JP2009085178A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えばNOx等の排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、硫黄被毒を回復(解消)しつつ、効率的にNOx浄化性能を回復する。
【解決手段】内燃機関(10)の排気通路(20)に直列に配置されたNOx吸蔵還元触媒(12)及びNOx選択還元触媒(13)を含む直列排気浄化触媒(11)と、排気通路における直列排気浄化触媒の上流側に配置されて、尿素を排気通路内に噴射可能な尿素噴射手段(14)と、前記上流側における排気の空燃比がストイキからリッチの間にあることを条件として尿素を噴射するように尿素噴射手段を制御する尿素噴射制御手段(15)とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】内燃機関(10)の排気通路(20)に直列に配置されたNOx吸蔵還元触媒(12)及びNOx選択還元触媒(13)を含む直列排気浄化触媒(11)と、排気通路における直列排気浄化触媒の上流側に配置されて、尿素を排気通路内に噴射可能な尿素噴射手段(14)と、前記上流側における排気の空燃比がストイキからリッチの間にあることを条件として尿素を噴射するように尿素噴射手段を制御する尿素噴射制御手段(15)とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えばNOx等の排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置の技術分野に関する。
この種の排気浄化装置として、例えば排気中のNOxを低減するために、NOx吸蔵還元触媒(所謂、NSR(NOx Storage Reduction)触媒)が利用されている。このNOx吸蔵還元触媒において、触媒に硫黄(S)やその化合物(SOx)が付着する硫黄被毒で低下されたNOx浄化性能を、触媒を高温に且つ空燃比をストイキ又はリッチにするように制御する硫黄被毒回復制御法(特許文献1及び2参照)、或いは空燃比を気筒毎に増減することで触媒温度を制御するバンク制御法(特許文献3参照)により、回復させる。また、排気浄化装置として、NOx吸蔵還元触媒と併せて、該NOx吸蔵還元触媒の上流又は下流に配置されるNOx選択還元触媒が利用される場合、NOx選択還元触媒の上流に還元剤として尿素を供給する手段(特許文献4及び5参照)を備えることで、触媒温度に拘わらず、NOxを効率的に還元してNOx浄化性能を回復させる。
しかしながら、上述の技術背景によれば、硫黄被毒回復制御法及びバンク制御法において、NOx吸蔵還元触媒を昇温させるために、空燃比のリッチ度合いを大きくする必要がある。このため、空燃比がリッチの排気に含まれる一酸化炭素(CO)及び炭化水素(HC)等が増大するといった問題点がある。また、硫黄脱離に比較的長い時間を要するため、空燃比がリッチの燃焼時間が長くなり、燃費が悪化するといった問題点がある。
また、NOx吸蔵還元触媒及びNOx選択還元触媒、並びに尿素供給手段を備える排気浄化装置では、触媒からNOxが効率的に還元されるが、硫黄被毒の回復(解消)について何ら検討がされていない。
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば硫黄被毒を解消しつつ、効率的にNOx浄化性能を回復可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することを課題とする。
本発明に係る第1の内燃機関の排気浄化装置は上記課題を解決するために、内燃機関の排気通路に直列に配置されたNOx吸蔵還元触媒及びNOx選択還元触媒を含む直列排気浄化触媒と、前記排気通路における前記直列排気浄化触媒の上流側に配置されて、尿素を前記排気通路内に噴射可能な尿素噴射手段と、前記上流側における排気の空燃比がストイキからリッチの間にあることを条件として前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する尿素噴射制御手段とを備える。
本発明の第1の内燃機関の排気浄化装置によれば、適用される内燃機関として、例えば希薄燃焼エンジンが使用される。このような内燃機関の排気系に備えられる直列排気浄化触媒は、例えばNOx吸蔵還元触媒及びNOx選択還元触媒からなる。これら2つの触媒の配置について、例えば内燃機関の排気通路の上流側にNOx吸蔵還元触媒が配置され、その下流側にNOx選択還元触媒が配置される。
典型的には、NOx吸蔵還元触媒は、流入する排気の空燃比がリーンの時に、排気中のNOxを吸蔵し、流入する排気の空燃比がストイキ又はリッチになると、吸蔵しているNOxを放出する。この放出時に、排気に含まれるCO、HC、水素(H2)等の還元剤により、NOxが還元(浄化)される。一方、NOx選択還元触媒は、アンモニア(NH3)等の還元剤を用いてNOxを選択的に還元する。
本発明の排気浄化装置は、上述のNOx吸蔵還元触媒を昇温させることで、NOx浄化性能を低下させる硫黄被毒を解消する。ここで特に、直列排気浄化触媒の上流側には、尿素噴射手段が配置される。尿素噴射手段は、排気の空燃比がストイキからリッチの間にある場合に、尿素((NH2)2CO)を噴射して、アンモニア(NH3)を生成させる。ここで「排気の空燃比がストイキからリッチの間にある」とは、例えばNOx吸蔵還元触媒の硫黄被毒回復のためのリッチ制御や、吸蔵しているNOxを還元するためのリッチスパイク制御が実行されていることを示す。具体的に、硫黄被毒回復制御やリッチスパイク制御の実行下で、尿素が噴射されると、噴射された尿素が排気通路内で熱分解及び加水分解し、アンモニアが生成される。NOx吸蔵還元触媒では、硫酸塩として吸着している硫黄(S)分が、生成されたアンモニアにより、脱離されることで、硫黄被毒が解消される。一方、NOx吸蔵還元触媒の下流側に配置されるNOx選択還元触媒では、NOx吸蔵還元触媒から漏れ出すアンモニアを用いて、吸蔵しているNOxが還元(浄化)される。
逆に、排気の空燃比がリーンであるリーンバーン制御の実行下で、尿素が噴射されると、尿素から生成されたアンモニアは、排気中の酸素(O2)と優先的に反応し、消費されてしまう。このため、NOx吸蔵還元触媒における硫黄脱離、及びNOx選択還元触媒におけるNOx還元にアンモニアを利用できず、アンモニアを生成するための尿素噴射自体が無駄になってしまう。また、アンモニアと排気中の酸素(O2)とが触媒に流入すると、NOxが新たに生成され、NOxの増加を助長することになってしまう。
