(57)【要約】【課題】パティキュレートフィルタの再生及びＮＯｘ浄化触媒の機能回復のための、燃費並びにコスト的に有利な排気浄化装置を提供する。【解決手段】希薄燃焼エンジン１の排気通路２に、ＨＣ酸化触媒３と、パティキュレートフィルタ４と、ＮＯｘ吸蔵材を含有するＮＯｘ浄化触媒５とを、排気流れ方向において上流側から順に配設し、上記フィルタ４には、パティキュレートを燃焼させたときのＣＯ生成量が多い触媒を担持させ、フィルタ４でのパティキュレートの燃焼によって生成するＣＯを還元剤として、ＮＯｘ浄化触媒５においてＮＯｘを還元浄化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希薄燃焼エンジンの排気浄化装置であって、
上記エンジンの排気通路に、排気中のＨＣを酸化する酸化触媒と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、排気中のＮＯｘを吸蔵するＮＯｘ吸蔵材を含有するＮＯｘ浄化触媒とが、排気流れ方向において上流側から順に配設され、
上記フィルタには、捕集したパティキュレートを燃焼させるための触媒が担持されていて、該触媒は、５００℃の温度でカーボンを燃焼させたときに生成するＣＯとＣＯ２との合計量に占めるＣＯの割合がモル比で１０％以上であり、
上記ＮＯｘ浄化触媒は、上記フィルタでのパティキュレートの燃焼によって生成するＣＯを還元剤としてＮＯｘを還元浄化する触媒成分を含有することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記フィルタに担持されている触媒は、Ｃｅ含有酸化物、Ｃｅ以外の希土類金属とＺｒとを含有する複合酸化物、並びにアルカリ金属を担持したアルミナの３種から選ばれる少なくとも１種を含有し、且つフィルタ１Ｌ当たりの触媒貴金属量は０ｇもしくは０．１ｇ以下であることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記ＮＯｘ浄化触媒より下流側の上記排気通路に、ＣＯを酸化させるためのＣＯ酸化触媒が設けられていることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記ＣＯ酸化触媒は、触媒金属としてＰｄを含有することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
上記フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼させるときには、上記エンジンの燃焼室に圧縮行程上死点付近で燃料を噴射供給する主噴射後、さらに膨張行程又は排気行程において燃料を噴射供給する後噴射が実行され、該後噴射により、上記フィルタ上流側の酸化触媒に上記ＨＣとして未燃燃料が供給されることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項６】
希薄燃焼エンジンの排気通路に、排気中のＨＣを酸化する酸化触媒と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタとを排気流れ方向において上流側から順に配設し、
上記酸化触媒において上記ＨＣを酸化させ、その反応熱によって上記フィルタの温度を高めることにより、該フィルタに捕集されているパティキュレートを燃焼させるようにした排気浄化方法において、
上記フィルタより排気流れ下流側の上記排気通路に、排気中のＮＯｘを吸蔵するＮＯｘ吸蔵材と、ＮＯｘを還元浄化するための触媒成分とを含有するＮＯｘ浄化触媒を配設し、
上記フィルタに、捕集したパティキュレートを燃焼させるために、５００℃の温度でカーボンを燃焼させたときに生成するＣＯとＣＯ２との合計量に占めるＣＯの割合がモル比で１０％以上である触媒を担持させておき、
上記ＮＯｘ浄化触媒に吸蔵されているＮＯｘを、上記フィルタでのパティキュレートの燃焼によって生成するＣＯを還元剤として、還元浄化することを特徴とする排気浄化方法。
【請求項７】
請求項６において、
上記ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定値に達したときに、上記エンジンの燃焼室に圧縮行程上死点付近で燃料を噴射供給する主噴射後、さらに膨張行程又は排気行程において燃料を噴射供給する後噴射を実行することにより、上記酸化触媒に上記ＨＣとして未燃燃料を供給し、該未燃燃料の酸化反応熱によって上記フィルタの温度を上昇させることを特徴とする排気浄化方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７において、
上記ＮＯｘ浄化触媒より下流側の上記排気通路にＣＯを酸化させるためのＣＯ酸化触媒を配置しておき、上記ＮＯｘ浄化触媒を通り抜けるＣＯをＣＯ酸化触媒によってＣＯ２に酸化させることを特徴とする排気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンやリーンバーン式ガソリンエンジンの排気中には、ストイキ近傍で燃焼されるエンジンの排気に比べて、ＮＯｘ（窒素酸化物）とパティキュレート（黒煙微粒子）とが多量に含まれている。このため、そのような希薄燃焼エンジンの排気通路には、パティキュレート捕集用のフィルタと、ＮＯｘ浄化触媒とが設けられることが多い。
【０００３】
パティキュレート捕集用のフィルタは、例えばＳｉＣ製担体に孔径数μｍ〜数十μｍの細孔通路が形成されていて、その細孔通路面にパティキュレートが堆積していく。そして、例えば、自動車の所定走行距離毎に、或いはフィルタが所定の目詰まり状態に達したことを検出したときに、フィルタを再生すべく（捕集したパティキュレートを燃焼除去すべく）、排気温度を上昇させる等の制御が実行されている。
【０００４】
