JP2001317347A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅広い運転域において排気を効果的に浄化す
る。 【解決手段】 内燃機関２の排気通路１２に、上流側よ
り順に触媒３８，４０，４２，４４を配置する。２つの
ＮＯXトラップ触媒４０，４２のうち、上流側の触媒４
０の塩基性を相対的に高くする。上流側の触媒３８，４
０を収容する上流側ケーシング２６を排気マニホールド
２４の下流側に接続し、下流側の触媒４２，４４を収容
する下流側ケーシング３０を床下位置に配置して、２つ
のＮＯXトラップ触媒４０，４２間に所定のヒートマス
５６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
された排気を浄化するための排気浄化装置に関し、特に
酸素過剰な排気中のＮＯXを高効率で浄化するための装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル機関やリーンバーン運転を行
うガソリン機関は、燃費が良いという利点を持つ一方、
酸素過剰な排気中のＮＯXを浄化することが困難である
という問題を持っている。このような機関の排気に含ま
れるＮＯXを浄化するための装置として、特許公報第２
８８１２６２号では、内燃機関の排気通路に、流入する
排気の空燃比がリーンのときにＮＯXを吸収するととも
に、流入する排気の酸素濃度が低下したときにＮＯXを
放出，還元するＮＯX吸収剤を配置した排気浄化装置が
提案されている。
【０００３】また、この公報の装置では、ＮＯXを良好
に酸化吸収するために塩基性を強くすると、ＮＯX吸収
剤の還元力が相対的に弱くなり、ＮＯXが還元されずに
放出されてしまうという課題に鑑みて、還元力の異なる
２つのＮＯX吸収剤を１つのケーシング内に直列に配置
し、下流側のＮＯX吸収剤の還元力を上流側のＮＯX吸収
剤の還元力よりも強くしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置では、低温域から高温域まで幅広い運転領
域に渡って良好にＮＯXをトラップし、還元浄化するこ
とが困難であった。すなわち、詳細は後述するが、塩基
性に差をつけると、ＮＯXを良好にトラップできる温度
域にも差が生じ、例えば、塩基性を強くすると高温度域
まで良好にＮＯXをトラップできるが、塩基性が弱いと
これに比べて低い温度域までしか良好なＮＯXトラップ
性能が得られない。
【０００５】このように、塩基性に強弱をつけると、Ｎ
ＯXを良好にトラップできる温度特性が異なるが、前述
の従来装置では、２つのＮＯX吸収剤を１つのケーシン
グ内に収容しているため、両ＮＯX吸収剤はほぼ同じ温
度雰囲気におかれることになる。
【０００６】具体的には、両ＮＯX吸収剤を収容するケ
ーシングは、排気マニホールドの下流側に設けられた排
気管の更に下流側に接続されており、内燃機関から遠く
離れた位置に配置されている。このようなことから、低
速・リーン運転時等、排気ガスの温度がそれほど高くな
らない領域においては、いずれのＮＯX吸収剤も、ＮＯX
を良好にトラップできる温度に達することができない。
仮に、両ＮＯX吸収剤を収容するケーシングを排気マニ
ホールドの直下に設けたとすると、何れのＮＯ X吸収剤
も高温度雰囲気下におかれることになるため、塩基性を
弱めたＮＯX吸収剤は、ＮＯXを良好に吸収できる温度域
を超えた状態となり、塩基性を弱めたＮＯX吸収剤の性
能を十分に発揮させることができない。
【０００７】また、排気ガス中には硫黄成分（Ｓ成分）
が含まれているが、ＮＯX吸収剤がＮＯXを吸収する際
に、硫黄酸化物（ＳＯX）も同じようなメカニズムでト
ラップされてしまい（所謂硫黄被毒）、その分、ＮＯX
吸収性能も低下してしまう。このような硫黄被毒を解除
するためには、ＮＯX吸収剤を所定の解除可能温度まで
上昇させる必要があるが、上記従来装置のように、両Ｎ
ＯX吸収剤ともに温度上昇が見込まれない位置に配置さ
れると、両ＮＯX吸収剤ともに解除可能温度に達し難
く、殊に、塩基性が強いと、弱いものに比べて解除可能
温度が高い場合があり、塩基性が強いＮＯX吸収剤の硫