以上のように本発明の第1の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気中に酸素が殆ど含まれない、即ち、排気の空燃比がストイキからリッチの間にあることを条件として尿素を噴射するので、噴射された尿素から生成されたアンモニアが効果的にNOx還元や硫黄脱離に利用される。また、このアンモニアの利用により、硫黄被毒回復に要するリッチ燃焼時間が、アンモニアを利用しない場合と比較して短縮されるので、燃費悪化が抑制され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
尚、尿素を噴射させることの条件として、排気の空燃比がストイキからリッチの間にあることは、十分条件でもいいし、必要条件の一つでもよい。他の必要条件としては、例えば触媒が硫黄脱離可能な状態にあることや、NOx吸蔵還元触媒及びNOx選択還元触媒が劣化していないこと等がある。
本発明に係る第1の内燃機関の排気浄化装置の一態様では、前記内燃機関を構成する第1の気筒群からの排気の空燃比をストイキよりもリッチ側にするように前記第1の気筒群を燃焼制御し、前記内燃機関を構成する第2の気筒群からの排気の空燃比をストイキよりもリーン側にするように前記第2の気筒群を燃焼制御する燃焼制御手段を更に備え、前記排気通路は、前記第1の気筒群からの第1の群別通路及び前記第2の気筒群からの第2の群別通路が合流されてなる。
この態様によれば、第1及び第2の気筒群において、排気の空燃比がリッチ及びリーンになるように相異なる燃焼が行われる。排気通路は、第1の気筒群から還元剤を多く含む排気(即ち、リッチガス)を導く第1の群別通路、及び第2の気筒群から酸素を多く含む排気(即ち、リーンガス)を導く第2の群別通路を合流させると共に、合流された第1及び第2の群別通路を流れる還元剤と酸素とを直列排気浄化触媒のNOx吸蔵還元触媒に導く。このように構成すれば、例えば第1の群別通路からの還元剤量、及び第2の群別通路からの酸素量の空燃比を夫々増減させて、触媒における反応熱を変化させ、触媒温度を制御することが可能である(即ち、バンク制御)。この制御によりNOx吸蔵還元触媒が昇温されると、触媒に付着している硫黄が脱離して硫黄被毒が解消され、NOx浄化性能を回復させることができる(即ち、硫黄被毒回復制御)。
上述した排気通路が第1及び第2の群別通路が合流されてなる態様では、前記尿素噴射手段は、前記第1の群別通路に配置されているように構成してもよい。
このように構成すれば、尿素噴射手段により、還元雰囲気の第1の群別通路内に、尿素が確実に噴射される。噴射された尿素から生成されたアンモニアは、酸化により消費されることなく、第1の群別通路及び排気通路を介してNOx吸蔵還元触媒に達する。すると、NOx吸蔵還元触媒において、単に硫黄被毒回復制御が実行されるよりも、硫黄脱離がアンモニアの作用により促進されるので、硫黄被毒回復制御を実行する時間が短縮され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
尚、尿素噴射手段は、第2の群別通路に配置されていてもよく、排気中の酸素量に応じて、尿素が噴射されてもよい。
本発明に係る第1の内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記尿素噴射制御手段は、前記NOx吸蔵還元触媒が硫黄被毒を受けた時に前記NOx吸蔵還元触媒を昇温させることで硫黄を脱離させる硫黄被毒回復制御を実行し、前記硫黄被毒回復制御を実行する際に、前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する。
上述のNOx吸蔵還元触媒及びNOx選択還元触媒には、NOxやSOx等が吸着されるが、NOxの還元が数秒で行われるのに対し、SOxの脱離は少なくとも数分を要する。このSOxの脱離時間に対応して、硫黄被毒回復制御が実行されるが、リッチ燃焼時間が長い分、COやHC等の放出量が増大されたり、燃費悪化が懸念される。
この態様によれば、硫黄被毒回復制御では、NOx吸蔵還元触媒が硫黄被毒を受けた時に、燃焼制御手段により、NOx吸蔵還元触媒が昇温されることで、NOx吸蔵還元触媒が効率的に硫黄脱離を行う状態になる。この状態下で、即ち、硫黄被毒回復制御の実行中に、尿素噴射手段により尿素が噴射されると、硫黄脱離が促進されるので、硫黄被毒回復制御を実行するリッチ燃焼時間が短縮される。また、例えば第1の気筒群からの排気の空燃比をストイキに近付けると共に、尿素を噴射すれば、COやHC等の放出量が減少されるので、燃費悪化が抑制され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。また、尿素は、酸素(O2)を殆ど含まない排気が導かれる第1の群別通路内に噴射されるので、尿素から生成されるアンモニアが酸化により消費されない。従って、硫黄被毒回復制御に、尿素を噴射する制御は適用し易く、噴射される尿素を最大限に活かして、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
上述した硫黄被毒回復制御が実行される態様では、前記燃焼制御手段は、前記第1の気筒群からの排気の空燃比をストイキに近付けるように燃焼制御してもよい。
このように構成すれば、その空燃比のリッチ度合いが高い場合と比較して、COやHC等の放出量が大幅に減少されると共に、燃料の供給量が減少されるので、燃費悪化が大幅に抑制される。
本発明に係る第1の内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記硫黄被毒回復制御を実行する際に、前記尿素噴射制御手段及び前記燃焼制御手段の少なくともいずれか一方は、前記NOx吸蔵還元触媒を所定温度以上まで上げるための還元剤量及び酸素量を演算し、該演算された還元剤量及び酸素量に基づいて、前記第1の気筒群及び前記第2の気筒群における空燃比及び前記噴射すべき前記尿素の噴射量を決定し、前記燃焼制御手段は、前記決定された空燃比となるように前記第1の気筒群及び前記第2の気筒群を燃焼制御し、前記尿素噴射制御手段は、前記決定された噴射量で前記尿素を噴射するように尿素噴射手段を制御する。
バンク制御により触媒を昇温させることで実行される硫黄被毒回復制御では、典型的に、第1及び第2の気筒群において、混合気中の燃料に対する空気の重量比、所謂A/F値が、例えば「12」及び「18」として、混合気の空燃比(燃焼空燃比)が夫々設定される。この場合、第1の気筒群からのリッチガス、及び第2の気筒群からのリーンガスが合流される排気通路に配置される直列排気浄化触媒の下流には、O2センサが配置される。このO2センサにより、直列排気浄化触媒よりも下流を流れる排気の酸素濃度が検出され、その検出結果に基づいて、第1及び第2の気筒群に設定される燃焼空燃比のフィードバック制御が行われる。このフィードバック制御により、排気浄化触媒の平均空燃比がストイキに保持されて、触媒の三元活性によりCO,HC,NOx等が浄化されるので、排気エミッションの悪化が抑制される。