一方、ＮＯｘ浄化触媒に関しては、種々の方式がある。例えば、選択還元式ＮＯｘ触媒を採用し、排気流れ上流側から尿素水やアンモニア水を触媒に供給し、アンモニアを還元剤としてＮＯｘを還元浄化する方式がある。或いはＮＯｘ吸蔵材を含有するＮＯｘ吸蔵触媒を採用し、排気中の酸素が過剰である空燃比リーン時に排気中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵材に吸蔵させ、ＮＯｘ吸蔵量が所定値に達したときに、排気中の未燃燃料が多くなるようにエンジンの燃料噴射を制御することにより、排気の酸素濃度を低下させて（空燃比リッチにして）ＮＯｘ吸蔵材からＮＯｘを放出させるとともに、その未燃燃料を還元剤としてＮＯｘを還元浄化する方式がある。ＮＯｘ還元用触媒成分としては、前者の方式ではＴｉＯ２が使用されることが多く、後者の方式ではＲｈが使用されることが多い。
【０００５】
パティキュレートを燃焼除去するために、フィルタより上流側の排気通路に酸化触媒を配置することは一般に知られている。すなわち、その酸化触媒にＨＣ（炭化水素）を供給し、その酸化反応熱によってフィルタに流入する排気温度を高め、フィルタの温度を上昇させるというものである。
【０００６】
酸化触媒を設けることなく、フィルタの再生を図るという提案もある。例えば、特許文献１には、ディーゼルエンジンの排気通路に、排気流れ上流側から順に、プラズマ発生器、パティキュレート捕集用フィルタ、及びＮＯｘ吸蔵触媒を配置することが記載されている。プラズマ発生器で発生させたプラズマによって、排気中の酸素や窒素成分をオゾンや二酸化窒素のような酸化剤成分に変換し、この酸化剤成分によって、フィルタに堆積したパティキュレートを部分酸化又は不完全燃焼させてＣＯを生成し、このＣＯを還元剤として、ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵されているＮＯｘを還元浄化するというものである。プラズマによって酸化剤成分を生成するから、比較的低い温度でパティキュレートを燃焼除去できるとされている。また、上記フィルタとＮＯｘ吸蔵触媒との間にＣＯシフト触媒を配置し、ＣＯシフト反応で水素を生成し、水素を還元剤としてＮＯｘを還元浄化することも同文献には記載されている。
【０００７】
特許文献２には、ディーゼルエンジンの排気通路に、排気流れ上流側から順に、バーナー、ＣＯ生成触媒、及びＮＯｘ吸蔵触媒付パティキュレートフィルタとを配置することが記載されている。バーナーによってＣＯ生成触媒を活性温度になるよう昇温させ、排気中に供給されたＨＣをＣＯ生成触媒によってＣＯに転換し、そのＣＯを還元剤として、ＮＯｘ吸蔵触媒から放出されるＮＯ２を還元浄化するとともに、その放出されるＮＯ２によってパティキュレートを燃焼させるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−８４６３８号公報
【特許文献２】特開２００４−９２４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１や特許文献２に記載されている方式の場合、プラズマ発生器或いはバーナーを必要とし、コスト高になり易いとともに、それらの耐久性ないし信頼性を確保するためのメンテナンスが必要になる。これに対して、フィルタの上流側に酸化触媒を設けてフィルタの昇温を図る方式では、プラズマ発生器やバーナーは不要になるが、ＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放出させて還元すべく排気中にＨＣを供給しても、そのＨＣの多くが酸化触媒で燃焼されてしまい、フィルタの下流側に配置されたＮＯｘ吸蔵触媒ではＨＣが不足気味になってＮＯｘの還元が効率良く行われなくなる。また、従来はフィルタにＰｔを比較的多く含有する酸化触媒を設けることによって、パティキュレートの燃焼開始温度を下げることもなされている。しかし、その場合も上述のＨＣがフィルタ上の触媒によって燃焼されてしまい、下流側のＮＯｘ吸蔵触媒でのＮＯｘの還元が効率良く行われなくなる。
【００１０】
このような問題は、酸化触媒やフィルタにＨＣを過剰に供給することによって、ＮＯｘ吸蔵触媒に必要量のＨＣが到達するようにすれば、解決されるが、それでは、燃費が悪くなる。
【００１１】
そこで、本発明は、燃費、並びにコスト的にも有利な排気浄化装置及び排気浄化方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために、プラズマによる酸化剤成分でパティキュレートからＣＯを生成するのではなく、また、ＣＯ生成触媒を別途設けてＣＯを生成するのではなく、パティキュレート捕集用のフィルタに、パティキュレート燃焼時にＣＯを比較的多量に生成する触媒を設けるようにした。
【００１３】
すなわち、上記課題を解決する手段は、希薄燃焼エンジンの排気浄化装置であって、
上記エンジンの排気通路に、排気中のＨＣを酸化する酸化触媒と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、排気中のＮＯｘを吸蔵するＮＯｘ吸蔵材を含有するＮＯｘ浄化触媒とが、排気流れ方向において上流側から順に配設され、
上記フィルタには、捕集したパティキュレートを燃焼させるための触媒が担持されていて、該触媒は、５００℃の温度でカーボンを燃焼させたときに生成するＣＯとＣＯ２との合計量に占めるＣＯの割合がモル比で１０％以上であり、
上記ＮＯｘ浄化触媒は、上記フィルタでのパティキュレートの燃焼によって生成するＣＯを還元剤としてＮＯｘを還元浄化する触媒成分を含有することを特徴とする。
【００１４】
従って、上記フィルタのパティキュレート捕集量が多くなったときに、或いは上記ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵量が多くなったときに、上記酸化触媒に流入する排気中のＨＣ量を多くすると、該酸化触媒でのＨＣの酸化反応熱によってフィルタに流入する排気の温度が高まり、すなわち、フィルタの温度が上昇し、該フィルタにおいて触媒によるパティキュレートの燃焼が始まる。このフィルタの触媒は、５００℃の温度でカーボンを燃焼させたときに生成するＣＯとＣＯ２との合計量に占めるＣＯの割合がモル比で１０％以上であるから、パティキュレートの燃焼によって比較的多量のＣＯが生成する。
【００１５】
一方、上記ＮＯｘ浄化触媒では、上記排気中のＨＣ量の増大により、該排気の酸素濃度が低下することにより、ＮＯｘ吸蔵材からＮＯｘが放出される。そして、上記フィルタのパティキュレートの燃焼によって生成するＣＯが還元剤となって、ＮＯｘ吸蔵材から放出されるＮＯｘが効率良く還元浄化されることになる。
