(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入する排気の空燃比がリーンのときに流入する排気中のＮＯｘを吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているＮＯｘを放出するＮＯｘ吸収剤を機関排気通路内に配置し、流入する排気の空燃比がリーンのときに流入する排気中のＳＯｘを吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているＳＯｘを放出するＳＯｘ吸収剤をＮＯｘ吸収剤内またはＮＯx吸収剤上流の機関排気通路内に配置し、燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の空燃比をリーンにして排気中のＳＯｘをＳＯｘ吸収剤に吸収せしめ、ＳＯｘ吸収剤に流入する排気の空燃比を一時的にリッチにしてＳＯｘ吸収剤から吸収されているＳＯＸがＳＯＸの形で放出されるようにした内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯｘ吸収剤下流の排気通路内に炭化水素吸着能力を備えた酸化触媒を配置した内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記酸化触媒下流の排気通路内に排気成分検出センサを配置し、該排気成分検出センサの出力信号に基づいてＳＯｘ吸収剤からＳＯｘを放出させるべきときのリッチ時間またはリッチ空燃比を制御するようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気通路内の或る位置よりも上流の排気通路内、燃焼室内、および吸気通路内に供給された全燃料量に対する全空気量の比をその位置を流通する排気の空燃比と称すると、従来より、リーン混合気を燃焼せしめるようにした内燃機関において、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯｘ  を吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているＮＯｘ  を放出するＮＯｘ  吸収剤を機関排気通路内に配置し、燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の空燃比をリーンにして排気中のＮＯｘ  をＮＯｘ  吸収剤に吸収せしめ、ＮＯｘ  吸収剤内に流入する排気の空燃比を一時的にリッチにしてＮＯｘ  吸収剤から吸収されているＮＯｘ  を放出させると共に放出されたＮＯｘ  を還元するようにした内燃機関が知られている。
【０００３】
ところが燃料および機関の潤滑油内にはイオウ分が含まれているので排気中にはＳＯｘ  が含まれており、このＳＯｘ  も例えばＳＯ４２−  の形でＮＯｘ  と共にＮＯｘ  吸収剤に吸収される。しかしながらこのＳＯｘ  はＮＯｘ  吸収剤に流入する排気の空燃比をただ単にリッチにしてもＮＯｘ  吸収剤から放出されず、したがってＮＯｘ  吸収剤内のＳＯｘ  の量は次第に増大することになる。ところがＮＯｘ  吸収剤内のＳＯｘ  の量が増大するとＮＯｘ  吸収剤が吸収しうるＮＯｘ  の量が次第に低下し、ついにはＮＯｘ  吸収剤がＮＯｘ  をほとんど吸収できなくなる。
【０００４】
そこで、流入する排気の空燃比がリーンのときに流入する排気中のＳＯｘ  を吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているＳＯｘ  を放出するＳＯｘ  吸収剤をＮＯｘ  吸収剤上流の排気通路内に配置した排気浄化装置が公知である（特開平６−１７３６５２号公報参照）。この排気浄化装置では排気中のＳＯｘ  はＳＯｘ  吸収剤に吸収され、ＮＯｘ  吸収剤にはＮＯｘ  のみが吸収されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＳＯｘ  吸収剤のＳＯｘ  吸収能力にも限界があるのでこの排気浄化装置では、ＳＯｘ  吸収剤に流入する排気の空燃比を一時的にリッチにしてＳＯｘ  吸収剤から吸収されているＳＯｘ  を放出させるようにしている。この場合、ＳＯｘ  吸収剤に流入する排気中には多量の未燃ＨＣ，ＣＯが含まれるが、この未燃ＨＣ，ＣＯの一部はＳＯｘ  吸収剤において酸化されることなくＮＯｘ  吸収剤に流入する。その結果、ＮＯｘ  吸収剤に流入する排気の空燃比もリッチになるのでＮＯｘ  吸収剤から吸収されているＮＯｘ  吸収剤が放出され、還元される。ＮＯｘ  吸収剤のＮＯｘ  放出還元作用が行われている間はＮＯｘ  吸収剤に流入する排気中の未燃ＨＣ，ＣＯがＮＯｘ  還元反応により酸化されるのでＮＯｘ  吸収剤から排出される排気中の未燃ＨＣ，ＣＯ濃度は低く維持されている。ところが、ＮＯｘ  吸収剤のＮＯｘ  放出還元作用が完了するとＮＯｘ  吸収剤から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出され、したがってＮＯｘ  吸収剤から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるのを阻止するためにはＳＯｘ  吸収剤に流入する排気の空燃比をリッチにしている時間、すなわちリッチ時間を短くしなければならない。