黄被毒解除がより一層困難となる。
【０００８】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、特性の異なる２つのＮＯXトラップ触媒
を、排気通路内の適切な位置にそれぞれ配置することに
よって、広範囲の運転領域にわたって良好にＮＯXを浄
化することを一つの目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
排気浄化装置では、内燃機関の排気通路に上流側ＮＯ X
トラップ触媒及び下流側ＮＯXトラップ触媒が直列に配
置され、両ＮＯXトラップ触媒は、流入する排気の空燃
比がリーンのときにＮＯXをトラップするとともに、流
入する排気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯ
Xを放出還元する。
【００１０】また、両ＮＯXトラップ触媒の特性が互い
に異なっている。具体的には、上流側ＮＯXトラップ触
媒の塩基性が下流側ＮＯXトラップ触媒の塩基性よりも
強い。あるいは、上流側ＮＯXトラップ触媒は、下流側
ＮＯXトラップ触媒に比して、ＮＯXの還元力が弱く、高
温までＮＯXを有効にトラップ可能である。
【００１１】そして、機関運転中に上流側ＮＯXトラッ
プ触媒と下流側ＮＯXトラップ触媒とで触媒入口温度に
温度差を与えるように、請求項１，３に係る発明では、
上流側ＮＯXトラップ触媒が排気マニホールド又はその
近傍に配置される一方、下流側ＮＯXトラップ触媒が車
両の床下位置に配置されている。あるいは請求項２，４
に係る発明では、両ＮＯXトラップ触媒が互いに異なる
ケーシングに収容され、両ケーシングの間に所定のヒー
トマスが設けられている。
【００１２】このように、両ＮＯXトラップ触媒の塩基
性（又は還元力）を互いに異ならせるとともに、両者に
温度差を与えることによって、排気の空燃比がリーンと
なるほぼ全ての運転領域で、少なくとも一方のＮＯXト
ラップ触媒をＮＯXトラップ可能な状態とすることがで
きる。つまり、幅広い運転域で、ＮＯXを良好にトラッ
プすることができる。
【００１３】例えばリーンバーン運転を行う直噴式ガソ
リン機関において、低速リーン運転中は主に上流側ＮＯ
Xトラップ触媒によりＮＯXをトラップし、中速リーン運
転時等に上流側ＮＯXトラップ触媒が高温となり過ぎた
場合には、主に下流側ＮＯXトラップ触媒によりＮＯXを
トラップすることができる。
【００１４】好ましくは、上記排気通路には、上流側Ｎ
ＯXトラップ触媒の更に上流側に上流側三元触媒が配設
される一方、下流側ＮＯXトラップ触媒の更に下流側に
下流側三元触媒が配設される。そして、上流側三元触媒
の酸素ストレージ能力が下流側三元触媒の酸素ストレー
ジ能力よりも弱く、あるいは上流側三元触媒のセリア担
持量が下流側三元触媒のセリア担持量よりも少なくす
る。
【００１５】これにより、上流側三元触媒は、冷間時等
にいち早く活性化して排気を浄化することができるとと
もに、リッチ運転時のような還元剤（ＨＣ，ＣＯ）の投
入時に、これらの還元剤を過度に浄化することなく下流
側のＮＯXトラップ触媒に与えることができる。また、
下流側三元触媒は、上流側の触媒で浄化しきれなかった
還元剤やＮＯXを確実に浄化することができる。
【００１６】両ＮＯXトラップ触媒の塩基性や還元力に
差を付けるために、例えば上流側ＮＯXトラップ触媒が
アルカリ金属の少なくとも一つを含み、下流側ＮＯXト
ラップ触媒がアルカリ土類又は希土類の少なくとも一つ
を含むようにする。あるいは上流側ＮＯXトラップ触媒
に含まれるアルカリ金属又はアルカリ土類あるいは希土
類の割合を、下流側ＮＯXトラップ触媒に含まれるアル
カリ金属又はアルカリ土類あるいは希土類の割合よりも
少なくする。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、互いに特
性及び配置の異なる２つのＮＯXトラップ触媒によっ
て、排気の空燃比がリーンとなり得る幅広い運転領域に
わたって、確実かつ良好にＮＯXをトラップすることが
でき、排気浄化性能が著しく向上する。
【００１８】また、２つのＮＯXトラップ触媒及び２つ