【００１６】
このようにパティキュレートを燃焼させてＣＯを生成する触媒をフィルタに設けたから、プラズマ発生器を用いることなく、且つＮＯｘ浄化触媒のためにＨＣを排気中に過剰に供給することなく、フィルタのパティキュレート捕集可能量を回復させながら、同時にＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵能を回復させて行くことができ、メンテナンスの軽減、コスト低減に有利になる。
【００１７】
好ましい態様では、上記ＮＯｘ浄化触媒は、上記ＮＯｘ吸蔵材として、担体に担持された少なくとも１種のアルカリ土類金属を有し、３００℃以上でＮＯｘを吸蔵することができる量が担体１Ｌ当たり１ｇ以上であることを特徴とする。ＮＯｘ吸蔵材としてアルカリ土類金属を採用することにより、ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵能を高くすることができる。また、上記ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘを吸蔵できる量が少ないと、ＮＯｘを放出させて還元浄化する頻度が増えて燃費が悪化し易くなるため、１ｇ／Ｌ以上のＮＯｘ吸蔵能力があることが望ましいものである。また、上記フィルタのパティキュレート捕集量が多くなったときに、上記酸化触媒に流入する排気中のＨＣ量を増大させると、パティキュレートの燃焼によって多量のＣＯが生成するが、そのＣＯをＮＯｘの還元浄化に無駄なく利用する上でも有利になる。
【００１８】
別の好ましい態様では、上記フィルタに担持されている触媒は、Ｃｅ含有酸化物、Ｃｅ以外の希土類金属とＺｒとを含有する複合酸化物、並びにアルカリ金属を担持したアルミナの３種から選ばれる少なくとも１種を含有し、且つフィルタ１Ｌ当たりの触媒貴金属量は０ｇもしくは０．１ｇ以下であることを特徴とする。
【００１９】
すなわち、Ｐｔ、その他の触媒貴金属は、一般に酸化能力が高いことから、パティキュレートを完全燃焼させ易く（ＣＯ２を生成し易く）、それだけＣＯの生成量が少なくなる。そこで、フィルタに担持されている触媒に関しては、その触媒貴金属量を０ｇもしくは０．１ｇ／Ｌ以下とするものである。触媒貴金属量をこのようにしても、上記Ｃｅ含有酸化物、Ｃｅ以外の希土類金属とＺｒとを含有する複合酸化物、並びにアルカリ金属を担持したアルミナの３種はいずれも、パティキュレートを燃焼させる触媒として有効に働き、且つ比較的多くのＣＯを生成する。
【００２０】
この場合、Ｃｅ含有酸化物は、Ｃｅイオンの価数変化によって排気中の酸素を取り込んで内部の酸素を活性酸素として放出する酸素交換反応を起こし、その活性酸素によってパティキュレートのＣＯへの酸化に寄与する。Ｃｅ以外の希土類金属とＺｒとを含有する複合酸化物は、高い酸素イオン伝導性を有し、酸素イオンを輸送して該酸化物粒子表面での酸素交換反応により活性酸素として放出し、パティキュレートのＣＯへの酸化に寄与する。また、アルカリ金属を担持したアルミナは、そのアルカリ金属がパティキュレートのＣＯへの酸化を促進する。Ｃｅ以外の希土類金属としてはＮｄ、Ｐｒ、Ｌａ等があり、アルカリ金属としてはＫ、Ｎａ等がある。
【００２１】
好ましいのは、フィルタのパティキュレート捕集可能量又はＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵能を回復させるべく、酸化触媒にＨＣを供給するときは、そのＨＣの供給を間欠的に行なうことで、排気の空燃比をリーンとリッチとに交互に変化させることである。これにより、フィルタにおいて酸素が欠乏することを避けることができ、パティキュレートの燃焼に有利になる。
【００２２】
さらに別の好ましい態様では、上記ＮＯｘ浄化触媒より下流側の上記排気通路に、ＣＯを酸化させるためのＣＯ酸化触媒が設けられていることを特徴とする。これにより、フィルタでのパティキュレートの燃焼によりＣＯが過剰に生成して、その一部がＮＯｘ浄化触媒を素通りすることがあっても、下流側のＣＯ酸化触媒によってＣＯ２に酸化され、ＣＯの大気中への排出を抑制することができる。
【００２３】
この場合、上記ＣＯ酸化触媒は、触媒金属としてＰｄを含有することが好ましい。Ｐｄは温度が比較的低い場合でも酸化触媒としての活性が高く、ＣＯの酸化に有利になる。
【００２４】
また、本発明のさらに別の好ましい態様では、上記フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼させるときには、上記エンジンの燃焼室に圧縮行程上死点付近で燃料を噴射供給する主噴射後、さらに膨張行程又は排気行程において燃料を噴射供給する後噴射が実行され、該後噴射によって、上記フィルタ上流側の酸化触媒に上記ＨＣとして未燃燃料を供給されることを特徴とする。これにより、酸化触媒で生ずる未燃燃料の酸化反応熱によって上記フィルタの温度が上昇し、該フィルタのパティキュレートが燃焼する。
【００２５】
上記課題を解決する別の手段は、希薄燃焼エンジンの排気通路に、排気中のＨＣを酸化する酸化触媒と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタとを排気流れ方向において上流側から順に配設し、
上記酸化触媒において上記ＨＣを酸化させ、その反応熱によって上記フィルタの温度を高めることにより、該フィルタに捕集されているパティキュレートを燃焼させるようにした排気浄化方法において、
上記フィルタより排気流れ下流側の上記排気通路に、排気中のＮＯｘを吸蔵するＮＯｘ吸蔵材と、ＮＯｘを還元浄化するための触媒成分とを含有するＮＯｘ浄化触媒を配設し、
上記フィルタに、捕集したパティキュレートを燃焼させるために、５００℃の温度でカーボンを燃焼させたときに生成するＣＯとＣＯ２との合計量に占めるＣＯの割合がモル比で１０％以上である触媒を担持させておき、
上記ＮＯｘ浄化触媒に吸蔵されているＮＯｘを、上記フィルタでのパティキュレートの燃焼によって生成するＣＯを還元剤として、還元浄化することを特徴とする。
【００２６】