しかしながら、ＳＯｘ  吸収剤からＳＯｘ  を十分に放出させるのに必要な時間はＮＯｘ  吸収剤からＮＯｘ  を十分に放出させるのに必要な時間よりもかなり長く、したがってリッチ時間を短くするとＳＯｘ  吸収剤からＳＯｘ  を十分に放出させることができないという問題点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために１番目の発明によれば、流入する排気の空燃比がリーンのときに流入する排気中のＮＯｘを吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているＮＯｘを放出するＮＯｘ吸収剤を機関排気通路内に配置し、流入する排気の空燃比がリーンのときに流入する排気中のＳＯｘを吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているＳＯｘを放出するＳＯｘ吸収剤をＮＯｘ吸収剤内またはＮＯx吸収剤上流の機関排気通路内に配置し、燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の空燃比をリーンにして排気中のＳＯｘをＳＯｘ吸収剤に吸収せしめ、ＳＯｘ吸収剤に流入する排気の空燃比を一時的にリッチにしてＳＯｘ吸収剤から吸収されているＳＯＸがＳＯＸの形で放出されるようにした内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯｘ吸収剤下流の排気通路内に炭化水素吸着能力を備えた酸化触媒を配置している。すなわち１番目の発明では、ＮＯｘ吸収剤から排出された多量の未燃ＨＣ，ＣＯが酸化触媒により酸化せしめられるのでリッチ時間を長くしても未燃ＨＣ，ＣＯが大気中に放出されるのが阻止され、したがってＳＯｘ吸収剤からＳＯｘが十分に放出される。
【０００７】
また、２番目の発明によれば１番目の発明において、前記酸化触媒下流の排気通路内に排気成分検出センサを配置し、排気成分検出センサの出力信号に基づいてＳＯｘ  吸収剤からＳＯｘ  を放出させるべきときのリッチ時間またはリッチ空燃比を制御するようにしている。すなわち２番目の発明では、排気成分検出センサの出力信号に基づいてＳＯｘ  吸収剤からＳＯｘ  を放出させるべきときのリッチ時間またはリッチ空燃比が制御されるので未燃ＨＣ，ＣＯが大気中に放出されるのが確実に阻止される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を火花点火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。
図１を参照すると、機関本体１は例えば４つの気筒１ａを備えている。各気筒１ａはそれぞれ対応する吸気枝管２を介してサージタンク３に連結され、サージタンク３は吸気ダクト４を介してエアクリーナ５に連結される。吸気ダクト４内にはスロットル弁６が配置される。各気筒１ａには筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁７が設けられる。一方、各気筒１ａは排気マニホルド８を介してＳＯｘ  吸収剤９を内蔵したケーシング１０に接続され、ケーシング１０は排気管１１を介してＮＯｘ  吸収剤１２を内蔵したケーシング１３に接続される。ケーシング１３は排気管１４を介して酸化触媒１５を内蔵したケーシング１６に接続され、ケーシング１６は排気管１７に接続される。なお、図１の内燃機関の排気行程順序は＃１−＃３−＃４−＃２である。
【０００９】
酸化触媒１５は例えばセリアＣｅＯ２  を含み、流入する排気の空燃比がリーンのときに酸素Ｏ２  を蓄え、流入する排気の空燃比がリッチになると蓄えている酸素Ｏ２  を放出する酸素ストレージ機能を有する。このため、酸化触媒１５に酸素が蓄えられている限り酸化触媒１５に流入する排気の空燃比がリッチであっても酸化触媒１５は流入する排気中の未燃ＨＣ，ＣＯを酸化する。
【００１０】
電子制御ユニット２０はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス２１によっ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、常時電力が供給されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）２５、入力ポート２６および出力ポート２７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２８が取り付けられ、排気管１４および排気管１７には排気管１４，１７内を流通する排気の空燃比に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ２９ｕ，２９ｄがそれぞれ取り付けられる。これらセンサ２８，２９ｕ，２９ｄの出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器３０を介して入力ポート２６に入力される。また、入力ポート２６には車両速度を表す出力パルスを発生する車速センサ３１と、機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数センサ３２とが接続される。ＣＰＵ２４では圧力センサ２８の出力電圧に基づいて吸入空気量が算出される。一方、出力ポート２７はそれぞれ対応する駆動回路３３を介して燃料噴射弁７に接続される。
【００１１】
図１に示す内燃機関では例えば次式に基づいてｉ番気筒（ｉ＝１，２，３，４）の燃料噴射時間ＴＡＵ（ｉ）が算出される。
ＴＡＵ（ｉ）＝ＴＰ・（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）
