JPWO2013175604A1

JPWO2013175604A1 - 内燃機関の排気浄化装置

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Publication number: JPWO2013175604A1
Application number: JP2014516582A
Authority: JP
Inventors: 入澤　泰之; 泰之入澤; 剛小渕
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2016-01-12
Also published as: EP2857643A1; CN104334845A; WO2013175604A1; US20150285118A1; EP2857643A4

Abstract

本発明は、ＮＨ_３生成用の触媒と、ＮＨ_３を還元剤として排気中のＮＯ_Ｘを浄化する触媒と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、ＮＨ_３生成用の触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合であっても、排気中のＮＯ_Ｘを浄化することができる技術の提供を課題とする。この課題を解決するために、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、ＮＨ_３生成用の触媒として、三元触媒及び吸蔵還元型触媒を備え、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下していないときは吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比を所定の第１リッチ空燃比にすることにより該吸蔵還元型触媒においてＮＨ_３を生成させ、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下しているときは三元触媒へ流入する排気の空燃比を前記リッチ空燃比より高く且つ理論空燃比より低い第２リッチ空燃比にすることにより該三元触媒においてＮＨ_３を生成させるようにした。

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、特に希薄運転される内燃機関の排気浄化装置に関する。

希薄燃焼運転される内燃機関の排気浄化装置として、吸蔵還元型触媒又は三元触媒により形成される第１触媒と、選択還元型触媒を排気通路に配置したものが知られている。このような排気浄化装置において、吸蔵還元型触媒で生成されるアンモニア（ＮＨ_３）を選択還元型触媒へ供給する技術が提案されている（たとえば、特許文献１を参照）。

特許文献２には、希薄燃焼運転される内燃機関の排気浄化装置として、三元触媒と吸蔵還元型触媒とＮＨ_３吸着脱硝触媒を内燃機関の排気通路に配置する構成について記述されている。特許文献２には、三元触媒において生成されたＮＨ_３を吸蔵還元型触媒へ供給することにより、吸蔵還元型触媒から放出又は脱離したＮＯ_ＸをＮＨ_３によって還元する技術について記述されている。特許文献２には、吸蔵還元型触媒を通過したＮＨ_３とＮＯ_ＸをＮＨ_３吸着脱硝触媒において反応させる技術についても述べられている。

特許文献３には、希薄燃焼運転される内燃機関の排気浄化装置として、一部の気筒群に接続された第１排気通路と、残りの気筒群に接続された第２排気通路と、第１排気通路と第２排気通路が合流する共通排気通路と、第１排気通路に配置された三元触媒と、第２排気通路に配置された吸蔵還元型触媒と、共通排気通路に配置された脱硝触媒と、を備えた構成について述べられている。特許文献３には、三元触媒において生成されたＮＨ_３と吸蔵還元型触媒から放出又は脱離したＮＯ_Ｘを脱硝触媒において反応させる技術についても述べられている。

特許文献４には、希薄燃焼運転される内燃機関の排気浄化装置として、三元触媒とＮＨ_３噴射弁と選択還元型触媒を内燃機関の排気通路に配置する構成について述べられている。特許文献４には、三元触媒においてＮＨ_３が生成されないときに、ＮＨ_３噴射弁から排気通路へＮＨ_３を噴射させる技術についても述べられている。

特開２００８−２８６１０２号公報特許第３４５６４０８号公報特開平１０−００２２１３号公報特開２０１１−１６３１９３号公報

ところで、上記した特許文献１乃至４では、ＮＨ_３生成用の触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合について言及されていない。そのため、ＮＨ_３生成用の触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合に、排気中のＮＯ_Ｘを十分に浄化することができず、排気エミッションの増加を招く可能性がある。

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＮＨ_３生成用の触媒と、ＮＨ_３を還元剤として排気中のＮＯ_Ｘを浄化する触媒と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、ＮＨ_３生成用の触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合であっても、排気中のＮＯ_Ｘを浄化することができる技術の提供にある。

本発明は、上記した課題を解決するために、ＮＨ_３生成用の吸蔵還元型触媒と該吸蔵還元型触媒より下流の排気通路に配置される選択還元型触媒とを備えた内燃機関の排気浄化装置において、吸蔵還元型触媒より上流の排気通路に三元触媒を配置し、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が高いときは該吸蔵還元型触媒によりＮＨ_３を生成させ、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低いときは三元触媒によりＮＨ_３を生成させるようにした。

詳細には、本発明に係わる内燃機関の排気浄化装置は、
希薄燃焼運転される内燃機関の排気通路に配置され、流入する排気の空燃比が理論空燃比より低い第１リッチ空燃比であるときに窒素酸化物をアンモニアに還元させる吸蔵還元型触媒と、
前記吸蔵還元型触媒より下流の排気通路に配置され、アンモニアを還元剤として排気中の窒素酸化物を還元する選択還元型触媒と、
前記吸蔵還元型触媒より上流の排気通路に配置される三元触媒と、
前記吸蔵還元型触媒のアンモニア生成能力が低下したときに、前記三元触媒へ流入する排気の空燃比を前記第１リッチ空燃比より高く且つ理論空燃比より低い第２リッチ空燃比に制御する制御部と、
を備えるようにした。

吸蔵還元型触媒は、流入する排気の空燃比が理論空燃比より高いリーン空燃比であるときは、排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）を吸着又は吸蔵する。また、吸蔵還元型触媒は、流入する排気の空燃比が理論空燃比より低いリッチ空燃比であるときに、吸着又は吸蔵していたＮＯ_Ｘを放出するとともに、放出されたＮＯ_Ｘと排気中に含まれる還元成分（たとえば、炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等）とを反応させる。その際、排気の空燃比が理論空燃比より十分に低い第１リッチ空燃比（たとえば、凡そ１２．５）であると、アンモニア（ＮＨ_３）に転換されるＮＯ_Ｘの量が多くなる。

