JP2005155545A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＮＯ₂吸蔵能力が高く維持された内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】 本発明の排気浄化装置は、機関排気通路内に配置されたＮＯ_X吸蔵剤５２を有するＮＯ_X吸蔵触媒１１を具備する。ＮＯ_X吸蔵触媒は、その温度が活性温度よりも低い場合には流入排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれるＮＯ₂を吸蔵し、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度が活性温度以上の場合には、流入排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯ_Xを吸蔵し、流入排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチのときには吸蔵されているＮＯ_Xを放出する。ＮＯ_X吸蔵触媒は大部分の機関運転領域でその温度が少なくともその活性温度よりも低い温度となるような位置に位置決めされる。
【選択図】 図１

Description

本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。

リーン空燃比のもとで燃焼が行われているときに排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯ_X）を浄化するための触媒として、アルミナからなる担体の表面上にアルカリ金属或いはアルカリ土類からなるＮＯ_X吸蔵剤の層を形成し、さらに白金のような貴金属を担体表面上に担持した触媒が公知である（例えば特許文献１参照）。この触媒では触媒が活性化していないと流入排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれる二酸化窒素（ＮＯ₂）がＮＯ_X吸蔵剤内に吸蔵され、触媒が活性化すると流入排気ガスの空燃比がリーンのときには流入排気ガス中に含まれるＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵剤内に吸蔵され、流入排気ガスの空燃比がリッチにされるとＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵されていたＮＯ_Xが放出され、還元される。

このような触媒では、流入排気ガス中に含まれる一酸化窒素（ＮＯ）は触媒が活性化しないとＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵されないが、流入排気ガス中に含まれるＮＯ₂は触媒が活性化していなくてもＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵される。したがって、触媒が活性化していないときにおける排気ガス中のＮＯ_Xの浄化率を高めるためには、排気ガスが触媒に流入する前に排気ガス中に含まれるＮＯをＮＯ₂に酸化し、触媒に吸蔵されやすい形態にしておくことが必要である。

特許文献１に開示された排気浄化装置では、例えば触媒の排気上流側に酸化触媒を設け、この酸化触媒によって排気ガスが触媒に流入する前に排気ガス中に含まれるＮＯをＮＯ₂に酸化している。特に、酸化触媒の温度が低いときには、電気ヒータによって酸化触媒を強制的に昇温することにより、酸化触媒の酸化能力を維持することとしている。

特開２００２−８９２４６号公報 特開平１０−２６０１４号公報

ところで、ＮＯ_X吸蔵剤によるＮＯ₂の吸蔵能力（すなわち、ＮＯ_X吸蔵剤が吸蔵可能なＮＯ₂量の多さ）は、ＮＯ_X吸蔵剤の温度、すなわち触媒の温度によって変化する。ＮＯ_X吸蔵剤のＮＯ₂吸蔵能力は温度に対して一定ではないため、ＮＯ_X吸蔵剤によるＮＯ₂吸蔵能力を高く維持するためには、ＮＯ₂吸蔵能力が高く維持されるような温度にＮＯ_X吸蔵触媒の温度を維持することが必要である。

そこで、本発明の目的は、ＮＯ₂吸蔵能力が高く維持された内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の発明では、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度が活性温度よりも低い場合にはＮＯ_X吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれるＮＯ₂がＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵され、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度が活性温度以上の場合には、ＮＯ_X吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵され、ＮＯ_X吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチのときには吸蔵されているＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵剤から放出され、上記ＮＯ_X吸蔵触媒は大部分の機関運転領域でその温度が少なくともその活性温度よりも低い温度となるような位置に位置決めされる内燃機関の排気浄化装置が提供される。
第１の発明によれば、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度はほとんどの運転期間中においてその活性温度より低く維持される。ＮＯ_X吸蔵触媒の温度が活性温度よりも低い場合には、流入排気ガス中のＮＯ₂を亜硝酸塩としてＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵する低温吸蔵が行われる。この低温吸蔵におけるＮＯ_X吸蔵剤のＮＯ₂吸蔵能力は、ＮＯX吸蔵触媒の温度が活性温度よりも高い場合に行われる吸蔵、すなわち排気ガス中のＮＯ₂を硝酸塩としてＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵する高温吸蔵におけるＮＯ_X吸蔵剤のＮＯ₂吸蔵能力よりも高い。したがって、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度がその活性温度よりも低く維持されることによって、ＮＯ₂吸蔵能力を高く維持することができる。

第２の発明では、第１の発明において、上記ＮＯ_X吸蔵触媒は大部分の機関運転領域でその温度が活性温度よりも低く且つＮＯ_X吸蔵剤のＮＯ₂吸蔵能力が一定以上となる温度範囲内となるような位置に位置決めされる。

第３の発明では、第２の発明において、上記ＮＯ_X吸蔵触媒は大部分の機関運転領域でその温度が上記温度範囲内となるような位置のうち最も上流側に位置決めされる。
第３の発明によれば、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度は、大部分の機関運転領域でその温度が活性温度よりも低く且つＮＯ_X吸蔵剤のＮＯ₂吸蔵能力が一定以上となる温度範囲のうち最も高い温度範囲に維持される。例えば、ＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵されているＮＯ_Xの量が多くなり、ＮＯ_X吸蔵触媒に吸蔵されているＮＯ_Xを放出させるべき場合には、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度をその活性温度以上にすることが必要であるが、本発明によればＮＯ_X吸蔵触媒の温度が比較的高温に維持されているため、容易に活性温度以上に昇温することができる。