この態様によれば、硫黄被毒回復制御を実行する際に、尿素噴射制御手段及び燃焼制御手段の少なくともいずれか一方により、先ず、硫黄脱離が十分に行われるNOx吸蔵還元触媒の昇温量が求められる。この昇温量は、例えば摂氏700度から昇温前の触媒温度を引いた温度とする。この昇温量に基づいて、排気中のCOやHC等の還元剤量、及び酸素量が演算される。昇温量に対して要求される還元剤量及び酸素量は、研究や実験等により予め設定されており、昇温量対還元剤量、及び昇温量対酸素量の関係が夫々マップで示される。これらマップを用いて演算された還元剤量及び酸素量の割合は、バンク制御が行われる第1及び第2の気筒群における燃焼空燃比に対応している。従って、演算された還元剤量に基づいて、第1の気筒群の燃焼空燃比が決定され、演算された酸素量に基づいて、第2の気筒群の燃焼空燃比が決定される。ここで特に、演算された還元剤量に基づいて、第1の群別通路内への尿素の噴射量も決定される。この後、燃焼制御手段により、第1及び第2の気筒群が夫々、決定された燃焼空燃比となるように制御されると共に、尿素噴射制御手段により、尿素噴射手段が、決定された噴射量で尿素が噴射されるように制御される。
従って、例えば第1の気筒群の燃焼空燃比がストイキに決定された場合に、少なく放出されるCO、HC、水素(H2)等の還元剤量を補充するように、尿素の噴射量が増大される。また、第1の気筒群の燃焼空燃比がややリッチに決定された場合に、ストイキの場合よりも多く放出される還元剤量を、主として硫黄脱離に利用するので、尿素の噴射量が減少される。このように、第1の気筒群からの排気(リッチガス)中の還元剤量に対応して尿素の噴射量を増減させることで、必要な量のアンモニアを取得(生成)し、リッチガス中の還元剤量と取得されたアンモニアとを併せて、NOx吸蔵還元触媒における硫黄脱離を十分に行うことができる。こうして、尿素から生成されるアンモニアを利用すれば、硫黄脱離が促進されるので、硫黄被毒回復制御の実行時間が短縮され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
尚、尿素の噴射量を増大して、第1の気筒群の燃焼空燃比を常にストイキに近付けるように制御すれば、硫黄被毒回復制御の実行時間が大幅に短縮されなくても、燃費悪化が抑制され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
本発明に係る第1の内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記尿素噴射制御手段は、前記硫黄被毒回復制御と同期して、前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する。
NOx吸蔵還元触媒において、触媒温度が所定温度よりも低い状態では、硫黄脱離しない或いはし難い。
この態様によれば、尿素噴射制御手段により、硫黄被毒回復制御と同期して周期的に、尿素が噴射される。硫黄被毒回復制御では、バンク制御により触媒が昇温された状態にある。ここで「硫黄被毒回復制御と同期」とは、例えばNOx吸蔵還元触媒が、硫黄(S)の脱離が起こる所定温度(即ち、硫黄脱離温度)以上になる状態にある時期を示す。この時期は、例えば所定時間毎に繰り返される。従って、NOx吸蔵還元触媒が、昇温過程を含む硫黄脱離温度以下の状態では、尿素が一切噴射されず、硫黄脱離温度に達すると、直ちに尿素の噴射が開始される。これにより、尿素の噴射量が低減されるので、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
上述の排気の空燃比がストイキからリッチの間にあることを条件として尿素を噴射する態様では、前記尿素噴射制御手段は、前記硫黄被毒回復制御を実行する際に、前記NOx吸蔵還元触媒が所定温度以上になったことを条件として、前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御してもよい。
このように構成すれば、排気の空燃比がストイキからリッチの間にあることに加えて、NOx吸蔵還元触媒が所定温度以上になる場合に、尿素噴射制御手段により尿素が噴射される。従って、NOx吸蔵還元触媒が硫黄脱離温度以上になる状態にあり、且つ第1の気筒群からの排気の空燃比がストイキからリッチの間にある場合にのみ、尿素が噴射されるので、尿素の噴射量が低減される。また、尿素の噴射量をより低減させるために、第1の気筒群の排気の空燃比がストイキである場合にのみ、尿素が噴射されるようにしてもよい。
本発明に係る第1の内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記直列排気浄化触媒では、前記NOx吸蔵還元触媒が前記NOx選択還元触媒の上流側に配置されている。
この態様によれば、直列排気浄化触媒の上流側で噴射される尿素から生成されたアンモニアを、NOx吸蔵還元触媒において、硫黄脱離やNOx還元に利用すると共に、NOx選択還元型触媒において、NOx還元に利用することができる。
本発明に係る第1の内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記直列排気浄化触媒では、前記NOx選択還元触媒が前記NOx吸蔵還元触媒の上流側に配置されている。
この態様によれば、直列排気浄化触媒の上流側で尿素が噴射されることで、NOx選択還元触媒において、アンモニアの生成が促進される。これにより、NOx吸蔵還元に本来必要とされる尿素の噴射量が、NOx選択還元触媒がNOx吸蔵還元触媒の下流側に配置される場合と比較して低減される。或いはNOx選択還元触媒によるアンモニアの増量分、排気の空燃比がストイキに近付けられるので、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
本発明に係る第2の内燃機関の排気浄化装置は上記課題を解決するために、排気の空燃比をストイキよりもリッチ側にするように燃焼制御される第1の気筒群及び排気の空燃比をストイキよりもリーン側にするように燃焼制御される第2の気筒群から構成される内燃機関の排気を浄化する装置であって、前記第1の気筒群からの第1の群別通路及び前記第2の気筒群からの第2の群別通路が合流されてなる排気通路に直列に配置されたNOx吸蔵還元触媒及びNOx選択還元触媒を含む直列排気浄化触媒と、前記第1の群別通路に配置されて、尿素を前記第1の群別通路内に噴射可能な尿素噴射手段と、前記NOx吸蔵還元触媒が硫黄被毒を受けた時に前記NOx吸蔵還元触媒を昇温させることで硫黄を脱離させる硫黄被毒回復制御を実行し、該硫黄被毒回復制御を実行する際に、前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する尿素噴射制御手段とを備える。
