JPH1047041A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH1047041A JPH1047041A JP8204867A JP20486796A JPH1047041A JP H1047041 A JPH1047041 A JP H1047041A JP 8204867 A JP8204867 A JP 8204867A JP 20486796 A JP20486796 A JP 20486796A JP H1047041 A JPH1047041 A JP H1047041A
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- Japan
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- exhaust
- exhaust gas
- fuel ratio
- catalyst
- air
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯX を良好に浄化する。
【解決手段】 内燃機関の気筒を第１および第２の気筒
群1a, 1bに分割し、第１の気筒群1aをさらに第１および
第２の副気筒群1aa, 1abに分割する。各副気筒群1aa, 1
abの排気枝管８内にNOX 吸蔵還元触媒12a, 12bを配置す
る。NOX 吸蔵還元触媒12a, 12bと、第２の気筒群1bとを
合流させて排気浄化触媒10に接続する。NO X 吸蔵還元触
媒12a に流入する排気の排気空燃比をリッチにすること
によりNOXを放出させてNH3 を生成する。このNH3 は排
気浄化触媒10において第２の気筒群1bから排出されたNO
X を浄化する。NOX 吸蔵還元触媒12b に流入する排気の
排気空燃比をリーンにすることによりNOX を吸蔵させ
る。NOX 吸蔵還元触媒12a の吸蔵NOX 量が下限しきい値
を越えて低下したらNOX 吸蔵還元触媒12a, 12bに流入す
る排気の排気空燃比をそれぞれリーンおよびリッチにす
る。
群1a, 1bに分割し、第１の気筒群1aをさらに第１および
第２の副気筒群1aa, 1abに分割する。各副気筒群1aa, 1
abの排気枝管８内にNOX 吸蔵還元触媒12a, 12bを配置す
る。NOX 吸蔵還元触媒12a, 12bと、第２の気筒群1bとを
合流させて排気浄化触媒10に接続する。NO X 吸蔵還元触
媒12a に流入する排気の排気空燃比をリッチにすること
によりNOXを放出させてNH3 を生成する。このNH3 は排
気浄化触媒10において第２の気筒群1bから排出されたNO
X を浄化する。NOX 吸蔵還元触媒12b に流入する排気の
排気空燃比をリーンにすることによりNOX を吸蔵させ
る。NOX 吸蔵還元触媒12a の吸蔵NOX 量が下限しきい値
を越えて低下したらNOX 吸蔵還元触媒12a, 12bに流入す
る排気の排気空燃比をそれぞれリーンおよびリッチにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】各気筒の燃焼室内および吸気通路内に供
給された全燃料量に対する全空気量の比を機関空燃比と
称すれば、従来より、各気筒に接続された排気通路内に
三元触媒を配置し、各気筒の機関空燃比を理論空燃比ま
たはリッチに制御する火花点火式ガソリン機関の排気浄
化装置が知られている。機関空燃比がリーンであるとき
の排気が三元触媒に流入すると三元触媒は排気中の窒素
酸化物ＮＯX を良好に浄化できずにＮＯX が大気中に放
出されてしまう。そこで、この排気浄化装置では機関空
燃比を理論空燃比またはリッチにして三元触媒において
ＮＯX が良好に浄化されるようにしている。
給された全燃料量に対する全空気量の比を機関空燃比と
称すれば、従来より、各気筒に接続された排気通路内に
三元触媒を配置し、各気筒の機関空燃比を理論空燃比ま
たはリッチに制御する火花点火式ガソリン機関の排気浄
化装置が知られている。機関空燃比がリーンであるとき
の排気が三元触媒に流入すると三元触媒は排気中の窒素
酸化物ＮＯX を良好に浄化できずにＮＯX が大気中に放
出されてしまう。そこで、この排気浄化装置では機関空
燃比を理論空燃比またはリッチにして三元触媒において
ＮＯX が良好に浄化されるようにしている。
【０００３】一方、各気筒の機関空燃比をできるだけリ
ーンにして燃料消費率をできるだけ低減するのが望まし
い。ところが上述の排気浄化装置においてリーン運転を
行うと上述したようにＮＯX を良好に浄化できない。そ
こで、排気通路内の或る位置よりも上流の排気通路、燃
焼室および吸気通路内に供給された全燃料量に対する全
空気量の比をその位置を流通する排気の排気空燃比と称
すれば、多気筒内燃機関の気筒が第１および第２の気筒
群に分割されており、第１の気筒群に接続された第１の
排気通路内に、流入する排気の排気空燃比がリッチのと
きに流入する排気中のＮＯX からＮＨ3 を生成する三元
触媒を配置し、三元触媒下流の第１の排気通路と、第２
の気筒群に接続された第２の排気通路とを合流させる合
流排気通路内に流入する排気中のＮＯX とＮＨ3 とを浄
化する排気浄化触媒を配置し、第１の気筒群の各気筒に
機関空燃比がリッチであるリッチ運転を行わせ、第２の
気筒群の各気筒に機関空燃比がリーンであるリーン運転
を行わせる排気浄化装置が公知である（特開平８−４５
２２号公報参照）。この排気浄化装置では、できるだけ
多くの気筒にリーン運転を行わせることにより燃料消費
率ができるだけ低減されるようにする一方、リッチ運転
が行われる気筒の排気を三元触媒に導いてＮＨ3 を生成
し、リーン運転が行われる気筒において発生したＮＯX
とこのＮＨ3とを排気浄化触媒において反応させること
によりＮＯX を浄化するようにしている。
ーンにして燃料消費率をできるだけ低減するのが望まし
い。ところが上述の排気浄化装置においてリーン運転を
行うと上述したようにＮＯX を良好に浄化できない。そ
こで、排気通路内の或る位置よりも上流の排気通路、燃
焼室および吸気通路内に供給された全燃料量に対する全
空気量の比をその位置を流通する排気の排気空燃比と称
すれば、多気筒内燃機関の気筒が第１および第２の気筒
群に分割されており、第１の気筒群に接続された第１の
排気通路内に、流入する排気の排気空燃比がリッチのと
きに流入する排気中のＮＯX からＮＨ3 を生成する三元
触媒を配置し、三元触媒下流の第１の排気通路と、第２
の気筒群に接続された第２の排気通路とを合流させる合
流排気通路内に流入する排気中のＮＯX とＮＨ3 とを浄
化する排気浄化触媒を配置し、第１の気筒群の各気筒に
機関空燃比がリッチであるリッチ運転を行わせ、第２の
気筒群の各気筒に機関空燃比がリーンであるリーン運転
を行わせる排気浄化装置が公知である（特開平８−４５
２２号公報参照）。この排気浄化装置では、できるだけ
多くの気筒にリーン運転を行わせることにより燃料消費
率ができるだけ低減されるようにする一方、リッチ運転
が行われる気筒の排気を三元触媒に導いてＮＨ3 を生成
し、リーン運転が行われる気筒において発生したＮＯX
とこのＮＨ3とを排気浄化触媒において反応させること
によりＮＯX を浄化するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、第２
の気筒群の各気筒ではリーン運転が行われるので第２の
気筒群の気筒数を多くすれば燃料消費率を低減すること
ができる。しかしながら、第２の気筒群の気筒数が多く
なるにつれて排気浄化触媒に流入するＮＯX 量が多くな
り、しかも第１の気筒群の気筒数が少なくなるために排
気浄化触媒に流入するＮＨ3 量が少なくなり、したがっ
てＮＯX を浄化するの必要なＮＨ3 量が排気浄化触媒に
供給されないので排気浄化触媒においてＮＯX を十分に
浄化できないという問題点がある。
の気筒群の各気筒ではリーン運転が行われるので第２の
気筒群の気筒数を多くすれば燃料消費率を低減すること
ができる。しかしながら、第２の気筒群の気筒数が多く
なるにつれて排気浄化触媒に流入するＮＯX 量が多くな
り、しかも第１の気筒群の気筒数が少なくなるために排
気浄化触媒に流入するＮＨ3 量が少なくなり、したがっ
てＮＯX を浄化するの必要なＮＨ3 量が排気浄化触媒に
供給されないので排気浄化触媒においてＮＯX を十分に
浄化できないという問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によれば、多気筒内燃機関が第１の気筒群と第
２の気筒群とに分割されており、第１の気筒群の排気中
のＮＯX からＮＨ3 を生成し、このＮＨ3 により第２の
気筒群の排気中のＮＯX を浄化するようにした内燃機関
の排気浄化装置において、第１の気筒群が少なくとも２
つの副気筒群にさらに分割されており、各副気筒群に接
続された各副排気通路内に、流入する排気の排気空燃比
がリッチのときに流入する排気中のＮＯX からＮＨ3 を
生成するＮＨ3 生成触媒と、流入する排気の排気空燃比
がリーンのときに流入する排気中のＮＯX を吸蔵し、流
入する排気の排気空燃比がリッチとなると吸蔵している
ＮＯX を放出する吸蔵材とを配置し、各ＮＨ3 生成触媒
はそれぞれ対応する吸蔵材下流の副排気通路内またはこ
の吸蔵材内に配置されており、ＮＨ3 生成触媒下流の各
副排気通路と、第２の気筒群に接続された第２の排気通
路とを合流させる合流排気通路内に、流入する排気中の
ＮＯX とＮＨ3 とを浄化する排気浄化触媒を配置し、吸
蔵材上流の副排気通路内または副気筒群内に、それぞれ
対応する吸蔵材に流入する排気の排気空燃比をリッチま
たはリーンにする排気空燃比制御手段をそれぞれ配置
し、少なくとも第２の気筒群にリーン運転を行わせ、排
気空燃比制御手段を制御して一部の吸蔵材に流入する排
気の排気空燃比をリッチにすることによりこの吸蔵材か
ら吸蔵されているＮＯX を放出させる共にこの吸蔵材下
流のＮＨ3 生成触媒においてＮＨ3 を生成し、それによ
って排気浄化触媒にＮＨ3を供給し、残りの吸蔵材に流
入する排気の排気空燃比をリーンにすることによりこの
吸蔵材にＮＯX を吸蔵させ、流入する排気の排気空燃比
がリッチである吸蔵材を順次変更することにより排気浄
化触媒にＮＨ3 を常時供給するようにしている。すなわ
ち、ＮＯX を吸蔵材に一時的に吸蔵させ、次いで吸蔵さ
れたＮＯX を放出させてこのＮＯX からＮＨ3 を生成す
るようにしているので排気浄化触媒に比較的多量のＮＨ
3 が供給される。ＮＯX を放出すべき吸蔵材以外の吸蔵
材ではＮＯX の吸蔵作用が行われ、したがってＮＯX を
放出すべき吸蔵材を順次変更することによって排気浄化
触媒に比較的多量のＮＨ3 が常時供給される。
に本発明によれば、多気筒内燃機関が第１の気筒群と第
２の気筒群とに分割されており、第１の気筒群の排気中
のＮＯX からＮＨ3 を生成し、このＮＨ3 により第２の
気筒群の排気中のＮＯX を浄化するようにした内燃機関
の排気浄化装置において、第１の気筒群が少なくとも２
つの副気筒群にさらに分割されており、各副気筒群に接
続された各副排気通路内に、流入する排気の排気空燃比
がリッチのときに流入する排気中のＮＯX からＮＨ3 を
生成するＮＨ3 生成触媒と、流入する排気の排気空燃比
がリーンのときに流入する排気中のＮＯX を吸蔵し、流
入する排気の排気空燃比がリッチとなると吸蔵している
ＮＯX を放出する吸蔵材とを配置し、各ＮＨ3 生成触媒
はそれぞれ対応する吸蔵材下流の副排気通路内またはこ
の吸蔵材内に配置されており、ＮＨ3 生成触媒下流の各
副排気通路と、第２の気筒群に接続された第２の排気通
路とを合流させる合流排気通路内に、流入する排気中の
ＮＯX とＮＨ3 とを浄化する排気浄化触媒を配置し、吸
蔵材上流の副排気通路内または副気筒群内に、それぞれ
対応する吸蔵材に流入する排気の排気空燃比をリッチま
たはリーンにする排気空燃比制御手段をそれぞれ配置
し、少なくとも第２の気筒群にリーン運転を行わせ、排
気空燃比制御手段を制御して一部の吸蔵材に流入する排
気の排気空燃比をリッチにすることによりこの吸蔵材か
ら吸蔵されているＮＯX を放出させる共にこの吸蔵材下
流のＮＨ3 生成触媒においてＮＨ3 を生成し、それによ
って排気浄化触媒にＮＨ3を供給し、残りの吸蔵材に流
入する排気の排気空燃比をリーンにすることによりこの
吸蔵材にＮＯX を吸蔵させ、流入する排気の排気空燃比
がリッチである吸蔵材を順次変更することにより排気浄
化触媒にＮＨ3 を常時供給するようにしている。すなわ
ち、ＮＯX を吸蔵材に一時的に吸蔵させ、次いで吸蔵さ
れたＮＯX を放出させてこのＮＯX からＮＨ3 を生成す
るようにしているので排気浄化触媒に比較的多量のＮＨ
3 が供給される。ＮＯX を放出すべき吸蔵材以外の吸蔵
材ではＮＯX の吸蔵作用が行われ、したがってＮＯX を
放出すべき吸蔵材を順次変更することによって排気浄化
触媒に比較的多量のＮＨ3 が常時供給される。
【０００６】
【発明の実施の形態】一般に窒素酸化物ＮＯX には、一
酸化窒素ＮＯ、二酸化窒素ＮＯ2 、四酸化二窒素Ｎ2 Ｏ
4 、一酸化二窒素Ｎ2 Ｏなどが含まれうる。以下ではＮ
ＯX を主としてＮＯ、ＮＯ2 とした場合について説明す
るが、本発明の排気浄化装置は他の窒素酸化物を浄化す
ることもできる。
酸化窒素ＮＯ、二酸化窒素ＮＯ2 、四酸化二窒素Ｎ2 Ｏ
4 、一酸化二窒素Ｎ2 Ｏなどが含まれうる。以下ではＮ
ＯX を主としてＮＯ、ＮＯ2 とした場合について説明す
るが、本発明の排気浄化装置は他の窒素酸化物を浄化す
ることもできる。
【０００７】図１は本発明をディーゼル機関に適用した
場合を示している。図１を参照すると、機関本体１は４
つの気筒、すなわち１番気筒＃１、２番気筒＃２、３番
気筒＃３、４番気筒＃４を備えている。各気筒＃１〜＃
４はそれぞれ対応する吸気枝管２を介して共通のサージ
タンク３に接続され、サージタンク３は吸気ダクト４を
介してエアフロメータ５に接続される。エアフロメータ
５はエアクリーナ６に接続される。各気筒＃１〜＃４に
は筒内に直接または図示しない副室を介して燃料を供給
する燃料噴射弁７が取り付けられる。なお、各燃料噴射
弁７は電子制御ユニット２０からの出力信号に基づいて
制御される。