の三元触媒を用いた場合には、特性の異なる４つの触媒
を適切な位置に配置することによって、低温から高温域
及びリーンからリッチ運転域の幅広い運転域にわたっ
て、確実かつ良好に排気を浄化することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】図１は、この発明に係る排気浄化装置を筒
内直接噴射式のガソリン内燃機関２に適用した実施の形
態を示している。この内燃機関２は、燃料噴射弁６から
各気筒の燃焼室４へ向けて燃料が直接的に噴射供給され
るように構成されており、各燃焼室４には、点火プラグ
８が略シリンダ中央部に配設されているとともに、吸入
空気を導入する吸気通路１０と、排気ガスを排出する排
気通路１２と、が接続されている。
【００２１】吸気通路１０は、内燃機関２に形成された
吸気ポート１４と、これら吸気ポート１４が開口する内
燃機関２の側壁部に取り付けられた吸気マニホールドを
含む吸気系１６と、により大略形成されており、この吸
気系１６にはエアフローメータ１８やスロットル弁２０
等が配設されている。
【００２２】排気通路１２は、上流側より順に、内燃機
関２に形成された排気ポート２２と、これら排気ポート
２２が開口する内燃機関２の側壁部に取り付けられた排
気マニホールド２４と、この排気マニホールド２４の下
流側の集合部に直接接続する上流側ケーシング２６と、
このケーシング２６に接続する連結管２８と、この連結
管２８に接続する下流側ケーシング３０と、このケーシ
ング３０に接続する排気管３２と、により大略形成され
ている。これらの部材２４，２６，２８，３０，３２の
接続端部には、それぞれ互いに接合する所定形状，寸法
のフランジ部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが設けら
れている。
【００２３】上流側ケーシング２６内には、上流側より
順に、上流側三元触媒３８と、上流側ＮＯXトラップ触
媒４０とが収容されている。また、下流側ケーシング３
０内には、上流側より順に、下流側ＮＯXトラップ触媒
４２と、下流側三元触媒４４とが収容されている。つま
り、主にレイアウトの簡素化を図る目的で、各ケーシン
グ内に機能の異なる２つの触媒がそれぞれ直列に配置さ
れている。
【００２４】コントロールユニット４６は、周知のメモ
リ及びＣＰＵ等を備えたデジタルコンピュータからな
り、吸気通路１０に配設されたエアフローメータ１８及
びスロットル開度センサ４８、内燃機関２に設けられた
水温センサ５０及びエンジン回転センサ（図示省略）、
及び排気通路１２に配設された空燃比センサ５２，５４
等の機関運転状態を検出する各種センサからの出力に基
づいて、燃料噴射弁６や点火プラグ８等に駆動信号を出
力し、燃料噴射量，噴射時期や点火時期を統括的に制御
している。
【００２５】図２は、コントロールユニット４６による
目標空燃比の設定に用いられる制御マップを示してお
り、横軸がエンジン回転数，縦軸がエンジン負荷を表し
ている。低負荷低回転領域（ａ）では、圧縮行程におけ
る点火直前に燃料噴射弁６から燃料を噴射することで、
空燃比がリーン（λ＞１）の成層燃焼を行う。また、中
負荷中回転域（ｂ）では、燃料噴射を吸気行程で行うこ
とにより、空燃比がリーン（λ＞１）の均一リーン燃焼
を行う。更に、高負荷高回転域（ｃ），（ｄ）では、吸
気行程で燃料噴射を行うことにより、空燃比がストイキ
（λ＝１）又はリッチ（λ＜１）の均一リッチ（ストイ
キ）燃焼を行う。すなわち、所定の中回転数Ｎ１以下で
は主としてリーン運転が行われる。
【００２６】再び図１を参照して、ＮＯXトラップ触媒
４０，４２は、流入する排気の空燃比がリーンのときに
排気中のＮＯXをトラップするとともに、流入する排気
の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯXを放出，
還元するもので、典型的には、白金（Ｐｔ）等の貴金属
とＮＯXトラップ剤とを担持した基材のコート層をハニ
カム担持体上に形成したものである。
【００２７】なお、ＮＯXトラップ触媒４０，４２とし
ては、排気中の酸素濃度の低下によりＮＯXを放出する
