JP2003214150A - 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 - Google Patents
排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法Info
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- JP2003214150A JP2003214150A JP2002017517A JP2002017517A JP2003214150A JP 2003214150 A JP2003214150 A JP 2003214150A JP 2002017517 A JP2002017517 A JP 2002017517A JP 2002017517 A JP2002017517 A JP 2002017517A JP 2003214150 A JP2003214150 A JP 2003214150A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯｘ吸蔵剤が熱劣化することを抑制しつ
つ、硫黄被毒再生を実施できる排気ガス浄化装置及び方
法を提供する。 【解決手段】 ＮＯｘ吸蔵剤を有する排気ガス浄化装置
において、ＮＯｘ吸蔵剤（４６）の上流側に還元剤添加
手段（４４）を備え、ＮＯｘ吸蔵剤（４６）から硫黄分
を放出させるべき時には、ＮＯｘ吸蔵剤（４６）に流入
する排気ガスの空燃比をリッチにすると共にＮＯｘ吸蔵
剤（４６）の一部分のみが硫黄分放出温度以上になるよ
うにしてその部分から硫黄分の放出を行わせる排気ガス
浄化装置であって、ＮＯｘ吸蔵剤（４６）の異なる部分
を選択的に硫黄分放出温度以上にするＮＯｘ吸蔵剤温度
制御手段を具備する排気ガス浄化装置（１００）を提供
する。これにより全体を昇温する場合に比べて硫黄被毒
再生が行われる部分における温度差が小さくなり、高温
部分が熱劣化温度に達する可能性が低減される。
つ、硫黄被毒再生を実施できる排気ガス浄化装置及び方
法を提供する。 【解決手段】 ＮＯｘ吸蔵剤を有する排気ガス浄化装置
において、ＮＯｘ吸蔵剤（４６）の上流側に還元剤添加
手段（４４）を備え、ＮＯｘ吸蔵剤（４６）から硫黄分
を放出させるべき時には、ＮＯｘ吸蔵剤（４６）に流入
する排気ガスの空燃比をリッチにすると共にＮＯｘ吸蔵
剤（４６）の一部分のみが硫黄分放出温度以上になるよ
うにしてその部分から硫黄分の放出を行わせる排気ガス
浄化装置であって、ＮＯｘ吸蔵剤（４６）の異なる部分
を選択的に硫黄分放出温度以上にするＮＯｘ吸蔵剤温度
制御手段を具備する排気ガス浄化装置（１００）を提供
する。これにより全体を昇温する場合に比べて硫黄被毒
再生が行われる部分における温度差が小さくなり、高温
部分が熱劣化温度に達する可能性が低減される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
スを浄化する技術に関し、特に、排気ガス中の窒素酸化
物（ＮＯｘ）を除去する手段を有する排気ガス浄化装置
及び排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する手段
を用いた排気ガス浄化方法に関する。
スを浄化する技術に関し、特に、排気ガス中の窒素酸化
物（ＮＯｘ）を除去する手段を有する排気ガス浄化装置
及び排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する手段
を用いた排気ガス浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車等に搭載される筒内噴射
型の内燃機関、例えばディーゼル機関では、排気ガス中
に含まれる煤等の排気微粒子を除去すると共に窒素酸化
物（ＮＯｘ）を除去することが要求されており、このよ
うな要求に対し、ＮＯｘ吸蔵剤が担持されたパティキュ
レートフィルタを内燃機関の排気ガス通路に配置する方
法が提案されている。
型の内燃機関、例えばディーゼル機関では、排気ガス中
に含まれる煤等の排気微粒子を除去すると共に窒素酸化
物（ＮＯｘ）を除去することが要求されており、このよ
うな要求に対し、ＮＯｘ吸蔵剤が担持されたパティキュ
レートフィルタを内燃機関の排気ガス通路に配置する方
法が提案されている。
【０００３】このように用いられるＮＯｘ吸蔵剤は、排
気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯｘを吸蔵し、排
気ガス中の空燃比が小さくなり、かつ排気ガス中にＨＣ
やＣＯ等の還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを還
元浄化する作用（ＮＯｘの吸収放出及び還元作用または
ＮＯｘの吸着及び還元作用）を有する。この作用を利用
して、排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中の
ＮＯｘをＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵させ、一定期間使用してＮ
Ｏｘ吸蔵剤の吸蔵効率が低下したときまたは低下する前
にＮＯｘ吸蔵剤に還元剤（燃料）を供給する等して、Ｎ
Ｏｘ吸蔵剤に吸蔵したＮＯｘの還元浄化を行うようにし
ている。
気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯｘを吸蔵し、排
気ガス中の空燃比が小さくなり、かつ排気ガス中にＨＣ
やＣＯ等の還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを還
元浄化する作用（ＮＯｘの吸収放出及び還元作用または
ＮＯｘの吸着及び還元作用）を有する。この作用を利用
して、排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中の
ＮＯｘをＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵させ、一定期間使用してＮ
Ｏｘ吸蔵剤の吸蔵効率が低下したときまたは低下する前
にＮＯｘ吸蔵剤に還元剤（燃料）を供給する等して、Ｎ
Ｏｘ吸蔵剤に吸蔵したＮＯｘの還元浄化を行うようにし
ている。
【０００４】なお、本明細書において「吸蔵」という語
は「吸収」及び「吸着」の両方の意味を含むものとして
用いる。したがって、「ＮＯｘ吸蔵剤」は、「ＮＯｘ吸
収剤」と「ＮＯｘ吸着剤」の両方を含み、前者はＮＯｘ
を硝酸塩等の形で蓄積し、後者はＮＯ2等の形で吸着す
る。また、硫黄分などに関するＮＯｘ吸蔵剤からの「放
出」という語についても、「吸収」に対応する「放出」
の他、「吸着」に対応する「脱離」の意味も含むものと
して用いる。ところで、内燃機関の燃料には硫黄（Ｓ）
成分が含まれている場合があり、この場合には排気ガス
中に硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれることとなる。排気
ガス中にＳＯｘが存在するとＮＯｘ吸蔵剤はＮＯｘの吸
蔵作用を行うのと全く同じメカニズムで排気ガス中のＳ
Ｏｘの吸蔵を行う。
は「吸収」及び「吸着」の両方の意味を含むものとして
用いる。したがって、「ＮＯｘ吸蔵剤」は、「ＮＯｘ吸
収剤」と「ＮＯｘ吸着剤」の両方を含み、前者はＮＯｘ
を硝酸塩等の形で蓄積し、後者はＮＯ2等の形で吸着す
る。また、硫黄分などに関するＮＯｘ吸蔵剤からの「放
出」という語についても、「吸収」に対応する「放出」
の他、「吸着」に対応する「脱離」の意味も含むものと
して用いる。ところで、内燃機関の燃料には硫黄（Ｓ）
成分が含まれている場合があり、この場合には排気ガス
中に硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれることとなる。排気
ガス中にＳＯｘが存在するとＮＯｘ吸蔵剤はＮＯｘの吸
蔵作用を行うのと全く同じメカニズムで排気ガス中のＳ
Ｏｘの吸蔵を行う。
【０００５】ところが、ＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵されたＳＯ
ｘは比較的安定であり、一般にＮＯｘ吸蔵剤に蓄積され
やすい傾向がある。ＮＯｘ吸蔵剤のＳＯｘ蓄積量が増大
すると、ＮＯｘ吸蔵剤のＮＯｘ吸蔵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る
ため、ＮＯｘの浄化効率が低下するいわゆる硫黄被毒
（Ｓ被毒）の問題が生じる。特に、燃料として比較的硫
黄成分を多く含む軽油を使用するディーゼルエンジンに
おいてはこの硫黄被毒の問題が生じやすい。
ｘは比較的安定であり、一般にＮＯｘ吸蔵剤に蓄積され
やすい傾向がある。ＮＯｘ吸蔵剤のＳＯｘ蓄積量が増大
すると、ＮＯｘ吸蔵剤のＮＯｘ吸蔵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る
ため、ＮＯｘの浄化効率が低下するいわゆる硫黄被毒
（Ｓ被毒）の問題が生じる。特に、燃料として比較的硫
黄成分を多く含む軽油を使用するディーゼルエンジンに
おいてはこの硫黄被毒の問題が生じやすい。
【０００６】一方、ＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵されたＳＯｘに
ついても、ＮＯｘと同じメカニズムで放出または脱離等
（以下、単に「放出」という）が可能であることが知ら
れている。しかし、ＳＯｘは比較的安定した形でＮＯｘ
吸蔵剤に吸蔵されるため、通常のＮＯｘの還元浄化制御
が行われる温度（例えば２５０℃程度以上）ではＮＯｘ
吸蔵剤に吸蔵されたＳＯｘを放出等させることは困難で
ある。このため、硫黄被毒を解消するためには、ＮＯｘ
吸蔵剤を通常のＮＯｘ還元浄化制御時より高い温度、す
なわち硫黄分放出温度（例えば６００℃以上）に昇温
し、且つ流入する排気ガスの空燃比を略ストイキまたは
リッチ（以下、単にリッチという）にする硫黄被毒再生
制御を定期的に行う必要がある。
ついても、ＮＯｘと同じメカニズムで放出または脱離等
（以下、単に「放出」という）が可能であることが知ら
れている。しかし、ＳＯｘは比較的安定した形でＮＯｘ
吸蔵剤に吸蔵されるため、通常のＮＯｘの還元浄化制御
が行われる温度（例えば２５０℃程度以上）ではＮＯｘ
吸蔵剤に吸蔵されたＳＯｘを放出等させることは困難で
ある。このため、硫黄被毒を解消するためには、ＮＯｘ
吸蔵剤を通常のＮＯｘ還元浄化制御時より高い温度、す
なわち硫黄分放出温度（例えば６００℃以上）に昇温
し、且つ流入する排気ガスの空燃比を略ストイキまたは
リッチ（以下、単にリッチという）にする硫黄被毒再生
制御を定期的に行う必要がある。
【０００７】硫黄被毒再生を実施するために、ＮＯｘ吸
蔵剤の上流において排気ガス通路内へ還元剤を添加し
て、ＮＯｘ吸蔵剤を昇温すると共にＮＯｘ吸蔵剤におい
て略ストイキまたはリッチ雰囲気を作り出す方法が公知
である。しかしながら、この方法では排気ガス通路内に
添加される還元剤の反応性が比較的低いことから、一般
にＮＯｘ吸蔵剤に大きな温度分布が生じることとなる。
蔵剤の上流において排気ガス通路内へ還元剤を添加し
て、ＮＯｘ吸蔵剤を昇温すると共にＮＯｘ吸蔵剤におい
て略ストイキまたはリッチ雰囲気を作り出す方法が公知
である。しかしながら、この方法では排気ガス通路内に
添加される還元剤の反応性が比較的低いことから、一般
にＮＯｘ吸蔵剤に大きな温度分布が生じることとなる。
【０００８】すなわち、還元剤は添加後徐々に反応する
ため、通常、ＮＯｘ吸蔵剤の上流側部分よりも下流側部
分で温度が上昇する傾向がある。また、この温度分布は
内燃機関の運転状態、すなわち排気ガス流量や排気ガス
温度によっても影響を受ける。例えば、排気ガス流量が
少ない場合にはＮＯｘ吸蔵剤の下流側部分に達するまで
に還元剤が反応し、ＮＯｘ吸蔵剤の上流側部分で温度が
上昇する傾向がある。また、排気ガス温度が高い場合に
は還元剤の反応性が高まることからＮＯｘ吸蔵剤の上流
側部分で温度が上昇する。
ため、通常、ＮＯｘ吸蔵剤の上流側部分よりも下流側部
分で温度が上昇する傾向がある。また、この温度分布は
内燃機関の運転状態、すなわち排気ガス流量や排気ガス
温度によっても影響を受ける。例えば、排気ガス流量が
少ない場合にはＮＯｘ吸蔵剤の下流側部分に達するまで
に還元剤が反応し、ＮＯｘ吸蔵剤の上流側部分で温度が
上昇する傾向がある。また、排気ガス温度が高い場合に
は還元剤の反応性が高まることからＮＯｘ吸蔵剤の上流
側部分で温度が上昇する。
【０００９】このようにＮＯｘ吸蔵剤に温度分布が生じ
ると、ある部分については硫黄分放出温度に達するが別
の部分では硫黄分放出温度に達しないという状況が生
じ、ＮＯｘ吸蔵剤全体として十分な硫黄被毒再生が行え
ないという問題が生じる。また、硫黄分放出温度に達し
ない部分を硫黄分放出温度以上にしようとしてＮＯｘ吸
蔵剤全体を昇温すると、もともと硫黄分放出温度以上で
あった部分の温度が熱劣化を起こす温度を超えてしまう
恐れがある。
ると、ある部分については硫黄分放出温度に達するが別
の部分では硫黄分放出温度に達しないという状況が生
じ、ＮＯｘ吸蔵剤全体として十分な硫黄被毒再生が行え
ないという問題が生じる。また、硫黄分放出温度に達し
ない部分を硫黄分放出温度以上にしようとしてＮＯｘ吸
蔵剤全体を昇温すると、もともと硫黄分放出温度以上で
あった部分の温度が熱劣化を起こす温度を超えてしまう
恐れがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、その目的は、ＮＯｘ吸蔵剤が
熱劣化することを抑制しつつ、硫黄被毒再生を実施でき
る排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法を提供するこ
とである。
に鑑みてなされたもので、その目的は、ＮＯｘ吸蔵剤が
熱劣化することを抑制しつつ、硫黄被毒再生を実施でき
る排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法を提供するこ
とである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に
記載された排気ガス浄化装置または排気ガス浄化方法を
提供する。
決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に
記載された排気ガス浄化装置または排気ガス浄化方法を
提供する。
【００１２】１番目の発明は、流入する排気ガスの空燃
比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの
空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵
したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から
排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置した排気
ガス浄化装置において、上記ＮＯｘ吸蔵剤の上流側にお
いて還元剤を添加する還元剤添加手段を備えていて、上
記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときには、
上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略スト
イキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の一部
分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分
から硫黄分の放出を行わせる排気ガス浄化装置であっ
て、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を反転
することなく一方向に流した状態で上記ＮＯｘ吸蔵剤の
うちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度以上にする
ことができるＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段を具備する排気
ガス浄化装置を提供する。
比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの
空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵
したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から
排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置した排気
ガス浄化装置において、上記ＮＯｘ吸蔵剤の上流側にお
いて還元剤を添加する還元剤添加手段を備えていて、上
記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときには、
上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略スト
イキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の一部
分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分
から硫黄分の放出を行わせる排気ガス浄化装置であっ
て、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を反転
することなく一方向に流した状態で上記ＮＯｘ吸蔵剤の
うちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度以上にする
ことができるＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段を具備する排気
ガス浄化装置を提供する。
【００１３】１番目の発明によれば、ＮＯｘ吸蔵剤の一
部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部
分から硫黄分の放出を行わせるため、ＮＯｘ吸蔵剤全体
を硫黄分放出温度以上にして硫黄被毒再生を行う場合に
比べて硫黄被毒再生が行われる部分における温度差が小
さく、高温部分の温度がＮＯｘ吸蔵剤が熱劣化を起こす
温度を超えてしまう恐れが少ないので、熱劣化を抑制し
つつＮＯｘ吸蔵剤を硫黄被毒再生することができる。そ
してこの作用効果は本願の発明の全てに共通するもので
ある。また、１番目の発明によれば特に、ＮＯｘ吸蔵剤
に流入する排気ガスの方向を反転することなく簡易にＮ
Ｏｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温
度以上にすることができるので、状況に応じてＮＯｘ吸
蔵剤の任意の部分の硫黄被毒再生を行うことができる。
部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部
分から硫黄分の放出を行わせるため、ＮＯｘ吸蔵剤全体
を硫黄分放出温度以上にして硫黄被毒再生を行う場合に
比べて硫黄被毒再生が行われる部分における温度差が小
さく、高温部分の温度がＮＯｘ吸蔵剤が熱劣化を起こす
温度を超えてしまう恐れが少ないので、熱劣化を抑制し
つつＮＯｘ吸蔵剤を硫黄被毒再生することができる。そ
してこの作用効果は本願の発明の全てに共通するもので
ある。また、１番目の発明によれば特に、ＮＯｘ吸蔵剤
に流入する排気ガスの方向を反転することなく簡易にＮ
Ｏｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温
度以上にすることができるので、状況に応じてＮＯｘ吸
蔵剤の任意の部分の硫黄被毒再生を行うことができる。
【００１４】２番目の発明では１番目の発明において、
更に上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部
分の温度を推定する温度推定手段を有し、その温度推定
手段によって推定された温度に基づいて上記ＮＯｘ吸蔵
剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の温度が制御され
る。これにより、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの硫黄被毒再生を
行おうとする部分を確実に硫黄被毒再生に適した温度に
保つことができる。特に、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの高温と
なる部分の温度が制御されることになるのでＮＯｘ吸蔵
剤の熱劣化を確実に防止できる。
更に上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部
分の温度を推定する温度推定手段を有し、その温度推定
手段によって推定された温度に基づいて上記ＮＯｘ吸蔵
剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の温度が制御され
る。これにより、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの硫黄被毒再生を
行おうとする部分を確実に硫黄被毒再生に適した温度に
保つことができる。特に、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの高温と
なる部分の温度が制御されることになるのでＮＯｘ吸蔵
剤の熱劣化を確実に防止できる。
【００１５】３番目の発明では１番目または２番目の発
明において、更に上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガス
の方向を反転する流入排気ガス反転手段を具備し、上記
ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を反転すること
によって上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択的
に硫黄分放出温度以上にする。３番目の発明によれば、
まず、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を反
転することができるので、通常使用時において排気ガス
の流れ方向によるＮＯｘ吸蔵量等の偏りを解消でき、Ｎ
Ｏｘ吸蔵剤全体を効率良く使用することができる。
明において、更に上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガス
の方向を反転する流入排気ガス反転手段を具備し、上記
ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を反転すること
によって上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択的
に硫黄分放出温度以上にする。３番目の発明によれば、
まず、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を反
転することができるので、通常使用時において排気ガス
の流れ方向によるＮＯｘ吸蔵量等の偏りを解消でき、Ｎ
Ｏｘ吸蔵剤全体を効率良く使用することができる。
【００１６】また、排気ガスの流入方向の反転をＮＯｘ
吸蔵剤のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度以
上にすることに利用する場合には、排気ガスの流入方向
を反転できない場合に比べ、例えばＮＯｘ吸蔵剤へ流入
する排気ガスの流量をあまり絞らずにＮＯｘ吸蔵剤の所
望の部分の硫黄被毒再生を行うことができる等、所望の
部分の硫黄被毒再生が容易になる。一般にＮＯｘ吸蔵剤
へ流入する排気ガスの方向を反転できる場合には、ＮＯ
ｘ吸蔵剤の両端部部分で硫黄被毒が激しいが、排気ガス
の流入方向の反転をＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を
選択的に硫黄分放出温度以上にすることに利用する場合
には、ＮＯｘ吸蔵剤の両端部部分の硫黄被毒再生を効率
的に行うことができる。
吸蔵剤のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度以
上にすることに利用する場合には、排気ガスの流入方向
を反転できない場合に比べ、例えばＮＯｘ吸蔵剤へ流入
する排気ガスの流量をあまり絞らずにＮＯｘ吸蔵剤の所
望の部分の硫黄被毒再生を行うことができる等、所望の
部分の硫黄被毒再生が容易になる。一般にＮＯｘ吸蔵剤
へ流入する排気ガスの方向を反転できる場合には、ＮＯ
ｘ吸蔵剤の両端部部分で硫黄被毒が激しいが、排気ガス
の流入方向の反転をＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を
選択的に硫黄分放出温度以上にすることに利用する場合
には、ＮＯｘ吸蔵剤の両端部部分の硫黄被毒再生を効率
的に行うことができる。
【００１７】４番目の発明は、流入する排気ガスの空燃
比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの
空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵
したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から
排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置した排気
ガス浄化装置において、上記ＮＯｘ吸蔵剤の上流側にお
いて還元剤を添加する還元剤添加手段を備えていて、上
記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときには、
上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略スト
イキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の一部
分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分
から硫黄分の放出を行わせる排気ガス浄化装置であっ
て、上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択的に硫
黄分放出温度以上にするＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段を具
備し、更に上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にさ
れる部分の温度を推定する温度推定手段を有していて、
その温度推定手段によって推定された温度に基づいて上
記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の温
度が制御される、排気ガス浄化装置を提供する。
比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの
空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵
したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から
排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置した排気
ガス浄化装置において、上記ＮＯｘ吸蔵剤の上流側にお