吸蔵還元型触媒で生成されたＮＨ_３は、排気とともに選択還元型触媒へ流入し、該選択還元型触媒に吸着される。選択還元型触媒に吸着されたＮＨ_３は、ＮＯ_Ｘを含む排気が選択還元型触媒に流入したときに、ＮＯ_Ｘの還元剤として作用する。

吸蔵還元型触媒が第１リッチ空燃比の排気に曝されたときに生成されるＮＨ_３の量は、吸蔵還元型触媒に吸着又は吸蔵されるＮＯ_Ｘの量と相関する。すなわち、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力は、該吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力に相関する。よって、吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が低下すると、該吸蔵還元型触媒において生成可能なＮＨ_３の量が減少する。

これに対し、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合（言い換えると、ＮＯ_Ｘ吸蔵能力が低下した場合）に、三元触媒においてＮＨ_３を生成させるようにした。具体的には、本発明の制御部は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合に、三元触媒へ流入する排気の空燃比を前記第１リッチ空燃比より高く且つ理論空燃比より低い第２リッチ空燃比（たとえば、凡そ１４．０）に制御する。三元触媒に流入する排気の空燃比が前記第２リッチ空燃比なると、排気中のＮＯ_ＸがＨＣやＣＯと反応してＮＨ_３を生成する。

なお、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下している場合であっても、排気の空燃比が第２リッチ空燃比にされると、吸蔵還元型触媒においてもＮＨ_３が少なからず生成される。よって、三元触媒において生成されたＮＨ_３と吸蔵還元型触媒で生成されたＮＨ_３が選択還元型触媒へ供給される。つまり、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力の低下分は、三元触媒のＮＨ_３生成能力によって補われることになる。その結果、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合であっても、選択還元型触媒におけるＮＯ_Ｘ浄化率の低下を抑制することができる。

また、三元触媒において生成されるＮＨ_３の量は、排気中のＮＯ_Ｘ量が多くなるほど増加する。よって、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下しているときに、排気中のＮＯ_Ｘ量を増加させることにより、三元触媒において生成されるＮＨ_３の量を増加させてもよい。排気中のＮＯ_Ｘ量は、内燃機関の気筒内で燃焼される混合気の空燃比が理論空燃比より高い場合に多くなる傾向がある。

そこで、本発明の制御部は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合に、混合気の空燃比が理論空燃比より高くなるように燃料噴射量を制御するとともに、排気の空燃比が前記第２リッチ空燃比となるように未燃燃料を排気中に添加するようにしてもよい。なお、未燃燃料を排気中に添加する方法としては、膨張行程中又は排気行程中の気筒内へ燃料を噴射する方法や、三元触媒より上流の排気通路に燃料を噴射する方法を用いることができる。

このような方法により、三元触媒において生成されるＮＨ_３の量が増加されると、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が大幅に低下した場合であっても、選択還元型触媒におけるＮＯ_Ｘ浄化率の低下を抑制することができる。

なお、希薄燃焼運転される内燃機関においては、吸蔵還元型触媒は三元触媒より酷使される傾向がある。また、吸蔵還元型触媒は、ＮＯ_Ｘと同様に、排気中の硫黄成分（ＳＯ_Ｘ）も吸着又は吸蔵する（硫黄被毒）。吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力は、該吸蔵還元型触媒に吸着又は吸蔵されるＳＯ_Ｘの量が多くなるほど低下する。さらに、吸蔵還元型触媒は、硫黄被毒を解消するための処理（硫黄被毒回復処理）が実施される際に高温下に曝されるため、三元触媒に比して熱劣化し易い傾向がある。よって、吸蔵還元型触媒は、三元触媒に比して、劣化又は性能低下し易い。言い換えると、三元触媒は、吸蔵還元型触媒に比して、劣化又は性能低下し難い。

したがって、ＮＨ_３生成用の触媒として吸蔵還元型触媒を用いる場合に、三元触媒がＮＨ_３生成用の補助触媒として使用されると、排気浄化装置全体としてのＮＨ_３生成能力を長期間にわたって高く保つことができる。また、ＮＨ_３生成用の触媒として吸蔵還元型触媒と三元触媒が用いられる場合は、吸蔵還元型触媒のみがＮＨ_３生成用の触媒として用いる場合に比べ、広い運転領域においてＮＨ_３生成能力を高めることもできる。

ここで、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下する場合としては、該吸蔵還元型触媒が硫黄被毒した場合、該吸蔵還元型触媒が熱劣化した場合、又は該吸蔵還元型触媒の温度が低い場合等が考えられる。

吸蔵還元型触媒が硫黄被毒した場合は硫黄被毒していない場合に比べ、該吸蔵還元型触媒が吸蔵可能なＮＯ_Ｘの量が少なくなる。すなわち、吸蔵還元型触媒が硫黄被毒した場合は硫黄被毒していない場合に比べ、該吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が低くなる。その結果、内燃機関の気筒内で燃焼される混合気の空燃比がリーン空燃比であるとき（吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であるとき）に、該吸蔵還元型触媒から流出するＮＯ_Ｘの量は、該吸蔵還元型触媒が硫黄被毒していない場合に比して硫黄被毒している場合の方が多くなる。

