JPH11511226A - 内燃機関の排気を浄化する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関（１）の排気マニホルド（７）を三元触媒（８ａ）に接続し、三元触媒（８ａ）をＮＨ₃着酸化触媒（１０ａ）に接続する。機関（１）はリーン運転とリッチ運転とを交互に繰り返し行う。機関（１）がリッチ運転を行って三元触媒（８ａ）に流入する排気の排気空燃比がリッチとされると三元触媒（８ａ）では排気中のＮＯ_XがＮＨ₃に変換される。このＮＨ₃は次いでＮＨ₃吸着酸化触媒（１０ａ）に吸着される。次いで機関（１）がリーン運転を行って三元触媒（８ａ）に流入する排気の排気空燃比がリーンとされるとこの排気中のＮＯ_Xは三元触媒（８ａ）を通過し、ＮＨ₃吸着酸化触媒（１０ａ）に到る。このときＮＨ₃吸着酸化触媒（１０ａ）から吸着されているＮＨ₃が脱離し、このＮＨ₃によってＮＯ_Xが還元される。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関の排気を浄化する方法および装置 技術分野 本発明は内燃機関の排気を浄化する方法および装置に関する。 背景技術 各気筒の燃焼室内における混合気の空燃比を機関空燃比と称すれば、従来より 、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理論 空燃比よりもリッチに制御する多気筒内燃機関の排気浄化装置が知られている。 機関空燃比が理論空燃比よりもリーンにされると三元触媒は排気中の窒素酸化物 ＮＯ_Xを十分に浄化できずにＮＯ_X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Ｎ Ｏ_Xができるだけ良好に浄化されるようにしている。 一方、燃料消費率を低減するのが望ましく、したがって各気筒の機関空燃比を できるだけリーンにするのが望ましい。ところが上述の排気浄化装置において機 関空燃比をリーンにするとＮＯ_Xを良好に浄化できない。そこで、特開平４−３ ６５９２０号公報は第１および第２の気筒群を備えた多気筒内燃機関の排気浄化 装置を開示している。この排気浄化装置では、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連続的に行わせ、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連続的に行わせる機関運転制御装置と、第１の 気筒群の各気筒に接続された第１の排気通路と、第２の気筒群の各気筒に接続さ れた排気通路であって第１ の排気通路とは異なる第２の排気通路と、第１の排気通路内に配置されて流入す る排気中のＮＯ_Xの少なくとも一部からアンモニウムＮＨ₃を生成するＮＨ₃生成 触媒と、ＮＨ₃生成触媒下流の第１の排気通路と第２の排気通路とを互いに合流 させる合流通路と、合流通路内に配置されて流入するＮＯ_XおよびＮＨ₃を互いに 反応せしめてＮＯ_XおよびＮＨ₃を同時に浄化する排気浄化触媒とが設けられる。 この排気浄化装置では、リッチ運転が行われる第１の気筒群の排気からＮＨ₃を 生成してこのＮＨ₃と第２の気筒群からのＮＯ_Xとを互いに反応させることにより ＮＯ_Xを浄化するようにしつつ、リーン運転が行われる第２の気筒群の気筒数を 増大せしめることにより燃料消費率を低減するようにしている。 しかしながら、上述の排気浄化装置では２つの分離した排気通路、すなわち第 １の気筒群のための第１の排気通路および第２の気筒群のための第２の排気通路 を設けなければならなくなり、その結果排気浄化装置の構成が複雑になりかつ寸 法が大きくなる。 発明の開示 本発明の目的は簡単な構成でもって排気を良好に浄化することができる内燃機 関の排気を浄化する方法および装置を提供することにある。 本発明の一観点によれば、内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気 部分とリッチである排気部分とを交互に繰り返し形成してこれら排気部分を順次 ＮＨ₃生成触媒と、ＮＨ₃吸着酸化触媒とＮＯ_X吸蔵還元触媒とからなるグループ から選ばれた少なくとも１つの触媒からなる排気浄化触媒とに接触させる内燃機 関の排気浄化方法であって、ＮＨ₃生成触媒は、ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の 排気空燃比がリッチのときにこの排気中のＮＯ_Xの少なくとも 一部をＮＨ₃に変換すると共にＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリー ンのときにこの排気中のＮＯ_Xを通過させ、ＮＨ₃吸着酸化触媒は、ＮＨ₃吸着酸 化触媒に流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に流入する 排気中のＮＨ₃濃度が低くなると吸着しているＮＨ₃を脱離せしめて酸化し、ＮＯ_X 吸蔵還元触媒は、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのと きにＮＯ_Xを吸蔵すると共にＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリ ッチのときに吸蔵しているＮＯ_Xを放出して還元する方法が提供される。 本発明の別の観点によれば、排気通路を有する内燃機関の排気浄化装置であっ て、機関本体または排気通路内に配置されて内燃機関の排気から排気空燃比がリ ーンである排気部分とリッチである排気部分とを交互に繰り返し形成する排気部 分形成手段と、排気部分形成手段下流の排気通路内に配置されたＮＨ₃生成触媒 と、ＮＨ₃生成触媒下流の排気通路内に配置された排気浄化触媒であってＮＨ₃吸 着酸化触媒とＮＯ_X吸蔵還元触媒とからなるグループから選ばれた少なくとも１ つの触媒からなる排気浄化触媒とを具備し、ＮＨ₃生成触媒は、ＮＨ₃生成触媒に 流入する排気の排気空燃比がリッチのときにこの排気中のＮＯ_Xの少なくとも一 部をＮＨ₃に変換すると共にＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリーン のときにこの排気中のＮＯ_Xを通過させ、ＮＨ₃吸着酸化触媒は、ＮＨ₃吸着酸化 触媒に流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に流入する排 気中のＮＨ₃濃度が低くなると吸着しているＮＨ₃を脱離せしめて酸化し、ＮＯ_X 吸蔵還元触媒は、ＮＯ_x吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのと きにＮＯ_Xを吸蔵すると共にＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリ ッチのときに吸蔵しているＮＯ_Xを放出して還元する装置が提供 される。 添付図面を参照して以下に記載する本発明の好ましい実施態様から本発明はさ らに完全に理解されるであろう。 図面の簡単な説明 図１は内燃機関の全体図、図２Ａは三元触媒の特性を示す図、図２Ｂは機関か ら排出されるＮＯ_X量の機関空燃比に対する変化を示す図、図３は本発明による 排気浄化方法を略示する図、図４Ａおよび４Ｂは図１の内燃機関の排気浄化方法 を略示する図、図５は図１の内燃機関の排気浄化方法を説明するためのタイムチ ャート、図６Ａおよび６Ｂは単位時間当たり機関から排出されるＮＯ_X量を示す 線図、図７はＮＨ₃生成触媒のＮＨ₃生成効率を示す線図、図８Ａおよび８Ｂは単 位時間当たりＮＨ₃吸着酸化触媒から脱離するＮＨ₃量を示す線図、図９Ａおよび ９Ｂは排気の温度を示す線図、図１０は運転期間を制御するためのフローチャー ト、図１１は燃料噴射時間を算出するためのフローチャート、図１２は点火時期 を制御するためのフローチャート、図１３は気筒数比を示す線図、図１４は気筒 数比が１のときのリーン運転期間とリッチ運転期間とを示す図、図１５は気筒数 比が２のときのリーン運転期間とリッチ運転期間とを示す図、図１６は気筒数比 が３のときのリーン運転期間とリッチ運転期間とを示す図、図１７は気筒数比が ４のときのリーン運転期間とリッチ運転期間とを示す図、図１８はＲＡＴＩＯと ＤＲＡＴＩＯとの関係を示す図、図１９はＤＲＩＣＨの算出方法を示す図、図２ ０は別の実施態様において運転期間を制御するためのフローチャート、図２１は さらに別の実施態様において気筒数比が２のときのリーン運転期間とリッチ運転 期間とを示す図、図２２は別の実施態様における気筒数比を示す図、図２３は別 の実施態様におけるリ ーン空燃比を示す図、図２４は別の実施態様におけるリッチ空燃比を示す図、図 ２５Ａおよび２５Ｂはさらに別の実施態様におけるリッチ空燃比を示す図、図２ ６から図２９はさらに別の実施態様における目標空燃比の時間的変化を示す図、 図３０は目標空燃比の変化率を示す線図、図３１は図２６の実施態様における点 火時期を制御するためのフローチャート、図３２はさらに別の実施態様における 内燃機関の全体図、図３３はさらに別の実施態様における内燃機関の全体図、図 ３４Ａおよび３４ＢはＮＯ_X吸蔵還元触媒の吸放出作用を説明する図、図３５Ａ および３５Ｂは図３３の内燃機関の排気浄化方法を略示する図、図３６Ａおよび ３６Ｂは単位時間当たりＮＯ_X吸蔵還元触媒から放出されるＮＯ_X量を示す線図、 図３７は排気の温度を示す線図、図３８Ａは図３３の内燃機関において運転期間 を制御するためのフローチャート、図３８Ｂは図３３の内燃機関の排気浄化方法 を説明するためのタイムチャート、図３９はさらに別の実施態様における内燃機 関の全体図、図４０Ａおよび４０Ｂは図３９の内燃機関の排気浄化方法を略示す る図、図４１Ａおよび４ＩＢは排気浄化触媒の構成の別の実施態様を示す図、図 ４２はさらに別の実施態様における内燃機関の全体図、図４３Ａは図４２の内燃 機関の排気浄化方法を説明するためのタイムチャート、図４３Ｂは排気通路に沿 った排気空燃比の変化を略示する図、図４４および図４５は機関および補助機関 の燃料噴射時間を算出するためのフローチャート、図４６はさらに別の実施態様 における内燃機関の全体図、図４７は図４６の内燃機関の排気浄化方法を説明す るためのタイムチャート、図４８はさらに別の実施態様における内燃機関の全体 図、図４９は図４８の内燃機関の排気浄化方法を説明するためのタイムチャート である。 発明を実施するための最良の形態 一般に窒素酸化物ＮＯ_Xには、一酸化窒素ＮＯ、二酸化窒素ＮＯ₂、四酸化二窒 素Ｎ₂Ｏ₄、一酸化二窒素Ｎ₂Ｏなどが含まれる。以下ではＮＯ_Xを主としてＮＯ、 ＮＯ₂とした場合について説明するが、本発明の内燃機関の排気浄化方法および 装置は他の窒素酸化物を浄化することもできる。 図１は本発明を火花点火式内燃機関に適用した場合を示している。しかしなが ら、本発明をディーゼル機関に適用することもできる。また、図１の内燃機関は 例えば自動車に用いられる。 図１を参照すると、火花点火式内燃機関からなる機関本体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を介して図示しないエアクリーナ に接続される。各吸気枝管２内にはそれぞれ対応する気筒に燃料、すなわち例え ばガソリンを供給するための燃料噴射弁５が配置される。さらに、吸気ダクト４ 内には図示しないアクセルペダルの踏み込み量が大きくなるにつれて開度が大き くなるスロットル弁６が配置される。なお、各燃料噴射弁５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。 一方、各気筒は共通の排気マニホルド７に接続され、排気マニホルド７はＮＨ₃ 生成触媒８を内蔵した触媒コンバータ９に接続される。触媒コンバータ９は次 いで排気浄化触媒１０を内蔵したマフラ１０に接続され、このマフラ１０は次い でＮＨ₃浄化触媒１２を内蔵した触媒コンバータ１３に接続される。さらに図１ に示されるように、マフラ１１と触媒コンバータ１３間の排気通路内にはＮＨ₃ 浄化触媒１２に２次空気を供給する２次空気供給装置１４が配置さ れる。この２次空気供給装置１４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。さらに、各気筒＃１〜＃４には、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点火栓１５が設けられる。 電子制御ユニット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、ＲＡＭ（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。サージタンク３にはサージタンク３内の圧力 に比例した出力電圧を発生する圧力センサ２７が取り付けられ、この圧力センサ ２７の出力電圧はＡＤ変換器２８を介して入力ポート２５に入力される。ＣＰＵ ２４ではＡＤ変換器２８からの出力信号に基づいて吸入空気量Ｑが算出される。 また、排気マニホルド７の集合部には、排気マニホルド７の集合部を流通する排 気の排気空燃比（後述する）に応じた出力電圧を発生する上流側空燃比センサ２ ９ａが取り付けられ、この上流側空燃比センサ２９ａの出力電圧はＡＤ変換器３ Ｏａを介して入力ポート２５に入力される。触媒コンバータ９とマフラ１１間の 排気通路には、この排気通路内を流通する排気、すなわちＮＨ₃生成触媒８を流 通した後の排気の排気空燃比に応じた出力電圧を発生する下流側空燃比センサ２ ９ｂが取り付けられ、この下流側空燃比センサ２９ｂの出力電圧はＡＤ変換器３ ０ｂを介して入力ポート２５に入力される。さらに、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 ３１が接続される。ＣＰＵ２４ではこの出力パルスに基づいて機関回転数Ｎが算 出される。一方、出力ポート２６はそれぞれ対応する駆動回路３２を介して各燃 料噴射弁５、各点火栓１５、および２次空気供給装置１４に接続される。 図１に示す実施態様においてＮＨ₃生成触媒８は三元触媒８ａから構成される 。この三元触媒８ａ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パラジウムＰｄ、白金Ｐｔ、ロジウムＲｈなどの貴金属 が担持されて形成されている。 図２Ａは三元触媒８ａの排気浄化率を示している。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ると、図２Ａに示される ように三元触媒８ａに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は三元触媒８ａはこ の排気中のＮＯ_Xを通過させ、三元触媒８ａに流入する排気の排気空燃比が理論 空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリッチとなるとこの排気中のＮＯ_Xの一部からＮＨ₃を 生成する。この場合のＮＨ₃生成機能は明らかにされていないが、排気空燃比が リッチである排気中のＮＯ_X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。 ５Ｈ₂＋２ＮＯ →２ＮＨ₃＋２Ｈ₂Ｏ （１） ７Ｈ₂＋２ＮＯ₂ →２ＮＨ₃＋４Ｈ₂Ｏ （２） これに対し、残りのＮＯ_X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＋２Ｈ₂Ｏ （４） ４ＣＯ＋２ＮＯ₂ →Ｎ₂＋４ＣＯ₂ （５） ４Ｈ₂ ＋２ＮＯ₂ →Ｎ₂＋４Ｈ₂Ｏ （６） したがって三元触媒８ａに流入する排気の排気空燃比がリッチであるときには三 元触媒８ａに流入したＮＯ_XはＮＨ₃またはＮ₂のい ずれかに変換され、すなわちＮＯ_Xが三元触媒８ａから排出されるのが阻止され ている。 三元触媒８ａのＮＨ₃生成効率ＥＴＡは図２Ａに示されるように三元触媒８ａ に流入する排気の排気空燃比が理論空燃比から小さくなるまたはリッチになるに つれて大きくなり、排気空燃比がさらに小さくなると一定に維持される。図２Ａ に示す例では三元触媒８ａ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）以下のときに生成効率ＥＴＡが一定に維持される。 一方、図２Ｂに示されるように各気筒から単位時間当たりに排出されるＮＯ_X 量は機関空燃比に応じて変動する。特に、機関空燃比がリッチのときには機関空 燃比が小さくなるにつれて排出ＮＯ_X量が少なくなる。したがって、生成効率Ｅ ＴＡを考慮すると、三元触媒８ａに流入する排気の排気空燃比が機関空燃比と一 致する場合、単位時間当たり三元触媒８ａにおいて生成されるＮＨ₃量は三元触 媒８ａに流入する排気の排気空燃比が約１３．８のときに最大となることがわか る。 なお、図１の内燃機関では、後述する理由から、三元触媒８ａ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を発生させるのが好 ましい。そこで三元触媒８ａにはパラジウムＰｄまたはセリウムＣｅを担持した 三元触媒が用いられる。特に、パラジウムＰｄを担持した三元触媒では流入する 排気の排気空燃比がリッチであるときにＨＣの浄化率を高めることもできる。ま た、ロジウムＲｈを担持した三元触媒ではＮＨ₃の発生が抑制される。そこで三 元触媒８ａにはロジウムＲｈを担持していない三元触媒が好ましい。 一方、図１に示す実施態様において排気浄化触媒１０はＮＨ₃吸着酸化触媒１ ０ａからなる。このＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａは例え ば担体の表面上に銅ゼオライト、白金・銅ゼオライト、或いは鉄ゼオライトを担 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、ＮＨ₃吸 着酸化触媒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パラジウムＰｄ、白金Ｐ ｔ、ロジウムＲｈなどの貴金属を担持した触媒から形成してもよい。 このＮＨ₃吸着酸化触媒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ＮＯ_Xが存在すると吸着し ているＮＨ₃が脱離する。このときＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａが酸化雰囲気である と、すなわち例えばＮＨ₃吸着酸化触媒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、流入する排気中にＮＯ_XとＮＨ₃ とが混在するとＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａにおいてＮＨ₃がＮＯ_Xにより酸化され る。これらの場合のＮＨ₃酸化機能はすべてが明らかにされているわけでなく、 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。 ４ＮＨ₃＋７Ｏ₂ → ４ＮＯ₂＋６Ｈ₂Ｏ （７） ４ＮＨ₃＋５Ｏ₂ → ４ＮＯ ＋６Ｈ₂Ｏ （８） ８ＮＨ₃＋６ＮＯ₂ →１２Ｈ₂Ｏ＋７Ｎ₂ （９） ４ＮＨ₃＋４ＮＯ＋Ｏ₂→ ６Ｈ₂Ｏ＋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ＮＯ_Xと、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気中のＮＯ_Xとが還元される 。 ところで、本実施態様におけるＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａはＮＨ₃吸着酸化触媒 １０ａに流入する排気の温度が３００度から５００度程度のときに良好に酸化・ 脱硝反応を行うことが実験により確かめられている。一方、マフラ１１内を通過 するときの排気の温度は 通常、３００度から５００度程度である。そこで本実施態様ではＮＨ₃吸着酸化 触媒１０ａをマフラ１１内に配置してＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの良好な酸化・ 脱硝反応を確保するようにしている。 ＮＨ₃浄化触媒１２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鉄Ｆｅ、銅Ｃｕなどの遷移金属或いはパラジウムＰｄ 、白金Ｐｔ、ロジウムＲｈなどの貴金属が担持されて形成されている。このＮＨ₃ 浄化触媒１２は酸化雰囲気であると、すなわち例えばＮＨ₃浄化触媒１２に流入 する排気の排気空燃比がリーンであるとＮＨ₃を浄化分解する。この場合、ＮＨ₃ 浄化触媒１２では上述の式（７）〜（１０）の酸化・脱硝反応が行われ、それに よってＮＨ₃が浄化分解されると考えられている。本実施態様ではＮＨ₃吸着酸化 触媒１０ａから排出される排気中のＮＨ₃濃度は基本的に零に維持されるが、Ｎ Ｈ₃吸着酸化触媒１０ａからＮＨ₃が浄化されることなく排出されたとしてもＮＨ₃ が大気中に排出されるのが阻止されている。 図１の内燃機関では次式に基づいて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＢ・（（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ）・ＦＡＦ ＴＢは各気筒の機関空燃比を理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓとするのに最適な基本燃料 噴射時間を表しており、次式により定められる。 ＴＢ＝（Ｑ／Ｎ）・Ｋ ここでＱは吸入空気量、Ｎは機関回転数、Ｋは定数をそれぞれ表しており、した がって基本燃料噴射時間ＴＢは機関１回転当たりの吸入空気量に定数を乗算した ものとして求められる。 （Ａ／Ｆ）Ｔは機関空燃比の制御目標値を表している。機関空燃比を理論空燃 比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリーンとすべく制御目標値（Ａ／Ｆ）Ｔを大きくすると燃 料噴射時間ＴＡＵが小さくなるので燃料 噴射量が減少され、機関空燃比を理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリッチとすべく 制御目標値（Ａ／Ｆ）Ｔを小さくすると燃料噴射時間ＴＡＵが大きくなるので燃 料噴射量が増大される。 ＦＡＦは実際の機関空燃比を制御目標値（Ａ／Ｆ）Ｔに一致させるためのフィ ードバック補正係数を表している。このフィードバック補正係数ＦＡＦは主とし て上流側空燃比センサ２９ａの出力信号に基づいて定められる。上流側空燃比セ ンサ２９ａにより検出された排気マニホルド７内を流通する排気の排気空燃比は 機関空燃比に一致している。上流側空燃比センサ２９ａにより検出された排気空 燃比が制御目標値（Ａ／Ｆ）Ｔよりもリーンであるときにはフィードバック補正 係数ＦＡＦが増大されることにより燃料噴射量が増大され、上流側空燃比センサ ２９ａにより検出された排気空燃比が制御目標値（Ａ／Ｆ）Ｔよりもリッチであ るときにはフィードバック補正係数ＦＡＦが減少されることにより燃料噴射量が 減少される。このようにして実際の機関空燃比が制御目標値（Ａ／Ｆ）Ｔに一致 せしめられる。なお、このフィードバック補正係数ＦＡＦは１．０を中心として 変動する。 一方、下流側空燃比センサ２９ｂは上流側空燃比センサ２９ａの劣化に基づく 機関空燃比の制御目標値（Ａ／Ｆ）Ｔからのずれを補償するためのものである。 これら上流側空燃比センサ２９ａおよび下流側空燃比センサ２９ｂには、排気空 燃比が理論空燃比を越えて増大または低下したときに出力電圧が急激に変化する いわゆるＺ特性酸素センサを用いることもできるが、排気空燃比の広い範囲にわ たって排気空燃比に対応した出力電圧を発生する空燃比センサを用いることもで きる。なお、下流側空燃比センサ２９ｂを排気浄化触媒１０と２次空気供給装置 １４間の排気通路内に配置してもよい。さらに、これら空燃比センサ２９ａ，２ ９ｂの出力信号に基づいて これら空燃比センサ２９ａ，２９ｂ間に位置する触媒の劣化を検出するようにし てもよい。 図１の内燃機関では２次空気供給装置１４以外には排気通路内に燃料または空 気を２次的に供給する装置が設けられていない。したがって２次空気供給装置１ ４上流の排気通路内における排気の排気空燃比は機関空燃比に一致することにな る。すなわち、三元触媒８ａに流入する排気の排気空燃比は機関空燃比に一致し 、排気浄化触媒１０に流入する排気の排気空燃比も機関空燃比に一致する。これ に対して２次空気供給装置１４下流の排気通路内では、２次空気の供給が停止さ れていると２次空気供給装置１４下流の排気通路内における排気の排気空燃比は 機関空燃比に一致し、しかしながら２次空気が供給されているときには機関空燃 比よりもリーンになる。 次に、図３、図４Ａ、および図４Ｂを参照して図１の内燃機関の排気浄化方法 について説明する。 図１の内燃機関では、内燃機関１の排気から排気空燃比がリーンである排気部 分とリッチである排気部分とを交互に繰り返し形成してこれら排気部分を順次三 元触媒８ａ、排気浄化触媒１０、およびＮＨ₃浄化触媒１２に流通させるように している。すなわち、図３に示されるように三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化 触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比が交互に繰り返しリーンとリッチとにさ れる。流入する排気の排気空燃比がリッチとされると、図４Ａに示されるように 、三元触媒８ａは流入する排気中のＮＯ_Xを上述の式（１）および（２）の反応 によりＮＨ₃またはＮ₂に変換する。三元触媒８ａで生成されたＮＨ₃は次いでＮ Ｈ₃吸着酸化触媒１０ａに到る。このときＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排 気中のＮＨ₃濃度は比較的高く、したがって流入排気中のほぼ全量のＮＨ₃がＮＨ₃ 吸着酸化触媒１０ａに吸着される。ＮＨ₃が吸着されるこ となくＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａを通過したとしてもこのＮＨ₃は次いでＮＨ₃浄 化触媒１２に到り、ＮＨ₃浄化触媒１２は２次空気供給装置１４からの２次空気 により酸化雰囲気に保たれているのでこのＮＨ₃浄化触媒１２において浄化また は酸化される。このようにＮＨ₃が大気中に排出されるのが阻止されている。 これに対し、流入する排気の排気空燃比がリーンとされたときには図４Ｂに示 されるように排気中のＮＯ_Xは三元触媒８ａを通過し、次いでＮＨ₃吸着酸化触媒 １０ａに到る。このとき流入排気中のＮＨ₃濃度はほぼ零であるのでＮＨ₃吸着酸 化触媒１０ａから吸着されているＮＨ₃が脱離する。このときＮＨ₃吸着酸化触媒 １０ａは酸化雰囲気となっており、したがってＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから脱 離したＮＨ₃は還元剤として作用して上述の式（７）〜（１０）の反応により流 入排気中のＮＯ_Xを還元、浄化する。なお、浄化すべきＮＯ_X量に対し過剰のＮＨ₃ がＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから脱離したとしてもこのＮＨ₃はＮＨ₃吸着酸化触 媒１０ａまたはＮＨ₃浄化触媒１１により浄化、分解される。したがってＮＨ₃が 大気中に排出されるのが阻止されている。なお、この場合には２次空気を供給し なくてもよい。 このように三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排 気空燃比がリッチのときには内燃機関から排出されたＮＯ_XはＮ₂に還元されるか あるいはＮＨ₃の形でＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに吸着され、三元触媒８ａおよび ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比がリーンのときには内燃 機関から排出されたＮＯ_XはＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから脱離したＮＨ₃によっ てＮ₂に還元される。したがって三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに 流入する排気の排気空燃比がリッチであってもリーンであってもＮＯ_Xが大気中 に排出されるのが阻止されるこ とになる。 なお、ＮＨ₃浄化触媒１２の良好なＮＨ₃浄化作用を確保するためには上述した ようにＮＨ₃浄化触媒１２を酸化雰囲気に維持することが好ましい。本実施態様 では、２次空気供給装置１４はＮＨ₃浄化触媒１２に流入する排気の排気空燃比 が１５．３（λ＝１．０５）程度に維持されるように２次空気を供給している。 三元触媒８ａに流入する排気の排気空燃比がリーンに維持されている限り、三 元触媒８ａに流入する排気中の未燃炭化水素ＨＣまたは一酸化炭素ＣＯなどは三 元触媒８ａにおいて酸化・浄化される。これに対し、流入する排気の排気空燃比 がリッチのときには排気中のＨＣ、ＣＯなどは三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸 化触媒１０ａを通過する場合がある。ところが、上述のようにＮＨ₃浄化触媒１ ２は酸化雰囲気に維持されており、したがってＮＨ₃浄化触媒１２においてこれ らＨＣ、ＣＯなどが確実に浄化される。 機関１の排気から排気空燃比がリッチである排気部分とリーンである排気部分 とを形成するために、例えば排気マニホルド７内に空気を２次的に供給する２次 空気供給装置を設けることもできる。この場合、機関空燃比をリッチに維持しつ つ２次空気の供給を停止することにより排気空燃比がリッチの排気部分を形成し 、２次空気を供給することにより排気空燃比がリーンの排気部分を形成する。或 いは、例えば排気マニホルド７内に燃料を２次的に供給する２次燃料供給装置を 設けることもできる。この場合、機関空燃比をリーンに維持しつつ２次燃料の供 給を停止することにより排気空燃比がリーンの排気部分を形成し、２次燃料を供 給することにより排気空燃比がリッチの排部分気を形成する。 しかしながら、図１の内燃機関では上述したように三元触媒８ａおよびＮＨ₃ 吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比は機 関空燃比に一致している。そこで、機関空燃比を交互に繰り返しリーンとリッチ とに制御することにより三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入す る排気の排気空燃比が交互に繰り返しリーンとリッチとなるようにしている。す なわち、内燃機関１が機関空燃比がリッチであるリッチ運転を行うことにより三 元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比がリッ チとなるようにし、機関１が機関空燃比がリーンであるリーン運転を行うことに より三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比 がリーンとなるようにし、機関１はリーン運転とリッチ運転とを交互に繰り返し 行う。 云い換えると、内燃機関がリッチ運転とリーン運転とを交互に繰り返し行うこ とによって機関１から排出されるＮＯ_Xを良好に浄化することができ、ＮＯ_Xが大 気中に排出されるのが阻止される。 