いて還元剤を添加する還元剤添加手段を備えていて、上
記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときには、
上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略スト
イキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の一部
分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分
から硫黄分の放出を行わせる排気ガス浄化装置であっ
て、上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択的に硫
黄分放出温度以上にするＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段を具
備し、更に上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にさ
れる部分の温度を推定する温度推定手段を有していて、
その温度推定手段によって推定された温度に基づいて上
記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の温
度が制御される、排気ガス浄化装置を提供する。
【００１８】４番目の発明によっても、ＮＯｘ吸蔵剤の
うちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度以上にする
ことができるので、状況に応じてＮＯｘ吸蔵剤の任意の
部分の硫黄被毒再生を行うことができる。また、ＮＯｘ
吸蔵剤のうちの硫黄被毒再生を行おうとする部分を確実
に硫黄被毒再生に適した温度に保つことができる。５番
目の発明では４番目の発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤
温度制御手段は、上記ＮＯｘ吸蔵剤へ流入する排気ガス
の方向を反転する流入排気ガス反転手段を含む。５番目
の発明によっても３番目の発明と同様な作用効果が得ら
れるが、本発明では更に、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの高温部
分の温度が制御されるのでＮＯｘ吸蔵剤の熱劣化を確実
に防止できる。
うちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度以上にする
ことができるので、状況に応じてＮＯｘ吸蔵剤の任意の
部分の硫黄被毒再生を行うことができる。また、ＮＯｘ
吸蔵剤のうちの硫黄被毒再生を行おうとする部分を確実
に硫黄被毒再生に適した温度に保つことができる。５番
目の発明では４番目の発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤
温度制御手段は、上記ＮＯｘ吸蔵剤へ流入する排気ガス
の方向を反転する流入排気ガス反転手段を含む。５番目
の発明によっても３番目の発明と同様な作用効果が得ら
れるが、本発明では更に、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの高温部
分の温度が制御されるのでＮＯｘ吸蔵剤の熱劣化を確実
に防止できる。
【００１９】６番目の発明では１番目から５番目の何れ
かの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段は、
上記ＮＯｘ吸蔵剤へ流入する排気ガスの流量を制御する
流入排気ガス流量制御手段を含む。７番目の発明では１
番目から６番目の何れかの発明において、上記ＮＯｘ吸
蔵剤温度制御手段は、内燃機関から排出される排気ガス
の温度を制御する排気ガス温度制御手段を含む。
かの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段は、
上記ＮＯｘ吸蔵剤へ流入する排気ガスの流量を制御する
流入排気ガス流量制御手段を含む。７番目の発明では１
番目から６番目の何れかの発明において、上記ＮＯｘ吸
蔵剤温度制御手段は、内燃機関から排出される排気ガス
の温度を制御する排気ガス温度制御手段を含む。
【００２０】８番目の発明では１番目から７番目の何れ
かの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段は、
還元剤添加量を制御する還元剤添加量制御手段を含む。
９番目の発明では８番目の発明において、上記還元剤添
加量制御手段は、還元剤添加頻度を制御する還元剤添加
頻度制御手段を含む。これら６番目から９番目の発明に
よっても、各発明に示された手段によって、もしくはそ
れらの手段の組合せによって、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの異
なる部分を選択的に硫黄分放出温度以上にすることがで
き、１番目から５番目までの各発明と同様の作用効果を
得ることができる。
かの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段は、
還元剤添加量を制御する還元剤添加量制御手段を含む。
９番目の発明では８番目の発明において、上記還元剤添
加量制御手段は、還元剤添加頻度を制御する還元剤添加
頻度制御手段を含む。これら６番目から９番目の発明に
よっても、各発明に示された手段によって、もしくはそ
れらの手段の組合せによって、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの異
なる部分を選択的に硫黄分放出温度以上にすることがで
き、１番目から５番目までの各発明と同様の作用効果を
得ることができる。
【００２１】１０番目の発明では１番目から９番目の何
れかの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段に
よって制御される制御パラメータを制御することによっ
て、上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上となるよう
にして硫黄分の放出を行わせる部分を、上記ＮＯｘ吸蔵
剤へ流入する排気ガスの流れ方向の上流側から下流側へ
移動させる。
れかの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段に
よって制御される制御パラメータを制御することによっ
て、上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上となるよう
にして硫黄分の放出を行わせる部分を、上記ＮＯｘ吸蔵
剤へ流入する排気ガスの流れ方向の上流側から下流側へ
移動させる。
【００２２】これにより、ＮＯｘ吸蔵剤の上流側部分か
ら順に硫黄被毒再生が行われ、最終的にはＮＯｘ吸蔵剤
全体の硫黄被毒再生が実施できる。すなわち、まずＮＯ
ｘ吸蔵剤の上流側部分で硫黄被毒再生が行われるが、こ
の際放出した硫黄分の大部分はＮＯｘ吸蔵剤の中央部分
や下流側部分に再度吸蔵される。そして硫黄被毒再生の
行われる部分が順次下流側に移動するにつれて硫黄分の
放出と吸蔵が行われ、ＮＯｘ吸蔵剤内の硫黄分は順次下
流側に移動されて行く。そして、最終的にはＮＯｘ吸蔵
剤の下流側部分の硫黄被毒再生が行われて下流側部分に
移動されてきた硫黄分の放出が行われて、ＮＯｘ吸蔵剤
全体の硫黄被毒再生が実現できる。
ら順に硫黄被毒再生が行われ、最終的にはＮＯｘ吸蔵剤
全体の硫黄被毒再生が実施できる。すなわち、まずＮＯ
ｘ吸蔵剤の上流側部分で硫黄被毒再生が行われるが、こ
の際放出した硫黄分の大部分はＮＯｘ吸蔵剤の中央部分
や下流側部分に再度吸蔵される。そして硫黄被毒再生の
行われる部分が順次下流側に移動するにつれて硫黄分の
放出と吸蔵が行われ、ＮＯｘ吸蔵剤内の硫黄分は順次下
流側に移動されて行く。そして、最終的にはＮＯｘ吸蔵
剤の下流側部分の硫黄被毒再生が行われて下流側部分に
移動されてきた硫黄分の放出が行われて、ＮＯｘ吸蔵剤
全体の硫黄被毒再生が実現できる。
【００２３】１１番目の発明では１番目から１０番目の
何れかの発明において、硫黄分の外部への放出の可否を
判定する硫黄分放出可否判定手段を有し、その硫黄分放
出可否判定手段により硫黄分を外部へ放出すべきでない
と判定される場合には、上記ＮＯｘ吸蔵剤の所定の部分
のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分か
ら硫黄分の放出を行わせると共に、その放出された硫黄
分を上記ＮＯｘ吸蔵剤の上記所定の部分より下流側の部
分に再度吸蔵させ、上記硫黄分放出可否判定手段により
硫黄分を外部へ放出してもよいと判定される場合に、上
記ＮＯｘ吸蔵剤の上記下流側の部分が硫黄分放出温度以
上となるようにしてその部分から硫黄分の放出を行わせ
る。
何れかの発明において、硫黄分の外部への放出の可否を
判定する硫黄分放出可否判定手段を有し、その硫黄分放
出可否判定手段により硫黄分を外部へ放出すべきでない
と判定される場合には、上記ＮＯｘ吸蔵剤の所定の部分
のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分か
ら硫黄分の放出を行わせると共に、その放出された硫黄
分を上記ＮＯｘ吸蔵剤の上記所定の部分より下流側の部
分に再度吸蔵させ、上記硫黄分放出可否判定手段により
硫黄分を外部へ放出してもよいと判定される場合に、上
記ＮＯｘ吸蔵剤の上記下流側の部分が硫黄分放出温度以
上となるようにしてその部分から硫黄分の放出を行わせ
る。
【００２４】これにより、硫黄分を外部へ放出すべきで
ないときにおける硫黄分の外部への放出が抑制されると
共に、硫黄分を外部へ放出すべきでないときにも（部分
的な）硫黄被毒再生を行うことができる。また、硫黄分
を外部へ放出すべきでないときに硫黄分をより下流側部
分に移動させておけば、硫黄分を外部へ放出してもよく
なった場合にこの下流側部分だけ硫黄被毒再生を実施す
ればよいので、ＮＯｘ吸蔵剤全体の硫黄被毒再生を行う
場合に比べて硫黄分の外部への放出を伴う硫黄被毒再生
の時間が短縮できる。
ないときにおける硫黄分の外部への放出が抑制されると
共に、硫黄分を外部へ放出すべきでないときにも（部分
的な）硫黄被毒再生を行うことができる。また、硫黄分
を外部へ放出すべきでないときに硫黄分をより下流側部
分に移動させておけば、硫黄分を外部へ放出してもよく
なった場合にこの下流側部分だけ硫黄被毒再生を実施す
ればよいので、ＮＯｘ吸蔵剤全体の硫黄被毒再生を行う
場合に比べて硫黄分の外部への放出を伴う硫黄被毒再生
の時間が短縮できる。
【００２５】１２番目の発明は、流入する排気ガスの空
燃比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガス
の空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸
蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関か
ら排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置した排
気ガス浄化装置であって、上記ＮＯｘ吸蔵剤の上流側に
おいて還元剤を添加する還元剤添加手段を備えていて、
上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときに
は、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略
ストイキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の
一部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその
部分から硫黄分の放出を行わせる排気ガス浄化装置であ
って、上記内燃機関の運転状態に応じて硫黄分放出温度
以上となるＮＯｘ吸蔵剤の部分が異なり、上記ＮＯｘ吸
蔵剤の何れかの部分が硫黄分放出温度以上となる場合に
は硫黄被毒再生が行われる、排気ガス浄化装置を提供す
る。
燃比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガス
の空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸
蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関か
ら排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置した排
気ガス浄化装置であって、上記ＮＯｘ吸蔵剤の上流側に
おいて還元剤を添加する還元剤添加手段を備えていて、
上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときに
は、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略
ストイキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の
一部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその
部分から硫黄分の放出を行わせる排気ガス浄化装置であ
って、上記内燃機関の運転状態に応じて硫黄分放出温度
以上となるＮＯｘ吸蔵剤の部分が異なり、上記ＮＯｘ吸
蔵剤の何れかの部分が硫黄分放出温度以上となる場合に
は硫黄被毒再生が行われる、排気ガス浄化装置を提供す
る。
【００２６】１２番目の発明によれば、ＮＯｘ吸蔵剤の
一部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその
部分から硫黄分の放出を行わせるため、ＮＯｘ吸蔵剤全
体を硫黄分放出温度以上にして硫黄被毒再生を行う場合
に比べて硫黄被毒再生が行われる部分における温度差が
小さく、高温部分の温度がＮＯｘ吸蔵剤が熱劣化を起こ
す温度を超えてしまう恐れが少ないので、熱劣化を抑制
しつつＮＯｘ吸蔵剤を硫黄被毒再生することができる。
また、内燃機関の運転状態に応じて昇温しやすい部分の
硫黄被毒再生を実施することにより、効率的にＮＯｘ吸
蔵剤を硫黄被毒再生することができる。
一部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその
部分から硫黄分の放出を行わせるため、ＮＯｘ吸蔵剤全
体を硫黄分放出温度以上にして硫黄被毒再生を行う場合
に比べて硫黄被毒再生が行われる部分における温度差が
小さく、高温部分の温度がＮＯｘ吸蔵剤が熱劣化を起こ
す温度を超えてしまう恐れが少ないので、熱劣化を抑制
しつつＮＯｘ吸蔵剤を硫黄被毒再生することができる。
また、内燃機関の運転状態に応じて昇温しやすい部分の
硫黄被毒再生を実施することにより、効率的にＮＯｘ吸
蔵剤を硫黄被毒再生することができる。
【００２７】１３番目の発明では１２番目の発明におい
て、更に上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされ
る部分の温度を推定する温度推定手段を有し、その温度
推定手段によって推定された温度に基づいて上記ＮＯｘ
吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の温度が制御
される。これにより、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの硫黄被毒再
生を行おうとする部分を確実に硫黄被毒再生に適した温
度に保つことができる。特に、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの高
温となる部分の温度が制御されることになるのでＮＯｘ
吸蔵剤の熱劣化を確実に防止できる。
て、更に上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされ
る部分の温度を推定する温度推定手段を有し、その温度
推定手段によって推定された温度に基づいて上記ＮＯｘ
吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の温度が制御
される。これにより、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの硫黄被毒再
生を行おうとする部分を確実に硫黄被毒再生に適した温
度に保つことができる。特に、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの高
温となる部分の温度が制御されることになるのでＮＯｘ
吸蔵剤の熱劣化を確実に防止できる。
【００２８】１４番目の発明では１番目から１３番目の
何れかの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤が、排気ガス
中の排気微粒子を除去する手段に担持されて上記排気ガ
ス通路に配置されている。これによって、ＮＯｘと同時
に排気ガス中の排気微粒子をも除去することができる。
何れかの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤が、排気ガス
中の排気微粒子を除去する手段に担持されて上記排気ガ
ス通路に配置されている。これによって、ＮＯｘと同時
に排気ガス中の排気微粒子をも除去することができる。
【００２９】１５番目の発明は、流入する排気ガスの空
燃比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガス
の空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸
蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関か
ら排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置して行
う排気ガス浄化方法であって、上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫
黄分を放出させるべきときには、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流
入する排気ガスの空燃比を略ストイキまたはリッチにす
ると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を
反転することなく一方向に流した状態で上記ＮＯｘ吸蔵
剤のうちの一部分のみを選択的に硫黄分放出温度以上と
なるようにしてその部分から硫黄分の放出を行わせる、
排気ガス浄化方法を提供する。この発明によっても１番
目の発明とほぼ同様の作用及び効果が得られる。
燃比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガス
の空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸
蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関か
ら排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置して行
う排気ガス浄化方法であって、上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫
黄分を放出させるべきときには、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流
入する排気ガスの空燃比を略ストイキまたはリッチにす
ると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を
反転することなく一方向に流した状態で上記ＮＯｘ吸蔵
剤のうちの一部分のみを選択的に硫黄分放出温度以上と
なるようにしてその部分から硫黄分の放出を行わせる、
排気ガス浄化方法を提供する。この発明によっても１番
目の発明とほぼ同様の作用及び効果が得られる。
【００３０】１６番目の発明は、流入する排気ガスの空
燃比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガス
の空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸
蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関か
ら排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置して行
う排気ガス浄化方法であって、上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫
黄分を放出させるべきときには、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流
入する排気ガスの空燃比を略ストイキまたはリッチにす
ると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの一部分のみを選択的
に硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分から硫
黄分の放出を行わせ、かつ上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放
出温度以上にされる部分の温度が推定されて該推定され
た温度に基づいて上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以
上にされる部分の温度が制御される、排気ガス浄化方法
を提供する。この発明によっても４番目の発明とほぼ同
様の作用及び効果が得られる。
燃比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガス
の空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸
蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関か
ら排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置して行
う排気ガス浄化方法であって、上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫
黄分を放出させるべきときには、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流
入する排気ガスの空燃比を略ストイキまたはリッチにす
ると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの一部分のみを選択的
に硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分から硫
黄分の放出を行わせ、かつ上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放
出温度以上にされる部分の温度が推定されて該推定され
た温度に基づいて上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以
上にされる部分の温度が制御される、排気ガス浄化方法
を提供する。この発明によっても４番目の発明とほぼ同
様の作用及び効果が得られる。
【００３１】１７番目の発明では１５番目または１６番
目の発明において、更に、上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放
出温度以上となるようにして硫黄分の放出を行わせる部
分を、上記ＮＯｘ吸蔵剤へ流入する排気ガスの流れ方向
の上流側から下流側へ移動させることを含む。この発明
によっても１０番目の発明とほぼ同様の作用及び効果が
得られる。
目の発明において、更に、上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放
出温度以上となるようにして硫黄分の放出を行わせる部
分を、上記ＮＯｘ吸蔵剤へ流入する排気ガスの流れ方向
の上流側から下流側へ移動させることを含む。この発明
によっても１０番目の発明とほぼ同様の作用及び効果が
得られる。
【００３２】１８番目の発明では１５番目から１７番目
の何れかの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分
を放出させるべきときになると硫黄分の外部への放出の
可否を判定し、硫黄分を外部へ放出すべきでないと判定
される場合には、上記ＮＯｘ吸蔵剤の所定の部分のみが
硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分から硫黄
分の放出を行わせると共に、該放出された硫黄分を上記
ＮＯｘ吸蔵剤の上記所定の部分より下流側の部分に再度
吸蔵させ、硫黄分を外部へ放出してもよいと判定される
場合に、上記ＮＯｘ吸蔵剤の上記下流側の部分が硫黄分
放出温度以上となるようにしてその部分から硫黄分の放
出を行わせる。この発明によっても１１番目の発明とほ
ぼ同様の作用及び効果が得られる。
の何れかの発明において、上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分
を放出させるべきときになると硫黄分の外部への放出の
可否を判定し、硫黄分を外部へ放出すべきでないと判定
される場合には、上記ＮＯｘ吸蔵剤の所定の部分のみが
硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分から硫黄
分の放出を行わせると共に、該放出された硫黄分を上記
ＮＯｘ吸蔵剤の上記所定の部分より下流側の部分に再度
吸蔵させ、硫黄分を外部へ放出してもよいと判定される
場合に、上記ＮＯｘ吸蔵剤の上記下流側の部分が硫黄分
放出温度以上となるようにしてその部分から硫黄分の放
出を行わせる。この発明によっても１１番目の発明とほ
ぼ同様の作用及び効果が得られる。
【００３３】１９番目の発明は、流入する排気ガスの空
燃比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガス
の空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸
蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関か
ら排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置して行
う排気ガス浄化方法であって、上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫
黄分を放出させるべきときには、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流
入する排気ガスの空燃比を略ストイキまたはリッチにす
ると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの一部分のみが硫黄分
放出温度以上となるようにして、上記内燃機関の運転状
態に応じて異なる上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以
上となる部分から硫黄分の放出を行わせる、排気ガス浄
化方法を提供する。この発明によっても１２番目の発明
とほぼ同様の作用及び効果が得られる。
燃比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガス
の空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれば吸
蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関か
ら排出される排気ガスが通る排気ガス通路に配置して行
う排気ガス浄化方法であって、上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫
黄分を放出させるべきときには、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流
入する排気ガスの空燃比を略ストイキまたはリッチにす
ると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの一部分のみが硫黄分
放出温度以上となるようにして、上記内燃機関の運転状
態に応じて異なる上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以
上となる部分から硫黄分の放出を行わせる、排気ガス浄
化方法を提供する。この発明によっても１２番目の発明
とほぼ同様の作用及び効果が得られる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について詳細に説明する。なお、本発明はＮＯ
ｘ吸蔵剤であるＮＯｘ吸収剤とＮＯｘ吸着剤のどちらを
用いても実施可能であるが、以下ではＮＯｘ吸収剤を用
いた場合について説明する。図１は本発明を筒内噴射型
の圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示している。な
お、本発明は火花点火式内燃機関にも適用することもで
きる。
実施形態について詳細に説明する。なお、本発明はＮＯ
ｘ吸蔵剤であるＮＯｘ吸収剤とＮＯｘ吸着剤のどちらを
用いても実施可能であるが、以下ではＮＯｘ吸収剤を用
いた場合について説明する。図１は本発明を筒内噴射型
の圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示している。な
お、本発明は火花点火式内燃機関にも適用することもで
きる。
【００３５】図１を参照すると、１は機関本体、２はシ
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、
８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートを夫々
示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサ
ージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダ
クト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコンプレ
ッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内にはステップ
モータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置さ
れ、更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流
れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置され
る。図１に示される実施形態では機関冷却水が冷却装置
１８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却さ
れる。
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、
８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートを夫々
示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサ
ージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダ
クト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコンプレ
ッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内にはステップ
モータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置さ
れ、更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流
れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置され
る。図１に示される実施形態では機関冷却水が冷却装置
１８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却さ
れる。
【００３６】一方、排気ポート１０は排気マニホルド１
９および排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４
の排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出
口には排気ガス浄化装置１００が連結される。排気ガス
浄化装置１００は後述するようにＮＯｘ吸収剤４６を担
持しているパティキュレートフィルタ２２を内蔵してい
る。また、パティキュレートフィルタ２２の上流側に
は、必要に応じて還元剤を排気経路内に添加する還元剤
添加ノズル４４が設けられている。なお、この還元剤添
加ノズル４４はパティキュレートフィルタ２２と排気ポ
ート１０との間であればどこに配置してもよい。
９および排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４
の排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出
口には排気ガス浄化装置１００が連結される。排気ガス
浄化装置１００は後述するようにＮＯｘ吸収剤４６を担
持しているパティキュレートフィルタ２２を内蔵してい
る。また、パティキュレートフィルタ２２の上流側に
は、必要に応じて還元剤を排気経路内に添加する還元剤
添加ノズル４４が設けられている。なお、この還元剤添
加ノズル４４はパティキュレートフィルタ２２と排気ポ
ート１０との間であればどこに配置してもよい。
【００３７】また、本明細書においては便宜上、「ＮＯ
ｘ吸収剤（またはＮＯｘ吸蔵剤）の上流側部分」及び
「ＮＯｘ吸収剤（またはＮＯｘ吸蔵剤）の下流側部分」
等の表現をパティキュレートフィルタのような担持体に
担持されたＮＯｘ吸収剤（またはＮＯｘ吸蔵剤）のうち
「担持体の上流側部分に担持されているＮＯｘ吸収剤
（またはＮＯｘ吸蔵剤）」及び「担持体の下流側部分に
担持されているＮＯｘ吸収剤（またはＮＯｘ吸蔵剤）」
という意味で用いる。
ｘ吸収剤（またはＮＯｘ吸蔵剤）の上流側部分」及び
「ＮＯｘ吸収剤（またはＮＯｘ吸蔵剤）の下流側部分」
等の表現をパティキュレートフィルタのような担持体に
担持されたＮＯｘ吸収剤（またはＮＯｘ吸蔵剤）のうち
「担持体の上流側部分に担持されているＮＯｘ吸収剤
（またはＮＯｘ吸蔵剤）」及び「担持体の下流側部分に
担持されているＮＯｘ吸収剤（またはＮＯｘ吸蔵剤）」
という意味で用いる。
【００３８】排気マニホルド１９とサージタンク１２と
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２４を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路２４内には電気制御式
ＥＧＲ制御弁２５が配置される。また、ＥＧＲ通路２４
周りにはＥＧＲ通路２４内を流れるＥＧＲガスを冷却す
るための冷却装置２６が配置される。図１に示される実
施例では機関冷却水が冷却装置２６内に導かれ、機関冷
却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃料噴
射弁６は燃料供給管６ａを介して燃料リザーバ、いわゆ
るコモンレール２７に連結される。このコモンレール２
７内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２８から
燃料が供給され、コモンレール２７内に供給された燃料
は各燃料供給管６ａを介して燃料噴射弁６に供給され
る。コモンレール２７にはコモンレール２７内の燃料圧
を検出するための燃料圧センサ２９が取付けられ、燃料
圧センサ２９の出力信号に基づいてコモンレール２７内
の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ２８の吐
出量が制御される。
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２４を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路２４内には電気制御式
ＥＧＲ制御弁２５が配置される。また、ＥＧＲ通路２４
周りにはＥＧＲ通路２４内を流れるＥＧＲガスを冷却す
るための冷却装置２６が配置される。図１に示される実
施例では機関冷却水が冷却装置２６内に導かれ、機関冷
却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃料噴
射弁６は燃料供給管６ａを介して燃料リザーバ、いわゆ
るコモンレール２７に連結される。このコモンレール２
７内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２８から
燃料が供給され、コモンレール２７内に供給された燃料
は各燃料供給管６ａを介して燃料噴射弁６に供給され
る。コモンレール２７にはコモンレール２７内の燃料圧
を検出するための燃料圧センサ２９が取付けられ、燃料
圧センサ２９の出力信号に基づいてコモンレール２７内
の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ２８の吐
出量が制御される。
【００３９】電子制御ユニット３０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
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（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備
する。燃料圧センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換
器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、ア
クセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏込み量Ｌ
に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続さ
れ、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポー
ト３５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎
に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続さ
れる。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を
介して燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステップモー
タ１６、ＥＧＲ制御弁２５、還元剤添加ノズル４４およ
び燃料ポンプ２８に接続される。
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
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（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備
する。燃料圧センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換
器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、ア
クセルペダル４０にはアクセルペダル４０の踏込み量Ｌ
に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続さ
れ、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポー
ト３５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎
に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続さ
れる。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を
介して燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステップモー
タ１６、ＥＧＲ制御弁２５、還元剤添加ノズル４４およ
び燃料ポンプ２８に接続される。
【００４０】図２にパティキュレートフィルタ２２の拡
大断面図を示す。図２を参照すると、パティキュレート
フィルタ２２は多孔質セラミックから成り、排気ガスは
矢印で示されるように図中左から右に向かって流れる。
パティキュレートフィルタ２２内には、上流側に栓４８
が施された第１通路５０と下流側に栓５２が施された第
２通路５４とが交互に配置されハニカム状をなしてい
る。排気ガスが図中左から右に向かって流れると、排気
ガスは第２通路５４から多孔質セラミックの隔壁を通過
して第１通路５０に流入し、下流側に流れる。このと
き、排気ガス中の排気微粒子（パティキュレート）は多
孔質セラミックによって捕集されて排気ガス中から除去
され、排気微粒子の大気への放出が防止される。
大断面図を示す。図２を参照すると、パティキュレート
フィルタ２２は多孔質セラミックから成り、排気ガスは
矢印で示されるように図中左から右に向かって流れる。
パティキュレートフィルタ２２内には、上流側に栓４８
が施された第１通路５０と下流側に栓５２が施された第
２通路５４とが交互に配置されハニカム状をなしてい
る。排気ガスが図中左から右に向かって流れると、排気
ガスは第２通路５４から多孔質セラミックの隔壁を通過
して第１通路５０に流入し、下流側に流れる。このと
き、排気ガス中の排気微粒子（パティキュレート）は多
孔質セラミックによって捕集されて排気ガス中から除去
され、排気微粒子の大気への放出が防止される。
【００４１】第１通路５０および第２通路５４の隔壁の
表面及び内部の細孔内にはＮＯｘ吸収剤４６が担持され
ている。ＮＯｘ吸収剤４６は、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
金属とから成る。ＮＯｘ吸収剤４６は流入排気ガス（以
下「ＮＯｘ吸収剤流入排気ガス」という）の空燃比がリ
ーンのときにはＮＯｘを吸収し、ＮＯｘ吸収剤流入排気
ガスの空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれ
ば吸収したＮＯｘを放出して還元浄化する作用（ＮＯｘ
の吸収放出及び還元浄化作用）を有する。
表面及び内部の細孔内にはＮＯｘ吸収剤４６が担持され
ている。ＮＯｘ吸収剤４６は、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
金属とから成る。ＮＯｘ吸収剤４６は流入排気ガス（以
下「ＮＯｘ吸収剤流入排気ガス」という）の空燃比がリ
ーンのときにはＮＯｘを吸収し、ＮＯｘ吸収剤流入排気
ガスの空燃比が小さくなり、かつ還元剤が存在していれ
ば吸収したＮＯｘを放出して還元浄化する作用（ＮＯｘ
の吸収放出及び還元浄化作用）を有する。
【００４２】図１に示されるような圧縮着火式内燃機関
では、通常時の排気ガス空燃比はリーンでありＮＯｘ吸
収剤４６は排気ガス中のＮＯｘの吸収を行う。また、還
元剤添加ノズル４４からパティキュレートフィルタ２２
上流側の排気ガス通路に還元剤が供給されてＮＯｘ吸収
剤流入排気ガスの空燃比が小さくなると共に還元剤の存
在する状態になるとＮＯｘ吸収剤４６は吸収したＮＯｘ
を放出すると共に放出したＮＯｘを還元浄化する。
では、通常時の排気ガス空燃比はリーンでありＮＯｘ吸
収剤４６は排気ガス中のＮＯｘの吸収を行う。また、還
元剤添加ノズル４４からパティキュレートフィルタ２２
上流側の排気ガス通路に還元剤が供給されてＮＯｘ吸収
剤流入排気ガスの空燃比が小さくなると共に還元剤の存
在する状態になるとＮＯｘ吸収剤４６は吸収したＮＯｘ
を放出すると共に放出したＮＯｘを還元浄化する。
【００４３】この吸収放出及び還元浄化作用の詳細なメ
カニズムについては明らかでない部分もあるが、この吸
収放出及び還元浄化作用は図３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。次にこのメカニズム
について白金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。
カニズムについては明らかでない部分もあるが、この吸
収放出及び還元浄化作用は図３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。次にこのメカニズム
について白金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。
【００４４】すなわち、ＮＯｘ吸収剤流入排気ガスの空
燃比がかなりリーンになるとＮＯｘ吸収剤流入排気ガス
中の酸素濃度が大幅に増大し、図３（Ａ）に示されるよ
うにこれら酸素Ｏ2がＯ2 -またはＯ2-の形で白金Ｐｔの
表面に付着する。一方、ＮＯｘ吸収剤流入排気ガス中の
ＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ2 -またはＯ2-と反応し、Ｎ
Ｏ2となる（２ＮＯ＋Ｏ2→２ＮＯ2）。次いで生成され
たＮＯ2の一部は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつＮＯｘ
吸収剤４６内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合し
ながら、図３（Ａ）に示されるように硝酸イオンＮＯ3 -
の形でＮＯｘ吸収剤４６内に拡散する。このようにして
ＮＯｘがＮＯｘ吸収剤４６内に吸収される。
燃比がかなりリーンになるとＮＯｘ吸収剤流入排気ガス
中の酸素濃度が大幅に増大し、図３（Ａ）に示されるよ
うにこれら酸素Ｏ2がＯ2 -またはＯ2-の形で白金Ｐｔの
表面に付着する。一方、ＮＯｘ吸収剤流入排気ガス中の
ＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ2 -またはＯ2-と反応し、Ｎ
Ｏ2となる（２ＮＯ＋Ｏ2→２ＮＯ2）。次いで生成され
たＮＯ2の一部は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつＮＯｘ
吸収剤４６内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合し
ながら、図３（Ａ）に示されるように硝酸イオンＮＯ3 -
の形でＮＯｘ吸収剤４６内に拡散する。このようにして
ＮＯｘがＮＯｘ吸収剤４６内に吸収される。
【００４５】ＮＯｘ吸収剤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吸
収剤４６のＮＯｘ吸収能力が飽和しない限りＮＯ2がＮ
Ｏｘ吸収剤４６内に吸収されて硝酸イオンＮＯ3 -が生成
される。これに対してＮＯｘ吸収剤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、斯くしてＮＯｘ吸収剤
４６内の硝酸イオンＮＯ3 -がＮＯ2の形で吸収剤から放
出される。すなわち、ＮＯｘ吸収剤流入排気ガス中の酸
素濃度が低下するとＮＯｘ吸収剤４６からＮＯｘが放出
されることになる。ＮＯｘ吸収剤流入排気ガスのリーン
の度合いが低くなればＮＯｘ吸収剤流入排気ガス中の酸
素濃度が低下し、従ってＮＯｘ吸収剤流入排気ガスのリ
ーンの度合いを低くすればＮＯｘ吸収剤４６からＮＯｘ
が放出されることになる。
高い限り白金Ｐｔの表面でＮＯ2が生成され、ＮＯｘ吸
収剤４６のＮＯｘ吸収能力が飽和しない限りＮＯ2がＮ
Ｏｘ吸収剤４６内に吸収されて硝酸イオンＮＯ3 -が生成
される。これに対してＮＯｘ吸収剤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、斯くしてＮＯｘ吸収剤
４６内の硝酸イオンＮＯ3 -がＮＯ2の形で吸収剤から放
出される。すなわち、ＮＯｘ吸収剤流入排気ガス中の酸
素濃度が低下するとＮＯｘ吸収剤４６からＮＯｘが放出
されることになる。ＮＯｘ吸収剤流入排気ガスのリーン
の度合いが低くなればＮＯｘ吸収剤流入排気ガス中の酸
素濃度が低下し、従ってＮＯｘ吸収剤流入排気ガスのリ
ーンの度合いを低くすればＮＯｘ吸収剤４６からＮＯｘ
が放出されることになる。
【００４６】一方、このときＮＯｘ吸収剤流入排気ガス
の空燃比を小さくすると、ＨＣ、ＣＯは白金Ｐｔ上の酸
素Ｏ2 -またはＯ2-と反応して酸化せしめられる。また、
ＮＯｘ吸収剤流入排気ガスの空燃比を小さくするとＮＯ
ｘ吸収剤流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下するた
めにＮＯｘ吸収剤４６からＮＯ2が放出され、このＮＯ2
は図３（Ｂ）に示されるように未燃ＨＣ、ＣＯと反応し
て還元浄化せしめられる。このようにして白金Ｐｔの表
面上にＮＯ2が存在しなくなるとＮＯｘ吸収剤４６から
次から次へとＮＯ2が放出される。従ってＮＯｘ吸収剤
流入排気ガスの空燃比を小さくし、かつ還元剤が存在す
る状態にすると短時間のうちにＮＯｘ吸収剤４６からＮ
Ｏｘが放出されて還元浄化されることになる。
の空燃比を小さくすると、ＨＣ、ＣＯは白金Ｐｔ上の酸
素Ｏ2 -またはＯ2-と反応して酸化せしめられる。また、
ＮＯｘ吸収剤流入排気ガスの空燃比を小さくするとＮＯ
ｘ吸収剤流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下するた
めにＮＯｘ吸収剤４６からＮＯ2が放出され、このＮＯ2
は図３（Ｂ）に示されるように未燃ＨＣ、ＣＯと反応し
て還元浄化せしめられる。このようにして白金Ｐｔの表
面上にＮＯ2が存在しなくなるとＮＯｘ吸収剤４６から
次から次へとＮＯ2が放出される。従ってＮＯｘ吸収剤
流入排気ガスの空燃比を小さくし、かつ還元剤が存在す
る状態にすると短時間のうちにＮＯｘ吸収剤４６からＮ
Ｏｘが放出されて還元浄化されることになる。
【００４７】なお、ここでいう排気ガスの空燃比とはＮ
Ｏｘ吸収剤４６上流側の排気ガス通路とエンジン燃焼室
または吸気通路に供給された空気と燃料との比率をいう
ものとする。従って排気ガス通路に空気や還元剤が供給
されていないときには排気ガスの空燃比はエンジンの運
転空燃比（エンジン燃焼室内の燃焼空燃比）に等しくな
る。また、本発明に使用する還元剤としては、排気ガス
中で炭化水素や一酸化炭素等の還元成分を発生するもの
であれば良いが、本実施形態では、貯蔵、補給等の際の
煩雑さを避けるため内燃機関の燃料である軽油を還元剤
として使用する。
Ｏｘ吸収剤４６上流側の排気ガス通路とエンジン燃焼室
または吸気通路に供給された空気と燃料との比率をいう
ものとする。従って排気ガス通路に空気や還元剤が供給
されていないときには排気ガスの空燃比はエンジンの運
転空燃比（エンジン燃焼室内の燃焼空燃比）に等しくな
る。また、本発明に使用する還元剤としては、排気ガス
中で炭化水素や一酸化炭素等の還元成分を発生するもの
であれば良いが、本実施形態では、貯蔵、補給等の際の
煩雑さを避けるため内燃機関の燃料である軽油を還元剤
として使用する。
【００４８】次にＮＯｘ吸収剤４６の硫黄被毒のメカニ
ズムについて説明する。排気ガス中にＳＯｘ成分が含ま
れていると、ＮＯｘ吸収剤４６は上述のＮＯｘの吸収と
同じメカニズムで排気ガス中のＳＯｘを吸収する。すな
わち、排気ガスの空燃比がリーンのとき、排気ガス中の
ＳＯｘ（例えばＳＯ2）は白金Ｐｔ上で酸化されてＳＯ3
-、ＳＯ4 -となり、酸化バリウムＢａＯと結合してＢａ
ＳＯ4を形成する。ＢａＳＯ4は比較的安定であり、ま
た、結晶が粗大化しやすいため一旦生成されると分解放
出されにくい。このため、ＮＯｘ吸収剤４６中のＢａＳ
Ｏ4の生成量が増大するとＮＯｘの吸収に関与できるＢ
ａＯの量が減少してしまいＮＯｘの吸収能力が低下して
しまう。
ズムについて説明する。排気ガス中にＳＯｘ成分が含ま
れていると、ＮＯｘ吸収剤４６は上述のＮＯｘの吸収と
同じメカニズムで排気ガス中のＳＯｘを吸収する。すな
わち、排気ガスの空燃比がリーンのとき、排気ガス中の
ＳＯｘ（例えばＳＯ2）は白金Ｐｔ上で酸化されてＳＯ3
-、ＳＯ4 -となり、酸化バリウムＢａＯと結合してＢａ
ＳＯ4を形成する。ＢａＳＯ4は比較的安定であり、ま
た、結晶が粗大化しやすいため一旦生成されると分解放
出されにくい。このため、ＮＯｘ吸収剤４６中のＢａＳ
Ｏ4の生成量が増大するとＮＯｘの吸収に関与できるＢ
ａＯの量が減少してしまいＮＯｘの吸収能力が低下して
しまう。
【００４９】この硫黄被毒を解消するためには、ＮＯｘ
吸収剤４６中に生成されたＢａＳＯ 4を高温で分解する
とともに、これにより生成されるＳＯ3 -、ＳＯ4 -の硫酸
イオンをスライトリーンを含む略ストイキまたはリッチ
雰囲気（以下、単にリッチ雰囲気という）下で還元し、
気体状のＳＯ2に転換してＮＯｘ吸収剤４６から放出さ
せる必要がある。従って硫黄被毒再生を行うためには、
ＮＯｘ吸収剤４６を高温且つリッチ雰囲気の状態にする
ことが必要とされる。
吸収剤４６中に生成されたＢａＳＯ 4を高温で分解する
とともに、これにより生成されるＳＯ3 -、ＳＯ4 -の硫酸
イオンをスライトリーンを含む略ストイキまたはリッチ
雰囲気（以下、単にリッチ雰囲気という）下で還元し、
気体状のＳＯ2に転換してＮＯｘ吸収剤４６から放出さ
せる必要がある。従って硫黄被毒再生を行うためには、
ＮＯｘ吸収剤４６を高温且つリッチ雰囲気の状態にする
ことが必要とされる。
【００５０】硫黄被毒再生を実施するためにＮＯｘ吸収
剤４６を高温且つリッチ雰囲気の状態にする方法として
は、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側において排気ガス通路内
に還元剤を添加し、還元剤の反応によってＮＯｘ吸収剤
４６を昇温すると共にリッチ雰囲気を作り出す方法があ
る。しかしながら、通常の方法で還元剤を添加した場合
には、還元剤の反応性が比較的低いことからＮＯｘ吸収
剤４６に大きな温度分布が生じることとなる。すなわ
ち、還元剤は添加後徐々に反応するため、通常、ＮＯｘ
吸収剤４６の上流側部分よりも下流側部分で温度が上昇
する傾向がある。また、この温度分布は内燃機関の運転
状態、すなわち排気ガス流量や排気ガス温度によっても
影響を受ける。
剤４６を高温且つリッチ雰囲気の状態にする方法として
は、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側において排気ガス通路内