ここでＴＰは基本燃料噴射時間を、（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）はｉ番気筒の目標空燃比を、（Ａ／Ｆ）Ｓは理論空燃比（＝１４．６）をそれぞれ表している。基本燃料噴射時間ＴＰは筒内で燃焼せしめられる混合気の空燃比を理論空燃比とするのに必要な燃料噴射時間を示している。この基本燃料噴射時間ＴＰは予め実験により求められ、機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの関数として図２に示すようなマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。
【００１２】
一方、目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）はｉ番気筒の燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の目標値である。この目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）は通常、全気筒において理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリーンであるリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌ、例えば２２．０とされ、すなわち、全気筒の燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の空燃比はリーンとされる。
【００１３】
図３は機関燃焼室から排出される排気中の代表的な成分の濃度を概略的に示している。図３からわかるように燃焼室から排出される排気中の未燃ＨＣ，ＣＯの量は燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の空燃比がリッチになるほど増大し、燃焼室から排出される排気中の酸素Ｏ２  の量は燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の空燃比がリーンになるほど増大する。
【００１４】
ケーシング１３内に収容されているＮＯｘ  吸収剤１２は例えばアルミナを担体とし、この担体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のような希土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とが担持されている。このＮＯｘ  吸収剤１２は流入する排気の空燃比がリーンのときにはＮＯｘ  を吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯｘ  を放出するＮＯｘ  の吸放出作用を行う。なお、ＮＯｘ  吸収剤１２上流の排気通路内に燃料或いは空気が供給されない場合にはＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比は各気筒の燃焼室内に供給された燃料量の合計に対する空気量の合計の比に一致し、特に各気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）が同一の場合にはＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比はこの目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）に一致する。
【００１５】
上述のＮＯｘ  吸収剤１２を機関排気通路内に配置すればこのＮＯｘ  吸収剤１２は実際にＮＯｘ  の吸放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムについては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸放出作用は図４（Ａ）および図４（Ｂ）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、希土類を用いても同様なメカニズムとなる。
【００１６】
すなわち、流入する排気がかなりリーンになると流入する排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図４（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ２  がＯ２  −  またはＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入する排気中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ２  −  またはＯ２−と反応し、ＮＯ２  となる（２ＮＯ＋Ｏ２  →２ＮＯ２  ）。次いで生成されたＮＯ２  の一部は白金Ｐｔ上でさらにに酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら、図４（Ａ）に示されるように硝酸イオンＮＯ３  −  の形で吸収剤内に拡散する。このようにしてＮＯｘ  がＮＯｘ  吸収剤１２内に吸収される。
【００１７】
流入する排気中の酸素濃度が高い限り白金Ｐｔの表面でＮＯ２  が生成され、吸収剤のＮＯｘ  吸収能力が飽和しない限りＮＯ２  が吸収剤内に吸収されて硝酸イオンＮＯ３  −  が生成される。これに対して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、斯くして吸収剤内の硝酸イオンＮＯ３  −  がＮＯ２  の形で吸収剤から放出される。すなわち、流入する排気中の酸素濃度が低下するとＮＯｘ  吸収剤１２からＮＯｘ  が放出されることになる。図３に示されるように流入する排気のリーンの度合が低くなれば流入する排気中の酸素濃度が低下し、したがって流入する排気のリーンの度合を低くすればＮＯｘ  吸収剤１２からＮＯｘ  が放出されることになる。