吸蔵還元型触媒が熱劣化した場合は熱劣化していない場合に比べ、該吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が低くなる。その結果、内燃機関の気筒内で燃焼される混合気の空燃比がリーン空燃比であるとき（吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であるとき）に、該吸蔵還元型触媒から流出するＮＯ_Ｘの量は、該吸蔵還元型触媒が熱劣化していない場合に比して熱劣化している場合の方が多くなる。

そこで、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比が理論空燃比より高いリーン空燃比であるときに吸蔵還元型触媒から排出されるＮＯ_Ｘの量が上限値を超えていることを条件として、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下していると判定してもよい。ここでいう「上限値」は、内燃機関が希薄燃焼運転されており、且つ吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下していないときに、吸蔵還元型触媒から流出し得るＮＯ_Ｘ量の最大値に相当する。

詳細には、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、吸蔵還元型触媒より下流であって、選択還元型触媒より上流の排気通路に配置され、排気中に含まれるＮＯ_Ｘの量を検出するＮＯ_Ｘセンサをさらに備えるようにしてもよい。その場合、制御部は、吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比が理論空燃比より高いリーン空燃比であるときにＮＯ_Ｘセンサにより検出されるＮＯ_Ｘ量が上限値を超えていることを条件として、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下していると判定すればよい。

また、内燃機関が冷間始動された場合等において、吸蔵還元型触媒は、三元触媒より昇温し難い。すなわち、吸蔵還元型触媒が活性する時期は、三元触媒が活性する時期より遅くなる可能性が高い。吸蔵還元型触媒の活性前は活性後に比べ、該吸蔵還元型触媒に吸着又は吸蔵されるＮＯ_Ｘの量が少なくなるとともに、該吸蔵還元型触媒において生成されるＮＨ_３の量が少なくなる。その結果、内燃機関の気筒内で燃焼される混合気の空燃比がリーン空燃比であるとき（吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であるとき）に、該吸蔵還元型触媒から流出するＮＯ_Ｘの量は、該吸蔵還元型触媒の活性後に比して活性前の方が多くなる。

そこで、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であり、且つ吸蔵還元型触媒の温度が所定温度より低いときに吸蔵還元型触媒から排出されるＮＯ_Ｘの量が上限値を超えていることを条件として、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下していると判定してもよい。

詳細には、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、吸蔵還元型触媒より下流であって、選択還元型触媒より上流の排気通路に配置され、排気中に含まれるＮＯ_Ｘの量を検出するＮＯ_Ｘセンサと、吸蔵還元型触媒の温度を検出する温度センサと、をさらに備えるようにしてもよい。その場合、制御手段は、吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比がリーン空燃比であり、且つ温度センサにより検出される温度が所定温度以下であるときにＮＯ_Ｘセンサにより検出されるＮＯ_Ｘ量が上限値を超えていることを条件として、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下していると判定してもよい。

なお、ここでいう「所定温度」は、たとえば、吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力若しくはＮＨ_３生成能力が活性する最低の温度、若しくはその最低の温度からマージンを差し引いた温度である。

以上述べた種々の方法によって吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力の低下が判定されると、吸蔵還元型触媒が硫黄被毒している場合、吸蔵還元型触媒が熱劣化している場合、或いは吸蔵還元型触媒の温度が低い場合は、三元触媒を利用してＮＨ_３を生成することが可能になる。その結果、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低い場合であっても、選択還元型触媒へ供給されるＮＨ_３の量の減少を抑えることができる。よって、選択還元型触媒のＮＯ_Ｘ浄化率（選択還元型触媒へ流入するＮＯ_Ｘの量に対して該選択還元型触媒で浄化されるＮＯ_Ｘの量の割合）の低下を抑えることができる。

本発明によれば、ＮＨ_３生成用の触媒と、ＮＨ_３を還元剤として排気中のＮＯ_Ｘを浄化する触媒と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、ＮＨ_３生成用の触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合であっても、排気中のＮＯ_Ｘを浄化することができる。

本発明を適用する内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。吸蔵還元型触媒に流入する排気の空燃比と単位医時間あたりに生成されるＮＨ_３の量との関係を示す図である。三元触媒に流入する排気の空燃比と単位医時間あたりに生成されるＮＨ_３の量との関係を示す図である。第１の実施例において還元剤供給処理が実施される際にＥＣＵが実行する処理ルーチンを示すフローチャートである。第２の実施例において還元剤供給処理が実施される際にＥＣＵが実行する処理ルーチンを示すフローチャートである。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
先ず、本発明の第１の実施例について図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、圧縮着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）であるが、希薄燃焼運転される火花点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）であってもよい。

内燃機関１は、円柱状の気筒２を有している。気筒２内には、ピストン３が摺動自在に収容されている。内燃機関１は、気筒２内へ燃料を噴射する燃料噴射弁４を備えている。内燃機関１は、気筒２内へ空気を導入するための吸気ポート５を備えている。

吸気ポート５から気筒２内へ導入された空気と燃料噴射弁４から噴射された燃料は、圧縮行程においてピストン３によって圧縮されたときに着火及び燃焼する。ピストン３は、空気及び燃料が燃焼した際に発生する熱エネルギ（燃焼圧力）を受けて上死点側から下死点側へ向かって押圧される。その際のピストン３の運動エネルギは、図示しないコネクティングロッドを介して機関出力軸（クランクシャフト）へ伝達される。