三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比の 目標値を目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔと称すると、機関空燃比の制御目標値をこの目 標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔに一致させれば三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１ ０ａに流入する排気の実際の排気空燃比が目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔに一致する。 そこで本実施態様では、各気筒の機関空燃比の制御目標値を目標空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｔに一致させている。この目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔは図５に示されるように交 互に繰り返し、理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリーンであるであるリーン空燃比 （Ａ／Ｆ）Ｌと、理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリッチであるリッチ空燃比（Ａ ／Ｆ）Ｒとにされ、それによって三元触媒８ａ交互に繰り返しに流入する排気の 排気空燃比が交互に繰り返しリーンとリッチとにせしめられる。この場合、リー ン運転が行われる運転期間をリーン運転期間ＴＬと称しかつリッチ運転が行われ る運転期間をリッチ運転期間ＴＲと称すれば、互いに 隣接する１つのリーン運転期間ＴＬと１つのリッチ運転期間ＴＲとによって周期 が形成されることになる。 リーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌおよびリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを機関運転状態に 応じて変動させるようにしてもよい。しかしながら本実施態様では、リーン空燃 比（Ａ／Ｆ）Ｌは機関運転状態に依らないほぼ一定の２５．０程度とされ、リッ チ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒは機関運転状態に依らないほぼ一定の１３．８程度とされ る。したがって、リーン運転を行うべきときには目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが約２ ５．０に維持され、リッチ運転を行うべきときには目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが約 １３．８に維持される。 目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが２５．０のように極めてリーンである場合、燃焼室 内全体を均一に満たす混合気を形成するとこの混合気は極度に希薄なために点火 栓１５は混合気に点火できず、その結果失火する恐れがある。そこで図１の内燃 機関では、リーン運転を行うべきときには燃焼室内の限定された領域内に着火可 能な混合気を形成すると共にその他の領域を空気のみまたは空気およびＥＧＲガ スのみにより満たして混合気を点火栓１５により着火するようにしている。その 結果、機関空燃比を極度にリーンとしたとしても機関が失火するのが阻止される 。或いは、燃焼室内に均一混合気を形成すると共に旋回流を形成することにより 失火しないようにすることもできる。 ところで、冒頭で述べたように燃料消費率はできるだけ小さいのが好ましく、 したがってリーン運転期間ＴＬをできるだけ長くしかつリッチ運転期間ＴＲをで きるだけ短くするのが好ましい。特にＴＬ／ＴＲが３以上であることが燃料消費 率低減のために望ましい。ところが、リーン運転期間ＴＬが長くなるにつれてＮ Ｈ₃吸着酸化触媒１０ａから脱離するＮＨ₃量が次第に少なくなり、したがって リーン運転期間ＴＬが長くなるとＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入するＮＯ_Xに対 しＮＨ₃が不足してＮＯ_Xが還元されることなく大気に放出される恐れがある。そ こで本実施態様では、リーン運転が行われているときにＮＨ₃吸着酸化触媒１０ ａから脱離するＮＨ₃量を求めることによりＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａ内に吸着し ている吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）を求め、この吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）が予め定め られた最小値ＭＩＮ（ＮＨ₃）よりも少なくなったときにリーン運転を停止し、 リッチ運転を開始するようにしている。その結果、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａ内 に流入したＮＯ_Xが還元されることなく大気中に排出されるのが阻止される。 一方、リッチ運転期間ＴＲは短いのが好ましいが、リッチ運転期間ＴＲが短す ぎると吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）がＮＯ_Xを浄化するのに十分な量よりも少なくな り、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入するＮＯ_X量が急激にに増大したときにはＮ Ｏ_Xが浄化されることなく排出される恐れがある。また、リッチ運転期間が短す ぎると目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔがリーン空燃比とリッチ空燃比との間で頻繁に変 更されることになり、好ましくないドライバビリティの悪化を招く恐れがある。 ところが、リッチ運転期間ＴＲが長くなるとＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａがＮＨ₃に より飽和し、その結果多量のＮＨ₃がＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから排出されるこ とになる。そこで本実施態様では、リッチ運転が行われているときにＮＨ₃吸着 酸化触媒１０ａの吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）を求め、この吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃） がＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの吸着容量に応じて定まる最大値ＭＡＸ（ＮＨ₃）よ りも多くなったときにリッチ運転を停止し、リーン運転を開始するようにしてい る。したがって、本実施態様ではＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの吸着ＮＨ₃量Ｓ（Ｎ Ｈ₃）に応じてリーン運転期間ＴＬおよびリッチ運転期間ＴＲが定められる ことになる。 ところでＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの吸着ＮＨ₃量を直接求めることは困難であ る。そこで図１の内燃機関では、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入するＮＨ₃量、 または三元触媒８ａで生成されたＮＨ₃量から吸着ＮＨ₃量を推定するようにして いる。この場合、三元触媒８ａとＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａ間にＮＨ₃吸着酸化触 媒１０ａに流入するＮＨ₃量を検出するセンサを取り付けるようにしてもよい。 しかしながら、実用性を考えて本実施態様では、三元触媒８ａに流入するＮＯ_X 量から生成ＮＨ₃量を推定し、この生成ＮＨ₃量から吸着ＮＨ₃量を推定するよう にしている。すなわち、単位時間当たりに三元触媒８ａに流入するＮＯ_X量が増 大するにつれて単位時間当たりの生成ＮＨ₃量が増大する。また、生成効率ＥＴ Ａが高くなるにつれて単位時間当たりの生成ＮＨ₃量が増大する。 一方、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単位時間当たりに三元触媒 ８ａに流入するＮＯ_X量が増大する。また、機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／機 関回転数Ｎ）が高くなるにつれて機関から排出される排気流量が増大し、しかも 燃焼温度が高くなるので単位時間当たりに三元触媒８ａに流入するＮＯ_X量が増 大する。 図６Ａは一定のリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌまたはリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒに おいて実験により求められた単位時間当たり機関から排出されるＮＯ_X量Ｑ（Ｎ Ｏ_X）と、機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎとの関係を示しており、図６Ａに おいて各曲線は同一ＮＯ_X量を示している。図６Ａに示されるように排出ＮＯ_X量 Ｑ（ＮＯ_X）は機関負荷Ｑ／Ｎが高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、この排出ＮＯ_X量Ｑ（ＮＯ_X） は図６Ｂに示すようなマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。 一方、生成効率ＥＴＡは三元触媒８ａに流入する排気の温度ＴＴＣに応じて変 化し、この排気温度ＴＴＣは三元触媒８ａの温度を表している。すなわち図７に 示されるように、生成効率ＥＴＡは一定のリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲにおいてＴ ＴＣが低いときには排気温度ＴＴＣが上昇するにつれて増大し、ＴＴＣが高いと きにはＴＴＣが上昇するのにつれて減少する。この生成効率ＥＴＡは図７に示す マップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。 なお、図２Ｂを参照して上述したように単位時間当たり機関から排出されるＮ Ｏ_X量Ｑ（ＮＯ_X）は機関空燃比に応じて変動する。したがってリーン空燃比（Ａ ／Ｆ）Ｌまたはリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを例えば機関運転状態に応じて変動さ せるようにした場合には図６Ｂのマップから求めた排出ＮＯ_X量Ｑ（ＮＯ_X)を実 際のリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌまたはリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒに応じて補正す る必要がある。また、生成効率ＥＴＡも三元触媒８ａに流入する排気の排気空燃 比すなわちリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒに応じて変動する（図２Ａ参照）。したが って、リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを例えば機関運転状態に応じて変動させるよう にした場合には図７のマップから求めた生成効率ＥＴＡを実際のリッチ空燃比（ Ａ／Ｆ）Ｒに応じて補正する必要がある。 機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎから算出したＱ（ＮＯ_X）と、排気温度Ｔ ＴＣから算出した生成効率ＥＴＡとの積は単位時間当たりＮＨ₃吸着酸化触媒１ ０ａに流入するＮＨ₃量を表している。したがって、リッチ運転時にはＮＨ₃吸着 酸化触媒１０ａに吸着されているＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）は次式によって求められる 。 Ｓ（ＮＨ₃）＝Ｓ（ＮＨ₃）＋Ｑ（ＮＯ_X）・ＥＴＡ・ＤＥＬＴ Ａａ ここでＤＥＬＴＡａはＱ（ＮＯ_X）およびＥＴＡの算出時間間隔を表しており、 したがってＱ（ＮＯ_X）・ＥＴＡ・ＤＥＬＴＡａは、前回のＱ（ＮＯ_X）およびＥ ＴＡの算出から今回の算出までの間にＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに吸着されたＮ Ｈ₃量を表している。 図８ＡはＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比がリッチから リーンとされたときに単位時間当たりＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから脱離するＮ Ｈ₃量Ｄ（ＮＨ₃）の実験結果を示している。図８Ａにおいて各曲線は同一脱離Ｎ Ｈ₃量を示している。図８Ａに示されるように、吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）が多い とき程脱離ＮＨ₃量Ｄ（ＮＨ₃）が多くなる。また、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに 流入する排気の温度ＴＡＣが高くなるにつれてＤ（ＮＨ₃）が多くなり、この排 気温度ＴＡＣはＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの温度を表している。この脱離ＮＨ₃量 Ｄ（ＮＨ₃）は図８Ｂに示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。 したがってリーン運転時には吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）は次式によって求められ る。 Ｓ（ＮＨ₃）＝Ｓ（ＮＨ₃）−Ｄ（ＮＨ₃）・ＤＥＬＴＡｄ ここでＤＥＬＴＡｄはＤ（ＮＨ₃）の算出時間間隔を表しており、したがってＤ （ＮＨ₃）・ＤＥＬＴＡｄは、前回のＤ（ＮＨ₃）の算出から今回の算出までの間 にＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから脱離したＮＨ₃量を表している。 ところで、三元触媒８ａに流入する排気の温度ＴＴＣおよびＮＨ₃吸着酸化触 媒１０ａに流入する排気の温度ＴＡＣを求めるために三元触媒８ａ直上流の排気 通路およびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａ直上流の排気通路内に温度センサを設けて もよい。しかしながらこれら排気温度ＴＴＣおよびＴＡＣは機関運転状態、すな わち機関負荷 Ｑ／Ｎと機関回転数Ｎとから推定することができる。そこで図１の内燃機関では 、ＴＴＣおよびＴＡＣを図９Ａおよび図９Ｂにそれぞれ示すマップの形で予め記 憶している。図９Ａおよび図９Ｂに示されるマップから得られたＴＴＣおよびＴ ＡＣに基づいてＥＴＡまたはＤ（ＮＨ₃）が算出される。 本実施態様では、１つのリーン運転期間ＴＬが例えば数分間行われ、１つのリ ッチ運転期間ＴＲが例えば数秒程度行われる。したがって本実施態様では、機関 １は基本的にリーン運転を行い、リッチ運転を一時的に行うことになる。この場 合、リーン運転中に複数の気筒がリーン運転を行い、リッチ運転中に複数の気筒 がリッチ運転が行う。なお、リーン運転期間およびリッチ運転期間を予め定めら た時間でもって設定することもできる。また、リーン運転中にＮＨ₃吸着酸化触 媒１０ａに流入するＮＯ_Xの積算量を求めてこのＮＯ_X積算量が、ＮＨ₃吸着酸化 触媒１０ａに吸着されているＮＨ₃が浄化可能なＮＯ_X量を越えないようにリーン 運転期間を定めることもできる。 次に、図５を参照して図１の内燃機関の点火時期制御方法について説明する。 図１の内燃機関では、リーン運転時には点火時期ＩＴは例えば機関出力トルク が最適となる点火時期ＩＴＬとされる。これに対しリッチ運転期間ＴＲ時には点 火時期ＩＴはＩＴＬに対して遅角されたＩＴＲとされる。点火時期を遅角するこ とによって機関出力トルクの増大が抑制される。したがって、リーン運転とリッ チ運転とが交互に繰り返し行われる場合に機関出力トルクの好ましくない変動が 低減される。また、点火時期を遅角することによって三元触媒８ａに流入する排 気の温度が高められるので生成ＮＨ₃量が多く維持される。その結果、ＮＯ_X浄化 のためのＮＨ₃量がリッチ運転期間Ｔ Ｒを延長することなく増大される。なお、リーン運転時の点火時期ＩＴＬはリー ン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌのような機関運転状態に応じて定められる。また、リッチ 運転時の点火時期ＩＴＲはリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒや点火時期ＩＴＬのような 機関運転状態に応じて定められる。 図１０から図１２は上述の実施態様を実行するためのルーチンを示している。 これらのルーチンは予め定められた設定クランク角度毎の割り込みによってそれ ぞれ実行される。 図１０は運転期間制御を実行するためのルーチンを示している。図１０を参照 すると、まずステップ４０ではリッチ運転を行うべきときに１とされかつリーン 運転を行うべきときに零とされるＦＲＩＣＨが１であるか否かが判別される。Ｆ ＲＩＣＨ＝１のとき、すなわちリッチ運転を行うべきときには次いでステップ４ １に進み、ステップ４１では機関負荷Ｑ／Ｎと機関回転数Ｎとに基づいて図６Ｂ に示すマップから排出ＮＯ_X量Ｑ（ＮＯ_X）が算出される。続くステップ４２では 図９Ａに示すマップから排気温度ＴＴＣが算出される。続くステップ４３では排 気温度ＴＴＣに基づいて図７に示すマップからＮＨ₃生成効率ＥＴＡが算出され る。続くステップ４４では次式に基づいて吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）が算出される 。 Ｓ（ＮＨ₃）＝Ｓ（ＮＨ₃）＋Ｑ（ＮＯ_X）・ＥＴＡ・ＤＥＬＴＡａ ここでＤＥＬＴＡａは前回の処理サイクルから今回の処理サイクルまでの時間間 隔であり、例えばタイマなどにより求められる。続くステップ４５では吸着ＮＨ₃ 量Ｓ（ＮＨ₃）が最大値ＭＡＸ（ＮＨ₃）よりも大きいか否かが判別される。Ｓ （ＮＨ₃）≦ＭＡＸ（ＮＨ₃）のときには処理サイクルを終了する。すなわち、Ｓ （ＮＨ₃）≦ＭＡＸ（ＮＨ₃）のときには吸着ＮＨ₃量がＮＯ_Xを浄化する のに不十分であると判断してリッチ運転を継続する。 これに対しＳ（ＮＨ₃）＞ＭＡＸ（ＮＨ₃）のときには次いでステップ４６に進 み、ＦＲＩＣＨを零として処理サイクルを終了する。すなわち、Ｓ（ＮＨ₃）＞ ＭＡＸ（ＮＨ₃）のときには吸着ＮＨ₃量がＮＯ_Xを浄化するのに十分であると判 断してリッチ運転を終了し、リーン運転を開始する（図５の時間ａ，ｃ，ｅ，ｇ におけるように）。したがって、ＦＲＩＣＨが１とされてからＳ（ＮＨ₃）＞Ｍ ＡＸ（ＮＨ₃）となるまでの期間がリッチ運転期間ＴＲである。 これに対し、ステップ４０においてＦＲＩＣＨ＝０のとき、すなわちリーン運 転を行うべきときには次いでステップ４７に進み、図７Ｂのマップから排気温度 ＴＡＣが算出される。続くステップ４８ではＴＡＣと現在のＳ（ＮＨ₃）とに基 づいて図８Ｂに示すマップから脱離ＮＨ₃量Ｄ（ＮＨ₃）が算出される。続くステ ップ４９では次式に基づいて吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）が算出される。 Ｓ（ＮＨ₃）＝Ｓ（ＮＨ₃）−Ｄ（ＮＨ₃）・ＤＥＬＴＡｄ ここでＤＥＬＴＡｄは前回の処理サイクルから今回の処理サイクルまでの時間間 隔である。続くステップ５０では吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）が最小値ＭＩＮ（ＮＨ₃ ）よりも小さいか否かが判別される。Ｓ（ＮＨ₃）≧ＭＩＮ（ＮＨ₃）のときに は処理サイクルを終了する。すなわち、Ｓ（ＮＨ₃）≧ＭＩＮ（ＮＨ₃）のときに は吸着ＮＨ₃量がＮＯ_X浄化のために十分であると判断してリーン運転を継続する 。 これに対しＳ（ＮＨ₃）＜ＭＩＮ（ＮＨ₃）のときには次いでステップ５１に進 み、ＦＲＩＣＨを１として処理サイクルを終了する。すなわち、Ｓ（ＮＨ₃）＜ ＭＩＮ（ＮＨ₃）のときには吸着ＮＨ₃量がＮＯ_xを浄化するのに不十分になった と判断してリッチ運転 を終了し、リーン運転を開始する（図５の時間ｂ，ｄ，ｆにおけるように）。し たがって、ＦＲＩＣＨが零とされてからＳ（ＮＨ₃）＜ＭＩＮ（ＮＨ₃）となるま での期間がリーン運転期間ＴＬである。 図１１は燃料噴射時間ＴＡＵの算出ルーチンを示している。 図１１を参照すると、まずステップ６０では吸入空気量Ｑおよび機関回転数Ｎ から次式に基づいて基本燃料噴射時間ＴＢが算出される。 ＴＢ＝（Ｑ／Ｎ）・Ｋ 続くステップ６１ではフィードバック補正係数ＦＡＦが算出される。続くステッ プ６２では図１０のルーチンで制御されるＦＲＩＣＨが１であるか否かが判別さ れる。ＦＲＩＣＨ＝１のとき、すなわちリッチ運転を行うべきときには次いでス テップ６３に進み、リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒが算出される。本実施態様ではリ ッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒは機関運転状態に依らず一定の１３．８とされており、 したがってステップ６３では（Ａ／Ｆ）Ｒ＝１３．８とされる。続くステップ６ ４では目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔがリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとされる。次いでス テップ６５に進む。 一方、ＦＲＩＣＨ＝０のとき、すなわちリーン運転を行うべきときにはステッ プ６６に進み、リーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌが算出される。本実施態様ではリーン 空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌは機関運転状態に依らず一定の２５．０とされており、した がってステップ６６では（Ａ／Ｆ）Ｌ＝２５．０とされる。続くステップ６７で は目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔがリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとされる。次いでステッ プ６５に進む。 ステップ６５では次式に基づいて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＢ・（（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ）・ＦＡＦ 各燃料噴射弁５からはこの燃料噴射時間ＴＡＵだけ燃料が噴射される。 図１２は点火時期制御を実行するためのルーチンを示している。 図１２を参照すると、まずステップ１６０では図１０のルーチンで制御される ＦＲＩＣＨが零であるか否かが判別される。ＦＲＩＣＨ＝０のとき、すなわちリ ーン運転を行うべきときには次いでステップ１６１に進み、例えば機関運転状態 に応じてＩＴＬが算出される。続くステップ１６２ではこのＩＴＬが点火時期Ｉ Ｔとされる。次いで処理サイクルを終了する。 一方、ステップ１６０においてＦＲＩＣＨ＝１のとき、すなわちリッチ運転を 行うべきときには次いでステップ１６３に進み、例えばＩＴＬに応じてＩＴＲが 算出される。続くステップ１６４ではこのＩＴＲが点火時期ＩＴとされる。次い で処理サイクルを終了する。各点火栓１５は点火時期ＩＴＬまたはＩＴＲに応じ て点火作用を行う。 上述の実施態様では、単一の排気通路により、云い換えると複数の排気通路を 設けることなく排気を良好に浄化することができる。したがって排気通路の構成 を小さく維持しかつ簡単にすることができる。 ところで、１周期（図５参照）中においてリッチ運転が行われる気筒数に対す るリーン運転が行われる気筒数の比を気筒数比ＲＡＴＩＯと称すると、気筒数比 ＲＡＴＩＯをできるだけ大きくして燃料消費率ができるだけ小さくなるようにす るのが好ましい。ところが、冒頭で述べた従来の排気浄化装置におけるように多 気筒内燃機関のうちの一部の気筒にリッチ運転を行わせると共に残りの気筒にリ ーン運転を行わせるようにした場合では気筒数比ＲＡＴＩＯは制限 されることになる。すなわち、例えば４気筒内燃機関では気筒数比ＲＡＴＩＯは ３までに制限され、これを越えて大きくすることはできない。したがってリーン 空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌおよびリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒが同一であると燃料消費率 の低減が抑制されることになる。これに対して本実施態様では、ＮＨ₃吸着酸化 触媒１０ａに流入するＮＯ_x量がＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから脱離するＮＨ₃量 に対し過剰とならない程度まで気筒数比ＲＡＴＩＯを大きくすることができる。 特に、４気筒内燃機関において気筒数比ＲＡＴＩＯを３よりも大きくすることが できる。その結果、燃料消費率をさらに小さくすることができる。 また、従来の排気浄化装置におけるように例えば１番気筒にリッチ運転を継続 的に行わせると共に２番気筒、３番気筒、および４番気筒にリーン運転を継続的 に行わせるようにすると各気筒から排出される排気に大きな温度差が生じ、機関 本体１または排気マニホルド７内に大きな温度差が生じて大きな熱歪が生じる恐 れがある。さらに、この場合リッチ運転が行われる１番気筒には多量のデポジッ トが堆積しうる。これに対して本実施態様では、リッチ運転またはリーン運転が 行われる気筒が特定されておらず、すなわち全ての気筒においてリッチ運転とリ ーン運転との両方が行われる。したがって機関本体１または排気マニホルド７内 に大きな熱歪が生ずるのが阻止され、さらに特定の気筒に多量のデポジットが堆 積するのが阻止される。 さらに、本実施態様の排気浄化方法は単気筒内燃機関にも適用できる。 次に、図１の内燃機関におけるリーン運転期間ＴＬおよびリッチ運転期間ＴＲ の設定方法の別の実施態様について説明する。 上述の実施態様では、リーン運転期間ＴＬおよびリッチ運転期間 ＴＲはＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの吸着ＮＨ₃量に応じて定められており、したが って気筒数比ＲＡＴＩＯは吸着ＮＨ。量Ｓ（ＮＨ₃）に応じて定められている。 これに対して本実施態様では、それぞれの機関運転状態に対しＮＯ_Xを浄化する のに最適な気筒数比ＲＡＴＩＯを予め記憶しておき、実際の気筒数比がこの最適 なＲＡＴＩＯとなるようにリーン運転期間ＴＬおよびリッチ運転期間ＴＲが定め られる。 本実施態様において気筒数比ＲＡＴＩＯは１、２、３、および４のうちから選 択された１つである。図１３は、機関負荷Ｑ／Ｎと機関回転数Ｎとで定まる機関 運転状態に対しＮＯ_Xを浄化するのに最適な気筒数比ＲＡＴＩＯを示している。 図１３に示されるように、気筒数比ＲＡＴＩＯは一定の機関回転数Ｎに対し低負 荷運転時には機関負荷が大きくなると大きくされ、高負荷運転時には機関負荷が 大きくなると小さくされる。この気筒数比ＲＡＴＩＯは図１３に示すマップの形 で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。 図１３のマップにより得られた気筒数比ＲＡＴＩＯに対し、１周期においてリ ーン運転が行われる気筒数とリッチ運転が行われる気筒数とをどのように定めて もよいが、本実施態様ではリッチ運転が行われる気筒数は気筒数比ＲＡＴＩＯに 関わらず１とされる。上述したように気筒数比ＲＡＴＩＯは、１周期においてリ ッチ運転が行われる気筒数に対するリーン運転が行われる気筒数の比である。し たがって、１周期においてリッチ運転が行われる気筒数が１のときに気筒数比Ｒ ＡＴＩＯが１から４までの間で変更されるとリーン運転が行われる気筒数は１か ら４までの間で変更されることになる。次に、図１４から図１７を参照して本実 施態様の運転期間制御方法についてさらに詳細に説明する。 図１の内燃機関では、クランクシャフトが約１８０度回転する毎 に各気筒の燃焼行程が行われるようになっており、すなわち１番気筒＃１、３番 気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２の順序で燃焼行程が繰り返し行われるよ うになっている。図１４から図１７において白丸および黒丸はリーン運転および リッチ運転が行われることをそれぞれ示している。図１４は気筒数比ＲＡＴＩＯ が１の場合を示している。ＲＡＴＩＯ＝１のときには１つの気筒すなわち例えば １番気筒＃１においてリッチ運転が行われ、１つの気筒すなわち３番気筒＃３に おいてリーン運転が行われる。したがって、１番気筒＃１のリッチ運転がリッチ 運転期間ＴＲを構成し、３番気筒＃３のリーン運転がリーン運転期間ＴＬを構成 し、これら２つの気筒の運転が周期を構成することになる。次の周期は続く４番 気筒＃４および２番気筒＃２の運転によって構成される。 上述したように図１の内燃機関ではクランクシャフトが約１８０度回転する毎 に各気筒の燃焼行程が行われるようになっており、したがって各気筒の排気行程 時期が互いに異ならしめられている、すなわち互いに重なっていない。このため 、ＲＡＴＩＯ＝１とされたときにはまず、１番気筒＃１から排出された排気空燃 比がリッチである排気が三元触媒８ａに流入し、次いで３番気筒＃３から排出さ れた排気空燃比がリーンである排気が三元触媒８ａに流入し、各気筒から排出さ れた排気が順次三元触媒８ａに流入する。したがって三元触媒８ａには排気空燃 比がリッチの排気部分とリーンの排気部分とが交互に繰り返し流入することにな る。なお、各気筒の排気行程時期がわずかばかり重なっている場合にも本発明を 適用することができる。 図１５はＲＡＴＩＯ＝２の場合を示している。ＲＡＴＩＯ＝２とされたときに は例えば１番気筒＃１においてリッチ運転が行われ、２つの気筒すなわち３番気 筒＃３および４番気筒＃４においてリー ン運転が行われる。したがって、１番気筒＃１のリッチ運転がリッチ運転期間Ｔ Ｒを構成し、３番気筒＃３および４番気筒＃４のリーン運転がリーン運転期間Ｔ Ｌを構成し、これら３つの気筒の運転が周期を構成することになる。次の周期は 続く２番気筒＃２、１番気筒＃１および３番気筒＃３の運転によって構成される 。 図１６はＲＡＴＩＯ＝３の場合を示している。