第４の発明では、第１〜第２のいずれか一つの発明において、貴金属を有する酸化触媒を機関排気通路内であって上記ＮＯ_X吸蔵触媒の上流側に配置し、上記酸化触媒は大部分の機関運転領域で一定以上の酸化能力を発揮する温度範囲内となる位置に位置決めされる。
第４の発明によれば、ＮＯ_X吸蔵触媒の排気上流に酸化触媒が配置され、大部分の機関運転領域で機関本体から排出された排気ガス中のＮＯをＮＯ₂に酸化することができ、よってＮＯ_X吸蔵触媒に流入する排気ガス中のＮＯ_XのほとんどをＮＯ₂とすることができる。ＮＯ_X吸蔵触媒の温度は大部分の機関運転領域でその活性温度よりも低いため、流入排気ガス中のＮＯ₂のみしか吸蔵できないが、流入排気ガス中のＮＯ_XはほとんどＮＯ₂とされているため、流入排気ガス中のＮＯ_Xのほとんどを吸蔵することができる。

第５の発明では、第１〜第４のいずれか一つの発明において、上記ＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵されたＮＯ_X吸蔵量を推定するための手段を具備し、推定されたＮＯ_X吸蔵量が予め定められた許容値を越えたときにはＮＯ_X吸蔵触媒の温度が活性温度以上となるように昇温制御を行うと共に排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチにするようにした。

第６の発明では、第１〜第５のいずれか一つの発明において、上記ＮＯ_X吸蔵触媒は貴金属を有し、上記活性温度は貴金属の活性温度である。

第７の発明では、第１〜第５のいずれか一つの発明において、上記活性温度は、上記活性温度は、ＮＯ_X吸蔵剤がＮＯ₂を亜硝酸塩として吸蔵する温度範囲とＮＯ₂を硝酸塩として吸蔵する温度範囲との境界温度である。

ＮＯ_X吸蔵触媒のＮＯ₂吸蔵能力はＮＯ_X吸蔵触媒の温度がその活性温度よりも低い場合の方が高く、本発明によれば、大部分の機関運転領域でＮＯ_X吸蔵触媒の温度がその活性温度よりも低く維持されることによって、ＮＯ₂吸蔵能力を高く維持することができる。

図１は本発明を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。

図１を参照すると、１は機関本体、２は各気筒の燃焼室、３は各燃焼室２内にそれぞれ燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁、４は吸気マニホルド、５は排気マニホルドをそれぞれ示す。吸気マニホルド４は吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結され、コンプレッサ７ａの入口はエアクリーナ８に連結される。吸気ダクト６内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁９が配置され、さらに吸気ダクト６周りには吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１０が配置される。図１に示した実施例では機関冷却水が冷却装置１０内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却される。一方、排気マニホルド５は排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの入口に連結され、排気タービン７ｂの出口はＮＯ_X吸蔵触媒１１を内蔵したケーシング１２に連結される。排気マニホルド５の集合部出口には排気マニホルド５内を流れる排気ガス中に例えば炭化水素からなる還元剤を供給するための還元剤供給弁１３が配置される。

排気マニホルド５と吸気マニホルド４とは排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路１４を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１４内には電子制御式ＥＧＲ制御弁１５が配置される。また、ＥＧＲ通路１４周りにはＥＧＲ通路１４内を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲ冷却装置１６が配置される。図１に示した実施例では機関冷却水が冷却装置１６内に導びかれ、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３は燃料供給管１７を介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール１８に連結される。このコモンレール１８内へは電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ１９から燃料が供給され、コモンレール１８内に供給された燃料は各燃料供給管１７を介して燃料噴射弁３に供給される。

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。ＮＯ_X吸蔵触媒１１にはＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度を検出するための温度センサ２０が取付けられ、この温度センサ２０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３７を介して入力ポート３５に入力される。さらに入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば１５°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３、スロットル弁９駆動用ステップモータ、還元剤供給弁１３、ＥＧＲ制御弁１５、および燃料ポンプ１９に接続される。

図１に示すＮＯ_X吸蔵触媒１１はモノリス触媒からなり、このＮＯ_X吸蔵触媒１１の基体上には例えばアルミナからなる担体が担持されている。図２（Ａ）、（Ｂ）はこの担体５０の表面部分の断面を図解的に示している。図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように担体５０の表面上には触媒貴金属５１が分散して担持されており、さらに担体５０の表面上にはＮＯ_X吸蔵剤５２の層が形成されている。

本発明の実施形態では触媒貴金属５１として白金（Ｐｔ）が用いられており、ＮＯ_X吸蔵剤５２を構成する成分としては例えばカリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、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が用いられている。

機関吸気通路、燃焼室２およびＮＯ_X吸蔵触媒１１上流の排気通路内に供給された空気および燃料（炭化水素）の比を排気ガスの空燃比と称すると、ＮＯ_X吸蔵剤５２は、触媒貴金属５１の温度が活性温度以上であれば、すなわちＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度が活性温度以上であればＮＯ_X吸蔵触媒に流入する排気ガス（以下、「流入排気ガス」と称す）の空燃比がリーンのときにはＮＯ_Xを吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯ_Xを放出するＮＯ_Xの吸放出作用を行う。

ＮＯ_X吸蔵剤５２を構成する成分としてバリウム（Ｂａ）を用いた場合を例にとって説明すると、流入排気ガスの空燃比がリーンのとき、すなわち流入排気ガス中の酸素濃度が高いときには白金５１が活性化していれば流入排気ガス中に含まれるＮＯは図２（Ａ）に示されるように白金５１上において酸化されてＮＯ₂となり、次いでＮＯ_X吸蔵剤５２内に吸収されて酸化バリウム（ＢａＯ）と結合しながら硝酸イオン（ＮＯ₃ ^-）の形でＮＯ_X吸蔵剤５２内に拡散する。このようにしてＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵剤５２内に吸収される。流入排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金５１の表面でＮＯ₂が生成され、ＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸収能力が飽和しない限りＮＯ₂がＮＯ_X吸蔵剤５２内に吸収されて硝酸イオン（ＮＯ₃ ^-）が生成される。

