JP4306566B2

JP4306566B2 - 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置

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Publication number: JP4306566B2
Application number: JP2004255688A
Authority: JP
Inventors: 孝充浅沼
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2024-09-02
Also published as: JP2006070819A

Description

本発明は圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置に関する。

排気ガス中に含まれる炭化水素、即ちＨＣを吸着するためのＨＣ吸着触媒を機関排気通路内に配置し、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を吸蔵し流入する排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸蔵されたＮＯ_Ｘを放出するＮＯ_Ｘ吸蔵触媒をＨＣ吸着触媒下流の機関排気通路内に配置した内燃機関が公知である（例えば特許文献１）。この内燃機関ではリーン空燃比のもとで燃焼が行われているときに発生するＨＣはＨＣ吸着触媒に吸着され、このとき発生するＮＯ_ＸはＮＯ_Ｘ吸蔵触媒に吸蔵される。

ところでこのようなＮＯ_Ｘ吸蔵触媒を用いたときにはＮＯ_Ｘ吸蔵触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が飽和する前にＮＯ_Ｘ吸蔵触媒からＮＯ_Ｘを放出させる必要があり、この場合燃料の供給量を増量してＮＯ_Ｘ吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにすればＮＯ_Ｘ吸蔵触媒からＮＯ_Ｘを放出させかつ放出したＮＯ_Ｘを還元することができる。しかしながらＮＯ_Ｘ吸蔵触媒からＮＯ_Ｘを放出させる毎にリーンからリッチに空燃比を大巾に変化させると燃料消費量が増大してしまう。

ところが上述のＨＣ吸着触媒ではＨＣ吸着触媒の温度が活性化温度付近、即ち２００℃付近になると吸着されているＨＣの酸化反応が活発となり、その結果排気ガス中の酸素が急激に消費されるために排気ガス中の酸素濃度が急激に低下する。従ってこのときには少量の燃料を追加供給すれば排気ガスの空燃比をリッチにすることができる。そこで上述の内燃機関ではＨＣ吸着触媒において十分な量の酸素が消費されているか否かを検出し、ＨＣ吸着触媒において十分な量の酸素が消費されているときに排気ガスの空燃比をリッチにしてＮＯ_Ｘ吸蔵触媒からＮＯ_Ｘを放出させるようにしている。

特開２００３−９７２５５号公報

しかしながら例えばＨＣ吸着触媒の温度が高くなるとＨＣ吸着触媒の吸着容量が低下する。また、燃料はガス状であるよりも液状のほうがＨＣ吸着触媒に吸着されやすく、にもかかわらず排気ガスの温度が高くなると排気ガス中に添加された微粒子状の燃料のうち蒸発してガス状になる燃料の割合が増大する。その結果、ＨＣ吸着触媒又は排気ガスの温度が高くなるとＨＣ吸着触媒に吸着されうる微粒子状の燃料の量が少なくなるということになる。この場合、ＨＣ吸着触媒において十分な量の酸素を消費することができないので、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにすることができず、リッチになったとしてもわずかな時間しかリッチに保持できないおそれがある。従って、上述の内燃機関ではＨＣ吸着触媒の温度が高いときにＮＯ_Ｘ吸蔵触媒から確実にＮＯ_Ｘを放出させることができず、或いはＮＯ_Ｘ吸蔵触媒から確実にＮＯ_Ｘを放出させるために多量の炭化水素が必要になるという問題点がある。

上記問題点を解決するために本発明によれば、微粒子状の炭化水素を排気ガス中に添加するためのＨＣ添加手段と、該ＨＣ添加手段下流の機関排気通路内に配置されて排気ガス中に含まれる炭化水素を吸着するＨＣ吸着触媒と、該ＨＣ吸着触媒下流の機関排気通路内に配置されて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を吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したＮＯ_Ｘを放出するＮＯ_Ｘ吸蔵触媒とを具備し、該ＨＣ吸着触媒は排気ガス中に添加された微粒子状の炭化水素を吸着保持した後に徐々に蒸発させる機能を有し、ＨＣ吸着触媒に吸着保持されうる微粒子状の炭化水素の量である微粒子状ＨＣ吸着可能量に応じ、ＨＣ吸着触媒に吸着される微粒子状の炭化水素の重質度を変更するＨＣ重質度変更手段を更に具備している。

炭化水素の添加量を増大させることなくＮＯ_Ｘ吸蔵触媒から確実にＮＯ_Ｘを放出させることができる。

図１に圧縮着火式内燃機関の全体図を示す。

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内に夫々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夫々示す。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、更に吸気ダクト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に示される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ＨＣ吸着触媒１１の入口に連結される。またＨＣ吸着触媒１１の出口は排気管１３を介してＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に連結される。