ＲＡＴＩＯ＝３とされたときに は例えば１番気筒＃１においてリッチ運転が行われ、３つの気筒すなわち３番気 筒＃３、４番気筒＃４および２番気筒＃２においてリーン運転が行われる。した がって、１番気筒＃１のリッチ運転がリッチ運転期間ＴＲを構成し、３番気筒＃ ３、４番気筒＃４および２番気筒＃２のリーン運転がリーン運転期間ＴＬを構成 し、これら４つの気筒の運転が周期を構成することになる。次の周期は続く１番 気筒＃１、３番気筒＃３、４番気筒＃４および２番気筒＃２の運転によって構成 される。 図１７はＲＡＴＩＯ＝４の場合を示している。ＲＡＴＩＯ＝４とされたときに は例えば１番気筒＃１においてリッチ運転が行われ、４つの気筒すなわち３番気 筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２および１番気筒＃１においてリーン運転が 行われる。したがって、１番気筒＃１のリッチ運転がリッチ運転期間ＴＲを構成 し、３番気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２および１番気筒＃１のリーン運 転がリーン運転期間ＴＬを構成し、これら４つの気筒の運転が周期を構成するこ とになる。次の周期は続く３番気筒＃３、４番気筒＃４、２番気筒＃２、１番気 筒＃１および３番気筒＃３の運転によって構成される。 図１７に示す例のように気筒数比ＲＡＴＩＯが内燃機関の気筒数４以上とされ ると１回のリーン運転期間において内燃機関の全ての気筒がリーン運転を行うこ とになる。その結果、長いリーン運転期 間ＴＬを確保することができ、したがって燃料消費率を低減することができる。 このように気筒数比ＲＡＴＩＯを定めてリーン運転期間ＴＬおよびリッチ運転 期間ＴＲを決定するようにするとＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入するＮＨ₃量お よびＮＯ_X量を正確に制御することができる。したがってＮＯ_XまたはＮＨ₃がＮ Ｈ₃吸着酸化触媒１０ａを通過するのが阻止され、斯くして排気が良好に浄化さ れる。 気筒数比ＲＡＴＩＯを設定してリーン運転期間ＴＬおよびリッチ運転期間ＴＲ を設定するようにした場合にはリッチ運転が行われる気筒が固定されない。しか も気筒数比ＲＡＴＩＯが例えば２または４とされたときにはリッチ運転が行われ る気筒が周期毎に異ならしめられる。したがって機関本体１または排気マニホル ド７内に熱歪が生ずるのがさらに阻止され、また特定の気筒にデポジットが堆積 するのがさらに阻止される。 なお、図１４または図１６に示されるように、気筒数比ＲＡＴＩＯが１または ３とされたときにはリッチ運転が行われる気筒が固定される。すなわち図１４の 例では１番気筒＃１および３番気筒＃３のみにおいてリッチ運転が行われ、図１ ６の例では１番気筒＃１のみにおいてリッチ運転が行われる。しかしながら、機 関運転状態が変動して気筒数比が変更されるとリッチ運転が行われる気筒が変更 される。すなわち、気筒数比ＲＡＴＩＯが変更される毎にリッチ運転が行われる 気筒が変更され、リッチ運転が行われる気筒は必ずしも固定されない。なお、機 関運転が定常となって気筒数比ＲＡＴＩＯが長時間変更されず、それによってリ ッチ運転が特定の気筒において予め定められた設定時間だけ行われた場合には気 筒数比ＲＡＴＩＯを維持しつつリッチ運転を行うべき気筒を変更するようにして もよい。すなわち、図１６の例において１番気筒＃１が設定時間だ けリッチ運転を行ったときには、気筒数比ＲＡＴＩＯを維持しつつ例えば３番気 筒＃３においてリッチ運転が行われる。或いは、気筒数比ＲＡＴＩＯを例えば２ または４に一時的に変更し、それによってリッチ運転が行われるべき気筒を変更 するようにしてもよい。 気筒数比ＲＡＴＩＯに応じてリーン運転とリッチ運転とを交互に繰り返し行う ようにした場合、各気筒毎にリーン運転を行うべきかリッチ運転を行うべきかを 決定する必要がある。次に、各気筒においてリーン運転とリッチ運転とのうちい ずれを行うかを決定する方法について説明する。 すなわち本実施態様では、気筒数比ＲＡＴＩＯを表す５ビットのデータＤＲＡ ＴＩＯと、過去５気筒の運転状態を表す５ビットの履歴データＤＨＩＳＴＯＲＹ との論理積ＤＲＩＣＨを各気筒の燃焼行程が行われる毎に求め、この論理積ＤＲ ＩＣＨに基づいてリーン運転を行うべきかリッチ運転を行うべきかを決定してい る。ＤＲＡＴＩＯは図１８に示されるようにＲＡＴＩＯ＝１のときにＤＲＡＴＩ Ｏ＝“００００１”であり、ＲＡＴＩＯ＝２のときにＤＲＡＴＩＯ＝“０００１ １”であり、ＲＡＴＩＯ＝３のときにＤＲＡＴＩＯ＝“００１１１”であり、Ｒ ＡＴＩＯ＝４のときにＤＲＡＴＩＯ＝“０１１１１”である。なお、ＤＲＡＴＩ Ｏは図１８に示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。 履歴データＤＨＩＳＴＯＲＹの２⁴の位のビットは５回前に運転された気筒が リッチ運転かリーン運転かを示しており、２³の位のビットは４回前の気筒、２² の位のビットは３回前の気筒、２¹の位のビットは２回前の気筒、２⁰の位のビッ トは直前の気筒についてそれぞれ示している。各気筒においてリーン運転が行わ れたときには各ビットは０とされ、リッチ運転が行われたときには１とされる。 したがって履歴データＤＨＩＳＴＯＲＹが例え“１００１０ ”のときにはリッチ運転、リーン運転、リーン運転、リッチ運転、リーン運転が 順次行われてきたことを示している。 各気筒の燃料噴射時間ＴＡＵを決定するときにこれらＤＲＡＴＩＯとＤＨＩＳ ＴＯＲＹとの論理積ＤＲＩＣＨが算出される。論理積ＤＲＩＣＨが“０００００ ”のときにリッチ運転が行われ、その他の場合にはリーン運転が行われる。次に 図１５を参照しつつ図１９を参照してＤＲＩＣＨの一例について説明する。 図１９はＲＡＴＩＯ＝２の場合の論理積ＤＲＩＣＨを示している。図１９に示 す例において、２番気筒＃２に対してＤＨＩＳＴＯＲＹ＝“１００１０”であり 、ＤＲＡＴＩＯ＝“０００１１”であるのでＤＲＩＣＨ“０００１０”となる。 したがって、２番気筒＃２ではリーン運転が行われる。すなわち２番気筒＃２の 目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔがリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとされる。続く１番気筒＃ １に対しＤＨＩＳＴＯＲＹ＝“００１００”であり、ＤＲＡＴＩＯ＝“０００１ １”であるのでＤＲＩＣＨ＝“０００００”となる。したがって、１番気筒＃１ ではリッチ運転が行われる。すなわち１番気筒＃１の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとされる。続く３番気筒＃３ではＤＲＩＣＨ＝“００ ００１”であるのでリーン運転が行われ、続く４番気筒＃４ではＤＲＩＣＨ＝“ ０００１０”であるのでリーン運転が行われ、続く２番気筒＃２ではＤＲＩＣＨ ＝“０００００”であるのでリッチ運転が行われる。 図２０は上述の実施態様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クランク角度毎の割り込みによって実行される。 図２０を参照すると、まずステップ７０ではいずれかの気筒の燃料噴射タイミ ングであるか否かが判別される。燃料噴射タイミング でないときには処理サイクルを終了する。燃料噴射タイミングのときには次いで ステップ７１に進み、ステップ７１では図１３のマップから気筒数比ＲＡＴＩＯ が算出される。続くステップ７２ではステップ７１において算出されたＲＡＴＩ Ｏに基づいて図１８のマップからＤＲＡＴＩＯが算出される。続くステップ７３ では、履歴データＤＨＩＳＴＯＲＹとＤＲＡＴＩＯとの論理積としてＤＲＩＣＨ が算出される。続くステップ７４では今回のＤＲＩＣＨに基づいてＤＨＩＳＴＯ ＲＹが更新される。続くステップ７５ではＤＲＩＣＨが“０００００”であるか 否かが判別される。ＤＲＩＣＨ＝“０００００”のときには次いでステップ７６ に進み、ＦＲＩＣＨが１とされる。このＦＲＩＣＨは図１０のルーチンで説明し たものと同一であり、したがってＦＲＩＣＨ＝１とされると図１１のルーチンか らわかるようにリッチ運転が行われる。次いで処理サイクルを終了する。 一方、ステップ７５においてＤＲＩＣＨ≠“０００００”のときには次いでス テップ７７に進み、ＦＲＩＣＨが零とされる。ＦＲＩＣＨ＝０とされたときには リーン運転が行われる。次いで処理サイクルを終了する。 本実施態様では１回のリッチ運転期間ＴＲにおいてリッチ運転が行われる気筒 数を１としており、したがって１回のリッチ運転によってＮＨ₃吸着酸化触媒１ ０ａに流入するＮＨ₃量が少ない。その結果、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの容量お よび寸法を小さくすることができる。 なお、１周期において複数の気筒においてリッチ運転が行われるようにするこ ともできる。１周期においてリッチ運転が行われる気筒数が３とされた場合を示 す図２１を参照すると、１番気筒＃１、３番気筒＃３および４番気筒＃４におい て順次リッチ運転が行われ る。次いで、ＲＡＴＩＯ＝２のときには続く６つの気筒において順次リーン運転 が行われる。次の周期では３番気筒＃３、４番気筒＃４および２番気筒＃２にお いて順次リッチ運転が行われる。この場合、各周期においてリッチ運転が行われ る複数の気筒が全く同一となるのが阻止されており、すなわちリッチ運転が行わ れる気筒が周期毎に異ならしめられている。その結果、図２１の例において、例 えば機関に熱歪が生じるのが阻止され、特定の気筒に多量のデポジットが付着す るのが阻止される。 上述の実施態様では気筒数比ＲＡＴＩＯを機関負荷Ｑ／Ｎと機関回転数Ｎとの 関数として定めている。しかしながら、気筒数比ＲＡＴＩＯを図２２に示すよう に吸入空気量Ｑの関数として定めることもできる。この場合、気筒数比ＲＡＴＩ Ｏは吸入空気量Ｑが少ないときには吸入空気量Ｑが増大するにつれて大きくされ 、吸入空気量Ｑが多いときには吸入空気量Ｑが増大するにつれて小さくされる。 次に、リーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌの別の設定方法について説明する。 機関空燃比がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌであるリーン運転時には十分な機関出 力トルクを確保するのがしばしば困難であり、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔをただ単 にリーンとすると実際の出力トルクが機関運転状態に応じて定まる要求トルクか らずれる恐れがある。そこで本実施態様では、リーン運転時において実際の出力 トルクが要求トルクとなるリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌを予め記憶しておき、リー ン運転時には目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔをこのリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとしてい る。 図２３は、実際の出力トルクを要求トルクとするためのリーン空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｌを示している。図２３からわかるようにリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌは機関負 荷Ｑ／Ｎと機関回転数Ｎとの関数として 予め実験により求められており、一定の機関回転数Ｎに対し低負荷運転時には機 関負荷Ｑ／Ｎが大きくなるにつれて大きくされ、高負荷運転時には機関負荷Ｑ／ Ｎが大きくなるにつれて小さくされる。このリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌは図２３ に示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。図１１に示すルーチン のステップ６６において図２３に示すマップからリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌを求 めることができる。 次に、リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒの別の設定方法について説明する。 上述したように燃料消費率を低減するためにはリッチ運転期間を短くするのが 好ましく、したがってリッチ運転期間中に多量のＮＨ₃が生成されるようにリッ チ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを機関運転状態に応じて変動させるのが好ましい。ところ が機関空燃比がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌからリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒに変更 されたときにＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入するＮＨ₃量が急激に増大するとこ のＮＨ₃がＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに吸着されることなく排出される恐れがある 。そこで本実施態様では、リッチ運転時の各機関運転状態においてＮＨ₃吸着酸 化触媒１０ａに流入するＮＨ₃量が、燃料消費率低減および良好な排気浄化のた めに最適なＮＨ₃量となるリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを予め記憶しておき、リッ チ運転時には目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔをこのリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとしてい る。 図２４は、リッチ運転時にＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入するＮＨ₃量を、燃 料消費率低減および良好な排気浄化のために最適なＮＨ₃量とするためのリッチ 空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを示している。図２４からわかるようにリッチ空燃比（Ａ／ Ｆ）Ｒは吸入空気量Ｑの関数として予め実験により記憶されており、Ｑ＜Ｑ１の ときには１ ４．４とされ、Ｑ１＜Ｑ＜Ｑ２のときにはＱが大きくなるにつれて小さくされ、 Ｑ２＜Ｑとなると１２．５とされる。ここでＱ１，Ｑ２は予め定められた値であ る。吸入空気量Ｑが多くなって燃焼温度が高くなると機関から排出されるＮＯ_x 量が急激に増大し、その結果ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入するＮＨ₃吸着酸化 触媒量が急激に増大する。したがってリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒが大きくなって 燃焼温度が低下するとＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに過剰のＮＨ₃が流入するのを阻 止できる。なお、このリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒは図２４に示すマップの形で予 めＲＯＭ２２内に記憶されている。図１１に示すルーチンのステップ６３では図 ２４に示すマップからリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを求めることができる。 次に、図２５Ａおよび図２５Ｂを参照してリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒの設定方 法のさらに別の実施態様を説明する。 上述したように図１の内燃機関では主にリーン運転が行われ、一時的にリッチ 運転が行われる。したがって、基本となるリーン運転に対し最適なリッチ運転を 行うのが好ましく、すなわちリーン運転時にＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入す るＮＯ_X量に対し最適な量のＮＨ₃をリッチ運転時に生成するのが好ましい。そこ で、本実施態様ではリッチ運転を前回のリーン運転期間に対し最適なリッチ運転 とするための目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔの変更値ＤＲＯＰを予め記憶しておき、図 ２５Ａに示されるように前回のリーン運転時のリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌからこ の変更値ＤＲＯＰを減算することによってリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを求めるよ うにしている。この場合、ＤＲＯＰは機関運転状態に応じて変動する。そこで、 変更値ＤＲＯＰを、リッチ運転が開始される直前の機関運転状態すなわち例えば 機関負荷に応じて決定するようにしている。その結果、リーン空燃比（Ａ／Ｆ） ＬにかかわらずＮＯ_xを良好に浄化することができ る。 図２５Ｂは予め実験により求められた変更値ＤＲＯＰを示している。図２５Ｂ からわかるように変更値ＤＲＯＰは機関負荷Ｑ／Ｎが大きくなるにつれて小さく なる。この変更値ＤＲＯＰは図２５Ｂに示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記 憶されている。図１１に示すルーチンのステップ６３ではまず図２５Ｂのマップ からＤＲＯＰを算出し、ステップ６６において算出されたリーン空燃比（Ａ／Ｆ ）ＬからこのＤＲＯＰを減算することによってリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを求め ることができる。 リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒを基準とし、このリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒに変更 値を加算することによりリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌを算出し、それによって前回 のリッチ運転に対し最適なリーン運転が行われるようにしてもよい。 次に図２６から図３０を参照して各気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔの制御方法 の別の実施態様を説明する。 これまで述べてきた実施態様では、図５に示されるように気筒の目標空燃比（ Ａ／Ｆ）Ｔを交互に繰り返しリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとリッチ空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｒとにして三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排 気空燃比が交互に繰り返しリーンとリッチとになるようにしている。また、これ まで述べてきた実施態様では目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔはステップ状に変化される 。ところが、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔをステップ状に変化させると好ましくない 機関出力トルクの急変動が生じ、ドライバビリティが悪化する恐れがある。そこ で、図２６に示す例では目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔを２５．０のようなリーン空燃 比（Ａ／Ｆ）Ｌから１３．８のようなリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒまで機関運転状 態に応じて定まる変化率ＳＬＯＰＥＲでもって徐々に減少させ、リッチ空燃比（ Ａ／Ｆ）Ｒからリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌまで機関運転状態に応じて定まる変化 率ＳＬＯＰＥＬでもって徐々に増大させるようにしている。その結果機関出力ト ルクが急激に変動するのが阻止され、したがって良好なドライバビリティを確保 することができる。 図２７に示す実施態様でも目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔを、リーン空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｌからリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒまで変化率ＳＬＯＰＥＲでもって徐々に減少 させ、変化率ＳＬＯＰＥＬでもって徐々に増大させている。その結果、良好なド ライバビリティを確保できる。さらに、本実施態様では目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとなった後目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔを所定時間だけ リーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌに維持し、その後リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒまで徐々 に減少させるようにしている。その結果、図２６に示す場合に比べてリーン運転 期間ＴＬを延長することができ、したがって燃料消費率をさらに低減することが できる。さらに、単位時間当たりに行われる目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔのリッチ・ リーン変更作用の回数を低減することができ、したがってドライバビリティがさ らに向上される。 ところで、上述したようにリッチ運転期間ＴＲ中には三元触媒８ａにおいてＮ Ｏ_Xを浄化するためのＮＨ₃が生成される。ところが、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔを リーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌからリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒまで徐々に減少させる ようにすると三元触媒８ａで生成されるＮＨ₃量を速やかに増大させることがで きず、或いはＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入するＮＯ_Xに対し過剰のＮＨ₃がＮ Ｈ₃吸着酸化触媒１０ａから脱離する恐れがある。そこで、図２８に示す実施態 様では目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔをリーン空燃比からリッチ空燃比までステップ状 に速やかに変化させ、それによってＮＯ_XまたはＮＨ₃が浄化されることなく排出 されないようにして いる。なお、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔはリッチ空燃比からリーン空燃比まで変化 率ＳＬＯＰＥＬでもって徐々に増大され、その結果好ましくない機関出力トルク の変動が低減される。 図２９に示す実施態様では図２６に示す実施態様と同様に、目標空燃比（Ａ／ Ｆ）Ｔを変化率ＳＬＯＰＥＲでもって徐々に減少させ、変化率ＳＬＯＰＥＬでも って徐々に増大させている。しかしながらこの実施態様においてＳＬＯＰＥＲの 絶対値はＳＬＯＰＥＬの絶対値よりも小さくされており、その結果ＮＨ₃量がＮ Ｏ_X浄化のために不足するのを阻止しつつ機関出力トルクの変動が抑制されるよ うにしている。 さらに、図２９に示す実施態様では目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔがリーン空燃比（ Ａ／Ｆ）Ｌとなった後目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔを所定時間だけリーン空燃比（Ａ ／Ｆ）Ｌに維持し、その後リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒまで減少させ、目標空燃比 （Ａ／Ｆ）Ｔがリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとなった後目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔを 所定時間だけリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒに維持し、その後リーン空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｌまで増大させるようにしている。その結果、単位時間当たりに行われる目標 空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔのリッチ・リーン変更作用の回数を低減することができ、し たがってドライバビリティがさらに向上される。 図２６から２９までの実施態様において変化率ＳＬＯＰＥＬ，ＳＬＯＰＥＲを 機関運転状態に関わらず一定としてもよいが、機関運転状態に応じて設定するこ ともできる。図３０は変化率ＳＬＯＰＥＬまたはＳＬＯＰＥＲと機関負荷Ｑ／Ｎ との関係を示している。図３０からわかるように各変化率ＳＬＯＰＥＬ，ＳＬＯ ＰＥＲは機関負荷Ｑ／Ｎが大きくなるにつれて小さくなる。これら変化率ＳＬＯ ＰＥＬおよびＳＬＯＰＥＲは図３０に示すマップの形で予めＲＯＭ ２２内に記憶されている。 また、図２６から図２９の実施態様では、リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとリーン 空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとの間における目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔの１回の変更動作に おいて変化率ＳＬＯＰＥＬおよびＳＬＯＰＥＲを一定としている。しかしながら 、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔの１回の変更動作時において、変化率ＳＬＯＰＥＬま たはＳＬＯＰＥＲを例えば機関運転状態に応じて変化させるようにしてもよい。 ところで、これらの実施態様におけるように目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔを徐々に 変更するようにした場合には各気筒の点火時期は目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔの変化 に応じて徐々に変更される。すなわち、例えば図２６に示されるように目標空燃 比（Ａ／Ｆ）Ｔが徐々に減少されるときには点火時期ＩＴは変化率ＳＲでもって 徐々に遅角され、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが増大されるときには点火時期ＩＴは 変化率ＳＬでもって徐々に進角される。これら変化率ＳＬおよびＳＲは変化率Ｓ ＬＯＰＥＬおよびＳＬＯＰＥＲにそれぞれ対応している。その結果、機関出力ト ルクの好ましくない変動をさらに効果的に抑制することができる。なお、変化率 ＳＬ，ＳＲは一定としてもよいし、機関運転状態に応じて変化させてもよい。 図３１は図２６の実施態様における点火時期制御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クランク角度毎の割り込みによって実行される。 図３１を参照すると、まずステップ１７０では図１０のルーチンで零または１ とされるＦＲＩＣＨが１であるか否かが判別される。ＦＲＩＣＨ＝０のとき、す なわちリーン運転を行うべきときには次いでステップ１７１に進み、点火時期Ｉ ＴがＳＬだけ増大され、すなわちＳＬだけ進角される。続くステップ１７２では 例えば機関運転状態に応じて点火時期ＩＴＬが算出される。続くステップ１７３ では、点火時期ＩＴがＩＴＬよりも大きいか否かが判別される。ＩＴ＞ＩＴＬの ときには次いでステップ１７４に進んで点火時期ＩＴがＩＴＬに規制される。次 いで処理サイクルを終了する。 一方、ステップ１７０においてＦＲＩＣＨ＝１のとき、すなわちリッチ運転を 行うべきときには次いでステップ１７５に進み、点火時期ＩＴがＳＲだけ減少さ れ、すなわちＳＲだけ遅角される。続くステップ１７６では例えば機関運転状態 に応じて点火時期ＩＴＲが算出される。続くステップ１７７では、点火時期ＩＴ がＩＴＲよりも小さいか否かが判別される。ＩＴ＜ＩＴＲのときには次いでステ ップ１７８に進んで点火時期ＩＴがＩＴＲに規制される。次いで処理サイクルを 終了する。 図３２に本発明の別の実施態様による内燃機関を示す。図３２において図１の 内燃機関と同様の構成要素は同一の番号で示される。図３２の内燃機関にも図１ の内燃機関と同様に電子制御ユニットが設けられるが、図３２には図示していな い。 図３２を参照すると、機関本体１はクランクシャフト（図示しない）の一側に 配置された第１のバンク１ａと、クランクシャフトの他側に配置された第２のバ ンク１ｂを備えている。第１のバンク１ａは直線上に整列された１番気筒＃１、 ３番気筒＃３、５番気筒＃５および７番気筒＃７を備えており、第２のバンク１ ｂは直線上に整列された２番気筒＃２、４番気筒＃４と、６番気筒＃６および８ 番気筒＃８を備えている。第１のバンク１ａの各気筒には共通の排気マニホルド ７ａが接続されており、第２のバンク１ｂの各気筒には共通の排気マニホルド７ ｂが接続されている。排気マニホルド７ａは排気管８０ａを介して、排気マニホ ルド７ｂは排気管８０ｂを介して共通の三元触媒８ａに接続される。なお、本実 施態様では上流側空燃比センサ２９ａは排気管８０ａ，８０ｂの合流部よりも下 流の排気通路内に配置されている。しかしながら、上流側空燃比センサ２９ａを 一対の空燃比センサから構成して各空燃比センサを排気マニホルド７ａ，７ｂに それぞれ取り付けるようにしてもよい。 この内燃機関でもリーン運転とリッチ運転とが交互に繰り返し行われ、それに よって図５に示されるように三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流 入する排気の排気空燃比が交互に繰り返しリーンとリッチとにされる。