内燃機関１は、気筒２内の既燃ガスを該気筒２内から排出するための排気ポート６を備えている。排気ポート６は、排気通路７に接続されている。排気通路７の途中には、第１触媒ケーシング８が配置されている。第１触媒ケーシング８は、三元触媒が担持された触媒担体を収容する金属製の筒状体である。三元触媒は、第１触媒ケーシング８に流入する排気の空燃比が理論空燃比と略同等であるときに、排気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）を酸化及び還元する。

第１触媒ケーシング８より下流の排気通路７には、第２触媒ケーシング９が配置されている。第２触媒ケーシング９は、吸蔵還元型触媒が担持された触媒担体を収容する金属製の筒状体である。吸蔵還元型触媒は、第２触媒ケーシング９に流入する排気の空燃比が理論空燃比より高いリーン空燃比であるときに、排気中に含まれるＮＯ_Ｘを吸着又は吸蔵する。また、吸蔵還元型触媒は、第２触媒ケーシング９に流入する排気の空燃比が理論空燃比より低いときに、吸蔵していたＮＯ_Ｘを放出するとともに、放出されたＮＯ_ＸをＨＣやＣＯと反応させることにより窒素（Ｎ_２）やアンモニア（ＮＨ_３）に還元する。

第２触媒ケーシング９より下流の排気通路７には、第３触媒ケーシング１０が配置されている。第３触媒ケーシング１０は、選択還元型触媒が担持された触媒担体を収容する金属製の筒状体である。選択還元型触媒は、第３触媒ケーシング１０に流入する排気がＮＨ_３を含んでいるときに、それらのＮＨ_３を吸着又は吸蔵する。また、選択還元型触媒は、ＮＯ_Ｘを含む排気が第３触媒ケーシング１０に流入したときに、吸着していたＮＨ_３を還元剤として排気中に含まれるＮＯ_Ｘを還元させる。

このように構成された内燃機関１には、ＥＣＵ１１が併設されている。ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどから構成される電子制御ユニットである。ＥＣＵ１１は、Ａ／Ｆセンサ１２、Ｏ_２センサ１３、排気温度センサ１４、ＮＯ_Ｘセンサ１５、クランクポジションセンサ１６、及びアクセルポジションセンサ１７等の各種センサと、電気的に接続されている。

Ａ／Ｆセンサ１２は、第１触媒ケーシング８より上流の排気通路７に配置され、該排気通路７を流れる排気の空燃比に相関する電気信号を出力する。Ｏ_２センサ１３は、第１触媒ケーシング８より下流、且つ第２触媒ケーシング９より上流の排気通路７に配置され、該排気通路７を流れる排気に含まれる酸素（Ｏ_２）の濃度（又は、量）に相関する電気信号を出力する。排気温度センサ１４は、第２触媒ケーシング９より下流、且つ第３触媒ケーシング１０より上流の排気通路７に配置され、該排気通路７を流れる排気の温度に相関する電気信号を出力する。ＮＯ_Ｘセンサ１５は、第２触媒ケーシング９より下流、且つ第３触媒ケーシング１０より上流の排気通路７に配置され、該排気通路７を流れる排気に含まれるＮＯ_Ｘの濃度（又は、量）に相関する電気信号を出力する。クランクポジションセンサ１６は、内燃機関１のクランクシャフトの回転位置に相関する電気信号を出力する。アクセルポジションセンサ１７は、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関する電気信号を出力する。

また、ＥＣＵ１１は、燃料噴射弁４等の各種機器と電気的に接続されており、前述した各種センサの出力信号に基づいて各種機器を制御する。たとえば、ＥＣＵ１１は、燃料噴射弁４の燃料噴射量や燃料噴射時期を制御するための燃料噴射制御、第２触媒ケーシング９の吸蔵還元型触媒に吸蔵されたＮＯ_Ｘを放出及び還元させるために排気の空燃比を周期的に低下させるリッチスパイク制御、又は第２触媒ケーシング９の吸蔵還元型触媒に吸蔵されたＳＯ_Ｘを放出及び還元させるために第２触媒ケーシング９内を高温且つリッチな雰囲気にさせる被毒回復制御等の既知の制御に加え、第３触媒ケーシング１０の選択還元型触媒へＮＨ_３を供給するための還元剤供給処理を実行する。以下、本実施例における還元剤供給処理の実行方法について述べる。

ＥＣＵ１１は、選択還元型触媒のＮＨ_３吸着量が一定量以下となったときに、吸蔵還元型触媒においてＮＨ_３を生成させる。なお、選択還元型触媒のＮＨ_３吸着量は、該選択還元型触媒に一定量のＮＨ_３を吸着させた後に、選択還元型触媒においてＮＯ_Ｘの還元に消費されたＮＨ_３の量を積算し、その積算値を前記一定量から減算することにより求めることができる。

選択還元型触媒においてＮＯ_Ｘの還元に消費されたＮＨ_３の量は、該選択還元型触媒へ流入したＮＯ_Ｘの量に相関する。選択還元型触媒へ流入したＮＯ_Ｘの量は、内燃機関１から排出されたＮＯ_Ｘの量と、第１触媒ケーシング８の三元触媒によって浄化されたＮＯ_Ｘの量と、第２触媒ケーシング９の吸蔵還元型触媒によって吸蔵又は浄化されたＮＯ_Ｘの量と、をパラメータとして演算することができる。内燃機関１から排出されるＮＯ_Ｘの量は、吸入空気量、燃料噴射量、及び機関回転数等をパラメータとして演算することができる。第１触媒ケーシング８の三元触媒によって浄化されたＮＯ_Ｘの量は、排気の空燃比や三元触媒の温度（第１触媒ケーシング８内の雰囲気温度）等をパラメータとして演算することができる。第２触媒ケーシング９の吸蔵還元型触媒によって吸蔵又は浄化されたＮＯ_Ｘの量は、排気の空燃比や吸蔵還元型触媒の温度（第２触媒ケーシング９内の雰囲気温度）等をパラメータとして演算することができる。