場合を示している。図１を参照すると、機関本体１は４
つの気筒、すなわち１番気筒＃１、２番気筒＃２、３番
気筒＃３、４番気筒＃４を備えている。各気筒＃１〜＃
４はそれぞれ対応する吸気枝管２を介して共通のサージ
タンク３に接続され、サージタンク３は吸気ダクト４を
介してエアフロメータ５に接続される。エアフロメータ
５はエアクリーナ６に接続される。各気筒＃１〜＃４に
は筒内に直接または図示しない副室を介して燃料を供給
する燃料噴射弁７が取り付けられる。なお、各燃料噴射
弁７は電子制御ユニット２０からの出力信号に基づいて
制御される。
【０００８】また、各気筒＃１〜＃４はそれぞれ対応す
る排気枝管８を介して共通の排気マニホルド９に接続さ
れ、排気マニホルド９は排気浄化触媒１０を内蔵した触
媒コンバータ１１に接続される。さらに、１番気筒＃１
および２番気筒＃２の排気枝管８内には後述するＮＯX
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂがそれぞれ配置される。図
１のディーゼル機関ではディーゼル機関が第１の気筒群
１ａと第２の気筒群１ｂとに分割されており、第１の気
筒群１ａは１番気筒＃１および２番気筒＃２から構成さ
れており、第２の気筒群１ｂは３番気筒＃３および４番
気筒＃４から構成されている。また、第１の気筒群１ａ
が第１の副気筒群１ａａと第２の副気筒群１ａｂとに分
割されており、第１の副気筒群１ａａは１番気筒＃１か
ら構成されており、第２の副気筒群１ａｂは２番気筒＃
２から構成されている。一方、排気マニホルド９は合流
排気管を構成している。
る排気枝管８を介して共通の排気マニホルド９に接続さ
れ、排気マニホルド９は排気浄化触媒１０を内蔵した触
媒コンバータ１１に接続される。さらに、１番気筒＃１
および２番気筒＃２の排気枝管８内には後述するＮＯX
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂがそれぞれ配置される。図
１のディーゼル機関ではディーゼル機関が第１の気筒群
１ａと第２の気筒群１ｂとに分割されており、第１の気
筒群１ａは１番気筒＃１および２番気筒＃２から構成さ
れており、第２の気筒群１ｂは３番気筒＃３および４番
気筒＃４から構成されている。また、第１の気筒群１ａ
が第１の副気筒群１ａａと第２の副気筒群１ａｂとに分
割されており、第１の副気筒群１ａａは１番気筒＃１か
ら構成されており、第２の副気筒群１ａｂは２番気筒＃
２から構成されている。一方、排気マニホルド９は合流
排気管を構成している。
【０００９】さらに図１を参照すると、第１の気筒群１
ａを構成する１番気筒＃１および２番気筒＃２の吸気枝
管２内にはそれぞれ対応するアクチュエータ１３ａ，１
３ｂにより駆動される吸気絞り弁１４ａ，１４ｂが配置
される。図１に示すアクチュエータ１３ａ，１３ｂは電
磁式のものであるが、負圧式のアクチュエータを用いる
こともできる。これら吸気絞り弁１４ａ，１４ｂは通常
全開に維持されている。なお、各アクチュエータ１３
ａ，１３ｂは電子制御ユニット２０からの出力信号に基
づいて制御される。
ａを構成する１番気筒＃１および２番気筒＃２の吸気枝
管２内にはそれぞれ対応するアクチュエータ１３ａ，１
３ｂにより駆動される吸気絞り弁１４ａ，１４ｂが配置
される。図１に示すアクチュエータ１３ａ，１３ｂは電
磁式のものであるが、負圧式のアクチュエータを用いる
こともできる。これら吸気絞り弁１４ａ，１４ｂは通常
全開に維持されている。なお、各アクチュエータ１３
ａ，１３ｂは電子制御ユニット２０からの出力信号に基
づいて制御される。
【００１０】ところで、図示していないが図１のディー
ゼル機関は燃料用蓄圧室を備えており、燃料ポンプから
吐出された燃料をこの蓄圧室を介して各燃料噴射弁７に
分配するようにしている。また、各燃料噴射弁７は電磁
ソレノイドにより駆動されるニードルを具備している。
電磁ソレノイドが付勢されるとニードルが変位して燃料
噴射弁のノズルを開放することにより燃料噴射が開始さ
れ、電磁ソレノイドが消勢されるとニードルがノズルを
遮断することにより燃料噴射が停止される。このように
すると、各気筒の１燃焼サイクルにおいて複数回燃料噴
射を行うことができる。
ゼル機関は燃料用蓄圧室を備えており、燃料ポンプから
吐出された燃料をこの蓄圧室を介して各燃料噴射弁７に
分配するようにしている。また、各燃料噴射弁７は電磁
ソレノイドにより駆動されるニードルを具備している。
電磁ソレノイドが付勢されるとニードルが変位して燃料
噴射弁のノズルを開放することにより燃料噴射が開始さ
れ、電磁ソレノイドが消勢されるとニードルがノズルを
遮断することにより燃料噴射が停止される。このように
すると、各気筒の１燃焼サイクルにおいて複数回燃料噴
射を行うことができる。
【００１１】電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０はデジタ
ルコンピュータからなり、双方向性バス２１を介して相
互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、Ｒ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイク
ロプロセッサ）２４、入力ポート２５、および出力ポー
ト２６を具備する。エアフロメータ５は吸入空気量に比
例した出力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器２
７を介して入力ポート２５に入力される。それぞれ対応
するＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ上流の１番気筒
＃１および２番気筒の排気枝管８内には排気温度に比例
した出力電圧を発生する温度センサ２８ａ，２８ｂが取
り付けられ、これら温度センサ２８ａ，２８ｂの出力電
圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器２９ａ，２９ｂを介し
て入力ポート２５に入力される。また、入力ポート２５
にはクランクシャフトが例えば３０度回転する毎に出力
パルスを発生するクランク角センサ３０が接続される。
ＣＰＵ４４ではこの出力パルスに基づいて機関回転数が
算出される。さらに、入力ポート２５にはアクセルペダ
ル３１の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する踏み
込み量センサ３２が接続される。一方、出力ポート２６
はそれぞれ対応する駆動回路３３を介して各燃料噴射弁
７、各アクチュエータ１３ａ，１３ｂにそれぞれ接続さ
れる。
ルコンピュータからなり、双方向性バス２１を介して相
互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、Ｒ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイク
ロプロセッサ）２４、入力ポート２５、および出力ポー
ト２６を具備する。エアフロメータ５は吸入空気量に比
例した出力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器２
７を介して入力ポート２５に入力される。それぞれ対応
するＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ上流の１番気筒
＃１および２番気筒の排気枝管８内には排気温度に比例
した出力電圧を発生する温度センサ２８ａ，２８ｂが取
り付けられ、これら温度センサ２８ａ，２８ｂの出力電
圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器２９ａ，２９ｂを介し
て入力ポート２５に入力される。また、入力ポート２５
にはクランクシャフトが例えば３０度回転する毎に出力
パルスを発生するクランク角センサ３０が接続される。
ＣＰＵ４４ではこの出力パルスに基づいて機関回転数が
算出される。さらに、入力ポート２５にはアクセルペダ
ル３１の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する踏み
込み量センサ３２が接続される。一方、出力ポート２６
はそれぞれ対応する駆動回路３３を介して各燃料噴射弁
７、各アクチュエータ１３ａ，１３ｂにそれぞれ接続さ
れる。
【００１２】図１に示す例においてＮＯX 吸蔵還元触媒
１２ａ，１２ｂはＮＯX 吸蔵作用とＮＨ3 生成作用との
両方を備えている。すなわち、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂは流入する排気中のＮＯX を一時的に蓄える
吸蔵材と、流入する排気中のＮＯX からＮＨ3 を生成す
るＮＨ3 生成触媒とを同時に構成している。このＮＯ X
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂは担体の表面上に形成され
た例えばアルミナからなるウオッシュコート層上に例え
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、鉄Ｆｅのような遷移金属から選
ばれた少なくとも１つと、パラジウムＰｄ、白金Ｐｔ、
ロジウムＲｈなどの貴金属とが担持されて形成されてい
る。このＮＯX 吸蔵還元触媒は、流入する排気の排気空
燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓ（＝約１４．６、空気過
剰率λ＝１．０）よりもリーンのときに流入する排気中
のＮＯX を吸蔵し、流入する排気中の酸素濃度が低下す
ると、すなわち例えば流入する排気の排気空燃比が理論
空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリッチとなると吸収している
ＮＯX を放出するＮＯX の吸放出作用を行う。
１２ａ，１２ｂはＮＯX 吸蔵作用とＮＨ3 生成作用との
両方を備えている。すなわち、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂは流入する排気中のＮＯX を一時的に蓄える
吸蔵材と、流入する排気中のＮＯX からＮＨ3 を生成す
るＮＨ3 生成触媒とを同時に構成している。このＮＯ X
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂは担体の表面上に形成され
た例えばアルミナからなるウオッシュコート層上に例え
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、鉄Ｆｅのような遷移金属から選
ばれた少なくとも１つと、パラジウムＰｄ、白金Ｐｔ、
ロジウムＲｈなどの貴金属とが担持されて形成されてい
る。このＮＯX 吸蔵還元触媒は、流入する排気の排気空
燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓ（＝約１４．６、空気過
剰率λ＝１．０）よりもリーンのときに流入する排気中
のＮＯX を吸蔵し、流入する排気中の酸素濃度が低下す
ると、すなわち例えば流入する排気の排気空燃比が理論
空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリッチとなると吸収している
ＮＯX を放出するＮＯX の吸放出作用を行う。
【００１３】このＮＯX 吸蔵還元触媒を機関排気通路内
に配置すればこのＮＯX 吸蔵還元触媒は実際にＮＯX の
吸放出作用を行うがこの吸放出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。しかしながらこの
吸放出作用は以下に説明する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
担体上に白金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、遷移金属を用いても同様なメカニ
ズムとなる。
に配置すればこのＮＯX 吸蔵還元触媒は実際にＮＯX の
吸放出作用を行うがこの吸放出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。しかしながらこの
吸放出作用は以下に説明する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
担体上に白金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、遷移金属を用いても同様なメカニ
ズムとなる。
【００１４】すなわち、ＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する
排気の排気空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリー
ンとなると、すなわち排気中の酸素濃度が大幅に増大す
るとこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - またはＯ2-の形で白金Ｐｔ
の表面に付着する。一方、排気中のＮＯは白金Ｐｔの表
面上でＯ2 - またはＯ2-と反応してＮＯ2 となる（２Ｎ
Ｏ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。次いで生成されたＮＯ2 の一部
は白金Ｐｔ上で酸化されつつＮＯX 吸蔵還元触媒内に吸
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ＮＯX 吸蔵還元触媒内に拡散する。この
ようにしてＮＯ X がＮＯX 吸蔵還元触媒内に吸蔵され
る。
排気の排気空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリー
ンとなると、すなわち排気中の酸素濃度が大幅に増大す
るとこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - またはＯ2-の形で白金Ｐｔ
の表面に付着する。一方、排気中のＮＯは白金Ｐｔの表
面上でＯ2 - またはＯ2-と反応してＮＯ2 となる（２Ｎ