すなわち 、内燃機関がリッチ運転を行って三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａ に流入する排気の排気空燃比をリッチとすることによりＮＨ₃を生成してこのＮ Ｈ₃をＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに吸着させ、内燃機関がリーン運転を行って三元 触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比をリーン とすることによりＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから吸着されているＮＨ₃を脱離させ てＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａにおいてこの脱離したＮＨ₃によりＮＯ_Xを還元する ようにしている。 この内燃機関においてもリーン運転期間とリッチ運転期間とを例えば図１３か ら図２１を参照して説明したように気筒数比ＲＡＴＩＯに基づいて定めることが できる。この場合、気筒数比ＲＡＴＩＯは１から７までの間で定められる。図３ ２の内燃機関におけるように８つまたはそれ以上の気筒を備えた内燃機関では気 筒数比ＲＡＴＩＯを５、６、または７のように大きくすることができ、したがっ て燃料消費率を、例えば図１の内燃機関に比べてさらに低減することができるこ とになる。 ところで、図３２の内燃機関では各気筒の排気行程が１番気筒＃１、８番気筒 ＃８、４番気筒＃４、３番気筒＃３、６番気筒＃６、５番気筒＃５、７番気筒＃ ７、および２番気筒＃２の順に、クランクシャフトが約９０度回転する毎に行わ れるようになっている。こ の場合、或る特定気筒の排気行程の初期は、それに先だって排気行程が行われる 気筒の排気行程の末期と互いに重なり合っており、特定気筒の排気行程の末期は 、後続の気筒の排気行程の初期と互いに重なり合っている。しかしながら、内燃 機関がリッチ運転とリーン運転とを交互に繰り返し行えば本実施態様の内燃機関 でも三元触媒８ａに流入する排気の排気空燃比を交互に繰り返しリッチとリーン と制御することができる。したがって、排気行程が他の気筒の排気行程と互いに 重なり合う場合でも排気を良好に浄化することができることになる。なお、排気 浄化装置のその他の構成および作用は図１に示す内燃機関と同様であるので説明 を省略する。 次に、図３２の内燃機関の別の実施態様を説明する。 この実施態様において、内燃機関１は４つの気筒群、すなわち１番気筒＃１と ２番気筒＃２とにより構成される第１の気筒群と、３番気筒＃３と４番気筒＃４ とにより構成される第２の気筒群と、５番気筒＃５と６番気筒＃６とにより構成 される第３の気筒群と、７番気筒＃７と８番気筒＃８とにより構成される第４の 気筒群とを備えている。これら気筒群において同一の気筒群の気筒の排気行程時 期は互いに一致しており、しかしながらこれら気筒群の排気行程時期が互いに異 なっている。すなわち、クランクシャフトが約９０度回転する毎に第１の気筒群 、第３の気筒群、第４の気筒群、第２の気筒群の順に排気行程が行われる。 本実施態様においてもリーン運転とリッチ運転とが交互に繰り返し行われ、そ れによって図５に示されるように三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａ に流入する排気の排気空燃比が交互に繰り返しリーンとリッチとに制御される。 すなわち、内燃機関がリッチ運転を行って三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触 媒１０ａに流入する排気の排気空燃比をリッチとすることによりＮＨ₃を生成し てこのＮＨ₃をＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに吸着させ、内燃機関がリーン運転を行 って三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比 をリーンとすることによりＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから吸着されているＮＨ₃を 脱離させてＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａにおいてこの脱離したＮＨ₃によりＮＯ_Xを 還元するようにしている。 この内燃機関において、例えば第１の気筒群から排出される排気の排気空燃比 を目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔとするために１番気筒＃１および２番気筒＃２の機関 空燃比をどのように定めてもよいが、本実施態様では１番気筒＃１および２番気 筒＃２の機関空燃比は互いに等しくされると共に目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔに一致 される。しかしながら、重要なのは三元触媒８ａおよびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ ａに流入する排気の排気空燃比が目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔとすることであり、１ 番気筒＃１および２番気筒＃２の機関空燃比を必ずしも目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ にする必要はない。他の気筒群についても同様であるので説明を省略する。 なお、この内燃機関において、図１３から図２１を参照して説明したように気 筒数比を定めることによってリーン運転期間とリッチ運転期間とを定めることが できる。この場合、周期においてリッチ運転が行われる気筒群数に対するリーン 運転が行われる気筒群数の比を気筒数比とすればよい。さらに、気筒群を１つの 気筒から構成してもよい。排気浄化装置のその他の構成および作用は図１に示す 内燃機関と同様であるので説明を省略する。 図３３に本発明のさらに別の実施態様による内燃機関を示す。図３３において 図１の内燃機関と同様の構成要素は同一の番号で示される。 図３３を参照すると、排気浄化触媒１０は三元触媒８ａが収容さ れた触媒コンバータ９内に収容されている。詳細に説明すると、排気浄化触媒１ ０は三元触媒８ａが担持された担体上に担持されており、図３３からわかるよう に三元触媒８ａの下流に三元触媒８ａと直列に配置されている。また、図１の内 燃機関と同様に排気浄化触媒１０の下流にはＮＨ₃浄化触媒１２が配置される。 図３３の内燃機関において排気浄化触媒１０はＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂから 構成される。このＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂは担体の表面上に形成されたアルミ 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、 銅Ｃｕ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のような貴金属とが担持されて形成されている。このＮＯ_X 吸蔵還元触媒１０ｂはＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排気空燃比が リーンのときにはＮＯ_Xを吸蔵し、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気中の 酸素濃度が低下すると吸蔵しているＮＯ_Xを放出するＮＯ_Xの吸放出作用を行う。 このＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂを機関排気通路内に配置すればこのＮＯ_X吸蔵還 元触媒１０ｂは実際にＮＯ_Xの吸放出作用を行うがこの吸放出作用は明らかでな い。しかしながらこの吸放出作用は図３４に示すようなメカニズムで行われてい るものと考えられる。次にこのメカニズムについて担体上に白金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。 すなわち、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排気空燃 比がリーンとなると、すなわち排気中の酸素濃度が増大すると図３４Ａに示され るようにこれら酸素Ｏ₂がＯ_2-またはＯ^2-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Ｏ_2-またはＯ^2-と反応してＮＯ₂となる （２ＮＯ＋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ＮＯ_x吸蔵還元触媒１０ｂ内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合し ながら図３４Ａに示されるように硝酸イオンＮＯ₃の形でＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ ｂ内に拡散する。このようにしてＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ内に吸蔵され る。 これに対しＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ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（ＮＯ_3-→ＮＯ₂）に進み、斯くして図 ３４Ｂに示されるようにＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ内の硝酸イオンＮＯ_3-がＮＯ₂ の形でＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂから放出される。すなわち、ＮＯ_X吸蔵還元触媒 １０ｂに流入する排気中の酸素濃度が低下すると、すなわちＮＯ_X吸蔵還元触媒 １０ｂ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ＮＯ_X吸蔵還元 触媒１０ｂからＮＯ_Xが放出される。このときＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ周りに還 元剤、例えばＮＨ₃が存在するとこのＮＯ_Xは還元剤によって還元、浄化される。 なお、流入する排気の排気空燃比がリッチのときには排気中の炭化水素ＨＣ、一 酸化炭素ＣＯ、または水素Ｈ₂は三元触媒８ａを通過してＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ ｂに流入する場合がある。これらＨＣおよびＣＯなどはＮＨ₃と同様に還元剤と して作用してＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂにおいてＮＯ_Xの一部を還元すると考えら れている。しかしながら、ＮＨ₃の還元力はこれらＨＣおよびＣＯなどに比べて 強く、したがってＮＨ₃を還元剤として用いることによってＮＯ_Xを確実に還元す ることができる。 この内燃機関でも図３８Ｂに示すように目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが交互に繰り 返しリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとに制御され、それ によって三元触媒８およびＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排気空燃 比が交互に繰り返しリーンとリッチとに制御される。リーン運転が行われて三元 触媒８ａおよびＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排気空燃比がリーン とされると図３５Ｂに示されるようにこの排気中のＮＯ_Xは三元触媒８ａを通過 し、次いでＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに到る。この場合流入する排気の排気空燃 比がリーンであるので排気中のＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに吸蔵される。 一方、リッチ運転が行われて三元触媒８ａおよびＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに 流入する排気の排気空燃比がリッチとされるとこの排気中のＮＯ_Xの一部は図３ ５Ａに示されるように三元触媒８ａにおいてＮＨ₃に変換される。このＮＨ₃は次 いでＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに到る。この場合、流入する排気の排気空燃比が リッチであるのでＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂから吸蔵されているＮＯ_Xが放出され る。このＮＯ_Xは排気中のＮＨ₃により還元され、斯くしてＮＯ_Xが浄化される。 なお、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂから放出されるＮＯ_Xに対し過剰のＮＨ₃が供給 されたとしても余剰のＮＨ₃は次いでＮＨ₃浄化触媒１２において浄化され、斯く してＮＨ₃が大気中に放出されるのが阻止される。なお、この内燃機関でもリッ チ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒは１３．８とされ、リーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌは２５．０ とされる。 次に、図３３の内燃機関におけるリーン運転期間およびリッチ運転期間の設定 方法について説明する。 図１の内燃機関におけるように、リーン運転期間ＴＬは長いのが好ましいがリ ーン運転期間が長くなりすぎるとＮＯ_X吸蔵還元触媒 １０ｂが飽和してしまう。一方、リッチ運転期間ＴＲが短すぎると目標空燃比（ Ａ／Ｆ）Ｔのリーン・リッチ変更作用を頻繁に行わなければならなくなる。そこ で本実施態様では、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに吸蔵されているＮＯ_x量を求めて リーン運転期間中にこのＮＯ_X量が予め定められた最大値よりも多くなったらリ ッチ運転を行うようにし、リッチ運転期間中にＮＯ_X量が予め定められた最小値 よりも少なくなったときにリーン運転を行うようにしている。 ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに吸蔵されているＮＯ_X量を直接求めることは困難で ある。そこで本実施態様では、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入するＮＯ_X量、す なわち機関から排出されるＮＯ_X量から吸蔵ＮＯ_X量を推定するようにしている。 すなわち、図６に示されるマップから単位時間当たりの排出ＮＯ_X量Ｑ（ＮＯ_X） が算出される。 図３６Ａは予め実験により求められた単位時間当たりＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ ｂから放出されるＮＯ_X量Ｄ（ＮＯ_X）を示している。図３６Ａにおいて実線はＮ Ｏ_X吸蔵還元触媒１０ｂ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１０ｂの温度が低いときを示している。また、ＴＩＭＥはリッチ運転期間ＴＲ が開始されてから、すなわち三元触媒８ａおよびＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流 入する排気の排気空燃比がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌからリッチ空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｒに切り替えられてからの時間を示している。ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂにお けるＮＯ_Xの分解速度はＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂの温度が高くなるほど速くなる 。したがって、図３６Ａの実線で示されるようにＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂの温 度が高いときには、すなわちＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の温度Ｔ ＮＣが高いときには短時間のうちに多量のＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂから 放出され、排気温度ＴＮＣが低いときには少 量のＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ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の放出ＮＯ_X量Ｄ（ＮＯ_X）が増大する。こ の放出ＮＯ_X量Ｄ（ＮＯ_X）は図３６Ｂに示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記 憶されている。 排気温度ＴＮＣは排気通路内に配置した温度センサにより求めてもよいが、本 実施態様では機関運転状態すなわち機関負荷Ｑ／Ｎと機関回転数Ｎとから推定し ている。すなわち、ＴＮＣは予め実験により求められており、図３７に示すマッ プの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。 次に、図３８のルーチンを参照しつつ図３３の内燃機関における運転期間制御 方法について詳細に説明する。このルーチンは予め定められた設定クランク角度 毎の割り込みによって実行される。 図３８を参照すると、まずステップ８０ではリーン運転を行うべきときに零と されかつリッチ運転を行うべきときに１とされるＦＲＩＣＨが１であるか否かが 判別される。ＦＲＩＣＨが１のときすなわちリッチ運転を行うべきときにはステ ップ８１に進み、図３７のマップから排気温度ＴＮＣが算出される。続くステッ プ８２では図３６ＢのマップからＤ（ＮＯ_X）が算出される。続くステップ８３ では次式に基づいてＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに吸蔵されているＮＯ_X量Ｓ（ＮＯ_X ）が算出される。 Ｓ（ＮＯ_X）＝Ｓ（ＮＯ_X）−Ｄ（ＮＯ_X）・ＤＥＬＴＡｄ ここでＤＥＬＴＡｄは前回の処理サイクルから今回の処理サイクルまでの時間間 隔である。続くステップ８４では吸蔵ＮＯ_X量Ｓ（ＮＯ_X）が最小値ＭＩＮ（ＮＯ_X ）よりも小さいか否かが判別される。Ｓ（ＮＯ_X）≧ＭＩＮ（ＮＯ_X）のときに は処理サイクルを終了する。すなわち、Ｓ（ＮＯ_X）≧ＭＩＮ（ＮＯ_X）のときに はＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂの吸蔵ＮＯ_X量が未だ多いと判断してリッチ 運転を継続する。 これに対しＳ（ＮＯ_X）＜ＭＩＮ（ＮＯ_X）のときには次いでステップ８５に進 み、ＦＲＩＣＨを零として処理サイクルを終了する。すなわち、Ｓ（ＮＯ_X）＜ ＭＩＮ（ＮＯ_X）のときにはＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに供給されるＮＨ₃に対し 十分な量のＮＯ_XをＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂから放出できないと判断してリッチ 運転を終了し、リーン運転を開始する（図３８Ｂの時間ａ，ｃ，ｅ，ｇにおける ように）。 一方、ステップ８０においてＦＲＩＣＨ＝０のときには次いでステップ８６に 進み、図６Ｂのマップから排出ＮＯ_X量Ｑ（ＮＯ_X）が算出される。続くステップ ８７では次式に基づいて吸蔵ＮＯ_X量Ｓ（ＮＯ_X）が算出される。 Ｓ（ＮＯ_X）＝Ｓ（ＮＯ_X）＋Ｑ（ＮＯ_X）・ＤＥＬＴＡａ ここでＤＥＬＴＡａは前回の処理サイクルから今回の処理サイクルまでの時間間 隔である。続くステップ８８では吸蔵ＮＯ_X量Ｓ（ＮＯ_X）がＮＯ_X吸蔵還元触媒 １０ｂの吸蔵容量に応じて定まる最大値ＭＡＸ（ＮＯ_X）よりも大きいか否かが 判別される。Ｓ（ＮＯ_X）≦ＭＡＸ（ＮＯ_X）のときには処理サイクルを終了する 。すなわち、Ｓ（ＮＯ_X）≦ＭＡＸ（ＮＯ_X）のときには吸蔵ＮＯ_X量が少ないと 判断してリーン運転を継続する。 Ｓ（ＮＯ_X）＞ＭＡＸ（ＮＯ_X）のときには次いでステップ８９に進み、ＦＲＩ ＣＨを１として処理サイクルを終了する。すなわち、Ｓ（ＮＯ_X）＞ＭＡＸ（Ｎ Ｏ_X）のときには吸蔵ＮＯ_X量がかなり多くなったと判断してリーン運転を終了し 、リッチ運転を開始する（図３８Ｂの時間ｂ，ｄ，ｆにおけるように）。 本実施態様においても複数の排気通路を設けることなく排気を良好に浄化する ことができ、したがって排気浄化装置の構造を小さく 維持し簡素化することができる。なお、排気浄化装置のその他の構成および作用 は図１の内燃機関と同様であるので説明を省略する。 図３９にさらに別の実施態様を示す。図３９において図１と同一の構成要素は 同一の番号で示される。 図３９を参照すると、排気浄化触媒１０はＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａとＮＯ_X吸 蔵還元触媒１０ｂとの両方を具備している。ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂは三元触 媒８ａと同一の担体上に担持されて配置され、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａはＮＯ_X 吸蔵還元触媒１０ｂ下流に配置されたマフラ１１内に配置される。また、ＮＨ₃ 吸着酸化触媒１０ａ下流にはＮＨ₃吸着浄化触媒１２が配置される。 この内燃機関でも、各気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが交互に繰り返しリッチ 空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとに制御され、それにより三元 触媒８ａ、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ、およびＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入す る排気の排気空燃比が交互に繰り返しリッチとリーンとに制御される。本実施態 様では、排気浄化作用は主として排気上流側のＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂにおい て行われ、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａは補助的に作用する。すなわち、触媒８ａ 、１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比がリーンとされると、機関から排 出されたＮＯ_Xは図４０Ｂに示されるように三元触媒８ａを通過してＮＯ_X吸蔵還 元触媒１０ｂに到る。この場合、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排 気空燃比がリーンであるのでこの排気中のＮＯ_XはＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに吸 蔵される。ＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに吸蔵されることなく進行したとし てもこのＮＯ_Xは続くＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａにおいて浄化される。すなわち、 この場合ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比がリーンである のでＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから吸着されているＮＨ₃が脱離し、このＮＨ₃に よってＮＯ_Xが還元される。なお、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入する排気の排 気空燃比がリーンのときにはＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに流入するＮＯ_X量に関わ らずＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから吸着されているＮＨ₃が脱離する。しかしなが ら、過剰のＮＨ₃は続くＮＨ₃浄化触媒１２において浄化される。したがって、Ｎ Ｏ_XおよびＮＨ₃が大気に放出されるのが阻止されている。 触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比がリッチとされると、 図４０Ａに示されるように機関から排出されたＮＯ_Xは次いで三元触媒８ａに到 り、このうちの一部がＮＨ₃に変換される。このＮＨ₃は次いでＮＯ_X吸蔵還元触 媒１０ｂに到る。この場合ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排気空燃 比がリッチであるのでＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂからＮＯ_Xが放出される。このＮ Ｏ_Xは流入するＮＨ₃によって還元浄化される。ＮＨ₃がＮＯ_Xを還元することなく ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂを通過したとしてもこのＮＨ₃は次いでＮＨ₃吸着酸化 触媒１０ａに吸着される。また、ＮＨ₃がＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａに吸着される ことなく進行したとしても続くＮＨ₃浄化触媒１２によって浄化される。したが って、ＮＯ_XおよびＮＨ₃が良好に浄化される。 本実施態様において、リーン運転期間ＴＬおよびリッチ運転期間ＴＲは図３３ の内燃機関におけるようにＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂの吸蔵ＮＯ_X量に基づいて設 定される。すなわち、リーン運転中に吸蔵ＮＯ_X量が最大値を越えて増大したと きにリーン運転が停止され、リッチ運転が開始され、リッチ運転中に吸蔵ＮＯ_X 量が最小値を越えて低下したときにリッチ運転が停止され、リーン運転が開始さ れる。しかしながら、例えばリーン運転期間中に吸蔵ＮＯ_X量が最大値を越えて ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂが飽和したとしてもＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂを通過し たＮＯ_XはＮＨ₃吸着酸化触媒１０ ａから脱離したＮＨ₃によって還元される。したがって、ＮＯ_Xの良好に浄化のた めにリーン運転期間およびリッチ運転期間の厳密な制御は必要ない。 なお、リーン運転期間ＴＬおよびリッチ運転期間ＴＲを図１の内燃機関におけ るようにＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの吸着ＮＨ₃量に基づいて定めるようにしても よい。或いは、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂの吸蔵ＮＯ_X量がその最大値を越えて増 大したときにリーン運転を停止し、リッチ運転を開始し、ＮＨ₃吸着酸化触媒１ ０ａの吸着ＮＨ₃量がその最大値を越えて増大したときにリッチ運転を停止し、 リーン運転を開始するようにすることによってリーン運転期間ＴＬおよびリッチ 運転期間ＴＲを設定することもできる。また、リーン運転中にＮＨ₃吸着酸化触 媒１０ａの吸着ＮＨ₃量がその最小値を越えて低下したときにリッチ運転を開始 し、リッチ運転中にＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂの吸蔵ＮＯ_X量がその最小値を越え て低下したときにリーン運転を開始するようにしてもよい。この場合、ＮＨ₃吸 着酸化触媒１０ａおよびＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂにそれぞれ対する最小値をそ れぞれ比較的大きく定めておくとＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａには常時ＮＨ₃が吸着 されており、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂには常時ＮＯ_Xが吸蔵されていることにな る。したがって、機関過渡運転が行われて実際の機関空燃比が目標空燃比（Ａ／ Ｆ）Ｔからずれたとしても排気はＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａまたはＮＯ_X吸蔵還元 触媒１０ｂのうちの少なくとも１つによって浄化される。斯くして、機関運転状 態に関わらず排気を良好に浄化することができる。 このように図３９の内燃機関でも単一の排気通路によって排気を良好に浄化す ることができる。 図３９に示す実施態様では触媒１０ａ，１０ｂの耐熱温度を考慮 してＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂを排気上流側に配置し、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａ を下流側に配置している。しかしながら、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａを上流側に 配置し、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂを下流側に配置してもよい。この場合、リー ン運転期間およびリッチ運転期間をＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの吸着ＮＨ₃量に応 じて設定すると制御性が容易になる。また、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａとＮＯ_X吸 蔵還元触媒１０ｂとを互いに並列に配置してもよい。なお、排気浄化装置のその 他の構成および作用は図１または図３３の内燃機関と同様であるので説明を省略 する。 図４１Ａおよび図４１Ｂに排気浄化触媒１０の構成の別の実施態様を示す。 図３９の実施態様ではＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａとＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂと は互いに別個の担体上に担持されているのに対し、図４１Ａおよび図４１Ｂを参 照すると、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａおよびＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂは共通の担 体上に担持される。