本発明の第2の内燃機関の排気浄化装置によれば、第1及び第2の気筒群の燃焼空燃比を制御すること(即ち、バンク制御)により、NOx吸蔵還元触媒を昇温させることで硫黄被毒回復制御が実行される。この実行中に、尿素噴射手段により尿素が第1の群別通路内に噴射される。この第1の群別通路内を流れる排気中には、酸素が殆ど含まれないので、噴射された尿素から生成されたアンモニアが、酸化されることなく、効果的にNOx吸蔵還元触媒の硫黄脱離に利用される。また、尿素から生成されたアンモニアの作用により、尿素を噴射しない場合と比較して、硫黄脱離が促進されるので、硫黄被毒回復制御の実行時間が短縮される。更に、尿素を噴射することで、第1の気筒群からの排気の空燃比がストイキに近付けられ、COやHC等の放出量が減少される。従って、結果として、燃費悪化が抑制され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
以下、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
先ず、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の構成について図1を参照して説明する。ここに図1は、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の概要を示す概略的平面図である。
図1において、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置100は、排気通路20を介して内燃機関10に接続されており、排気通路20の上流側から下流側に向かって順に、尿素噴射部14、A/Fセンサ17、直列排気浄化触媒11、O2センサ18、及び排気温センサ19を備える。排気浄化装置100及び内燃機関10は、ECU(Engine Controlling Unit)15により総括的に制御される。排気通路20内の矢印は、排気が流動する方向を示す。
内燃機関10は、バンク制御可能な希薄燃焼エンジンであり、左右のバンク23a,23bに夫々3つずつ気筒24が配列されたV型エンジンとして構成されている。各気筒24には、燃料タンク25に貯蔵される燃料が、燃料通路21及び複数の燃料噴射22を介して供給される。供給される燃料は、各燃料噴射弁22により、各気筒24内に噴射される。各気筒24には、噴射弁22の他に、図示しない吸気弁、点火プラグ及び排気弁が、連結されている。
左のバンク23aの3つの気筒24は、第1気筒群S1として構成され、第1気筒群S1では、硫黄被毒を回復(解消)するための硫黄被毒回復制御や、リッチスパイク制御を実行する際に、燃焼空燃比がストイキからリッチの間であるリッチ制御或いはストイキ制御が行われる。このため、第1気筒群S1から排出される排気の空燃比は、リッチからストイキの間に設定される。一方、右のバンク23bは、第2気筒群S2として構成され、第2気筒群S2では、燃焼空燃比がリーンであるリーン制御が行われる。このため、第2気筒群S2から排出される排気の空燃比は、リーンに設定される。
第1及び第2気筒群S1,S2から排出される排気は夫々、排気通路20を構成する第1群別通路20a及び第2群別通路20bに導かれる。第1及び第2群別通路20a,20bは、下流で合流されて、合流通路20cとなる。第1気筒群S1から排出されるリッチからストイキの間の排気は、第1群別通路20aを介して合流通路20cに達し、第2気筒群S2から排出されるリーンの排気は、第2群別通路20bを介して合流通路20cに達する。合流通路20cは、第1及び第2群別通路20a,20bからの排気を合流させて、直列排気浄化触媒11に導く。第1群別通路20aには、尿素噴射部14が配置されている。
直列排気浄化触媒11は、NOx吸蔵還元触媒12及びNOx選択還元触媒13からなり、合流通路20cに直列に配置されている。配置の順番について、合流通路20cの上流側にNOx吸蔵還元触媒12が配置され、その下流側にNOx選択還元触媒13が配置されている。
NOx吸蔵還元触媒12は、所謂NSR(NOx Storage Reduction)触媒であり、高温で活性状態になる高温活性型の触媒である。NOx吸蔵還元触媒12は、排気空燃比に応じて、排気中のNOxを吸蔵すると共に、吸蔵しているNOxを還元(浄化)する。
NOx選択還元触媒13は、所謂SCR(Selective Catalytic Reduction)触媒であり、低温で活性状態になる低温活性型の触媒である。NOx選択還元触媒13は、アンモニアの供給により、NOxを選択的に還元する。この還元剤として作用するアンモニアは、尿素噴射弁14から噴射された尿素が、ストイキからリッチの間の排気通路内で熱分解及び加水分解されることで、生成される。NOx選択還元触媒13は、生成されたアンモニアにより、無害の窒素(N2)を生成することで、NOxを還元する。
尿素噴射部14は、本発明に係る「尿素噴射手段」の一例として、尿素を第1群別通路20a内に噴射する。噴射に使用される尿素は、タンク14aに尿素水溶液の状態で貯蔵されており、供給通路14bを介して噴射弁14cに達する。噴射弁14cは、所定条件を満たす場合に、第1群別通路20a内に所定量の尿素を噴射する。
A/Fセンサ17は、合流通路20cで、NOx吸蔵還元触媒12よりも上流側に配置され、NOx吸蔵還元触媒12を通過直前の排気のA/F値、即ち、排気空燃比を検出する。検出された排気空燃比は、ECU15に入力される。
O2センサ18は、合流通路20cで、NOx選択還元触媒13よりも下流側に配置され、NOx選択還元触媒13を通過直後の排気中の酸素量を検出する。検出された酸素量は、ECU15に入力される。
排気温センサ19は、合流通路20cで、酸素センサ18よりも下流側に配置され、NOx選択還元触媒13を通過直後の排気の温度を検出する。検出された温度は、ECU15に入力される。尚、排気の温度を検出する代わりに、NOx選択還元触媒13の触媒温度を検出してもよい。