Ｏ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。次いで生成されたＮＯ2 の一部
は白金Ｐｔ上で酸化されつつＮＯX 吸蔵還元触媒内に吸
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ＮＯX 吸蔵還元触媒内に拡散する。この
ようにしてＮＯ X がＮＯX 吸蔵還元触媒内に吸蔵され
る。
【００１５】これに対しＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する
排気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
ＮＯ X 吸蔵還元触媒内の硝酸イオンＮＯ3 - がＮＯ2 の
形でＮＯX 吸蔵還元触媒から放出される。すなわち、Ｎ
ＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気中の酸素濃度が低下す
ると、例えばＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気
空燃比がリーンからリッチとなるとＮＯX 吸蔵還元触媒
からＮＯX が放出される。
排気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
ＮＯ X 吸蔵還元触媒内の硝酸イオンＮＯ3 - がＮＯ2 の
形でＮＯX 吸蔵還元触媒から放出される。すなわち、Ｎ
ＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気中の酸素濃度が低下す
ると、例えばＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気
空燃比がリーンからリッチとなるとＮＯX 吸蔵還元触媒
からＮＯX が放出される。
【００１６】また、ＮＯX 吸蔵還元触媒は、流入する排
気の排気空燃比が理論空燃比よりもリッチのときにＮＯ
X 吸蔵還元触媒上のＮＯX 、すなわち流入する排気中の
ＮＯ X およびＮＯX 吸蔵還元触媒から放出されたＮＯX
の少なくとも一部をアンモニアＮＨ3 に変換する。この
場合のＮＨ3 生成メカニズムは必ずしも明らかにされて
いないが、ＮＯX 吸蔵還元触媒上のＮＯX の一部は以下
に示す式（１）〜（２）の反応によりＮＨ3 に転換され
ると考えられている。
気の排気空燃比が理論空燃比よりもリッチのときにＮＯ
X 吸蔵還元触媒上のＮＯX 、すなわち流入する排気中の
ＮＯ X およびＮＯX 吸蔵還元触媒から放出されたＮＯX
の少なくとも一部をアンモニアＮＨ3 に変換する。この
場合のＮＨ3 生成メカニズムは必ずしも明らかにされて
いないが、ＮＯX 吸蔵還元触媒上のＮＯX の一部は以下
に示す式（１）〜（２）の反応によりＮＨ3 に転換され
ると考えられている。
【００１７】 ５Ｈ2 ＋２ＮＯ →２ＮＨ3 ＋２Ｈ2 Ｏ （１） ７Ｈ2 ＋２ＮＯ2 →２ＮＨ3 ＋４Ｈ2 Ｏ （２） これに対し、残りのＮＯX は以下に示す式（３）〜
（６）の反応により窒素Ｎ 2 に還元されると考えられて
いる。 ２ＣＯ＋２ＮＯ →Ｎ2 ＋２ＣＯ2 （３） ２Ｈ2 ＋２ＮＯ →Ｎ2 ＋２Ｈ2 Ｏ （４） ４ＣＯ＋２ＮＯ2 →Ｎ2 ＋４ＣＯ2 （５） ４Ｈ2 ＋２ＮＯ2 →Ｎ2 ＋４Ｈ2 Ｏ （６） したがってＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空
燃比がリッチであるときには、流入する排気中のＮＯX
および放出されたＮＯX はＮＨ3 またはＮ2 のいずれか
に変換され、すなわちＮＯX 吸蔵還元触媒からＮＯX が
排出されるのが阻止されている。
（６）の反応により窒素Ｎ 2 に還元されると考えられて
いる。 ２ＣＯ＋２ＮＯ →Ｎ2 ＋２ＣＯ2 （３） ２Ｈ2 ＋２ＮＯ →Ｎ2 ＋２Ｈ2 Ｏ （４） ４ＣＯ＋２ＮＯ2 →Ｎ2 ＋４ＣＯ2 （５） ４Ｈ2 ＋２ＮＯ2 →Ｎ2 ＋４Ｈ2 Ｏ （６） したがってＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空
燃比がリッチであるときには、流入する排気中のＮＯX
および放出されたＮＯX はＮＨ3 またはＮ2 のいずれか
に変換され、すなわちＮＯX 吸蔵還元触媒からＮＯX が
排出されるのが阻止されている。
【００１８】ＮＯX 吸蔵還元触媒上のＮＯX がＮＨ3 に
変換されるときの変換効率ＥＴＡは図２に示すように、
ＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比が理論
空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓから小さくなるにつれて大きくな
り、さらに小さくなると一定値に維持される。これは、
リッチ度合いが大きくなるにつれて上述の式（３）〜
（６）のＮ2 生成反応に比べて上述の式（１）および
（２）のＮＨ3 生成反応が支配的になるためであると考
えられている。なお、図２に示す例ではＮＯX 吸蔵還元
触媒に流入する排気の排気空燃比が約１３．８（空気過
剰率λが約０．９５）よりも小さいときに変換効率ＥＴ
Ａが一定値に維持されている。
変換されるときの変換効率ＥＴＡは図２に示すように、
ＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比が理論
空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓから小さくなるにつれて大きくな
り、さらに小さくなると一定値に維持される。これは、
リッチ度合いが大きくなるにつれて上述の式（３）〜
（６）のＮ2 生成反応に比べて上述の式（１）および
（２）のＮＨ3 生成反応が支配的になるためであると考
えられている。なお、図２に示す例ではＮＯX 吸蔵還元
触媒に流入する排気の排気空燃比が約１３．８（空気過
剰率λが約０．９５）よりも小さいときに変換効率ＥＴ
Ａが一定値に維持されている。
【００１９】なお、図１のディーゼル機関では、ＮＯX
吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチであ
るときにできるだけ多量のＮＨ3 を発生できるのが好ま
しい。そこで、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに
は、ＮＯX からＮＨ3 への変換効率が高いパラジウムＰ
ｄを少なくとも担持したＮＯX 吸蔵還元触媒が用いられ
る。これに対して、ロジウムＲｈを担持したＮＯX 吸蔵
還元触媒ではＮＨ3 の発生が抑制される。したがってＮ
ＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにはロジウムＲｈを担
持していないものが好ましい。
吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチであ
るときにできるだけ多量のＮＨ3 を発生できるのが好ま
しい。そこで、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに
は、ＮＯX からＮＨ3 への変換効率が高いパラジウムＰ
ｄを少なくとも担持したＮＯX 吸蔵還元触媒が用いられ
る。これに対して、ロジウムＲｈを担持したＮＯX 吸蔵
還元触媒ではＮＨ3 の発生が抑制される。したがってＮ
ＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにはロジウムＲｈを担
持していないものが好ましい。
【００２０】一方、排気浄化触媒１０は流入する排気中
のＮＨ3 とＮＯX とを同時に浄化するためのものであ
る。排気浄化触媒１０は必ずしもＮＨ3 吸着作用を備え
ている必要はないが、本実施態様において排気浄化触媒
１０は、流入する排気中のＮＨ 3 を一時的に蓄えるＮＨ
3 吸着作用と、酸化雰囲気においてＮＯX を還元する触
媒作用との両方を備えたＷＨ3 によるＮＯx 選択還元触
媒（以下ＮＯx 選択還元触媒と称する）１０ａから形成
される。このＮＯx 選択還元触媒１０ａは例えば担体の
表面上に、銅を担持させたゼオライト（以下銅ゼオライ
トと称する）、白金および銅を担持させたゼオライト
（以下白金・銅ゼオライトと称する）、或いは鉄を担持
させたゼオライトなどを担持したいわゆるゼオライト系
脱硝触媒から形成される。しかしながらＮＯx 選択還元
触媒１０ａを、ゼオライト、シリカ、シリカアルミナ、
チタニアなどの固体酸を含むと共に鉄Ｆｅ、銅Ｃｕなど
の遷移金属或いは白金Ｐｔ、パラジウムＰｄなどの貴金
属などを担持した触媒、或いはこれらの少なくとも２つ
を組み合わせた触媒から形成することもできる。或い
は、排気浄化触媒１０を少なくとも貴金属を含む触媒
（以下貴金属触媒と称する）、または貴金属触媒とＮＨ
3 吸着酸化触媒とを組み合わせた触媒から形成してもよ
い。
のＮＨ3 とＮＯX とを同時に浄化するためのものであ
る。排気浄化触媒１０は必ずしもＮＨ3 吸着作用を備え
ている必要はないが、本実施態様において排気浄化触媒
１０は、流入する排気中のＮＨ 3 を一時的に蓄えるＮＨ
3 吸着作用と、酸化雰囲気においてＮＯX を還元する触
媒作用との両方を備えたＷＨ3 によるＮＯx 選択還元触
媒（以下ＮＯx 選択還元触媒と称する）１０ａから形成
される。このＮＯx 選択還元触媒１０ａは例えば担体の
表面上に、銅を担持させたゼオライト（以下銅ゼオライ
トと称する）、白金および銅を担持させたゼオライト
（以下白金・銅ゼオライトと称する）、或いは鉄を担持
させたゼオライトなどを担持したいわゆるゼオライト系
脱硝触媒から形成される。しかしながらＮＯx 選択還元
触媒１０ａを、ゼオライト、シリカ、シリカアルミナ、
チタニアなどの固体酸を含むと共に鉄Ｆｅ、銅Ｃｕなど
の遷移金属或いは白金Ｐｔ、パラジウムＰｄなどの貴金
属などを担持した触媒、或いはこれらの少なくとも２つ
を組み合わせた触媒から形成することもできる。或い
は、排気浄化触媒１０を少なくとも貴金属を含む触媒
（以下貴金属触媒と称する）、または貴金属触媒とＮＨ
3 吸着酸化触媒とを組み合わせた触媒から形成してもよ
い。
【００２１】ＮＯx 選択還元触媒１０ａは流入する排気
中のＮＨ3 を吸着し、流入する排気中のＮＨ3 濃度が低
くなるとまたは流入する排気中にＮＯX が存在すると吸
着しているＮＨ3 を放出し、このとき酸化雰囲気である
と、例えばＮＯx 選択還元触媒１０ａに流入する排気の
排気空燃比がリーンであるとこのＮＨ3 の全量を酸化す
る。または、流入する排気中にＮＯX とＮＨ3 とが混在
するとＮＯx 選択還元触媒１０ａにおいてＮＨ3 がＮＯ
X により酸化される。この場合のＮＨ3 酸化メカニズム
も必ずしも明らかにされていないがＮＯx 選択還元触媒
１０ａから放出されたＮＨ3 は次式（７）〜（１０）の
反応により酸化されると考えられている。
中のＮＨ3 を吸着し、流入する排気中のＮＨ3 濃度が低
くなるとまたは流入する排気中にＮＯX が存在すると吸
着しているＮＨ3 を放出し、このとき酸化雰囲気である
と、例えばＮＯx 選択還元触媒１０ａに流入する排気の
排気空燃比がリーンであるとこのＮＨ3 の全量を酸化す
る。または、流入する排気中にＮＯX とＮＨ3 とが混在
するとＮＯx 選択還元触媒１０ａにおいてＮＨ3 がＮＯ
X により酸化される。この場合のＮＨ3 酸化メカニズム
も必ずしも明らかにされていないがＮＯx 選択還元触媒
１０ａから放出されたＮＨ3 は次式（７）〜（１０）の
反応により酸化されると考えられている。
【００２２】 ４ＮＨ3 ＋７Ｏ2 → ４ＮＯ2 ＋６Ｈ2 Ｏ （７） ４ＮＨ3 ＋５Ｏ2 → ４ＮＯ ＋６Ｈ2 Ｏ （８） ８ＮＨ3 ＋６ＮＯ2 →１２Ｈ2 Ｏ＋７Ｎ2 （９） ４ＮＨ3 ＋４ＮＯ＋Ｏ2 → ６Ｈ2 Ｏ＋４Ｎ2 （１０） 式（９）および（１０）の脱硝反応では式（７）および
（８）の反応により生じたＮＯX と、ＮＯx 選択還元触
媒１０ａに流入する排気中のＮＯX とが還元される。
（８）の反応により生じたＮＯX と、ＮＯx 選択還元触
媒１０ａに流入する排気中のＮＯX とが還元される。
【００２３】ところで、各気筒＃１〜＃４の機関空燃比
はリーンとされ、すなわち各気筒＃１〜＃４ではリーン
運転が行われる。ディーゼル機関において機関空燃比が
リッチであるリッチ運転を行うと気筒から好ましくない
スモークやパティキュレートが排出される。そこで、図
１のディーゼル機関では各気筒において常時リーン運転
を行うようにしている。したがって、各気筒から排出さ
れる排気の排気空燃比は、基本的に、リーンになってい
る。
はリーンとされ、すなわち各気筒＃１〜＃４ではリーン
運転が行われる。ディーゼル機関において機関空燃比が
リッチであるリッチ運転を行うと気筒から好ましくない
スモークやパティキュレートが排出される。そこで、図
１のディーゼル機関では各気筒において常時リーン運転
を行うようにしている。したがって、各気筒から排出さ
れる排気の排気空燃比は、基本的に、リーンになってい
る。
【００２４】各気筒では、通常、圧縮上死点周りにおい
て燃料噴射弁７から燃料噴射が１回行われる。この燃料
が燃焼することによって機関出力が得られる。以下で
は、このような燃料噴射作用を通常噴射と称する。な
お、通常噴射における燃料噴射量は例えばアクセルペダ
ル３１の踏み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとの関数とし
て予めＲＯＭ２２内に記憶されている。
て燃料噴射弁７から燃料噴射が１回行われる。この燃料
が燃焼することによって機関出力が得られる。以下で
は、このような燃料噴射作用を通常噴射と称する。な
お、通常噴射における燃料噴射量は例えばアクセルペダ
ル３１の踏み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとの関数とし
て予めＲＯＭ２２内に記憶されている。
【００２５】次に、図１のディーゼル機関の排気浄化方
法について説明する。図１のディーゼル機関では、ＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ
／Ｆ）Ｎ１がリッチにされかつＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ｂに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリーン
にされる第１の排気空燃比状態と、ＮＯX 吸蔵還元触媒
１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ１がリ
ーンにされかつＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排
気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリッチにされる第２の
排気空燃比状態とが交互に繰り返し行われる。第１の排
気空燃比状態において、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａでは
吸蔵されているＮＯX が放出され、かつこの放出された
ＮＯX および流入する排気中のＮＯX からＮＨ3が生成
される。このＮＨ3 は次いでＮＯx 選択還元触媒１０ａ
に流入する。これに対して、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂ
では流入する排気中のＮＯX が吸蔵される。
法について説明する。図１のディーゼル機関では、ＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ
／Ｆ）Ｎ１がリッチにされかつＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ｂに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリーン
にされる第１の排気空燃比状態と、ＮＯX 吸蔵還元触媒
１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ１がリ
ーンにされかつＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排
気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリッチにされる第２の
排気空燃比状態とが交互に繰り返し行われる。第１の排
気空燃比状態において、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａでは
吸蔵されているＮＯX が放出され、かつこの放出された
ＮＯX および流入する排気中のＮＯX からＮＨ3が生成
される。このＮＨ3 は次いでＮＯx 選択還元触媒１０ａ
に流入する。これに対して、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂ
では流入する排気中のＮＯX が吸蔵される。
【００２６】また、第２の排気空燃比状態において、Ｎ
ＯX 吸蔵還元触媒１２ａでは流入する排気中のＮＯX が
吸蔵される。これに対して、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂ
では吸蔵されているＮＯX が放出され、かつこの放出さ
れたＮＯX および流入する排気中のＮＯX からＮＨ3 が
生成される。このＮＨ3 は次いでＮＯx 選択還元触媒１
０ａに流入する。
ＯX 吸蔵還元触媒１２ａでは流入する排気中のＮＯX が
吸蔵される。これに対して、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂ
では吸蔵されているＮＯX が放出され、かつこの放出さ
れたＮＯX および流入する排気中のＮＯX からＮＨ3 が
生成される。このＮＨ3 は次いでＮＯx 選択還元触媒１
０ａに流入する。
【００２７】したがって、これら第１および第２の排気
空燃比状態を交互に繰り返し行うことによって第１の気
筒群１ａからＮＯx 選択還元触媒１０ａに常時ＮＨ3 を
供給することができる。一方、ＮＯx 選択還元触媒１０
ａには第２の気筒群を構成する３番気筒＃３および４番
気筒＃４から排出されたＮＯX が流入している。ＮＯx
選択還元触媒１０ａに流入する排気全体の排気空燃比は
リーンに維持されており、その結果第２の気筒群１ｂか
ら排出されたＮＯX はＮＯx 選択還元触媒１０ａにおい
て、第１の気筒群１ａから常時供給されるＮＨ3 によっ
て浄化される。したがって、ＮＯ X が大気中に放出され
るのが阻止される。
空燃比状態を交互に繰り返し行うことによって第１の気
筒群１ａからＮＯx 選択還元触媒１０ａに常時ＮＨ3 を
供給することができる。一方、ＮＯx 選択還元触媒１０
ａには第２の気筒群を構成する３番気筒＃３および４番
気筒＃４から排出されたＮＯX が流入している。ＮＯx
選択還元触媒１０ａに流入する排気全体の排気空燃比は
リーンに維持されており、その結果第２の気筒群１ｂか
ら排出されたＮＯX はＮＯx 選択還元触媒１０ａにおい
て、第１の気筒群１ａから常時供給されるＮＨ3 によっ
て浄化される。したがって、ＮＯ X が大気中に放出され
るのが阻止される。
【００２８】ところで、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１
２ｂに流入する排気の排気空燃比がリーンからリッチに
切り替わるとＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから比
較的多量のＮＯX が放出され、この比較的多量のＮＯX
からＮＨ3 が生成される。したがって、ＮＯX を一時的
に蓄えるＮＯX 吸蔵還元触媒を設け、ＮＨ3 を生成すべ
きときにＮＯX 吸蔵還元触媒から比較的多量のＮＯX を
放出させてこの多量のＮＯX からＮＨ3 を生成すれば比
較的多量のＮＨ3 をＮＯx 選択還元触媒１０ａに供給す
ることができることになる。その結果、ＮＯx 選択還元
触媒１０ａに流入するＮＯX を浄化するのに必要なＮＨ
3 量に対し、実際にＮＯx 選択還元触媒１０ａに流入す
るＮＨ3 量が不足するのが阻止され、斯くしてＮＯX を
良好に浄化することができる。
２ｂに流入する排気の排気空燃比がリーンからリッチに
切り替わるとＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから比
較的多量のＮＯX が放出され、この比較的多量のＮＯX
からＮＨ3 が生成される。したがって、ＮＯX を一時的
に蓄えるＮＯX 吸蔵還元触媒を設け、ＮＨ3 を生成すべ
きときにＮＯX 吸蔵還元触媒から比較的多量のＮＯX を
放出させてこの多量のＮＯX からＮＨ3 を生成すれば比
較的多量のＮＨ3 をＮＯx 選択還元触媒１０ａに供給す
ることができることになる。その結果、ＮＯx 選択還元
触媒１０ａに流入するＮＯX を浄化するのに必要なＮＨ
3 量に対し、実際にＮＯx 選択還元触媒１０ａに流入す
るＮＨ3 量が不足するのが阻止され、斯くしてＮＯX を
良好に浄化することができる。
【００２９】なお、図１のディーゼル機関ではＮＯx 選
択還元触媒１０ａに流入するＮＨ3量が、ＮＯx 選択還
元触媒１０ａに流入するＮＯX 量を浄化するのに必要な
ＮＨ 3 量と同じか或いは必要ＮＨ3 量よりも多くなるよ
うにしている。ＮＯx 選択還元触媒１０ａにおいて過剰
となったＮＨ3 はＮＯx 選択還元触媒１０ａに吸着さ
れ、その結果ＮＨ3 が大気中に放出されるのが阻止され
ている。なお、上述したように、ＮＯx 選択還元触媒１
０ａに吸着されているＮＨ3 はＮＯx 選択還元触媒１０
ａに流入するＮＨ3 量が低下するとまたはＮＯx 選択還
元触媒１０ａにＮＯX が流入するとＮＯx 選択還元触媒
１０ａから放出される。したがって、ＮＯ x 選択還元触
媒１０ａがＮＨ3 により飽和するのも阻止されている。
択還元触媒１０ａに流入するＮＨ3量が、ＮＯx 選択還
元触媒１０ａに流入するＮＯX 量を浄化するのに必要な
ＮＨ 3 量と同じか或いは必要ＮＨ3 量よりも多くなるよ
うにしている。ＮＯx 選択還元触媒１０ａにおいて過剰
となったＮＨ3 はＮＯx 選択還元触媒１０ａに吸着さ
れ、その結果ＮＨ3 が大気中に放出されるのが阻止され
ている。なお、上述したように、ＮＯx 選択還元触媒１
０ａに吸着されているＮＨ3 はＮＯx 選択還元触媒１０
ａに流入するＮＨ3 量が低下するとまたはＮＯx 選択還
元触媒１０ａにＮＯX が流入するとＮＯx 選択還元触媒
１０ａから放出される。したがって、ＮＯ x 選択還元触
媒１０ａがＮＨ3 により飽和するのも阻止されている。
【００３０】上述したように各気筒ではリーン運転が行
われるので第１および第２の副気筒群１ａａ，１ａｂか
ら排出される排気の排気空燃比はリーンになっており、
したがってこれら副気筒群１ａａ，１ａｂの排気をＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにそのまま導くとＮＯX
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気空燃
比がリーンになる。そこで、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリッチにする
ために、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂよりも上流
の排気枝管８内または筒内に還元剤を２次的に供給する
ようにしている。
われるので第１および第２の副気筒群１ａａ，１ａｂか
ら排出される排気の排気空燃比はリーンになっており、
したがってこれら副気筒群１ａａ，１ａｂの排気をＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにそのまま導くとＮＯX
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気空燃
比がリーンになる。そこで、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリッチにする
ために、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂよりも上流
の排気枝管８内または筒内に還元剤を２次的に供給する
ようにしている。
【００３１】すなわち図１のディーゼル機関では、流入
する排気の排気空燃比をリッチとすべきＮＯX 吸蔵還元
触媒に対応する気筒において、燃料噴射弁７から上述の
通常噴射に加えて燃料が２次的に噴射される。このよう
な２次的な燃料噴射を２次噴射と称すると、２次噴射は
膨張行程後半または排気行程に行われる。この２次噴射
による燃料は排気中またはＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，
１２ｂ表面上の酸素と反応することによりＮＯX 吸蔵還
元触媒１２ａ，１２ｂにおける酸素濃度が低下し、ＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから吸蔵されているＮＯ
X が放出される。したがって、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂからの良好なＮＯX 放出作用を確保すべく２
次噴射による燃料と酸素との良好な反応を確保するため
に、排気温度が比較的高い膨張行程後半に２次噴射を行
うのが好ましい。なお、２次噴射による燃料は機関出力
に寄与しない。
する排気の排気空燃比をリッチとすべきＮＯX 吸蔵還元
触媒に対応する気筒において、燃料噴射弁７から上述の
通常噴射に加えて燃料が２次的に噴射される。このよう
な２次的な燃料噴射を２次噴射と称すると、２次噴射は
膨張行程後半または排気行程に行われる。この２次噴射
による燃料は排気中またはＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，
１２ｂ表面上の酸素と反応することによりＮＯX 吸蔵還
元触媒１２ａ，１２ｂにおける酸素濃度が低下し、ＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから吸蔵されているＮＯ
X が放出される。したがって、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂからの良好なＮＯX 放出作用を確保すべく２
次噴射による燃料と酸素との良好な反応を確保するため
に、排気温度が比較的高い膨張行程後半に２次噴射を行
うのが好ましい。なお、２次噴射による燃料は機関出力
に寄与しない。
【００３２】２次噴射における燃料噴射量ＡＦは、例え
ばＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比が約
１３．８となるように定められる。その結果、２次燃料
噴射量ＡＦを少なく維持しつつ多量のＮＨ3 を生成する
ことができる。なお、この２次燃料噴射量ＡＦはアクセ
ルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとの関
数として、図３に示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に
記憶されている。
ばＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比が約
１３．８となるように定められる。その結果、２次燃料
噴射量ＡＦを少なく維持しつつ多量のＮＨ3 を生成する
ことができる。なお、この２次燃料噴射量ＡＦはアクセ
ルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとの関
数として、図３に示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に
記憶されている。
【００３３】ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入
する排気の排気空燃比をリッチとするための還元剤とし
て、例えばガソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、軽油、灯油のような炭化水素、或いは液体の状態で
保存しうるブタン、プロパンのような炭化水素を用いる