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１５を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１５内には電子制御式ＥＧＲ制御弁１６が配置される。また、ＥＧＲ通路１５周りにはＥＧＲ通路１５内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置１７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１７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３は燃料供給管１８を介してコモンレール１９に連結される。このコモンレール１９は燃料配管１９ａを介し、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２０の吐出口に連結され、燃料ポンプ２０の吸込口は燃料タンク２１に連結される。燃料タンク２１内の燃料例えば軽油は燃料ポンプ２０からコモンレール１９内に供給され、コモンレール１９内に供給された燃料は各燃料供給管１８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。ＨＣ吸着触媒１１にはＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴを検出するための温度センサ３９ａが取付けられ、排気管１３内には排気ガス中のガス状成分の空燃比を検出するための空燃比センサ３９ｂが配置される。これら温度センサ３９ａおよび空燃比センサ３９ｂの出力信号は夫々対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２にはＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２の前後差圧を検出するための差圧センサ３９ｃが取付けられており、この差圧センサ３９ｃ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。

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３７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、ＥＧＲ制御弁１６および燃料ポンプ２０に接続される。

まず初めに図１に示されるＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２について説明すると、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２は三次元網目構造のモノリス担体或いはペレット状担体上に担持されているか、又はハニカム構造をなすパティキュレートフィルタ上に担持されている。このようにＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２は種々の担体上に担持させることができるが、以下ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２をパティキュレートフィルタ上に担持した場合について説明する。

図２（Ａ）および（Ｂ）はＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２を担持したパティキュレートフィルタ１２ａの構造を示している。なお、図２（Ａ）はパティキュレートフィルタ１２ａの正面図を示しており、図２（Ｂ）はパティキュレートフィルタ１２ａの側面断面図を示している。図２（Ａ）および（Ｂ）に示されるようにパティキュレートフィルタ１２ａ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２（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。従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４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４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。

パティキュレートフィルタ１２ａは例えばコージェライトのような多孔質材料から形成されており、従って排気ガス流入通路６０内に流入した排気ガスは図２（Ｂ）において矢印で示されるように周囲の隔壁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１２をパティキュレートフィルタ１２ａ上に担持させた場合には、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、即ち各隔壁６４の両側表面上および隔壁６４内の細孔内壁面上には例えばアルミナからなる触媒担体が担持されており、図３（Ａ）および（Ｂ）はこの触媒担体４５の表面部分の断面を図解的に示している。図３（Ａ）および（Ｂ）に示されるように触媒担体４５の表面上には貴金属触媒４６が分散して担持されており、更に触媒担体４５の表面上にはＮＯ_Ｘ吸収剤４７の層が形成されている。

本発明による実施例では貴金属触媒４６として白金Ｐｔが用いられており、ＮＯ_Ｘ吸収剤４７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１２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吸収剤４７は排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯ_Ｘを吸収し、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。

即ち、ＮＯ_Ｘ吸収剤４７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、排気ガスの空燃比がリーンのとき、即ち排気ガス中の酸素濃度が高いときには排気ガス中に含まれるＮＯは図３（Ａ）に示されるように白金Ｐｔ４６上において酸化されてＮＯ_２となり、次いでＮＯ_Ｘ吸収剤４７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ＮＯ_３ ⁻の形でＮＯ_Ｘ吸収剤４７内に拡散する。このようにしてＮＯ_ＸがＮＯ_Ｘ吸収剤４７内に吸収される。排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金Ｐｔ４６の表面でＮＯ_２が生成され、ＮＯ_Ｘ吸収剤４７のＮＯ_Ｘ吸収能力が飽和しない限りＮＯ_２がＮＯ_Ｘ吸収剤４７内に吸収されて硝酸イオンＮＯ_３ ⁻が生成される。

これに対し、排気ガスの空燃比がリッチ或いは理論空燃比にされると排気ガス中の酸化濃度が低下するために反応が逆方向（ＮＯ_３ ⁻→ＮＯ_２）に進み、斯くして図３（Ｂ）に示されるようにＮＯ_Ｘ吸収剤４７内の硝酸イオンＮＯ_３ ⁻がＮＯ_２の形でＮＯ_Ｘ吸収剤４７から放出される。次いで放出されたＮＯ_Ｘは排気ガス中に含まれる未燃ＨＣ，ＣＯによって還元される。

このように排気ガスの空燃比がリーンであるとき、即ちリーン空燃比のもとで燃焼が行われているときには排気ガス中のＮＯ_ＸがＮＯ_Ｘ吸収剤４７内に吸収される。しかしながら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吸収剤４７のＮＯ_Ｘ吸収能力が飽和してしまい、斯くしてＮＯ_Ｘ吸収剤４７によりＮＯ_Ｘを吸収できなくなってしまう。そこで本発明による実施例ではＮＯ_Ｘ吸収剤４７の吸収能力が飽和する前に排気ガスの空燃比を一時的にリッチにし、それによってＮＯ_Ｘ吸収剤４７からＮＯ_Ｘを放出させるようにしている。