【００１８】
一方、このとき流入する排気の空燃比をリッチにすると図３に示されるように機関からは多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出され、これら未燃ＨＣ，ＣＯは白金Ｐｔ上の酸素Ｏ２  −  またはＯ２−と反応して酸化せしめられる。また、流入する排気の空燃比をリッチにすると流入する排気中の酸素濃度が極度に低下するために吸収剤からＮＯ２  が放出され、このＮＯ２  は図４（Ｂ）に示されるように未燃ＨＣ，ＣＯと反応して還元せしめられる。このようにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ２  が存在しなくなると吸収剤から次から次へとＮＯ２  が放出される。したがって流入する排気の空燃比をリッチにすると短時間のうちにＮＯｘ  吸収剤１２からＮＯｘ  が放出されることになる。
【００１９】
上述したように全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）は通常リーン空燃比（Ａ／Ｆ）ＬとされるのでＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比は通常リーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌであり、したがってこのとき排気中のＮＯｘ  はＮＯｘ  吸収剤１２に吸収される。ところが、ＮＯｘ  吸収剤１２のＮＯｘ  吸収能力には限界があるのでＮＯｘ  吸収剤１２のＮＯｘ  吸収能力が飽和する前にＮＯｘ  吸収剤１２からＮＯｘ  を放出させる必要がある。そこで図１に示す内燃機関では、ＮＯｘ  吸収剤１２のＮＯｘ  吸収量が予め定められた設定量よりも多くなったときに全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）を一時的にリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲＮ、例えば１０．０にしてＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比をリッチにし、それによりＮＯｘ  吸収剤１２からＮＯｘ  を放出させると共に還元するようにしている。
【００２０】
ところが流入する排気中にはイオウ分が含まれており、ＮＯｘ  吸収剤１２にはＮＯｘ  ばかりでなくイオウ分例えばＳＯｘ  も吸収される。このＮＯｘ  吸収剤１２へのイオウ分の吸収メカニズムはＮＯｘ  の吸収メカニズムと同じであると考えられる。
すなわち、ＮＯｘ  の吸収メカニズムを説明したときと同様に担体上に白金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と、前述したように流入する排気の空燃比がリーンのときには酸素Ｏ２  がＯ２  −  またはＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着しており、流入する排気中のＳＯｘ  例えばＳＯ２  は白金Ｐｔの表面でＯ２  −  またはＯ２−と反応してＳＯ３  となる。次いで生成されたＳＯ３  は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら、硫酸イオンＳＯ４２−  の形で吸収剤内に拡散する。次いでこの硫酸イオンＳＯ４２−  はバリウムイオンＢａ２＋と結合して硫酸塩ＢａＳＯ４  を生成する。
【００２１】
しかしながらこの硫酸塩ＢａＳＯ４  は分解しずらく、流入する排気の空燃比を単にリッチにしても硫酸塩ＢａＳＯ４  は分解されずにそのまま残る。したがってＮＯｘ  吸収剤１２内には時間が経過するにつれて硫酸塩ＢａＳＯ４  が増大することになり、斯くして時間が経過するにつれてＮＯｘ  吸収剤１２が吸収しうるＮＯｘ  量が低下することになる。
【００２２】
そこで本実施態様では、ＮＯｘ  吸収剤１２にＳＯｘ  が流入しないように、流入する排気の空燃比がリーンのときにＳＯｘ  を吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収しているＳＯｘ  を放出するＳＯｘ  吸収剤９をＮＯｘ  吸収剤１２上流の排気通路内に配置している。
上述したようにＮＯｘ  吸収剤１２ではＳＯｘ  が吸収されると安定した硫酸塩ＢａＳＯ４  が形成され、その結果ＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比をただ単にリッチにしてもＳＯｘ  がＮＯｘ  吸収剤１２から放出されなくなる。したがって、ＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比をリッチにしたときにＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  が容易に放出されるようにするためには吸収したＳＯｘ  が硫酸イオンＳＯ４２−  の形で吸収剤内に存在するようにするか、或いは硫酸塩ＢａＳＯ４  が生成されたとしても硫酸塩ＢａＳＯ４  が安定しない状態で吸収剤内に存在するようにすることが必要となる。これを可能にするＳＯｘ  吸収剤９としては例えばアルミナからなる担体上に鉄Ｆｅ、マンガンＭｎ、ニッケルＮｉ、錫Ｓｎのような遷移金属およびリチウムＬｉから選ばれた少なくとも１つを担持した吸収剤を用いることができる。
【００２３】