従って、プラズマ発生器を用いることなく、且つＮＯｘ浄化触媒のためにＨＣを排気中に過剰に供給することなく、フィルタにおいて触媒によりパティキュレートを燃焼させてＣＯを生成し、このＣＯをＮＯｘの還元浄化に利用することができ、フィルタのパティキュレート捕集可能量を回復させながら、同時にＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵能を回復させて行くことができ、メンテナンスの軽減、コスト低減に有利になる。
【００２７】
好ましい態様では、上記ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定値に達したときに、上記エンジンの燃焼室に圧縮行程上死点付近で燃料を噴射供給する主噴射後、さらに膨張行程又は排気行程において燃料を噴射供給する後噴射を実行することにより、上記酸化触媒に上記ＨＣとして未燃燃料を供給し、該未燃燃料の酸化反応熱によって上記フィルタの温度を上昇させることを特徴とする。
【００２８】
従って、ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定値に達したときに、燃料の後噴射により、そのＮＯｘ吸蔵能を回復させながら、同時にフィルタのパティキュレート捕集可能量を回復させることができる。
【００２９】
別の好ましい態様では、上記ＮＯｘ浄化触媒より下流側の上記排気通路にＣＯを酸化させるためのＣＯ酸化触媒を配置しておき、上記ＮＯｘ浄化触媒を通り抜けるＣＯをＣＯ酸化触媒によってＣＯ２に酸化させることを特徴とする。これにより、フィルタでのパティキュレートの燃焼によりＣＯが過剰に生成して、その一部がＮＯｘ浄化触媒を素通りすることがあっても、ＣＯ酸化触媒によってＣＯ２に酸化され、ＣＯの大気中への排出を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように本発明によれば、希薄燃焼エンジンの排気通路に、排気流れ方向の上流側から順に、排気中のＨＣを酸化する酸化触媒と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、排気中のＮＯｘを吸蔵するＮＯｘ吸蔵材を含有するＮＯｘ浄化触媒とを配設し、フィルタには、５００℃の温度でカーボンを燃焼させたときに生成するＣＯとＣＯ２との合計量に占めるＣＯの割合がモル比で１０％以上である触媒を担持し、フィルタでのパティキュレートの燃焼によって生成するＣＯを利用して、ＮＯｘ浄化触媒でＮＯｘを還元浄化するようにしたから、プラズマ発生器を用いることなく、且つＮＯｘ浄化触媒のためにＨＣを排気中に過剰に供給することなく、フィルタのパティキュレート捕集可能量を回復させながら、同時にＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵能を回復させて行くことができ、メンテナンスの軽減、コスト低減に有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るフィルタ再生及びＮＯｘ放出の制御例を示すフロー図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵能を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３３】
図１において、１は自動車のディーゼルエンジンであり、その排気通路２に、排気中のＨＣを酸化するＨＣ酸化触媒３と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ４と、排気中のＮＯｘを吸蔵するＮＯｘ吸蔵材を含有するＮＯｘ浄化触媒５と、ＣＯを酸化するためのＣＯ酸化触媒６とが、排気流れ方向において上流側から順に配設されている。ディーゼルエンジン１には、燃料タンク７の燃料をエンジン燃焼室に直接噴射供給する燃料噴射弁８が設けられている。フィルタ４には、捕集したパティキュレートを燃焼させるための触媒が担持されている。その触媒としては、パティキュレートの燃焼によって比較的多くのＣＯが生成するように、５００℃の温度でカーボンを燃焼させたときに生成するＣＯとＣＯ２との合計量に占めるＣＯの割合がモル比で１０％以上である触媒を採用している。ＮＯｘ浄化触媒５は、フィルタ４でのパティキュレートの燃焼によって生成するＣＯを還元剤として、ＮＯｘを還元浄化する触媒成分を含有する。
【００３４】
燃料噴射弁８による燃料噴射制御（噴射時期及び噴射量の制御）のために、マイクロコンピュータを利用したコントローラ９が設けられている。フィルタ４のパティキュレートを燃焼除去することにより該フィルタ４のパティキュレート捕集可能量を回復させるフィルタ再生制御、並びにＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘを放出させて還元浄化することにより該ＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘ吸蔵能を回復させるＮＯｘ放出制御は、燃料噴射制御によってＨＣ酸化触媒３にＨＣとしての未燃燃料を供給することにより実行される。
【００３５】
上記フィルタ再生制御及びＮＯｘ放出制御のために、排気通路２には、フィルタ４の入口側と出口側との排気圧力の差を検出するための入口側圧力センサ１１及び出口側圧力センサ１２が設けられ、ＣＯ酸化触媒６より下流側には、ＮＯｘ浄化触媒５を流出する排気のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサ１３が設けられている。すなわち、コントローラ９は、両圧力センサ１１，１２によって検出される差圧に基いてフィルタ４のパティキュレート捕集量が所定値以上になったときに、フィルタ４の再生が必要になったと判定する。また、コントローラ９は、ＮＯｘセンサ１３によって検出されるＮＯｘ濃度に基いてＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘ吸蔵量が所定値以上になったときに、ＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘ吸蔵能の回復が必要になったと判定する。
【００３６】