ことができる。しかしながら、図１のディーゼル機関で
は、第１または第２の副気筒群１ａａ，１ｂｂにおいて
燃料噴射弁７により２次噴射を行うことによって対応す
るＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比をリ
ッチとしており、したがって還元剤供給用の追加の噴射
弁や追加の還元剤タンクを必要としない。
する排気の排気空燃比をリッチとするための還元剤とし
て、例えばガソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、軽油、灯油のような炭化水素、或いは液体の状態で
保存しうるブタン、プロパンのような炭化水素を用いる
ことができる。しかしながら、図１のディーゼル機関で
は、第１または第２の副気筒群１ａａ，１ｂｂにおいて
燃料噴射弁７により２次噴射を行うことによって対応す
るＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比をリ
ッチとしており、したがって還元剤供給用の追加の噴射
弁や追加の還元剤タンクを必要としない。
【００３４】また、ＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気
の排気空燃比をリッチとすべきときに、対応する副気筒
群の吸気枝管２内に配置された吸気絞り弁１４ａ，１４
ｂの開度を小さくし、すなわち全開と全閉間の中間開度
にし、それによって対応する副気筒群の機関空燃比が理
論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもわずかばかりリーンとなる
ようにしている。このようにすると、２次燃料噴射量Ａ
Ｆを低減することができる。この場合の吸気絞り弁１
４，１４ｂの中間開度ＭＩＤはアクセルペダル３１の踏
み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとの関数として、図４に
示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。
の排気空燃比をリッチとすべきときに、対応する副気筒
群の吸気枝管２内に配置された吸気絞り弁１４ａ，１４
ｂの開度を小さくし、すなわち全開と全閉間の中間開度
にし、それによって対応する副気筒群の機関空燃比が理
論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもわずかばかりリーンとなる
ようにしている。このようにすると、２次燃料噴射量Ａ
Ｆを低減することができる。この場合の吸気絞り弁１
４，１４ｂの中間開度ＭＩＤはアクセルペダル３１の踏
み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとの関数として、図４に
示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。
【００３５】これに対し、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，
１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリーンにすべきと
きには対応する副気筒群１ａａ，１ａｂにおける２次噴
射を中止し、すなわち通常噴射のみを行う。次に、排気
空燃比状態を変更する時期の制御について説明する。上
述した第１の排気空燃比状態と第２の排気空燃比状態間
の変更作用を例えば予め定められた時間毎に行うことも
できる。しかしながら、図１のディーゼル機関では各Ｎ
ＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに吸蔵されているＮＯ
X 量、すなわち吸蔵ＮＯX 量Ｓ１（ＮＯX ），Ｓ２（Ｎ
ＯX ）を求め、流入する排気の排気空燃比がリッチであ
るＮＯX 吸蔵還元触媒、すなわちＮＯX を放出している
ＮＯX吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX 量が予め定められた下
限しきい値ＬＴを越えて低下したときに排気空燃比状態
の変更作用を行うようにしている。このようにすると、
ＮＯx 選択還元触媒１０ａに確実にＮＨ3 を供給するこ
とができる。
１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリーンにすべきと
きには対応する副気筒群１ａａ，１ａｂにおける２次噴
射を中止し、すなわち通常噴射のみを行う。次に、排気
空燃比状態を変更する時期の制御について説明する。上
述した第１の排気空燃比状態と第２の排気空燃比状態間
の変更作用を例えば予め定められた時間毎に行うことも
できる。しかしながら、図１のディーゼル機関では各Ｎ
ＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに吸蔵されているＮＯ
X 量、すなわち吸蔵ＮＯX 量Ｓ１（ＮＯX ），Ｓ２（Ｎ
ＯX ）を求め、流入する排気の排気空燃比がリッチであ
るＮＯX 吸蔵還元触媒、すなわちＮＯX を放出している
ＮＯX吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX 量が予め定められた下
限しきい値ＬＴを越えて低下したときに排気空燃比状態
の変更作用を行うようにしている。このようにすると、
ＮＯx 選択還元触媒１０ａに確実にＮＨ3 を供給するこ
とができる。
【００３６】図５は図１のディーゼル機関においてＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの吸蔵ＮＯX 量Ｓ１（Ｎ
ＯX ），Ｓ２（ＮＯX ）、リッチフラグＲＦ、およびＮ
ＯX吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気
空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ１，（Ａ／Ｆ）Ｎ２を示すタイムチ
ャートである。リッチフラグＲＦは、排気空燃比状態を
第１の排気空燃比状態とすべきときに１とされ、第２の
排気空燃比状態とすべきときに２とされる係数である。
また、図５において時間零はリッチフラグＲＦが２とさ
れた時間を示している。図５を参照すると、時間零にお
いてＲＦ＝２とされると第２の排気空燃比状態にされ
る。すなわち、第２の副気筒群１ａｂにおいて２次噴射
が行われかつ吸気絞り弁１４ｂが中間開度ＭＩＤにされ
ることによりＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排気
の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリッチとされ、同時に第
１の副気筒群１ａａにおいて２次噴射が中止されかつ吸
気絞り弁１４ａが全開ＭＡＸにされることによりＮＯX
吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ／
Ｆ）Ｎ１がリーンとされる。その結果、ＮＯX 吸蔵還元
触媒１２ｂからＮＯX が放出されるのでＳ２（ＮＯX ）
が次第に減少し、ＮＯ X 吸蔵還元触媒１２ａにＮＯX が
吸蔵されるのでＳ１（ＮＯX ）が次第に増大する。
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの吸蔵ＮＯX 量Ｓ１（Ｎ
ＯX ），Ｓ２（ＮＯX ）、リッチフラグＲＦ、およびＮ
ＯX吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気
空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ１，（Ａ／Ｆ）Ｎ２を示すタイムチ
ャートである。リッチフラグＲＦは、排気空燃比状態を
第１の排気空燃比状態とすべきときに１とされ、第２の
排気空燃比状態とすべきときに２とされる係数である。
また、図５において時間零はリッチフラグＲＦが２とさ
れた時間を示している。図５を参照すると、時間零にお
いてＲＦ＝２とされると第２の排気空燃比状態にされ
る。すなわち、第２の副気筒群１ａｂにおいて２次噴射
が行われかつ吸気絞り弁１４ｂが中間開度ＭＩＤにされ
ることによりＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排気
の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリッチとされ、同時に第
１の副気筒群１ａａにおいて２次噴射が中止されかつ吸
気絞り弁１４ａが全開ＭＡＸにされることによりＮＯX
吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ／
Ｆ）Ｎ１がリーンとされる。その結果、ＮＯX 吸蔵還元
触媒１２ｂからＮＯX が放出されるのでＳ２（ＮＯX ）
が次第に減少し、ＮＯ X 吸蔵還元触媒１２ａにＮＯX が
吸蔵されるのでＳ１（ＮＯX ）が次第に増大する。
【００３７】次いで時間ａとなってＳ２（ＮＯX ）＜Ｌ
ＴとなるとリッチフラグＲＦが１にされる。すなわち、
吸蔵ＮＯX 量が少なくなると放出されるＮＯX 量が少な
くなり、このためＮＯx 選択還元触媒１０ａに供給され
るＮＨ3 量が少なくなる。したがって、ＮＯX 吸蔵還元
触媒１２ｂの吸蔵ＮＯX 量Ｓ２（ＮＯX ）が少なくなっ
たときにはＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂにおけるＮＨ3 生
成作用を中止し、ＮＯ X 吸蔵還元触媒１２ａからＮＯX
を放出させかつＮＨ3 を生成するようにしている。その
結果、比較的多量のＮＨ3 を連続的にＮＯx 選択還元触
媒１０ａに供給することができる。
ＴとなるとリッチフラグＲＦが１にされる。すなわち、
吸蔵ＮＯX 量が少なくなると放出されるＮＯX 量が少な
くなり、このためＮＯx 選択還元触媒１０ａに供給され
るＮＨ3 量が少なくなる。したがって、ＮＯX 吸蔵還元
触媒１２ｂの吸蔵ＮＯX 量Ｓ２（ＮＯX ）が少なくなっ
たときにはＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂにおけるＮＨ3 生
成作用を中止し、ＮＯ X 吸蔵還元触媒１２ａからＮＯX
を放出させかつＮＨ3 を生成するようにしている。その
結果、比較的多量のＮＨ3 を連続的にＮＯx 選択還元触
媒１０ａに供給することができる。
【００３８】ＲＦ＝１とされると第１の排気空燃比状態
にされる。すなわち、第１の副気筒群１ａａにおいて２
次噴射が行われかつ吸気絞り弁１４ａが中間開度ＭＩＤ
にされることによりＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａに流入す
る排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ１がリッチとされ、同
時に第２の副気筒群１ａｂにおいて２次噴射が中止され
かつ吸気絞り弁１４ｂが全開ＭＡＸにされることにより
ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排気の排気空燃比
（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリーンとされる。その結果、ＮＯX 吸
蔵還元触媒１２ａからＮＯX が放出されるのでＳ１（Ｎ
ＯX ）が次第に減少し、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂにＮ
ＯX が吸蔵されるのでＳ２（ＮＯX ）が次第に増大す
る。
にされる。すなわち、第１の副気筒群１ａａにおいて２
次噴射が行われかつ吸気絞り弁１４ａが中間開度ＭＩＤ
にされることによりＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａに流入す
る排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ１がリッチとされ、同
時に第２の副気筒群１ａｂにおいて２次噴射が中止され
かつ吸気絞り弁１４ｂが全開ＭＡＸにされることにより
ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排気の排気空燃比
（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリーンとされる。その結果、ＮＯX 吸
蔵還元触媒１２ａからＮＯX が放出されるのでＳ１（Ｎ
ＯX ）が次第に減少し、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂにＮ
ＯX が吸蔵されるのでＳ２（ＮＯX ）が次第に増大す
る。
【００３９】次いで時間ｂとなってＳ１（ＮＯX ）＜Ｌ
ＴとなるとリッチフラグＲＦが再び２にされる。したが
って再び第１の排気空燃比状態とされる。このようにし
て第１および第２の排気空燃比状態が交互に繰り返し行
われる。ところで、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ
の吸蔵ＮＯX 量Ｓ１（ＮＯX ），Ｓ２（ＮＯX ）を直接
求めることは困難である。そこで本実施態様ではＮＯX
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入するＮＯX 量、すな
わち第１または第２の副気筒群１ａａ，１ａｂから排出
されるＮＯX 量からＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ
の吸蔵ＮＯX 量Ｓ１（ＮＯX ），Ｓ２（ＮＯX ）を推定
するようにしている。すなわち、機関回転数Ｎが高くな
るにつれて機関から単位時間当たり排出される排気量が
増大するので機関回転数Ｎが高くなるにつれてＮＯX 吸
蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに単位時間当たりに流入する
流入ＮＯX 量が増大する。また、機関負荷が高くなるに