上記した方法により算出されたＮＨ_３吸着量が一定量以下になると、ＥＣＵ１１は、第２触媒ケーシング９へ流入する排気の空燃比を理論空燃比より低いリッチ空燃比（目標リッチ空燃比）まで低下させる。詳細には、ＥＣＵ１１は、気筒２内で燃焼される燃料（内燃機関１の出力に寄与する燃料）の噴射後に、気筒２内で燃焼されない燃料を燃料噴射弁４から噴射（たとえば、膨脹行程中のポスト噴射、又は排気行程中のアフター噴射）させることにより、排気の空燃比を低下させる。その際、ＥＣＵ１１は、気筒２内で燃焼された燃料の量と、内燃機関１の吸入空気量と、目標リッチ空燃比と、をパラメータとして、ポスト噴射量又はアフター噴射量を演算すればよい。

リッチ空燃比の排気が第２触媒ケーシング９へ流入すると、吸蔵還元型触媒に吸蔵されていたＮＯ_Ｘが放出される。吸蔵還元型触媒から放出されたＮＯ_Ｘは、排気中のＨＣやＣＯと反応してＮ_２やＮＨ_３を生成する。なお、吸蔵還元型触媒において単位時間あたりに生成されるＮＨ_３の量は、図２に示すように、第２触媒ケーシング９へ流入する排気の空燃比が凡そ１２．５（第１リッチ空燃比）となるときに、最も多くなる。したがって、ＥＣＵ１１は、前記第１リッチ空燃比を目標リッチ空燃比として、ポスト噴射量又はアフター噴射量を制御すればよい。

ところで、希薄燃焼運転される内燃機関１においては、吸蔵還元型触媒は、三元触媒より酷使される傾向がある。そのため、吸蔵還元型触媒は、三元触媒より劣化し易いといえる。たとえば、前述した被毒回復制御が繰り返し実施されると、吸蔵還元型触媒が熱劣化する可能性がある。吸蔵還元型触媒が熱劣化した場合は熱劣化しない場合に比べ、該吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が低下する。吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が低下すると、該吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力も低下する。

また、吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力は、該吸蔵還元型触媒が硫黄被毒した場合にも低下する。そのため、吸蔵還元型触媒が硫黄被毒した場合は硫黄被毒していない場合に比べ、該吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低くなる。

したがって、吸蔵還元型触媒が熱劣化や硫黄被毒した場合は、第２触媒ケーシング９へ流入する排気の空燃比が第１リッチ空燃比に制御されても、所望量のＮＨ_３を選択還元型触媒へ供給することができない可能性がある。選択還元型触媒に供給されるＮＨ_３の量が減少した場合は、該選択還元型触媒におけるＮＯ_Ｘ浄化率が低下するため、大気中に排出されるＮＯ_Ｘの量が多くなる可能性がある。

これに対し、還元剤供給処理の実行頻度を高める方法が考えられるが、燃料消費量の増加を招く可能性がある。また、内燃機関１の気筒２内で燃焼される混合気の空燃比を低下させることにより、内燃機関１から排出されるＮＯ_Ｘ量を低減する方法も考えられるが、燃料消費量の増加は避けられない。

そこで、本実施例の還元剤供給処理では、ＥＣＵ１１は、吸蔵還元型触媒が熱劣化又は硫黄被毒した場合に、第１触媒ケーシング８の三元触媒においてＮＨ_３を生成させるようにした。詳細には、ＥＣＵ１１は、排気の空燃比が第１リッチ空燃比より高く、且つ理論空燃比より低い第２リッチ空燃比になるように、ポスト噴射量又はアフター噴射量を制御する。

三元触媒において単位時間あたりに生成されるＮＨ_３の量は、図３に示すように、第１触媒ケーシング８へ流入する排気の空燃比が凡そ１４．０（第２リッチ空燃比）になるときに、最も多くなる。したがって、ＥＣＵ１１は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下しているときは、排気の空燃比が前記第２リッチ空燃比と等しくなるように、ポスト噴射量又はアフター噴射量を制御すればよい。

ところで、三元触媒において単位時間あたりに生成されるＮＨ_３の量（図３中の実線）は、吸蔵還元型触媒において単位時間あたりに生成されるＮＨ_３の量（図３中の一点鎖線）より少なくなる。そのため、排気の空燃比が前記第２リッチ空燃比に制御された場合に、選択還元型触媒へ供給されるＮＨ_３の量が所望量に達しないことも考えられる。

しかしながら、吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が完全に失われない限りは、排気の空燃比が前記第２リッチ空燃比になったときに吸蔵還元型触媒によってＮＨ_３が少なからず生成される。たとえば、図３中の一点鎖線で示すように、排気の空燃比が第２リッチ空燃比と等しいときであっても、吸蔵還元型触媒はＮＨ_３を生成することができる。

したがって、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合に、排気の空燃比が第２リッチ空燃比と等しくされると、三元触媒において生成されたＮＨ_３と吸蔵還元型触媒において生成されたＮＨ_３が選択還元型触媒へ供給されることになる。つまり、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合は、その低下分が三元触媒のＮＨ_３生成能力によって補われることになる。その結果、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合であっても、所望量のＮＨ_３を選択還元型触媒へ供給することができる。