これに対し、燃焼室２内における空燃比をほぼ理論空燃比またはリッチ（以下、「ストイキ・リッチ」と称す）にすることによって、または還元剤供給弁１３から還元剤を供給することによって流入排気ガスの空燃比をストイキ・リッチにすると流入排気ガス中の酸素濃度が低下するために反応が逆方向（ＮＯ₃ ^-→ＮＯ₂）に進み、これによりＮＯ_X吸蔵剤５２内の硝酸イオン（ＮＯ₃ ^-）がＮＯ₂の形でＮＯ_X吸蔵剤５２から放出される。次いで放出されたＮＯ_Xは流入排気ガス中に含まれる未燃ＨＣ、ＣＯによって還元される。なお、上記説明では、ＮＯ_XはＮＯ_X吸蔵剤５２に吸収される（すなわち、硝酸塩等の形で蓄積する）ものとして説明しているが、実際にはＮＯ_Xは吸収されているのか吸着（すなわち、ＮＯ_XをＮＯ₂等の形で吸着する）しているのかは必ずしも明確ではなく、これら吸収および吸着の両概念を含む吸蔵という用語を用いる。本明細書では、特に、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度が活性温度以上であるときに行われる吸蔵を「高温吸蔵」と称する。また、ＮＯ_X吸蔵剤５２からの「放出」という用語についても、「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。

ところで白金５１の酸化能力は温度によって変化し、白金５１の温度が低いとその酸化能力も低い。このため、図３に示したように、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度が低下すると、白金５１によるＮＯからＮＯ₂への酸化率（以下、「ＮＯ₂転換率」と称す）が低下する。本実施形態では、図３から分かるようにＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がほぼ２５０℃よりも低くなるとＮＯ₂転換率は急速に低下し、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がほぼ２００℃になるとＮＯ₂転換率が最大ＮＯ₂転換率（例えば約２５０℃におけるＮＯ₂転換率）のほぼ５０パーセントとなる。本実施形態ではＮＯ₂転換率が最大ＮＯ₂転換率のほぼ５０パーセントになったときのＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度を活性温度（ほぼ２００℃（＝Ｔｓ））とし、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がその活性温度以上であるときにＮＯ_X吸蔵触媒１１が活性状態にあると判断される。

さて、流入排気ガス中のＮＯ_Xは一酸化窒素（ＮＯ）の形ではＮＯ_X吸蔵剤５２に吸蔵されず、二酸化窒素（ＮＯ₂）の形にならなければＮＯ_X吸蔵剤５２に吸蔵されない。流入排気ガス中に含まれるＮＯ_Xには通常ＮＯ₂だけでなくＮＯも多く含まれ、このＮＯはＮＯ₂に酸化されないとＮＯ_X吸蔵剤５２に吸収されない。ＮＯ_X吸蔵触媒１１でＮＯをＮＯ₂に酸化するには触媒貴金属５１が活性化していることが必要であり、したがってこれまでＮＯ_Xを浄化するためには触媒貴金属５１が活性化していることが必要であると考えられてきた。

ところがこのＮＯ_X吸蔵触媒１１について本発明者が研究を重ねた結果、流入排気ガス中に含まれるＮＯは白金５１が活性化しないと、すなわちＮＯ_X吸蔵触媒１１が活性化しないとＮＯ_X吸蔵剤５２に吸蔵されないが、流入排気ガス中に含まれるＮＯ₂はＮＯ_X吸蔵触媒１１が活性化していなくても図２（Ｂ）に示したように例えば亜硝酸（ＮＯ₂ ^-）の形でＮＯ_X吸蔵剤５２に吸蔵されることが判明したのである。なお、この場合も、ＮＯ_X吸蔵触媒１１が活性化している場合と同様に、二酸化窒素ＮＯ₂はＮＯ_X吸蔵剤５２に吸着するのか、あるいはＮＯ_X吸蔵剤５２内に吸収されるのかは必ずしも明確ではなく、これら吸着と吸収とを合わせた「吸蔵」という用語を用いる。本明細書では、特に、ＮＯ_X吸蔵触媒１１が活性化していないとき、すなわちＮＯ_X吸蔵触媒の温度がその活性温度よりも低いときに行われる吸蔵を「低温吸蔵」と称する。

さらに、本発明者が研究を重ねた結果、低温吸蔵および高温吸蔵の両吸蔵形態を通じて、ＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力（ＮＯ_X吸蔵剤５２が吸蔵可能なＮＯ₂の量の多さ）は常に一定ではなく、図４に示したように温度に応じて変化する。図４から分かるように、ＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力は、主に低温吸蔵の行われる低温領域（図中の領域Ａ）および主に高温吸蔵の行われる高温領域（図中の領域Ｂ）において高く、一方、これら低温領域と高温領域との間の温度領域（図中の領域Ｃ）において低い。したがって、ＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力という観点からは、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度を常に低温領域または高温領域に維持しておくことが好ましい。

このように、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度を常に低温領域または高温領域に維持することを考えた場合、低温領域または高温領域に維持するために積極的に冷却または昇温を行うとエネルギ消費量が多くなるため、エネルギ消費の低減等の観点から、大部分の機関運転状態においてＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度が低温領域または高温領域となるような位置にＮＯ_X吸蔵触媒１１を配置することが最適である。