つれて、すなわちアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥ
Ｐが大きくなるにつれて機関から排出される排気量が増
大し、しかも燃焼温度が高くなるので機関負荷が高くな
るにつれて、すなわちアクセルペダル３１の踏み込み量
ＤＥＰが大きくなるにつれて単位時間当たり機関から排
出されるＮＯX 量が増大する。
ＴとなるとリッチフラグＲＦが再び２にされる。したが
って再び第１の排気空燃比状態とされる。このようにし
て第１および第２の排気空燃比状態が交互に繰り返し行
われる。ところで、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ
の吸蔵ＮＯX 量Ｓ１（ＮＯX ），Ｓ２（ＮＯX ）を直接
求めることは困難である。そこで本実施態様ではＮＯX
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入するＮＯX 量、すな
わち第１または第２の副気筒群１ａａ，１ａｂから排出
されるＮＯX 量からＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ
の吸蔵ＮＯX 量Ｓ１（ＮＯX ），Ｓ２（ＮＯX ）を推定
するようにしている。すなわち、機関回転数Ｎが高くな
るにつれて機関から単位時間当たり排出される排気量が
増大するので機関回転数Ｎが高くなるにつれてＮＯX 吸
蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに単位時間当たりに流入する
流入ＮＯX 量が増大する。また、機関負荷が高くなるに
つれて、すなわちアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥ
Ｐが大きくなるにつれて機関から排出される排気量が増
大し、しかも燃焼温度が高くなるので機関負荷が高くな
るにつれて、すなわちアクセルペダル３１の踏み込み量
ＤＥＰが大きくなるにつれて単位時間当たり機関から排
出されるＮＯX 量が増大する。
【００４０】図６（Ａ）は実験により求められたひとつ
の気筒から単位時間当たり排出されるＮＯX 量Ｑ（ＮＯ
X ）と、アクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰ、機関
回転数Ｎとの関係を示しており、図６（Ａ）において各
曲線は同一ＮＯX 量を示している。図６（Ａ）に示され
るように単位時間当たり気筒から排出されるＮＯX 量Ｑ
（ＮＯX ）はアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰが
大きくなるにつれて多くなり、機関回転数Ｎが高くなる
につれて多くなる。なお、図６（Ａ）に示されるＮＯX
量Ｑ（ＮＯX ）は図６（Ｂ）に示すようなマップの形で
予めＲＯＭ２２内に記憶されている。
の気筒から単位時間当たり排出されるＮＯX 量Ｑ（ＮＯ
X ）と、アクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰ、機関
回転数Ｎとの関係を示しており、図６（Ａ）において各
曲線は同一ＮＯX 量を示している。図６（Ａ）に示され
るように単位時間当たり気筒から排出されるＮＯX 量Ｑ
（ＮＯX ）はアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰが
大きくなるにつれて多くなり、機関回転数Ｎが高くなる
につれて多くなる。なお、図６（Ａ）に示されるＮＯX
量Ｑ（ＮＯX ）は図６（Ｂ）に示すようなマップの形で
予めＲＯＭ２２内に記憶されている。
【００４１】すなわち、流入する排気の排気空燃比がリ
ーンであるＮＯX 吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX 量Ｓ（ＮＯ
X ）は単位時間当たりＱ（ＮＯX ）だけ増大する。した
がって、流入する排気の排気空燃比がリーンであるＮＯ
X 吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX量Ｓ（ＮＯX ）は次式で表
される。 Ｓ（ＮＯX ）＝Ｓ（ＮＯX ）＋Ｑ（ＮＯX ）・ＤＬＴ ここでＤＬＴはＱ（ＮＯX ）の検出時間間隔を表してお
り、したがってＱ（ＮＯ X ）・ＤＬＴは前回の処理ルー
チンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯX 吸蔵還元
触媒に吸蔵されたＮＯX 量を表している。
ーンであるＮＯX 吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX 量Ｓ（ＮＯ
X ）は単位時間当たりＱ（ＮＯX ）だけ増大する。した
がって、流入する排気の排気空燃比がリーンであるＮＯ
X 吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX量Ｓ（ＮＯX ）は次式で表
される。 Ｓ（ＮＯX ）＝Ｓ（ＮＯX ）＋Ｑ（ＮＯX ）・ＤＬＴ ここでＤＬＴはＱ（ＮＯX ）の検出時間間隔を表してお
り、したがってＱ（ＮＯ X ）・ＤＬＴは前回の処理ルー
チンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯX 吸蔵還元
触媒に吸蔵されたＮＯX 量を表している。
【００４２】一方、図７（Ａ）は予め実験により求めら
れた単位時間当たりＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ
から放出される放出ＮＯX 量Ｄ（ＮＯX ）を示してい
る。図７（Ａ）において実線はＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂの温度が高いときを示しており、破線はＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの温度が低いときを示し
ている。また、ＴＩＭＥは流入する排気の排気空燃比が
リーンからリッチに切り替えられてからの時間を示して
いる。ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにおけるＮＯ
X の分解速度はＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの温
度が高くなるほど速くなる。したがって、図７（Ａ）の
実線で示されるようにＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２
ｂの温度が高いときには、すなわちＮＯX 吸蔵還元触媒
１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気温度ＴＮＣが高い
ときにはＮＯX 吸蔵還元触媒１１ａ表面における排気空
燃比が十分にリッチとならない間に多量のＮＯX がＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから放出され、ＮＯX 吸
蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの温度、すなわち排気温度Ｔ
ＮＣが低いときには図７（Ａ）の破線で示されるように
少量のＮＯX がＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから
放出される。云い換えると、排気温度ＴＮＣが高くなる
ほど単位時間当たりＮＯX 吸蔵還元触媒１１ａから放出
されるＮＯX 量Ｄ（ＮＯX ）が増大する。このＮＯX 量
Ｄ（ＮＯX ）は排気温度ＴＮＣと時間ＴＩＭＥとの関数
として図１０（Ｂ）に示すマップの形で予めＲＯＭ２２
内に記憶されている。なお、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂに流入する排気の温度ＴＮＣは温度センサ２
８ａ，２８ｂにより検出される。しかしながら、機関運
転状態すなわちアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰ
と機関回転数Ｎとから推定することもできる。
れた単位時間当たりＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ
から放出される放出ＮＯX 量Ｄ（ＮＯX ）を示してい
る。図７（Ａ）において実線はＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂの温度が高いときを示しており、破線はＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの温度が低いときを示し
ている。また、ＴＩＭＥは流入する排気の排気空燃比が
リーンからリッチに切り替えられてからの時間を示して
いる。ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにおけるＮＯ
X の分解速度はＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの温
度が高くなるほど速くなる。したがって、図７（Ａ）の
実線で示されるようにＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２
ｂの温度が高いときには、すなわちＮＯX 吸蔵還元触媒
１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気温度ＴＮＣが高い
ときにはＮＯX 吸蔵還元触媒１１ａ表面における排気空
燃比が十分にリッチとならない間に多量のＮＯX がＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから放出され、ＮＯX 吸
蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの温度、すなわち排気温度Ｔ
ＮＣが低いときには図７（Ａ）の破線で示されるように
少量のＮＯX がＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから
放出される。云い換えると、排気温度ＴＮＣが高くなる
ほど単位時間当たりＮＯX 吸蔵還元触媒１１ａから放出
されるＮＯX 量Ｄ（ＮＯX ）が増大する。このＮＯX 量
Ｄ（ＮＯX ）は排気温度ＴＮＣと時間ＴＩＭＥとの関数
として図１０（Ｂ）に示すマップの形で予めＲＯＭ２２
内に記憶されている。なお、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂに流入する排気の温度ＴＮＣは温度センサ２
８ａ，２８ｂにより検出される。しかしながら、機関運
転状態すなわちアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰ
と機関回転数Ｎとから推定することもできる。
【００４３】すなわち、流入する排気の排気空燃比がリ
ッチであるＮＯX 吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX 量Ｓ（ＮＯ
X ）は単位時間当たりＤ（ＮＯX ）だけ減少する。した
がって、流入する排気の排気空燃比がリッチであるＮＯ
X 吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX量Ｓ（ＮＯX ）は次式で表
される。 Ｓ（ＮＯX ）＝Ｓ（ＮＯX ）−Ｄ（ＮＯX ）・ＤＬＴ ここでＤＬＴはＤ（ＮＯX ）の検出時間間隔を表してお
り、したがってＤ（ＮＯ X ）・ＤＬＴは前回の処理ルー
チンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯX 吸蔵還元
触媒に吸蔵されたＮＯX 量を表している。
ッチであるＮＯX 吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX 量Ｓ（ＮＯ
X ）は単位時間当たりＤ（ＮＯX ）だけ減少する。した
がって、流入する排気の排気空燃比がリッチであるＮＯ
X 吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX量Ｓ（ＮＯX ）は次式で表
される。 Ｓ（ＮＯX ）＝Ｓ（ＮＯX ）−Ｄ（ＮＯX ）・ＤＬＴ ここでＤＬＴはＤ（ＮＯX ）の検出時間間隔を表してお
り、したがってＤ（ＮＯ X ）・ＤＬＴは前回の処理ルー
チンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯX 吸蔵還元
触媒に吸蔵されたＮＯX 量を表している。
【００４４】図８は上述の排気空燃比制御を実行するた
めのルーチンを示している。このルーチンは予め定めら
れた設定時間毎の割り込みによって実行される。図８を
参照すると、まずステップ４０ではリッチフラグＲＦが
１であるか否かが判別される。ＲＦ＝１のとき、すなわ
ち（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリッチにしかつ（Ａ／Ｆ）Ｎ２をリ
ーンにすべきときには次いでステップ４１に進む。ステ
ップ４１では図７（Ｂ）のマップから放出ＮＯX 量Ｄ
（ＮＯX ）が算出される。続くステップ４２では次式に
基づいてＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａの吸蔵ＮＯX 量Ｓ１
（ＮＯX ）が算出される。
めのルーチンを示している。このルーチンは予め定めら
れた設定時間毎の割り込みによって実行される。図８を
参照すると、まずステップ４０ではリッチフラグＲＦが
１であるか否かが判別される。ＲＦ＝１のとき、すなわ
ち（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリッチにしかつ（Ａ／Ｆ）Ｎ２をリ
ーンにすべきときには次いでステップ４１に進む。ステ
ップ４１では図７（Ｂ）のマップから放出ＮＯX 量Ｄ
（ＮＯX ）が算出される。続くステップ４２では次式に
基づいてＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａの吸蔵ＮＯX 量Ｓ１
（ＮＯX ）が算出される。