すなわち、図４１Ａに示す実施態様ではＮＨ₃吸着酸化触媒 １０ａとＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂとが互いに積層されて共通の担体１１０上に 担持されている。図４１Ａに示されるように、ハニカム構造をなす担体１１０の 表面上にまずＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの層が形成され、その上にＮＯ_X吸蔵還元 触媒１０ｂの層が形成される。上述したようにＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂの耐熱 温度はＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの耐熱温度よりも高い。したがってＮＨ₃吸着酸 化触媒１０ａをＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂにより被覆することによってＮＨ₃吸着 酸化触媒１０ａが直接排気に接触するのが阻止される。その結果、ＮＨ₃吸着酸 化触媒１０ａの耐久性を確保しつつ良好なＮＯ_X浄化作用を確保することができ る。 一方、図４１Ｂに示す実施態様では層１０ｃが担体１１０上に担 持され、この層１０ｃは混在した状態のＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａとＮＯ_X吸蔵還 元触媒１０ｂとを含んでいる。この場合、例えばＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａをゼ オライトにイオン交換により金属を担持したものから構成し、ＮＯ_X吸蔵還元触 媒１０ｂをアルミナなどの担体に貴金属と、アルカリ金属もしくはアルカリ土類 金属などとを担持したものから構成し、これらの触媒が混合された後に担体１１ ０上に例えば塗布される。 このようにＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａとＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂとを担持する ことによってさらに排気浄化装置の構成を簡素化することができる。 図４２に本発明のさらに別の実施態様による内燃機関を示す。図４２において 図１の内燃機関と同様の構成要素は同一の番号で示される。また、図４２の内燃 機関において排気浄化触媒１０はＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａとＮＯ_X吸蔵還元触媒 １０ｂとの両方を具備しているが、一方を省略してもよい。 図４２を参照すると、触媒８ａ，１０ａ，１０ｂに流入する排気の排気空燃比 をリッチにするリッチ化装置１２０が設けられる。本実施態様において、リッチ 化装置１２０は内燃機関１のクランクシャフトと異なるクランクシャフトを備え た補助内燃機関１２０ａを備えている。この補助機関１２０ａの吸気ダクト１２ ４内には補助機関１２０ａに燃料例えばガソリンを供給する燃料噴射弁１２５が 配置される。燃料噴射弁１２５上流の吸気ダクト１２４内にはスロットル弁１２ ６が配置される。一方、補助機関１の排気管１２７は合流管１２９に接続され、 この合流管１２９は排気マニホルド７と排気管１２７との両方を、三元触媒８ａ を収容した触媒コンバータ９に接続する。したがって、触媒８ａ，１０ｂ，１０ ａ，１２を順次流通する排気は機関１の排気と補助機関１２０ａの排気との混合 物となる。なお、図４２に示す補助機関１２０ａは単気筒の火花点火式内燃機関 から構成されるが、補助機関１２０ａを多気筒機関から構成してもよく、或いは ディーゼル機関から構成してもよい。 吸気ダクト１２４には吸気ダクト１２４内の圧力に比例した出力電圧を発生す る圧力センサ１３７が取り付けられ、この圧力センサ１３７の出力電圧はＡＤ変 換器１３８を介して入力ポート２５に入力される。ＣＰＵ２４ではＡＤ変換器１ ３８からの出力信号に基づいて補助機関１２０ａの吸入空気量ＡＱが算出される 。さらに、排気マニホルド７の合流部には、排気マニホルド７の合流部を流通す る排気の排気空燃比に応じた出力電圧を発生する上流側空燃比センサ２９ｃが取 り付けられ、この上流側空燃比センサ２９ｃの出力電圧はＡＤ変換器３０ｃを介 して入力ポート２５に入力される。空燃比センサ２９ａは排気マニホルド７から の排気と排気管１２７からの排気とが互いに合流する合流点よりも下流の合流管 １２９に取り付けられる。したがって、空燃比センサ２９ａは触媒８ａ、１０ｂ ，１０ａに流入する排気の排気空燃比に比例した出力電圧を発生することになる 。さらに、入力ポート２５には補助機関１２０ａのクランクシャフトが例えば３ ０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１３１が接続される。 ＣＰＵ２４ではこの出力パルスに基づいて補助機関１２０ａの機関回転数ＡＮが 算出される。さらに、上述の合流点よりも下流の合流管１２９には触媒８ａ，１ ０ｂ，１０ａに流入する排気の温度に比例した出力電圧を発生する温度センサ１ ４０が取り付けられる。この排気温度は三元触媒８ａおよびＮＯ_X吸蔵還元触媒 １０ｂの温度を表している。出力ポート２６は対応する駆動回路３２を介して燃 料噴射弁１２５に接続される。 内燃機関１の出力トルクは例えば車両を駆動するために用いられ る。これに対し、補助機関１２０ａの出力トルクは補助装置１３２例えば保冷車 用の冷却装置、コンクリートミキサ車用のミキサ、バス用のクーラー、内燃機関 および電気モータにより駆動されるいわゆるハイブリッド車両用の電気モータ用 電力を発電する発電装置を駆動するために用いられる。この場合、補助装置１３ ２の要求出力トルクに応じてスロットル弁１２６が制御される。或いは、補助装 置１３２を冷却水ポンプ、オイルポンプ、オルターネータといった機関１の補機 から構成することもできる。 本実施態様において、機関１では基本的に図４３Ａにおいて破線で示すように 、リーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌ例えば２５．０でもってリーン運転が連続的に行わ れる。その結果、燃料消費率をさらに低減することができる。なお、例えば機関 急加速運転時には目標空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓであるストイキ運転を行 って大きな機関出力を確保するようにすることもできる。 一方、本実施態様において触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空 燃比は交互に繰り返しリーンとリッチとにされ、特に図４３Ａにおいて実線でも って示されるように交互に繰り返しリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとリッチ空燃比（ Ａ／Ｆ）Ｒとされる。 触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比をリーンにするために 補助機関１２０ａではリーン運転が行われる。特に、触媒８ａ，１０ｂ，１０ａ に流入する排気の排気空燃比をリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌにするために、補助機 関１２０ａからの排気の排気空燃比、すなわち補助機関１２０ａの機関空燃比が リーン空燃比（Ａ／Ｆ）ＡＬとされる。本実施態様において、機関１からの排気 の排気空燃比は（Ａ／Ｆ）Ｌとされ、したがってリーン空燃比（Ａ／Ｆ）ＡＬは （Ａ／Ｆ）Ｌに一致している。言い換えると、この場合、補助機関１２０ａの目 標空燃比（Ａ／Ｆ）ＡＴは図４３Ａにお いて二点鎖線でもって示されるように（Ａ／Ｆ）Ｌとされる。 触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比をリッチにするために 補助機関１２０ａではリッチ運転が行われる。特に、触媒８ａ，１０ｂ，１０ａ に流入する排気の排気空燃比をリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒ例えば１３．８にする ために、補助機関１２０ａの機関空燃比がリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒよりも小さ い（Ａ／Ｆ）ＡＲとされる。言い換えると、この場合、補助機関１２０ａの目標 空燃比（Ａ／Ｆ）ＡＴは図４３Ａにおいて二点鎖線でもって示されるように（Ａ ／Ｆ）ＡＲとされる。このように機関１では継続してリーン運転が行われつつ補 助機関１２０ａではリーン運転とリッチ運転とが交互に繰り返して行われる。 すなわち、補助機関１２０ａがリーン運転を行うと図４３Ｂにおいて実線でも って示すように、触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比がリー ンに維持され、補助機関１２０ａがリーン運転を行うと図４３Ｂにおいて破線で もって示すように、リッチに変更される。 機関１の機関空燃比は空燃比センサ２９ｃからの出力信号に基づいてリーン空 燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとなるようにされる。補助機関１２０ａの機関空燃比は空燃比 センサ２９ａからの出力信号に基づいて触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排 気の排気空燃比がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）および（Ａ／Ｆ）リッチ空燃比Ｒとな るように制御される。 本実施態様において、触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比 がリーンとされている期間すなわちリーン運転期間、および触媒８ａ，１０ｂ， １０ａに流入する排気の排気空燃比がリッチとされている期間すなわちリッチ運 転期間がＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａの吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）とＮＯ_X吸蔵還元触 媒１０ｂ の吸収ＮＯ_X量Ｓ（ＮＯ_X）とのうちの少なくとも１つに応じて制御される。すな わち、補助機関１２０ａのリーン運転期間およびリッチ運転期間はＳ（ＮＨ₃） とＳ（ＮＯ_X）とのうちの少なくとも１つに応じて制御される。すなわち、例え ば吸着ＮＨ₃量がその最大値を越えて増大したときに補助機関１２０ａの機関運 転がリーン運転からリッチ運転に切り換えられ、吸着ＮＨ₃量がその最小値を越 えて低下したときにリッチ運転からリーン運転に切り換えられる。 吸収ＮＯ_X量Ｓ（ＮＯ_X）はＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入するＮＯ_X量、すな わち機関１および補助機関１２０ａから排出されたＮＯ_X量の合計に基づいて推 定される。吸着ＮＨ₃量Ｓ（ＮＨ₃）は三元触媒８ａにおける生成ＮＨ₃量に基づ いて推定され、この生成ＮＨ₃量は機関１および補助機関１２０ａから排出され たＮＯ_X量と、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂから放出されたＮＯ_X量とに基づいて推 定される。三元触媒８ａおよびＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂの温度を表す排気温度 ＴＴＣ，ＴＮＣは温度センサ１４０により検出され、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａ の温度を表す排気温度ＴＡＣは温度センサ１４０からの出力信号に基づいて推定 される。 図４４は機関１の燃料噴射時間ＴＡＵの算出ルーチンを示している。 図４４を参照すると、まずステップ１８０では次式に基づいて基本燃料噴射時 間ＴＢが算出される。 ＴＢ＝（Ｑ／Ｎ）・Ｋ 続くステップ１８１では空燃比センサ２９ｃの出力信号に基づいてフィードバッ ク補正係数ＦＡＦが算出される。続くステップ１８２ではリーン空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｌが算出される。続くステップ１８３では目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔがはリーン 空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとされ る。続くステップ１８４では燃料噴射時間ＴＡＵが次式に基づいて算出される。 ＴＡＵ＝ＴＢ・（（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ）・ＦＡＦ 各燃料噴射弁５からはこの燃料噴射時間ＴＡＵだけ燃料が噴射される。 図４５は補助機関１２０ａの燃料噴射時間ＡＴＡＵの算出ルーチンを示してい る。 図４５を参照すると、まずステップ１９０では機関負荷ＡＱ／ＡＮおよび機関 回転数ＡＮとに基づいて次式に基づいて基本燃料噴射時間ＴＢが算出される。 ＡＴＢ＝（ＡＱ／ＡＮ）・Ｋ 続くステップ１９１では空燃比センサ２９ａの出力信号に基づいてフィードバッ ク補正係数ＡＦＡＦが算出される。フィードバック補正係数ＡＦＡＦは補助機関 １２０ａの機関空燃比を制御して触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排 気空燃比をリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌまたはリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒにするた めにものである。続くステップ１９２では図１０のルーチンで制御されるＦＲＩ ＣＨが１であるか否かが判別される。ＦＲＩＣＨ＝１のとき、すなわちリッチ運 転を行うべきときには次いでステップ１９３に進み、リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ａ Ｒが算出される。続くステップ１９４では目標空燃比（Ａ／Ｆ）ＡＴがリッチ空 燃比（Ａ／Ｆ）ＡＲとされる。次いでステップ１９７に進む。 一方、ステップ１９２においてＦＲＩＣＨ＝０のとき、すなわちリーン運転を 行うべきときにはステップ１９５に進み、リーン空燃比（Ａ／Ｆ）ＡＬが算出さ れる。続くステップ１９６では目標空燃比（Ａ／Ｆ）ＡＴがリーン空燃比（Ａ／ Ｆ）ＡＬとされる。次いでステップ１９７に進む。 ステップ１９７では次式に基づいて燃料噴射時間ＡＴＡＵが算出される。 ＡＴＡＵ＝ＡＴＢ・（（Ａ／Ｆ）Ｓ／Ａ（Ａ／Ｆ）Ｔ）・ＡＦＡＦ 燃料噴射弁１２５からはこの燃料噴射時間ＡＴＡＵだけ燃料が噴射される。 図４２に示す実施態様では、機関１は継続してリーン運転を行い、補助機関１ ２０ａはリーン運転とリッチ運転とを交互に繰り返し行う。この場合、これらの クランクシャフトは互いに異なっており、したがって排気の良好な浄化を確保し つつドライバビリティが悪化するのが阻止される。さらに、補助機関１２０ａに より追加の出力トルクを得ることができる。さらに、機関１が補助機関１２０ａ を元々備えている場合にはリッチ化装置１２０を新たに設ける必要がなく、した がって排気浄化装置の構成を簡素化することができる。排気浄化装置のその他の 構成および作用は図１の内燃機関と同様であるので説明を省略する。 図４６はさらに別の実施態様を示している。図４６において図１および図４２ の内燃機関と同様の構成要素は同一の番号で示される。 本実施態様では、リッチ化装置１２０は空燃比が制御可能なバーナー１２０ｂ を具備している。このバーナー１２０ｂの排気は排気管１２７および合流管１２ ９を介して三元触媒８ａに流入し、機関１からの排気と混合される。 次に、図４７を参照して本実施態様の排気浄化方法を説明する。先の実施態様 と同様に、触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比が交互に繰り 返しリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとにされる。しかし ながら本実施態様では、バ ーナー１２０ｂが非作動にされつつ機関１がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌでもって リーン運転を行い、それによって触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排 気空燃比がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌに一致せしめられる。バーナー１２０ｂが リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＡＲでもってリッチ運転を行いつつ機関１がリーン空燃 比（Ａ／Ｆ）Ｌでもってリーン運転を行い、それによって触媒８ａ，１０ｂ，１ ０ａに流入する排気の排気空燃比がリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒに一致せしめられ る。したがって、バーナー１２０ｂが交互に繰り返し作動と非作動とにされるこ とになる。 バーナー１２０ｂの燃料にはガソリン、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。しかしながら機関１の燃料と同一の燃 料をバーナー１２０ｂに用いれば追加の燃料タンクが不要となり、したがって本 実施態様ではガソリンを用いている。 本実施態様では排気管１２７および合流管１２９を介して触媒コンバータ９に バーナー１２０ｂを接続しているが、バーナー１２０ｂを触媒コンバータ９また は三元触媒８ａと一体的に形成してもよい。さらに、触媒８ａ，１０ｂ，１０ａ に流入する排気の排気空燃比をリーンにするときに、バーナー１２０ｂがリーン 空燃比例えば（Ａ／Ｆ）Ｌでもって継続的にリーン運転を行うようにしてもよい 。排気浄化装置のその他の構成および作用は図１の内燃機関と同様であるので説 明を省略する。 図４８に本発明のさらに別の実施態様による内燃機関を示す。図４８において 図１および図４２の内燃機関と同様の構成要素は同一の番号で示される。 図４８の内燃機関１は火花点火式内燃機関を適用することもでき るがディーゼル機関から構成される。図４８を参照すると、各燃料噴射弁５はそ れぞれ対応する気筒の燃焼室内に直接燃料を噴射する。また、吸気ダクト４内に はエアフローメータ２７ａが配置される。このエアフローメータ２７ａ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Ａ／Ｄコンバータ２８ａを介 して電子制御ユニット２０の入力ポート２５に入力される。 図４８に示されるように、リッチ化装置１２０は排気マニホルド７の出口に配 置され排気中に還元剤を添加する還元剤噴射弁１２０ｃを具備する。還元剤はガ 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であるが、機関 １の燃料と同一であるのが好ましい。 機関１では継続してリーン運転が行われる。ディーゼル機関がリッチ運転を行 うと機関から好ましくない多量の黒煙が排出される。この黒煙は多量のＨＣを含 んでおり、三元触媒８ａではこのＨＣを十分に浄化できない。一方、この多量の ＨＣを浄化するためだけに追加の触媒を設けるのは好ましくない。そこで図４８ のディーゼル機関では常時リーン運転を行うようにしている。 次に、図４９を参照して本実施態様による排気浄化方法を説明する。触媒８ａ 、１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比が交互に繰り返しリーンとリッチ とにされる。このために、還元剤噴射弁１２０ｃの還元剤噴射作用が停止されつ つ機関１がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌでもってリーン運転を行い、それによって 触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比がリーン空燃比（Ａ／Ｆ ）Ｌに一致せしめられる。還元剤噴射弁１２０ｃが還元剤噴射作用を行いつつ機 関１がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌでもってリーン運転を行い、それによって触媒 ８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の 排気空燃比がリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒに一致せしめられる。すなわち、還元剤 噴射弁１２０ｃは触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比をリッ チ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒにするのに必要な量だけ還元剤を噴射する。このように、 還元剤噴射弁１２０ｃの還元剤噴射作用が交互に繰り返し作動と非作動とにされ ることになる。 なお、この実施態様では触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃 比をリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌにすべきときに機関１がリーン空燃比（Ａ／Ｆ） Ｌでもってリーン運転を行いつつ還元剤噴射作用を停止するようにしている。し かしながら、還元剤噴射弁１２０ｃがわずかばかりの量の還元剤を噴射しつつ機 関１が（Ａ／Ｆ）Ｌよりもリーンのリーン空燃比でもってリーン運転を行い、そ れにより触媒８ａ，１０ｂ，１０ａに流入する排気の排気空燃比がリーン空燃比 （Ａ／Ｆ）Ｌになるようにすることもできる。 また、三元触媒８ａ上流の排気通路内にバーナーを配置して排気中に存在する 酸素を消費し、それにより排気空燃比がリッチとなるようにすることもできる。 本発明によれば、簡単な構成でもって排気を良好に浄化することができる内燃 機関の排気を浄化する方法および装置を提供することができる。 説明のための特定の実施態様を参照して本発明を説明してきたが、本発明の基 本概念および範囲から逸脱することなく本発明に様々な変更を加えることが当業 者には可能であることは明らかである。 参照符号の一覧表 １…機関本体 ５…燃料噴射弁 ７…排気マニホルド ８…ＮＨ₃生成触媒 ８ａ…三元触媒 １０…排気浄化触媒 １０ａ…ＮＨ₃吸着酸化触媒 １０ｂ…ＮＯ_X吸蔵還元触媒

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１２月２３日 【補正内容】 一方、燃料消費率を低減するのが望ましく、したがって各気筒の機関空燃比を できるだけリーンにするのが望ましい。ところが上述の排気浄化装置において機 関空燃比をリーンにするとＮＯ_Xを良好に浄化できない。そこで、特開平４−３ ６５９２０号公報は第１および第２の気筒群を備えた多気筒内燃機関の排気浄化 装置を開示している。この排気浄化装置では、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連続的に行わせ、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連続的に行わせる機関運転制御装置と、第１の 気筒群の各気筒に接続された第１の排気通路と、第２の気筒群の各気筒に接続さ れた排気通路であって第１の排気通路とは異なる第２の排気通路と、第１の排気 通路内に配置されて流入する排気中のＮＯ_Xの少なくとも一部からアンモニアＮ Ｈ₃を生成するＮＨ₃生成触媒と、ＮＨ₃生成触媒下流の第１の排気通路と第２の 排気通路とを互いに合流させる合流通路と、合流通路内に配置されて流入するＮ Ｏ_XおよびＮＨ₃を互いに反応せしめてＮＯ_XおよびＮＨ₃を同時に浄化する排気浄 化触媒とが設けられる。この排気浄化装置では、リッチ運転が行われる第１の気 筒群の排気からＮＨ₃を生成してこのＮＨ₃と第２の気筒群からのＮＯ_Xとを互い に反応させることによりＮＯ_Xを浄化するようにしつつ、リーン運転が行われる 第２の気筒群の気筒数を増大せしめることにより燃料消費率を低減するようにし ている。 しかしながら、上述の排気浄化装置では２つの分離した排気通路、すなわち第 １の気筒群のための第１の排気通路および第２の気筒群のための第２の排気通路 を設けなければならなくなり、その結果排気浄化装置の構成が複雑になりかつ寸 法が大きくなる。 発明の開示 本発明の目的は簡単な構成でもって排気を良好に浄化することができる内燃機 関の排気を浄化する方法および装置を提供することにある。 本発明の一観点によれば、内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気 部分とリッチである排気部分とを交互に繰り返し形成してこれら排気部分を順次 ＮＨ₃生成触媒と、ＮＨ₃吸着酸化触媒とＮＯ_X吸蔵還元触媒とからなるグループ から選ばれた少なくとも１つの触媒からなる排気浄化触媒とに接触させる内燃機 関の排気浄化方法であって、ＮＨ₃生成触媒は、ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の 排気空燃比がリッチのときにこの排気中のＮＯ_Xの少なくとも一部をＮＨ₃に変換 すると共にＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときにこの排 気中のＮＯ_Xを通過させ、ＮＨ₃吸着酸化触媒は、ＮＨ₃吸着酸化触媒に流入する 排気中のＮＨ₃を吸着すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に流入する排気中のＮＨ₃濃 度が低くなると吸着しているＮＨ₃を脱離せしめて酸化し、ＮＯ_x吸蔵還元触媒は 、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＯ_Xを吸蔵 すると共にＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのときに吸 蔵しているＮＯ_Xを放出して還元する方法が提供される。 図４９は図４８の内燃機関の排気浄化方法を説明するためのタイムチャートであ る。 発明を実施するための最良の形態 一般に窒素酸化物ＮＯ_Xには、一酸化窒素ＮＯ、二酸化窒素ＮＯ₂、四酸化二窒 素Ｎ₂Ｏ₄、一酸化二窒素Ｎ₂Ｏなどが含まれる。以下ではＮＯ_Xを主としてＮＯ、 ＮＯ₂とした場合について説明するが、本発明の内燃機関の排気浄化方法および 装置は他の窒素酸化物を浄化することもできる。 図１は本発明を火花点火式内燃機関に適用した場合を示している。しかしなが ら、本発明をディーゼル機関に適用することもできる。また、図１の内燃機関は 例えば自動車に用いられる。 図１を参照すると、火花点火式内燃機関からなる機関本体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を介して図示しないエアクリーナ に接続される。各吸気枝管２内にはそれぞれ対応する気筒に燃料、すなわち例え ばガソリンを供給するための燃料噴射弁５が配置される。さらに、吸気ダクト４ 内には図示しないアクセルペダルの踏み込み量が大きくなるにつれて開度が大き くなるスロットル弁６が配置される。なお、各燃料噴射弁５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。 一方、各気筒は共通の排気マニホルド７に接続され、排気マニホルド７はＮＨ₃ 生成触媒８を内蔵した触媒コンバータ９に接続される。触媒コンバータ９は次 いで排気浄化触媒１０を内蔵したマフラ１１に接続され、このマフラ１１は次い でＮＨ₃浄化触媒１２を内 蔵した触媒コンバータ１３に接続される。さらに図１に示されるように、マフラ １１と触媒コンバータ１３間の排気通路内にはＮＨ₃浄化触媒１２に２次空気を 供給する２次空気供給装置１４が配置される。この２次空気供給装置１４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。さらに、各気筒＃１〜 ＃４には、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点火栓１ ５が設けられる。 電子制御ユニット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、ＲＡＭ（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。サージタンク３にはサージタンク３内の圧力 に比例した出力電圧を発生する圧力センサ２７が取り付けられ、この圧力センサ ２７の出力電圧はＡＤ変換器２８を介して入力ポート２５に入力される。ＣＰＵ ２４ではＡＤ変換器２８からの出力信号に基づいて吸入空気量Ｑが算出される。 また、排気マニホルド７の集合部には、排気マニホルド７の集合部を流通する排 気の排気空燃比（後述する）に応じた出力電圧を発生する上流側空燃比センサ２ ９ａが取り付けられ、この上流側空燃比センサ２９ａの出力電圧はＡＤ変換器３ ０ａを介して入力ポート２５に入力される。触媒コンバータ９とマフラ１１間の 排気通路には、この排気通路内を流通する排気、すなわちＮＨ₃生成触媒８を流 通した後の排気の排気空燃比に応じた出力電圧を発生する下流側空燃比センサ２ ９ｂが取り付けられ、この下流側空燃比センサ２９ｂの出力電圧はＡＤ変換器３ ０ｂを介して入力ポート２５に入力される。さらに、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 ３１が接続される。ＣＰＵ２４ではこの出力パルスに 基づいて機関回転数Ｎが算出される。一方、出力ポート２６はそれぞれ対応する 駆動回路３２を介して各燃料噴射弁５、各点火栓１５、および２次空気供給装置 １４に接続される。 一方、図２Ｂに示されるように各気筒から単位時間当たりに排出されるＮＯ_X 量は機関空燃比に応じて変動する。特に、機関空燃比がリッチのときには機関空 燃比が小さくなるにつれて排出ＮＯ_X量が少なくなる。したがって、生成効率Ｅ ＴＡを考慮すると、三元触媒８ａに流入する排気の排気空燃比が機関空燃比と一 致する場合、単位時間当たり三元触媒８ａにおいて生成されるＮＨ₃量は三元触 媒８ａに流入する排気の排気空燃比が約１３．８のときに最大となることがわか る。 なお、図１の内燃機関では、後述する理由から、三元触媒８ａ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を発生させるのが好 ましい。そこで三元触媒８ａにはパラジウムＰｄまたはセリウムＣｅを担持した 三元触媒が用いられる。特に、パラジウムＰｄを担持した三元触媒では流入する 排気の排気空燃比がリッチであるときにＨＣの浄化率を高めることもできる。ま た、ロジウムＲｈを担持した三元触媒ではＮＨ₃の発生が抑制される。そこで三 元触媒８ａにはロジウムＲｈを担持していない三元触媒が好ましい。 