具体的に言うと、図１に示される実施例では、図４に示されるように、圧縮上死点付近で行われる主燃料噴射Ｑｍに加えて機関膨張行程または排気行程に燃料噴射弁３から補助燃料Ｑａを噴射することにより排気ガスの空燃比が一時的にリッチになるようにしている。

さて、燃料噴射弁３から補助燃料Ｑａを添加することによって排気ガスの空燃比をリッチにすると排気ガス中の酸素濃度が低下するためにＮＯ_Ｘ吸収剤４７からＮＯ_Ｘが放出され、放出されたＮＯ_Ｘが排気ガス中に含まれる未燃ＨＣ、ＣＯによって還元される。この場合、添加された燃料が液状であったとすると理論上は排気ガスの空燃比がリッチになったとしても排気ガス中の酸素濃度は低下せず、従ってＮＯ_Ｘ吸収剤４７からＮＯ_Ｘが放出しない。また、燃料が液状である場合にはＮＯ_Ｘの還元も行われない。即ち、ＮＯ_Ｘ吸収剤４７からＮＯ_Ｘを放出させかつ放出されたＮＯ_Ｘを還元するにはＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比をリッチにしなければならない。

上述したように図１に示される実施例では膨張行程または排気行程に燃料噴射弁３から補助燃料Ｑａが噴射されるようになっており、この補助燃料Ｑａの一部はガス状となっているがかなりの部分は液状となっている。本発明による実施例では補助燃料Ｑａがこのように微粒子状であっても排気ガス中の酸素濃度が低下しかつＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する燃料がガス状となるようにＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２の上流にＨＣ吸着触媒１１が配置されている。次にこのＨＣ吸着触媒１１について説明する。

ＨＣ吸着触媒１１はゼオライトのような細孔構造をもつ比表面積の大きな材料から構成されており、図１に示すＨＣ吸着触媒１１の基体はゼオライトの一種であるモルデナイトからなる。図５（Ａ）から（Ｄ）はＨＣ吸着触媒１１の表面部分の断面を図解的に示している。なお、図５（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＢ部分の拡大図を示しており、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）と同じ断面を示しており、図５（Ｄ）は図５（Ｃ）におけるＤ部分の拡大図を示している。図５（Ｂ）および（Ｃ）からわかるようにＨＣ吸着触媒１１の表面は凹凸した粗い表面形状を呈しており、この粗い表面形状を有する表面上には図５（Ｄ）に示されるように多数の細孔５１が形成されていると共に白金Ｐｔからなる貴金属触媒５２が分散して担持されている。

燃料噴射弁３から微粒子状の補助燃料Ｑａが添加されると一部の補助燃料Ｑａは蒸発してガス状になるがかなりの部分は微粒子の形で基体５０の表面上に吸着する。図５（Ａ）および（Ｂ）は燃料微粒子５３が吸着する様子を示している。

基体５０の表面上に吸着した燃料微粒子５３は徐々に蒸発してガス状燃料となる。このガス状燃料は主に炭素数の多いＨＣからなる。この炭素数の多いＨＣは蒸発する際にゼオライト表面上の酸点又は貴金属触媒５２上においてクラッキングされ、炭素数の少ないＨＣに改質される。次いでこの改質されたガス状のＨＣがＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する。

図６は燃料噴射弁３からの補助燃料Ｑａの添加量と、排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆとを示している。なお、図６において（Ａ）はＨＣ吸着触媒１１に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆを示しており、（Ｂ）はＨＣ吸着触媒１１から流出してＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆを示しており、（Ｃ）はＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆを示している。

図１に示される実施例ではＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からＮＯ_Ｘを放出すべきときには各燃料噴射弁３から補助燃料Ｑａが順次噴射され、従って図６に示されるように補助燃料Ｑａが時間間隔を隔てて複数回に亘りパルス状に添加される。燃料噴射弁３から補助燃料Ｑａが添加されると一部の補助燃料Ｑａは蒸発するために排気ガス中の酸素濃度は低くなり、斯くして図６（Ａ）に示されるようにＨＣ吸着触媒１１に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆは小さくなる。しかしながら添加された補助燃料Ｑａはかなりの部分が液状であるのでＨＣ吸着触媒１１に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆはリッチとなるほど小さくならない。

一方、燃料噴射弁３から補助燃料Ｑａが添加されると燃料微粒子はＨＣ吸着触媒１１に吸着され、次いでこの燃料微粒子から燃料が徐々に蒸発して前述したようにクラッキングされ、改質される。燃料微粒子から蒸発した燃料又は改質された燃料の一部は排気ガス中に含まれる酸素と反応して酸化され、それによって排気ガス中の酸素濃度が低下する。一方、余剰の燃料、即ち余剰のＨＣはＨＣ吸着触媒１１から排出され、その結果ＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆはわずかばかりリッチとなる。

ＨＣ吸着触媒１１に吸着された燃料微粒子からは燃料が徐々に蒸発し、吸着された燃料微粒子が少量となるまで、ＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆはわずかばかりリッチになり続ける。従って図６（Ｂ）に示されるように燃料噴射弁３からの補助燃料Ｑａの添加作用が完了した後にかなりの時間に亘ってＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆはわずかばかりリッチになり続ける。

ＨＣ吸着触媒１１から流出しＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／ＦがリッチになるとＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からＮＯ_Ｘが放出され、放出されたＮＯ_Ｘが未燃ＨＣ、ＣＯによって還元される。この場合、前述したようにＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する未燃ＨＣはＨＣ吸着触媒１１において改質されており、従って放出されたＮＯ_Ｘは未燃ＨＣによって良好に還元される。図６（Ｃ）からわかるようにＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からのＮＯ_Ｘの放出作用と還元作用が行われている間、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆはほぼ理論空燃比に維持される。

図７は図６に比べて燃料噴射弁３から添加される補助燃料量を減少させた場合を示している。なお、図７における（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は図６の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ場所における排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆを示している。添加される補助燃料量を減少させると図７（Ａ）に示されるようにＨＣ吸着触媒１１に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆはさほど小さくならず、図７（Ｂ）および図７（Ｃ）に示されるようにＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／ＦおよびＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆは共に小さくなるもののリーンのままである。

図７に示される場合においても補助燃料Ｑａが添加されたときに燃料微粒子がＨＣ吸着触媒１１に吸着する。しかしながら補助燃料Ｑａの添加量が少ないためにＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆはリッチになることなくリーンに維持され、従ってこのときＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からのＮＯ_Ｘ放出作用は行われない。

このように添加される炭化水素の量によってＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比は変化し、従ってＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からＮＯ_Ｘを放出すべきときにはＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆがリッチになるような量の炭化水素を添加する必要がある。そこで本発明による実施例ではＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からＮＯ_Ｘを放出すべく排気ガス中に微粒子状の炭化水素が添加されたときにＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比がリッチになったか否かを判断する判断手段を具備しており、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒からＮＯ_Ｘを放出すべきときにこの判断手段による判断に応じてＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比をリッチにさせるのに必要な量の炭化水素を添加するようにしている。

排気ガス中のガス状成分の空燃比は排気ガス中のガス状成分から判断できるので、ＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比がリッチになったか否かを判断する判断手段として排気ガス中のガス状成分を検出するセンサを用いることができる。本発明による実施例では図１に示されるようにこの判断手段として空燃比センサ３９ｂが用いられている。この空燃比センサ３９ｂは、ジルコニアの両側に白金薄膜電極を形成し、一方の白金薄膜電極を大気にさらすと共に他方の白金薄膜電極を拡散層を介して排気ガスにさらした、一般的に使用されているセンサであって、この空燃比センサ３９ｂは排気ガス中のガス状成分の空燃比に応じた出力信号を発生する。

図１に示す実施例ではＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比を検出しうるように空燃比センサ３９ｂが配置されており、この空燃比センサ３９ｂの出力信号に基づいてＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比がリッチになったか否かが判断される。

なお、図１に示す実施例において空燃比センサ３９ｂの出力信号に基づいてＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比がリッチになっていないと判断されたときには、燃料噴射弁３から添加される微粒子状の補助燃料量が増量される。

一方、このように空燃比センサ３９ｂの出力信号に基づいてＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比がリッチになっていないと判断されたときには燃料噴射弁３からの補助燃料添加作用は既に完了している。従ってこのときには次にＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からＮＯ_Ｘを放出すべきであると判断されたときに燃料噴射弁３から添加される微粒子状の補助燃料量が増量される。

ところで、冒頭で述べたように、ＨＣ吸着触媒１１の温度が高くなるとＨＣ吸着触媒１１の吸着容量が低下する。また、燃料はガス状であるよりも液状のほうがＨＣ吸着触媒１１に吸着されやすく、にもかかわらず排気ガスの温度が高くなると排気ガス中に添加された微粒子状の燃料のうち蒸発してガス状になる燃料の割合が増大する。

このため、図８に示されるように、ＨＣ吸着触媒１１又は排気ガスの温度が高くなると、ＨＣ吸着触媒１１に吸着保持されうる微粒子状の燃料の量である微粒子状燃料吸着可能量が少なくなる。微粒子状燃料吸着可能量が少なくなると、ＨＣ吸着触媒１１において十分な量の酸素を消費することができなくなるので、例えばＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する排気ガスの空燃比がリッチに保持されている時間が短くなる。