ECU15は、本発明に係る「尿素噴射制御手段」及び「燃焼制御手段」の一例として、図示しないCPU、ROM、RAM及びA/D変換器等を含んで構成される。ECU15は、各種センサ17〜19からの入力に基づいて、内燃機関10及び排気浄化装置100等を統括的に制御する。具体的に、ECU15は、A/Fセンサ17からの排気空燃比に基づいて、内燃機関10の運転状態を検知したり、O2センサ18からの酸素量に基づいて、バンク制御のフィードバック制御を行ったり、アンモニアの酸化程度を検知したり、排気温センサ19からの排気温度に基づいて、NOx吸蔵還元触媒12及びNOx選択還元触媒13の状態を検知する。
ECU15は更に或いは上述の制御や検知と並行して、硫黄被毒回復制御を実行する。ECU15は、この硫黄被毒回復制御を実行する際に、NOx吸蔵還元触媒12を、バンク制御により例えば摂氏650〜700度以上に保持して、硫黄脱離可能な状態にすると共に、本実施形態では特に、第1気筒群S1をリッチ制御又はストイキ制御しつつ、尿素噴射部14により尿素を噴射させる。
(尿素噴射制御の基本的処理)
(尿素噴射制御の基本的処理)
ECU15は、所定条件を満たす場合に、尿素噴射部14により尿素を噴射させる。尿素を噴射する条件について図2を参照して説明する。ここで図2は、本実施形態に係る尿素噴射制御手段による尿素噴射制御の基本的処理の概要を示すフローチャートである。
図2において、先ずECU15により、内燃機関10の運転状態が読み込まれ(ステップS41)、内燃機関10において、A/Fセンサ17により出力される排気空燃比がリーンになるリーン制御が開始されているか否かが判定される(ステップS42)。このリーン制御では、NOx吸蔵還元触媒12に硫黄(S)分が吸着される。この判定により、リーン制御が開始されていない場合(ステップS42:NO)、硫黄(S)分が未だ吸着されていないと判断され、尿素噴射部14による尿素噴射が停止される(或いは、尿素噴射が停止されたままの状態が継続される)(ステップS47)。
一方、ステップS42の判定結果により、リーン制御が開始されている場合(ステップS42:YES)、NOx吸蔵還元触媒12に硫黄(S)分が吸着されていると判断され、前回の硫黄被毒回復制御から所定時間が経過することで、硫黄被毒回復制御が要求されているか否かが判定される(ステップS43)。この判定により、所定時間が経過せずに硫黄被毒回復制御が要求されていない場合(ステップ43:NO)、尿素噴射部14による尿素噴射が停止される(ステップS47)。
一方、ステップS43の判定結果により、硫黄被毒回復制御が要求されている場合(ステップS43:YES)、気筒別制御、即ち、バンク制御が実行されているか否かが判定される(ステップS44)。この判定により、バンク制御が実行されていない場合(ステップS44:NO)、尿素噴射部14による尿素噴射が停止される(ステップS47)。
一方、ステップS44の判定結果により、バンク制御が実行されている場合(ステップS44:YES)、第1気筒群S1においてリッチ制御が行われているか否かが判定され(ステップS45)、判定の結果により、リッチ制御が行われていない場合(ステップS45:NO)、尿素噴射部14による尿素噴射が停止される(ステップS47)。
一方、ステップS45の判定結果により、第1気筒群S1でリッチ制御が行われている場合(ステップS45:YES)、尿素噴射部14により尿素噴射が実行される(ステップS46)。
このように、ECU15により、排気空燃比がリーンであるリーン制御が開始され、硫黄被毒回復制御が要求され、且つバンク制御によりリッチ制御が行われる場合に、所定条件が満たされたと判定され、第1群別通路20aに尿素が噴射される。これにより、噴射される尿素からアンモニアが生成され、生成されたアンモニアが、酸化することなく、還元剤として硫黄被毒を回復(解消)するので、硫黄脱離が促進され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
(尿素噴射制御の第1実施例)
(尿素噴射制御の第1実施例)
次に、尿素噴射制御の具体的処理について説明する。本実施形態に係る尿素噴射制御手段による尿素噴射制御の第1実施例として、図3から図5を参照して説明する。ここで図3は、本実施形態に係る内燃機関のストイキ制御時の基本燃料噴射量を示すマップであり、図4は、本実施形態に係る内燃機関のストイキ制御時の尿素噴射量を示すマップである。また、図5は、本実施形態に係る尿素噴射制御の第1実施例の処理を示すフローチャートである。第1実施例では、尿素を噴射するための条件は、NOx吸蔵還元触媒12について、その触媒温度が例えば摂氏250度以上となり、吸蔵しているNOxを効率的に還元可能な状態(即ち、触媒活性状態)にあり、且つ硫黄被毒回復制御或いは第1気筒群S1でリッチスパイク(RS)制御が要求される場合である。
先ず、第1実施例で適用されるマップについて図3及び図4を参照して説明する。
図3のマップM1において、横軸にストイキ制御を行う内燃機関10の回転数が、縦軸にその負荷が取られており、これら回転数及び負荷に対応する弧が、基本燃料噴射量として示される。マップM1では、これら回転数及び負荷の増大に対応して基本燃料噴射量も増大される。
図4のマップM2において、横軸にストイキ制御を行う内燃機関10の回転数が、縦軸にその負荷が取られており、これら回転数及び負荷に対応する弧が、基本燃料噴射量として示される。マップM2では、これら回転数及び負荷の増大に対応して尿素噴射量も増大される。
次に、第1実施例の処理について、図5を参照して説明する。
図5において、先ず、A/Fセンサ17の検出結果に基づいて、内燃機関10の運転条件(排気空燃比がリーン、ストイキ及びリッチのいずれか)が検出される(ステップS51)。すると、検出された運転条件に基づいて、マップM1を用いて基本燃料噴射量が読み取られる(ステップS52)。続いて、排気温センサ19により排気温度が検出され、NOx吸蔵還元触媒12がNOxを効率的に還元可能な触媒活性状態であるか否かが判定される(ステップS53)。この判定結果により、触媒活性状態にない場合(ステップS53:NO)、運転条件に対応する目標空燃比が算出され(ステップS54)、算出された目標空燃比に基づいて、燃料噴射量が補正され(ステップS55)、尿素噴射部14による尿素の噴射が停止される(ステップS56)。この後、補正された燃料噴射量の燃料が各気筒24内に噴射され(ステップS64)、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
一方、ステップS53の判定結果により、NOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態にある場合(ステップS53:YES)、A/Fセンサ17により、排気空燃比がリーンのリーン制御が開始されているか否かが判定される(ステップS57)。この判定結果により、リーン制御が開始されていない場合(ステップS57:NO)、ステップS54からS56及びS64の処理が行われ、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