【００４５】Ｓ１（ＮＯX ）＝Ｓ１（ＮＯX ）−Ｄ（Ｎ
ＯX ）・ＤＬＴ１ ここでＤＬＴ１はＤ（ＮＯX ）の検出時間間隔を表して
おり、したがってＤ（ＮＯX ）・ＤＬＴ１は前回の処理
ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ X 吸蔵
還元触媒１２ａから放出されたＮＯX 量を表している。
続くステップ４３では図６（Ｂ）のマップから流入ＮＯ
X 量Ｑ（ＮＯX ）が算出される。続くステップ４４では
次式に基づいてＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯX
量Ｓ２（ＮＯX ）が算出される。
ＯX ）・ＤＬＴ１ ここでＤＬＴ１はＤ（ＮＯX ）の検出時間間隔を表して
おり、したがってＤ（ＮＯX ）・ＤＬＴ１は前回の処理
ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ X 吸蔵
還元触媒１２ａから放出されたＮＯX 量を表している。
続くステップ４３では図６（Ｂ）のマップから流入ＮＯ
X 量Ｑ（ＮＯX ）が算出される。続くステップ４４では
次式に基づいてＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯX
量Ｓ２（ＮＯX ）が算出される。
【００４６】Ｓ２（ＮＯX ）＝Ｓ２（ＮＯX ）＋Ｑ（Ｎ
ＯX ）・ＤＬＴ１ ここでＱ（ＮＯX ）・ＤＬＴ１は前回の処理ルーチンか
ら今回の処理ルーチンまでの間にＮＯX 吸蔵還元触媒１
２ｂに吸蔵されたＮＯX 量を表している。続くステップ
４５ではＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａの吸蔵ＮＯX 量Ｓ１
（ＮＯX）が下限しきい値ＬＴよりも小さいか否かが判
別される。Ｓ１（ＮＯX ）＜ＬＴのときにはステップ４
６に進んでリッチフラグＲＦを２とする。すなわち、Ｓ
１（ＮＯX ）＜ＬＴのときにはＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａから放出されるＮＯX 量が少なく、このためＮＯx 選
択還元触媒１０ａに十分な量のＮＨ3 を供給することが
できないと判断してＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａのＮＯX
放出・ＮＨ3 生成作用を停止し、ＮＯX 吸蔵還元触媒１
２ｂのＮＯX 放出・ＮＨ3 生成作用を開始する。これに
対してステップ４５においてＳ１（ＮＯX ）≧ＬＴのと
きにはＮＯX吸蔵還元触媒１２ａから放出されるＮＯX
量が多く、ＮＯx 選択還元触媒１０ａに十分な量のＮＨ
3 を供給することができると判断してリッチフラグＲＦ
を１に維持する。
ＯX ）・ＤＬＴ１ ここでＱ（ＮＯX ）・ＤＬＴ１は前回の処理ルーチンか
ら今回の処理ルーチンまでの間にＮＯX 吸蔵還元触媒１
２ｂに吸蔵されたＮＯX 量を表している。続くステップ
４５ではＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａの吸蔵ＮＯX 量Ｓ１
（ＮＯX）が下限しきい値ＬＴよりも小さいか否かが判
別される。Ｓ１（ＮＯX ）＜ＬＴのときにはステップ４
６に進んでリッチフラグＲＦを２とする。すなわち、Ｓ
１（ＮＯX ）＜ＬＴのときにはＮＯX 吸蔵還元触媒１２
ａから放出されるＮＯX 量が少なく、このためＮＯx 選
択還元触媒１０ａに十分な量のＮＨ3 を供給することが
できないと判断してＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａのＮＯX
放出・ＮＨ3 生成作用を停止し、ＮＯX 吸蔵還元触媒１
２ｂのＮＯX 放出・ＮＨ3 生成作用を開始する。これに
対してステップ４５においてＳ１（ＮＯX ）≧ＬＴのと
きにはＮＯX吸蔵還元触媒１２ａから放出されるＮＯX
量が多く、ＮＯx 選択還元触媒１０ａに十分な量のＮＨ
3 を供給することができると判断してリッチフラグＲＦ
を１に維持する。
【００４７】一方、ステップ４０においてリッチフラグ
ＲＦが１でないとき、すなわちＲＦ＝２のとき、すなわ
ち（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリーンにしかつ（Ａ／Ｆ）Ｎ２をリ
ッチにすべきときには次いでステップ４７に進む。ステ
ップ４７では図６（Ｂ）のマップから流入ＮＯX 量Ｑ
（ＮＯX ）が算出される。続くステップ４８では次式に
基づいてＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａの吸蔵ＮＯX 量Ｓ１
（ＮＯX ）が算出される。
ＲＦが１でないとき、すなわちＲＦ＝２のとき、すなわ
ち（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリーンにしかつ（Ａ／Ｆ）Ｎ２をリ
ッチにすべきときには次いでステップ４７に進む。ステ
ップ４７では図６（Ｂ）のマップから流入ＮＯX 量Ｑ
（ＮＯX ）が算出される。続くステップ４８では次式に
基づいてＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａの吸蔵ＮＯX 量Ｓ１
（ＮＯX ）が算出される。
【００４８】Ｓ１（ＮＯX ）＝Ｓ１（ＮＯX ）＋Ｑ（Ｎ
ＯX ）・ＤＬＴ２ ここでＤＬＴ２はＱ（ＮＯX ）の検出時間間隔を表して
おり、したがってＱ（ＮＯX ）・ＤＬＴ２は前回の処理
ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ X 吸蔵
還元触媒１２ａに吸蔵されたＮＯX 量を表している。続
くステップ４９では図７（Ｂ）のマップから放出ＮＯX
量Ｄ（ＮＯX ）が算出される。続くステップ５０では次
式に基づいてＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯX 量
Ｓ２（ＮＯX ）が算出される。
ＯX ）・ＤＬＴ２ ここでＤＬＴ２はＱ（ＮＯX ）の検出時間間隔を表して
おり、したがってＱ（ＮＯX ）・ＤＬＴ２は前回の処理
ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ X 吸蔵
還元触媒１２ａに吸蔵されたＮＯX 量を表している。続
くステップ４９では図７（Ｂ）のマップから放出ＮＯX
量Ｄ（ＮＯX ）が算出される。続くステップ５０では次
式に基づいてＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯX 量
Ｓ２（ＮＯX ）が算出される。
【００４９】Ｓ２（ＮＯX ）＝Ｓ２（ＮＯX ）−Ｄ（Ｎ
ＯX ）・ＤＬＴ２ ここでＤ（ＮＯX ）・ＤＬＴ２は前回の処理ルーチンか
ら今回の処理ルーチンまでの間にＮＯX 吸蔵還元触媒１
２ｂから放出されたＮＯX 量を表している。続くステッ
プ５１ではＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯX 量Ｓ
２（ＮＯX）が下限しきい値ＬＴよりも小さいか否かが
判別される。Ｓ２（ＮＯX ）＜ＬＴのときにはステップ
５２に進んでリッチフラグＲＦを１とする。すなわち、
Ｓ２（ＮＯX ）＜ＬＴのときにはＮＯX 吸蔵還元触媒１
２ｂのＮＯX に基づいてＮＯ x 選択還元触媒１０ａに十
分な量のＮＨ3 を供給することができないと判断してＮ
ＯX 吸蔵還元触媒１２ｂのＮＯX 放出・ＮＨ3 生成作用
を停止し、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａのＮＯX 放出・Ｎ
Ｈ3 生成作用を開始する。これに対してステップ５１に
おいてＳ２（ＮＯX ）≧ＬＴのときにはＮＯX 吸蔵還元
触媒１２ｂのＮＯX に基づいてＮＯx 選択還元触媒１０
ａに十分な量のＮＨ3 を供給することができると判断し
てリッチフラグＲＦを２に維持する。
ＯX ）・ＤＬＴ２ ここでＤ（ＮＯX ）・ＤＬＴ２は前回の処理ルーチンか
ら今回の処理ルーチンまでの間にＮＯX 吸蔵還元触媒１
２ｂから放出されたＮＯX 量を表している。続くステッ
プ５１ではＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯX 量Ｓ
２（ＮＯX）が下限しきい値ＬＴよりも小さいか否かが
判別される。Ｓ２（ＮＯX ）＜ＬＴのときにはステップ
５２に進んでリッチフラグＲＦを１とする。すなわち、
Ｓ２（ＮＯX ）＜ＬＴのときにはＮＯX 吸蔵還元触媒１
２ｂのＮＯX に基づいてＮＯ x 選択還元触媒１０ａに十
分な量のＮＨ3 を供給することができないと判断してＮ
ＯX 吸蔵還元触媒１２ｂのＮＯX 放出・ＮＨ3 生成作用
を停止し、ＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａのＮＯX 放出・Ｎ
Ｈ3 生成作用を開始する。これに対してステップ５１に
おいてＳ２（ＮＯX ）≧ＬＴのときにはＮＯX 吸蔵還元
触媒１２ｂのＮＯX に基づいてＮＯx 選択還元触媒１０
ａに十分な量のＮＨ3 を供給することができると判断し
てリッチフラグＲＦを２に維持する。
【００５０】図９は上述の燃料噴射制御を実行するため
のルーチンを示している。このルーチンは予め定められ
たクランク角度毎の割り込みによって実行される。図９
を参照すると、まずステップ６０では、１番気筒＃１す
なわち第１の副気筒群１ａａの通常噴射タイミングであ
るか否かが判別される。１番気筒＃１の通常噴射タイミ
ングのときには次いでステップ６１に進み、通常噴射が
行われる。すなわち圧縮上死点周りにおいて燃料噴射が
行われる。続くステップ６２ではリッチフラグＲＦが１
であるか否か、すなわち１番気筒＃１に接続されたＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比をリ
ッチとすべきときか否かが判別される。ＲＦ＝１のと
き、すなわちＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気
の排気空燃比をリッチとすべきときには次いでステップ
６３に進んで２次噴射が行われる。すなわち膨張行程後
半または排気行程に２回目の燃料噴射が行われる。次い
で処理サイクルを終了する。これに対してステップ６２
においてＲＦ≠１のときには次いで処理サイクルを終了
する。すなわち、この場合１番気筒＃１では通常噴射の
みが行われる。
のルーチンを示している。このルーチンは予め定められ
たクランク角度毎の割り込みによって実行される。図９
を参照すると、まずステップ６０では、１番気筒＃１す
なわち第１の副気筒群１ａａの通常噴射タイミングであ
るか否かが判別される。１番気筒＃１の通常噴射タイミ
ングのときには次いでステップ６１に進み、通常噴射が
行われる。すなわち圧縮上死点周りにおいて燃料噴射が
行われる。続くステップ６２ではリッチフラグＲＦが１
であるか否か、すなわち１番気筒＃１に接続されたＮＯ
X 吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比をリ
ッチとすべきときか否かが判別される。ＲＦ＝１のと
き、すなわちＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気
の排気空燃比をリッチとすべきときには次いでステップ
６３に進んで２次噴射が行われる。すなわち膨張行程後
半または排気行程に２回目の燃料噴射が行われる。次い
で処理サイクルを終了する。これに対してステップ６２
においてＲＦ≠１のときには次いで処理サイクルを終了
する。すなわち、この場合１番気筒＃１では通常噴射の
みが行われる。
【００５１】一方、ステップ６０において１番気筒＃１
の通常噴射タイミングでないときには次いでステップ６
４に進んで２番気筒＃２すなわち第２の副気筒群１ａｂ
の通常噴射タイミングであるか否かが判別される。２番
気筒＃２の通常噴射タイミングのときには次いでステッ
プ６５に進み、通常噴射が行われる。続くステップ６６
ではリッチフラグＲＦが２であるか否か、すなわち２番
気筒＃２に接続されたＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂに流入
する排気の排気空燃比をリッチとすべきときか否かが判
別される。ＲＦ＝２のとき、すなわちＮＯX 吸蔵還元触
媒１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリッチとすべき
ときには次いでステップ６７に進んで２次噴射が行われ
る。次いで処理サイクルを終了する。これに対してステ
ップ６６においてＲＦ≠２のときには次いで処理サイク
ルを終了する。すなわち、この場合２番気筒＃２では通
常噴射のみが行われる。
の通常噴射タイミングでないときには次いでステップ６
４に進んで２番気筒＃２すなわち第２の副気筒群１ａｂ
の通常噴射タイミングであるか否かが判別される。２番
気筒＃２の通常噴射タイミングのときには次いでステッ
プ６５に進み、通常噴射が行われる。続くステップ６６
ではリッチフラグＲＦが２であるか否か、すなわち２番
気筒＃２に接続されたＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂに流入
する排気の排気空燃比をリッチとすべきときか否かが判
別される。ＲＦ＝２のとき、すなわちＮＯX 吸蔵還元触
媒１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリッチとすべき
ときには次いでステップ６７に進んで２次噴射が行われ
る。次いで処理サイクルを終了する。これに対してステ
ップ６６においてＲＦ≠２のときには次いで処理サイク
ルを終了する。すなわち、この場合２番気筒＃２では通
常噴射のみが行われる。
【００５２】一方、ステップ６４において２番気筒＃２
の通常噴射タイミングでないときには次いでステップ６
８に進んで３番気筒＃３の通常噴射タイミングであるか
否かが判別される。３番気筒＃３の通常噴射タイミング
のときには次いでステップ６９に進み、通常噴射が行わ
れる。次いで処理サイクルを終了する。これに対してス
テップ６８において３番気筒＃３の通常噴射タイミング