ここで、本実施形態のような圧縮自着火式内燃機関では例えばアイドル運転時等に機関本体から排出される排気ガスの温度が比較的低いため、ＮＯ_X吸蔵触媒を機関排気通路内の最適な位置に配置したとしても、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度を高温領域に維持することができないことが多い。また、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度を高温領域に維持しようとする場合、機関本体から排出された高温の排気ガスがＮＯ_X吸蔵触媒に到達するまでに冷却されてしまうのを抑制する必要があり、ＮＯ_X吸蔵触媒を機関本体に近接して配置しなければならず、当該ＮＯ_X吸蔵触媒を搭載した車両等の設計上の制約が多くなってしまう。

そこで、本発明の実施形態では、機関排気通路内であって大部分の機関運転領域でＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度を低温領域に維持することができるような位置にＮＯ_X吸蔵触媒１１が配置される。ここで、低温領域とは、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の活性温度よりも低く且つＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力が一定以上となる温度をいい、例えば２００℃以下である。また、大部分の運転領域とは定常運転が行われる運転領域をいい、例えば後述する昇温処理時や、高負荷運転が続いている時、内燃機関の冷間始動時、過渡時等を除いた運転状態をいう。

このように、ＮＯ_X吸蔵触媒１１を配置する形態としては、機関本体からＮＯ_X吸蔵触媒１１までの排気通路を長くして、ＮＯ_X吸蔵触媒１１に到達するまでに排気ガスを冷却し、流入排気ガスの温度が大部分の機関運転領域で低いものとなるようにすることが考えられる。また、ＮＯ_X吸蔵触媒１１が車両等に設けられている場合、走行風が積極的に当たるような位置にＮＯ_X吸蔵触媒１１を配置してＮＯ_X吸蔵触媒１１を走行風により冷却することで大部分の機関運転領域でＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度を低温領域に維持するようにしてもよい。

ＮＯ_X吸蔵触媒１１をこのように配置した場合、実際に対象の温度域に維持することができない高温領域に維持しようとする場合と異なり、実際に大部分の機関運転領域でＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度を低温領域に維持することができる。このため、大部分の運転期間においてＮＯ_X吸蔵触媒１１のＮＯ₂吸蔵能力を高く維持することができる。また、図４から分かるように低温領域におけるＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力は、高温領域におけるＮＯ₂吸蔵能力に比べて高く、効果的なＮＯ_Xの吸蔵が可能となる。

ただし、このようにＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力を高く維持したとしても、ＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵量には限界があり、リーン空燃比のもとでの燃焼が継続して行われると、その間にＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力が飽和してしまい、斯くしてＮＯ_X吸蔵剤５２によりＮＯ₂を吸蔵できなくなってしまう。そこで本実施形態では、ＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力が飽和する前に、内燃機関が上述した一部の特別な運転状態となることによりＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がその活性温度以上となった場合に、還元剤供給弁１３から還元剤を供給することによって流入排気ガスの空燃比を一時的にストイキ・リッチにし、それによってＮＯ_X吸蔵剤５２からＮＯ_Xを放出させるようにしている（ＮＯ_X放出処理）。

より詳細には、本実施形態では、ＮＯ_X吸蔵触媒１１のＮＯ_X吸蔵剤５２に吸蔵されている吸蔵ＮＯ_X量ΣＮＯＸが算出され、算出された吸蔵ＮＯ_X量ΣＮＯＸが予め定められた許容値ＮＸを越えているときであって、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度が活性温度以上となっているときに流入排気ガスの空燃比がリーンからストイキ・リッチに切換えられ、それによってＮＯ_X吸蔵剤５２からＮＯ_Xが放出される。なお、本実施形態では、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がその活性温度以上となった場合にＮＯ_X放出処理が実行されるため、すなわちＮＯ_X放出処理をいつでも実行可能なわけではないため、本実施形態における予め定められた許容値ＮＸは、ＮＯ_X吸蔵触媒１１のＮＯ₂吸蔵能力が飽和する吸蔵ＮＯ_X量の限界値よりもかなり小さい値となっている。また、本実施形態では許容値ＮＸを予め定められた値としているが、例えばＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度に応じて変化する値としてもよい。

ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がその活性温度よりも低い場合、上述したように単位時間当たりのＮＯ_X吸蔵量は機関本体１から排出される排気ガス中のＮＯ₂量に応じて変わる。機関本体１から排出される排気ガス中のＮＯ₂量は燃料噴射量Ｑと機関回転数Ｎに加えて後述するＥＧＲ率や噴射時期の遅角量の関数であり、したがって単位時間当りにＮＯ_X吸蔵剤５２に吸蔵されるＮＯ₂吸蔵量ＮＯ２Ａは燃料噴射量Ｑ、機関回転数Ｎ、ＥＧＲ率および噴射時期の遅角量等の関数となる。本実施形態ではこれらパラメータに応じた単位時間当りのＮＯ₂吸蔵量ＮＯ２Ａが予め実験により求められ、マップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。そして、この単位時間当たりのＮＯ₂吸蔵量の積算値がＮＯ_X吸蔵剤５２に吸蔵されている積算吸蔵ＮＯ_X量を表す。

なお、ＮＯ_X放出処理においては、還元剤供給弁１３から還元剤を供給することによって流入排気ガスの空燃比を一時的にストイキ・リッチにすると説明したが、本実施形態のように圧縮自着火式内燃機関を用いた場合、通常、機関本体１から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合は非常に大きく、したがって流入排気ガスの空燃比をストイキ・リッチにするためには多量の還元剤を還元剤供給弁１３から供給しなければならない。そこで、本実施形態では、例えば、多量のＥＧＲガスを燃焼室２に導入することで、すなわちＥＧＲ率（ＥＧＲガスの量／全吸気ガスの量）を高くすることで、機関本体１から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合を比較的小さくしてから、還元剤供給弁１３において還元剤を供給している。