フィルタ４の再生及びＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘ吸蔵能回復のための燃料噴射制御は、エンジンの燃焼室に圧縮行程上死点付近で燃料を噴射供給する主噴射後、さらに膨張行程又は排気行程において燃料を噴射供給する後噴射を実行するというものである。この後噴射により、ＨＣ酸化触媒３に未燃燃料を供給する。なお、上記主噴射及び後噴射の開始タイミングと停止タイミングは、図示しないクランク角度を検出するセンサからの信号に基いて決定実行される。
【００３７】
以下、具体的に説明すると、上記後噴射を実行しない通常の燃料噴射制御（主噴射制御）では、エンジンの空燃比はリーンに制御されるから、排気の空燃比もリーンであり、排気中のＮＯｘはＮＯｘ浄化触媒４のＮＯｘ吸蔵材に吸蔵される。
【００３８】
上記フィルタ４の再生又はＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘ吸蔵能回復を行なうときは、上記後噴射の実行によって排気中に未燃燃料を供給し、この未燃燃料をＨＣ酸化触媒３によって酸化する。そのときにＨＣ酸化触媒３で発生する酸化反応熱によってフィルタ４に流入する排気温度を高め、該フィルタ４の温度を上昇させる。これにより、フィルタ４に捕集されているパティキュレートを触媒によって燃焼させることができ、フィルタ４の再生が図れる。この触媒によるパティキュレートの燃焼によってフィルタ４では比較的多量のＣＯを生成する。本実施形態では、フィルタ４で生成するＣＯをＮＯｘ浄化触媒５におけるＮＯｘの浄化に利用している。
【００３９】
すなわち、上記後噴射によって排気中に未燃燃料を供給すると、排気中の酸素濃度が低下して排気の空燃比がリッチ気味になるため、ＮＯｘ浄化触媒５からＮＯｘが放出される。上記フィルタ４で生成するＣＯは、ＮＯｘ浄化触媒５から放出されるＮＯｘを還元浄化する還元剤となる。
【００４０】
従って、上記後噴射によって排気中に供給された未燃燃料がＨＣ酸化触媒３で酸化され、さらにはフィルタ４で酸化され、ＮＯｘ浄化触媒５に到達する未燃燃料が少なくなる場合でも、ＮＯｘ浄化触媒５ではフィルタ４から供給されるＣＯによってＮＯｘが還元浄化されることになり、ＮＯｘ放出制御において、未浄化ＮＯｘが排出されてしまうことを抑制することができる。
【００４１】
以上の説明から明らかなように、フィルタ４の再生を行なうべく、上記後噴射を実行すると、同時にＮＯｘ浄化触媒５ではＮＯｘ吸蔵能が回復することになり、また、ＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘ吸蔵能を回復させるべく、上記後噴射を実行すると、同時にフィルタ４のパティキュレート捕集可能量が回復することになる。
【００４２】
また、フィルタ４の再生時には、該フィルタ４から流出する排気温度が高くなるため、該フィルタ４の下流側に配置されたＮＯｘ浄化触媒５が高温になるとともに、フィルタ４から流出するＨＣ成分やＣＯがＮＯｘ浄化触媒５に流入する。その結果、ＮＯｘ浄化触媒５では、ＮＯｘの放出・還元浄化と同時に、ＮＯｘ吸蔵材からの硫黄成分の脱離、すなわち、硫黄被毒からの回復が図れる。
【００４３】
図２はコントローラ９によるフィルタ再生及びＮＯｘ放出の制御の一例を示す。スタート後のステップＳ１において圧力センサ１１，１２及びＮＯｘセンサ１３の値を読み込む。ステップＳ２で圧力センサ１１，１２の値からフィルタ４のパティキュレート捕集量Ｐを算出し、ステップＳ３でＮＯｘセンサ１３の値からＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘ吸蔵量Ｎを算出する。
【００４４】
続くステップＳ４では、パティキュレート捕集量Ｐが所定値Ｐ１（フィルタ再生制御開始閾値）以上であるか否かを判定する。Ｐ≧Ｐ１であるときは、フィルタ再生の必要があるとして、フラグＦ＝１とし、後噴射を実行する（ステップＳ５，Ｓ６）。フラグＦ＝１は後噴射によるフィルタ再生又はＮＯｘ放出の制御中であることを示す。続くステップＳ７では、パティキュレート捕集量Ｐが所定値Ｐ３（フィルタ再生制御終了閾値）以下であるか否かを判定する。Ｐ≦Ｐ３であるときは、後噴射を終了し、フラグＦ＝０とする（ステップＳ８，Ｓ９）。
【００４５】
ステップＳ４でパティキュレート捕集量Ｐが所定値Ｐ１に達していないときはステップＳ１０に進み、ＮＯｘ吸蔵量Ｎが所定値Ｎ１以上であるか否かを判定する。Ｎ≧Ｎ１であるときは、ステップＳ１１に進んでパティキュレート捕集量Ｐが所定値Ｐ２（ＮＯｘ放出制御許容閾値）以上であるか否かを判定する。なお、Ｐ１（フィルタ再生制御開始閾値）＞Ｐ２（ＮＯｘ放出制御許容閾値）＞Ｐ３（フィルタ再生制御終了閾値）である。Ｐ≧Ｐ２であるときはステップＳ５以下に進んでＮＯｘ放出のための後噴射を実行する。
【００４６】
ステップＳ１０でＮＯｘ吸蔵量Ｎが所定値Ｎ１未満であるとき、或いはステップＳ１１でパティキュレート捕集量Ｐが所定値Ｐ２未満であるときは、ステップＳ１２に進んでフラグＦ＝１であるか否かを判定する。Ｆ＝１であるときは後噴射によるフィルタ再生又はＮＯｘ放出の制御中であるので、この後噴射制御を続行し、Ｆ＝０であるときは、フィルタ再生制御及びＮＯｘ放出制御はいずれも必要がないとしてリターンする。
【００４７】
なお、上記制御例ではエンジン燃焼室への燃料の後噴射によってＨＣ酸化触媒３にＨＣを供給するようにしたが、後噴射に代えて、ＨＣ酸化触媒３よりも上流側の排気通路２にＨＣ噴射装置を配置し、このＨＣ噴射装置によってＨＣ酸化触媒３にＨＣを供給するようにしてもよい。
【００４８】
＜ＮＯｘ浄化性能について＞
実施例１〜６及び比較例１〜６の排気浄化装置を構成し、各々のパティキュレート燃焼触媒のＣＯ生成能及びＮＯｘ浄化性能を評価した。
【００４９】
[触媒構成]
−実施例１−
モデルガス流通反応装置に、ＨＣ酸化触媒３、フィルタ４、ＮＯｘ浄化触媒５及びＣＯ酸化触媒６を上流側から順に配置した。
【００５０】