このＳＯｘ  吸収剤９では流入する排気の空燃比がリーンのときに排気中に含まれるＳＯ２  が吸収剤の表面で酸化されつつ硫酸イオンＳＯ４２−  の形で吸収剤内に吸収され、次いで吸収剤内に拡散される。この場合ＳＯｘ  吸収剤９の担体上に白金Ｐｔを担持させておくとＳＯ２  がＳＯ３２−  の形で白金Ｐｔ上に付着し易くなり、斯くしてＳＯ２  が硫酸イオンＳＯ４２−  の形で吸収剤内に吸収されやすくなる。したがってＳＯ２  の吸収を促進するためにはＳＯｘ  吸収剤９の担体上に白金Ｐｔを担持させることが好ましい。
【００２４】
上述したようにＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比は通常リーンであるので機関から排出されるＳＯｘ  はＳＯｘ  吸収剤９に吸収され、ＮＯｘ  吸収剤１２にはＮＯｘ  のみが吸収されることになる。
ところがＳＯｘ  吸収剤９のＳＯｘ  吸収能力にも限界があり、ＳＯｘ  吸収剤９のＳＯｘ  吸収能力が飽和する前にＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させる必要がある。そこで本実施態様では、ＳＯｘ  吸収剤９に吸収されているＳＯｘ  量が予め定められた設定量よりも多くなったときにＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比を一時的にリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲＳ、例えば１３．０にし、それによりＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるようにしている。
【００２５】
ところが、ＳＯｘ  吸収剤９の温度が低いときにＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比をリッチにしてもＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  は放出されず、すなわちＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるべきときにはＳＯｘ  吸収剤９の温度を高くする必要がある。一方、ＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気中に多量の未燃ＨＣ，ＣＯと多量の酸素Ｏ２  とが同時に含まれているとこれら未燃ＨＣ，ＣＯと酸素Ｏ２  とがＳＯｘ  吸収剤９において反応してＳＯｘ  吸収剤９の温度が高められる。さらに、図３からわかるように、気筒の目標空燃比をリッチ空燃比にすればこの気筒から排出される排気中に多量の未燃ＨＣ，ＣＯが含まれ、リーン空燃比にすれば多量の酸素Ｏ２  が含まれる。
【００２６】
そこで図１の内燃機関では、１番気筒および４番気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（１），（Ａ／Ｆ）Ｔ（４）をリーン空燃比（Ａ／Ｆ）ＬＬ、例えば１６．０にし、２番気筒および３番気筒目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（２），（Ａ／Ｆ）Ｔ（３）をリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒ、例えば１０．０にし、それによりＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比を上述のリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲＳにすると共に、ＳＯｘ  吸収剤９に多量の未燃ＨＣ，ＣＯおよび酸素Ｏ２  を供給するようにしている。
【００２７】
すなわち、一般的に言うと、内燃機関の気筒を第１の気筒群と、第１の気筒群と排気行程が重ならない第２の気筒群とに分割し、ＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるべきときには第１の気筒群の気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比をリーンにし、第２の気筒群の気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比をリッチにし、それによりＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気全体の空燃比をリッチにしているということになる。
【００２８】
ＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比がリッチになるとＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比もリッチになるので、このときＳＯｘ  吸収剤９から放出されたＳＯｘ  はＮＯｘ  吸収剤１２に吸収されることなくＮＯｘ  吸収剤１２を通過すると考えられる。しかしながら、例えばＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比がリーンからリッチに切り換えられた直後はＮＯｘ  吸収剤１２の表面に未だ酸素が残存しており、ＮＯｘ  吸収剤１２表面では酸素濃度が低下していないためにＳＯｘ  吸収剤９から放出されたＳＯｘ  がＮＯｘ  吸収剤１２内に吸収されてしまう。
【００２９】