即ち、図９の実線はＨＣ吸着触媒１１又は排気ガスの温度が低い場合を示しており、図９の破線はＨＣ吸着触媒１１又は排気ガスの温度が高い場合を示している。なお、図９における（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は図６の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ場所における排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆを示している。ＨＣ吸着触媒１１又は排気ガスの温度が高くなると、図９（Ａ）に示されるようにＨＣ吸着触媒１１に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆはほとんど変わらないが、図９（Ｂ）に示されるようにＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆがリッチに保持されている時間が短くなり、図９（Ｃ）に示されるようにＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆがほぼ理論空燃比に保持されている時間が短くなる。

一方、補助燃料Ｑａ（図４参照）の噴射時期を遅角すると、ＨＣ吸着触媒１１に吸着保持される補助燃料Ｑａ中の例えば１分子中の炭素数が多い成分または高沸点成分の割合が高くなり、即ち補助燃料Ｑａの重質度が高められる。この重質度の高い燃料はＨＣ吸着触媒１１にいったん吸着されると、蒸発してガス状になるまでに時間を要するので、ＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆがリッチに保持されている時間を延長することができる。

そこで本発明による実施例では、ＨＣ吸着触媒１１の温度が高いときには低いときに比べて、補助燃料Ｑａの噴射時期θａを遅角させるようにしている。図１０（Ａ）はＨＣ吸着触媒１１の温度が低いときを示しており、図１０（Ｂ）はＨＣ吸着触媒１１の温度が高いときを示している。

具体的に説明すると、本発明による実施例では、補助燃料Ｑａの噴射時期θａが要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数として図１１に示すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されており、ＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも低いときには図１１のマップを用いて補助燃料Ｑａの噴射時期θａが算出される。これに対し、ＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも高いときには図１１のマップから算出された噴射時期θａが遅角補正される。

この場合、許容温度Ｔ１を、図１２に示されるようにＨＣ吸着触媒１１のＨＣ吸着割合が許容値、例えば５０パーセントになる温度に設定することができる。また、触媒温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて噴射時期θａの遅角補正量を大きくするようにしてもよい。

従って、一般化していうと、ＨＣ吸着触媒に吸着保持されうる微粒子状の炭化水素の量である微粒子状ＨＣ吸着可能量に応じ、ＨＣ吸着触媒に吸着される微粒子状の炭化水素の重質度を変更しているということになる。

次にＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からのＮＯ_Ｘ放出制御を含む排気浄化処理全体について説明する。

本発明による実施例ではＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に単位時間当り吸蔵されるＮＯ_Ｘ量ＮＯＸＡが要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数として図１３（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されており、このＮＯ_Ｘ量ＮＯＸＡを積算することによってＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に吸蔵されたＮＯ_Ｘ量ΣＮＯＸが算出される。更に、本発明による実施例ではこのＮＯ_Ｘ量ΣＮＯＸが許容値ＮＸに達する毎にＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に流入する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆが一時的にリッチにされ、それによってＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からＮＯ_Ｘが放出される。

また、ＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆをリッチにするのに必要な燃料添加量は空燃比がリーンなほど増大し、排気ガス量、即ち吸入空気量が多くなるほど増大する。一方、空燃比および吸入空気量は要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数であり、従って本発明による実施例では燃料添加量ＡＱが要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数として図１３（Ｂ）に示すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。

この燃料添加量ＡＱは添加すべき燃料の総量を表わしており、従ってこの燃料添加量ＡＱから各燃料噴射弁３からの補助燃料量が算出される。最終的な添加量は燃料添加量ＡＱに補正係数Ｋを乗算することに算出され、空燃比センサ３９ｂの出力信号によりＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆがリッチではないと判断されたときには補正係数Ｋが増大せしめられ、それによって最終的な添加量が増量される。

なお、図８に示されるようにＨＣ吸着触媒１１ではＨＣ吸着触媒１１の温度に応じて吸着しうる燃料量が変化するのでこのことを考慮して補助燃料量を定める必要がある。例えばＨＣ吸着触媒１１の温度が低くなるほど吸着しうる燃料量が増大するのでＨＣ吸着触媒１１の温度が低くなるほど補助燃料量を増大することができる。

一方、排気ガス中に含まれる粒子状物質はＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２を担持しているパティキュレートフィルタ１２ａ上に捕集され、順次酸化される。しかしながら捕集される粒子状物質の量が酸化される粒子状物質の量よりも多くなると粒子状物質がパティキュレートフィルタ１２ａ上に次第に堆積し、この場合粒子状物質の堆積量が増大すると機関出力の低下を招いてしまう。従って粒子状物質の堆積量が増大したときには堆積した粒子状物質を除去しなければならない。この場合、空気過剰のもとでパティキュレートフィルタ１２ａの温度を６００℃程度まで上昇させると堆積した粒子状物質が酸化され、除去される。