に還元剤を添加し、還元剤の反応によってＮＯｘ吸収剤
４６を昇温すると共にリッチ雰囲気を作り出す方法があ
る。しかしながら、通常の方法で還元剤を添加した場合
には、還元剤の反応性が比較的低いことからＮＯｘ吸収
剤４６に大きな温度分布が生じることとなる。すなわ
ち、還元剤は添加後徐々に反応するため、通常、ＮＯｘ
吸収剤４６の上流側部分よりも下流側部分で温度が上昇
する傾向がある。また、この温度分布は内燃機関の運転
状態、すなわち排気ガス流量や排気ガス温度によっても
影響を受ける。
【００５１】このようにＮＯｘ吸収剤４６に温度分布が
生じると、ある部分については硫黄分が放出される温
度、すなわち硫黄分放出温度ＴＳに達するが別の部分で
は硫黄分放出温度ＴＳに達しないという状況が生じ、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６全体として十分な硫黄被毒再生が行えな
いという問題が生じる。そしてこの問題に対応するため
にＮＯｘ吸収剤４６全体を硫黄分放出温度ＴＳ以上にし
ようとするとＮＯｘ吸収剤４６の高温となっている部分
がＮＯｘ吸収剤４６の熱劣化を起こす温度、すなわち熱
劣化温度ＴＤを超えてしまう恐れがある。
生じると、ある部分については硫黄分が放出される温
度、すなわち硫黄分放出温度ＴＳに達するが別の部分で
は硫黄分放出温度ＴＳに達しないという状況が生じ、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６全体として十分な硫黄被毒再生が行えな
いという問題が生じる。そしてこの問題に対応するため
にＮＯｘ吸収剤４６全体を硫黄分放出温度ＴＳ以上にし
ようとするとＮＯｘ吸収剤４６の高温となっている部分
がＮＯｘ吸収剤４６の熱劣化を起こす温度、すなわち熱
劣化温度ＴＤを超えてしまう恐れがある。
【００５２】そこで、本発明ではＮＯｘ吸収剤４６の一
部分のみを硫黄被毒再生することを容認することによっ
て、もしくは、一部分ずつ硫黄被毒再生することによっ
てＮＯｘ吸収剤４６が熱劣化することを抑制しつつ、硫
黄被毒再生を実施する。その具体的方法として、まず図
１に示された内燃機関で実施し得る本発明によるＮＯｘ
吸収剤４６の一部分を選択的に硫黄被毒再生する手法及
びその手法を利用したＮＯｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生
方法について説明する。
部分のみを硫黄被毒再生することを容認することによっ
て、もしくは、一部分ずつ硫黄被毒再生することによっ
てＮＯｘ吸収剤４６が熱劣化することを抑制しつつ、硫
黄被毒再生を実施する。その具体的方法として、まず図
１に示された内燃機関で実施し得る本発明によるＮＯｘ
吸収剤４６の一部分を選択的に硫黄被毒再生する手法及
びその手法を利用したＮＯｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生
方法について説明する。
【００５３】ＮＯｘ吸収剤４６の一部分を選択的に硫黄
被毒再生する最初の手法は、ＮＯｘ吸収剤４６上の温度
分布が排気ガス温度に影響を受けることを利用する。図
４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は夫々排気ガス温度の異なる
状態において還元剤の添加を行った場合のＮＯｘ吸収剤
４６の各部分の温度の経時変化を示したものである。こ
れらの図から排気ガス温度の低い状態ではＮＯｘ吸収剤
４６の下流側部分の温度が上昇しやすく（図４
（ａ））、排気ガス温度が高い状態ではＮＯｘ吸収剤４
６の上流側部分の温度が上昇しやすい（図４（ｃ））こ
とがわかり、排気ガス温度がそれらの中間的な温度の場
合にはＮＯｘ吸収剤４６の中央部分の温度が上昇しやす
い（図４（ｂ））ことがわかる。
被毒再生する最初の手法は、ＮＯｘ吸収剤４６上の温度
分布が排気ガス温度に影響を受けることを利用する。図
４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は夫々排気ガス温度の異なる
状態において還元剤の添加を行った場合のＮＯｘ吸収剤
４６の各部分の温度の経時変化を示したものである。こ
れらの図から排気ガス温度の低い状態ではＮＯｘ吸収剤
４６の下流側部分の温度が上昇しやすく（図４
（ａ））、排気ガス温度が高い状態ではＮＯｘ吸収剤４
６の上流側部分の温度が上昇しやすい（図４（ｃ））こ
とがわかり、排気ガス温度がそれらの中間的な温度の場
合にはＮＯｘ吸収剤４６の中央部分の温度が上昇しやす
い（図４（ｂ））ことがわかる。
【００５４】すなわち、硫黄被毒再生を実施するために
還元剤添加ノズル４４から還元剤の添加を行っている場
合、通常状態であって排気ガス温度の低い場合には還元
剤の反応性が低いことから還元剤がＮＯｘ吸収剤４６の
下流側部分まで流されてから反応する。したがって、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６の下流側部分が昇温し、ＮＯｘ吸収剤４
６の下流側部分でのみ硫黄被毒再生が行われる。一方、
排気ガス温度が高い場合には、添加される還元剤の反応
性が向上するため、還元剤がＮＯｘ吸収剤４６のより上
流側の部分で反応することになる。これによってＮＯｘ
吸収剤４６の上流側部分が昇温し、ＮＯｘ吸収剤４６の
上流側部分で硫黄被毒再生が行われる。そして排気ガス
温度がそれらの中間的な温度の場合には、添加された還
元剤がＮＯｘ吸収剤４６の中央部分で反応することにな
り、その部分が昇温し硫黄被毒再生が行われる。
還元剤添加ノズル４４から還元剤の添加を行っている場
合、通常状態であって排気ガス温度の低い場合には還元
剤の反応性が低いことから還元剤がＮＯｘ吸収剤４６の
下流側部分まで流されてから反応する。したがって、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６の下流側部分が昇温し、ＮＯｘ吸収剤４
６の下流側部分でのみ硫黄被毒再生が行われる。一方、
排気ガス温度が高い場合には、添加される還元剤の反応
性が向上するため、還元剤がＮＯｘ吸収剤４６のより上
流側の部分で反応することになる。これによってＮＯｘ
吸収剤４６の上流側部分が昇温し、ＮＯｘ吸収剤４６の
上流側部分で硫黄被毒再生が行われる。そして排気ガス
温度がそれらの中間的な温度の場合には、添加された還
元剤がＮＯｘ吸収剤４６の中央部分で反応することにな
り、その部分が昇温し硫黄被毒再生が行われる。
【００５５】つまり、還元剤の添加と排気ガスの温度を
制御することを組合せることによってＮＯｘ吸収剤４６
のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度ＴＳ以上
に昇温させてその部分から硫黄分の放出を行わせる、す
なわちその部分を硫黄被毒再生することができる。した
がって、例えば以下のような方法でＮＯｘ吸収剤４６を
硫黄被毒再生することができる。すなわち、ＮＯｘ吸収
剤４６から硫黄分を放出させる必要が生じたとき、つま
り硫黄被毒再生実施条件が成立したときに、まず内燃機
関から排出される排気ガスの温度を上昇させ、次いで還
元剤の添加を開始してその後徐々に排気ガスの温度を通
常の状態に戻すようにすることによって、ＮＯｘ吸収剤
４６を上流側から順に硫黄被毒再生することができる。
この場合、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分の硫黄被毒再
生が行われているときには、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側
部分から放出された硫黄分はその下流側部分に再吸収さ
れる。このようにして順次硫黄分がＮＯｘ吸収剤４６の
下流側へ移動され、最後にＮＯｘ吸収剤４６の下流側端
部の再生が行われることでＮＯｘ吸収剤４６全体の硫黄
被毒再生が完了する。
制御することを組合せることによってＮＯｘ吸収剤４６
のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度ＴＳ以上
に昇温させてその部分から硫黄分の放出を行わせる、す
なわちその部分を硫黄被毒再生することができる。した
がって、例えば以下のような方法でＮＯｘ吸収剤４６を
硫黄被毒再生することができる。すなわち、ＮＯｘ吸収
剤４６から硫黄分を放出させる必要が生じたとき、つま
り硫黄被毒再生実施条件が成立したときに、まず内燃機
関から排出される排気ガスの温度を上昇させ、次いで還
元剤の添加を開始してその後徐々に排気ガスの温度を通
常の状態に戻すようにすることによって、ＮＯｘ吸収剤
４６を上流側から順に硫黄被毒再生することができる。
この場合、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分の硫黄被毒再
生が行われているときには、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側
部分から放出された硫黄分はその下流側部分に再吸収さ
れる。このようにして順次硫黄分がＮＯｘ吸収剤４６の
下流側へ移動され、最後にＮＯｘ吸収剤４６の下流側端
部の再生が行われることでＮＯｘ吸収剤４６全体の硫黄
被毒再生が完了する。
【００５６】なお、ここでの還元剤の添加は還元剤添加
ノズル４４による間欠的な噴射によって行われ、ＮＯｘ
吸収剤４６へ流入する排気ガスの空燃比が少なくとも一
時的には略ストイキまたはリッチになるように実施され
る。また、硫黄被毒再生を行っている部分の温度を硫黄
分放出温度ＴＳ以上に維持する必要から、一般に排気ガ
ス温度の低下に伴って添加される還元剤の量は増加す
る。上記のような硫黄被毒再生の手法または方法を実施
するためには、排気ガスが還元剤添加位置（還元剤添加
ノズル４４）に達するまでにその温度を上昇させておく
必要がある。すなわち、還元剤添加位置よりも上流側に
おいて何らかの手段により排気ガス温度を制御する必要
がある。そしてそのような方法としては例えば、機関本
体１から排出される排気ガスの温度を上昇させる方法が
ある。そこで、次に機関本体１から排出される排気ガス
の温度を上昇させる方法（排気ガス温度上昇制御）につ
いて説明する。
ノズル４４による間欠的な噴射によって行われ、ＮＯｘ
吸収剤４６へ流入する排気ガスの空燃比が少なくとも一
時的には略ストイキまたはリッチになるように実施され
る。また、硫黄被毒再生を行っている部分の温度を硫黄
分放出温度ＴＳ以上に維持する必要から、一般に排気ガ
ス温度の低下に伴って添加される還元剤の量は増加す
る。上記のような硫黄被毒再生の手法または方法を実施
するためには、排気ガスが還元剤添加位置（還元剤添加
ノズル４４）に達するまでにその温度を上昇させておく
必要がある。すなわち、還元剤添加位置よりも上流側に
おいて何らかの手段により排気ガス温度を制御する必要
がある。そしてそのような方法としては例えば、機関本
体１から排出される排気ガスの温度を上昇させる方法が
ある。そこで、次に機関本体１から排出される排気ガス
の温度を上昇させる方法（排気ガス温度上昇制御）につ
いて説明する。
【００５７】機関本体１から排出される排気ガスの温度
を上昇させるのに有効な方法の一つは燃料噴射時期を圧
縮上死点以後まで遅角させる方法である。すなわち、通
常主燃料Ｑm は図５において（Ｉ）に示されるように圧
縮上死点付近で噴射される。この場合、図５の（II）に
示されるように主燃料Ｑm の噴射時期が遅角されると後
燃え期間が長くなり、斯くして排気ガス温度が上昇す
る。この場合、燃料噴射時期の遅角量を少なくしていけ
ば排気ガス温度を低下させることができる。
を上昇させるのに有効な方法の一つは燃料噴射時期を圧
縮上死点以後まで遅角させる方法である。すなわち、通
常主燃料Ｑm は図５において（Ｉ）に示されるように圧
縮上死点付近で噴射される。この場合、図５の（II）に
示されるように主燃料Ｑm の噴射時期が遅角されると後
燃え期間が長くなり、斯くして排気ガス温度が上昇す
る。この場合、燃料噴射時期の遅角量を少なくしていけ
ば排気ガス温度を低下させることができる。
【００５８】また、機関本体１から排出される排気ガス
の温度を上昇させるために図５の（III)に示されるよう
に主燃料Ｑm に加え、吸気上死点付近において補助燃料
Ｑvを噴射することもできる。このように補助燃料Ｑv
を追加的に噴射すると補助燃料Ｑv 分だけ燃焼せしめら
れる燃料が増えるために排気ガス温が上昇する。一方、
このように吸気上死点付近において補助燃料Ｑv を噴射
すると圧縮行程中に圧縮熱によってこの補助燃料Ｑv か
らアルデヒド、ケトン、パーオキサイド、一酸化炭素等
の中間生成物が生成され、これら中間生成物によって主
燃料Ｑmの反応が加速される。従ってこの場合には図５
の（III)に示されるように主燃料Ｑm の噴射時期を大巾
に遅らせても失火を生ずることなく良好な燃焼が得られ
る。すなわち、このように主燃料Ｑm の噴射時期を大巾
に遅らせることができるので排気ガス温をすみやかに上
昇させることができる。この場合、補助燃料Ｑv の噴射
を停止するか或いは補助燃料Ｑv の噴射量を減少させて
主燃料Ｑm の噴射時期の遅角量を少なくしていけば排気
ガス温度を低下させることができる。
の温度を上昇させるために図５の（III)に示されるよう
に主燃料Ｑm に加え、吸気上死点付近において補助燃料
Ｑvを噴射することもできる。このように補助燃料Ｑv
を追加的に噴射すると補助燃料Ｑv 分だけ燃焼せしめら
れる燃料が増えるために排気ガス温が上昇する。一方、
このように吸気上死点付近において補助燃料Ｑv を噴射
すると圧縮行程中に圧縮熱によってこの補助燃料Ｑv か
らアルデヒド、ケトン、パーオキサイド、一酸化炭素等
の中間生成物が生成され、これら中間生成物によって主
燃料Ｑmの反応が加速される。従ってこの場合には図５
の（III)に示されるように主燃料Ｑm の噴射時期を大巾
に遅らせても失火を生ずることなく良好な燃焼が得られ
る。すなわち、このように主燃料Ｑm の噴射時期を大巾
に遅らせることができるので排気ガス温をすみやかに上
昇させることができる。この場合、補助燃料Ｑv の噴射
を停止するか或いは補助燃料Ｑv の噴射量を減少させて
主燃料Ｑm の噴射時期の遅角量を少なくしていけば排気
ガス温度を低下させることができる。
【００５９】なお、ここでは機関本体１から排出される
排気ガスの温度を上昇させる方法について例示したが、
還元剤添加位置よりも上流側において排気ガス温度を制
御することができれば上記以外の方法によって排気ガス
温度を制御してもよい。次に図１に示された内燃機関で
実施し得るＮＯｘ吸収剤４６の一部分を選択的に硫黄被
毒再生する別の手法及びその手法を利用したＮＯｘ吸収
剤４６の硫黄被毒再生方法について説明する。
排気ガスの温度を上昇させる方法について例示したが、
還元剤添加位置よりも上流側において排気ガス温度を制
御することができれば上記以外の方法によって排気ガス
温度を制御してもよい。次に図１に示された内燃機関で
実施し得るＮＯｘ吸収剤４６の一部分を選択的に硫黄被
毒再生する別の手法及びその手法を利用したＮＯｘ吸収
剤４６の硫黄被毒再生方法について説明する。
【００６０】この手法は、ＮＯｘ吸収剤４６上の温度分
布が還元剤の添加方法に影響を受けることを利用する。
硫黄被毒再生を実施するために還元剤添加ノズル４４か
ら還元剤の添加を行う場合、通常、還元剤は間欠的に噴
射され、ＮＯｘ吸収剤４６へ流入する排気ガスの空燃比
が少なくとも一時的には略ストイキまたはリッチになる
ようにされる。ここで、還元剤の添加が高頻度で行われ
た場合には添加される還元剤の量が多くなり、添加され
た還元剤の量に対してそれと反応する酸素量が少ないた
め、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分までに酸素がほぼ消
費されてしまいＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分のみが加
熱されることになる。また、ＮＯｘ吸収剤４６が担持さ
れているパティキュレートフィルタ２２は熱容量が大き
く、上流側部分が加熱されてもそれによって下流側部分
の温度が上昇するまでには時間を要する。この結果、還
元剤の添加が高頻度で行われた場合には、ＮＯｘ吸収剤
４６の上流側部分のみが昇温し、ＮＯｘ吸収剤４６の上
流側部分のみで硫黄被毒再生が行われる。
布が還元剤の添加方法に影響を受けることを利用する。
硫黄被毒再生を実施するために還元剤添加ノズル４４か
ら還元剤の添加を行う場合、通常、還元剤は間欠的に噴
射され、ＮＯｘ吸収剤４６へ流入する排気ガスの空燃比
が少なくとも一時的には略ストイキまたはリッチになる
ようにされる。ここで、還元剤の添加が高頻度で行われ
た場合には添加される還元剤の量が多くなり、添加され
た還元剤の量に対してそれと反応する酸素量が少ないた
め、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分までに酸素がほぼ消
費されてしまいＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分のみが加
熱されることになる。また、ＮＯｘ吸収剤４６が担持さ
れているパティキュレートフィルタ２２は熱容量が大き
く、上流側部分が加熱されてもそれによって下流側部分
の温度が上昇するまでには時間を要する。この結果、還
元剤の添加が高頻度で行われた場合には、ＮＯｘ吸収剤
４６の上流側部分のみが昇温し、ＮＯｘ吸収剤４６の上
流側部分のみで硫黄被毒再生が行われる。
【００６１】一方、還元剤の添加が低頻度で行われた場
合には、添加される還元剤の量が少ないために酸素が下
流側部分まで残存し、そこで上流側部分及び中央部分で
の反応によって暖められた空気と還元剤が反応するた
め、下流側部分の温度が上昇する。これによってＮＯｘ
吸収剤４６の下流側部分で硫黄被毒再生が行われる。な
お、還元剤の添加が中頻度で行なわれた場合には、高頻
度で行われた場合と低頻度で行われた場合の中間的な状
態となってＮＯｘ吸収剤４６の中央部分の温度が上昇
し、その部分の硫黄被毒再生が行われる。つまり、還元
剤の添加方法を制御すること（上述の場合には添加頻度
を制御して添加量を制御すること）によって、ＮＯｘ吸
収剤４６のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度
ＴＳ以上に昇温させてその部分から硫黄分の放出を行わ
せることができる。
合には、添加される還元剤の量が少ないために酸素が下
流側部分まで残存し、そこで上流側部分及び中央部分で
の反応によって暖められた空気と還元剤が反応するた
め、下流側部分の温度が上昇する。これによってＮＯｘ
吸収剤４６の下流側部分で硫黄被毒再生が行われる。な
お、還元剤の添加が中頻度で行なわれた場合には、高頻
度で行われた場合と低頻度で行われた場合の中間的な状
態となってＮＯｘ吸収剤４６の中央部分の温度が上昇
し、その部分の硫黄被毒再生が行われる。つまり、還元
剤の添加方法を制御すること（上述の場合には添加頻度
を制御して添加量を制御すること）によって、ＮＯｘ吸
収剤４６のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度
ＴＳ以上に昇温させてその部分から硫黄分の放出を行わ
せることができる。
【００６２】したがって、例えば以下のような方法でＮ
Ｏｘ吸収剤４６を硫黄被毒再生することができる。すな
わち、ＮＯｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させる必要が
生じたとき、つまり硫黄被毒再生実施条件が成立したと
きに、初めは高頻度で還元剤を添加して硫黄被毒再生を
開始し、その後徐々に還元剤の添加頻度を低くすること
によってＮＯｘ吸収剤４６を上流側から順に硫黄被毒再
生することができる。この場合、上述したようにＮＯｘ
吸収剤４６の上流側部分から下流側部分への硫黄分の移
動が生じ、最後にＮＯｘ吸収剤４６の下流側端部の再生
が行われることでＮＯｘ吸収剤４６全体の硫黄被毒再生
が完了する。
Ｏｘ吸収剤４６を硫黄被毒再生することができる。すな
わち、ＮＯｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させる必要が
生じたとき、つまり硫黄被毒再生実施条件が成立したと
きに、初めは高頻度で還元剤を添加して硫黄被毒再生を
開始し、その後徐々に還元剤の添加頻度を低くすること
によってＮＯｘ吸収剤４６を上流側から順に硫黄被毒再
生することができる。この場合、上述したようにＮＯｘ
吸収剤４６の上流側部分から下流側部分への硫黄分の移
動が生じ、最後にＮＯｘ吸収剤４６の下流側端部の再生
が行われることでＮＯｘ吸収剤４６全体の硫黄被毒再生
が完了する。
【００６３】次に図６を参照し、ＮＯｘ吸収剤４６の一
部分を選択的に硫黄被毒再生する別の手法及びその手法
を利用したＮＯｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生方法につい
て説明する。図６はこの手法及び方法を実行するのに適
した内燃機関を示している。図６を参照するとこの内燃
機関ではＮＯｘ吸収剤４６が担持されたパティキュレー
トフィルタ２２下流の排気管内にアクチュエータ７２に
より駆動される排気ガス流量制御弁７３が配置されてい
る。したがってアクチュエータ７２によって排気ガス流
量制御弁７３を駆動することによりＮＯｘ吸収剤４６へ
流入する排気ガス流量を制御することができる。
部分を選択的に硫黄被毒再生する別の手法及びその手法
を利用したＮＯｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生方法につい
て説明する。図６はこの手法及び方法を実行するのに適
した内燃機関を示している。図６を参照するとこの内燃
機関ではＮＯｘ吸収剤４６が担持されたパティキュレー
トフィルタ２２下流の排気管内にアクチュエータ７２に
より駆動される排気ガス流量制御弁７３が配置されてい
る。したがってアクチュエータ７２によって排気ガス流
量制御弁７３を駆動することによりＮＯｘ吸収剤４６へ
流入する排気ガス流量を制御することができる。
【００６４】この手法では、ＮＯｘ吸収剤４６上の温度
分布が排気ガス流量に影響を受けることを利用する。す
なわち、硫黄被毒再生を実施するために還元剤添加ノズ
ル４４から還元剤の添加を行っている場合、ＮＯｘ吸収
剤４６に流入する排気ガス流量が比較的多い場合には還
元剤は遠くまで運ばれてから反応することになる。した
がって、ＮＯｘ吸収剤４６の下流側部分が昇温し、ＮＯ
ｘ吸収剤４６の下流側部分でのみ硫黄被毒再生が行われ
る。一方、ＮＯｘ吸収剤４６に流入する排気ガス流量が
比較的少ない場合には還元剤があまり遠くまで運ばれず
に反応するのでＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分の温度が
上昇し、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分で硫黄被毒再生
が行われる。
分布が排気ガス流量に影響を受けることを利用する。す
なわち、硫黄被毒再生を実施するために還元剤添加ノズ
ル４４から還元剤の添加を行っている場合、ＮＯｘ吸収
剤４６に流入する排気ガス流量が比較的多い場合には還
元剤は遠くまで運ばれてから反応することになる。した
がって、ＮＯｘ吸収剤４６の下流側部分が昇温し、ＮＯ
ｘ吸収剤４６の下流側部分でのみ硫黄被毒再生が行われ
る。一方、ＮＯｘ吸収剤４６に流入する排気ガス流量が
比較的少ない場合には還元剤があまり遠くまで運ばれず
に反応するのでＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分の温度が
上昇し、ＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分で硫黄被毒再生
が行われる。
【００６５】つまり、還元剤の添加と排気ガスの流量を
制御することを組合わせることによってＮＯｘ吸収剤４
６のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度ＴＳ以
上に昇温させてその部分から硫黄分の放出を行わせる、
すなわちその部分を硫黄被毒再生することができる。し
たがって、例えば以下のような方法でＮＯｘ吸収剤４６
を硫黄被毒再生することができる。すなわち、ＮＯｘ吸
収剤４６から硫黄分を放出させる必要が生じたとき、つ
まり硫黄被毒再生実施条件が成立したときに、まず排気
ガス流量制御弁７３を閉側にして排気ガス流量を少なく
してから還元剤の添加を開始し、その後徐々に排気ガス
流量制御弁７３を開側にして排気ガス流量を多くするこ
とによってＮＯｘ吸収剤４６を上流側から順に硫黄被毒
再生することができる。この場合、上述したようにＮＯ
ｘ吸収剤４６の上流側部分から下流側部分への硫黄分の
移動が生じ、最後にＮＯｘ吸収剤４６の下流側端部の再
生が行われることでＮＯｘ吸収剤４６全体の硫黄被毒再
生が完了する。
制御することを組合わせることによってＮＯｘ吸収剤４
６のうちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度ＴＳ以
上に昇温させてその部分から硫黄分の放出を行わせる、
すなわちその部分を硫黄被毒再生することができる。し
たがって、例えば以下のような方法でＮＯｘ吸収剤４６
を硫黄被毒再生することができる。すなわち、ＮＯｘ吸
収剤４６から硫黄分を放出させる必要が生じたとき、つ
まり硫黄被毒再生実施条件が成立したときに、まず排気
ガス流量制御弁７３を閉側にして排気ガス流量を少なく
してから還元剤の添加を開始し、その後徐々に排気ガス
流量制御弁７３を開側にして排気ガス流量を多くするこ
とによってＮＯｘ吸収剤４６を上流側から順に硫黄被毒
再生することができる。この場合、上述したようにＮＯ
ｘ吸収剤４６の上流側部分から下流側部分への硫黄分の
移動が生じ、最後にＮＯｘ吸収剤４６の下流側端部の再
生が行われることでＮＯｘ吸収剤４６全体の硫黄被毒再
生が完了する。
【００６６】次に、以上で説明したような各手法によっ
てＮＯｘ吸収剤４６を上流側部分から下流側部分に向か
って硫黄被毒再生する方法の制御ルーチンについて図７
を参照しつつまとめて説明する。なお、この制御ルーチ
ンは一定時間毎の割り込みによって実行される。この制
御ルーチンが実行されると、まず、ステップ１００でＮ
Ｏｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生の実施条件が成立したか
否かが判定される。硫黄被毒再生実施条件は、例えばＮ
Ｏｘ吸収剤４６に吸収されたＳＯｘ量、すなわち吸収Ｓ
Ｏｘ量が一定量以上になること等であるが、この場合、
吸収ＳＯｘ量を直接求めることは困難であるので例えば
エンジンから排出されるＳＯｘ量、すなわち車両走行距
離に基づいて吸収ＳＯｘ量を推定する。つまり、前回硫
黄被毒再生を実施した時点からの走行距離が予め定めら
れた設定値よりも大きくなった時に硫黄被毒再生実施条
件が成立したと判定する。
てＮＯｘ吸収剤４６を上流側部分から下流側部分に向か
って硫黄被毒再生する方法の制御ルーチンについて図７
を参照しつつまとめて説明する。なお、この制御ルーチ
ンは一定時間毎の割り込みによって実行される。この制
御ルーチンが実行されると、まず、ステップ１００でＮ
Ｏｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生の実施条件が成立したか
否かが判定される。硫黄被毒再生実施条件は、例えばＮ
Ｏｘ吸収剤４６に吸収されたＳＯｘ量、すなわち吸収Ｓ
Ｏｘ量が一定量以上になること等であるが、この場合、
吸収ＳＯｘ量を直接求めることは困難であるので例えば