また、ＮＯ_X吸蔵触媒１１のＮＯ_X放出処理の実行という観点からは、内燃機関が上述した一部の特別な運転状態となることにより一時的にではあってもＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がその活性温度以上となることが必要である。したがって、例えば、ＮＯ_X吸蔵触媒１１を機関本体からかなり離して配置してその温度が常に低温領域にあると、ＮＯ_X放出処理を実行するのが困難となってしまう。

そこで、ＮＯ_X吸蔵触媒１１は、大部分の機関運転領域でその温度を低温領域内であって比較的高い温度領域に維持することができるように配置されるのが好ましい。したがって、例えば、ＮＯ_X吸蔵触媒１１を機関本体から離して配置することでその温度を低温領域内に維持しようとする場合、ＮＯ_X吸蔵触媒１１は、大部分の機関運転領域でその温度を低温領域内に維持することができる位置のうち最も上流側の位置に配置されるのが好ましい。

図５は、ＮＯ_X吸蔵触媒１１のＮＯ_X浄化能力を維持するための制御ルーチンを示しており、このルーチンは一定時間毎の割り込みによって実行される。

図６を参照すると、まずステップ１０１ではＮＯ_X放出フラグＸＮがセットされているか否かが判定される。このＮＯ_X放出フラグＸＮはＮＯ_X放出処理を実行すべきときにセットされ（ＸＮ＝１）、それ以外はセットされない（ＸＮ＝０）フラグである。ＮＯ_X放出フラグＸＮがセットされていないと判定されたときにはステップ１０２へと進み、上述したマップから単位時間当たりのＮＯ₂吸蔵量ＮＯＸＡが算出される。次いで、ステップ１０３では、ステップ１０２で算出された単位時間当たりのＮＯ₂吸蔵量ＮＯ２ＡがΣＮＯＸに加算され、積算吸蔵ＮＯ_X量ΣＮＯＸが算出される。

次いで、ステップ１０４およびステップ１０５では、ステップ１０３において算出された積算吸蔵ＮＯ_X量ΣＮＯＸが許容値ＮＸを越えたか否か、およびＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度ＴＣが設定温度Ｔｓｃ、例えば２００℃以上であるか否かがそれぞれ判定される。積算吸蔵ＮＯ_X量ΣＮＯＸが許容値ＮＸを越えていて（ΣＮＯＸ＞ＮＸ）且つ温度センサ２０によって検出されるＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度ＴＣが設定温度Ｔｓｃ以上である場合には、ステップ１０６へと進んでＮＯ_X放出フラグＸＮがセットされ（ＸＮ＝１）、それ以外の場合には制御ルーチンが終了せしめられる。ＮＯ_X放出フラグＸＮがセットされると次回のルーチン実行時においてステップ１０１からステップ１０７へと進み、ＮＯ_X放出処理が実行せしめられる。

図６は、図５のステップ１０７で開始されるＮＯ_X放出処理の処理ルーチンを示している。

図６を参照すると、まず初めにステップ１２１において流入排気ガスの空燃比を例えば１３程度のリッチ空燃比とするのに必要な還元剤の供給量が算出される。次いでステップ１２２では還元剤の供給時間が算出される。この還元剤の供給時間は通常１０秒以下である。次いでステップ１２３では還元剤供給弁１３からの還元剤の供給が開始される。次いでステップ１２４ではステップ１２２において算出された還元剤の供給時間が経過したか否かが判別される。還元剤の供給時間が経過していないときにはステップ１２４が繰り返される。このとき還元剤の供給が続行され、流入排気ガスの空燃比が１３程度のリッチ空燃比に維持される。これに対し、還元剤の供給時間が経過したとき、すなわちＮＯ_X吸蔵剤５２からのＮＯ_X放出作用が完了したときにはステップ１２５に進んで還元剤の供給が停止され、次いでステップ１２６に進んでΣＮＯＸがクリアされ、ステップ１２７でＮＯ_X放出フラグＸＮがリセットされる。

ところで、上記実施形態のように、ＮＯ_X放出処理を実行するに当たって、内燃機関が一部の特別な運転状態となることによりＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がその活性温度以上となるのを待つと、長期に亘ってＮＯ_X吸蔵剤５２からＮＯ_Xを放出することができずにＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力が飽和してしまうことがある。

そこで、本発明の第二実施形態では、ＮＯ_X放出処理として、ＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力が飽和する前に、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がその活性温度以上となるのを待たずに、積極的に昇温処理を実行してＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度をその活性温度以上に昇温してから、流入排気ガスの空燃比を一時的にストイキ・リッチにし、それによってＮＯ_X吸蔵剤５２からＮＯ_Xを放出させるようにしている。

より詳細には、本実施形態では、算出された吸蔵ＮＯ_X量ΣＮＯＸが予め定められた許容値ＮＸを越えているときに、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の昇温処理を実行してＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度を活性温度以上とし、その後流入排気ガスの空燃比をリーンからストイキ・リッチに切換え、これによりＮＯ_X吸蔵剤５２からＮＯ_Xを放出させる。なお、本実施形態では、ＮＯ_X吸蔵触媒１１が活性温度以上となることを待つ必要がなく、ＮＯ_X放出処理をいつでも実行可能であるため、本実施形態における予め定められた許容値ＮＸは、第一実施形態における許容値ＮＸよりも大きい値とすることができ、例えば、ＮＯ_X吸蔵触媒１１のＮＯ₂吸蔵能力が飽和する吸蔵ＮＯ_X量の限界値とほぼ同値或いはそれよりも僅かに小さい値とすることができる。