そこで本発明による実施例ではパティキュレートフィルタ１２ａ上に堆積した粒子状物質の量が許容量を越えたときには排気ガスの空燃比がリーンのもとでパティキュレートフィルタ１２ａの温度を上昇させ、それによって堆積した粒子状物質を酸化除去するようにしている。具体的に言うと本発明による実施例では差圧センサ３９ｃにより検出されたパティキュレートフィルタ１２ａの前後差圧ΔＰが許容値ＰＸを越えたときに堆積粒子状物質の量が許容量を越えたと判断され、このときパティキュレートフィルタ１２ａに流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつ燃料噴射弁３から補助燃料を添加してこの添加された補助燃料の酸化反応熱によりパティキュレートフィルタ１２ａの温度を上昇させる昇温制御が行われる。

図１４は本発明による実施例の排気浄化処理ルーチンを示している。

図１４を参照するとまず初めにステップ１００において図１３（Ａ）に示すマップから単位時間当り吸蔵されるＮＯ_Ｘ量ＮＯＸＡが算出される。次いでステップ１０１ではこのＮＯＸＡがＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２に吸蔵されているＮＯ_Ｘ量ΣＮＯＸに加算される。次いでステップ１０２では吸蔵ＮＯ_Ｘ量ΣＮＯＸが許容値ＮＸを越えたか否かが判別され、ΣＮＯＸ＞ＮＸとなったときにはステップ１０３に進んで燃料噴射弁３からの補助燃料Ｑａの添加処理ルーチンが行われる。この添加処理ルーチンは図１５に示されている。

次いでステップ１０４では差圧センサ３９ｃによりパティキュレートフィルタ１２ａの前後差圧ΔＰが検出される。次いでステップ１０５では差圧ΔＰが許容値ＰＸを越えたか否かが判別され、ΔＰ＞ＰＸとなったときにはステップ１０６に進んでパティキュレートフィルタ１２ａの昇温制御が行われる。

図１５は、図１に示されるようにＨＣ吸着触媒１１から流出した排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆを空燃比センサ３９ｂによって検出するようにした場合における燃料添加制御を示している。

図１５を参照するとまず初めにステップ２００において図１３（Ｂ）に示すマップから燃料添加量ＡＱが算出される。次いでステップ２０１では燃料添加量ＡＱに補正係数Ｋを乗算することによって最終的な燃料添加量ＡＱ（＝ＡＱ・Ｋ）が算出される。次いでステップ２０２では図１１のマップから補助燃料Ｑａの噴射時期θａが算出される。次いでステップ２０３ではＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが温度センサ３９ａにより検出される。次いでステップ２０４では触媒温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも高いか否かが判別される。ＴＣＡＴ≦Ｔ１のときにはステップ２０４からステップ２０６にジャンプする。これに対し、ＴＣＡＴ＞Ｔ１のときには次いでステップ２０５に進んで補助燃料Ｑａの噴射時期θａが遅角補正される。次いでステップ２０６に進む。ステップ２０６では、各燃料噴射弁３から噴射時期θａに燃料添加量ＡＱだけ補助燃料が添加される。

次いでステップ２０７では燃料が添加されてから一定時間経過するまで待ち、一定時間経過したときにステップ２０８に進んで空燃比センサ３９ｂの出力信号に基づきＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆがリッチであるか否かが判別される。リッチであると判別されたときにはステップ２１１に進んでΣＮＯＸをクリアした後に処理サイクルを完了し、リッチではないと判別されたときにはステップ２０９に進む。

ステップ２０９では補正係数Ｋに一定値ΔＫが加算され、次いでステップ２１０では予め定められた待ち時間が経過するまで、即ち添加された補助燃料が消費されるまで待つ。待ち時間が経過するとステップ２００を経てステップ２０１、ステップ２０２へと進み、前回よりも多量の補助燃料が添加される。

図１６に本発明の別の実施例を示す。

図１６に示される実施例では、排気マニホルド５にはミスト状の、即ち微粒子状の炭化水素を排気ガス中に添加するためのＨＣ添加弁１４が取付けられる。このＨＣ添加弁１４は三方弁２２を介して重質ＨＣ供給管２３Ｈかまたは軽質ＨＣ供給管２３Ｌに選択的に連結される。重質ＨＣ供給管２３Ｈは電子制御式のＨＣポンプ２４Ｈを介して重質ＨＣタンク２５Ｈに連結され、軽質ＨＣ供給管２３Ｌは電子制御式のＨＣポンプ２４Ｌを介して軽質ＨＣタンク２５Ｌに連結される。重質ＨＣタンク２５Ｈ内には重質度の高い炭化水素即ち重質ＨＣが収容されており、軽質ＨＣタンク２５Ｌ内には重質度の低い炭化水素即ち軽質ＨＣが収容されている。

図１６に示される実施例では、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２からＮＯ_Ｘを放出すべきときには燃料添加弁１４から炭化水素が時間間隔を隔てて複数回に亘りパルス状に添加される（図６参照）。