エンジンから排出されるＳＯｘ量、すなわち車両走行距
離に基づいて吸収ＳＯｘ量を推定する。つまり、前回硫
黄被毒再生を実施した時点からの走行距離が予め定めら
れた設定値よりも大きくなった時に硫黄被毒再生実施条
件が成立したと判定する。
【００６７】ステップ１００において硫黄被毒再生実施
条件が成立していないと判定された場合には本制御ルー
チンは終了し、硫黄被毒再生実施条件が成立していると
判定された場合にはステップ１０２に進む。ステップ１
０２においては、上述した何れかの手法によって、ＮＯ
ｘ吸収剤４６の上流側部分を昇温し、その部分の硫黄被
毒再生を行うようにする制御が実施される。すなわち、
内燃機関からの排気ガスの温度を制御してＮＯｘ吸収剤
４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場合
には排気ガス温度の昇温制御が実施され、ＮＯｘ吸収剤
４６へ流入する排気ガス流量を制御してＮＯｘ吸収剤４
６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場合に
は流入排気ガス流量を減少させる制御が実施され、その
後、還元剤の添加が行われる。また、還元剤の添加方法
を制御してＮＯｘ吸収剤４６のうちの硫黄被毒再生を行
う部分を移動させる場合には高頻度での還元剤の添加が
実施される。
条件が成立していないと判定された場合には本制御ルー
チンは終了し、硫黄被毒再生実施条件が成立していると
判定された場合にはステップ１０２に進む。ステップ１
０２においては、上述した何れかの手法によって、ＮＯ
ｘ吸収剤４６の上流側部分を昇温し、その部分の硫黄被
毒再生を行うようにする制御が実施される。すなわち、
内燃機関からの排気ガスの温度を制御してＮＯｘ吸収剤
４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場合
には排気ガス温度の昇温制御が実施され、ＮＯｘ吸収剤
４６へ流入する排気ガス流量を制御してＮＯｘ吸収剤４
６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場合に
は流入排気ガス流量を減少させる制御が実施され、その
後、還元剤の添加が行われる。また、還元剤の添加方法
を制御してＮＯｘ吸収剤４６のうちの硫黄被毒再生を行
う部分を移動させる場合には高頻度での還元剤の添加が
実施される。
【００６８】ステップ１０２における上流側部分の硫黄
被毒再生が十分に行われたと判断されると、次にステッ
プ１０４に進む。なお、ここでのＮＯｘ吸収剤４６の上
流側部分の硫黄被毒再生終了の判断は、例えば再生継続
時間を基準にしてもよい（すなわち、再生継続時間が所
定時間を超えれば十分に再生が行われたと判断す
る。）。
被毒再生が十分に行われたと判断されると、次にステッ
プ１０４に進む。なお、ここでのＮＯｘ吸収剤４６の上
流側部分の硫黄被毒再生終了の判断は、例えば再生継続
時間を基準にしてもよい（すなわち、再生継続時間が所
定時間を超えれば十分に再生が行われたと判断す
る。）。
【００６９】ステップ１０４においては、対応する各手
法によって硫黄被毒再生を行っている部分を徐々に下流
側へ移動させる制御が実施される。すなわち、内燃機関
からの排気ガスの温度を制御してＮＯｘ吸収剤４６のう
ちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場合には排気
ガス温度を徐々に下げる降温制御が実施され、ＮＯｘ吸
収剤４６へ流入する排気ガス流量を制御してＮＯｘ吸収
剤４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場
合には流入排気ガス流量を徐々に増加させる制御が実施
される。また、還元剤の添加方法を制御してＮＯｘ吸収
剤４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場
合には還元剤の添加を徐々に低頻度にして行く制御が実
施される。
法によって硫黄被毒再生を行っている部分を徐々に下流
側へ移動させる制御が実施される。すなわち、内燃機関
からの排気ガスの温度を制御してＮＯｘ吸収剤４６のう
ちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場合には排気
ガス温度を徐々に下げる降温制御が実施され、ＮＯｘ吸
収剤４６へ流入する排気ガス流量を制御してＮＯｘ吸収
剤４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場
合には流入排気ガス流量を徐々に増加させる制御が実施
される。また、還元剤の添加方法を制御してＮＯｘ吸収
剤４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動させる場
合には還元剤の添加を徐々に低頻度にして行く制御が実
施される。
【００７０】各手法とも、移動の過程における各部分の
硫黄被毒再生が十分に行われるような各制御パラメータ
（排気ガス温度、流入排気ガス流量、還元剤添加頻度）
の変化のペース、並びに下流側部分まで硫黄被毒再生が
行われるような各制御量の値等を予め実験等で確認し、
それに基づいてステップ１０４の制御を行うようにして
も良い。以上のような制御を行うことで、図８の説明図
に示すように高温となって硫黄被毒再生が行われる部分
が下流側に移動し、それに伴ってＮＯｘ吸収剤４６中の
硫黄分（Ｓ）も徐々に下流側に移動する。そして再生の
最後にＮＯｘ吸収剤４６の下流側部分を硫黄被毒再生す
ることで、最終的にＮＯｘ吸収剤４６全体の硫黄被毒再
生を実施することができる。
硫黄被毒再生が十分に行われるような各制御パラメータ
（排気ガス温度、流入排気ガス流量、還元剤添加頻度）
の変化のペース、並びに下流側部分まで硫黄被毒再生が
行われるような各制御量の値等を予め実験等で確認し、
それに基づいてステップ１０４の制御を行うようにして
も良い。以上のような制御を行うことで、図８の説明図
に示すように高温となって硫黄被毒再生が行われる部分
が下流側に移動し、それに伴ってＮＯｘ吸収剤４６中の
硫黄分（Ｓ）も徐々に下流側に移動する。そして再生の
最後にＮＯｘ吸収剤４６の下流側部分を硫黄被毒再生す
ることで、最終的にＮＯｘ吸収剤４６全体の硫黄被毒再
生を実施することができる。
【００７１】次に、ＮＯｘ吸収剤４６の一部分を選択的
に硫黄被毒再生する上述した各手法を応用した別のＮＯ
ｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生方法について説明する。こ
れは、硫黄被毒再生に伴う外部（大気）への硫黄分の放
出に関し、その放出時期を選択するというものである。
すなわち、例えばアイドリング中や低速運転時は外部へ
放出された硫黄分が滞留する等の理由から硫黄分の放出
には好ましくない。そして逆に、例えば加速時や高速運
転時には、アイドリング中や低速運転時のような問題が
無いので硫黄分の外部への放出は可能と考えられる。そ
こで、硫黄分の外部への放出の可否を判定する手段を設
け、ＮＯｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させる必要が生
じたとき、すなわち硫黄被毒再生実施条件が成立したと
きに、まず硫黄分の外部への放出の可否を判定するよう
にする。
に硫黄被毒再生する上述した各手法を応用した別のＮＯ
ｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生方法について説明する。こ
れは、硫黄被毒再生に伴う外部（大気）への硫黄分の放
出に関し、その放出時期を選択するというものである。
すなわち、例えばアイドリング中や低速運転時は外部へ
放出された硫黄分が滞留する等の理由から硫黄分の放出
には好ましくない。そして逆に、例えば加速時や高速運
転時には、アイドリング中や低速運転時のような問題が
無いので硫黄分の外部への放出は可能と考えられる。そ
こで、硫黄分の外部への放出の可否を判定する手段を設
け、ＮＯｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させる必要が生
じたとき、すなわち硫黄被毒再生実施条件が成立したと
きに、まず硫黄分の外部への放出の可否を判定するよう
にする。
【００７２】そして、硫黄分の外部への放出をすべきで
はないと判定された場合には、以上で説明した各手法に
よってＮＯｘ吸収剤４６の所定の部分（例えば上流側部
分）のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部
分から硫黄分の放出を行わせると共に、その放出された
硫黄分をＮＯｘ吸収剤４６のその他の部分（例えば上記
の所定の部分よりも下流側の部分）に再度吸収させる。
そしてその後、硫黄分放出可否判定手段により硫黄分を
外部へ放出してもよいと判定されたとき（例えば加速時
や高速運転時）に、ＮＯｘ吸収剤４６の上記のその他の
部分が硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分か
ら硫黄分の放出を行わせるようにする。図９はこの方法
で硫黄被毒再生を実施する場合の制御ルーチンの一例で
ある。この制御ルーチンも図７に示された制御ルーチン
と同様に一定時間毎の割り込みによって実行される。
はないと判定された場合には、以上で説明した各手法に
よってＮＯｘ吸収剤４６の所定の部分（例えば上流側部
分）のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその部
分から硫黄分の放出を行わせると共に、その放出された
硫黄分をＮＯｘ吸収剤４６のその他の部分（例えば上記
の所定の部分よりも下流側の部分）に再度吸収させる。
そしてその後、硫黄分放出可否判定手段により硫黄分を
外部へ放出してもよいと判定されたとき（例えば加速時
や高速運転時）に、ＮＯｘ吸収剤４６の上記のその他の
部分が硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分か
ら硫黄分の放出を行わせるようにする。図９はこの方法
で硫黄被毒再生を実施する場合の制御ルーチンの一例で
ある。この制御ルーチンも図７に示された制御ルーチン
と同様に一定時間毎の割り込みによって実行される。
【００７３】この制御ルーチンが実行されると、図７の
制御ルーチンのステップ１００と同様に、まず、ステッ
プ２００でＮＯｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生の実施条件
が成立したか否かが判定される。ステップ２００におい
て硫黄被毒再生実施条件が成立していないと判定された
場合には本制御ルーチンは終了し、硫黄被毒再生実施条
件が成立していると判定された場合にはステップ２０２
に進む。ステップ２０２においては、硫黄分の外部への
放出の可否が判定される。この硫黄分の外部への放出の
可否判定は、上述したように内燃機関の運転状態や車速
等に対応させる他、別の基準を設けてもよい。そして、
ステップ２０２において硫黄分の外部への放出をすべき
ではないと判定された場合には、ステップ２０４に進
み、先に説明した各手法によってＮＯｘ吸収剤４６の上
流側部分のみから硫黄分の放出を行わせ（すなわち、上
述した図７の制御ルーチンにおけるステップ１０２と略
同様な制御が行われ）、制御が終了する。この場合、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６の上流側部分から放出された硫黄分はＮ
Ｏｘ吸収剤４６の下流側部分に再度吸収されることにな
り、硫黄分が外部へ放出されることが抑制される。
制御ルーチンのステップ１００と同様に、まず、ステッ
プ２００でＮＯｘ吸収剤４６の硫黄被毒再生の実施条件
が成立したか否かが判定される。ステップ２００におい
て硫黄被毒再生実施条件が成立していないと判定された
場合には本制御ルーチンは終了し、硫黄被毒再生実施条
件が成立していると判定された場合にはステップ２０２
に進む。ステップ２０２においては、硫黄分の外部への
放出の可否が判定される。この硫黄分の外部への放出の
可否判定は、上述したように内燃機関の運転状態や車速
等に対応させる他、別の基準を設けてもよい。そして、
ステップ２０２において硫黄分の外部への放出をすべき
ではないと判定された場合には、ステップ２０４に進
み、先に説明した各手法によってＮＯｘ吸収剤４６の上
流側部分のみから硫黄分の放出を行わせ（すなわち、上
述した図７の制御ルーチンにおけるステップ１０２と略
同様な制御が行われ）、制御が終了する。この場合、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６の上流側部分から放出された硫黄分はＮ
Ｏｘ吸収剤４６の下流側部分に再度吸収されることにな
り、硫黄分が外部へ放出されることが抑制される。
【００７４】一方、ステップ２０２において硫黄分を外
部へ放出してもよいと判定されたときには、ステップ２
０６へ進み、先に説明した各手法によってＮＯｘ吸収剤
４６の下流側部分を硫黄分放出温度以上となるようにし
てその部分から硫黄分の放出を行わせる。これにより、
前回までの硫黄被毒再生で下流側部分に蓄積された硫黄
分が外部へ放出される。
部へ放出してもよいと判定されたときには、ステップ２
０６へ進み、先に説明した各手法によってＮＯｘ吸収剤
４６の下流側部分を硫黄分放出温度以上となるようにし
てその部分から硫黄分の放出を行わせる。これにより、
前回までの硫黄被毒再生で下流側部分に蓄積された硫黄
分が外部へ放出される。
【００７５】なお、この例におけるＮＯｘ吸収剤４６の
上流側部分及び下流側部分の意味は、夫々上流側及び下
流側のほぼ半分の部分を意味し、図７の制御ルーチンで
示された方法の説明における上流側部分及び下流側部分
よりも広い部分を意味する。また、図９の制御ルーチン
ではステップ２０６において、ＮＯｘ吸収剤４６の下流
側部分のみの硫黄被毒再生が実施されることとしている
が、この部分を図７の制御ルーチンのステップ１０２及
び１０４と置き換え、ステップ２０２において硫黄分を
外部へ放出してもよいと判定されたときには、ＮＯｘ吸
収剤４６全体を硫黄被毒再生するようにしても良い。
上流側部分及び下流側部分の意味は、夫々上流側及び下
流側のほぼ半分の部分を意味し、図７の制御ルーチンで
示された方法の説明における上流側部分及び下流側部分
よりも広い部分を意味する。また、図９の制御ルーチン
ではステップ２０６において、ＮＯｘ吸収剤４６の下流
側部分のみの硫黄被毒再生が実施されることとしている
が、この部分を図７の制御ルーチンのステップ１０２及
び１０４と置き換え、ステップ２０２において硫黄分を
外部へ放出してもよいと判定されたときには、ＮＯｘ吸
収剤４６全体を硫黄被毒再生するようにしても良い。
【００７６】この硫黄被毒再生方法により、硫黄分の外
部への放出が好ましくない場合に硫黄分が外部へ放出さ
れるのが抑制されると共に、硫黄分を外部へ放出すべき
でないときにも（部分的な）硫黄被毒再生を行うことが
できる。これにより、ＮＯｘ吸収能力のある程度の回復
が可能である。また、硫黄分を外部へ放出すべきでない
ときに硫黄分をより下流側部分に移動させておけば、硫
黄分を外部へ放出することが可能になった場合にこの下
流側部分だけ硫黄被毒再生を実施すればよいので、ＮＯ
ｘ吸収剤４６全体の硫黄被毒再生を行う場合に比べて硫
黄分の外部への放出を伴う硫黄被毒再生の時間が短縮で
きる。
部への放出が好ましくない場合に硫黄分が外部へ放出さ
れるのが抑制されると共に、硫黄分を外部へ放出すべき
でないときにも（部分的な）硫黄被毒再生を行うことが
できる。これにより、ＮＯｘ吸収能力のある程度の回復
が可能である。また、硫黄分を外部へ放出すべきでない
ときに硫黄分をより下流側部分に移動させておけば、硫
黄分を外部へ放出することが可能になった場合にこの下
流側部分だけ硫黄被毒再生を実施すればよいので、ＮＯ
ｘ吸収剤４６全体の硫黄被毒再生を行う場合に比べて硫
黄分の外部への放出を伴う硫黄被毒再生の時間が短縮で
きる。
【００７７】また、図１及び図６に示された内燃機関で
実施し得る更に別の硫黄被毒再生方法としては次のよう
なものがある。すなわち、上述の硫黄被毒再生方法では
排気ガス温度、流入排気ガス流量もしくは還元剤添加頻
度等の制御パラメータの制御を通じてＮＯｘ吸収剤４６
のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動もしくは変化さ
せたが、この方法は意図的に硫黄被毒再生を行う部分を
変えることはせず、硫黄被毒再生が一部分でしか行われ
ないことを容認し、内燃機関の運転状態（排気ガス温
度、排気ガス流量等）に応じて異なるＮＯｘ吸収剤４６
の硫黄分放出温度以上となる部分についてのみ硫黄被毒
再生を実施するというものである。
実施し得る更に別の硫黄被毒再生方法としては次のよう
なものがある。すなわち、上述の硫黄被毒再生方法では
排気ガス温度、流入排気ガス流量もしくは還元剤添加頻
度等の制御パラメータの制御を通じてＮＯｘ吸収剤４６
のうちの硫黄被毒再生を行う部分を移動もしくは変化さ
せたが、この方法は意図的に硫黄被毒再生を行う部分を
変えることはせず、硫黄被毒再生が一部分でしか行われ
ないことを容認し、内燃機関の運転状態（排気ガス温
度、排気ガス流量等）に応じて異なるＮＯｘ吸収剤４６
の硫黄分放出温度以上となる部分についてのみ硫黄被毒
再生を実施するというものである。
【００７８】つまり、この方法では、硫黄被毒再生実施
条件が成立したときの運転状態（排気ガス温度、排気ガ
ス流量等）に応じて定まる還元剤添加によって昇温しや
すい部分についてのみ硫黄被毒再生（硫黄分の放出）が
行われる。より具体的には、例えば、ＮＯｘ吸収剤４６
から硫黄分を放出させるべきときに、排気ガス温度が比
較的高い場合にはＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分が硫黄
分放出温度以上となるようにしてその部分から硫黄分の
放出を行わせ、ＮＯｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させ
るべきときに、排気ガス温度が比較的低い場合にはＮＯ
ｘ吸収剤４６の下流側部分が硫黄分放出温度以上となる
ようにしてその部分から硫黄分の放出を行わせる。すな
わち、ＮＯｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させるべきと
きの排気ガス温度が高いほど、ＮＯｘ吸収剤４６のより
上流側の部分から硫黄分の放出を行わせる。
条件が成立したときの運転状態（排気ガス温度、排気ガ
ス流量等）に応じて定まる還元剤添加によって昇温しや
すい部分についてのみ硫黄被毒再生（硫黄分の放出）が
行われる。より具体的には、例えば、ＮＯｘ吸収剤４６
から硫黄分を放出させるべきときに、排気ガス温度が比
較的高い場合にはＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分が硫黄
分放出温度以上となるようにしてその部分から硫黄分の
放出を行わせ、ＮＯｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させ
るべきときに、排気ガス温度が比較的低い場合にはＮＯ
ｘ吸収剤４６の下流側部分が硫黄分放出温度以上となる
ようにしてその部分から硫黄分の放出を行わせる。すな
わち、ＮＯｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させるべきと
きの排気ガス温度が高いほど、ＮＯｘ吸収剤４６のより
上流側の部分から硫黄分の放出を行わせる。
【００７９】あるいは、ＮＯｘ吸収剤４６から硫黄分を
放出させるべきときに、ＮＯｘ吸収剤４６に流入する排
気ガス流量が比較的多い場合にはＮＯｘ吸収剤４６の下
流側部分が硫黄分放出温度以上となるようにしてその部
分から硫黄分の放出を行わせ、ＮＯｘ吸収剤４６から硫
黄分を放出させるべきときに、ＮＯｘ吸収剤４６に流入
する排気ガス流量が比較的少ない場合にはＮＯｘ吸収剤
４６の上流側部分が硫黄分放出温度以上となるようにし
てその部分から硫黄分の放出を行わせる。すなわち、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させるべきときのＮＯ
ｘ吸収剤４６に流入する排気ガス流量が多いほどＮＯｘ
吸収剤４６のより下流側の部分から硫黄分の放出を行わ
せる。
放出させるべきときに、ＮＯｘ吸収剤４６に流入する排
気ガス流量が比較的多い場合にはＮＯｘ吸収剤４６の下
流側部分が硫黄分放出温度以上となるようにしてその部
分から硫黄分の放出を行わせ、ＮＯｘ吸収剤４６から硫
黄分を放出させるべきときに、ＮＯｘ吸収剤４６に流入
する排気ガス流量が比較的少ない場合にはＮＯｘ吸収剤
４６の上流側部分が硫黄分放出温度以上となるようにし
てその部分から硫黄分の放出を行わせる。すなわち、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６から硫黄分を放出させるべきときのＮＯ
ｘ吸収剤４６に流入する排気ガス流量が多いほどＮＯｘ
吸収剤４６のより下流側の部分から硫黄分の放出を行わ
せる。
【００８０】なお、この場合、ＮＯｘ吸収剤４６の一部
分しかそのＮＯｘ吸収性能が回復されないので、ＮＯｘ
吸収剤４６全体に対して硫黄被毒再生が実施される場合
に比べて硫黄被毒再生の実施頻度を多くしてＮＯｘ吸収
性能の維持を図るようにしてもよい。すなわち、例えば
硫黄分の放出を行わせる部分のＮＯｘ吸収剤全体に対す
る割合に応じて硫黄被毒再生の実施頻度を決定する。
分しかそのＮＯｘ吸収性能が回復されないので、ＮＯｘ
吸収剤４６全体に対して硫黄被毒再生が実施される場合
に比べて硫黄被毒再生の実施頻度を多くしてＮＯｘ吸収
性能の維持を図るようにしてもよい。すなわち、例えば
硫黄分の放出を行わせる部分のＮＯｘ吸収剤全体に対す
る割合に応じて硫黄被毒再生の実施頻度を決定する。
【００８１】より具体的には、例えば一回の部分的な硫
黄被毒再生でＮＯｘ吸収剤４６全体の３分の１の部分の
硫黄被毒再生が実施可能であると推定される場合であっ
て、硫黄被毒再生実施条件が前回の硫黄被毒再生実施時
からの走行距離によって成立し、ＮＯｘ吸収剤４６全体
の硫黄被毒再生が行われる場合の硫黄被毒再生実施条件
が走行距離１０００ｋｍであるとすると、この方法をと
る場合の硫黄被毒再生実施条件は例えば走行距離３００
ｋｍとすることができる。これにより、ＮＯｘ吸収剤４
６全体の硫黄被毒再生が行われる場合の約３倍の頻度で
部分的な硫黄被毒再生が実施され、ＮＯｘ吸収剤４６全
体に対して硫黄被毒再生が実施される場合とほぼ同等の
ＮＯｘ吸収性能を維持することができる。なお、一回の
部分的な硫黄被毒再生でＮＯｘ吸収剤４６全体のどれだ
けの部分の硫黄被毒再生が実施可能であるかについて
は、実験等によって事前に推定値を求めておくことがで
きる。
黄被毒再生でＮＯｘ吸収剤４６全体の３分の１の部分の
硫黄被毒再生が実施可能であると推定される場合であっ
て、硫黄被毒再生実施条件が前回の硫黄被毒再生実施時
からの走行距離によって成立し、ＮＯｘ吸収剤４６全体
の硫黄被毒再生が行われる場合の硫黄被毒再生実施条件
が走行距離１０００ｋｍであるとすると、この方法をと
る場合の硫黄被毒再生実施条件は例えば走行距離３００
ｋｍとすることができる。これにより、ＮＯｘ吸収剤４
６全体の硫黄被毒再生が行われる場合の約３倍の頻度で
部分的な硫黄被毒再生が実施され、ＮＯｘ吸収剤４６全
体に対して硫黄被毒再生が実施される場合とほぼ同等の
ＮＯｘ吸収性能を維持することができる。なお、一回の
部分的な硫黄被毒再生でＮＯｘ吸収剤４６全体のどれだ
けの部分の硫黄被毒再生が実施可能であるかについて
は、実験等によって事前に推定値を求めておくことがで
きる。
【００８２】この硫黄被毒再生方法によってもＮＯｘ吸
収剤４６全体を硫黄分放出温度ＴＳ以上とする必要が無
いため、ＮＯｘ吸収剤４６の一部が熱劣化を起こす温度
以上に過加熱される危険性を低減できる。また、特に、
排気ガス流量と内燃機関の運転状態との関係を考慮する
と、上述した排気ガス流量に応じて部分的な硫黄被毒再
生を行う場合については、アイドリング中や低速運転時
に排気ガス流量が少なく、加速時や高速運転時に排気ガ
ス流量が多いことから、アイドリング中や低速運転時に
はＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分が硫黄被毒再生され、
加速時や高速運転時にはＮＯｘ吸収剤４６の下流側部分
が硫黄被毒再生されることになる。図１０（ａ）及び
（ｂ）は夫々アイドリング時と加速時に還元剤添加を行
った場合のＮＯｘ吸収剤４６の各部分の温度の経時変化
を示したものであるが、この図からもアイドリング時に
は上流側部分が、加速時には下流側部分が夫々高温とな
って硫黄被毒再生されることがわかる。
収剤４６全体を硫黄分放出温度ＴＳ以上とする必要が無
いため、ＮＯｘ吸収剤４６の一部が熱劣化を起こす温度
以上に過加熱される危険性を低減できる。また、特に、
排気ガス流量と内燃機関の運転状態との関係を考慮する
と、上述した排気ガス流量に応じて部分的な硫黄被毒再
生を行う場合については、アイドリング中や低速運転時
に排気ガス流量が少なく、加速時や高速運転時に排気ガ
ス流量が多いことから、アイドリング中や低速運転時に
はＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分が硫黄被毒再生され、
加速時や高速運転時にはＮＯｘ吸収剤４６の下流側部分
が硫黄被毒再生されることになる。図１０（ａ）及び
（ｂ）は夫々アイドリング時と加速時に還元剤添加を行
った場合のＮＯｘ吸収剤４６の各部分の温度の経時変化
を示したものであるが、この図からもアイドリング時に
は上流側部分が、加速時には下流側部分が夫々高温とな
って硫黄被毒再生されることがわかる。
【００８３】ＮＯｘ吸収剤４６の上流側部分のみが硫黄
被毒再生されている場合には、放出された硫黄分は下流
側において再吸収されるため、硫黄分の移動のみが起こ
り硫黄分の外部への放出は抑制される。したがって、上
記の方法によれば上述したように硫黄分を外部へ放出す
ることが好ましくないアイドリング中や低速運転時に硫
黄被毒再生が行われた場合には硫黄分の外部への放出が
抑制され、加速時や高速運転時に硫黄被毒再生が行われ
た場合にのみ硫黄分が外部へ放出される。また、図１及
び図６において参照番号１００及び１０１で夫々示され
た排気ガス浄化装置の部分に以下で説明する構成の排気
ガス浄化装置１０２、１０３、１０４、１０５を設置し
ても上述した各手法及び方法による硫黄被毒再生を実施
することができる。
被毒再生されている場合には、放出された硫黄分は下流
側において再吸収されるため、硫黄分の移動のみが起こ
り硫黄分の外部への放出は抑制される。したがって、上
記の方法によれば上述したように硫黄分を外部へ放出す
ることが好ましくないアイドリング中や低速運転時に硫
黄被毒再生が行われた場合には硫黄分の外部への放出が
抑制され、加速時や高速運転時に硫黄被毒再生が行われ
た場合にのみ硫黄分が外部へ放出される。また、図１及
び図６において参照番号１００及び１０１で夫々示され
た排気ガス浄化装置の部分に以下で説明する構成の排気
ガス浄化装置１０２、１０３、１０４、１０５を設置し
ても上述した各手法及び方法による硫黄被毒再生を実施
することができる。
【００８４】図１１に示した排気ガス浄化装置１０２の
構成は、ＮＯｘ吸収剤４６を担持したパティキュレート
フィルタ２２を備えた基幹通路６０と、パティキュレー
トフィルタ２２の上流側において基幹通路６０から分岐