一方、ステップS57の判定結果により、リーン制御が開始されている場合(ステップS57:YES)、硫黄被毒回復制御が要求されているか否かが判定される(ステップS58)。この判定結果により、硫黄被毒回復制御が要求されていない場合(ステップS58:NO)、リッチスパイク(RS)制御が要求されているか否かが判定される(ステップS59)。この判定結果により、リッチスパイク(RS)制御が要求されていない場合(ステップS59:NO)、ステップS54からS56及びS64の処理が行われ、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
一方、ステップS58の判定結果により、硫黄被毒回復制御が要求されている場合(ステップS58:YES)、或いはステップS59の判定結果により、リッチスパイク(RS)制御が要求されている場合(ステップS59:YES)、マップM2が参照され、運転条件(内燃機関10の回転数)に基づいて、尿素噴射量が算出される(ステップS60)。続いて、尿素噴射部14により尿素が噴射中か否かが判定される(ステップS61)。この判定結果により、尿素が現行噴射されていない場合(ステップS61:NO)、尿素の噴射が開始される一方(ステップS62)、ステップS61の判定結果により、尿素が噴射中である場合(ステップS61:YES)、尿素が継続して噴射される(ステップS63)。この際、ステップS60で算出された噴射量の尿素が噴射される。この後、基本燃料噴射量の燃料が各気筒24に噴射され(ステップS64)、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
このように、ECU15により、NOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態にあり、且つ硫黄被毒回復制御が要求される或いはバンク制御により第1気筒群S1でリッチスパイク(RS)制御が実行される場合に、所定条件が満たされたと判定され、運転条件に対応する噴射量の尿素が第1群別通路20aに噴射される。これにより、噴射される尿素からアンモニアが生成され、生成されたアンモニアが、酸化することなく、還元剤として硫黄被毒を回復(解消)するので、硫黄脱離が促進され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
(尿素噴射制御の第2実施例)
(尿素噴射制御の第2実施例)
次に、本実施形態に係る尿素噴射制御手段による尿素噴射制御の第2実施例として、図6から図8を参照して説明する。ここで図6は、本実施形態に係る第2気筒群のリーン度合いに対応する尿素噴射量を示すマップであり、図7は、本実施形態に係る内燃機関のリーン制御時の排気中酸素量を示すマップである。また、図8は、本実施形態に係る尿素噴射制御の第2実施例の処理を示すフローチャートである。第2実施例では、尿素を噴射するための条件は、NOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態にあり、硫黄被毒回復制御が要求されると共に、リッチ制御又はストイキ制御される第1気筒群S1が制御中である場合である。このような第2実施例は特に、第1気筒群S1からの排気空燃比が、ストイキに近付けられる。
先ず、第2実施例で適用されるマップについて図6及び図7を参照して説明する。
図6のマップM3−1において、横軸に第2気筒群S2における燃焼空燃比の補正値のリーン度合いが、縦軸に尿素噴射量が取られている。マップM3−1では、リーン度合いが大きい程、排気中に酸素が多く含まれるために、尿素の噴射量が増大される。
図7のマップM3−2において、横軸にストイキからリーンの間の空燃比が、縦軸にその空燃比に対応する排気中の酸素量が取られている。マップM3−2では、リーン度合いが大きい程、排気中の酸素量も多量に含まれることが示される。このようなマップM3−1及びM3−2によれば、第2気筒群S2のリーン度合いが大きくなると共に、放出される酸素で酸化不可能な多量の尿素が必要とされる。
次に、第2実施例の処理について、図8を参照して説明する。
図8において、先ず、第1実施例と同様に、内燃機関10の運転条件が検出され(ステップS51)、検出された運転条件に基づいて基本燃料噴射量が読み取られた後(ステップS52)、排気温センサ19の検出温度に基づいてNOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態にあるか否かが判定される(ステップS53)。この判定結果により、触媒活性状態にない場合(ステップS53:NO)、第1実施例と同様にして、運転条件に対応する目標空燃比が算出され(ステップS54)、算出された目標空燃比に基づいて燃料噴射量が補正され(ステップS55)、尿素の噴射が停止された後(ステップS56)、補正された燃料噴射量の燃料が各気筒24内に噴射され(ステップS64)、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
一方、ステップS53の判定結果により、NOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態である場合(ステップS53:YES)、前回の硫黄被毒回復制御から計時される時間から、硫黄被毒状況が検出され(ステップS71)、この検出結果に基づいて、硫黄被毒回復制御が要求されているか否かが判定される(ステップS72)。この判定結果により、硫黄被毒回復制御が要求されていない場合(ステップS72:NO)、ステップS54からS56及びS64の処理が行われ、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
一方、ステップS72の判定結果により、硫黄被毒回復制御が要求されている場合(ステップS72:YES)、制御中の気筒(第1気筒群S1或いは第2気筒群S2)が判別され(ステップS73)、制御中の気筒が第1気筒群S1か否かが判定される(ステップS74)。この判定結果により、第1気筒群S1でない場合(ステップS74:NO)、第2気筒群S2に噴射される燃料の噴射量が、例えば20%減量されるようにリーン側に補正される(ステップS75)。この後、尿素の噴射が停止され(ステップS56)、補正された燃料噴射量の燃料が各気筒24内に噴射され(ステップS64)、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