そこで図１の内燃機関では、ＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるべきときにはまず、ＮＯｘ  吸収剤１２内の残存酸素を除去し、次いでＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比をリッチにしてＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるようにしている。
各気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）をリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌよりも小さくしてＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比のリーン度合いを小さくすればＮＯｘ  吸収剤１２内の残存酸素を低減できるが、小さくしすぎるとすなわちリッチにしすぎるとＮＯｘ  吸収剤１２内の残存酸素の除去が完了する前にＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  が放出されてしまう。そこで図１の内燃機関では、ＮＯｘ  吸収剤１２内の残存酸素を除去すべきときには、各気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）をリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲＳとの間の中間空燃比にしている。
【００３０】
特に、図１の内燃機関では中間空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓとされる。このようにすると、ＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  が放出されるのを阻止しつつＮＯｘ  吸収剤１２内の残存酸素を速やかに除去することができる。なお、中間空燃比を理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもわずかばかりリーンにしてもよく、あるいは理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもわずかばかりリッチにしてもよい。
【００３１】
ＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌから理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓに切り換えられるとＮＯｘ  吸収剤１２から流出する排気の空燃比、すなわち空燃比センサ２９ｕの検出空燃比が次第に小さくなり、ＮＯｘ  吸収剤１２内の残存酸素の除去が完了すると空燃比センサ２９ｕの検出空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓになる。そこで図１の内燃機関では、空燃比センサ２９ｕの検出空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）ＳになったときにＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比をリッチにしてＳＯｘ  吸収剤９からのＳＯｘ  放出作用を開始するようにしている。
【００３２】
このように各気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌから一時的に理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓに切り換えられるとＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の温度が高くなってＳＯｘ  吸収剤９の温度が高くなる。その結果、次いでＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比がリッチにされたときにＳＯｘ  が速やかに放出される。
【００３３】
ところで、ＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出すべくＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比がリッチにされたときには排気中の未燃ＨＣ，ＣＯの一部は上述したように酸素Ｏ２  と反応するが、残りの未燃ＨＣ，ＣＯはＳＯｘ  吸収剤９から放出されたＳＯｘ  を還元することなくＳＯｘ  吸収剤９から流出する。このときＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比はリッチに維持されており、その結果ＮＯｘ  吸収剤１２からＮＯｘ  が放出されて還元される。この場合、ＮＯｘ  吸収剤１２のＮＯｘ  放出還元作用が行われている間はＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気中の未燃ＨＣ，ＣＯがＮＯｘ  還元反応により消費されるのでＮＯｘ  吸収剤１２から排出される排気中の未燃ＨＣ，ＣＯ濃度は低く維持されている。ところが、ＮＯｘ  吸収剤１２のＮＯｘ  放出還元作用が完了するとＮＯｘ  吸収剤１２から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出され、したがってＮＯｘ  吸収剤１２から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるのを阻止するためにはＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比をリッチにしている時間、すなわちリッチ時間を短くしなければならない。しかしながら、ＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を十分に放出させるのに必要な時間はＮＯｘ  吸収剤１２からＮＯｘ  を十分に放出させるのに必要な時間よりもかなり長く、したがってリッチ時間を短くするとＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を十分に放出させることができない。