しパティキュレートフィルタ２２の下流側で基幹通路６
０に合流するバイパス通路６２とを備えている。基幹通
路１６のパティキュレートフィルタ２２の上流側には、
還元剤を基幹通路６０内に添加するための還元剤添加ノ
ズル４４が設けられている。そして、基幹通路６０とバ
イパス通路６２とのパティキュレートフィルタ２２の下
流側の合流部分には、アクチュエータ７２によって駆動
される排気ガス流量制御弁７３が設けられ、必要に応じ
て基幹通路６０とバイパス通路６２の夫々を流れる排気
ガスの流量を調整することができる。
構成は、ＮＯｘ吸収剤４６を担持したパティキュレート
フィルタ２２を備えた基幹通路６０と、パティキュレー
トフィルタ２２の上流側において基幹通路６０から分岐
しパティキュレートフィルタ２２の下流側で基幹通路６
０に合流するバイパス通路６２とを備えている。基幹通
路１６のパティキュレートフィルタ２２の上流側には、
還元剤を基幹通路６０内に添加するための還元剤添加ノ
ズル４４が設けられている。そして、基幹通路６０とバ
イパス通路６２とのパティキュレートフィルタ２２の下
流側の合流部分には、アクチュエータ７２によって駆動
される排気ガス流量制御弁７３が設けられ、必要に応じ
て基幹通路６０とバイパス通路６２の夫々を流れる排気
ガスの流量を調整することができる。
【００８５】つまり、この排気ガス浄化装置１０２を用
いた場合には、上述した硫黄被毒再生の手法または方法
の実施において、ＮＯｘ吸収剤４６への流入排気ガス流
量を制御してＮＯｘ吸収剤４６のうちの硫黄被毒再生を
行う部分を変える必要があるときには排気ガス流量制御
弁７３が用いられる。すなわち、基幹通路６０とバイパ
ス通路６２の夫々を流れる排気ガスの流量を調整するこ
とによってＮＯｘ吸収剤４６への流入排気ガス流量が制
御される。排気ガス浄化装置１０２ではバイパス通路６
２を用いているため、全排気ガス流量を大きく変動させ
ずにＮＯｘ吸収剤４６への流入排気ガス流量の制御を行
うことができる。排気ガス浄化装置１０２を用いて上述
した硫黄被毒再生の各手法または方法を実施する方法に
ついては、流入排気ガス流量の制御において上述したよ
うにバイパス通路６２を用いる点以外は、上述の硫黄被
毒再生手法及び方法の説明並びに図１及び図６に示され
た排気ガス浄化装置１００、１０１と図１１に示された
排気ガス浄化装置１０２との各構成要素の対応関係等か
ら明らかであるので、その詳細な説明は省略する。
いた場合には、上述した硫黄被毒再生の手法または方法
の実施において、ＮＯｘ吸収剤４６への流入排気ガス流
量を制御してＮＯｘ吸収剤４６のうちの硫黄被毒再生を
行う部分を変える必要があるときには排気ガス流量制御
弁７３が用いられる。すなわち、基幹通路６０とバイパ
ス通路６２の夫々を流れる排気ガスの流量を調整するこ
とによってＮＯｘ吸収剤４６への流入排気ガス流量が制
御される。排気ガス浄化装置１０２ではバイパス通路６
２を用いているため、全排気ガス流量を大きく変動させ
ずにＮＯｘ吸収剤４６への流入排気ガス流量の制御を行
うことができる。排気ガス浄化装置１０２を用いて上述
した硫黄被毒再生の各手法または方法を実施する方法に
ついては、流入排気ガス流量の制御において上述したよ
うにバイパス通路６２を用いる点以外は、上述の硫黄被
毒再生手法及び方法の説明並びに図１及び図６に示され
た排気ガス浄化装置１００、１０１と図１１に示された
排気ガス浄化装置１０２との各構成要素の対応関係等か
ら明らかであるので、その詳細な説明は省略する。
【００８６】次に図１２に示した構成について説明す
る。図１２に示した構成は、上流側の基幹通路６４と、
分岐した後に合流する二つの分岐通路６６、６６´と、
下流側の基幹通路６８とを備えている。第１及び第２の
分岐通路６６、６６´には、夫々、ＮＯｘ吸収剤４６、
４６´が担持されたパティキュレートフィルタ、すなわ
ち第１及び第２のパティキュレートフィルタ２２、２２
´が配置されている。また、各分岐通路６６、６６´の
各パティキュレートフィルタ２２、２２´の上流側に
は、還元剤を各分岐通路６６、６６´内に添加するため
の還元剤添加ノズル４４、４４´が設けられている。
る。図１２に示した構成は、上流側の基幹通路６４と、
分岐した後に合流する二つの分岐通路６６、６６´と、
下流側の基幹通路６８とを備えている。第１及び第２の
分岐通路６６、６６´には、夫々、ＮＯｘ吸収剤４６、
４６´が担持されたパティキュレートフィルタ、すなわ
ち第１及び第２のパティキュレートフィルタ２２、２２
´が配置されている。また、各分岐通路６６、６６´の
各パティキュレートフィルタ２２、２２´の上流側に
は、還元剤を各分岐通路６６、６６´内に添加するため
の還元剤添加ノズル４４、４４´が設けられている。
【００８７】そして、各パティキュレートフィルタ２
２、２２´の下流側の二つの分岐通路６６、６６´の合
流部分には、アクチュエータ７２によって駆動される排
気ガス流量制御弁７３が設けられ、必要に応じて両分岐
通路６６、６６´を流れる排気ガスの流量割合を制御す
ることができる。排気ガス流量制御弁７３は通常時には
図１２に図示されたような中間位置にあり、第１の分岐
通路６６を流れる排気ガスの流量と第２の分岐通路６６
´を流れる排気ガスの流量とがほぼ同じになるようにさ
れている。
２、２２´の下流側の二つの分岐通路６６、６６´の合
流部分には、アクチュエータ７２によって駆動される排
気ガス流量制御弁７３が設けられ、必要に応じて両分岐
通路６６、６６´を流れる排気ガスの流量割合を制御す
ることができる。排気ガス流量制御弁７３は通常時には
図１２に図示されたような中間位置にあり、第１の分岐
通路６６を流れる排気ガスの流量と第２の分岐通路６６
´を流れる排気ガスの流量とがほぼ同じになるようにさ
れている。
【００８８】排気ガス浄化装置１０３を用いて上述した
硫黄被毒再生の各手法または方法を実施する方法につい
ては、上述の硫黄被毒再生手法及び方法の説明並びに図
１及び図６に示された排気ガス浄化装置１００、１０１
と図１２に示された排気ガス浄化装置１０３との各構成
要素の対応関係等から概ね明らかであるのでその詳細な
説明は省略する。しかしながら、排気ガス浄化装置１０
３の構成は、他の排気ガス浄化装置の構成と異なり硫黄
被毒再生を必要とするＮＯｘ吸収剤４６、４６´を夫々
が有する分岐通路６６、６６´を備えた構成であるた
め、これに関連する点について以下で説明する。
硫黄被毒再生の各手法または方法を実施する方法につい
ては、上述の硫黄被毒再生手法及び方法の説明並びに図
１及び図６に示された排気ガス浄化装置１００、１０１
と図１２に示された排気ガス浄化装置１０３との各構成
要素の対応関係等から概ね明らかであるのでその詳細な
説明は省略する。しかしながら、排気ガス浄化装置１０
３の構成は、他の排気ガス浄化装置の構成と異なり硫黄
被毒再生を必要とするＮＯｘ吸収剤４６、４６´を夫々
が有する分岐通路６６、６６´を備えた構成であるた
め、これに関連する点について以下で説明する。
【００８９】すなわち、排気ガス浄化装置１０３におい
ては、硫黄被毒再生を必要とするＮＯｘ吸収剤４６、４
６´が２ヶ所にあるので、これらの両方を硫黄被毒再生
の対象とする必要があるが、ＮＯｘ吸収剤４６、４６´
のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える手法によっ
て、両方のＮＯｘ吸収剤が同時に硫黄被毒再生の対象と
なる場合、片方ずつを対象とする場合、これらのどちら
か一方を選択できる場合がある。
ては、硫黄被毒再生を必要とするＮＯｘ吸収剤４６、４
６´が２ヶ所にあるので、これらの両方を硫黄被毒再生
の対象とする必要があるが、ＮＯｘ吸収剤４６、４６´
のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える手法によっ
て、両方のＮＯｘ吸収剤が同時に硫黄被毒再生の対象と
なる場合、片方ずつを対象とする場合、これらのどちら
か一方を選択できる場合がある。
【００９０】例えば、上述した硫黄被毒再生方法の実施
において、内燃機関からの排気ガスの温度を制御してＮ
Ｏｘ吸収剤のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える手
法を用いる場合には、温度制御された（例えば機関本体
で昇温された）排気ガスは同時に２ヶ所のＮＯｘ吸収剤
４６、４６´に流入することになるため、両方のＮＯｘ
吸収剤４６、４６´が同時に硫黄被毒再生の対象となり
得る。この場合、還元剤添加ノズル４４、４４´からの
還元剤の添加方法を同じにし且つ排気ガス流量制御弁７
３が中間位置にあれば、両方のＮＯｘ吸収剤は同じよう
に硫黄被毒再生される。
において、内燃機関からの排気ガスの温度を制御してＮ
Ｏｘ吸収剤のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える手
法を用いる場合には、温度制御された（例えば機関本体
で昇温された）排気ガスは同時に２ヶ所のＮＯｘ吸収剤
４６、４６´に流入することになるため、両方のＮＯｘ
吸収剤４６、４６´が同時に硫黄被毒再生の対象となり
得る。この場合、還元剤添加ノズル４４、４４´からの
還元剤の添加方法を同じにし且つ排気ガス流量制御弁７
３が中間位置にあれば、両方のＮＯｘ吸収剤は同じよう
に硫黄被毒再生される。
【００９１】一方、上述した硫黄被毒再生方法の実施に
おいて、硫黄被毒再生を行うＮＯｘ吸収剤４６または４
６´に流入する排気ガスの流量を制御してＮＯｘ吸収剤
４６または４６´のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変
える手法を用いる場合には、本排気ガス浄化装置１０３
の構成上、流入する排気ガスの流量を所望の値に制御で
きるのは一方のＮＯｘ吸収剤４６または４６´だけであ
るので、硫黄被毒再生は一方のＮＯｘ吸収剤４６または
４６´ずつ行われる。この場合、排気ガス流量制御弁７
３によって硫黄被毒再生を行うＮＯｘ吸収剤４６または
４６´に流入する排気ガスの流量が所望の値に制御され
ると共に、硫黄被毒再生を行うＮＯｘ吸収剤４６または
４６´に対応する還元剤添加ノズル４４または４４´か
ら還元剤の添加が行われる。
おいて、硫黄被毒再生を行うＮＯｘ吸収剤４６または４
６´に流入する排気ガスの流量を制御してＮＯｘ吸収剤
４６または４６´のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変
える手法を用いる場合には、本排気ガス浄化装置１０３
の構成上、流入する排気ガスの流量を所望の値に制御で
きるのは一方のＮＯｘ吸収剤４６または４６´だけであ
るので、硫黄被毒再生は一方のＮＯｘ吸収剤４６または
４６´ずつ行われる。この場合、排気ガス流量制御弁７
３によって硫黄被毒再生を行うＮＯｘ吸収剤４６または
４６´に流入する排気ガスの流量が所望の値に制御され
ると共に、硫黄被毒再生を行うＮＯｘ吸収剤４６または
４６´に対応する還元剤添加ノズル４４または４４´か
ら還元剤の添加が行われる。
【００９２】排気ガス浄化装置１０３においてこの流量
制御の手法をとった場合、流入排気ガスの流量制御のた
めに硫黄被毒再生を行うＮＯｘ吸収剤（例えば４６）を
迂回した排気ガスはもう一方の硫黄被毒再生を行ってい
ないＮＯｘ吸収剤（例えば４６´）を通過することにな
るため、硫黄被毒再生実施中においても排気ガスがＮＯ
ｘ吸収剤４６または４６´を全く通過せずに外部へ放出
されることが防止される。
制御の手法をとった場合、流入排気ガスの流量制御のた
めに硫黄被毒再生を行うＮＯｘ吸収剤（例えば４６）を
迂回した排気ガスはもう一方の硫黄被毒再生を行ってい
ないＮＯｘ吸収剤（例えば４６´）を通過することにな
るため、硫黄被毒再生実施中においても排気ガスがＮＯ
ｘ吸収剤４６または４６´を全く通過せずに外部へ放出
されることが防止される。
【００９３】更に、上述した硫黄被毒再生方法の実施に
おいて、還元剤の添加方法を制御してＮＯｘ吸収剤４
６、４６´のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える手
法を用いる場合には、排気ガス浄化装置１０３では還元
剤添加ノズル４４、４４´が各ＮＯｘ吸収剤４６、４６
´の夫々の上流に設けられているので、各還元剤添加ノ
ズル４４、４４´からの還元剤の添加を両方同時に行う
か、または片方ずつ行うかを制御することで、ＮＯｘ吸
収剤４６、４６´の両方を同時に硫黄被毒再生すること
も、一方ずつ硫黄被毒再生することも可能である。
おいて、還元剤の添加方法を制御してＮＯｘ吸収剤４
６、４６´のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える手
法を用いる場合には、排気ガス浄化装置１０３では還元
剤添加ノズル４４、４４´が各ＮＯｘ吸収剤４６、４６
´の夫々の上流に設けられているので、各還元剤添加ノ
ズル４４、４４´からの還元剤の添加を両方同時に行う
か、または片方ずつ行うかを制御することで、ＮＯｘ吸
収剤４６、４６´の両方を同時に硫黄被毒再生すること
も、一方ずつ硫黄被毒再生することも可能である。
【００９４】次に図１３に示した排気ガス浄化装置１０
４について説明する。図１３（ａ）及び（ｂ）は、夫
々、上方及び側方から見た場合の排気ガス浄化装置１０
４の略示断面図であり、内部の排気ガスの流れが示され
ている。図１３に示された排気ガス浄化装置１０４は、
基幹通路７８と、基幹通路７８に接続された環状通路８
２とを備えている。基幹通路７８と環状通路８２との接
続部分には、アクチュエータ８８によって駆動される流
量制御切替弁８６が設けられ、必要に応じて排気ガスの
経路を切替えることができると共にＮＯｘ吸収剤４６へ
の流入排気ガス流量を制御することができる。基幹通路
７８と環状通路８２との接続部分は、４つの通路が接続
された二組の対向面を有して構成されている。一方の組
の対向面には、基幹通路７８を構成する二つの部分基幹
通路７８ａ、７８ｂが接続されており、他方の組の対向
面には、環状通路８２を構成する二つの部分環状通路８
２ａ、８２ｂが接続されている。
４について説明する。図１３（ａ）及び（ｂ）は、夫
々、上方及び側方から見た場合の排気ガス浄化装置１０
４の略示断面図であり、内部の排気ガスの流れが示され
ている。図１３に示された排気ガス浄化装置１０４は、
基幹通路７８と、基幹通路７８に接続された環状通路８
２とを備えている。基幹通路７８と環状通路８２との接
続部分には、アクチュエータ８８によって駆動される流
量制御切替弁８６が設けられ、必要に応じて排気ガスの
経路を切替えることができると共にＮＯｘ吸収剤４６へ
の流入排気ガス流量を制御することができる。基幹通路
７８と環状通路８２との接続部分は、４つの通路が接続
された二組の対向面を有して構成されている。一方の組
の対向面には、基幹通路７８を構成する二つの部分基幹
通路７８ａ、７８ｂが接続されており、他方の組の対向
面には、環状通路８２を構成する二つの部分環状通路８
２ａ、８２ｂが接続されている。
【００９５】環状通路８２にはＮＯｘ吸収剤４６が担持
されたパティキュレートフィルタ２２が配置されてい
る。第１の部分環状通路８２ａは、パティキュレートフ
ィルタ２２（ＮＯｘ吸収剤４６）の第１の面Ｓ１側に通
じており、第２の部分環状通路８２ｂは、第２の面Ｓ２
側に通じている。また、下流側の部分基幹通路７８ｂに
は酸化触媒９２が配置されている。下流側の部分基幹通
路７８ｂは、環状通路８２のパティキュレートフィルタ
２２を内蔵している部分を囲むように形成されている。
また、第１の部分環状通路８２ａには、還元剤を環状通
路８２内に添加するための還元剤添加ノズル４４が設け
られている。
されたパティキュレートフィルタ２２が配置されてい
る。第１の部分環状通路８２ａは、パティキュレートフ
ィルタ２２（ＮＯｘ吸収剤４６）の第１の面Ｓ１側に通
じており、第２の部分環状通路８２ｂは、第２の面Ｓ２
側に通じている。また、下流側の部分基幹通路７８ｂに
は酸化触媒９２が配置されている。下流側の部分基幹通
路７８ｂは、環状通路８２のパティキュレートフィルタ
２２を内蔵している部分を囲むように形成されている。
また、第１の部分環状通路８２ａには、還元剤を環状通
路８２内に添加するための還元剤添加ノズル４４が設け
られている。
【００９６】排気ガス浄化装置１０４に流入した排気ガ
スは、以下で説明するように必ず基幹通路７８を通り、
選択的に環状通路８２を通る。図１３（ａ）、（ｂ）
は、流量制御切替弁８６が第１の位置に位置された場合
の排気ガスの流れを示している。この場合、排気ガス浄
化装置１０４に流入した排気ガスは、上流側の部分基幹
通路７８ａを通って流量制御切替弁８６に到り、第１の
部分環状通路８２ａと第２の部分環状通路８２ｂとをこ
の順序で通って、流量制御切替弁８６のところに戻る。
このとき、排気ガスは、ＮＯｘ吸収剤４６を担持したパ
ティキュレートフィルタ２２を第１の面Ｓ１から第２の
面Ｓ２に向かって流れる。流量制御切替弁８６のところ
に戻った排気ガスは、下流側の部分基幹通路７８ｂに流
入し、酸化触媒９２を通過した後に排気ガス浄化装置１
０４から排出される。なお、酸化触媒９２を通過した排
気ガスは、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、部分基
幹通路７８ｂの環状通路８２のパティキュレートフィル
タ２２を内蔵している部分を囲むように形成されている
部分を通る。
スは、以下で説明するように必ず基幹通路７８を通り、
選択的に環状通路８２を通る。図１３（ａ）、（ｂ）
は、流量制御切替弁８６が第１の位置に位置された場合
の排気ガスの流れを示している。この場合、排気ガス浄
化装置１０４に流入した排気ガスは、上流側の部分基幹
通路７８ａを通って流量制御切替弁８６に到り、第１の
部分環状通路８２ａと第２の部分環状通路８２ｂとをこ
の順序で通って、流量制御切替弁８６のところに戻る。
このとき、排気ガスは、ＮＯｘ吸収剤４６を担持したパ
ティキュレートフィルタ２２を第１の面Ｓ１から第２の
面Ｓ２に向かって流れる。流量制御切替弁８６のところ
に戻った排気ガスは、下流側の部分基幹通路７８ｂに流
入し、酸化触媒９２を通過した後に排気ガス浄化装置１
０４から排出される。なお、酸化触媒９２を通過した排
気ガスは、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、部分基
幹通路７８ｂの環状通路８２のパティキュレートフィル
タ２２を内蔵している部分を囲むように形成されている
部分を通る。
【００９７】図１４は、流量制御切替弁８６が第２の位
置に位置された場合の排気ガスの流れを示している図１
３（ａ）と同様の図である。この場合、排気ガスは、図
１３（ａ）の場合とほぼ同様に流れるが、環状通路８２
を流れる方向が反転している。すなわち、基幹通路７８
と環状通路８２との接続部分に流入した排気ガスは、第
２の部分環状通路８２ｂと第１の部分環状通路８２ａと
をこの順序で通って、流量制御切替弁８６のところに戻
る。このとき、排気ガスはＮＯｘ吸収剤４６を担持した
パティキュレートフィルタ２２を第２の面Ｓ２から第１
の面Ｓ１に向かって流れる。このように、ＮＯｘ吸収剤
４６へ流入する排気ガスの流れを反転することができる
ので、通常使用時において排気ガスの流れ方向によるＮ
Ｏｘ吸収量等の偏りを解消でき、ＮＯｘ吸収剤４６全体
を効率良く使用することができる。
置に位置された場合の排気ガスの流れを示している図１
３（ａ）と同様の図である。この場合、排気ガスは、図
１３（ａ）の場合とほぼ同様に流れるが、環状通路８２
を流れる方向が反転している。すなわち、基幹通路７８
と環状通路８２との接続部分に流入した排気ガスは、第
２の部分環状通路８２ｂと第１の部分環状通路８２ａと
をこの順序で通って、流量制御切替弁８６のところに戻
る。このとき、排気ガスはＮＯｘ吸収剤４６を担持した
パティキュレートフィルタ２２を第２の面Ｓ２から第１
の面Ｓ１に向かって流れる。このように、ＮＯｘ吸収剤
４６へ流入する排気ガスの流れを反転することができる
ので、通常使用時において排気ガスの流れ方向によるＮ
Ｏｘ吸収量等の偏りを解消でき、ＮＯｘ吸収剤４６全体
を効率良く使用することができる。
【００９８】図１５は、流量制御切替弁８６が上記第１
の位置と第２の位置との中間である第３の位置に位置さ
れた場合の排気ガスの流れを示している図１３（ａ）及
び図１４と同様の図である。なお、流量制御切替弁８６
を第１の位置と第２の位置とで切替える際には、流量制
御切替弁８６は一時的に第３の位置となる。流量制御切
替弁８６が第３の位置に位置している場合、基幹通路７
８と環状通路８２との接続部分に流入した排気ガスは、
殆どがそのまま下流側の部分基幹通路７８ｂに流入し、
酸化触媒９２を通過した後に、排気ガス浄化装置１０４
から排出される。
の位置と第２の位置との中間である第３の位置に位置さ
れた場合の排気ガスの流れを示している図１３（ａ）及
び図１４と同様の図である。なお、流量制御切替弁８６
を第１の位置と第２の位置とで切替える際には、流量制
御切替弁８６は一時的に第３の位置となる。流量制御切
替弁８６が第３の位置に位置している場合、基幹通路７
８と環状通路８２との接続部分に流入した排気ガスは、
殆どがそのまま下流側の部分基幹通路７８ｂに流入し、
酸化触媒９２を通過した後に、排気ガス浄化装置１０４
から排出される。
【００９９】上記のように、流量制御切替弁８６が第１
または第２の位置にある場合には、排気ガスはＮＯｘ吸
収剤４６を担持したパティキュレートフィルタ２２を通
過し、更に酸化触媒９２を通過する。一方、流量制御切
替弁８６が第３の位置にある場合には、殆どの排気ガス
は、ＮＯｘ吸収剤４６を担持したパティキュレートフィ
ルタ２２を通過せずに酸化触媒９２のみを通過して排気
ガス浄化装置から排出される。従って、通常の運転中
は、排気ガスがＮＯｘ吸収剤４６を担持したパティキュ
レートフィルタ２２と酸化触媒９２とを通過して浄化さ
れるように、流量制御切替弁８６は第１または第２の位
置にある。そして必要に応じてその位置がアクチュエー
タ８８により第１の位置と第２の位置の間で調整され
る。
または第２の位置にある場合には、排気ガスはＮＯｘ吸
収剤４６を担持したパティキュレートフィルタ２２を通
過し、更に酸化触媒９２を通過する。一方、流量制御切
替弁８６が第３の位置にある場合には、殆どの排気ガス
は、ＮＯｘ吸収剤４６を担持したパティキュレートフィ
ルタ２２を通過せずに酸化触媒９２のみを通過して排気
ガス浄化装置から排出される。従って、通常の運転中
は、排気ガスがＮＯｘ吸収剤４６を担持したパティキュ
レートフィルタ２２と酸化触媒９２とを通過して浄化さ
れるように、流量制御切替弁８６は第１または第２の位
置にある。そして必要に応じてその位置がアクチュエー
タ８８により第１の位置と第２の位置の間で調整され
る。
【０１００】この排気ガス浄化装置１０４を用いた場合
においても、上述したのと同様な手法によってＮＯｘ吸
収剤４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変えること
ができ、それによって上流側から下流側に向かって硫黄
被毒再生を行うなどの上述した硫黄被毒再生方法を実施
することができる。そしてその方法については、これま
での説明から概ね明らかであると思われるので詳細な説
明については省略するが、排気ガス浄化装置１０４の構
成は、他の排気ガス浄化装置の構成と異なり、排気ガス
の経路を切替えると共にＮＯｘ吸収剤４６への流入排気
ガス流量を制御する流量制御切替弁８６を有する構成で
あるので、これに関連する点について以下で説明する。
においても、上述したのと同様な手法によってＮＯｘ吸
収剤４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変えること
ができ、それによって上流側から下流側に向かって硫黄
被毒再生を行うなどの上述した硫黄被毒再生方法を実施
することができる。そしてその方法については、これま
での説明から概ね明らかであると思われるので詳細な説
明については省略するが、排気ガス浄化装置１０４の構
成は、他の排気ガス浄化装置の構成と異なり、排気ガス
の経路を切替えると共にＮＯｘ吸収剤４６への流入排気
ガス流量を制御する流量制御切替弁８６を有する構成で
あるので、これに関連する点について以下で説明する。
【０１０１】すなわち、内燃機関からの排気ガスの温度
を制御してＮＯｘ吸収剤４６のうちの硫黄被毒再生を行
う部分を変える場合と還元剤の添加方法を制御してＮＯ
ｘ吸収剤４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える
場合には、流量制御切替弁８６が第３の位置よりも第１
の位置の側にあるように調整され、排気ガスがＮＯｘ吸
収剤４６を担持したパティキュレートフィルタ２２を第
１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２に向かって流れるようにす
る。これは還元剤添加ノズル４４がＮＯｘ吸収剤４６
（パティキュレートフィルタ２２）に対して排気ガスの
流れの上流側に位置するようにして、ＮＯｘ吸収剤４６
の上流側で還元剤の添加が行えるようにするためであ
る。このように流れの方向を調整した上で排気ガス温度
または還元剤添加方法を適切に制御することにより、他
の構成の排気ガス浄化装置の場合と同様にＮＯｘ吸収剤
４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変えることがで
きる。
を制御してＮＯｘ吸収剤４６のうちの硫黄被毒再生を行
う部分を変える場合と還元剤の添加方法を制御してＮＯ
ｘ吸収剤４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える
場合には、流量制御切替弁８６が第３の位置よりも第１
の位置の側にあるように調整され、排気ガスがＮＯｘ吸
収剤４６を担持したパティキュレートフィルタ２２を第
１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２に向かって流れるようにす
る。これは還元剤添加ノズル４４がＮＯｘ吸収剤４６
（パティキュレートフィルタ２２）に対して排気ガスの
流れの上流側に位置するようにして、ＮＯｘ吸収剤４６
の上流側で還元剤の添加が行えるようにするためであ
る。このように流れの方向を調整した上で排気ガス温度
または還元剤添加方法を適切に制御することにより、他
の構成の排気ガス浄化装置の場合と同様にＮＯｘ吸収剤
４６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変えることがで
きる。
【０１０２】また、硫黄被毒再生を行うＮＯｘ吸収剤４
６に流入する排気ガスの流量を制御してＮＯｘ吸収剤４
６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える場合には、
ＮＯｘ吸収剤４６の上流側で還元剤の添加が行えるよう
にするという上記の場合と同様の理由で、流量制御切替
弁８６は第１の位置と第３の位置の間で調整される。す
なわち、排気ガスは常にＮＯｘ吸収剤４６を担持したパ
ティキュレートフィルタ２２を第１の面Ｓ１から第２の
面Ｓ２に向かって流れるようにしながらその流量を調整
する。この流れの方向においてＮＯｘ吸収剤４６に流入
する排気ガス流量を制御すれば、他の構成の排気ガス浄
化装置の場合と同様にＮＯｘ吸収剤４６のうちの硫黄被
毒再生を行う部分を変えることができる。例えば、流量
制御切替弁８６を第３の位置から第１の位置へ徐々に移
動して硫黄被毒再生を行えば、硫黄被毒再生される部分
が上流側から下流側に移動してＮＯｘ吸収剤４６の全体
を硫黄被毒再生することができる。
