まで昇温されたか否か判定す
る。この実施の形態においては、メインＮＯx触媒５５
とサブＮＯx触媒６１は同じ構成であり、前述の如くス
テップ５０６の処理における所定温度Ｔ1をサブＮＯx触
媒６１に対するときと同じ温度にしているので、ステッ
プ５０８の処理において閾値となる所定温度Ｔ 2もサブ
ＮＯx触媒６１に対するときと同じ温度とする。ステッ
プ５０８において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０
は、ステップ５０７に戻り、メインＮＯx触媒５５に対
する触媒活性維持処理の実行を続行する。
て、ＥＣＵ３０は、メインＮＯx触媒５５が所定温度Ｔ2
（例えば、３００゜Ｃ）まで昇温されたか否か判定す
る。この実施の形態においては、メインＮＯx触媒５５
とサブＮＯx触媒６１は同じ構成であり、前述の如くス
テップ５０６の処理における所定温度Ｔ1をサブＮＯx触
媒６１に対するときと同じ温度にしているので、ステッ
プ５０８の処理において閾値となる所定温度Ｔ 2もサブ
ＮＯx触媒６１に対するときと同じ温度とする。ステッ
プ５０８において否定判定した場合には、ＥＣＵ３０
は、ステップ５０７に戻り、メインＮＯx触媒５５に対
する触媒活性維持処理の実行を続行する。
【０２１２】＜ステップ５０９＞ステップ５０８におい
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
９に進み、触媒活性維持処理の実行を終了して、第１排
気切替弁６３を全閉状態、第２排気切替弁６５を全開状
態に保持すべく、第１アクチュエータ６２及び第２アク
チュエータ６４を制御する。ステップ５０９の処理を実
行し終えたＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終了
する。
て肯定判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ５０
９に進み、触媒活性維持処理の実行を終了して、第１排
気切替弁６３を全閉状態、第２排気切替弁６５を全開状
態に保持すべく、第１アクチュエータ６２及び第２アク
チュエータ６４を制御する。ステップ５０９の処理を実
行し終えたＥＣＵ３０は、本ルーチンの実行を一旦終了
する。
【０２１３】前述した第３の実施の形態の排気浄化装置
においては、触媒活性維持処理を実行する際に、失活し
たＮＯx触媒を昇温するために排気ガスの全量を該ＮＯx
触媒に流すようにしたが、排気ガスの一部を流して該Ｎ
Ｏx触媒を昇温するように、第１及び第２排気切替弁６
３，６５を両方開くように制御することも可能である。
この場合、失活したＮＯx触媒を昇温するために必要な
排気ガス流量を確保できる排気切替弁の開度を、予め実
験的に求めておくのが好ましい。
においては、触媒活性維持処理を実行する際に、失活し
たＮＯx触媒を昇温するために排気ガスの全量を該ＮＯx
触媒に流すようにしたが、排気ガスの一部を流して該Ｎ
Ｏx触媒を昇温するように、第１及び第２排気切替弁６
３，６５を両方開くように制御することも可能である。
この場合、失活したＮＯx触媒を昇温するために必要な
排気ガス流量を確保できる排気切替弁の開度を、予め実
験的に求めておくのが好ましい。
【０２１４】
【発明の効果】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置に
よれば、（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排気通路に配
置されたＳＯx吸収材と、（ロ）前記ＳＯx吸収材よりも
下流の前記排気通路に配置された第１の吸蔵還元型ＮＯ
x触媒と、（ハ）前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも
上流の前記排気通路から分岐し前記第１の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒を迂回して排気ガスを流すバイパス通路と、
（ニ）前記バイパス通路に配置された第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒と、（ホ）前記第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx
触媒への排気ガスの流れを許容あるいは遮断する排気流
れ制御手段と、（ヘ）前記第１、第２の吸蔵還元型ＮＯ
x触媒のそれぞれに吸収されたＳＯx量を推定するＳＯx
量推定手段と、を備え、前記第１及び第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒に吸収されているＳＯxを放出させるＳＯx被
毒再生処理を行うときには、前記排気流れ制御手段は排
気ガスが第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の両方を
流通するのを許容し、前記ＳＯx量推定手段により推定
された第１吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx
量と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx
量に応じて第１と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる
排気ガスの流量比を制御することにより、第１の吸蔵還
元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理と第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理とを個別に実行する場合
に比してＳＯx被毒再生処理の実行頻度を低下させるこ
とができ、ＳＯx被毒再生処理に係る燃料消費量を低減
させることができるだけでなく、第１及び第２の吸蔵還
元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生を極めて効率よく行うこ