一方、ステップS74の判定結果により、第1気筒群S1である場合(ステップS74:YES)、マップM3−1が参照され、第2気筒群S2の燃焼空燃比の補正値(リーン補正係数)に基づいて、第1群別通路20aに供給される尿素噴射量が算出される(ステップS76)。
続いて、第1実施例と同様に、尿素噴射部14により尿素が噴射中か否かが判定され(ステップS61)、尿素が現行噴射されていない場合(ステップS61:NO)、尿素の噴射が開始される一方(ステップS62)、尿素が噴射中である場合(ステップS61:YES)、尿素が継続して噴射される(ステップS63)。この際、ステップS76で算出された噴射量の尿素が噴射される。この後、基本燃料噴射量の燃料が各気筒24に噴射され(ステップS64)、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
このように、ECU15により、NOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態にあり、硫黄被毒回復制御が要求された後、バンク制御により第1気筒群S1が制御中である場合に、所定条件が満たされたと判定され、第2気筒群S2のリーン補正係数に対応する噴射量の尿素が第1群別通路20aに噴射される。これにより、噴射される尿素からアンモニアが生成され、生成されたアンモニアが、酸化することなく、還元剤として硫黄被毒を回復(解消)するので、硫黄脱離が促進され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。また、第1気筒群S1で燃焼空燃比がストイキに近付けられるように制御されるので、燃費悪化が抑制され、より効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
(尿素噴射制御の第3実施例)
(尿素噴射制御の第3実施例)
次に、本実施形態に係る尿素噴射制御手段による尿素噴射制御の第3実施例として、図9から図11を参照して説明する。ここで図9は、本実施形態に係るNOx吸蔵還元触媒の昇温量に対応する要求酸素量を示すマップであり、図10は、本実施形態に係るNOx吸蔵還元触媒の昇温量に対応する要求還元剤量を示すマップである。また、図11は、本実施形態に係る尿素噴射制御の第3実施例の処理を示すフローチャートである。第3実施例では、尿素を噴射するための条件は、NOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態にあり、硫黄被毒回復制御が要求されると共に、リッチ制御又はストイキ制御される第1気筒群S1が制御中である場合である。このような第3実施例は特に、NOx吸蔵還元触媒12の昇温量に基づいて、第1及び第2気筒群S1,S2の燃焼空燃比を制御するバンク制御が行われると共に、その昇温量に基づいて、尿素の噴射量が決定される。
先ず、第3実施例で適用されるマップについて図9及び図10を参照して説明する。
図9において、マップM4において、横軸に硫黄被毒回復制御が実行されるNOx吸蔵還元触媒の昇温量が、縦軸にその昇温量に対応する要求酸素量が取られている。マップM4では、昇温量が大きい程、第2気筒群S2に吸入される酸素量が増大される。
図10において、マップM5において、横軸に硫黄被毒回復制御が実行されるNOx吸蔵還元触媒の昇温量が、縦軸にその昇温量に対応する要求還元剤量が取られている。マップM5では、昇温量が大きい程、第1気筒群S1に噴射される燃料量が増大される。
次に、第3実施例の処理について、図11を参照して説明する。
図11において、先ず、第1及び第2実施例と同様に、内燃機関10の運転条件が検出され(ステップS51)、検出された運転条件に基づいて基本燃料噴射量が読み取られた後(ステップS52)、排気温センサ19の検出温度に基づいてNOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態にあるか否かが判定される(ステップS53)。この判定結果により、触媒活性状態にない場合(ステップS53:NO)、第1及び第2実施例と同様にして、運転条件に対応する目標空燃比が算出され(ステップS54)、算出された目標空燃比に基づいて燃料噴射量が補正され(ステップS55)、尿素の噴射が停止された後(ステップS56)、補正された燃料噴射量の燃料が各気筒24内に噴射され(ステップS64)、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
一方、ステップS53の判定結果により、NOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態にある場合(ステップS53:YES)、第2実施例と同様に、硫黄被毒状況が検出され(ステップS71)、この検出結果に基づいて硫黄被毒回復制御が要求されているか否かが判定され(ステップS72)、この判定結果により、硫黄被毒回復制御が要求されていない場合(ステップS72:NO)、ステップS54からS56及びS64の処理が行われ、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
一方、ステップS72の判定結果により、硫黄被毒回復制御が要求されている場合(ステップS58:YES)、排気温センサ19の検出結果により、NOx吸蔵還元触媒12において、現行の触媒温度が算出されると、算出された現行の触媒温度から、硫黄脱離に必要な触媒の昇温量が算出される(ステップS81)。この算出された昇温量に基づいて、マップM4を用いて酸素量が算出され、マップM5を用いて還元剤量が算出される(ステップS82)。この後、これら算出された酸素量及び還元剤量から、第1気筒群S1の燃料噴射量、及び第2気筒群S2の吸気量が決定され、基本燃料噴射量が補正される。
続いて、第2実施例と同様に、制御中の気筒(第1気筒群S1或いは第2気筒群S2)が判別され(ステップS73)、制御中の気筒が第1気筒群S1か否かが判定され(ステップS74)、この判定結果により、第1気筒群S1でない場合(ステップS74:NO)、第2気筒群S2に噴射される燃料の噴射量が、ステップS82で算出された酸素量に基づいて、リーン側に補正される(ステップS75)。この後、尿素の噴射が停止され(ステップS56)、ステップS52或いはS82或いはS75で補正された燃料噴射量の燃料が各気筒24内に噴射され(ステップS64)、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