一方、図１に示す実施態様において排気浄化触媒１０はＮＨ₃吸着酸化触媒１ ０ａからなる。このＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａは例えば担体の表面上に銅ゼオラ イト、白金・銅ゼオライト、或いは鉄ゼオライト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、ＮＨ₃吸着酸化触媒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パラジウムＰｄ、白金Ｐｔ、ロジウムＲｈなどの貴 金属を担持した触媒から形成してもよい。 このＮＨ₃吸着酸化触媒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ＮＯ_Xが存在すると吸着しているＮＨ₃が脱離すると考えられている。このと きＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａが酸化雰囲気であると、すなわち例えばＮＨ₃吸着酸 化触媒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 酸化すると考えられている。また、流入する排気中にＮＯ_XとＮＨ₃とが混在する とＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａにおいてＮＨ₃がＮＯ_Xにより酸化されるとも考えら れている。これらの場合のＮＨ₃酸化機能はすべてが明らかにされているわけで なく、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 。 ４ＮＨ₃＋７Ｏ₂ → ４ＮＯ₂＋６Ｈ₂Ｏ （７） ４ＮＨ₃＋５Ｏ₂ → ４ＮＯ ＋６Ｈ₂Ｏ （８） ８ＮＨ₃＋６ＮＯ₂ →１２Ｈ₂Ｏ＋７Ｎ₂ （９） ４ＮＨ₃＋４ＮＯ＋Ｏ₂→ ６Ｈ₂Ｏ＋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ＮＯ_Xと、ＮＨ₃吸着酸化触楳１０ａに流入する排気中のＮＯ_Xとが還元される 。 ところで、本実施態様におけるＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａはＮＨ₃吸着酸化触媒 １０ａに流入する排気の温度が３００度から５００度程度のときに良好に酸化・ 脱硝反応を行うことが実験により確かめられている。一方、マフラ１１内を通過 するときの排気の温度は通常、３００度から５００度程度である。そこで本実施 態様ではＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａをマフラ１１内に配置してＮＨ₃吸着酸化触媒 １０ａの良好な酸化・脱硝反応を確保するようにしている。 ＮＨ₃浄化触媒１２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鉄Ｆｅ、銅Ｃｕなどの遷移金属或いはパラジウムＰｄ 、白金Ｐｔ、ロジウムＲｈなどの貴金属が担持されて形成されている。このＮＨ₃ 浄化触媒１２は酸化雰囲 気であると、すなわち例えばＮＨ₃浄化触媒１２に流入する排気の排気空燃比が リーンであるとＮＨ₃を浄化分解する。この場合、ＮＨ₃浄化触媒１２では上述の 式（７）〜（１０）の酸化・脱硝反応が行われ、それによってＮＨ₃が浄化分解 されると考えられている。本実施態様ではＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａから排出さ れる排気中のＮＨ₃濃度は基本的に零に維持されるが、ＮＨ₃吸着酸化触媒１０ａ からＮＨ₃が浄化されることなく排出されたとしてもＮＨ₃が大気中に排出される のが阻止されている。 図３３の内燃機関において排気浄化触媒１０はＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂから 構成される。このＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂは担体の表面上に形成されたアルミ 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、 銅Ｃｕ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のような貴金属とが担持されて形成されている。このＮＯ_X 吸蔵還元触媒１０ｂはＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排気空燃比が リーンのときにはＮＯ_Xを吸蔵し、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気中の 酸素濃度が低下すると吸蔵しているＮＯ_Xを放出するＮＯ_Xの吸放出作用を行う。 このＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂを機関排気通路内に配置すればこのＮＯ_X吸蔵還 元触媒１０ｂは実際にＮＯ_Xの吸放出作用を行うがこの吸放出作用は明らかでな い。しかしながらこの吸放出作用は図３４に示すようなメカニズムで行われてい るものと考えられる。次にこのメカニズムについて担体上に白金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。 すなわち、ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排気空燃比がリーンと なると、すなわち排気中の酸素濃度が増大すると図３４Ａに示されるようにこれ ら酸素Ｏ₂がＯ₂ ^-またはＯ^2-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Ｏ^2-と反応してＮＯ₂となる（２ＮＯ＋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ＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら 図３４Ａに示されるように硝酸イオンＮＯ₃ ^-の形でＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ内 に拡散する。このようにしてＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ内に吸蔵される。 これに対しＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ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、斯くして図 ３４Ｂに示されるようにＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ内の硝酸イオンＮＯ₃ ^-がＮＯ₂ の形でＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂから放出される。すなわち、ＮＯ_X吸蔵還元触媒 １０ｂに流入する排気中の酸素濃度が低下すると、すなわちＮＯ_X吸蔵還元触媒 １０ｂ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ＮＯ_X吸蔵還元 触媒１０ｂからＮＯ_Xが放出される。このときＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂ周りに還 元剤、例えはＮＨ₃が存在するとこのＮＯ_Xは還元剤によって還元、浄化される。 なお、流入する排気の排気空燃比がリッチのときには排気中の炭化水素ＨＣ、一 酸化炭素ＣＯ、または水素Ｈ₂は三元触媒８ａを通過してＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ ｂに流入する場合がある。これらＨＣおよびＣＯなどはＮＨ₃と同様に還元剤と して作用してＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂにおいてＮＯ_Xの一部を還元すると考えら れている。しかしながら、ＮＨ₃の還元力はこれらＨＣおよびＣＯなどに比べて 強く、したがってＮＨ₃を還元剤として用いることによってＮＯ_Xを確実に還元す ることができる。 この内燃機関でも図３８Ｂに示すように目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔが交互に繰り 返しリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとに制御され、それ によって三元触媒８およびＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排気空燃 比が交互に繰り返しリーンとリッチとに制御される。リーン運転が行われて三元 触媒８ａおよ びＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに流入する排気の排気空燃比がリーンとされると図 ３５Ｂに示されるようにこの排気中のＮＯ_Xは三元触媒８ａを通過し、次いでＮ Ｏ_X吸蔵還元触媒１０ｂに到る。この場合流入する排気の排気空燃比がリーンで あるので排気中のＮＯ_XがＮＯ_X吸蔵還元触媒１０ｂに吸蔵される。 請求の範囲 １．（補正後）内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気部分とリッ チである排気部分とを交互に繰り返し形成してこれら排気部分を順次ＮＨ₃生成 触媒と、ＮＯ_X吸蔵還元触媒とに接触させる内燃機関の排気浄化方法であって、 ＮＨ₃生成触媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのとき にＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を生成すると共に、該ＮＨ₃生成触媒に流入 する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃をほ とんど生成せず、ＮＯ_X吸蔵還元触媒は、該ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の 排気空燃比がリーンのときにＮＯ_Xを吸蔵すると共に該ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入 する排気の排気空燃比がリッチのときに吸蔵しているＮＯ_Xを放出して還元する 方法。 ２．さらに、上記内燃機関の機関空燃比を制御して該機関空燃比をリーンにす ることにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、機関空燃比をリッチ にすることにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成する請求項１に記載 の方法。 ３．内燃機関の機関空燃比がリーン期間だけリーンにされ、リッチ期間だけリ ッチにされ、これらリーン期間およびリッチ期間が機関運転状態に応じて定めら れている請求項２に記載の方法。 ４．上記内燃機関が、排気行程時期が互いに異なる複数の気筒または気筒群を 備えており、リーン期間が、機関空燃比がリーンにせしめられる気筒または気筒 群の数として定められており、リッチ期間が、機関空燃比がリッチにせしめられ る気筒または気筒群の数として定められている請求項３に記載の方法。 ５．機関空燃比がリッチにせしめられる気筒または気筒群が、連 続するひとつのリーン期間とひとつのリッチ期間とにより形成される周期毎に変 更されるように、機関空燃比がリーンにせしめられる気筒または気筒群の数と、 機関空燃比がリッチにせしめられる気筒または気筒群の数とが定められている請 求項４に記載の方法。 ６．上記リーン期間およびリッチ期間が、機関空燃比がリッチにせしめられる 気筒または気筒群の数に対する機関空燃比がリーンにせしめられる気筒または気 筒群の数の比に応じて制御されており、該比が機関運転状態に応じて定められて いる請求項４に記載の方法。 ７．（削除） ８．（削除） ９．（削除） １０．上記内燃機関が火花点火式内燃機関であり、上記方法はさらに、内燃機 関の機関空燃比に応じて点火時期を制御する請求項２に記載の方法。 １１．上記内燃機関と異なるリッチ化装置であって、内燃機関の排気の排気空 燃比をリッチにするリッチ化装置がＮＨ₃生成触媒上流の機関排気通路内に配置 されており、上記方法はさらに、内燃機関の機関空燃比をリーンに維持し、リッ チ化手段のリッチ化作用を停止することにより排気空燃比がリーンである排気部 分を形成し、リッチ化手段のリッチ化作用を行うことにより排気空燃比がリッチ である排気部分を形成する請求項１に記載の方法。 １２．上記リッチ化装置には、空燃比を制御可能な燃焼装置と、該燃焼装置の 排気をＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に導入する導入通路とが設けられており 、該燃焼装置の空燃比をリッチにすると共に該燃焼装置の排気を内燃機関の排気 に添加することによりリッチ化装置のリッチ化作用が行われる請求項１１に記載 の方法。 １３．上記燃焼装置が、補助内燃機関であり、該補助内燃機関のクランクシャ フトが上記内燃機関のクランクシャフトと異なっている請求項１２に記載の方法 。 １４．上記燃焼装置がバーナーである請求項１２に記載の方法。 １５．上記リッチ化装置には、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に還元剤を供 給する還元剤噴射弁が設けられており、内燃機関の排気中に還元剤を添加するこ とにより還元剤噴射弁のリッチ化作用が行われる請求項１１に記載の方法。 １６．（削除） １７．（削除） １８．（削除） １９．（削除） ２０．（削除） ２１．（削除） ２２．（補正後）さらに、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に吸蔵されているＮＯ_X量を推定 し、推定吸蔵ＮＯ_X量に応じて、触媒に接触せしめる排気部分の排気空燃比をリ ーンからリッチにまたはリッチからリーンに変更する請求項１に記載の方法。 ２３．（削除） ２４．（削除） ２５．ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときに流入 するＮＯ_X量に基づいて吸蔵ＮＯ_X量が推定され、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する 排気の排気空燃比がリッチのときにＮＯ_X吸蔵還元触媒から放出されるＮＯ_X量に 基づいて吸蔵ＮＯ_X量が推定される請求項２２に記載の方法。 ２６．（削除） ２７．触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンか らリッチにまたはリッチからリーンに、変更率でもって徐々に変更される請求項 １に記載の方法。 ２８．触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンからリッチに変 更されるときの上記変更率が、リッチからリーンに変更されるときの変更率より も大きい請求項２７に記載の方法。 ２９．上記変更率が機関運転状態に応じて定められている請求項２７に記載の 方法。 ３０．機関負荷が高くなるにつれて上記変更率が大きくなる請求項２９に記載 の方法。 ３１．上記排気部分の排気空燃比が機関運転状態に応じて定められている請求 項１に記載の方法。 ３２．（削除） ３３．（削除） ３４．（削除） ３５．排気空燃比がリーンである排気部分が形成される期間が、排気空燃比が リッチである排気部分が形成される期間よりも長い請求項１に記載の方法。 ３６．上記ＮＨ₃生成触媒の入口に隣接する排気通路内に空燃比センサが配置 されており、該空燃比センサの出力信号に基づいて触媒に接触せしめられる排気 部分の排気空燃比が目標空燃比に一致される請求項１に記載の方法。 ３７．（削除） ３８．（補正後）ＮＨ₃生成触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒が共通の担体上に担 持されている請求項１に記載の方法。 ３９．（補正後）さらに、排気部分をＮＨ₃生成触媒に接触せしめた後にＮＯ_X 吸蔵還元触媒とＮＨ₃吸着酸化触媒との両方に接触させ、該ＮＨ₃吸着酸化触媒は 流入する排気中のＮＨ₃を吸着する と共に、流入する排気がＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の排気空燃比がリーンで あるとＮＨ₃吸着酸化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮ Ｏ_Xを浄化すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を減少させ、 これらＮＨ₃吸着酸化触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒が排気通路内に直列に配置さ れている請求項１に記載の方法。 ４０．ＮＨ₃吸着酸化触媒がＮＯ_X吸蔵還元触媒下流の排気通路内に配置されて いる請求項３９に記載の方法。 ４１．（補正後）さらに、排気部分をＮＨ₃生成触媒に接触せしめた後にＮＯ_X 吸蔵還元触媒とＮＨ₃吸着酸化触媒との両方に接触させ、該ＮＨ₃吸着酸化触媒は 流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると共に、流入する排気がＮＯ_Xを含みかつ流入 する排気の排気空燃比がリーンであるとＮＨ₃吸着酸化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを 反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮＯ_Xを浄化すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸 着されているＮＨ₃量を減少させ、これらＮＨ₃吸着酸化触媒およびＮＯ_X吸蔵還 元触媒が共通の担体上に互いに積層されている請求項１に記載の方法。 ４２．上記ＮＨ₃生成触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属の うち少なくとも１つを含む三元触媒である請求項１に記載の方法。 ４３．上記ＮＯ_X吸蔵還元触媒が、カリウム、ナトリウム、リチウム、セシウ ムからなるアルカリ金属、バリウム、カルシウムからなるアルカリ土類、ランタ ンおよびイットリウムからなる希土類から選ばれた少なくとも１つと、パラジウ ム、白金、ロジウムからなる貴金属とを含む請求項１に記載の方法。 ４４．（補正後）上記排気部分を、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に接触させた後に、流 入する排気中のＮＨ₃を浄化するＮＨ₃浄化触媒にさ らに接触させる請求項１に記載の方法。 ４５．上記ＮＨ₃浄化触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属、 および鉄および銅からなる遷移金属から選ばれた少なくとも１つを含む請求項４ ４に記載の方法。 ４６．上記ＮＨ₃浄化触媒は酸化雰囲気においてＮＨ₃を浄化するようになって おり、上記方法はさらに、ＮＨ₃浄化触媒に流入する排気の排気空燃比をリーン に維持する請求項４４に記載の方法。 ４７．（補正後）排気通路を有する内燃機関の排気浄化装置であって、機関本 体または排気通路内に配置されて内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである 排気部分とリッチである排気部分とを交互に繰り返し形成する排気部分形成手段 と、 排気部分形成手段下流の排気通路内に配置されたＮＨ₃生成触媒と、 該ＮＨ₃生成触媒下流の排気通路内に配置されたＮＯ_X吸蔵還元触媒とを具備し 、ＮＨ₃生成触媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのと きにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を生成すると共に、該ＮＨ₃生成触媒に流 入する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を ほとんど生成せず、ＮＯ_X吸蔵還元触媒は、該ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気 の排気空燃比がリーンのときにＮＯ_Xを吸蔵すると共に該ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流 入する排気の排気空燃比がリッチのときに吸蔵しているＮＯ_Xを放出して還元す る装置。 ４８．上記排気部分形成手段が、上記内燃機関の機関空燃比を制御して該機関 空燃比をリーンにすることにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、 機関空燃比をリッチにすることにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成 する機関空燃比制御手段を具備した請求項４７に記載の装置。 ４９．上記機関空燃比制御手段は、機関空燃比をリーン期間だけリーンにし、 リッチ期間だけリッチにし、これらリーン期間およびリッチ期間を機関運転状態 に応じて定めた請求項４８に記載の装置。 ５０．上記内燃機関が、排気行程時期が互いに異なる複数の気筒または気筒群 を備えており、リーン期間が、機関空燃比をリーンにせしめる気筒または気筒群 の数として定められており、リッチ期間が、機関空燃比をリッチにせしめる気筒 または気筒群の数として定められている請求項４９に記載の装置。 ５１．機関空燃比をリッチにせしめる気筒または気筒群が、連続するひとつの リーン期間とひとつのリッチ期間とにより形成される周期毎に変更されるように 、機関空燃比をリーンにせしめる気筒または気筒群の数と、機関空燃比をリッチ にせしめる気筒または気筒群の数とを定めた請求項５０に記載の装置。 ５２．上記リーン期間およびリッチ期間が、機関空燃比をリッチにせしめる気 筒または気筒群の数に対する機関空燃比をリーンにせしめる気筒または気筒群の 数の比に応じて制御されており、該比を機関運転状態に応じて定めた請求項５０ に記載の装置。 ５３．（削除） ５４．（削除） ５５．（削除） ５６．上記内燃機関が火花点火式内燃機関であり、上記装置が、内燃機関の機 関空燃比に応じて点火時期を制御する点火時期制御手段をさらに具備した請求項 ４８に記載の装置。 ５７．上記排気部分形成手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に配置され た上記内燃機関と異なるリッチ化手段であって、内燃機関の排気の排気空燃比を リッチにするリッチ化手段と、内燃機関 の機関空燃比をリーンに維持する維持手段とを具備し、該リッチ化手段は、リッ チ化作用を停止することにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、リ ッチ化作用を行うことにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成する請求 項４７に記載の装置。 ５８．上記リッチ化手段が、空燃比を制御可能な燃焼装置と、該燃焼装置の排 気をＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に導入する導入通路とを具備し、リッチ化 手段は、燃焼装置の空燃比をリッチにすると共に該燃焼装置の排気を内燃機関の 排気に添加することによりリッチ化作用を行う請求項５７に記載の装置。 ５９．上記燃焼装置が補助内燃機関であり、該補助内燃機関のクランクシャフ トが上記内燃機関のクランクシャフトと異なっている請求項５８に記載の装置。 ６０．上記燃焼装置がバーナーである請求項５８に記載の装置。 ６１．上記リッチ化手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に還元剤を供給 する還元剤噴射弁を具備し、該還元剤噴射弁は、内燃機関の排気中に還元剤を添 加することによりリッチ化作用を行う請求項５７に記載の装置。 ６２．（削除） ６３．（削除） ６４．（削除） ６５．（削除） ６６．（削除） ６７．（削除） ６８．（補正後）ＮＯ_X吸蔵還元触媒に吸蔵されているＮＯ_X量を推定する吸蔵 ＮＯ_X量推定手段をさらに具備し、上記排気部分形成手段は、推定吸蔵ＮＯ_X量に 応じて、形成する排気部分の排気空燃比をリーンからリッチにまたはリッチから リーンに変更する請求 項４７に記載の装置。 ６９．（削除） ７０．（削除） ７１．上記吸蔵ＮＯ_X量推定手段は、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気 空燃比がリーンのときに流入するＮＯ_X量に基づいて吸蔵ＮＯ_X量を推定し、ＮＯ_X 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのときにＮＯ_X吸蔵還元触媒 から放出されるＮＯ_X量に基づいて吸蔵ＮＯ_X量を推定する請求項６８に記載の装 置。 ７２．（削除） ７３．上記排気部分形成手段は、形成する排気部分の排気空燃比をリーンから リッチにまたはリッチからリーンに、変更率でもって徐々に変更する請求項４７ に記載の装置。 ７４．上記排気部分形成手段が形成する排気部分の排気空燃比をリーンからリ ッチに変更するときの上記変更率が、リッチからリーンに変更するときの変更率 よりも大きい請求項７３に記載の装置。 ７５．上記変更率を機関運転状態に応じて定めた請求項７３に記載の装置。 ７６．機関負荷が高くなるにつれて上記変更率が大きくなる請求項７５に記載 の装置。 ７７．上記排気部分の排気空燃比を機関運転状態に応じて定めた請求項４７に 記載の装置。 ７８．（削除） ７９．（削除） ８０．（削除） ８１．上記排気部分形成手段が排気空燃比がリーンである排気部分を形成する 期間が、排気部分形成手段が排気空燃比がリッチである排気部分を形成する期間 よりも長い請求項４７に記載の装置。 ８２．上記排気部分形成手段とＮＨ₃生成触媒間の排気通路内に配置された空 燃比センサをさらに具備し、排気部分形成手段は、該空燃比センサの出力信号に 基づいて排気部分の排気空燃比を目標空燃比に一致させる請求項４７に記載の装 置。 ８３．（削除） ８４．（補正後）ＮＨ₃生成触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒を共通の担体上に担 持した請求項４７に記載の装置。 ８５．（補正後）ＮＨ₃吸着酸化触媒をＮＨ₃生成触媒下流の排気通路内に配置 し、該ＮＨ₃吸着酸化触媒は流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると共に、流入する 排気がＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の排気空燃比がリーンであるとＮＨ₃吸着酸 化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮＯ_Xを浄化すると共 にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を減少させ、これらＮＨ₃吸着酸 化触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒を排気通路内に直列に配置した請求項４７に記 載の装置。 ８６．ＮＨ₃吸着酸化触媒をＮＯ_X吸蔵還元触媒下流の排気通路内に配置した請 求項８５に記載の装置。 ８７．（補正後）ＮＨ₃吸着酸化触媒をＮＨ₃生成触媒下流の排気通路内に配置 し、該ＮＨ₃吸着酸化触媒は流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると共に、流入する 排気がＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の排気空燃比がリーンであるとＮＨ₃吸着酸 化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮＯ_Xを浄化すると共 にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を減少させ、これらＮＨ₃吸着酸 化触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒を共通の担体上に互いに積層した請求項４７に 記載の装置。 ８８．上記ＮＨ₃生成触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属の うち少なくとも１つを含む三元触媒である請求項４７ に記載の装置。 ８９．上記ＮＯ_X吸蔵還元触媒が、カリウム、ナトリウム、リチウム、セシウ ムからなるアルカリ金属、バリウム、カルシウムからなるアルカリ土類、ランタ ンおよびイットリウムからなる希土類から選ばれた少なくとも１つと、パラジウ ム、白金、ロジウムからなる貴金属とを含む請求項４７に記載の装置。 ９０．（補正後）ＮＯ_X吸蔵還元触媒下流の排気通路内に配置されて、流入す る排気中のＮＨ₃を浄化するＮＨ₃浄化触媒をさらに具備した請求項４７に記載の 装置。 ９１．上記ＮＨ₃浄化触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属、 および鉄および銅からなる遷移金属から選ばれた少なくとも１つを含む請求項９ ０に記載の装置。 ９３．（追加）さらに、ＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を推定し 、推定吸着ＮＨ₃量に応じて、触媒に接触せしめる排気部分の排気空燃比をリー ンからリッチにまたはリッチからリーンに変更する請求項３９に記載の方法。 ９４．（追加）ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのときに ＮＨ₃吸着酸化触媒に流入するＮＨ₃量に基づいて吸着ＮＨ₃量が推定され、ＮＨ₃ 生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときに減少ＮＨ₃量に基づいて 吸着ＮＨ₃量が推定される請求項９３に記載の方法。 ９５．上記内燃機関が排気通路内に配置されたマフラをさらに有しており、Ｎ Ｈ₃吸着酸化触媒がマフラ内に配置されている請求項４０に記載の方法。 ９６．（追加）ＮＨ₃吸着酸化触媒が、銅および鉄からなる遷移金属、または 白金、パラジウム、ロジウム、およびイリジウムからなる貴金属を担持した、ゼ オライト、シリカ、シリカアルミナ、チタニアからなる固体酸からなる請求項３ ９に記載の方法。 ９７．（追加）さらに、ＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を推定す る吸着ＮＨ₃量推定手段を具備し、排気部分形成手段は、推定吸着ＮＨ₃量に応じ て、触媒に接触せしめる排気部分の排気空燃比をリーンからリッチにまたはリッ チからリーンに変更する請求項８５に記載の装置。 ９８．（追加）ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのときに ＮＨ₃吸着酸化触媒に流入するＮＨ₃量に基づいて吸着ＮＨ₃量が推定され、ＮＨ₃ 生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときに減少ＮＨ₃量に基づいて 吸着ＮＨ₃量が推定される請求項９７に記載の装置。 ９９．上記内燃機関が排気通路内に配置されたマフラをさらに有 しており、ＮＨ₃吸着酸化触媒がマフラ内に配置されている請求項８６に記載の 装置。 １００．（追加）ＮＨ₃吸着酸化触媒が、銅および鉄からなる遷移金属、また は白金、パラジウム、ロジウム、およびイリジウムからなる貴金属を担持した、 ゼオライト、シリカ、シリカアルミナ、チタニアからなる固体酸からなる請求項 ８５に記載の装置。 １０１．（追加）内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気部分とリ ッチである排気部分とを交互に繰り返し形成してこれら排気部分を順次ＮＨ₃生 成触媒と、ＮＨ₃吸着酸化触媒とに接触させる内燃機関の排気浄化方法であって 、ＮＨ₃生成触媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのと きにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を生成すると共に、該ＮＨ₃生成触媒に流 入する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を ほとんど生成せず、ＮＨ₃吸着酸化触媒は、流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると 共に、流入する排気がＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の排気空燃比がリーンであ るとＮＨ₃吸着酸化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮＯ_X を浄化すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を減少させる方 法。 １０２．（追加）さらに、上記内燃機関の機関空燃比を制御して該機関空燃比 をリーンにすることにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、機関空 燃比をリッチにすることにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成する請 求項１０１に記載の方法。 １０３．（追加）内燃機関の機関空燃比がリーン期間だけリーンにされ、リッ チ期間だけリッチにされ、これらリーン期間およびリッチ期間が機関運転状態に 応じて定めされている請求項１０２に記載の方法。 １０４．（追加）上記内燃機関が、排気行程時期が互いに異なる複数の気筒ま たは気筒群を備えており、リーン期間が、機関空燃比がリーンにせしめられる気 筒または気筒群の数として定められており、リッチ期間が、機関空燃比がリッチ にせしめられる気筒または気筒群の数として定められている請求項１０３に記載 の方法。 １０５．（追加）上記内燃機関が火花点火式内燃機関であり、上記方法はさら に、内燃機関の機関空燃比に応じて点火時期を制御する請求項１０２に記載の方 法。 １０６．（追加）上記内燃機関と異なるリッチ化装置であって、内燃機関の排 気の排気空燃比をリッチにするリッチ化装置がＮＨ₃生成触媒上流の機関排気通 路内に配置されており、上記方法はさらに、内燃機関の機関空燃比をリーンに維 持し、リッチ化手段のリッチ化作用を停止することにより排気空燃比がリーンで ある排気部分を形成し、リッチ化手段のリッチ化作用を行うことにより排気空燃 比がリッチである排気部分を形成する請求項１０１に記載の方法。 １０７．（追加）上記リッチ化装置には、空燃比を制御可能な燃焼装置と、該 燃焼装置の排気をＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に導入する導入通路とが設け られており、該燃焼装置の空燃比をリッチにすると共に該燃焼装置の排気を内燃 機関の排気に添加することによりリッチ化装置のリッチ化作用が行われる請求項 １０６に記載の方法。 １０８．（追加）上記リッチ化装置には、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に 還元剤を供給する還元剤噴射弁が設けられており、内燃機関の排気中に還元剤を 添加することにより還元剤噴射弁のリッチ化作用が行われる請求項１０６に記載 の方法。 １０９．（追加）さらに、ＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を推定 し、推定吸着ＮＨ₃量に応じて、触媒に接触せしめ る排気部分の排気空燃比をリーンからリッチにまたはリッチからリーンに変更す る請求項１０１に記載の方法。 １１０．（追加）ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのとき にＮＨ₃吸着酸化触媒に流入するＮＨ₃量に基づいて吸着ＮＨ₃量が推定され、Ｎ Ｈ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときに減少ＮＨ₃量に基づい て吸着ＮＨ₃量が推定される請求項１０９に記載の方法。 １１１．（追加）触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンから リッチにまたはリッチからリーンに、変更率でもって徐々に変更される請求項１ ０１に記載の方法。 １１２．（追加）上記排気部分の排気空燃比が機関運転状態に応じて定められ ている請求項１０１に記載の方法。 １１３．（追加）上記ＮＨ₃生成触媒の入口に隣接する排気通路内に空燃比セ ンサが配置されており、該空燃比センサの出力信号に基づいて排気部分の排気空 燃比が目標空燃比に一致される請求項１０１に記載の方法。 １１４．（追加）上記内燃機関が排気通路内に配置されたマフラをさらに有し ており、ＮＨ₃吸着酸化触媒がマフラ内に配置されている請求項１０１に記載の 方法。 １１５．（追加）上記ＮＨ₃生成触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからな る貴金属のうち少なくとも１つを含む三元触媒である請求項１０１に記載の方法 。 １１６．（追加）上記排気部分を、ＮＨ₃吸着酸化触媒に接触させた後に、流 入する排気中のＮＨ₃を浄化するＮＨ₃浄化触媒にさらに接触させる請求項１０１ に記載の方法。 １１７．（追加）上記ＮＨ₃浄化触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからな る貴金属、および鉄および銅からなる遷移金属から選 ばれた少なくとも１つを含む請求項１１６に記載の方法。 １１８．（追加）ＮＨ₃吸着酸化触媒が、銅および鉄からなる遷移金属、また は白金、パラジウム、ロジウム、およびイリジウムからなる貴金属を担持した、 ゼオライト、シリカ、シリカアルミナ、チタニアからなる固体酸からなる請求項 １０１に記載の方法。 １１９．（追加）排気通路を有する内燃機関の排気浄化装置であって、機関本 体または排気通路内に配置されて内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである 排気部分とリッチである排気部分とを交互に繰り返し形成する排気部分形成手段 と、 排気部分形成手段下流の排気通路内に配置されたＮＨ₃生成触媒と、 該ＮＨ₃生成触媒下流の排気通路内に配置されたＮＨ₃吸着酸化触媒とを具備し 、 ＮＨ₃生成触媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのと きにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を生成すると共に、該ＮＨ₃生成触媒に流 入する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を ほとんど生成せず、ＮＨ₃吸着酸化触媒は、流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると 共に、流入する排気がＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の排気空燃比がリーンであ るとＮＨ₃吸着酸化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮＯ_X を浄化すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を減少させる装 置。 １２０．（追加）上記排気部分形成手段が、上記内燃機関の機関空燃比を制御 して該機関空燃比をリーンにすることにより排気空燃比がリーンである排気部分 を形成し、機関空燃比をリッチにすることにより排気空燃比がリッチである排気 部分を形成する機関空燃比制御手段を具備した請求項１１９に記載の装置。 １２１．（追加）上記機関空燃比制御手段は、機関空燃比をリーン期間だけリ ーンにし、リッチ期間だけリッチにし、これらリーン期間およびリッチ期間を機 関運転状態に応じて定めた請求項１２０に記載の装置。 １２２．（追加）上記内燃機関が、排気行程時期が互いに異なる複数の気筒ま たは気筒群を備えており、リーン期間が、機関空燃比をリーンにせしめる気筒ま たは気筒群の数として定められており、リッチ期間が、機関空燃比をリッチにせ しめる気筒または気筒群の数として定められている請求項１２１に記載の装置。 １２３．（追加）上記内燃機関が火花点火式内燃機関であり、上記装置が、内 燃機関の機関空燃比に応じて点火時期を制御する点火時期制御手段をさらに具備 した請求項１２０に記載の装置。 １２４．（追加）上記排気部分形成手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内 に配置された、上記内燃機関と異なるリッチ化手段であって、内燃機関の排気の 排気空燃比をリッチにするリッチ化手段と、内燃機関の機関空燃比をリーンに維 持する維持手段とを具備し、該リッチ化手段は、リッチ化作用を停止することに より排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、リッチ化作用を行うことによ り排気空燃比がリッチである排気部分を形成する請求項１１９に記載の装置。 １２５．（追加）上記リッチ化手段が、空燃比を制御可能な燃焼装置と、該燃 焼装置の排気をＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に導入する導入通路とを具備し 、リッチ化手段は、燃焼装置の空燃比をリッチにすると共に該燃焼装置の排気を 内燃機関の排気に添加することによりリッチ化作用を行う請求項１２４に記載の 装置。 １２６．（追加）上記リッチ化手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に還 元剤を供給する還元剤噴射弁を具備し、該還元剤噴射 弁は、内燃機関の排気中に還元剤を添加することによりリッチ化作用を行う請求 項１２４に記載の装置。 １２７．（追加）ＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を推定する吸着 ＮＨ₃量推定手段をさらに具備し、上記排気部分形成手段は、推定吸着ＮＨ₃量に 応じて、形成する排気部分の排気空燃比をリーンからリッチにまたはリッチから リーンに変更する請求項１１９に記載の装置。 １２８．（追加）上記吸着ＮＨ₃量推定手段は、ＮＨ₃生成触媒に流入する排気 の排気空燃比がリッチのときにＮＨ₃吸着酸化触媒に流入するＮＨ₃量に基づいて 吸着ＮＨ₃量を推定し、ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのと きに減少ＮＨ₃量に基づいて吸着ＮＨ₃量を推定する請求項１２７に記載の装置。 １２９．（追加）上記排気部分形成手段は、形成する排気部分の排気空燃比を リーンからリッチにまたはリッチからリーンに、変更率でもって徐々に変更する 請求項１１９に記載の装置。 １３０．（追加）上記排気部分の排気空燃比を機関運転状態に応じて定めた請 求項１１９に記載の装置。 １３１．（追加）上記排気部分形成手段とＮＨ₃生成触媒間の排気通路内に配 置された空燃比センサをさらに具備し、排気部分形成手段は、該空燃比センサの 出力信号に基づいて排気部分の排気空燃比を目標空燃比に一致させる請求項１１ ９に記載の装置。 １３２．（追加）上記内燃機関が排気通路内に配置されたマフラをさらに有し ており、該ＮＨ₃吸着酸化触媒をマフラ内に配置した請求項１１９に記載の装置 。 １３３．（追加）上記ＮＨ₃生成触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからな る貴金属のうち少なくとも１つを含む三元触媒である請求項１１９に記載の装置 。 １３４．（追加）上記排気浄化触媒下流の排気通路内に配置されて、流入する 排気中のＮＨ₃を浄化するＮＨ₃浄化触媒をさらに具備した請求項１１９に記載の 装置。 １３５．（追加）上記ＮＨ₃浄化触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからな る貴金属、および鉄および銅からなる遷移金属から選ばれたすくなくとも１つを 含む請求項１３４に記載の装置。 １３６．（追加）ＮＨ₃吸着酸化触媒が、銅および鉄からなる遷移金属、また は白金、パラジウム、ロジウム、およびイリジウムからなる貴金属を担持した、 ゼオライト、シリカ、シリカアルミナ、チタニアからなる固体酸からなる請求項 １１９に記載の装置。 【手続補正書】 【提出日】１９９８年１２月３日 【補正内容】 請求の範囲 １．内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気部分とリッチである排 気部分とを交互に繰り返し形成してこれら排気部分を順次ＮＨ₃生成触媒と、Ｎ Ｏ_X吸蔵還元触媒とに接触させる内燃機関の排気浄化方法であって、ＮＨ₃生成触 媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのときにＮＨ₃生成 触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を生成すると共に、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の 排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃をほとんど生成 せず、ＮＯ_X吸蔵還元触媒は、該ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比 がリーンのときにＮＯ_Xを吸蔵すると共に該ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の 排気空燃比がリッチのときに吸蔵しているＮＯ_Xを放出して還元する方法。 ２．さらに、上記内燃機関の機関空燃比を制御して該機関空燃比をリーンにす ることにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、機関空燃比をリッチ にすることにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成する請求項１に記載 の方法。 ３．内燃機関の機関空燃比がリーン期間だけリーンにされ、リッチ期間だけリ ッチにされ、これらリーン期間およびリッチ期間が機関運転状態に応じて定めら れている請求項２に記載の方法。 ４．上記内燃機関が、排気行程時期が互いに異なる複数の気筒または気筒群を 備えており、リーン期間が、機関空燃比がリーンにせしめられる気筒または気筒 群の数として定められており、リッチ期間が、機関空燃比がリッチにせしめられ る気筒または気筒群の数として定められている請求項３に記載の方法。 ５．機関空燃比がリッチにせしめられる気筒または気筒群が、連続するひとつ のリーン期間とひとつのリッチ期間とにより形成される周期毎に変更されるよう に、機関空燃比がリーンにせしめられる気筒または気筒群の数と、機関空燃比が リッチにせしめられる気筒または気筒群の数とが定められている請求項４に記載 の方法。 ６．上記リーン期間およびリッチ期間が、機関空燃比がリッチにせしめられる 気筒または気筒群の数に対する機関空燃比がリーンにせしめられる気筒または気 筒群の数の比に応じて制御されており、該比が機関運転状態に応じて定められて いる請求項４に記載の方法。 ７．上記内燃機関と異なるリッチ化装置であって、内燃機関の排気の排気空燃 比をリッチにするリッチ化装置がＮＨ₃生成触媒上流の機関排気通路内に配置さ れており、上記方法はさらに、内燃機関の機関空燃比をリーンに維持し、リッチ 化手段のリッチ化作用を停止することにより排気空燃比がリーンである排気部分 を形成し、リッチ化手段のリッチ化作用を行うことにより排気空燃比がリッチで ある排気部分を形成する請求項１に記載の方法。 ８．上記リッチ化装置には、空燃比を制御可能な燃焼装置と、該燃焼装置の排 気をＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に導入する導入通路とが設けられており、 該燃焼装置の空燃比をリッチにすると共に該燃焼装置の排気を内燃機関の排気に 添加することによりリッチ化装置のリッチ化作用が行われる請求項７に記載の方 法。 ９．上記リッチ化装置には、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に還元剤を供給 する還元剤噴射弁が設けられており、内燃機関の排気中に還元剤を添加すること により還元剤噴射弁のリッチ化作用が行われる請求項７に記載の方法。 １０．さらに、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に吸蔵されているＮＯ_X量を推定し、推定吸 蔵ＮＯ_X量に応じて、触媒に接触せしめる排気部分の排気空燃比をリーンからリ ッチにまたはリッチからリーンに変更する請求項１に記載の方法。 １１．触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンからリッチにま たはリッチからリーンに、変更率でもって徐々に変更される請求項１に記載の方 法。 １２．触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンからリッチに変 更されるときの上記変更率が、リッチからリーンに変更されるときの変更率より も大きい請求項１１に記載の方法。 １３．上記変更率が機関運転状態に応じて定められている請求項１１に記載の 方法。 １４．上記ＮＨ₃生成触媒の入口に隣接する排気通路内に空燃比センサが配置 されており、該空燃比センサの出力信号に基づいて触媒に接触せしめられる排気 部分の排気空燃比が目標空燃比に一致される請求項１に記載の方法。 １５．さらに、排気部分をＮＨ₃生成触媒に接触せしめた後にＮＯ_X吸蔵還元触 媒とＮＨ₃吸着酸化触媒との両方に接触させ、該ＮＨ₃吸着酸化触媒は流入する排 気中のＮＨ₃を吸着すると共に、流入する排気がＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の 排気空燃比がリーンであるとＮＨ₃吸着酸化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめ てこれらＮＨ₃およびＮＯ_Xを浄化すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されてい るＮＨ₃量を減少させ、これらＮＨ₃吸着酸化触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒が排 気通路内に直列に配置されている請求項１に記載の方法。 １６．さらに、ＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を推定し、推定吸 着ＮＨ₃量に応じて、触媒に接触せしめる排気部分の排気空燃比をリーンからリ ッチにまたはリッチからリーンに変更する請求項１５に記載の方法。 １７．さらに、排気部分をＮＨ₃生成触媒に接触せしめた後にＮＯ_X吸蔵還元触 媒とＮＨ₃吸着酸化触媒との両方に接触させ、該ＮＨ₃吸着酸化触媒は流入する排 気中のＮＨ₃を吸着すると共に、流入する排気がＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の 排気空燃比がリーンであるとＮＨ₃吸着酸化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめ てこれらＮＨ₃およびＮＯ_Xを浄化すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されてい るＮＨ₃量を減少させ、これらＮＨ₃吸着酸化触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒が共 通の担体上に互いに積層されている請求項１に記載の方法。 １８．上記排気部分を、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に接触させた後に、流入する排気 中のＮＨ₃を浄化するＮＨ₃浄化触媒にさらに接触させる請求項１に記載の方法。 １９．排気通路を有する内燃機関の排気浄化装置であって、機関本体または排 気通路内に配置されて内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気部分と リッチである排気部分とを交互に繰り返し形成する排気部分形成手段と、 排気部分形成手段下流の排気通路内に配置されたＮＨ₃生成触媒と、 該ＮＨ₃生成触媒下流の排気通路内に配置されたＮＯ_X吸蔵還元触媒とを具備し 、ＮＨ₃生成触媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのと きにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を生成すると共に、該ＮＨ₃生成触媒に流 入する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_Xか らＮＨ₃をほとんど生成せず、ＮＯ_X吸蔵還元触媒は、該ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流 入する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＯ_Xを吸蔵すると共に該ＮＯ_X吸蔵還 元触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのときに吸蔵しているＮＯ_Xを放出 して還元する装置。 ２０．上記排気部分形成手段が、上記内燃機関の機関空燃比を制御して該機関 空燃比をリーンにすることにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、 機関空燃比をリッチにすることにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成 する機関空燃比制御手段を具備した請求項１９に記載の装置。 ２１．上記排気部分形成手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に配置され た上記内燃機関と異なるリッチ化手段であって、内燃機関の排気の排気空燃比を リッチにするリッチ化手段と、内燃機関の機関空燃比をリーンに維持する維持手 段とを具備し、該リッチ化手段は、リッチ化作用を停止することにより排気空燃 比がリーンである排気部分を形成し、リッチ化作用を行うことにより排気空燃比 がリッチである排気部分を形成する請求項１９に記載の装置。 ２２．上記リッチ化手段が、空燃比を制御可能な燃焼装置と、該燃焼装置の排 気をＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に導入する導入通路とを具備し、リッチ化 手段は、燃焼装置の空燃比をリッチにすると共に該燃焼装置の排気を内燃機関の 排気に添加することによりリッチ化作用を行う請求項２１に記載の装置。 ２３．上記燃焼装置がバーナーである請求項２２に記載の装置。 ２４．上記リッチ化手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に還元剤を供給 する還元剤噴射弁を具備し、該還元剤噴射弁は、内燃機関の排気中に還元剤を添 加することによりリッチ化作用を行う請求項２１に記載の装置。 ２５．上記排気部分形成手段は、形成する排気部分の排気空燃比をリーンから リッチにまたはリッチからリーンに、変更率でもって徐々に変更する請求項１９ に記載の装置。 ２６．ＮＨ₃生成触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒を共通の担体上に担持した請求 項１９に記載の装置。 ２７．ＮＨ₃吸着酸化触媒をＮＨ₃生成触媒下流の排気通路内に配置し、該ＮＨ₃ 吸着酸化触媒は流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると共に、流入する排気が ＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の排気空燃比がリーンであるとＮＨ₃吸着酸化触媒 内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮＯ_Xを浄化すると共にＮＨ₃ 吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を減少させ、これらＮＨ₃吸着酸化触媒 およびＮＯ_X吸蔵還元触媒を排気通路内に直列に配置した請求項１９に記載の装 置。 ２８．ＮＨ₃吸着酸化触媒をＮＯ_X吸蔵還元触媒下流の排気通路内に配置した請 求項２７に記載の装置。 ２９．ＮＨ₃吸着酸化触媒が、銅および鉄からなる遷移金属、または白金、パ ラジウム、ロジウム、およびイリジウムからなる貴金属を担持した、ゼオライト 、シリカ、シリカアルミナ、チタニアからなる固体酸からなる請求項２７に記載 の装置。 ３０．ＮＨ₃吸着酸化触媒をＮＨ₃生成触媒下流の排気通路内に配置し、該ＮＨ₃ 吸着酸化触媒は流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると共に、流入する排気がＮＯ_X を含みかつ流入する排気の排気空燃比がリーンであるとＮＨ₃吸着酸化触媒内の ＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮＯ_Xを浄化すると共にＮＨ₃吸 着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を減少させ、これらＮＨ₃吸着酸化触媒およ びＮＯ_X吸蔵還元触媒を共通の担体上に互いに積層した請求項１９に記載の装置 。 ３１．上記ＮＨ₃生成触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属の うち少なくとも１つを含む三元触媒である請求項１９に記載の装置。 ３２．上記ＮＯ_X吸蔵還元触媒が、カリウム、ナトリウム、リチウム、セシウ ムからなるアルカリ金属、バリウム、カルシウムからなるアルカリ土類、ランタ ンおよびイットリウムからなる希土類から選ばれた少なくとも１つと、パラジウ ム、白金、ロジウムからなる貴金属とを含む請求項１９に記載の装置。 ３３．ＮＯ_X吸蔵還元触媒下流の排気通路内に配置されて、流入する排気中の ＮＨ₃を浄化するＮＨ₃浄化触媒をさらに具備した請求項１９に記載の装置。 ３４．上記ＮＨ₃浄化触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属、 および鉄および銅からなる遷移金属から選ばれた少なくとも１つを含む請求項３ ３ に記載の装置。 ３５．内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気部分とリッチである 排気部分とを交互に繰り返し形成してこれら排気部分を順次ＮＨ₃生成触媒と、 ＮＨ₃吸着酸化触媒とに接触させる内燃機関の排気浄化方法であって、ＮＨ₃生成 触媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのときにＮＨ₃成 触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を生成すると共に、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の 排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃をほとんど生成 せず、ＮＨ₃吸着酸化触媒は、流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると共に、流入す る排気がＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の排気空燃比がリーンであるとＮＨ₃吸着 酸化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮＯ_Xを浄化すると 共にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を減少させる方法。 ３６．さらに、上記内燃機関の機関空燃比を制御して該機関空燃比をリーンに することにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、機関空燃比をリッ チにすることにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成する請求項３５に 記載の方法。 ３７．内燃機関の機関空燃比がリーン期間だけリーンにされ、リッチ期間だけ リッチにされ、これらリーン期間およびリッチ期間が機関運転状態に応じて定めら れている請求項３６に記載の方法。 ３８．上記内燃機関が、排気行程時期が互いに異なる複数の気筒または気筒群 を備えており、リーン期間が、機関空燃比がリーンにせしめられる気筒または気 筒群の数として定められており、リッチ期間が、機関空燃比がリッチにせしめら れる気筒または気筒群の数として定められている請求項３７に記載の方法。 ３９．上記内燃機関と異なるリッチ化装置であって、内燃機関の排気の排気空 燃比をリッチにするリッチ化装置がＮＨ₃生成触媒上流の機関排気通路内に配置 されており、上記方法はさらに、内燃機関の機関空燃比をリーンに維持し、リッ チ化手段のリッチ化作用を停止することにより排気空燃比がリーンである排気部 分を形成し、リッチ化手段のリッチ化作用を行うことにより排気空燃比がリッチ である排気部分を形成する請求項３５に記載の方法。 ４０．