とができ、再生時間を短縮することができ、しかも、こ
れら吸蔵還元型ＮＯx触媒の熱劣化を抑制することがで
きるという優れた効果が奏される。
よれば、（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排気通路に配
置されたＳＯx吸収材と、（ロ）前記ＳＯx吸収材よりも
下流の前記排気通路に配置された第１の吸蔵還元型ＮＯ
x触媒と、（ハ）前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも
上流の前記排気通路から分岐し前記第１の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒を迂回して排気ガスを流すバイパス通路と、
（ニ）前記バイパス通路に配置された第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒と、（ホ）前記第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx
触媒への排気ガスの流れを許容あるいは遮断する排気流
れ制御手段と、（ヘ）前記第１、第２の吸蔵還元型ＮＯ
x触媒のそれぞれに吸収されたＳＯx量を推定するＳＯx
量推定手段と、を備え、前記第１及び第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒に吸収されているＳＯxを放出させるＳＯx被
毒再生処理を行うときには、前記排気流れ制御手段は排
気ガスが第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の両方を
流通するのを許容し、前記ＳＯx量推定手段により推定
された第１吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx
量と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx
量に応じて第１と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる
排気ガスの流量比を制御することにより、第１の吸蔵還
元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理と第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生処理とを個別に実行する場合
に比してＳＯx被毒再生処理の実行頻度を低下させるこ
とができ、ＳＯx被毒再生処理に係る燃料消費量を低減
させることができるだけでなく、第１及び第２の吸蔵還
元型ＮＯx触媒のＳＯx被毒再生を極めて効率よく行うこ
とができ、再生時間を短縮することができ、しかも、こ
れら吸蔵還元型ＮＯx触媒の熱劣化を抑制することがで
きるという優れた効果が奏される。
【０２１５】また、本発明に係る内燃機関の排気浄化装
置によれば、（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排気通路
に配置されたＳＯx吸収材と、（ロ）前記ＳＯx吸収材よ
りも下流の前記排気通路に配置された第１の吸蔵還元型
ＮＯx触媒と、（ハ）前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒よ
りも上流の前記排気通路から分岐し前記第１の吸蔵還元
型ＮＯx触媒を迂回して排気ガスを流すバイパス通路
と、（ニ）前記バイパス通路に配置された第２の吸蔵還
元型ＮＯx触媒と、（ホ）前記第１、第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒への排気ガスの流れを許容あるいは遮断する
排気流れ制御手段と、（ヘ）前記第１、第２の吸蔵還元
型ＮＯx触媒のそれぞれに吸収されたＳＯx量を推定する
ＳＯx量推定手段とを備え、前記排気流れ制御手段が前
記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の両方へのリー
ン空燃比の排気ガスの流通を許容するときには、前記Ｓ
Ｏx量推定手段により推定された第１吸蔵還元型ＮＯx触
媒に吸収されているＳＯx量と第２の吸蔵還元型ＮＯx触
媒に吸収されているＳＯx量に応じて第１と第２の吸蔵
還元型ＮＯx触媒を流れる排気ガスの流量比を制御する
ことにより、両方の吸蔵還元型ＮＯx触媒への排気ガス
の流通を許容したときに生じる排気エミッションの悪化
を抑制することができるという優れた効果が奏される。
置によれば、（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排気通路
に配置されたＳＯx吸収材と、（ロ）前記ＳＯx吸収材よ
りも下流の前記排気通路に配置された第１の吸蔵還元型
ＮＯx触媒と、（ハ）前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒よ
りも上流の前記排気通路から分岐し前記第１の吸蔵還元
型ＮＯx触媒を迂回して排気ガスを流すバイパス通路
と、（ニ）前記バイパス通路に配置された第２の吸蔵還
元型ＮＯx触媒と、（ホ）前記第１、第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒への排気ガスの流れを許容あるいは遮断する
排気流れ制御手段と、（ヘ）前記第１、第２の吸蔵還元
型ＮＯx触媒のそれぞれに吸収されたＳＯx量を推定する
ＳＯx量推定手段とを備え、前記排気流れ制御手段が前
記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の両方へのリー
ン空燃比の排気ガスの流通を許容するときには、前記Ｓ
Ｏx量推定手段により推定された第１吸蔵還元型ＮＯx触
媒に吸収されているＳＯx量と第２の吸蔵還元型ＮＯx触
媒に吸収されているＳＯx量に応じて第１と第２の吸蔵
還元型ＮＯx触媒を流れる排気ガスの流量比を制御する