また、三元触媒のＮＨ_３生成能力は、吸蔵還元型触媒に比して低下し難い。そのため、第１触媒ケーシング８及び第２触媒ケーシング９を含む排気浄化装置のＮＨ_３生成能力は、長期間にわたって高く維持される。さらに、本実施例の排気浄化装置は、吸蔵還元型触媒のみをＮＨ_３生成用の触媒として用いる場合に比べ、より広い運転領域において安定したＮＨ_３生成能力を発揮することもできる。

吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合に、排気の空燃比が第２リッチ空燃比と等しくされると、還元剤供給処理の実行に伴う燃料消費量の増加を抑制しつつ、所望のＮＨ_３を生成することもできる。

なお、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が著しく低下した場合は、ＥＣＵ１１は、第１触媒ケーシング８へ流入するＮＯ_Ｘの量が多くなるように、内燃機関１の運転状態を制御しつつ、還元剤供給処理を実行するようにしてもよい。第１触媒ケーシング８へ流入するＮＯ_Ｘの量は、リーン空燃比の混合気が高温且つ高圧の元で燃焼したときに多くなる。よって、ＥＣＵ１１は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が著しく低下した場合は、リーン空燃比の混合気が高温且つ高圧の元で燃焼されるように、内燃機関１の運転状態を制御してもよい。

以下、本実施例における還元剤供給処理の具体的な実行手順について図４に沿って説明する。図４は、還元剤供給処理が実施される際にＥＣＵ１１が実行する処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンは、予めＥＣＵ１１のＲＯＭ等に記憶されており、ＥＣＵ１１によって周期的に実行される。

図４の処理ルーチンでは、ＥＣＵ１１は、先ずＳ１０１において、機関回転数Ｎｅやアクセルポジションセンサ１７の出力信号（アクセル開度）Ａｃｃｐ等の各種データを読み込む。

Ｓ１０２では、ＥＣＵ１１は、前記Ｓ１０１で読み込まれた機関回転数Ｎｅやアクセル開度Ａｃｃｐをパラメータとして、内燃機関１の運転状態が希薄燃焼運転領域にあるか否かを判別する。Ｓ１０２において否定判定された場合（たとえば、内燃機関１が高負荷運転状態にある場合等のように、リッチ空燃比で運転されている場合）は、ＥＣＵ１１は、本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、Ｓ１０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０３の処理へ進む。

Ｓ１０３では、ＥＣＵ１１は、ＮＯ_Ｘセンサ１５の出力信号（第２触媒ケーシング９から排出されるＮＯ_Ｘ量）Ｄｎｏｘを読み込む。続いて、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０４の処理へ進み、前記Ｓ１０３で読み込まれた出力信号Ｄｎｏｘの値が上限値Ｄｎｏｘｍａｘ以下であるか否かを判別する。

ここでいう「上限値Ｄｎｏｘｍａｘ」は、内燃機関１が希薄燃焼運転されており、且つ吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が低下していないときに、第２触媒ケーシング９から排出され得るＮＯ_Ｘ量の最大値に相当する。このような上限値Ｄｎｏｘｍａｘは、予め実験等を利用した適合処理によって求められた固定値であってもよい。また、第２触媒ケーシング９から排出されるＮＯ_Ｘの量は、吸蔵還元型触媒の温度や排気の流量によって変化し得る。そのため、前記上限値Ｄｎｏｘｍａｘは、吸蔵還元型触媒の温度や排気の流量をパラメータとして変更される可変値であってもよい。その際、吸蔵還元型触媒の温度としては、第２触媒ケーシング９の下流に配置された排気温度センサ１４の出力信号を用いることができる。排気の流量としては、内燃機関１の吸入空気量（たとえば、吸気通路に配置されるエアフローメータの出力信号）を用いることができる。

前記Ｓ１０４において肯定判定された場合（Ｄｎｏｘ＜Ｄｎｏｘｍａｘ）は、吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が正常な範囲内にあることになる。すなわち、前記Ｓ１０４において肯定判定された場合は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が正常な範囲内にあることになる。そこで、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０５の処理へ進み、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が正常であると判定する。

前記Ｓ１０５において吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が正常であると判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０６の処理へ進み、吸蔵還元型触媒をＮＨ_３生成用の触媒とする還元剤供給処理（第１還元剤供給処理）を実行する。具体的には、ＥＣＵ１１は、選択還元型触媒のＮＨ_３吸着量が一定量以下となったときに、内燃機関１から排出される排気の空燃比が前記第１リッチ空燃比と等しくなるように、燃料噴射弁４のポスト噴射量又はアフター噴射量を制御する。その場合、吸蔵還元型触媒に吸蔵又は吸着されていたＮＯ_Ｘや排気中のＮＯ_ＸがＮＨ_３に転換される。その結果、吸蔵還元型触媒において所望量のＮＨ_３が生成されることになる。

前記Ｓ１０４において否定判定された場合（Ｄｎｏｘ＞Ｄｎｏｘｍａｘ）は、吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が正常な範囲を逸脱していることになる。その場合、ＥＣＵ１１は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下していると判定してもよい。ただし、吸蔵還元型触媒のＮＯ_Ｘ吸蔵能力が低下している場合であっても、該吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が正常な範囲内にある可能性もある。そこで、前記Ｓ１０４において否定判定された場合に、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０７乃至Ｓ１０９において吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が正常であるか否かを判別する。