でないときには次いでステップ７０に進み、４番気筒＃
４において通常噴射が行われる。次いで処理サイクルを
終了する。したがって、第２の気筒群１ｂでは２次噴射
が行われない。
の通常噴射タイミングでないときには次いでステップ６
８に進んで３番気筒＃３の通常噴射タイミングであるか
否かが判別される。３番気筒＃３の通常噴射タイミング
のときには次いでステップ６９に進み、通常噴射が行わ
れる。次いで処理サイクルを終了する。これに対してス
テップ６８において３番気筒＃３の通常噴射タイミング
でないときには次いでステップ７０に進み、４番気筒＃
４において通常噴射が行われる。次いで処理サイクルを
終了する。したがって、第２の気筒群１ｂでは２次噴射
が行われない。
【００５３】図１０は上述の吸気絞り弁制御を実行する
ためのルーチンを示している。このルーチンは予め定め
られた設定時間毎の割り込みによって実行される。図１
０を参照すると、まずステップ８０では、リッチフラグ
ＲＦが１であるか否かが判別される。ＲＦ＝１のとき、
すなわち１番気筒＃１に接続されたＮＯX吸蔵還元触媒
１２ａの（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリッチにしかつ２番気筒＃２
に接続されたＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂの（Ａ／Ｆ）Ｎ
２をリーンにすべきときには次いでステップ８１に進
み、１番気筒＃１の機関空燃比をわずかばかりリーンに
するのに最適な吸気絞り弁の中間開度ＭＩＤが図４のマ
ップから算出される。続くステップ８２では、１番気筒
＃１の吸気枝管２内の吸気絞り弁１４ａの開度Ｖ１がこ
のＭＩＤとされる。続くステップ８３では、２番気筒＃
２の吸気枝管２内の吸気絞り弁１４ｂの開度Ｖ２が最大
開度ＭＡＸとされる。次いで処理サイクルを終了する。
ためのルーチンを示している。このルーチンは予め定め
られた設定時間毎の割り込みによって実行される。図１
０を参照すると、まずステップ８０では、リッチフラグ
ＲＦが１であるか否かが判別される。ＲＦ＝１のとき、
すなわち１番気筒＃１に接続されたＮＯX吸蔵還元触媒
１２ａの（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリッチにしかつ２番気筒＃２
に接続されたＮＯX 吸蔵還元触媒１２ｂの（Ａ／Ｆ）Ｎ
２をリーンにすべきときには次いでステップ８１に進
み、１番気筒＃１の機関空燃比をわずかばかりリーンに
するのに最適な吸気絞り弁の中間開度ＭＩＤが図４のマ
ップから算出される。続くステップ８２では、１番気筒
＃１の吸気枝管２内の吸気絞り弁１４ａの開度Ｖ１がこ
のＭＩＤとされる。続くステップ８３では、２番気筒＃
２の吸気枝管２内の吸気絞り弁１４ｂの開度Ｖ２が最大
開度ＭＡＸとされる。次いで処理サイクルを終了する。
【００５４】ステップ８０においてＲＦ≠１のとき、す
なわちＲＦ＝２のとき、すなわち１番気筒＃１に接続さ
れたＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａの（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリー
ンにしかつ２番気筒＃２に接続されたＮＯX 吸蔵還元触
媒１２ｂの（Ａ／Ｆ）Ｎ２をリッチにすべきときには次
いでステップ８４に進み、１番気筒＃１の吸気枝管２内
の吸気絞り弁１４ａの開度Ｖ１が最大開度ＭＡＸとされ
る。続くステップ８５では、２番気筒＃２の機関空燃比
をわずかばかりリーンにするのに最適な吸気絞り弁の中
間開度ＭＩＤが図４のマップから算出される。続くステ
ップ８６では、２番気筒＃２の吸気枝管２内の吸気絞り
弁１４ｂの開度Ｖ２がこのＭＩＤとされる。次いで処理
サイクルを終了する。
なわちＲＦ＝２のとき、すなわち１番気筒＃１に接続さ
れたＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａの（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリー
ンにしかつ２番気筒＃２に接続されたＮＯX 吸蔵還元触
媒１２ｂの（Ａ／Ｆ）Ｎ２をリッチにすべきときには次
いでステップ８４に進み、１番気筒＃１の吸気枝管２内
の吸気絞り弁１４ａの開度Ｖ１が最大開度ＭＡＸとされ
る。続くステップ８５では、２番気筒＃２の機関空燃比
をわずかばかりリーンにするのに最適な吸気絞り弁の中
間開度ＭＩＤが図４のマップから算出される。続くステ
ップ８６では、２番気筒＃２の吸気枝管２内の吸気絞り
弁１４ｂの開度Ｖ２がこのＭＩＤとされる。次いで処理
サイクルを終了する。
【００５５】上述の実施態様では本発明をディーゼル機
関に適用している。しかしながら本発明を火花点火式ガ
ソリン機関に適用することもできる。この場合、第１の
気筒群１ａの気筒の機関空燃比をリッチにすることによ
ってもＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排
気の排気空燃比をリッチにすることができる。また、上
述の実施態様ではＮＯX 吸蔵還元触媒を用いることによ
り吸蔵材とＮＨ3 生成触媒とを同時に構成するようにし
ている。しかしながら、吸蔵材とＮＨ 3 生成触媒とを別
個に形成してＮＨ3 生成触媒を吸蔵材下流の排気通路内
に配置するようにしてもよい。この場合、ＮＨ3 生成触
媒には例えば三元触媒を用いることができる。
関に適用している。しかしながら本発明を火花点火式ガ
ソリン機関に適用することもできる。この場合、第１の
気筒群１ａの気筒の機関空燃比をリッチにすることによ
ってもＮＯX 吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排
気の排気空燃比をリッチにすることができる。また、上
述の実施態様ではＮＯX 吸蔵還元触媒を用いることによ
り吸蔵材とＮＨ3 生成触媒とを同時に構成するようにし
ている。しかしながら、吸蔵材とＮＨ 3 生成触媒とを別
個に形成してＮＨ3 生成触媒を吸蔵材下流の排気通路内
に配置するようにしてもよい。この場合、ＮＨ3 生成触
媒には例えば三元触媒を用いることができる。
【００５６】
【発明の効果】ＮＯX を良好に浄化することができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】ＮＯX 吸蔵還元触媒のＮＨ3 変換効率を示す線
図である。
図である。
【図３】２次燃料噴射量を示す線図である。
【図４】吸気絞り弁の中間開度を示す線図である。
【図５】ＮＯX 吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯX 量、リッチフ
ラグ、およびＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気
空燃比を示すタイムチャートである。
ラグ、およびＮＯX 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気
空燃比を示すタイムチャートである。
【図６】単位時間当たり気筒から排出されるＮＯX 量を
示す線図である。
示す線図である。
【図７】単位時間当たりＮＯX 吸蔵還元触媒から放出さ
れるＮＯX 量を示す線図である。
れるＮＯX 量を示す線図である。
【図８】排気空燃比制御を実行するためのフローチャー
トである。
トである。
【図９】燃料噴射制御を実行するためのフローチャート
である。
である。
【図１０】吸気絞り弁の開度制御を実行するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１ａ…第１の気筒群 １ａａ…第１の副気筒群 １ａｂ…第２の副気筒群 １ｂ…第２の気筒群 ２…吸気枝管 ７…燃料噴射弁 ８…排気枝管 １０…排気浄化触媒 １０ａ…ＮＨ3 によるＮＯx 選択還元触媒 １２ａ，１２ｂ…ＮＯX 吸蔵還元触媒 １４ａ，１４ｂ…吸気絞り弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/28 ＺＡＢ ３０１ ３０１Ｃ ３０１Ａ Ｆ０２Ｄ 41/04 ＺＡＢ 9523−3Ｇ Ｆ０２Ｄ 41/04 ＺＡＢ ３０５ ３０５Ａ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｔ ３０１Ｅ (72)発明者 田中 俊明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 多気筒内燃機関が第１の気筒群と第２の
気筒群とに分割されており、第１の気筒群の排気中のＮ
ＯX からＮＨ3 を生成し、該ＮＨ3 により第２の気筒群
の排気中のＮＯX を浄化するようにした内燃機関の排気
浄化装置において、第１の気筒群が少なくとも２つの副
気筒群にさらに分割されており、各副気筒群に接続され
た各副排気通路内に、流入する排気の排気空燃比がリッ
チのときに流入する排気中のＮＯX からＮＨ3 を生成す
るＮＨ3 生成触媒と、流入する排気の排気空燃比がリー
ンのときに流入する排気中のＮＯX を吸蔵し、流入する
排気の排気空燃比がリッチとなると吸蔵しているＮＯX
を放出する吸蔵材とを配置し、各ＮＨ3 生成触媒はそれ
ぞれ対応する吸蔵材下流の副排気通路内または該吸蔵材
内に配置されており、ＮＨ3 生成触媒下流の各副排気通
路と、第２の気筒群に接続された第２の排気通路とを合
流させる合流排気通路内に、流入する排気中のＮＯX と
ＮＨ3 とを浄化する排気浄化触媒を配置し、吸蔵材上流
の副排気通路内または副気筒群内に、それぞれ対応する
吸蔵材に流入する排気の排気空燃比をリッチまたはリー
ンにする排気空燃比制御手段をそれぞれ配置し、少なく
とも第２の気筒群にリーン運転を行わせ、排気空燃比制
御手段を制御して一部の吸蔵材に流入する排気の排気空
燃比をリッチにすることにより該吸蔵材から吸蔵されて
いるＮＯX を放出させる共に該吸蔵材下流のＮＨ3 生成
触媒においてＮＨ3 を生成し、それによって排気浄化触
媒にＮＨ3 を供給し、残りの吸蔵材に流入する排気の排
気空燃比をリーンにすることにより該吸蔵材にＮＯX を
吸蔵させ、流入する排気の排気空燃比がリッチである吸
蔵材を順次変更することにより排気浄化触媒にＮＨ3 を
常時供給するようにした排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20486796A JP3419209B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20486796A JP3419209B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1047041A true JPH1047041A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3419209B2 JP3419209B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=16497722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20486796A Expired - Lifetime JP3419209B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419209B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005226600A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US7174705B2 (en) | 2001-07-03 | 2007-02-13 | Daimlerchrysler Ag | Exhaust-gas aftertreatment device with nitrogen oxide storage catalytic converter, and operating method therefor |
| WO2008081286A1 (en) | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus and method for an internal combustion engine |
| JP2016102465A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| WO2016194735A1 (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2016223441A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1996
- 1996-08-02 JP JP20486796A patent/JP3419209B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP4526831B2 (ja) * | 2004-02-16 | 2010-08-18 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| WO2008081286A1 (en) | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus and method for an internal combustion engine |
| US8276367B2 (en) | 2006-12-21 | 2012-10-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus and method for an internal combustion engine |
| JP2016102465A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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