ことにより、両方の吸蔵還元型ＮＯx触媒への排気ガス
の流通を許容したときに生じる排気エミッションの悪化
を抑制することができるという優れた効果が奏される。
【０２１６】また、前記第１と第２の吸蔵還元型ＮＯx
触媒のそれぞれの触媒温度を検出する温度検出手段を備
え、前記排気流れ制御手段が前記第１と第２の吸蔵還元
型ＮＯx触媒のうちのいずれか一方の吸蔵還元型ＮＯx触
媒だけに排気ガスの流通を許容しているときに、排気ガ
スの流通を遮断されている他方の吸蔵還元型ＮＯx触媒
の触媒温度が所定温度よりも低くなると、前記排気流れ
制御手段が前記他方の吸蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガス
を流すべく作動するようにした場合には、両方の吸蔵還
元型ＮＯx触媒を常に活性状態に維持することができる
ので、排気浄化の信頼性が向上する。
触媒のそれぞれの触媒温度を検出する温度検出手段を備
え、前記排気流れ制御手段が前記第１と第２の吸蔵還元
型ＮＯx触媒のうちのいずれか一方の吸蔵還元型ＮＯx触
媒だけに排気ガスの流通を許容しているときに、排気ガ
スの流通を遮断されている他方の吸蔵還元型ＮＯx触媒
の触媒温度が所定温度よりも低くなると、前記排気流れ
制御手段が前記他方の吸蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガス
を流すべく作動するようにした場合には、両方の吸蔵還
元型ＮＯx触媒を常に活性状態に維持することができる
ので、排気浄化の信頼性が向上する。
【図１】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第１
の実施の形態の概略構成図である。
の実施の形態の概略構成図である。
【図２】 第１の実施の形態における排気マニホールド
の詳細構成を示す図である。
の詳細構成を示す図である。
【図３】 第１の実施の形態におけるＥＣＵの構成を示
す図である。
す図である。
【図４】 エンジンから排出される排気ガス中の未燃Ｈ
Ｃ、ＣＯおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
Ｃ、ＣＯおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
【図５】 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。
明するための図である。
【図６】 第１の実施の形態における通常時排気切替制
御ルーチンを示すフローチャート図である。
御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図７】 第１の実施の形態におけるＳＯx被毒度合い
演算処理ルーチンを示すフローチャート図である。
演算処理ルーチンを示すフローチャート図である。
【図８】 第１の実施の形態における三元触媒のＳ放出
特性図である。
特性図である。
【図９】 第１の実施の形態におけるメインＮＯx触媒
及びサブＮＯx触媒のＳ放出特性図である
及びサブＮＯx触媒のＳ放出特性図である
【図１０】 第１の実施の形態におけるＳＯx被毒再生
制御ルーチンを示すフローチャート図である。
制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図１１】 第２の実施の形態における触媒昇温抑制制
御ルーチンを示すフローチャート図である。
御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図１２】 第３の実施の形態における触媒活性維持制
御ルーチンを示すフローチャート図である。
御ルーチンを示すフローチャート図である。
１・・・・エンジン本体（内燃機関） ３・・・・燃焼室 ４・・・・点火栓 １１・・・燃料噴射弁 １５・・・スロットル弁 １５ａ・・スロットルモータ １５ｂ・・スロットルポジションセンサ １６・・・排気マニホールド（排気通路） １６Ａ・・第１排気マニホールド １６Ｂ・・第２排気マニホールド ３０・・・ＥＣＵ ５０Ａ・・ケーシング ５０Ｂ・・ケーシング ５１・・・三元触媒（ＳＯx吸収材） ５２Ａ・・排気管（排気通路） ５２Ｂ・・排気管（排気通路） ５３・・・排気管（排気通路） ５４・・・排気管（排気通路） ５５・・・メインＮＯx触媒（第１の吸蔵還元型ＮＯx触
媒） ５６・・・ケーシング ５７・・・排気管（排気通路） ５８・・・排気管（排気通路） ５９・・・バイパス通路 ６０・・・ケーシング ６１・・・サブＮＯx触媒（第２の吸蔵還元型ＮＯx触
媒） ６２・・・第１アクチュエータ ６３・・・第１排気切替弁（排気流れ制御手段） ６４・・・第２アクチュエータ ６５・・・第２排気切替弁（排気流れ制御手段） ６６・・・排気温センサ ６７・・・酸素濃度センサ ６８・・・酸素濃度センサ ７１・・・メイン触媒温センサ（温度検出手段） ７２・・・サブ触媒温センサ（温度検出手段）
媒） ５６・・・ケーシング ５７・・・排気管（排気通路） ５８・・・排気管（排気通路） ５９・・・バイパス通路 ６０・・・ケーシング ６１・・・サブＮＯx触媒（第２の吸蔵還元型ＮＯx触
媒） ６２・・・第１アクチュエータ ６３・・・第１排気切替弁（排気流れ制御手段） ６４・・・第２アクチュエータ ６５・・・第２排気切替弁（排気流れ制御手段） ６６・・・排気温センサ ６７・・・酸素濃度センサ ６８・・・酸素濃度センサ ７１・・・メイン触媒温センサ（温度検出手段） ７２・・・サブ触媒温センサ（温度検出手段）