一方、ステップS74の判定結果により、第1気筒群である場合(ステップS74:YES)、ステップS82で算出された還元剤量に基づいて、第1群別通路20aに供給される尿素噴射量が算出される(ステップS83)。
続いて、第1及び第2実施例と同様に、尿素噴射部14により尿素が噴射中か否かが判定され(ステップS61)、尿素が現行噴射されていない場合(ステップS61:NO)、尿素の噴射が開始される一方(ステップS62)、尿素が噴射中である場合(ステップS61:YES)、尿素が継続して噴射される(ステップS63)。この際、ステップS83で算出された噴射量の尿素が噴射される。この後、ステップS52或いはS82で補正された燃料噴射量の燃料が各気筒24に噴射され(ステップS64)、一連の尿素噴射制御処理が終了される。
このように、ECU15により、NOx吸蔵還元触媒12が触媒活性状態にあり、硫黄被毒回復制御が要求された後、バンク制御により第1気筒群S1が制御中である場合に、所定条件が満たされたと判定され、NOx吸蔵還元触媒12の昇温に必要な還元剤量に対応する噴射量の尿素が第1群別通路20aに噴射される。これにより、噴射される尿素からアンモニアが生成され、生成されたアンモニアが、酸化することなく、還元剤として硫黄被毒を回復(解消)するので、硫黄脱離が促進され、効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。また、バンク制御がNOx吸蔵還元触媒12を硫黄脱離可能状態にする昇温量に基づいて行われると共に、その昇温量に基づいて尿素の噴射量が算出されるので、燃料及び尿素噴射量が最低限に抑えられ、より効率的にNOx浄化性能を回復させることができる。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能である。
10…内燃機関、11…直列排気浄化触媒、12…NOx吸蔵還元触媒、13…NOx選択還元触媒、14…尿素噴射部、15…ECU、20…排気通路、100…排気浄化装置
Claims (11)
- 内燃機関の排気通路に直列に配置されたNOx吸蔵還元触媒及びNOx選択還元触媒を含む直列排気浄化触媒と、
前記排気通路における前記直列排気浄化触媒の上流側に配置されて、尿素を前記排気通路内に噴射可能な尿素噴射手段と、
前記上流側における排気の空燃比がストイキからリッチの間にあることを条件として前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する尿素噴射制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記内燃機関を構成する第1の気筒群からの排気の空燃比をストイキよりもリッチ側にするように前記第1の気筒群を燃焼制御し、前記内燃機関を構成する第2の気筒群からの排気の空燃比をストイキよりもリーン側にするように前記第2の気筒群を燃焼制御する燃焼制御手段を更に備え、
前記排気通路は、前記第1の気筒群からの第1の群別通路及び前記第2の気筒群からの第2の群別通路が合流されてなる
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記尿素噴射手段は、前記第1の群別通路に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記尿素噴射制御手段は、
前記NOx吸蔵還元触媒が硫黄被毒を受けた時に前記NOx吸蔵還元触媒を昇温させることで硫黄を脱離させる硫黄被毒回復制御を実行し、
前記硫黄被毒回復制御を実行する際に、前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記燃焼制御手段は、前記第1の気筒群からの排気の空燃比をストイキに近付けるように燃焼制御することを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記硫黄被毒回復制御を実行する際に、
前記尿素噴射制御手段及び前記燃焼制御手段の少なくともいずれか一方は、前記NOx吸蔵還元触媒を所定温度以上まで上げるための還元剤量及び酸素量を演算し、該演算された還元剤量及び酸素量に基づいて、前記第1の気筒群及び前記第2の気筒群における空燃比及び前記噴射すべき前記尿素の噴射量を決定し、
前記燃焼制御手段は、前記決定された空燃比となるように前記第1の気筒群及び前記第2の気筒群を燃焼制御し、
前記尿素噴射制御手段は、前記決定された噴射量で前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記尿素噴射制御手段は、
前記硫黄被毒回復制御と同期して、前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する
ことを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記尿素噴射制御手段は、
前記硫黄被毒回復制御を実行する際に、前記NOx吸蔵還元触媒が所定温度以上になったことを条件として、前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する
ことを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記直列排気浄化触媒では、前記NOx吸蔵還元触媒が前記NOx選択還元触媒の上流側に配置されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記直列排気浄化触媒では、前記NOx選択還元触媒が前記NOx吸蔵還元触媒の上流側に配置されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 排気の空燃比をストイキよりもリッチ側にするように燃焼制御される第1の気筒群及び排気の空燃比をストイキよりもリーン側にするように燃焼制御される第2の気筒群から構成される内燃機関の排気を浄化する装置であって、
前記第1の気筒群からの第1の群別通路及び前記第2の気筒群からの第2の群別通路が合流されてなる排気通路に直列に配置されたNOx吸蔵還元触媒及びNOx選択還元触媒を含む直列排気浄化触媒と、
前記第1の群別通路に配置されて、尿素を前記第1の群別通路内に噴射可能な尿素噴射手段と、
前記NOx吸蔵還元触媒が硫黄被毒を受けた時に前記NOx吸蔵還元触媒を昇温させることで硫黄を脱離させる硫黄被毒回復制御を実行し、該硫黄被毒回復制御を実行する際に、前記尿素を噴射するように前記尿素噴射手段を制御する尿素噴射制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
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