なお、本実施形態では、昇温処理は、流入排気ガスの温度を上昇させることによって行われる（以下、排気昇温処理と称す）。この排気昇温処理では、具体的には、内燃機関の燃焼室２に燃料を噴射するタイミングを遅らせたり、内燃機関の燃焼室２に機関駆動用の燃料を噴射した後に少量の燃料を噴射して燃焼させたり、内燃機関の燃焼室２に多量のＥＧＲガスを流入させたり、ＮＯ_X吸蔵触媒１１上流に電気ヒータやグロープラグを設け、これら電気ヒータまたはグロープラグを作動させたりすることによって、流入排気ガスの温度が上昇せしめられ、結果的に、ＮＯ_X吸蔵触媒１１が昇温される。また、燃焼室２内に燃料を点火するための点火栓が設けられている場合には、この点火栓による燃料の点火タイミングを遅らせることによっても、流入排気ガスの温度を上昇させることができる。

図７は、図５と同様な図であり、ＮＯ_X吸蔵触媒１１のＮＯ_X浄化能力を維持するための制御ルーチンを示しており、このルーチンは一定時間毎の割り込みによって実行される。ステップ１３１〜１３４およびステップ１３８はそれぞれ図５のステップ１０１〜１０４およびステップ１０７と同様であるため、説明を省略する。

ステップ１３５では、温度センサ２０によって検出されたＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度ＴＣが設定温度Ｔｓｃ、例えば２００℃以上であるか否かがそれぞれ判定される。ＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度ＴＣが設定温度Ｔｓｃよりも低い場合には、ステップ１３６へと進んで、昇温処理が行われる。昇温処理が行われてＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度ＴＣが設定温度Ｔｓｃ以上となると、その後のルーチン実行時にステップ１３５からステップ１３７へと進み、ＮＯ_X放出フラグＸＮがセットされる（ＸＮ＝１）。

ところで、機関本体１から排出される排気ガス中には二酸化窒素（ＮＯ₂）だけでなく一酸化窒素（ＮＯ）も含まれているが、ＮＯX吸蔵触媒１１の温度が活性温度よりも低いと、ＮＯ_X吸蔵剤５２はＮＯ₂のみしか吸蔵することができない。すなわち、ＮＯ_X吸蔵触媒１１は、その温度が活性温度以上である場合には担持している白金の酸化作用によりＮＯをＮＯ₂に酸化してから吸蔵することができるが、その温度が活性温度よりも低いときにはＮＯを吸蔵することができない。したがって、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度が低温領域にある場合にはＮＯ_X吸蔵剤５２にはＮＯが吸蔵されず、ＮＯ_X吸蔵触媒１１によるＮＯ_X浄化率が低下してしまう。

そこで、本発明の第三実施形態では、上述した第一実施形態または第二実施形態に示したような排気浄化装置に対して、さらに図８に示したようにＮＯ_X吸蔵触媒１１の排気上流に酸化触媒５５を内蔵したケーシング５６が設けられている。酸化触媒５５は、白金等の触媒貴金属を担持した酸化能力を有する触媒であり、ＮＯ_X吸蔵触媒１１に流入する前に排気ガス中のＮＯをＮＯ₂に酸化して、ＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵触媒１１に吸蔵され易くなるようにしている。

ここで、酸化触媒５５の酸化能力、すなわち酸化触媒５５におけるＮＯからＮＯ₂への酸化率（ＮＯ₂転換率）も酸化触媒５５の温度に応じて変化する。すなわち、図９に示したように、酸化触媒５５の温度が低い場合（例えば２００℃以下）には酸化触媒５５に担持されている貴金属が活性しておらず、よって酸化触媒５５におけるＮＯ₂転換率が低い。また、酸化触媒５５の温度が非常に高い場合にも貴金属の酸化能力が低下するため、結果として酸化触媒５５におけるＮＯ₂転換率が低くなってしまう。このため、酸化触媒５５におけるＮＯ₂転換率を高く維持するためには、酸化触媒５５の温度を上述した酸化触媒５５におけるＮＯ₂転換率が低い温度領域を除いた温度領域、すなわち酸化触媒５５が一定以上のＮＯ₂転換率を発揮する温度領域（図中の領域Ｄ。以下、「高酸化能温度領域」と称す）に維持することが必要である。高酸化能温度領域は例えば２００℃〜３００℃である。なお、図９から分かるように高酸化能温度領域のうち最も低温側の温度におけるＮＯ₂転換率と、最も高温側の温度におけるＮＯ₂転換率とは異なるものであってもよい。

そこで、本実施形態では、酸化触媒５５は大部分の機関運転領域でその温度が高酸化能温度領域内に維持されるような位置に配置される。これにより、大部分の機関運転領域でＮＯ_X吸蔵触媒１１に流入するＮＯ_XのほとんどをＮＯ₂とすることができる。上述したように、本発明のＮＯ_X吸蔵触媒１１は大部分の機関運転領域で流入排気ガス中のＮＯ₂を吸蔵することができるため、機関本体１から排出された排気ガス中のＮＯ_XのほとんどをＮＯ_X吸蔵触媒１１で吸蔵することができるようになり、ＮＯ_X吸蔵触媒１１によるＮＯ_Xの浄化率が高められる。

なお、酸化触媒５５の温度が高酸化能温度領域内に維持される大部分の機関運転領域は、ＮＯ_X吸蔵触媒１１が低温領域内に維持される大部分の機関運転領域と同一の運転領域であってもよいし、異なる運転領域であってもよい。

また、本実施形態においても上記第一実施形態または第二実施形態と同様にＮＯ_X放出処理が行われるが、本実施形態におけるＮＯ_X吸蔵触媒１１の吸蔵ＮＯ_X量の推定方法は、上記実施形態のものと異なり、機関本体１から排出されるＮＯ₂の量に基づいて吸蔵ＮＯ_X量を推定するのではなく、機関本体１から排出されるＮＯ_Xの量に基づいて推定する。これは、本実施形態において、機関本体１から排出されるＮＯ₂のみならずＮＯ_X全てがＮＯ_X吸蔵触媒１１で吸蔵されるためである。