この場合、ＨＣ添加弁１４から添加される炭化水素の種類が、微粒子状ＨＣ吸着可能量を表すＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴに応じて切り換えられる。即ち、ＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも低いときには、三方弁２２が制御されてＨＣ添加弁１４が軽質ＨＣ供給管２３Ｌに接続されると共に軽質ＨＣポンプ２４Ｌが作動され、斯くして軽質ＨＣが添加される。これに対し、ＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも高いときには、三方弁２２が制御されてＨＣ添加弁１４が重質ＨＣ供給管２３Ｈに接続されると共に重質ＨＣポンプ２４Ｈが作動され、斯くして重質ＨＣが添加される。

このようにすると、ＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが高いときに、ＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆがリッチに保持されている時間を延長することができる。

図１６に示される実施例における許容温度Ｔ１は、例えば図１７に実線Ｌで示される軽質ＨＣの蒸留割合が許容割合例えば５０パーセントになる温度に設定することができる。なお、図１７に実線Ｈで示されるのは重質ＨＣの蒸留割合であり、許容温度Ｔ１では重質ＨＣはほとんど蒸発しない。

図１８は図１６に示される実施例における燃料添加制御を示している。図１８に示すルーチンは、ステップ２０２から２０６がステップ３００から３０３に置き換えられている点でのみ図１５に示すルーチンと異なっており、従って図１８に示すルーチンについてはステップ３００から３０３についてのみ説明する。

ステップ３００ではＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが温度センサ３９ａにより検出される。次いでステップ３０１では触媒温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも高いか否かが判別される。ＴＣＡＴ≦Ｔ１のときにはステップ３０２に進み、燃料添加弁１４から燃料添加量ＡＱだけ軽質ＨＣが添加される。次いでステップ２０７に進む。これに対し、ＴＣＡＴ＞Ｔ１のときには次いでステップ３０３に進み、燃料添加弁１４から燃料添加量ＡＱだけ重質ＨＣが添加される。次いでステップ２０７に進む。

図１９に本発明の更に別の実施例を示す。

図１９に示される実施例は、軽質ＨＣポンプ２４Ｌ及び軽質ＨＣタンク２５Ｌが省略されると共に、軽質ＨＣ供給管２３Ｌが燃料配管１９ａに接続される点で、図１６に示される実施例と構成を異にしている。

この場合、ＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも低いときには、三方弁２２が制御されてＨＣ添加弁１４が軽質ＨＣ供給管２３Ｌに接続され、斯くして燃料即ち軽油が添加される。これに対し、ＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも高いときには、三方弁２２が制御されてＨＣ添加弁１４が重質ＨＣ供給管２３Ｈに接続されると共に重質ＨＣポンプ２４Ｈが作動され、斯くして重質ＨＣが添加される。従って、図１９に示される実施例では燃料が軽質ＨＣとして作用する。

図２０に本発明の更に別の実施例を示す。

図２０に示される実施例では、機関１の燃料即ち軽油を蒸留して重質成分と軽質成分とに分離する蒸留装置２６が設けられる。燃料の重質成分は蒸留装置２６から重質成分配管２７Ｈを介し重質ＨＣタンク２５Ｈに供給され、燃料の軽質成分は蒸留装置２６から軽質成分配管２７Ｌを介し軽質ＨＣタンク２５Ｌに供給される。蒸留装置２６には燃料タンク２１内の燃料が燃料ポンプ２８により供給される。図２０に示される実施例はこれらの点で図１６に示される実施例と構成を異にしている。

この場合、ＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも低いときには、三方弁２２が制御されてＨＣ添加弁１４が軽質ＨＣ供給管２３Ｌに接続されると共に軽質ＨＣポンプ２４Ｌが作動され、斯くして燃料の軽質成分が添加される。これに対し、ＨＣ吸着触媒１１の温度ＴＣＡＴが許容温度Ｔ１よりも高いときには、三方弁２２が制御されてＨＣ添加弁１４が重質ＨＣ供給管２３Ｈに接続されると共に重質ＨＣポンプ２４Ｈが作動され、斯くして燃料の重質成分が添加される。

これまで述べてきた各実施例では、ＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比を検出しうるように配置された空燃比センサ３９ｂの出力信号に基づいてＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比がリッチになったか否かを判断している。

しかしながら、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比を検出しうるように配置された空燃比センサ３９ｂの出力信号に基づいてＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比がリッチになったか否かを判断することもできる。これを図１の実施例に適用した場合を示す図２１を参照しながら説明する。

図２１に示される実施例では、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２の出口に連結された排気管２４内に排気ガス中のガス状成分の空燃比を検出するための空燃比センサ３９ｂが配置されている。