ＨＣ酸化触媒３には、セル壁厚さ４．５mil（１１．４３×１０−２ｍｍ）、１平方インチ（６４５．１６ｍｍ２）当たりのセル数６００のコージェライト製のハニカム担体（容量１２．５ｍＬ）を用いた。そして、活性アルミナと、βゼオライトと、ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物とを混合した粉末に、触媒金属としてＰｔ及びＰｄを含浸担持後に乾燥・焼成したものをハニカム担体にウォッシュコートした。各成分の担持量（担体１Ｌ当たりの担持量のこと。以下、同じ。）は、活性アルミナが８０ｇ／Ｌ、βゼオライトが６０ｇ／Ｌ、ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物が６０ｇ／Ｌ、Ｐｔが２ｇ／Ｌ、Ｐｄが０．５ｇ／Ｌである。活性アルミナには、Ｌａ２Ｏ３を５質量％含有するＡｌ２Ｏ３を採用した。ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物には、ＺｒＯ２：ＣｅＯ２：Ｎｄ２Ｏ３＝７７：１９：４（モル比）の組成のものを採用した。
【００５１】
フィルタ４は、セル壁厚さ１２mil（３０．４８×１０−２ｍｍ）、１平方インチ（６４５．１６ｍｍ２）当たりのセル数３００のＳｉＣ製フィルタ（容量２５ｍＬ）を採用し、これに、パティキュレート燃焼触媒として、ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物（ＺｒＯ２：ＣｅＯ２：Ｎｄ２Ｏ３＝７２：２４：４（モル比））を担持させた。担持量は４０ｇ／Ｌとした。
【００５２】
ＮＯｘ浄化触媒５は、ＨＣ酸化触媒３と同じセル壁厚及びセル数の担体（容量２５ｍＬ）に上下二層の触媒層を形成した構成とした。下層は触媒金属Ｒｈを担持した活性アルミナとＣｅＰｒ複合酸化物とを混合してベース層を形成し、上層は触媒金属Ｒｈを担持した活性アルミナによってベース層を形成し、この両ベース層にさらに触媒金属としてのＰｔの溶液と、ＮＯｘ吸蔵材としてのＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＫの各溶液を含浸させ、乾燥・焼成して担持させた。
【００５３】
各成分の担持量は、下層については活性アルミナ及びＣｅＰｒ複合酸化物がいずれも１３５ｇ／Ｌ、Ｒｈが０．１ｇ／Ｌ、上層については活性アルミナが５０ｇ／Ｌ、Ｒｈが０．２ｇ／Ｌ、両ベース層に含浸担持させた成分については、Ｐｔが３．５ｇ／Ｌ、Ｂａが３０ｇ／Ｌ、Ｓｒが１０ｇ／Ｌ、Ｍｇが１０ｇ／Ｌ、Ｋが６ｇ／Ｌである。ＣｅＰｒ複合酸化物には、ＣｅＯ２：Ｐｒ２Ｏ３＝９５：５（モル比）の組成のものを採用した。
【００５４】
ＣＯ酸化触媒６は、活性アルミナとＺｒＣｅＮｄ複合酸化物を混合した粉末に触媒金属としてＰｔ及びＰｄを含浸担持後に乾燥・焼成を行い、ＨＣ酸化触媒３と同様のハニカム担体にウォッシュコートした。各成分の担持量は、活性アルミナが１２０ｇ／Ｌ、ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物が８０ｇ／Ｌ、Ｐｔが２ｇ／Ｌ、Ｐｄが０．５ｇ／Ｌである。活性アルミナには、Ｌａ２Ｏ３を５質量％含有するＡｌ２Ｏ３を採用した。ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物には、ＺｒＯ２：ＣｅＯ２：Ｎｄ２Ｏ３＝７７：１９：４（モル比）の組成のものを採用した。
【００５５】
−実施例２−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、活性アルミナに触媒金属としてＫ（アルカリ金属）を担持させてなる触媒（活性アルミナ担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｋ担持量；１０ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００５６】
−実施例３−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、ＺｒＮｄ複合酸化物（ＺｒＯ２：Ｎｄ２Ｏ３＝８８：１２（モル比），担持量；４０ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００５７】
−実施例４−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、実施例１と同じＺｒＣｅＮｄ複合酸化物に触媒金属としてＰｔを担持させてなる触媒（ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｐｔ担持量；０．１ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００５８】
−実施例５−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、実施例２と同じ活性アルミナに触媒金属としてＫ及びＰｔを担持させてなる触媒（活性アルミナ担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｋ担持量；１０ｇ／Ｌ，Ｐｔ担持量；０．１ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００５９】
−実施例６−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、実施例３と同じＺｒＮｄ複合酸化物に触媒金属としてＰｔを担持させてなる触媒（ＺｒＮｄ複合酸化物担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｐｔ担持量；０．１ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００６０】
−比較例１−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、実施例１と同じＺｒＣｅＮｄ複合酸化物に触媒金属としてＰｔを担持させてなる触媒（ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｐｔ担持量；０．２ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００６１】