より詳細には、単位時間当りに機関本体１から排出されるＮＯ_X量は燃料噴射量Ｑと機関回転数Ｎの関数であり、したがって単位時間当りにＮＯ_X吸蔵剤５２に吸蔵されるＮＯ_X吸蔵量ＮＯＸＡは燃料噴射量Ｑと機関回転数Ｎの関数となる。本実施形態では燃料噴射量Ｑと機関回転数Ｎに応じた単位時間当りのＮＯ_X吸蔵量ＮＯＸＡが予め実験により求められており、このＮＯ_X吸蔵量ＮＯＸＡが燃料噴射量Ｑと機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。そして、この単位時間当たりのＮＯ_X吸蔵量ＮＯＸＡの積算値ΣＮＯＸがＮＯ_X吸蔵剤５２に吸蔵されている積算吸蔵ＮＯ_X量を表す。

なお、本実施形態の排気浄化装置では、排気マニホルド５、すなわち酸化触媒５５の排気上流の機関排気通路に設けられた還元剤添加弁１３に加えて、酸化触媒５５とＮＯ_X吸蔵触媒１１との間の機関排気通路に還元剤添加弁５７が設けられている。そして、ＮＯ_X吸蔵触媒１１を昇温する昇温処理においては酸化触媒５５の排気上流に設けられた還元剤添加弁１３から還元剤が添加され、酸化触媒５５での還元剤の燃焼熱によりＮＯ_X吸蔵触媒１１の昇温が図られる。また、ＮＯ_X放出処理においては酸化触媒５５とＮＯ_X吸蔵触媒１１との間に設けられた還元剤添加弁５７から還元剤が添加され、流入排気ガスの空燃比がストイキ・リッチとされる。あるいは、還元剤添加弁１３を酸化触媒５５の排気上流のみに設け、昇温処理およびＮＯ_X放出処理の両方に用いてもよい。

また、ＮＯ_X吸蔵触媒１１の排気上流に酸化触媒５５が設けられている場合には、昇温処理は、上述した昇温処理の方法でなく、酸化触媒５５内で化学反応を起こさせて発熱させ、排気ガスを介してその熱をＮＯ_X吸蔵触媒１１に伝えること（以下、発熱昇温処理と称す）によっても行われてもよい。この発熱昇温処理では、具体的には、内燃機関の燃焼室２に機関駆動用の燃料を噴射した後に少量の燃料を噴射し、その燃料を燃焼させずにそのまま燃焼室２から排出させたり、酸化触媒５５上流において排気ガスに燃料を添加するための装置を設け、この装置から排気ガスに燃料を添加したりして、燃料が酸化触媒５５に供給され、これら燃料が酸化触媒５５内にて燃焼せしめられることによって酸化触媒５５にて発熱反応が起こり、この熱が排気ガスを介してＮＯ_X吸蔵触媒１１に伝わってＮＯ_X吸蔵触媒１１が昇温される。

次に図１に示したＮＯ_X吸蔵触媒１１がパティキュレートフィルタ（以下、「フィルタ」と称す）からなる場合について説明する。

図１０（Ａ）および（Ｂ）にこのフィルタ１１の構造を示す。なお、図１０（Ａ）はフィルタ１１の正面図を示しており、図１０（Ｂ）はフィルタ１１の側面断面図を示している。図１０（Ａ）および（Ｂ）に示されるようにフィルタ１１はハニカム構造をなしており、互いに平行をなして延びる複数個の排気流通路６０、６１を具備する。これら排気流通路は下流端が栓６２により閉塞された排気ガス流入通路６０と、上流端が栓６３により閉塞された排気ガス流出通路６１とにより構成される。なお、図１０（Ａ）においてハッチングを付した部分は栓６３を示している。したがって排気ガス流入通路６０および排気ガス流出通路６１は薄肉の隔壁６４を介して交互に配置される。云い換えると排気ガス流入通路６０および排気ガス流出通路６１は、各排気ガス流入通路６０が四つの排気ガス流出通路６１によって包囲され、各排気ガス流出通路６１が四つの排気ガス流入通路６０によって包囲されるように配置される。

フィルタ１１は例えばコージライトのような多孔質材料から形成されており、したがって排気ガス流入通路６０内に流入した排気ガスは図１０（Ｂ）において矢印で示したように周囲の隔壁６４内を通って隣接する排気ガス流出通路６１内に流出する。

このようにＮＯ_X吸蔵触媒１１をパティキュレートフィルタから構成した場合には、各排気ガス流入通路６０および各排気ガス流出通路６１の周壁面、すなわち各隔壁６４の両側表面上および隔壁６４内の細孔内壁面上にはアルミナからなる触媒担体の層が形成されており、図２（Ａ）、（Ｂ）に示したようにこの触媒担体５０上には触媒貴金属５１とＮＯ_X吸蔵剤５２とが担持されている。なお、この場合も触媒貴金属として白金Ｐｔが用いられている。このようにＮＯ_X吸蔵触媒１１をパティキュレートフィルタから構成した場合でもＮＯ_X吸蔵触媒１１の温度がその活性温度よりも低いときには流入排気ガス中のＮＯ₂がＮＯ_X吸蔵触媒１１に吸蔵される。なお、この場合にも図５および図６または図７に示すＮＯ_X吸蔵触媒１１に対するＮＯ_X放出処理と同様のＮＯ_X放出処理が行われる。