６に流入する排気ガスの流量を制御してＮＯｘ吸収剤４
６のうちの硫黄被毒再生を行う部分を変える場合には、
ＮＯｘ吸収剤４６の上流側で還元剤の添加が行えるよう
にするという上記の場合と同様の理由で、流量制御切替
弁８６は第１の位置と第３の位置の間で調整される。す
なわち、排気ガスは常にＮＯｘ吸収剤４６を担持したパ
ティキュレートフィルタ２２を第１の面Ｓ１から第２の
面Ｓ２に向かって流れるようにしながらその流量を調整
する。この流れの方向においてＮＯｘ吸収剤４６に流入
する排気ガス流量を制御すれば、他の構成の排気ガス浄
化装置の場合と同様にＮＯｘ吸収剤４６のうちの硫黄被
毒再生を行う部分を変えることができる。例えば、流量
制御切替弁８６を第３の位置から第１の位置へ徐々に移
動して硫黄被毒再生を行えば、硫黄被毒再生される部分
が上流側から下流側に移動してＮＯｘ吸収剤４６の全体
を硫黄被毒再生することができる。
【０１０３】次に図１６に示した排気ガス浄化装置１０
５について説明する。図１６（ａ）及び（ｂ）は、夫
々、上方及び側方から見た場合の排気ガス浄化装置１０
５の略示断面図であり、内部の排気ガスの流れが示され
ている。また、図１７及び図１８は夫々、排気ガス浄化
装置１０５の図１４及び図１５に対応する図である。図
１６から図１８に示した排気ガス浄化装置１０５の基本
構成は、図１３から図１５に示された排気ガス浄化装置
１０４と同様であるが、排気ガス浄化装置１０５では、
還元剤添加ノズル４４が第１の部分環状通路８２ａでは
なく、流量制御切替弁８６の上流の部分基幹通路７８ａ
に設けられている。また、本装置１０５においては、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６が担持されたパティキュレートフィルタ
２２の両端面Ｓ１及びＳ２の近傍にＮＯｘ吸収剤４６の
温度を推定する温度推定手段としての温度センサ９６、
９６´が設けられている。
５について説明する。図１６（ａ）及び（ｂ）は、夫
々、上方及び側方から見た場合の排気ガス浄化装置１０
５の略示断面図であり、内部の排気ガスの流れが示され
ている。また、図１７及び図１８は夫々、排気ガス浄化
装置１０５の図１４及び図１５に対応する図である。図
１６から図１８に示した排気ガス浄化装置１０５の基本
構成は、図１３から図１５に示された排気ガス浄化装置
１０４と同様であるが、排気ガス浄化装置１０５では、
還元剤添加ノズル４４が第１の部分環状通路８２ａでは
なく、流量制御切替弁８６の上流の部分基幹通路７８ａ
に設けられている。また、本装置１０５においては、Ｎ
Ｏｘ吸収剤４６が担持されたパティキュレートフィルタ
２２の両端面Ｓ１及びＳ２の近傍にＮＯｘ吸収剤４６の
温度を推定する温度推定手段としての温度センサ９６、
９６´が設けられている。
【０１０４】このような構成によって、上述の排気ガス
浄化装置１０４で可能な硫黄被毒再生方法に加えて、更
に別の方法での硫黄被毒再生が可能となる。この方法は
ＮＯｘ吸収剤４６へ流入する排気ガスの流れの方向を切
替えることによってＮＯｘ吸収剤４６のうちの異なる部
分を昇温してその部分を硫黄被毒再生しようとするもの
であり、その際、昇温される部分の温度をモニターして
硫黄被毒再生に適する温度に維持するようにするという
ものである。以下、この方法の一例について図１９の制
御ルーチンを参照しつつ説明する。なお、この制御ルー
チンは一定時間毎の割り込みによって実行される。
浄化装置１０４で可能な硫黄被毒再生方法に加えて、更
に別の方法での硫黄被毒再生が可能となる。この方法は
ＮＯｘ吸収剤４６へ流入する排気ガスの流れの方向を切
替えることによってＮＯｘ吸収剤４６のうちの異なる部
分を昇温してその部分を硫黄被毒再生しようとするもの
であり、その際、昇温される部分の温度をモニターして
硫黄被毒再生に適する温度に維持するようにするという
ものである。以下、この方法の一例について図１９の制
御ルーチンを参照しつつ説明する。なお、この制御ルー
チンは一定時間毎の割り込みによって実行される。
【０１０５】この制御ルーチンが実行されると、図７及
び図９に示した制御ルーチンのステップ１００及びステ
ップ２００と同様に、まず、ステップ３００でＮＯｘ吸
収剤４６の硫黄被毒再生の実施条件が成立したか否かが
判定される。ステップ３００において硫黄被毒再生実施
条件が成立していないと判定された場合には本制御ルー
チンは終了し、硫黄被毒再生実施条件が成立していると
判定された場合にはステップ３０１に進む。ステップ３
０１においては、流量制御切替弁８６が制御され、その
位置が、少なくとも排気ガスがＮＯｘ吸収剤４６を担持
したパティキュレートフィルタ２２を第１の面Ｓ１から
第２の面Ｓ２に向かって流れる（この向きを「順流」と
する）ようにする所定の位置、例えば図１６に示された
第１の位置に調整される。
び図９に示した制御ルーチンのステップ１００及びステ
ップ２００と同様に、まず、ステップ３００でＮＯｘ吸
収剤４６の硫黄被毒再生の実施条件が成立したか否かが
判定される。ステップ３００において硫黄被毒再生実施
条件が成立していないと判定された場合には本制御ルー
チンは終了し、硫黄被毒再生実施条件が成立していると
判定された場合にはステップ３０１に進む。ステップ３
０１においては、流量制御切替弁８６が制御され、その
位置が、少なくとも排気ガスがＮＯｘ吸収剤４６を担持
したパティキュレートフィルタ２２を第１の面Ｓ１から
第２の面Ｓ２に向かって流れる（この向きを「順流」と
する）ようにする所定の位置、例えば図１６に示された
第１の位置に調整される。
【０１０６】次いでステップ３０２において、排気ガス
の流れを順流とした状態で還元剤添加ノズル４４によっ
て還元剤の添加を行う。この場合、比較的排気ガス流量
が多い通常の状態においては添加される還元剤の反応性
の低さに起因して、図２０に示されるように、ＮＯｘ吸
収剤４６はその下流側部分、すなわちＳ２側部分のみが
昇温され硫黄被毒再生されることとなる。そこで、ステ
ップ３０３においては温度センサ９６によって検出され
るＮＯｘ吸収剤４６のＳ２側部分の温度ＴＦ１が硫黄被
毒再生に適した温度、すなわち例えば硫黄分放出温度Ｔ
Ｓ以上であり且つＮＯｘ吸収剤４６の熱劣化温度ＴＤよ
りも低い温度であるかどうかが判定される。
の流れを順流とした状態で還元剤添加ノズル４４によっ
て還元剤の添加を行う。この場合、比較的排気ガス流量
が多い通常の状態においては添加される還元剤の反応性
の低さに起因して、図２０に示されるように、ＮＯｘ吸
収剤４６はその下流側部分、すなわちＳ２側部分のみが
昇温され硫黄被毒再生されることとなる。そこで、ステ
ップ３０３においては温度センサ９６によって検出され
るＮＯｘ吸収剤４６のＳ２側部分の温度ＴＦ１が硫黄被
毒再生に適した温度、すなわち例えば硫黄分放出温度Ｔ
Ｓ以上であり且つＮＯｘ吸収剤４６の熱劣化温度ＴＤよ
りも低い温度であるかどうかが判定される。
【０１０７】ステップ３０３において温度ＴＦ１が硫黄
被毒再生に適した温度ではないと判定されるとステップ
３０４に進み、温度ＴＦ１を硫黄被毒再生に適した温度
とするための流量制御切替弁８６及び還元剤添加ノズル
４４に対する制御、例えば流量制御切替弁８６の開度調
整量や還元剤添加方法（例えば噴射量や噴射頻度等）が
決定される。次いで、この決定された制御に従い、ステ
ップ３０１及びステップ３０２において夫々流量制御切
替弁８６及び還元剤添加ノズル４４に対する制御が行わ
れ、再びステップ３０３に進む。
被毒再生に適した温度ではないと判定されるとステップ
３０４に進み、温度ＴＦ１を硫黄被毒再生に適した温度
とするための流量制御切替弁８６及び還元剤添加ノズル
４４に対する制御、例えば流量制御切替弁８６の開度調
整量や還元剤添加方法（例えば噴射量や噴射頻度等）が
決定される。次いで、この決定された制御に従い、ステ
ップ３０１及びステップ３０２において夫々流量制御切
替弁８６及び還元剤添加ノズル４４に対する制御が行わ
れ、再びステップ３０３に進む。
【０１０８】一方、ステップ３０３において温度ＴＦ１
が硫黄被毒再生に適した温度であると判定された場合に
はステップ３０５に進み、ＮＯｘ吸収剤４６のＳ２側部
分に対する硫黄被毒再生が行われている時間を表すカウ
ンタＣＦが１だけインクリメントされる。続くステップ
３０６ではカウンタＣＦが一定値ＣＦ１よりも大きいか
否か、すなわち硫黄被毒再生が吸収されているＳＯｘを
放出するのに必要な所定時間行われたか否かが判定され
る。
が硫黄被毒再生に適した温度であると判定された場合に
はステップ３０５に進み、ＮＯｘ吸収剤４６のＳ２側部
分に対する硫黄被毒再生が行われている時間を表すカウ
ンタＣＦが１だけインクリメントされる。続くステップ
３０６ではカウンタＣＦが一定値ＣＦ１よりも大きいか
否か、すなわち硫黄被毒再生が吸収されているＳＯｘを
放出するのに必要な所定時間行われたか否かが判定され
る。
【０１０９】ここでＣＦ≦ＣＦ１、すなわちＮＯｘ吸収
剤４６のＳ２側部分に対する硫黄被毒再生がまだ所定時
間行われていないと判定された場合にはステップ３０１
に進み、硫黄被毒再生が継続される。ステップ３０６に
おいてＣＦ＞ＣＦ１、すなわちＮＯｘ吸収剤４６のＳ２
側部分に対する硫黄被毒再生が所定時間行われたと判定
された場合にはステップ３０７に進み、カウンタＣＦが
リセットされると共に還元剤の添加が停止される。これ
によってＮＯｘ吸収剤４６のＳ２側部分に対する硫黄被
毒再生が終了するが、制御は次いでステップ３１１に進
みＮＯｘ吸収剤４６のＳ１側部分に対する硫黄被毒再生
を開始する。
剤４６のＳ２側部分に対する硫黄被毒再生がまだ所定時
間行われていないと判定された場合にはステップ３０１
に進み、硫黄被毒再生が継続される。ステップ３０６に
おいてＣＦ＞ＣＦ１、すなわちＮＯｘ吸収剤４６のＳ２
側部分に対する硫黄被毒再生が所定時間行われたと判定
された場合にはステップ３０７に進み、カウンタＣＦが
リセットされると共に還元剤の添加が停止される。これ
によってＮＯｘ吸収剤４６のＳ２側部分に対する硫黄被
毒再生が終了するが、制御は次いでステップ３１１に進
みＮＯｘ吸収剤４６のＳ１側部分に対する硫黄被毒再生
を開始する。
【０１１０】すなわち、ステップ３１１において、流量
制御切替弁８６の位置が、少なくとも排気ガスがＮＯｘ
吸収剤４６を担持したパティキュレートフィルタ２２を
第２の面Ｓ２から第１の面Ｓ１に向かって流れる（この
向きを「逆流」とする）ようにする所定の位置、例えば
図１７に示された第２の位置に調整され、その後のステ
ップが実施される。排気ガスの流れを逆流とした状態で
還元剤添加ノズル４４によって還元剤の添加（ステップ
３１２）を行うと、ステップ３０２に関して上述したの
と同様な理由で、この場合のＮＯｘ吸収剤４６の下流側
部分、すなわちＳ１側部分のみが昇温され硫黄被毒再生
されることとなる。
制御切替弁８６の位置が、少なくとも排気ガスがＮＯｘ
吸収剤４６を担持したパティキュレートフィルタ２２を
第２の面Ｓ２から第１の面Ｓ１に向かって流れる（この
向きを「逆流」とする）ようにする所定の位置、例えば
図１７に示された第２の位置に調整され、その後のステ
ップが実施される。排気ガスの流れを逆流とした状態で
還元剤添加ノズル４４によって還元剤の添加（ステップ
３１２）を行うと、ステップ３０２に関して上述したの
と同様な理由で、この場合のＮＯｘ吸収剤４６の下流側
部分、すなわちＳ１側部分のみが昇温され硫黄被毒再生
されることとなる。
【０１１１】ＮＯｘ吸収剤４６のＳ１側部分に対する硫
黄被毒再生を行うための以下の各ステップ（ステップ３
１３からステップ３１７）は、排気ガスの流れの方向が
逆であるためにパティキュレートフィルタ２２上に担持
されたＮＯｘ吸収剤４６の対応部分及び温度センサが逆
になることを除き、夫々が上述したＮＯｘ吸収剤４６の
Ｓ２側部分に対する硫黄被毒再生を行うための各ステッ
プ（ステップ３０３からステップ３０７）と同様である
ので詳細な説明は省略する。なお、図１９中のＴＦ２は
温度センサ９６´によって検出されるＮＯｘ吸収剤４６
のＳ１側部分の温度、ＣＲはＮＯｘ吸収剤４６のＳ１側
部分に対する硫黄被毒再生が行われている時間を表すカ
ウンタ、ＣＲ１はＮＯｘ吸収剤４６のＳ１側部分の硫黄
被毒再生に必要な所定時間を表すカウンタＣＲに対応す
る一定値を夫々示している。
黄被毒再生を行うための以下の各ステップ（ステップ３
１３からステップ３１７）は、排気ガスの流れの方向が
逆であるためにパティキュレートフィルタ２２上に担持
されたＮＯｘ吸収剤４６の対応部分及び温度センサが逆
になることを除き、夫々が上述したＮＯｘ吸収剤４６の
Ｓ２側部分に対する硫黄被毒再生を行うための各ステッ
プ（ステップ３０３からステップ３０７）と同様である
ので詳細な説明は省略する。なお、図１９中のＴＦ２は
温度センサ９６´によって検出されるＮＯｘ吸収剤４６
のＳ１側部分の温度、ＣＲはＮＯｘ吸収剤４６のＳ１側
部分に対する硫黄被毒再生が行われている時間を表すカ
ウンタ、ＣＲ１はＮＯｘ吸収剤４６のＳ１側部分の硫黄
被毒再生に必要な所定時間を表すカウンタＣＲに対応す
る一定値を夫々示している。
【０１１２】一般に、ＮＯｘ吸収剤へ流入する排気ガス
の方向を反転できる場合には、ＮＯｘ吸収剤の両端部部
分で硫黄被毒が激しいが、上述の方法によればその両端
部部分の硫黄被毒再生を効率的に行うことができる。ま
た、順流及び逆流の夫々において下流側部分の硫黄被毒
再生が実施されるため、上流側部分で放出された硫黄分
によって下流側部分が再被毒されることが防止される。
更に、ＮＯｘ吸収剤４６のうちの高温となる部分の温度
が制御されるのでＮＯｘ吸収剤４６の過加熱による劣化
を確実に防止できる。
の方向を反転できる場合には、ＮＯｘ吸収剤の両端部部
分で硫黄被毒が激しいが、上述の方法によればその両端
部部分の硫黄被毒再生を効率的に行うことができる。ま
た、順流及び逆流の夫々において下流側部分の硫黄被毒
再生が実施されるため、上流側部分で放出された硫黄分
によって下流側部分が再被毒されることが防止される。
更に、ＮＯｘ吸収剤４６のうちの高温となる部分の温度
が制御されるのでＮＯｘ吸収剤４６の過加熱による劣化
を確実に防止できる。
【０１１３】また、順流及び逆流の夫々において硫黄被
毒再生を行う際に、上述したような制御パラメータ（排
気ガス温度、流入排気ガス流量、もしくは還元剤添加方
法）を制御する手法により硫黄被毒再生部分の移動を行
っても良い。この場合には、移動させる部分が順流と逆
流の夫々において下流側部分となる半分の部分で良いた
め、より容易に実施可能である。例えば、流入排気ガス
流量を制御することによって硫黄被毒再生する部分を移
動する場合には、排気ガスの方向を反転して夫々の流れ
の方向での下流側部分の硫黄被毒再生を行えばよいの
で、排気ガスの方向を反転できない場合に比べＮＯｘ吸
収剤４６へ流入する排気ガスの流量を絞らずにＮＯｘ吸
収剤４６全体の硫黄被毒再生を行うことができる。
毒再生を行う際に、上述したような制御パラメータ（排
気ガス温度、流入排気ガス流量、もしくは還元剤添加方
法）を制御する手法により硫黄被毒再生部分の移動を行
っても良い。この場合には、移動させる部分が順流と逆
流の夫々において下流側部分となる半分の部分で良いた
め、より容易に実施可能である。例えば、流入排気ガス
流量を制御することによって硫黄被毒再生する部分を移
動する場合には、排気ガスの方向を反転して夫々の流れ
の方向での下流側部分の硫黄被毒再生を行えばよいの
で、排気ガスの方向を反転できない場合に比べＮＯｘ吸
収剤４６へ流入する排気ガスの流量を絞らずにＮＯｘ吸
収剤４６全体の硫黄被毒再生を行うことができる。
【０１１４】更に、図１９に示した制御ルーチンでは、
順流での硫黄被毒再生を行ってから逆流での硫黄被毒再
生を行う例を示したが、この順序は逆であっても良い。
また、当然のことながら、硫黄被毒再生実施条件が成立
した時の流量制御切替弁８６の位置に応じて順序を変え
るようにしても良い。また、上述した排気ガス浄化装置
１０５で実施し得る硫黄被毒再生方法は、図１６から図
１８に示された排気ガス浄化装置１０５の構成におい
て、一つの還元剤添加ノズル４４が流量制御切替弁８６
の上流の部分基幹通路７８ａに設けられる代わりに、第
１の部分環状通路８２ａと第２の部分環状通路８２ｂに
それぞれ一つずつ還元剤添加ノズルが設けられた別の実
施形態の排気ガス浄化装置（図示無し）でも実施可能で
ある。
順流での硫黄被毒再生を行ってから逆流での硫黄被毒再
生を行う例を示したが、この順序は逆であっても良い。
また、当然のことながら、硫黄被毒再生実施条件が成立
した時の流量制御切替弁８６の位置に応じて順序を変え
るようにしても良い。また、上述した排気ガス浄化装置
１０５で実施し得る硫黄被毒再生方法は、図１６から図
１８に示された排気ガス浄化装置１０５の構成におい
て、一つの還元剤添加ノズル４４が流量制御切替弁８６
の上流の部分基幹通路７８ａに設けられる代わりに、第
１の部分環状通路８２ａと第２の部分環状通路８２ｂに
それぞれ一つずつ還元剤添加ノズルが設けられた別の実
施形態の排気ガス浄化装置（図示無し）でも実施可能で
ある。
【０１１５】この場合の制御ルーチンは、図１９に示さ
れた制御ルーチンと基本的に同じにすることができるの
でその詳細な説明は省略するが、この場合、各還元剤添
加ノズルは、硫黄被毒再生を実施する際の流量制御切替
弁８６の位置により各還元剤添加ノズルがＮＯｘ吸収剤
４６（パティキュレートフィルタ２２）に対して排気ガ
スの流れの上流側に位置する場合にのみ還元剤の添加を
行うようにすることができる。即ち、図１９のステップ
３０２においては、順流においてＮＯｘ吸収剤４６（パ
ティキュレートフィルタ２２）の上流側に位置する還元
剤添加ノズルのみが還元剤の添加を行い、ステップ３１
２においては、逆流においてＮＯｘ吸収剤４６（パティ
キュレートフィルタ２２）の上流側に位置する還元剤添
加ノズルのみが還元剤の添加を行うようにする。
れた制御ルーチンと基本的に同じにすることができるの
でその詳細な説明は省略するが、この場合、各還元剤添
加ノズルは、硫黄被毒再生を実施する際の流量制御切替
弁８６の位置により各還元剤添加ノズルがＮＯｘ吸収剤
４６（パティキュレートフィルタ２２）に対して排気ガ
スの流れの上流側に位置する場合にのみ還元剤の添加を
行うようにすることができる。即ち、図１９のステップ
３０２においては、順流においてＮＯｘ吸収剤４６（パ
ティキュレートフィルタ２２）の上流側に位置する還元
剤添加ノズルのみが還元剤の添加を行い、ステップ３１
２においては、逆流においてＮＯｘ吸収剤４６（パティ
キュレートフィルタ２２）の上流側に位置する還元剤添
加ノズルのみが還元剤の添加を行うようにする。
【０１１６】このようにすることによって、各部分環状
通路８２ａ、８２ｂにそれぞれ一つずつ還元剤添加ノズ
ルが設けられた排気ガス浄化装置においては、排気ガス
浄化装置１０５の場合と比較して、硫黄被毒再生を実施
する際に添加される還元剤の無駄を抑制することが可能
となる。即ち、排気ガス浄化装置１０５の場合のように
一つの還元剤添加ノズル４４が流量制御切替弁８６の上
流の部分基幹通路７８ａに設けられている場合には、還
元剤添加中に流量制御切替弁８６でＮＯｘ吸収剤４６
（パティキュレートフィルタ２２）へ流入する排気ガス
の流量を制御すると、還元剤の一部が排気ガスの一部と
共にＮＯｘ吸収剤４６（パティキュレートフィルタ２
２）をバイパスして、直接、酸化触媒９２へ流入するこ
とになり還元剤の無駄が生じてしまう。
通路８２ａ、８２ｂにそれぞれ一つずつ還元剤添加ノズ
ルが設けられた排気ガス浄化装置においては、排気ガス
浄化装置１０５の場合と比較して、硫黄被毒再生を実施
する際に添加される還元剤の無駄を抑制することが可能
となる。即ち、排気ガス浄化装置１０５の場合のように
一つの還元剤添加ノズル４４が流量制御切替弁８６の上
流の部分基幹通路７８ａに設けられている場合には、還
元剤添加中に流量制御切替弁８６でＮＯｘ吸収剤４６
（パティキュレートフィルタ２２）へ流入する排気ガス
の流量を制御すると、還元剤の一部が排気ガスの一部と
共にＮＯｘ吸収剤４６（パティキュレートフィルタ２
２）をバイパスして、直接、酸化触媒９２へ流入するこ
とになり還元剤の無駄が生じてしまう。
【０１１７】これに対し、第１の部分環状通路８２ａと
第２の部分環状通路８２ｂにそれぞれ一つずつ還元剤添
加ノズルが設けられ、各還元剤添加ノズルがＮＯｘ吸収
剤４６（パティキュレートフィルタ２２）に対して排気
ガスの流れの上流側に位置する場合にのみ還元剤の添加
を行う場合には、添加された還元剤がＮＯｘ吸収剤４６
（パティキュレートフィルタ２２）をバイパスすること
がなく、添加された還元剤の無駄が抑制される。
第２の部分環状通路８２ｂにそれぞれ一つずつ還元剤添
加ノズルが設けられ、各還元剤添加ノズルがＮＯｘ吸収
剤４６（パティキュレートフィルタ２２）に対して排気
ガスの流れの上流側に位置する場合にのみ還元剤の添加
を行う場合には、添加された還元剤がＮＯｘ吸収剤４６
（パティキュレートフィルタ２２）をバイパスすること
がなく、添加された還元剤の無駄が抑制される。
【０１１８】なお、排気ガス浄化装置１０５で例示した
温度推定手段を用いてＮＯｘ吸収剤の温度制御を行う方
法は、本明細書で示された他の構成の排気ガス浄化装置
に対しても適用可能であり、上述した他の硫黄被毒再生
手法及び方法に組合せることができる。そして、排気ガ
ス浄化装置１０５の場合も含め、温度推定手段として
は、温度センサをＮＯｘ吸収剤が担持されたパティキュ
レートフィルタに直接設ける以外の手段、例えば、温度
センサをＮＯｘ吸収剤が担持されたパティキュレートフ
ィルタの下流側に設置し、排気ガスの温度を測定するこ
とでＮＯｘ吸収剤の温度（特に下流側部分の温度）を推
定する等、その他の手段によってＮＯｘ吸収剤の温度を
求めてもよい。
温度推定手段を用いてＮＯｘ吸収剤の温度制御を行う方
法は、本明細書で示された他の構成の排気ガス浄化装置
に対しても適用可能であり、上述した他の硫黄被毒再生
手法及び方法に組合せることができる。そして、排気ガ
ス浄化装置１０５の場合も含め、温度推定手段として
は、温度センサをＮＯｘ吸収剤が担持されたパティキュ
レートフィルタに直接設ける以外の手段、例えば、温度
センサをＮＯｘ吸収剤が担持されたパティキュレートフ
ィルタの下流側に設置し、排気ガスの温度を測定するこ
とでＮＯｘ吸収剤の温度（特に下流側部分の温度）を推
定する等、その他の手段によってＮＯｘ吸収剤の温度を
求めてもよい。
【０１１９】また、上述の各実施形態においては、ＮＯ
ｘ吸収剤４６の上流側において還元剤を添加する還元剤
添加手段として、還元剤添加ノズル４４または４４´を
用いてＮＯｘ吸収剤４６を担持したパティキュレートフ
ィルタ２２上流側の排気ガス通路に還元剤を供給する手
段を示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば上述の各実施形態において、還元剤添加ノズ
ル４４または４４´からの還元剤の添加の代わりに、ポ
スト噴射による還元剤の添加が行われるようにしてもよ
い。
ｘ吸収剤４６の上流側において還元剤を添加する還元剤
添加手段として、還元剤添加ノズル４４または４４´を
用いてＮＯｘ吸収剤４６を担持したパティキュレートフ
ィルタ２２上流側の排気ガス通路に還元剤を供給する手
段を示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば上述の各実施形態において、還元剤添加ノズ
ル４４または４４´からの還元剤の添加の代わりに、ポ
スト噴射による還元剤の添加が行われるようにしてもよ
い。
【０１２０】この場合、特に、上述の各実施形態の説明
のうちの還元剤添加ノズル４４または４４´において還
元剤の添加頻度（添加量）を制御する部分については、
ポスト噴射量（即ち、燃料（還元剤）添加量）を制御す
ることで、還元剤添加ノズル４４または４４´において
還元剤の添加頻度（添加量）を制御した場合と同様な原
理によって同様な作用（ＮＯｘ吸収剤の一部分の選択的
な昇温）を得ることができる。即ち、ポスト噴射量を多
くすることは還元剤添加ノズル４４または４４´で添加
頻度を高めることに対応し、ＮＯｘ吸収剤の上流側部分
のみを昇温することができ、ポスト噴射量を少なくする
ことは還元剤添加ノズル４４または４４´で添加頻度を
低くすることに対応してＮＯｘ吸収剤の下流側部分のみ
を昇温することができる。また、ポスト噴射でのみ上記
還元剤の添加を行う場合には、還元剤添加ノズル４４及
び４４´を設ける必要がなくなるという利点がある。
のうちの還元剤添加ノズル４４または４４´において還
元剤の添加頻度（添加量）を制御する部分については、
ポスト噴射量（即ち、燃料（還元剤）添加量）を制御す
ることで、還元剤添加ノズル４４または４４´において
還元剤の添加頻度（添加量）を制御した場合と同様な原
理によって同様な作用（ＮＯｘ吸収剤の一部分の選択的
な昇温）を得ることができる。即ち、ポスト噴射量を多
くすることは還元剤添加ノズル４４または４４´で添加
頻度を高めることに対応し、ＮＯｘ吸収剤の上流側部分
のみを昇温することができ、ポスト噴射量を少なくする
ことは還元剤添加ノズル４４または４４´で添加頻度を
低くすることに対応してＮＯｘ吸収剤の下流側部分のみ
を昇温することができる。また、ポスト噴射でのみ上記
還元剤の添加を行う場合には、還元剤添加ノズル４４及
び４４´を設ける必要がなくなるという利点がある。
【０１２１】なお、ポスト噴射による還元剤の添加が行
われる場合には、燃料噴射弁６によりシリンダ内に還元
剤の添加が行われるため、排気ガス浄化装置内に複数の
排気ガスの経路が存在する場合に排気ガス経路毎に個別
に還元剤の添加を行うことができない点に留意する必要
がある。例えば、図１２に示された排気ガス浄化装置１
０３においてポスト噴射による還元剤の添加が行われる
場合には、各ＮＯｘ吸収剤４６、４６´に対する個別的
な還元剤の添加を行うことはできず、また、図１１に示
された排気ガス浄化装置１０２や図１３から図１５に示
された排気ガス浄化装置１０４においてポスト噴射によ
る還元剤の添加が行われる場合には、還元剤の添加され
た排気ガスがＮＯｘ吸収剤４６の存在しない排気ガス経
路にも流れる場合があるので還元剤の無駄が生じると共
に大気中に放出される還元剤が増加する可能性がある。
また、上述の各実施形態においては、ＮＯｘ吸収剤をパ
ティキュレートフィルタ内の排気ガス通路壁面に担持さ
せているが、ＮＯｘ吸収剤とパティキュレートフィルタ
とは別個に独立させてもよい。
われる場合には、燃料噴射弁６によりシリンダ内に還元
剤の添加が行われるため、排気ガス浄化装置内に複数の
排気ガスの経路が存在する場合に排気ガス経路毎に個別
に還元剤の添加を行うことができない点に留意する必要
がある。例えば、図１２に示された排気ガス浄化装置１
０３においてポスト噴射による還元剤の添加が行われる
場合には、各ＮＯｘ吸収剤４６、４６´に対する個別的
な還元剤の添加を行うことはできず、また、図１１に示
された排気ガス浄化装置１０２や図１３から図１５に示
された排気ガス浄化装置１０４においてポスト噴射によ
る還元剤の添加が行われる場合には、還元剤の添加され
た排気ガスがＮＯｘ吸収剤４６の存在しない排気ガス経
路にも流れる場合があるので還元剤の無駄が生じると共
に大気中に放出される還元剤が増加する可能性がある。
また、上述の各実施形態においては、ＮＯｘ吸収剤をパ
ティキュレートフィルタ内の排気ガス通路壁面に担持さ
せているが、ＮＯｘ吸収剤とパティキュレートフィルタ
とは別個に独立させてもよい。
【０１２２】
【発明の効果】１番目の発明によれば、熱劣化を抑制し
つつＮＯｘ吸蔵剤を硫黄被毒再生することができる。ま
た、状況に応じてＮＯｘ吸蔵剤の任意の部分の硫黄被毒
再生を行うことができる。２番目の発明によれば、ＮＯ