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｈ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ａ Ｆターム(参考） 3G091 AA12 AA13 AA17 AA24 AA28 AB03 AB06 AB08 AB09 BA03 BA04 BA11 BA14 BA15 BA19 BA20 BA32 BA33 CA12 CA18 CB02 CB03 CB05 CB06 DA01 DA02 DA03 DA04 DA05 DB06 DB07 DB08 DB10 DB13 DC01 EA01 EA05 EA07 EA17 EA18 EA30 EA34 FA02 FA04 FA12 FA13 FA14 FA17 FA18 FB02 FB10 FB11 FB12 FC02 FC07 GA06 GB01X GB02W GB02Y GB03W GB03Y GB04W GB04Y GB05W GB06W GB10X GB16X HA07 HA08 HA11 HA12 HA18 HA36 HA37 HA39 HA42 HB02 HB03 3G301 HA01 HA04 HA06 HA07 HA16 HA18 JA15 JA25 JA26 JA33 JB09 LA03 LB04 MA01 MA11 MA18 MA20 MA26 NA06 NA07 NA08 NA09 NC01 NC02 ND01 NE01 NE02 NE06 NE07 NE11 NE12 NE13 NE14 NE15 PA01A PA01B PA11A PA11B PA18A PA18B PD02A PD02B PD08A PD08B PD09A PD09B PD11A PD11B PD12A PD12B PE01A PE01B PE03A PE03B PE05A PE05B PF03A PF03B
Claims (6)
- 【請求項１】 （イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排気通
路に配置され流入する排気ガスの空燃比がリーンのとき
にＳＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いと
きに吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収材と、（ロ）前
記ＳＯx吸収材よりも下流の前記排気通路に配置され流
入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収
し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収したＮ
Ｏxを放出して還元する第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒と、
（ハ）前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも上流の前
記排気通路から分岐し前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒
を迂回して排気ガスを流すバイパス通路と、（ニ）前記
バイパス通路に配置され流入する排気ガスの空燃比がリ
ーンのときにＮＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃
度が低いときに吸収したＮＯxを放出して還元する第２
の吸蔵還元型ＮＯx触媒と、（ホ）前記第１、第２の吸
蔵還元型ＮＯx触媒への排気ガスの流れを許容あるいは
遮断する排気流れ制御手段と、（ヘ）前記第１、第２の
吸蔵還元型ＮＯx触媒のそれぞれに吸収されたＳＯx量を
推定するＳＯx量推定手段と、 を備え、前記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸
収されているＳＯxを放出させるＳＯx被毒再生処理を行
うときには、前記排気流れ制御手段は排気ガスが第１及
び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の両方を流通するのを許
容し、前記ＳＯx量推定手段により推定された第１吸蔵
還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量と第２の吸蔵
還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量に応じて第１
と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる排気ガスの流量
比を制御することを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。 - 【請求項２】 前記ＳＯx被毒再生処理を行うときに、
第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のうちＳＯx吸収量の
少ない吸蔵還元型ＮＯx触媒よりもＳＯx吸収量の多い吸
蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガスが多く流れるべく排気ガ
ス流量比を制御することを特徴とする請求項１に記載の
内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 前記ＳＯx被毒再生処理を行うときに前
記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度を昇
温する昇温手段を備えることを特徴とする請求項１に記
載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 （イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排気通
路に配置され流入する排気ガスの空燃比がリーンのとき
にＳＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いと
きに吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収材と、（ロ）前
記ＳＯx吸収材よりも下流の前記排気通路に配置され流
入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収