先ずＳ１０７において、ＥＣＵ１１は、第２触媒ケーシング９へ流入する排気の空燃比が第１リッチ空燃比と等しいか否かを判別する。たとえば、ＥＣＵ１１は、第１還元剤供給処理の実行中、若しくは第１還元剤供給処理の実行終了時のＡ／Ｆセンサ１２の出力信号値が第１リッチ空燃比と等しいことを条件として、第２触媒ケーシング９へ流入する排気の空燃比が第１リッチ空燃比と等しいと判定する。Ｓ１０７において否定判定された場合は、ＥＣＵ１１は、該Ｓ１０７の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ１０７において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０８の処理へ進む。

Ｓ１０８では、ＥＣＵ１１は、第２触媒ケーシング９から排出されるＮＨ_３の量Ｄｎｈ３を読み込む。その際、ＥＣＵ１１は、第２触媒ケーシング９から排出されるＮＨ_３の量Ｄｎｈ３として、ＮＯ_Ｘセンサ１５の出力信号を読み込む。ここで、ＮＯ_Ｘセンサ１５は、排気中のＮＯ_Ｘに加え、ＮＨ_３にも反応する。また、排気の空燃比が第１リッチ空燃比であるときは、排気中のＮＯ_Ｘが三元触媒や吸蔵還元型触媒において還元及び浄化される。したがって、排気の空燃比が第１リッチ空燃比と等しいときのＮＯ_Ｘセンサ１５の出力信号は、排気中に含まれるＮＨ_３の量に相関すると考えることができる。

Ｓ１０９では、ＥＣＵ１１は、前記Ｓ１０８において読み込まれたＮＨ_３量Ｄｎｈ３が下限値Ｄｎｈ３ｍｉｎ以上であるか否かを判別する。ここでいう「下限値Ｄｎｈ３ｍｉｎ」は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が正常であるときに、第２触媒ケーシング９から排出され得るＮＨ_３の量の最小値に相当する。このような下限値Ｄｎｈ３ｍｉｎは、予め実験等を用いた適合処理によって定められた値である。

前記Ｓ１０９において肯定判定された場合（Ｄｎｈ３≧Ｄｎｈ３ｍｉｎ）は、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０５の処理へ進み、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が正常であると判定する。一方、前記Ｓ１０９において否定判定された場合（Ｄｎｈ３＜Ｄｎｈ３ｍｉｎ）は、ＥＣＵ１１は、Ｓ１１０の処理へ進み、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下していると判定する。

前記Ｓ１１０において吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下していると判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ１１１の処理へ進み、三元触媒をＮＨ_３生成用の触媒とする還元剤供給処理（第２還元剤供給処理）を実行する。具体的には、ＥＣＵ１１は、選択還元型触媒のＮＨ_３吸着量が一定量以下となったときに、内燃機関１から排出される排気の空燃比が前記第２リッチ空燃比と等しくなるように、燃料噴射弁４のポスト噴射量又はアフター噴射量を制御する。その場合、排気中に含まれるＮＯ_Ｘが三元触媒においてＮＨ_３に転換される。なお、前記第２還元剤供給処理が実行されたときに、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が完全に失われていなければ、該吸蔵還元型触媒に吸蔵又は吸着されていたＮＯ_Ｘや排気中のＮＯ_ＸもＮＨ_３に転換される。その結果、三元触媒において生成されたＮＨ_３（及び、吸蔵還元型触媒において生成されたＮＨ_３）が選択還元型触媒へ供給されることになる。よって、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合に、その低下分を三元触媒のＮＨ_３生成能力によって補うことができる。

以上述べたように、ＥＣＵ１１が図４の処理ルーチンを実行することにより、本発明に係わる制御部が実現される。その結果、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が高いときは該吸蔵還元型触媒によってＮＨ_３が生成され、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低いときは三元触媒（及び吸蔵還元型触媒）によってＮＨ_３が生成されることになる。よって、三元触媒及び吸蔵還元型触媒を含む排気浄化装置のＮＨ_３生成能力は、長期間にわたって高く維持されるとともに、内燃機関１の広い運転領域においても高く維持される。

なお、ＮＨ_３生成用の触媒に関して、三元触媒を常用し、吸蔵還元型触媒を補助的に使用する方法も考えられる。しかしながら、三元触媒によるＮＨ_３生成量が吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成量より少なくなり易いとともに、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が三元触媒のＮＨ_３生成能力より低下し易い。よって、ＮＨ_３生成用の触媒として吸蔵還元型触媒を常用し、三元触媒を補助的に使用することが好適である。

＜実施例２＞
次に、本発明の第２の実施例について図５に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。

前述した第１の実施例では、硫黄被毒や熱劣化により吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下した場合に三元触媒をＮＨ_３生成用の触媒として機能させる例について述べたが、本実施例では、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性していない場合に三元触媒をＮＨ_３生成用の触媒として機能させる例について述べる。

第２触媒ケーシング９は、第１触媒ケーシング８に比べ、内燃機関１から離間した位置に配置される。そのため、内燃機関１が冷間始動された場合等は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性する時期は、三元触媒のＮＨ_３生成能力が活性する時期より遅くなり易い。

そこで、ＥＣＵ１１は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性していないときに、第１触媒ケーシング８へ流入する排気の空燃比が第２空燃比となるようにポスト噴射量又はアフター噴射量を制御するようにした。

以下、本実施例における還元剤供給処理の実行手順について図５に沿って説明する。図５は、還元剤供給処理が実施される際にＥＣＵ１１が実行する処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンは、ＥＣＵ１１のＲＯＭに予め記憶されており、ＥＣＵ１１によって周期的に実行される。なお、図５において、前述した第１の実施例の処理ルーチン（図４を参照）と同様の処理については、同等の符号が付されている。