ものの他、排気中の還元材の存在によりＮＯXを放出す
るものが考えられ、これらを総称して、ここでは、流入
する排気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯX
を放出，還元すると説明する。また、ＮＯXのトラップ
形態は、吸収，吸着のいずれの形態でも良い。
【００２８】上記のＮＯXトラップ剤は、セシウム（Ｃ
ｓ），ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ），リチウム
（Ｌｉ）等のアルカリ金属、バリウム（Ｂａ），カルシ
ウム（Ｃａ）等のアルカリ土類、ランタン（Ｌａ），イ
ットリウム（Ｙ）等の希土類から選ばれた少なくとも一
つを含んでいる。
【００２９】そして、上流側ＮＯXトラップ触媒４０の
塩基性が下流側ＮＯXトラップ触媒４２の塩基性よりも
強く設定されている。具体的には、塩基性に差を付ける
ために、上流側ＮＯXトラップ触媒に、相対的に塩基性
の強い（還元力の弱い）アルカリ金属が主として用いら
れ、下流側ＮＯXトラップ触媒４２に、相対的に塩基性
の弱い（還元力の強い）アルカリ土類や希土類が主とし
て用いられる。あるいは、上流側ＮＯXトラップ触媒４
０におけるＮＯX吸収剤の割合（量）を相対的に多くし
ている。
【００３０】ここで、塩基性はイオン化ポテンシャルの
強弱として考えられ、塩基性が強いとプラスイオンにな
る力が強く、すなわち、マイナスイオンであるＮＯX -を
捉える力が強くなる特質があり、塩基性が強いほどＮＯ
Xのトラップ量を大きく確保できる。逆に、このＮＯX -
を捉える力は高温になるほど弱まる傾向にあるが、塩基
性が強いと弱い場合に比べて高温側でもＮＯX -を保持し
続けることができる。
【００３１】図３は、ＮＯXトラップ触媒４０，４２の
触媒入口温度に対するＮＯXトラップ量を示す特性図で
ある。同図に示すように、セシウム（Ｃｓ）等を用いた
塩基性の強いセシウム系上流側ＮＯXトラップ触媒４０
では、約５５０℃までＮＯXを有効にトラップできるの
に対し、バリウム（Ｂａ）等を用いた塩基性の弱いバリ
ウム系下流側ＮＯXトラップ触媒４２では、約４５０℃
までしか有効にＮＯXをトラップできない。つまり、こ
の実施形態では、上流側ＮＯXトラップ触媒４０が、下
流側ＮＯXトラップ触媒４２に比して、高温まで有効に
ＮＯXをトラップ可能である。なお、ＮＯXを有効にトラ
ップし得る下限値は、両トラップ触媒４０，４２でほぼ
等しい値（約３５０℃）となっている。
【００３２】図４，５は、ＮＯXトラップ触媒４０，４
２における塩基性と、ＨＣ，ＮＯXの浄化率と、の関係
を示している。同図に示すように、塩基性が弱くなる
と、ＨＣ浄化率及びＮＯX浄化率（つまりＮＯXの還元
力）が強くなる関係にある。従って、この実施形態では
下流側ＮＯXトラップ触媒４２の還元力が上流側ＮＯXト
ラップ触媒４０の還元力よりも強くなっており、下流側
ＮＯXトラップ触媒におけるＮＯXの還元力が十分に確保
されている。逆に、上流側ＮＯXトラップ触媒における
ＮＯXの還元力が相対的に弱められるが、上流側ＮＯXト
ラップ触媒の塩基性が相対的に強められているため、上
流側ＮＯXトラップ触媒において、ＮＯXのトラップ量を
十分に確保できるものである。
【００３３】そして、上流側ケーシング２６は、エンジ
ンルーム内における内燃機関２の近傍、つまり排気マニ
ホールド２４の直ぐ下流側に配設されている。一方、下
流側ケーシング３０は、図１にはそのように描かれてい
ないが、実際には車室下方の床下位置に配設されてい
る。つまり、両ケーシング２６，３０間に介装される連
結管２８は、エンジンルーム内から床下位置まで湾曲し
つつ延在している。このため、上流側ＮＯXトラップ触
媒４０と下流側ＮＯXトラップ触媒４２との間には、所
定長さ（好ましくは約１０００ｍｍあるいはそれ以上）
のヒートマス５６が確保されている。このヒートマス５
６には、所定長さの連結管２８の他、連結管２８と各ケ
ーシング２６，３０とを接合するフランジ部３４ｂ，３
４ｃが設けられている。
【００３４】従って、上流側ケーシング２６に配設され
る触媒３８，４０は、高温なエンジンルーム内で排気ガ