し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収したＮ
Ｏxを放出して還元する第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒と、
（ハ）前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも上流の前
記排気通路から分岐し前記第１の吸蔵還元型ＮＯx触媒
を迂回して排気ガスを流すバイパス通路と、（ニ）前記
バイパス通路に配置され流入する排気ガスの空燃比がリ
ーンのときにＮＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃
度が低いときに吸収したＮＯxを放出して還元する第２
の吸蔵還元型ＮＯx触媒と、（ホ）前記第１、第２の吸
蔵還元型ＮＯx触媒への排気ガスの流れを許容あるいは
遮断する排気流れ制御手段と、（ヘ）前記第１、第２の
吸蔵還元型ＮＯx触媒のそれぞれに吸収されたＳＯx量を
推定するＳＯx量推定手段と、 を備え、 前記排気流れ制御手段が前記第１及び第２の吸蔵還元型
ＮＯx触媒の両方へのリーン空燃比の排気ガスの流通を
許容するときには、前記ＳＯx量推定手段により推定さ
れた第１吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量
と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されているＳＯx量
に応じて第１と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒を流れる排
気ガスの流量比を制御することを特徴とする内燃機関の
排気浄化装置。 - 【請求項５】 前記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯx触
媒の両方へのリーン空燃比の排気ガスの流通を許容する
ときに、第１、第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒のうちＳＯx
吸収量の多い吸蔵還元型ＮＯx触媒よりもＳＯx吸収量の
少ない吸蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガスが多く流れるべ
く排気ガス流量比を制御することを特徴とする請求項４
に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項６】 前記第１と第２の吸蔵還元型ＮＯx触媒
のそれぞれの触媒温度を検出する温度検出手段を備え、 前記排気流れ制御手段が前記第１と第２の吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒のうちのいずれか一方の吸蔵還元型ＮＯx触媒だ
けに排気ガスの流通を許容しているときに、排気ガスの
流通を遮断されている他方の吸蔵還元型ＮＯx触媒の触
媒温度が所定温度よりも低くなると、前記排気流れ制御
手段が前記他方の吸蔵還元型ＮＯx触媒に排気ガスを流
すべく作動することを特徴とする請求項１から５のいず
れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25690099A JP3565108B2 (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25690099A JP3565108B2 (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001082131A true JP2001082131A (ja) | 2001-03-27 |
| JP3565108B2 JP3565108B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=17298962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25690099A Expired - Lifetime JP3565108B2 (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 内燃機関の排気浄化装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3565108B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003097254A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US6834496B2 (en) | 2001-10-01 | 2004-12-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine and control method thereof |
| US6868669B2 (en) | 2002-03-15 | 2005-03-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust-emission purifying apparatus and method for internal combustion engine |
| EP1890017A1 (en) | 2006-08-08 | 2008-02-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine and method of controlling the same |
| CN112922697A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-08 | 常州科普动力机械有限公司 | 一种柴油机用多功能尾气净化处理装置 |
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