図５の処理ルーチンにおいて、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０２において肯定判定された場合に、Ｓ２０１の処理を実行する。Ｓ２０１では、ＥＣＵ１１は、吸蔵還元型触媒の温度（第２触媒ケーシング９内の雰囲気温度）ＴｃａｔとＮＯ_Ｘセンサ１５の出力信号Ｄｎｏｘを読み込む。吸蔵還元型触媒の温度Ｔｃａｔは、内燃機関１の運転状態（燃料噴射量や吸入空気量）をパラメータとして演算されてもよい。また、吸蔵還元型触媒の温度Ｔｃａｔとして、排気温度センサ１４の出力信号が代用されてもよい。

ＥＣＵ１１は、Ｓ２０１の処理を実行した後にＳ２０２の処理を実行する。Ｓ２０２では、ＥＣＵ１１は、前記Ｓ２０１で読み込まれた出力信号Ｄｎｏｘの値が上限値Ｄｎｏｘｍａｘ以下であり、且つ吸蔵還元型触媒の温度Ｔｃａｔが所定温度Ｔａｃｔ以上であるかを判別する。ここでいう「所定温度Ｔａｃｔ」は、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性する最低の温度に相当する。

前記Ｓ２０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ２０３の処理へ進み、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性していると判定する。その場合、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０６へ進み、吸蔵還元型触媒をＮＨ_３生成用の触媒とする還元剤供給処理（第１還元剤供給処理）を実行する。

前記Ｓ２０２において否定判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ２０４の処理へ進み、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性していないと判定する。その場合、ＥＣＵ１１は、Ｓ１１１の処理へ進み、三元触媒と吸蔵還元型触媒をＮＨ_３生成用の触媒とする還元剤供給処理（第２還元剤供給処理）を実行する。

以上述べたように、ＥＣＵ１１が図５の処理ルーチンに従って還元剤供給処理を実行すると、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性しているときは該吸蔵還元型触媒によってＮＨ_３が生成され、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性していないときは三元触媒によってＮＨ_３が生成される。よって、内燃機関１が冷間始動された後の暖機運転時のように、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性していないときであっても、所望量のＮＨ_３を生成することが可能になる。

前述した第１の実施例と第２の実施例は、適宜組み合わせることができる。たとえば、図５の処理ルーチンにおいて、Ｓ２０４の処理が実行される代わりに、図６の処理ルーチンの説明で述べたＳ１０７乃至Ｓ１１０の処理が実行されてもよい。その場合、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が活性していない場合に加え、吸蔵還元型触媒のＮＨ_３生成能力が低下している場合（吸蔵還元型触媒が熱劣化している場合や硫黄被毒している場合）に、第２還元剤供給処理が実行されることになる。その結果、一層広い運転領域において所望量のＮＨ_３を生成することが可能となる。

なお、前述した第１及び第２の本実施例では、第１触媒ケーシング８や第２触媒ケーシング９へ流入する排気の空燃比をリッチ空燃比にする方法として、燃料噴射弁４からポスト噴射又はアフター噴射させる方法を例に挙げたが、第１触媒ケーシング８より上流の排気通路７に燃料添加弁を取り付けて、該燃料添加弁から燃料を添加させるようにしてもよい。

１内燃機関
２気筒
３ピストン
４燃料噴射弁
５吸気ポート
６排気ポート
７排気通路
８第１触媒ケーシング
９第２触媒ケーシング
１０第３触媒ケーシング
１１ＥＣＵ
１２Ａ／Ｆセンサ
１３Ｏ_２センサ
１４排気温度センサ
１５ＮＯ_Ｘセンサ
１６クランクポジションセンサ
１７アクセルポジションセンサ

Claims

希薄燃焼運転される内燃機関の排気通路に配置され、流入する排気の空燃比が理論空燃比より低い第１リッチ空燃比であるときに窒素酸化物をアンモニアに還元させる吸蔵還元型触媒と、
前記吸蔵還元型触媒より下流の排気通路に配置され、アンモニアを還元剤として排気中の窒素酸化物を還元する選択還元型触媒と、
前記吸蔵還元型触媒より上流の排気通路に配置される三元触媒と、
前記吸蔵還元型触媒のアンモニア生成能力が低下したときに、前記三元触媒へ流入する排気の空燃比を前記第１リッチ空燃比より高く且つ理論空燃比より低い第２リッチ空燃比に制御する制御部と、
を備える内燃機関の排気浄化装置。
請求項１において、前記吸蔵還元型触媒より下流であって、前記選択還元型触媒より上流の排気通路に配置され、排気中に含まれる窒素酸化物の量を検出するＮＯ_Ｘセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比が理論空燃比より高いリーン空燃比であるときに前記ＮＯ_Ｘセンサにより検出されるＮＯ_Ｘ量が上限値を超えていることを条件として、前記吸蔵還元型触媒のアンモニア生成能力が低下していると判定する内燃機関の排気浄化装置。
請求項１において、前記吸蔵還元型触媒より下流であって、前記選択還元型触媒より上流の排気通路に配置され、排気中に含まれる窒素酸化物の量を検出するＮＯ_Ｘセンサと、
前記吸蔵還元型触媒の温度を検出する温度センサと、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記吸蔵還元型触媒へ流入する排気の空燃比が理論空燃比より高いリーン空燃比であり、且つ前記温度センサにより検出される温度が所定温度以下であるときに前記ＮＯ_Ｘセンサにより検出されるＮＯ_Ｘ量が上限値を超えていることを条件として、前記吸蔵還元型触媒のアンモニア生成能力が低下していると判定する内燃機関の排気浄化装置。