スにより昇温され易く、比較的高い温度に維持される一
方、下流側ケーシング３０内に配設される触媒４２，４
４は、床下位置に配置されるとともにヒートマス５６に
より排温が低下する等の理由で、昇温され難く、比較的
低い温度に維持される。
【００３５】図６は、ＮＯXトラップ触媒４０，４２の
特性を示しており、横軸は機関回転数（車速）を、縦軸
は触媒入口温度を表している。同図に示すように、機関
運転中においては、両ＮＯXトラップ触媒４０，４２に
略一定の温度差ΔＴが与えられる。また上述したよう
に、上流側ＮＯXトラップ触媒４０のＮＯXトラップ可能
領域が高温側（約５５０℃まで）に設定され、下流側Ｎ
ＯXトラップ触媒４２のＮＯXトラップ可能領域が低温側
（約４５０℃まで）に設定されている。
【００３６】この結果、排気の空燃比がリーンとなる状
態、つまりリーン運転を行う可能性のある中回転Ｎ１以
下の運転状態では、ＮＯXトラップ触媒４０，４２の少
なくとも一方で確実にＮＯXをトラップできるようにな
っている。例えば機関始動時等の低速リーン運転状態で
は、上流側ＮＯXトラップ触媒４０が速やかに活性温度
に到達するため、この上流側ＮＯXトラップ触媒４０で
良好にＮＯXがトラップされる。一方、中速リーン運転
時等において、上流側ＮＯXトラップ触媒４０の触媒入
口温度がＮＯXトラップ可能温度（約５５０℃）を越え
るような場合には、下流側ＮＯXトラップ触媒４２がト
ラップ可能温度領域に達し、この下流側ＮＯXトラップ
触媒４２で良好にＮＯXをトラップできるようになって
いる。
【００３７】また、上流側ＮＯXトラップ触媒４０は、
高温な排気ガスにより昇温され易いので、例えばリッチ
（ストイキ）運転域に入ると速やかに硫黄被毒の解除可
能温度Ｔ１に到達する。つまり、２つのＮＯXトラップ
触媒４０，４２の中で、少なくとも上流側ＮＯXトラッ
プ触媒４０は確実かつ迅速に硫黄被毒が解除されるた
め、硫黄被毒によるＮＯX浄化性能の低下が効果的に抑
制される。
【００３８】更に、硫黄被毒の解除可能温度は、触媒の
特性（塩基性，還元力等）によって変化し、この実施形
態では下流側ＮＯXトラップ触媒４２の方が相対的に低
くなる（図６のＴ２）。従って、相対的に温度が低い下
流側ＮＯXトラップ触媒４２も、比較的硫黄被毒が解除
され易くなっている。
【００３９】また、４つの触媒の中で最も上流側に位置
する上流側三元触媒３８は、主として冷間時の排気浄化
用として機能するもので、下流側三元触媒４４に比し
て、セリア担持量を少なくしてＯ2ストレージ能力を低
下させている。従って、冷間時等にもいち速く活性可能
で、かつ、リッチ運転時のように還元剤（ＨＣ，ＣＯ）
が投入された場合に、この還元剤を過度に浄化すること
なく下流側のＮＯXトラップ触媒４０，４２へ十分に与
えることができる。
【００４０】一方、４つの触媒の中で最も下流側に配置
される下流側三元触媒４４は、上流側の３つの触媒によ
って浄化されなかった還元剤（ＨＣ，ＣＯ）やＮＯXを
確実に浄化するように、相対的にセリア担持量を多くし
てＯ2ストレージ能力を強くしている。
【００４１】好ましい一例として、上流側三元触媒３８
は低温で活性可能なパラジウム系とされ、上流側ＮＯX
トラップ触媒４０は相対的に高い温度でＮＯXトラップ
可能なプラチナ，セシウム系とされ、下流側ＮＯXトラ
ップ触媒４２は相対的に低い温度で活性化されるバリウ
ム系とされ、下流側三元触媒４４はＯ2ストレージ能力
に優れたプラチナ，セシウム，強セリア系とされる。
【００４２】以上のように、特性の異なる４つの触媒を
適切な位置に配置することによって、低温〜高温域ま
で、またリーン〜リッチ運転域までの幅広い運転域にわ
たって、排気を確実かつ良好に浄化することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化
装置を示す構成図。
【図２】目標空燃比設定用の制御マップを示す特性図。
【図３】ＮＯXトラップ触媒における触媒入口温度とＮ
ＯX吸収量との関係を示す特性図。
【図４】ＮＯXトラップ触媒における塩基性とＨＣ浄化
率との関係を示す特性図。
【図５】ＮＯXトラップ触媒における塩基性とＮＯX浄化
率との関係を示す特性図。