また、ＮＯ_X吸蔵触媒１１をパティキュレートフィルタから構成した場合には、流入排気ガス中に含まれる粒子状物質がフィルタ１１内に捕獲され、捕獲された粒子状物質は排気ガス熱によって順次燃焼せしめられる。多量の粒子状物質がフィルタ１１上に推積した場合には、機関本体１から排出される排気ガスの温度を高くしたり、還元剤供給弁１３から還元剤を供給して酸化触媒５５やフィルタ１１で燃焼させたりして、フィルタ１１を昇温することで、推積したパティキュレートが着火燃焼せしめられる。

なお、上記各実施形態では、ＮＯ_X吸蔵触媒１１はＮＯ_X吸蔵剤５２と触媒貴金属（例えば、白金）５１とを担持するものであるとしているが、低温領域におけるＮＯ_X吸蔵剤５２のＮＯ₂吸蔵能力という観点からは、触媒貴金属５１は極めて少量担持されるか或いは全く担持されていないことが好ましい。

すなわち、ＮＯ_X吸蔵剤５２が低温吸蔵を行うような温度領域においては、ＮＯ_X吸蔵触媒１１に担持されている触媒貴金属５１は流入排気ガス中のＮＯをＮＯ₂に酸化することができないばかりか、ＮＯ₂をＮＯに還元してしまう。上述したようにＮＯ_X吸蔵剤５２はＮＯ₂のみを吸蔵することができ、ＮＯを吸蔵することはできない。したがって、ＮＯ_X吸蔵触媒１１に触媒貴金属５１を多く担持させると、上記温度領域におけるＮＯ_X吸蔵触媒１１によるＮＯ_X浄化率が低下してしまう。ＮＯ_X吸蔵触媒１１に触媒貴金属５１を全く担持させなければ、ＮＯ₂の還元が行われることはなく、ＮＯ_X吸蔵触媒１１によるＮＯ_X浄化率を高いものとすることができる。

ただし、ＮＯ_X吸蔵触媒１１に触媒貴金属５１が全く担持されていないと、ＮＯ_X吸蔵触媒１１からＮＯ_Xを放出する際に、当該ＮＯ_X吸蔵触媒１１単独ではＮＯ_X吸蔵触媒１１から放出されたＮＯ_XをＮ₂に還元することができないため、ＮＯ_X吸蔵触媒１１から放出されたＮＯ_Xを還元するためにＮＯ_X吸蔵触媒１１の排気下流に酸化触媒が必要となってしまう。そこで、非常に少量の触媒貴金属５１をＮＯ_X吸蔵触媒１１に担持させるようにしてもよい。触媒貴金属５２の量は、例えば、少なくとも活性温度以上での還元能力と酸化能力とを考慮したときに最適になるように設定される触媒貴金属５１の量よりも少ない量であり、触媒貴金属５１として白金が用いられる場合には例えば２ｇ／ｌ以下であるのが好ましい。

内燃機関全体を示す図である。 ＮＯ_X吸蔵触媒の吸蔵作用を説明するための図である。 白金によるＮＯ₂転換率を示す図である。 ＮＯ_X吸蔵剤のＮＯ₂吸蔵能力を示す図である。 ＮＯ_X吸蔵触媒のＮＯ_X浄化能力維持制御のフローチャートである。 ＮＯ_X放出処理を行うためのフローチャートである。 第二実施形態におけるＮＯ_X吸蔵触媒のＮＯ_X浄化能力維持制御のフローチャートである。 第三実施形態における内燃機関全体を示す図である。 酸化触媒のＮＯ₂転換率を示す図である。 パティキュレートフィルタを示す図である。

符号の説明

３…燃料噴射弁
４…吸気マニホルド
５…排気マニホルド
７…排気ターボチャージャ
１１…ＮＯ_X吸蔵触媒
１３…還元剤供給弁

Claims (7)

1. 機関排気通路内にＮＯ_X吸蔵剤を有するＮＯ_X吸蔵触媒を配置し、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度が活性温度よりも低い場合にはＮＯ_X吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれるＮＯ₂がＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵され、ＮＯ_X吸蔵触媒の温度が活性温度以上の場合には、ＮＯ_X吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵され、ＮＯ_X吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチのときには吸蔵されているＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵剤から放出され、上記ＮＯ_X吸蔵触媒は大部分の機関運転領域でその温度が少なくともその活性温度よりも低い温度となるような位置に位置決めされる内燃機関の排気浄化装置。
2. 上記ＮＯ_X吸蔵触媒は大部分の機関運転領域でその温度が活性温度よりも低く且つＮＯ_X吸蔵剤のＮＯ₂吸蔵能力が一定以上となる温度範囲内となるような位置に位置決めされる請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. 上記ＮＯ_X吸蔵触媒は大部分の機関運転領域でその温度が上記温度範囲内となるような位置のうち最も上流側に位置決めされる請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 貴金属を有する酸化触媒を機関排気通路内であって上記ＮＯ_X吸蔵触媒の上流側に配置し、上記酸化触媒は大部分の機関運転領域で一定以上の酸化能力を発揮する温度範囲内となる位置に位置決めされる請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 上記ＮＯ_X吸蔵剤に吸蔵されたＮＯ_X吸蔵量を推定するための手段を具備し、推定されたＮＯ_X吸蔵量が予め定められた許容値を越えたときにはＮＯ_X吸蔵触媒の温度が活性温度以上となるように昇温制御を行うと共に排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチにするようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. 上記ＮＯ_X吸蔵触媒は貴金属を有し、上記活性温度は貴金属の活性温度である請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
7. 上記活性温度は、ＮＯ_X吸蔵剤がＮＯ₂を亜硝酸塩として吸蔵する温度範囲とＮＯ₂を硝酸塩として吸蔵する温度範囲との境界温度である請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。

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