図６（Ｂ）および（Ｃ）に示されるようにＨＣ吸着触媒１１から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／ＦがわずかばかりリッチになっているときにはＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆはほぼ理論空燃比となる。そこで図２１に示す実施例ではＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比を検出しうるように空燃比センサ３９ｂが配置されており、この空燃比センサ３９ｂにより検出された排気ガス中のガス状成分の空燃比がほぼ理論空燃比であるときにＨＣ吸着触媒から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比がリッチになっていると判断される。

図２２は、図１５に示されるようにＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２から流出した排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆを空燃比センサ３９ｂによって検出するようにした場合における燃料添加制御を示している。

図２２に示すルーチンにおいて図１５に示すルーチンと異なるのはステップ２０８’のみであり、従って図２２に示すルーチンについてはステップ２０８’のみについて説明する。

図２２を参照するとこのステップ２０８’では空燃比センサ２２の出力信号に基づきＮＯ_Ｘ吸蔵触媒１２から流出した排気ガス中のガス状成分の空燃比Ａ／Ｆがほぼ理論空燃比であるか否かが判別される。ほぼ理論空燃比であると判別されたときにはステップ２１１に進み、ほぼ理論空燃比ではないと判別されたときにはステップ２０９に進む。

圧縮着火式内燃機関の全体図である。パティキュレートフィルタの構造を示す図である。ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒の触媒担体の表面部分の断面図である。主燃料噴射及び補助燃料噴射を説明するためのタイムチャートである。ＨＣ吸着触媒の触媒担体の表面部分の断面図である。排気ガス中のガス状成分の空燃比の変化を示す図である。排気ガス中のガス状成分の空燃比の変化を示す図である。燃料吸着量を示す図である。排気ガス中のガス状成分の空燃比の変化を示す図である。補助燃料の噴射時期の遅角補正を説明するためのタイムチャートである。補助燃料の噴射時期θａのマップを示す図である。ＨＣ吸着割合を示す図である。吸蔵ＮＯ_Ｘ量ＮＯＸＡ等のマップを示す図である。排気浄化処理を行うためのフローチャートである。燃料添加処理を行うためのフローチャートである。圧縮着火式内燃機関の別の実施例を示す全体図である。燃料蒸留割合を示す図である。図１６に示される実施例の燃料添加処理を行うためのフローチャートである。圧縮着火式内燃機関の更に別の実施例を示す全体図である。圧縮着火式内燃機関の更に別の実施例を示す全体図である。圧縮着火式内燃機関の更に別の実施例を示す全体図である。図２１に示される実施例の燃料添加処理を行うためのフローチャートである。

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
１１ＨＣ吸着触媒
１２ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒
１４燃料添加弁
３９ａ温度センサ

Claims

微粒子状の炭化水素を排気ガス中に添加するためのＨＣ添加手段と、該ＨＣ添加手段下流の機関排気通路内に配置されて排気ガス中に含まれる炭化水素を吸着するＨＣ吸着触媒と、該ＨＣ吸着触媒下流の機関排気通路内に配置されて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を吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したＮＯ_Ｘを放出するＮＯ_Ｘ吸蔵触媒とを具備し、該ＨＣ吸着触媒は排気ガス中に添加された微粒子状の炭化水素を吸着保持した後に徐々に蒸発させる機能を有し、ＨＣ吸着触媒に吸着保持されうる微粒子状の炭化水素の量である微粒子状ＨＣ吸着可能量に応じ、ＨＣ吸着触媒に吸着される微粒子状の炭化水素の重質度を変更するＨＣ重質度変更手段を更に具備した圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置。
上記ＨＣ重質度変更手段は、微粒子状ＨＣ吸着可能量が少ないときには多いときに比べて微粒子状の炭化水素の重質度を高くする請求項１に記載の圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置。
上記ＨＣ添加手段は、筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁から機関膨張行程または排気行程に補助燃料を噴射することにより微粒子状の炭化水素を排気ガス中に添加するようにし、上記ＨＣ重質度変更手段は補助燃料の噴射時期を微粒子状ＨＣ吸着可能量に応じて変更する請求項１に記載の圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置。
上記ＨＣ添加手段が排気ガス中に軽質炭化水素か又は重質炭化水素を選択的に添加するＨＣ添加弁を具備し、上記ＨＣ重質度変更手段はＨＣ添加弁から添加される炭化水素の種類を微粒子状ＨＣ吸着可能量に応じて切り換える請求項１に記載の圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置。
更にＮＯ_Ｘ吸蔵触媒からＮＯ_Ｘを放出すべく排気ガス中に微粒子状の炭化水素が添加されたときにＨＣ吸着触媒から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比がリッチになったか否かを判断する判断手段を具備し、上記ＨＣ添加手段は、ＮＯ_Ｘ吸蔵触媒からＮＯ_Ｘを放出すべきときに該判断手段による判断に応じてＨＣ吸着触媒から流出する排気ガス中のガス状成分の空燃比をリッチにさせるのに必要な量の炭化水素を添加する請求項１に記載の圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置。