ｘ吸蔵剤のうちの硫黄被毒再生を行おうとする部分を確
実に硫黄被毒再生に適した温度に保つことができる。３
番目の発明によれば、通常使用時においてＮＯｘ吸蔵剤
全体を効率良く使用することができる他、排気ガスの流
入方向の反転をＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択
的に硫黄分放出温度以上にすることに利用する場合に
は、所望の部分の硫黄被毒再生が容易になる。
つつＮＯｘ吸蔵剤を硫黄被毒再生することができる。ま
た、状況に応じてＮＯｘ吸蔵剤の任意の部分の硫黄被毒
再生を行うことができる。２番目の発明によれば、ＮＯ
ｘ吸蔵剤のうちの硫黄被毒再生を行おうとする部分を確
実に硫黄被毒再生に適した温度に保つことができる。３
番目の発明によれば、通常使用時においてＮＯｘ吸蔵剤
全体を効率良く使用することができる他、排気ガスの流
入方向の反転をＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択
的に硫黄分放出温度以上にすることに利用する場合に
は、所望の部分の硫黄被毒再生が容易になる。
【０１２３】４番目の発明によっても、ＮＯｘ吸蔵剤の
うちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度以上にする
ことができ、状況に応じてＮＯｘ吸蔵剤の任意の部分の
硫黄被毒再生を行うことができる。また、ＮＯｘ吸蔵剤
のうちの硫黄被毒再生を行おうとする部分を確実に硫黄
被毒再生に適した温度に保つことができる。５番目の発
明によっても３番目の発明と同様な効果が得られるが、
本発明では更に、ＮＯｘ吸蔵剤の熱劣化を確実に防止で
きる。
うちの異なる部分を選択的に硫黄分放出温度以上にする
ことができ、状況に応じてＮＯｘ吸蔵剤の任意の部分の
硫黄被毒再生を行うことができる。また、ＮＯｘ吸蔵剤
のうちの硫黄被毒再生を行おうとする部分を確実に硫黄
被毒再生に適した温度に保つことができる。５番目の発
明によっても３番目の発明と同様な効果が得られるが、
本発明では更に、ＮＯｘ吸蔵剤の熱劣化を確実に防止で
きる。
【０１２４】６番目から９番目の発明によっても、１番
目から５番目までの各発明と同様の効果を得ることがで
きる。１０番目の発明によれば、ＮＯｘ吸蔵剤の上流側
部分から順に硫黄被毒再生が行われ、最終的にはＮＯｘ
吸蔵剤全体の硫黄被毒再生が実施できる。１１番目の発
明によれば、硫黄分を外部へ放出すべきでないときにお
ける硫黄分の外部への放出が抑制される。
目から５番目までの各発明と同様の効果を得ることがで
きる。１０番目の発明によれば、ＮＯｘ吸蔵剤の上流側
部分から順に硫黄被毒再生が行われ、最終的にはＮＯｘ
吸蔵剤全体の硫黄被毒再生が実施できる。１１番目の発
明によれば、硫黄分を外部へ放出すべきでないときにお
ける硫黄分の外部への放出が抑制される。
【０１２５】１２番目の発明によれば、熱劣化を抑制し
つつ効率的にＮＯｘ吸蔵剤を硫黄被毒再生することがで
きる。１３番目の発明によれば、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの
硫黄被毒再生を行おうとする部分を確実に硫黄被毒再生
に適した温度に保つことができる。１４番目の発明によ
れば、ＮＯｘと同時に排気ガス中の排気微粒子をも除去
することができる。
つつ効率的にＮＯｘ吸蔵剤を硫黄被毒再生することがで
きる。１３番目の発明によれば、ＮＯｘ吸蔵剤のうちの
硫黄被毒再生を行おうとする部分を確実に硫黄被毒再生
に適した温度に保つことができる。１４番目の発明によ
れば、ＮＯｘと同時に排気ガス中の排気微粒子をも除去
することができる。
【０１２６】また、１５番目、１６番目、１７番目、１
８番目、１９番目の各発明によって、それぞれ１番目、
４番目、１０番目、１１番目、１２番目の各発明とほぼ
同様の効果が得られる。
８番目、１９番目の各発明によって、それぞれ１番目、
４番目、１０番目、１１番目、１２番目の各発明とほぼ
同様の効果が得られる。
【図１】図１は、本発明の排気ガス浄化装置を筒内噴射
型の圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示す図であ
る。
型の圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示す図であ
る。
【図２】図２は、ＮＯｘ吸収剤が担持されたパティキュ
レートフィルタの拡大断面図である。
レートフィルタの拡大断面図である。
【図３】図３は、ＮＯｘの吸収放出及び還元浄化作用を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図４】図４は、排気ガス温度の異なる状態において還
元剤の添加を行った場合のＮＯｘ吸収剤の各部分の温度
の経時変化を示したものであり、図４（ａ）は排気ガス
温度が低い場合、図４（ｂ）は排気ガス温度が中程度の
場合、図４（ｃ）は排気ガス温度が高い場合を夫々示
す。
元剤の添加を行った場合のＮＯｘ吸収剤の各部分の温度
の経時変化を示したものであり、図４（ａ）は排気ガス
温度が低い場合、図４（ｂ）は排気ガス温度が中程度の
場合、図４（ｃ）は排気ガス温度が高い場合を夫々示
す。
【図５】図５は、筒内噴射制御を説明するための図であ
る。
る。
【図６】図６は、本発明の別の排気ガス浄化装置を筒内
噴射型の圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示す図で
ある。
噴射型の圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示す図で
ある。
【図７】図７は、本発明による硫黄被毒再生方法を実施
する制御ルーチンを示すフローチャートである。
する制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図８は、図７のフローチャートで示された制御
ルーチンで硫黄被毒再生を実施した場合のＮＯｘ吸収剤
の各部分の温度変化と硫黄分（Ｓ）の移動について説明
するための図である。
ルーチンで硫黄被毒再生を実施した場合のＮＯｘ吸収剤
の各部分の温度変化と硫黄分（Ｓ）の移動について説明
するための図である。
【図９】図９は、本発明による別の硫黄被毒再生方法を
実施する制御ルーチンを示すフローチャートである。
実施する制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】図１０（ａ）及び（ｂ）は夫々アイドリング
時と加速時に還元剤添加を行った場合のＮＯｘ吸収剤の
各部分の温度の経時変化を示したものである。
時と加速時に還元剤添加を行った場合のＮＯｘ吸収剤の
各部分の温度の経時変化を示したものである。
【図１１】図１１は、本発明の別の排気ガス浄化装置を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１２】図１２は、本発明の更に別の排気ガス浄化装
置を示す説明図である。
置を示す説明図である。
【図１３】図１３は、本発明の更に別の排気ガス浄化装
置を示した説明図であって、図１３（ａ）及び図１３
（ｂ）は夫々上方及び側方から見た場合の略示断面図を
示しており、流量制御切替弁が第１の位置に位置された
場合の排気ガスの流れを示している。
置を示した説明図であって、図１３（ａ）及び図１３
（ｂ）は夫々上方及び側方から見た場合の略示断面図を
示しており、流量制御切替弁が第１の位置に位置された
場合の排気ガスの流れを示している。
【図１４】図１４は、流量制御切替弁が第２の位置に位
置された場合の排気ガスの流れを示している図１３
（ａ）と同様の図である。
置された場合の排気ガスの流れを示している図１３
（ａ）と同様の図である。
【図１５】図１５は、流量制御切替弁が第３の位置に位
置された場合の排気ガスの流れを示している図１３
（ａ）と同様の図である。
置された場合の排気ガスの流れを示している図１３
（ａ）と同様の図である。
【図１６】図１６は、本発明の更に別の排気ガス浄化装
置を示した説明図であって、図１６（ａ）及び図１６
（ｂ）は夫々上方及び側方から見た場合の略示断面図を
示しており、流量制御切替弁が第１の位置に位置された
場合の排気ガスの流れを示している。
置を示した説明図であって、図１６（ａ）及び図１６
（ｂ）は夫々上方及び側方から見た場合の略示断面図を
示しており、流量制御切替弁が第１の位置に位置された
場合の排気ガスの流れを示している。
【図１７】図１７は、流量制御切替弁が第２の位置に位
置された場合の排気ガスの流れを示している図１６
（ａ）と同様の図である。
置された場合の排気ガスの流れを示している図１６
（ａ）と同様の図である。
【図１８】図１８は、流量制御切替弁が第３の位置に位
置された場合の排気ガスの流れを示している図１６
（ａ）と同様の図である。
置された場合の排気ガスの流れを示している図１６
（ａ）と同様の図である。
【図１９】図１９は、本発明による別の硫黄被毒再生方
法を実施する制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。
法を実施する制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。
【図２０】図２０は、図１６に示された排気ガス浄化装
置において図１６に示された状態（順流）で還元剤の添
加が行われた場合のＮＯｘ吸収剤上の温度分布を示す図
である。
置において図１６に示された状態（順流）で還元剤の添
加が行われた場合のＮＯｘ吸収剤上の温度分布を示す図
である。
１…機関本体
５…燃焼室
６…電気制御式燃料噴射弁
２２、２２´…パティキュレートフィルタ
３０…電子制御ユニット
４４、４４´…還元剤添加ノズル
４６、４６´…ＮＯｘ吸収剤
７３…排気ガス流量制御弁
８６…流量制御切替弁
９６、９６´…温度センサ
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５…排
気ガス浄化装置
気ガス浄化装置
─────────────────────────────────────────────────────
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０１Ｎ 3/18 Ｆ０１Ｎ 3/18 Ｅ
Ｇ
3/20 3/20 Ｅ
Ｎ
3/28 ３０１ 3/28 ３０１Ｃ
(72)発明者 鴨下 伸治
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 利岡 俊祐
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
Ｆターム(参考） 3G090 AA03 BA01 CB23 CB24 CB25
CB26 CB27 DA00 DA09 DA12
3G091 AA17 AA18 AA24 AB02 AB06
AB11 AB13 AB15 BA11 BA14
CA12 CA13 CA16 CA18 CA24
CB02 CB03 DB06 EA03 EA17
FB09 FC01 GA06 GB06W
HA08 HA14 HB03 HB05 HB06
Claims (19)
- 【請求項１】 流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が小さく
なり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを還
元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から排出される排気
ガスが通る排気ガス通路に配置した排気ガス浄化装置に
おいて、 上記ＮＯｘ吸蔵剤の上流側において還元剤を添加する還
元剤添加手段を備えていて、 上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときに
は、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略
ストイキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の
一部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその
部分から硫黄分の放出を行わせる排気ガス浄化装置であ
って、 上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を反転する
ことなく一方向に流した状態で上記ＮＯｘ吸蔵剤のうち
の異なる部分を選択的に硫黄分放出温度以上にすること
ができるＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段を具備する排気ガス
浄化装置。 - 【請求項２】 更に上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度
以上にされる部分の温度を推定する温度推定手段を有
し、該温度推定手段によって推定された温度に基づいて
上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の
温度が制御される、請求項１に記載の排気ガス浄化装
置。 - 【請求項３】 更に上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガ
スの方向を反転する流入排気ガス反転手段を具備し、上
記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの方向を反転するこ
とによって上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択
的に硫黄分放出温度以上にする、請求項１または２の何
れか一項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項４】 流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が小さく
なり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを還
元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から排出される排気
ガスが通る排気ガス通路に配置した排気ガス浄化装置に
おいて、 上記ＮＯｘ吸蔵剤の上流側において還元剤を添加する還
元剤添加手段を備えていて、 上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときに
は、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略
ストイキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の
一部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその
部分から硫黄分の放出を行わせる排気ガス浄化装置であ
って、 上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの異なる部分を選択的に硫黄分
放出温度以上にするＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段を具備
し、 更に上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部
分の温度を推定する温度推定手段を有していて、該温度
推定手段によって推定された温度に基づいて上記ＮＯｘ
吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の温度が制御
される、排気ガス浄化装置。 - 【請求項５】 上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段は、上記
ＮＯｘ吸蔵剤へ流入する排気ガスの方向を反転する流入
排気ガス反転手段を含む、請求項４に記載の排気ガス浄
化装置。 - 【請求項６】 上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段は、上記
ＮＯｘ吸蔵剤へ流入する排気ガスの流量を制御する流入
排気ガス流量制御手段を含む、請求項１から５の何れか
一項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項７】 上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段は、内燃
機関から排出される排気ガスの温度を制御する排気ガス
温度制御手段を含む、請求項１から６の何れか一項に記
載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項８】 上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段は、還元
剤添加量を制御する還元剤添加量制御手段を含む、請求
項１から７の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項９】 上記還元剤添加量制御手段は、還元剤添
加頻度を制御する還元剤添加頻度制御手段を含む、請求
項８に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項１０】 上記ＮＯｘ吸蔵剤温度制御手段によっ
て制御される制御パラメータを制御することによって、
上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上となるようにし
て硫黄分の放出を行わせる部分を、上記ＮＯｘ吸蔵剤へ
流入する排気ガスの流れ方向の上流側から下流側へ移動
させる、請求項１から９の何れか一項に記載の排気ガス
浄化装置。 - 【請求項１１】 硫黄分の外部への放出の可否を判定す
る硫黄分放出可否判定手段を有し、 該硫黄分放出可否判定手段により硫黄分を外部へ放出す
べきでないと判定される場合には、上記ＮＯｘ吸蔵剤の
所定の部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにして
その部分から硫黄分の放出を行わせると共に、該放出さ
れた硫黄分を上記ＮＯｘ吸蔵剤の上記所定の部分より下
流側の部分に再度吸蔵させ、 上記硫黄分放出可否判定手段により硫黄分を外部へ放出
してもよいと判定される場合に、上記ＮＯｘ吸蔵剤の上
記下流側の部分が硫黄分放出温度以上となるようにして
その部分から硫黄分の放出を行わせる、請求項１から１
０の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項１２】 流入する排気ガスの空燃比がリーンの
ときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が小さ
くなり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを
還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から排出される排
気ガスが通る排気ガス通路に配置した排気ガス浄化装置
であって、 上記ＮＯｘ吸蔵剤の上流側において還元剤を添加する還
元剤添加手段を備えていて、 上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときに
は、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略
ストイキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の
一部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにしてその
部分から硫黄分の放出を行わせる排気ガス浄化装置であ
って、 上記内燃機関の運転状態に応じて硫黄分放出温度以上と
なるＮＯｘ吸蔵剤の部分が異なり、上記ＮＯｘ吸蔵剤の
何れかの部分が硫黄分放出温度以上となる場合には硫黄
被毒再生が行われる、排気ガス浄化装置。 - 【請求項１３】 更に上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温
度以上にされる部分の温度を推定する温度推定手段を有
し、該温度推定手段によって推定された温度に基づいて
上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の
温度が制御される、請求項１２に記載の排気ガス浄化装
置。 - 【請求項１４】 上記ＮＯｘ吸蔵剤が、排気ガス中の排
気微粒子を除去する手段に担持されて上記排気ガス通路
に配置されている、請求項１から１３の何れか一項に記
載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項１５】 流入する排気ガスの空燃比がリーンの
ときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が小さ
くなり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを
還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から排出される排
気ガスが通る排気ガス通路に配置して行う排気ガス浄化
方法であって、 上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときに
は、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略
ストイキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤に
流入する排気ガスの方向を反転することなく一方向に流
した状態で上記ＮＯｘ吸蔵剤のうちの一部分のみを選択
的に硫黄分放出温度以上となるようにしてその部分から
硫黄分の放出を行わせる、排気ガス浄化方法。 - 【請求項１６】 流入する排気ガスの空燃比がリーンの
ときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が小さ
くなり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを
還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から排出される排
気ガスが通る排気ガス通路に配置して行う排気ガス浄化
方法であって、 上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときに
は、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略
ストイキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の
うちの一部分のみを選択的に硫黄分放出温度以上となる
ようにしてその部分から硫黄分の放出を行わせ、かつ上
記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の温
度が推定されて該推定された温度に基づいて上記ＮＯｘ
吸蔵剤の硫黄分放出温度以上にされる部分の温度が制御
される、排気ガス浄化方法。 - 【請求項１７】 更に、上記ＮＯｘ吸蔵剤の硫黄分放出
温度以上となるようにして硫黄分の放出を行わせる部分
を、上記ＮＯｘ吸蔵剤へ流入する排気ガスの流れ方向の
上流側から下流側へ移動させることを含む、請求項１５
または１６に記載の排気ガス浄化方法。 - 【請求項１８】 上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出さ
せるべきときになると硫黄分の外部への放出の可否を判
定し、 硫黄分を外部へ放出すべきでないと判定される場合に
は、上記ＮＯｘ吸蔵剤の所定の部分のみが硫黄分放出温
度以上となるようにしてその部分から硫黄分の放出を行
わせると共に、該放出された硫黄分を上記ＮＯｘ吸蔵剤
の上記所定の部分より下流側の部分に再度吸蔵させ、 硫黄分を外部へ放出してもよいと判定される場合に、上
記ＮＯｘ吸蔵剤の上記下流側の部分が硫黄分放出温度以
上となるようにしてその部分から硫黄分の放出を行わせ
る、請求項１５から１７の何れか一項に記載の排気ガス
浄化方法。 - 【請求項１９】 流入する排気ガスの空燃比がリーンの
ときにＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が小さ
くなり、かつ還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを
還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を内燃機関から排出される排
気ガスが通る排気ガス通路に配置して行う排気ガス浄化
方法であって、 上記ＮＯｘ吸蔵剤から硫黄分を放出させるべきときに
は、上記ＮＯｘ吸蔵剤に流入する排気ガスの空燃比を略
ストイキまたはリッチにすると共に上記ＮＯｘ吸蔵剤の
うちの一部分のみが硫黄分放出温度以上となるようにし
て、上記内燃機関の運転状態に応じて異なる上記ＮＯｘ
吸蔵剤の硫黄分放出温度以上となる部分から硫黄分の放
出を行わせる、排気ガス浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017517A JP3896856B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017517A JP3896856B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 |
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|---|---|
| JP2003214150A true JP2003214150A (ja) | 2003-07-30 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006041223A1 (ja) | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化システム |
| US7891172B2 (en) | 2004-06-24 | 2011-02-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Purification capacity recovery method of exhaust gas emission control system |
-
2002
- 2002-01-25 JP JP2002017517A patent/JP3896856B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2006041223A1 (ja) | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化システム |
| US7832199B2 (en) | 2004-10-15 | 2010-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system for internal combustion engine |
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