−比較例２−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、実施例２と同じ活性アルミナに触媒金属としてＰｔを担持させてなる触媒（活性アルミナ担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｐｔ担持量；０．２ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００６２】
−比較例３−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、実施例３と同じＺｒＮｄ複合酸化物に触媒金属としてＰｔを担持させてなる触媒（ＺｒＮｄ複合酸化物担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｐｔ担持量；０．２ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００６３】
−比較例４−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、実施例１と同じＺｒＣｅＮｄ複合酸化物に触媒金属としてＰｔを担持させてなる触媒（ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｐｔ担持量；２ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００６４】
−比較例５−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、実施例２と同じ活性アルミナに触媒金属としてＰｔを担持させてなる触媒（活性アルミナ担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｐｔ担持量；２ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００６５】
−比較例６−
フィルタ４に担持するパティキュレート燃焼触媒として、実施例３と同じＺｒＮｄ複合酸化物に触媒金属としてＰｔを担持させてなる触媒（ＺｒＮｄ複合酸化物担持量；４０ｇ／Ｌ，Ｐｔ担持量；２ｇ／Ｌ）を採用し、他は実施例１と同じ構成とした。
【００６６】
[ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵能]
上記実施例１〜６及び比較例１〜６のＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘ吸蔵能を測定した。すなわち、ＮＯｘ浄化触媒５に、表１に示す空燃比リーンのガスを流しながら、その触媒入口温度が所定の測定温度になるまでガス温度を上昇させた。触媒入口温度が安定してから、表１に示す空燃比リッチのガスに切り換えてこれをＮＯｘ浄化触媒５に５分間流した。しかる後に表１に示す空燃比リーンのガスに切り換え、ＮＯｘ浄化触媒５から流出するガスのＮＯｘ濃度が飽和するまで、該リーンガスを当該触媒５に流し続けた。空燃比リーンガスに切り換えてから上記ＮＯｘ濃度が飽和するまでの、ＮＯｘ浄化触媒５の入口と出口のＮＯｘ濃度差を積算し、当該測定温度でのＮＯｘ浄化触媒５のＮＯｘ吸蔵量とした。
【００６７】
【表１】
2010270695.tif 000003
【００６８】
ＮＯｘ浄化触媒５には大気雰囲気で７５０℃の温度に２４時間保持するエージングを事前に行なった。ＮＯｘ浄化触媒５に流すガスのＳＶ値は、リーン及びリッチ共に８００００／ｈである。測定温度は３００℃、４００℃及び５００℃の３点である。結果を図３に示す。同図から、ＮＯｘ浄化触媒５が吸蔵することができるＮＯｘ吸蔵量は、３００℃〜５００℃の温度範囲において、担体１Ｌ当たり１ｇ以上であることがわかる。
【００６９】
[ＣＯ生成比及びＮＯｘ浄化率の測定]
上記実施例１〜６及び比較例１〜６について、フィルタ４にカーボンブラックを５ｇ／Ｌ堆積させた状態で、表１に示す空燃比リーンのガスを流しながらフィルタ入口温度が５００℃となるまでガス温度を上昇させた。次いで、表１に示す空燃比リッチのガスを６０秒間流し、次に表１に示すリーンのガスに切り換えてこれを６０秒間流す、というサイクルを繰り返す操作を行ない、リッチガス流通時にフィルタ４から流出するガス中のＣＯ量及びＣＯ２量を測定するとともに、リッチガス流通時にＮＯｘ浄化触媒５から流出するガス中のＮＯｘ量を測定した。ガス流量はいずれも３３Ｌ／分であり、ＳＶ値はフィルタ４及びＮＯｘ浄化触媒５共に８００００／ｈである。
【００７０】
次に、フィルタ４にカーボンブラックを堆積させていない状態で、同様のガス流通操作を行ない、リッチガス流通時にフィルタ４から流出するガス中のＣＯ量及びＣＯ２量を測定するとともに、リッチガス流通時にＮＯｘ浄化触媒５から流出するガス中のＮＯｘ量を測定した。
【００７１】
実施例１〜６及び比較例１〜６のいずれについても、フィルタ４には大気雰囲気で８００℃の温度に２４時間保持するエージングを事前に行ない、ＨＣ酸化触媒３、ＮＯｘ浄化触媒５及びＣＯ酸化触媒６には大気雰囲気で７５０℃の温度に２４時間保持するエージングを事前に行なった。
【００７２】
そして、上記カーボンブラック堆積状態でのＣＯ量及びＣＯ２量の測定値から上記カーボンブラック非堆積状態でのＣＯ量及びＣＯ２量の測定値を差し引くことにより、カーボンブラックの燃焼によって生成するＣＯ量及びＣＯ２量を算出し、それらの値から、フィルタ入口温度５００℃でのＣＯ生成比（ＣＯ量とＣＯ２量との合計量に占めるＣＯ量の割合ＣＯ／（ＣＯ＋ＣＯ２））を実施例１〜６及び比較例１〜６各々について算出した。また、フィルタ入口温度５５０℃でのＣＯ生成比についても同様の方法で求めた。
【００７３】
また、上記カーボンブラック堆積状態でのＮＯｘ量の測定値に基いて、フィルタ入口温度５００℃でのリッチ時のＮＯｘ浄化率を算出した。同じく上記カーボンブラック非堆積状態でのＮＯｘ量の測定値に基いて、フィルタ入口温度５００℃でのリッチ時のＮＯｘ浄化率を算出した。また、フィルタ入口温度５５０℃でのリッチ時のＮＯｘ浄化率についても同様の方法で求めた。
【００７４】
[ＣＯ生成比及びＮＯｘ浄化率の測定結果について]
上記ＣＯ生成比及びＮＯｘ浄化率の測定結果を表２に示す。