さらに、ＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を推定し、推定 吸着ＮＨ₃量に応じて、触媒に接触せしめる排気部分の排気空燃比をリーンから リッチにまたはリッチからリーンに変更する請求項３５に記載の方法。 ４１．触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンからリッチにま たはリッチからリーンに、変更率でもって徐々に変更される請求項３５に記載の 方法。 ４２．上記ＮＨ₃生成触媒の入口に隣接する排気通路内に空燃比センサが配置 されており、該空燃比センサの出力信号に基づいて排気部分の排気空燃比が目標 空燃比に一致される請求項３５に記載の方法。 ４３．上記排気部分を、ＮＨ₃吸着酸化触媒に接触させた後に、流入する排気 中のＮＨ₃を浄化するＮＨ₃浄化触媒にさらに接触させる請求項３５に記載の方法 。 ４４．排気通路を有する内燃機関の排気浄化装置であって、機関本体または排 気通路内に配置されて内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気部分と リッチである排気部分とを交互に繰り返し形成する排気部分形成手段と、 排気部分形成手段下流の排気通路内に配置されたＮＨ₃生成触媒と、 該ＮＨ₃生成触媒下流の排気通路内に配置されたＮＨ₃吸着酸化触媒とを具備し 、 ＮＨ₃生成触媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのと きにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を生成すると共に、該ＮＨ₃生成触媒に流 入する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃生成触媒内のＮＯ_XからＮＨ₃を ほとんど生成せず、ＮＨ₃吸着酸化触媒は、流入する排気中のＮＨ₃を吸着すると 共に、流入する排気がＮＯ_Xを含みかつ流入する排気の排気空燃比がリーンであ るとＮＨ₃吸着酸化触媒内のＮＨ₃とＮＯ_Xを反応せしめてこれらＮＨ₃およびＮＯ_X を浄化すると共にＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を減少させる装 置。 ４５．上記排気部分形成手段が、上記内燃機関の機関空燃比を制御して該機関 空燃比をリーンにすることにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、 機関空燃比をリッチにすることにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成 する機関空燃比制御手段を具備した請求項４４に記載の装置。 ４６．上記排気部分形成手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に配置され た、上記内燃機関と異なるリッチ化手段であって、内燃機関の排気の排気空燃比 をリッチにするリッチ化手段と、内燃機関の機関空燃比をリーンに維持する維持 手段とを具備し、該リッチ化手段は、リッチ化作用を停止することにより排気空 燃比がリーンである排気部分を形成し、リッチ化作用を行うことにより排気空燃 比がリッチである排気部分を形成する請求項４４に記載の装置。 ４７．上記リッチ化手段が、空燃比を制御可能な燃焼装置と、該燃焼装置の排 気をＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に導入する導入通路とを具備し、リッチ化 手段は、燃焼装置の空燃比をリッチにすると共に該燃焼装置の排気を内燃機関の 排気に添加することによりリッチ化作用を行う請求項４６に記載の装置。 ４８．上記リッチ化手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に還元剤を供給 する還元剤噴射弁を具備し、該還元剤噴射弁は、内燃機関の排気中に還元剤を添 加することによりリッチ化作用を行う請求項４６に記載の装置。 ４９．上記ＮＨ₃生成触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属の うち少なくとも１つを含む三元触媒である請求項４４に記載の装置。 ５０．上記排気浄化触媒下流の排気通路内に配置されて、流入する排気中のＮ Ｈ₃を浄化するＮＨ₃浄化触媒をさらに具備した請求項４４に記載の装置。 ５１．上記ＮＨ₃浄化触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属、 および鉄および銅からなる遷移金属から選ばれたすくなくとも１つを含む請求項５０ に記載の装置。 ５２．ＮＨ₃吸着酸化触媒が、銅および鉄からなる遷移金属、または白金、パ ラジウム、ロジウム、およびイリジウムからなる貴金属を担持した、ゼオライト 、シリカ、シリカアルミナ、チタニアからなる固体酸からなる請求項４４に記載 の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｇ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ａ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ ３０５Ｂ 43/00 ３０１Ｅ 43/00 ３０１ ３０１Ｔ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｂ (31)優先権主張番号 ８／８９５７２ (32)優先日 1996年４月11日 (33)優先権主張国 日本国（ＪＰ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＣＮ，Ｊ Ｐ，ＫＲ，ＵＳ (72)発明者 伊藤 隆晟 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 鈴木 直人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 八重樫 武久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 五十嵐 幸平 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)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気部分とリッチである排 気部分とを交互に繰り返し形成してこれら排気部分を順次ＮＨ₃生成触媒と、Ｎ Ｈ₃吸着酸化触媒とＮＯ_X吸蔵還元触媒とからなるグループから選ばれた少なくと も１つの触媒からなる排気浄化触媒とに接触させる内燃機関の排気浄化方法であ って、ＮＨ₃生成触媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチ のときに該排気中のＮＯ_Xの少なくとも一部をＮＨ₃に変換すると共にＮＨ₃生成 触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときに該排気中のＮＯ_Xを通過させ 、ＮＨ₃吸着酸化触媒は、該ＮＨ₃吸着酸化触媒に流入する排気中のＮＨ₃を吸着 すると共に該ＮＨ₃吸着酸化触媒に流入する排気中のＮＨ₃濃度が低くなると吸着 しているＮＨ₃を脱離せしめて酸化し、ＮＯ_X吸蔵還元触媒は、該ＮＯ_X吸蔵還元 触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＯ_Xを吸蔵すると共に該Ｎ Ｏ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのときに吸蔵しているＮ Ｏ_Xを放出して還元する方法。 ２．さらに、上記内燃機関の機関空燃比を制御して該機関空燃比をリーンにす ることにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、機関空燃比をリッチ にすることにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成する請求項１に記載 の方法。 ３．内燃機関の機関空燃比がリーン期間だけリーンにされ、リッチ期間だけリ ッチにされ、これらリーン期間およびリッチ期間が機関運転状態に応じて定めら れている請求項２に記載の方法。 ４．上記内燃機関が、排気行程時期が互いに異なる複数の気筒または気筒群を 備えており、リーン期間が、機関空燃比がリーンにせ しめられる気筒または気筒群の数として定められており、リッチ期間が、機関空 燃比がリッチにせしめられる気筒または気筒群の数として定められている請求項 ３に記載の方法。 ５．機関空燃比がリッチにせしめられる気筒または気筒群が、連続するひとつ のリーン期間とひとつのリッチ期間とにより形成される周期毎に変更されるよう に、機関空燃比がリーンにせしめられる気筒または気筒群の数と、機関空燃比が リッチにせしめられる気筒または気筒群の数とが定められている請求項４に記載 の方法。 ６．上記リーン期間およびリッチ期間が、機関空燃比がリッチにせしめられる 気筒または気筒群の数に対する機関空燃比がリーンにせしめられる気筒または気 筒群の数の比に応じて制御されており、該比が機関運転状態に応じて定められて いる請求項４に記載の方法。 ７．上記比が、上記内燃機関の全気筒数または全気筒群数以上である請求項６ に記載の方法。 ８．上記比が、機関負荷が低いときには機関負荷が高くなるにつれて大きくな り、機関負荷が高いときには機関負荷が高くなるにつれて小さくなる請求項６に 記載の方法。 ９．上記比が、吸入空気量が少ないときには吸入空気量が多くなるにつれて大 きくなり、吸入空気量が多いときには吸入空気量が多くなるにつれて小さくなる 請求項６に記載の方法。 １０．上記内燃機関が火花点火式内燃機関であり、上記方法はさらに、内燃機 関の機関空燃比に応じて点火時期を制御する請求項２に記載の方法。 １１．上記内燃機関と異なるリッチ化装置であって、内燃機関の排気の排気空 燃比をリッチにするリッチ化装置がＮＨ₃生成触媒上流の機関排気通路内に配置 されており、上記方法はさらに、内燃機 関の機関空燃比をリーンに維持し、リッチ化手段のリッチ化作用を停止すること により排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、リッチ化手段のリッチ化作 用を行うことにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成する請求項１に記 載の方法。 １２．上記リッチ化装置には、空燃比を制御可能な燃焼装置と、該燃焼装置の 排気をＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に導入する導入通路とが設けられており 、該燃焼装置の空燃比をリッチにすると共に該燃焼装置の排気を内燃機関の排気 に添加することによりリッチ化装置のリッチ化作用が行われる請求項１１に記載 の方法。 １３．上記燃焼装置が、補助内燃機関であり、該補助内燃機関のクランクシャ フトが上記内燃機関のクランクシャフトと異なっている請求項１２に記載の方法 。 １４．上記燃焼装置がバーナーである請求項１２に記載の方法。 １５．上記リッチ化装置には、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に還元剤を供 給する還元剤噴射弁が設けられており、内燃機関の排気中に還元剤を添加するこ とにより還元剤噴射弁のリッチ化作用が行われる請求項１１に記載の方法。 １６．上記還元剤が、ガソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、灯油、 軽油からなる炭化水素、またはブタンまたはプロパンからなる液体状態で保存可 能な炭化水素である請求項１５に記載の方法。 １７．上記排気ガス浄化触媒が少なくともＮＨ₃吸着酸化触媒を具備し、上記 方法がさらに、ＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を推定し、推定吸着 ＮＨ₃量に応じて、触媒に接触せしめる排気部分の排気空燃比をリーンからリッ チにまたはリッチからリーンに変更する請求項１に記載の方法。 １８．推定吸着ＮＨ₃量が予め定められた上限しきい値を越えて 増大したときに、触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリッチからリ ーンに変更される請求項１７に記載の方法。 １９．推定吸着ＮＨ₃量が予め定められた下限しきい値を越えて減少したとき に、触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンからリッチに変更さ れる請求項１７に記載の方法。 ２０．ＮＨ₃吸着酸化触媒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ＮＨ₃量に基づいて吸着ＮＨ₃量が推定され、ＮＨ₃吸着酸化触媒に流入する 排気の排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃吸着酸化触媒から脱離するＮＨ₃量に基 づいて吸着ＮＨ₃量が推定される請求項１７に記載の方法。 ２１．ＮＨ₃生成触媒に流入するＮＯ_X量と、ＮＨ₃生成触媒のＮＨ₃生成効率と に基づいて吸着ＮＨ₃量が推定される請求項２０に記載の方法。 ２２．上記排気ガス浄化触媒が少なくともＮＯ_X吸蔵還元触媒を具備し、上記 方法がさらに、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に吸蔵されているＮＯ_X量を推定し、推定吸蔵 ＮＯ_X量に応じて、触媒に接触せしめる排気部分の排気空燃比をリーンからリッ チにまたはリッチからリーンに変更する請求項１に記載の方法。 ２３．推定吸蔵ＮＯ_X量が予め定められた上限しきい値を越えて増大したとき に、触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンからリッチに変更さ れる請求項２２に記載の方法。 ２４．推定吸蔵ＮＯ_X量が予め定められた下限しきい値を越えて減少したとき に、触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリッチからリーンに変更さ れる請求項２２に記載の方法。 ２５．ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときに流入 するＮＯ_X量に基づいて吸蔵ＮＯ_X量が推定され、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する 排気の排気空燃比がリッチのときにＮ Ｏ_X吸蔵還元触媒から放出されるＮＯ_X量に基づいて吸蔵ＮＯ_X量が推定される請 求項２２に記載の方法。 ２６．触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比が、機関運転状態に応じ て、リーンからリッチにまたはリッチからリーンに変更される請求項１に記載の 方法。 ２７．触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンからリッチにま たはリッチからリーンに、変更率でもって徐々に変更される請求項１に記載の方 法。 ２８．触媒に接触せしめられる排気部分の排気空燃比がリーンからリッチに変 更されるときの上記変更率が、リッチからリーンに変更されるときの変更率より も大きい請求項２７に記載の方法。 ２９．上記変更率が機関運転状態に応じて定められている請求項２７に記載の 方法。 ３０．機関負荷が高くなるにつれて上記変更率が大きくなる請求項２９に記載 の方法。 ３１．上記排気部分の排気空燃比が機関運転状態に応じて定められている請求 項１に記載の方法。 ３２．排気空燃比がリーンである排気部分の排気空燃比が、機関負荷が低いと きには機関負荷が高くなるにつれて大きくなり、機関負荷が高いときには機関負 荷が高くなるにつれて小さくなる請求項３１に記載の方法。 ３３．排気空燃比がリッチである排気部分の排気空燃比が、吸入空気量が多く なるにつれて小さくなる請求項３１に記載の方法。 ３４．上記排気部分のうち一方の排気部分の排気空燃比が他方の排気部分の排 気空燃比に応じて定められている請求項１に記載の方法。 ３５．排気空燃比がリーンである排気部分が形成される期間が、 排気空燃比がリッチである排気部分が形成される期間よりも長い請求項１に記載 の方法。 ３６．上記ＮＨ₃生成触媒の入口に隣接する排気通路内に空燃比センサが配置 されており、該空燃比センサの出力信号に基づいて触媒に接触せしめられる排気 部分の排気空燃比が目標空燃比に一致される請求項１に記載の方法。 ３７．上記内燃機関が排気通路内に配置されたマフラをさらに有しており、上 記排気浄化触媒が少なくともＮＨ₃吸着酸化触媒を具備し、該ＮＨ₃吸着酸化触媒 がマフラ内に配置されている請求項１に記載の方法。 ３８．上記排気浄化触媒が少なくともＮＯ_X吸蔵還元触媒を具備し、ＮＨ₃生成 触媒および該ＮＯ_X吸蔵還元触媒が共通の担体上に担持されている請求項１に記 載の方法。 ３９．上記排気浄化触媒はＮＨ₃吸着酸化触媒とＮＯ_X吸蔵還元触媒との両方を 具備し、これらＮＨ₃吸着酸化触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒が排気通路内に直列 に配置されている請求項１に記載の方法。 ４０．ＮＨ₃吸着酸化触媒がＮＯ_X吸蔵還元触媒下流の排気通路内に配置されて いる請求項３９に記載の方法。 ４１．上記排気浄化触媒はＮＨ₃吸着酸化触媒とＮＯ_X吸蔵還元触媒との両方を 具備し、これらＮＨ₃吸着酸化触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒が共通の担体上に互 いに積層されている請求項１に記載の方法。 ４２．上記ＮＨ₃生成触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属の うち少なくとも１つを含む三元触媒である請求項１に記載の方法。 ４３．上記ＮＯ_X吸蔵還元触媒が、カリウム、ナトリウム、リチ ウム、セシウムからなるアルカリ金属、バリウム、カルシウムからなるアルカリ 土類、ランタンおよびイットリウムからなる希土類から選ばれた少なくとも１つ と、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属とを含む請求項１に記載の方法 。 ４４．上記排気部分を上記排気浄化触媒に接触させた後に、流入する排気中の ＮＨ₃を浄化するＮＨ₃浄化触媒にさらに接触させる請求項１に記載の方法。 ４５．上記ＮＨ₃浄化触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属、 および鉄および銅からなる遷移金属から選ばれた少なくとも１つを含む請求項４ ４に記載の方法。 ４６．上記ＮＨ₃浄化触媒は酸化雰囲気においてＮＨ₃を浄化するようになって おり、上記方法はさらに、ＮＨ₃浄化触媒に流入する排気の排気空燃比をリーン に維持する請求項４４に記載の方法。 ４７．排気通路を有する内燃機関の排気浄化装置であって、機関本体または排 気通路内に配置されて内燃機関の排気から排気空燃比がリーンである排気部分と リッチである排気部分とを交互に繰り返し形成する排気部分形成手段と、排気部 分形成手段下流の排気通路内に配置されたＮＨ₃生成触媒と、該ＮＨ₃生成触媒下 流の排気通路内に配置された排気浄化触媒であってＮＨ₃吸着酸化触媒とＮＯ_X吸 蔵還元触媒とからなるグループから選ばれた少なくとも１つの触媒からなる排気 浄化触媒とを具備し、ＮＨ₃生成触媒は、該ＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気 空燃比がリッチのときに該排気中のＮＯ_Xの少なくとも一部をＮＨ₃に変換すると 共にＮＨ₃生成触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときに該排気中のＮ Ｏ_Xを通過させ、ＮＨ₃吸着酸化触媒は、該ＮＨ₃吸着酸化触媒に流入する排気中 のＮＨ₃を吸着すると共に該ＮＨ₃吸着酸化触媒に流入する排気中のＮＨ₃濃度が 低くなると吸着しているＮＨ₃を脱離せ しめて酸化し、ＮＯ_X吸蔵還元触媒は、該ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排 気空燃比がリーンのときにＮＯ_Xを吸蔵すると共に該ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入す る排気の排気空燃比がリッチのときに吸蔵しているＮＯ_Xを放出して還元する装 置。 ４８．上記排気部分形成手段が、上記内燃機関の機関空燃比を制御して該機関 空燃比をリーンにすることにより排気空燃比がリーンである排気部分を形成し、 機関空燃比をリッチにすることにより排気空燃比がリッチである排気部分を形成 する機関空燃比制御手段を具備した請求項４７に記載の装置。 ４９．上記機関空燃比制御手段は、機関空燃比をリーン期間だけリーンにし、 リッチ期間だけリッチにし、これらリーン期間およびリッチ期間を機関運転状態 に応じて定めた請求項４８に記載の装置。 ５０．上記内燃機関が、排気行程時期が互いに異なる複数の気筒または気筒群 を備えており、リーン期間が、機関空燃比をリーンにせしめる気筒または気筒群 の数として定められており、リッチ期間が、機関空燃比をリッチにせしめる気筒 または気筒群の数として定められている請求項４９に記載の装置。 ５１．機関空燃比をリッチにせしめる気筒または気筒群が、連続するひとつの リーン期間とひとつのリッチ期間とにより形成される周期毎に変更されるように 、機関空燃比をリーンにせしめる気筒または気筒群の数と、機関空燃比をリッチ にせしめる気筒または気筒群の数とを定めた請求項５０に記載の装置。 ５２．上記リーン期間およびリッチ期間が、機関空燃比をリッチにせしめる気 筒または気筒群の数に対する機関空燃比をリーンにせしめる気筒または気筒群の 数の比に応じて制御されており、該比を機関運転状態に応じて定めた請求項５０ に記載の装置。 ５３．上記比が、上記内燃機関の全気筒数または全気筒群数以上である請求項 ５２に記載の装置。 ５４．上記比が、機関負荷が低いときには機関負荷が高くなるにつれて大きく なり、機関負荷が高いときには機関負荷が高くなるにつれて小さくなる請求項５ ２に記載の装置。 ５５．上記気筒数比が、吸入空気量が少ないときには吸入空気量が多くなるに つれて大きくなり、吸入空気量が多いときには吸入空気量が多くなるにつれて小 さくなる請求項５２に記載の装置。 ５６．上記内燃機関が火花点火式内燃機関であり、上記装置が、内燃機関の機 関空燃比に応じて点火時期を制御する点火時期制御手段をさらに具備した請求項 ４８に記載の装置。 ５７．上記排気部分形成手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に配置され た上記内燃機関と異なるリッチ化手段であって、内燃機関の排気の排気空燃比を リッチにするリッチ化手段と、内燃機関の機関空燃比をリーンに維持する維持手 段とを具備し、該リッチ化手段は、リッチ化作用を停止することにより排気空燃 比がリーンである排気部分を形成し、リッチ化作用を行うことにより排気空燃比 がリッチである排気部分を形成する請求項４７に記載の装置。 ５８．上記リッチ化手段が、空燃比を制御可能な燃焼装置と、該燃焼装置の排 気をＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に導入する導入通路とを具備し、リッチ化 手段は、燃焼装置の空燃比をリッチにすると共に該燃焼装置の排気を内燃機関の 排気に添加することによりリッチ化作用を行う請求項５７に記載の装置。 ５９．上記燃焼装置が補助内燃機関であり、該補助内燃機関のクランクシャフ トが上記内燃機関のクランクシャフトと異なっている請求項５８に記載の装置。 ６０．上記燃焼装置がバーナーである請求項５８に記載の装置。 ６１．上記リッチ化手段が、ＮＨ₃生成触媒上流の排気通路内に還元剤を供給 する還元剤噴射弁を具備し、該還元剤噴射弁は、内燃機関の排気中に還元剤を添 加することによりリッチ化作用を行う請求項５７に記載の装置。 ６２．上記還元剤が、ガソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、灯油、 軽油からなる炭化水素、またはブタンまたはプロパンからなる液体状態で保存可 能な炭化水素である請求項６１に記載の装置。 ６３．上記排気ガス浄化触媒が少なくともＮＨ₃吸着酸化触媒を具備し、上記 装置が、ＮＨ₃吸着酸化触媒に吸着されているＮＨ₃量を推定する吸着ＮＨ₃量推 定手段をさらに具備し、上記排気部分形成手段は、推定吸着ＮＨ₃量に応じて、 形成する排気部分の排気空燃比をリーンからリッチにまたはリッチからリーンに 変更する請求項４７に記載の装置。 ６４．上記排気部分形成手段は、推定吸着ＮＨ₃量が予め定められた上限しき い値を越えて増大したときに、形成する排気部分の排気空燃比をリッチからリー ンに変更する請求項６３に記載の装置。 ６５．上記排気部分形成手段は、推定吸着ＮＨ₃量が予め定められた下限しき い値を越えて減少したときに、形成する排気部分の排気空燃比をリーンからリッ チに変更する請求項６３に記載の装置。 ６６．上記吸着ＮＨ₃量推定手段は、ＮＨ₃吸着酸化触媒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ＮＨ₃量に基づいて吸着ＮＨ₃量を推定し、ＮＨ₃ 吸着酸化触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンのときにＮＨ₃吸着酸化触媒 から脱離するＮＨ₃量に基づいて吸着ＮＨ₃量を推定する請求項６３に記載の装置 。 ６７．上記吸着ＮＨ₃量推定手段は、ＮＨ₃生成触媒に流入するＮＯ_X量と、Ｎ Ｈ₃生成触媒のＮＨ₃生成効率とに基づいて吸着Ｎ Ｈ₃量を推定する請求項６６に記載の装置。 ６８．上記排気浄化触媒が少なくともＮＯ_X吸蔵還元触媒を具備し、上記装置 が、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に吸蔵されているＮＯ_X量を推定する吸蔵ＮＯ_X量推定手 段をさらに具備し、上記排気部分形成手段は、推定吸蔵ＮＯ_X量に応じて、形成 する排気部分の排気空燃比をリーンからリッチにまたはリッチからリーンに変更 する請求項４７に記載の装置。 ６９．上記排気部分形成手段は、推定吸蔵ＮＯ_X量が予め定められた上限しき い値を越えて増大したときに、形成する排気部分の排気空燃比をリーンからリッ チに変更する請求項６８に記載の装置。 ７０．上記排気部分形成手段は、推定吸蔵ＮＯ_X量が予め定められた下限しき い値を越えて減少したときに、形成する排気部分の排気空燃比をリッチからリー ンに変更する請求項６８に記載の装置。 ７１．上記吸蔵ＮＯ_X量推定手段は、ＮＯ_X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気 空燃比がリーンのときに流入するＮＯ_X量に基づいて吸蔵ＮＯ_X量を推定し、ＮＯ_X 吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチのときにＮＯ_X吸蔵還元触媒 から放出されるＮＯ_X量に基づいて吸蔵ＮＯ_X量を推定する請求項６８に記載の装 置。 ７２．上記排気部分形成手段は、機関運転状態に応じて、形成する排気部分の 排気空燃比をリーンからリッチにまたはリッチからリーンに変更する請求項４７ に記載の装置。 ７３．上記排気部分形成手段は、形成する排気部分の排気空燃比をリーンから リッチにまたはリッチからリーンに、変更率でもって徐々に変更する請求項４７ に記載の装置。 ７４．上記排気部分形成手段が形成する排気部分の排気空燃比をリーンからリ ッチに変更するときの上記変更率が、リッチからリーンに変更するときの変更率 よりも大きい請求項７３に記載の装置。 ７５．上記変更率を機関運転状態に応じて定めた請求項７３に記載の装置。 ７６．機関負荷が高くなるにつれて上記変更率が大きくなる請求項７５に記載 の装置。 ７７．上記排気部分の排気空燃比を機関運転状態に応じて定めた請求項４７に 記載の装置。 ７８．排気空燃比がリーンである排気部分の排気空燃比が、機関負荷が低いと きには機関負荷が高くなるにつれて大きくなり、機関負荷が高いときには機関負 荷が高くなるにつれて小さくなる請求項７７に記載の装置。 ７９．排気空燃比がリッチである排気部分の排気空燃比が、吸入空気量が多く なるにつれて小さくなる請求項７７に記載の装置。 ８０．上記排気部分のうち一方の排気部分の排気空燃比を他方の排気部分の排 気空燃比に応じて定めた請求項４７に記載の装置。 ８１．上記排気部分形成手段が排気空燃比がリーンである排気部分を形成する 期間が、排気部分形成手段が排気空燃比がリッチである排気部分を形成する期間 よりも長い請求項４７に記載の装置。 ８２．上記排気部分形成手段とＮＨ₃生成触媒間の排気通路内に配置された空 燃比センサをさらに具備し、排気部分形成手段は、該空燃比センサの出力信号に 基づいて排気部分の排気空燃比を目標空燃比に一致させる請求項４７に記載の装 置。 ８３．上記内燃機関が排気通路内に配置されたマフラをさらに有しており、上 記排気浄化触媒が少なくともＮＨ₃吸着酸化触媒を具備し、該ＮＨ₃吸着酸化触媒 をマフラ内に配置した請求項４７に記載の装置。 ８４．上記排気浄化触媒が少なくともＮＯ_X吸蔵還元触媒を具備し、ＮＨ₃生成 触媒および該ＮＯ_X吸蔵還元触媒を共通の担体上に 担持した請求項４７に記載の装置。 ８５．上記排気浄化触媒はＮＨ₃吸着酸化触媒とＮＯ_X吸蔵還元触媒との両方を 具備し、これらＮＨ₃吸着酸化触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒を排気通路内に直列 に配置した請求項４７に記載の装置。 ８６．ＮＨ₃吸着酸化触媒をＮＯ_X吸蔵還元触媒下流の排気通路内に配置した請 求項８５に記載の装置。 ８７．上記排気浄化触媒はＮＨ₃吸着酸化触媒とＮＯ_X吸蔵還元触媒との両方を 具備し、これらＮＨ₃吸着酸化触媒およびＮＯ_X吸蔵還元触媒を共通の担体上に互 いに積層した請求項４７に記載の装置。 ８８．上記ＮＨ₃生成触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属の うち少なくとも１つを含む三元触媒である請求項４７に記載の装置。 ８９．上記ＮＯ_X吸蔵還元触媒が、カリウム、ナトリウム、リチウム、セシウ ムからなるアルカリ金属、バリウム、カルシウムからなるアルカリ土類、ランタ ンおよびイットリウムからなる希土類から選ばれた少なくとも１つと、パラジウ ム、白金、ロジウムからなる貴金属とを含む請求項４７に記載の装置。 ９０．上記排気浄化触媒下流の排気通路内に配置されて流入する排気中のＮＨ₃ を浄化するＮＨ₃浄化触媒をさらに具備した請求項４７に記載の装置。 ９１．上記ＮＨ₃浄化触媒が、パラジウム、白金、ロジウムからなる貴金属、 および鉄および銅からなる遷移金属から選ばれた少なくとも１つを含む請求項９ ０に記載の装置。 ９２．上記ＮＨ₃浄化触媒は酸化雰囲気においてＮＨ₃を浄化するようになって おり、上記排気浄化触媒とＮＨ₃浄化触媒間の排気 通路内に配置されて、ＮＨ₃浄化触媒に流入する排気の排気空燃比をリーンに維 持するリーン維持手段をさらに具備した請求項９０に記載の装置。