【図６】ＮＯXトラップ触媒における車速と触媒入口温
度との関係を示す特性図。
【符号の説明】
２…内燃機関 １２…排気通路 ２６，３０…ケーシング ３８…上流側三元触媒 ４０…上流側ＮＯXトラップ触媒 ４２…下流側ＮＯXトラップ触媒 ４４…下流側三元触媒 ５６…ヒートマス
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/24 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ １０１Ｂ １０３Ｂ １０４Ａ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AA17 AA24 AA28 AB03 AB06 BA03 BA11 BA14 BA15 BA19 BA39 CA10 CB02 DA01 DA02 DB10 EA01 EA16 EA34 FA02 FA04 FA07 FA11 FB02 FB03 FB10 FB11 FB12 FC07 FC08 GA19 GB02W GB02Y GB03W GB03Y GB04W GB04Y GB06W GB07W HA03 HA08 HA12 HA36 HA37 HA42 HA47 4D048 AA06 AA13 AA18 AB02 AB05 AB07 BA14X BA15X BA18Y BA19X BA30X BA31X BA41X BC01 CA01 CC31 CC32 CC46 CC54 DA01 DA06 EA04

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に上流側ＮＯXトラ
    ップ触媒及び下流側ＮＯXトラップ触媒が直列に配置さ
    れ、 両ＮＯXトラップ触媒は、流入する排気の空燃比がリー
    ンのときにＮＯXをトラップするとともに、流入する排
    気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯXを放出
    還元し、 上流側ＮＯXトラップ触媒の塩基性が下流側ＮＯXトラッ
    プ触媒の塩基性よりも強く、 かつ、上流側ＮＯXトラップ触媒が排気マニホールド又
    はその近傍に配置される一方、下流側ＮＯXトラップ触
    媒が車両の床下位置に配置されることを特徴とする排気
    浄化装置。
  2. 【請求項２】 内燃機関の排気通路に上流側ＮＯXトラ
    ップ触媒及び下流側ＮＯXトラップ触媒が直列に配置さ
    れ、 両ＮＯXトラップ触媒は、流入する排気の空燃比がリー
    ンのときにＮＯXをトラップするとともに、流入する排
    気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯXを放出
    還元し、 上流側ＮＯXトラップ触媒の塩基性が下流側ＮＯXトラッ
    プ触媒の塩基性よりも強く、 かつ、両ＮＯXトラップ触媒が互いに異なるケーシング
    に収容され、両ケーシングの間に所定のヒートマスが設
    けられていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装
    置。
  3. 【請求項３】 内燃機関の排気通路に上流側ＮＯXトラ
    ップ触媒及び下流側ＮＯXトラップ触媒が直列に配置さ
    れ、 両ＮＯXトラップ触媒は、流入する排気の空燃比がリー
    ンのときにＮＯXをトラップするとともに、流入する排
    気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯXを放出
    還元し、 上流側ＮＯXトラップ触媒は、下流側ＮＯXトラップ触媒
    に比して、ＮＯXの還元力が弱く、高温までＮＯXを有効
    にトラップ可能であり、 かつ、上流側ＮＯXトラップ触媒が排気マニホールド又
    はその近傍に配置される一方、下流側ＮＯXトラップ触
    媒が車両の床下位置に配置されることを特徴とする内燃
    機関の排気浄化装置。
  4. 【請求項４】 内燃機関の排気通路に上流側ＮＯXトラ