【００７５】
【表２】
2010270695.tif 000004
【００７６】
実施例１〜６はいずれもＣＯ生成比が１０％以上になっており、実施例のパティキュレート燃焼触媒によってパティキュレートを燃焼させると、比較的多量のＣＯを生成することがわかる。これに対して、比較例１〜６をみると、Ｐｔ担持量が多くなるほど、ＣＯ生成比が小さくなっている。実施例１〜３から、ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物、Ｋを担持した活性アルミナ及びＺｒＮｄ複合酸化物はいずれも、Ｐｔを担持させない場合でも、比較的多量のＣＯを生成するパティキュレート燃焼触媒として有効であること、実施例４〜６及び比較例１〜６から、パティキュレート燃焼触媒のＰｔ担持量は０．１ｇ／Ｌ以下に抑えることが好ましいことがわかる。
【００７７】
カーボンを堆積させたときのＮＯｘ浄化率をみると、実施例はいずれも比較例より高くなっている。ＮＯｘ浄化率は概ね、ＣＯ生成比が大きくなるほど高くなっており、フィルタ４においてパティキュレート燃焼触媒によってＣＯを生成させることがＮＯｘ浄化触媒５でのＮＯｘの還元浄化に効果的であることがわかる。実施例の場合、カーボン堆積なしでのＮＯｘ浄化率とカーボン堆積状態でのＮＯｘ浄化率との差が、フィルタ４でのＣＯ生成によるＮＯｘ浄化率の向上効果に概ね相当するということができる。
【００７８】
＜ＣＯ酸化触媒６について＞
次の実施例７及び比較例７の排気浄化装置を構成し、先の実施例２との比較において、ＣＯ酸化触媒６設けることによる効果を確認した。
【００７９】
−実施例７−
実施例２のＮＯｘ浄化触媒５及びＣＯ酸化触媒６に代えて、ＮＯｘ浄化触媒とＣＯ酸化触媒とを１つのハニカム担体に排気流れ方向に並設する１ベッドタイプを採用し、他は実施例２と同じ構成とした。そのハニカム担体としては、セル壁厚さ３．５mil（８．８９×１０−２ｍｍ）、１平方インチ（６４５．１６ｍｍ２）当たりのセル数６００のコージェライト製（容量２５ｍＬ）を採用し、担体上流端から担体長の３／４の範囲でＮＯｘ浄化触媒を構成し、残りの下流側１／４の範囲でＣＯ酸化触媒を構成した。
【００８０】
すなわち、担体上流端から担体長の３／４の範囲で、触媒金属Ｒｈを担持した活性アルミナとＣｅＰｒ複合酸化物とを混合した下ベース層を形成し、その上に触媒金属Ｒｈを担持した活性アルミナによる上ベース層を形成した。この両ベース層にのみＮＯｘ浄化触媒を構成すべく、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ及びＫの各溶液を含浸させた。上記担体の残りの下流側１／４の範囲には、ＣＯ酸化触媒を構成すべく、活性アルミナとＺｒＣｅＮｄ複合酸化物を混合した粉末に触媒金属としてＰｔ及びＰｄを含浸担持後に乾燥・焼成を行ったものをウォッシュコートした。
【００８１】
下ベース層の活性アルミナ及びＣｅＰｒ複合酸化物各々の担持量は１３５ｇ／Ｌ、上ベース層の活性アルミナ担持量は５０ｇ／Ｌである。ＮＯｘ浄化触媒を構成するＰｔの担持量は４．７ｇ／Ｌ、下ベース層へのＲｈの担持量が０．１ｇ／Ｌ、上ベース層へのＲｈの担持量が０．３ｇ／Ｌ、Ｂａの担持量は４０ｇ／Ｌ、Ｓｒの担持量は１３．３ｇ／Ｌ、Ｍｇの担持量は１３．３ｇ／Ｌ、Ｋの担持量は８ｇ／Ｌである。ＣＯ酸化触媒を構成する各成分の担持量は、活性アルミナが１２０ｇ／Ｌ、ＺｒＣｅＮｄ複合酸化物が８０ｇ／Ｌ、Ｐｔが４ｇ／Ｌ、Ｐｄが１ｇ／Ｌである。
【００８２】
−比較例７−
比較例５において、ＣＯ酸化触媒６を設けない構成とした。
【００８３】
[ＣＯ濃度の測定]
先のカーボンブラック堆積状態でのリッチＮＯｘ浄化率の測定と同じ測定条件（フィルタ入口温度５００℃）で、実施例２についてはＣＯ酸化触媒６の入口及び出口の各ＣＯ濃度、実施例７についてはＣＯ酸化触媒出口のＣＯ濃度、ＣＯ酸化触媒６を設けていない比較例７についてはＮＯｘ浄化触媒出口のＣＯ濃度を、それぞれ測定した。いずれも、フィルタ４には大気雰囲気で８００℃の温度に２４時間保持するエージングを事前に行ない、他の触媒には大気雰囲気で７５０℃の温度に２４時間保持するエージングを事前に行なった。結果を表３に示す。
【００８４】
【表３】
2010270695.tif 000005
【００８５】
実施例２は、表２からわかるように、パティキュレート燃焼触媒によるＣＯ生成比が大きい。そして、表３によれば、実施例２のＣＯ酸化触媒入口のＣＯ濃度は１８９ｐｐｍになっているが、これは、ＮＯｘの還元浄化に利用されることなく、ＮＯｘ浄化触媒５を通り抜けたＣＯによるものである。このように、パティキュレート燃焼触媒によって過剰のＣＯが生成した場合でも、実施例２のＣＯ酸化触媒出口のＣＯ濃度は６ｐｐｍと低くなっている。比較例７は、表２の比較例５のＣＯ生成比からわかるように、フィルタでのパティキュレートの燃焼によるＣＯの生成量が元々少ないケースであるが、実施例２のＣＯ酸化触媒出口のＣＯ濃度は比較例７のＮＯｘ浄化触媒出口のＣＯ濃度よりも低い。このことから、フィルタ４にＣＯ生成比が大きいパティキュレート燃焼触媒を採用するときは、ＮＯｘ浄化触媒より下流側にＣＯ酸化触媒を設けることが好ましく、それによって、ＣＯの大気中への排出抑制に大きな効果があることがわかる。
【００８６】
実施例７は、１つのハニカム担体にＮＯｘ浄化触媒とＣＯ酸化触媒とを設けた１ベッドタイプとしたものであるが、そのＣＯ酸化触媒出口のＣＯ濃度は９ｐｐｍである。この実施例７も実施例２と同じくパティキュレート燃焼触媒によるＣＯ生成比が大きいケースであるが、１ベッドタイプとしても、ＣＯ酸化触媒を設けることによって、ＣＯの大気中への排出を効果的に抑制できることがわかる。
【符号の説明】
【００８７】
１    エンジン
２    排気通路
３    ＨＣ酸化触媒
４    パティキュレート燃焼触媒付フィルタ
５    ＮＯｘ浄化触媒
６    ＣＯ酸化触媒
８    燃料噴射弁
９    コントローラ
１１    排気圧力センサ
１２    排気圧力センサ
１３    ＮＯｘセンサ
【図１】
2010270695.tif 000006
【図２】
2010270695.tif 000007
【図３】
2010270695.tif 000008