    ップ触媒及び下流側ＮＯXトラップ触媒が直列に配置さ
    れ、 両ＮＯXトラップ触媒は、流入する排気の空燃比がリー
    ンのときにＮＯXをトラップするとともに、流入する排
    気の空燃比がストイキ乃至リッチのときにＮＯXを放出
    還元し、 上流側ＮＯXトラップ触媒は、下流側ＮＯXトラップ触媒
    に比して、ＮＯXの還元力が弱く、高温までＮＯXを有効
    にトラップ可能であり、 かつ、両ＮＯXトラップ触媒が互いに異なるケーシング
    に収容され、両ケーシングの間に所定のヒートマスが設
    けられていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装
    置。
  5. 【請求項５】 上記排気通路には、上流側ＮＯXトラッ
    プ触媒の更に上流側に、上流側三元触媒が配設されてい
    ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内
    燃機関の排気浄化装置。
  6. 【請求項６】 上記排気通路には、下流側ＮＯXトラッ
    プ触媒の更に下流側に、下流側三元触媒が配設されてい
    ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内
    燃機関の排気浄化装置。
  7. 【請求項７】 上記排気通路には、上流側ＮＯXトラッ
    プ触媒の更に上流側に上流側三元触媒が配設されている
    とともに、下流側ＮＯXトラップ触媒の更に下流側に下
    流側三元触媒が配設され、 上流側三元触媒の酸素ストレージ能力が下流側三元触媒
    の酸素ストレージ能力よりも弱いことを特徴とする請求
    項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
  8. 【請求項８】 上記排気通路には、上流側ＮＯXトラッ
    プ触媒の更に上流側に上流側三元触媒が配設されている
    とともに、下流側ＮＯXトラップ触媒の更に下流側に下
    流側三元触媒が配設され、 上流側三元触媒のセリア担持量が下流側三元触媒のセリ
    ア担持量よりも少ないことを特徴とする請求項１〜４の
    いずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
  9. 【請求項９】 上流側ＮＯXトラップ触媒がアルカリ金
    属の少なくとも一つを含み、下流側ＮＯXトラップ触媒
    がアルカリ土類又は希土類の少なくとも一つを含むこと
    を特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関
    の排気浄化装置。
  10. 【請求項１０】 上流側ＮＯXトラップ触媒に含まれる
    アルカリ金属又はアルカリ土類あるいは希土類の割合
    を、下流側ＮＯXトラップ触媒に含まれるアルカリ金属
    又はアルカリ土類あるいは希土類の割合よりも少なくし
    たことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内
    燃機関の排気浄化装置。
  11. 【請求項１１】 上記アルカリ金属がセシウム，ナトリ
    ウム，カリウム，リチウムを含み、上記アルカリ土類が
    バリウム，カルシウムを含み、上記希土類がランタン，
    イットリウムを含んでいることを特徴とする請求項９又
    は１０に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  12. 【請求項１２】 上流側ＮＯXトラップ触媒は、少なく
    ともセシウムを含むセシウム系ＮＯXトラップ触媒であ
    り、下流側ＮＯXトラップ触媒は、少なくともバリウム
    を含むバリウム系ＮＯXトラップ触媒であることを特徴
    とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の排気
    浄化装置。
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