【００３４】
そこで、本発明による実施態様では酸素ストレージ機能を有する酸化触媒１５をＮＯｘ  吸収剤１２下流に配置し、それによりＮＯｘ  吸収剤１２から排出される未燃ＨＣ，ＣＯを酸化するようにしている。その結果、リッチ時間を長くしても未燃ＨＣ，ＣＯが大気中に排出されるのを阻止することができ、したがってＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を十分に放出させることができる。なお、酸化触媒１５で未燃ＨＣ，ＣＯの酸化反応が行われている間は酸化触媒１５から排出される排気の空燃比は理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓに維持されている。
【００３５】
ところが、酸化触媒１５から蓄えられているすべての酸素Ｏ２  が放出されると酸化触媒１５から未燃ＨＣ，ＣＯが酸化されることなく流出するようになり、したがってこのときにはＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比をリーンに戻す必要がある。一方、酸化触媒１５から蓄えられているすべての酸素Ｏ２  が放出されると酸化触媒１５から排出される排気の空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓからリッチに変化する。そこで、酸化触媒１５から排出される排気の空燃比すなわち空燃比センサ２９ｄの検出空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓからリッチに変化したときには全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）をリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌに戻すようにしている。その結果、大気中に多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるのを阻止することができる。
【００３６】
すなわち、図５に示されるように、ＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるべきとき（時間ａ）にはまず、ＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の目標空燃比（Ａ／Ｆ）ＴＳが理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓとされる。次いで空燃比センサ２９ｕの検出空燃比（Ａ／Ｆ）ＤＵが理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓになると（時間ｂ）ＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の目標空燃比（Ａ／Ｆ）ＴＳがリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲＳとされる。次いで、空燃比センサ２９ｄの検出空燃比（Ａ／Ｆ）ＤＤがリッチになると（時間ｃ）ＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の目標空燃比（Ａ／Ｆ）ＴＳがリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌに戻される。
【００３７】
図６は上述のＳＯｘ  放出制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
図６を参照すると、まずステップ４０ではＳＯｘ  フラグがセットされているか否かが判別される。このＳＯｘ  フラグはＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるべくＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比をリッチにすべきときにセットされ、それ以外はリセットされる。ＳＯｘ  フラグがリセットされているときには次いでステップ４１に進み、Ｏ２  フラグがセットされているか否かが判別される。このＯ２  フラグはＮＯｘ  吸収剤１２内の残存酸素を除去すべきときにセットされ、それ以外はリセットされる。Ｏ２  フラグがリセットされているときには次いでステップ４２に進み、ＳＯｘ  放出条件が成立しているか否かが判別される。例えばＳＯｘ  吸収剤９内に吸収されているＳＯｘ  量が設定量よりも多くかつＳＯｘ  吸収剤９の温度が予め定められた設定温度よりも高いときにＳＯｘ  放出条件が成立していると判断され、さもなければＳＯｘ  放出条件が成立していないと判断される。図１の内燃機関では上述したように、ＳＯｘ  吸収剤９に多量の未燃ＨＣ，ＣＯおよび酸素を供給してＳＯｘ  吸収剤９の温度を高め、それによりＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるようにしている。したがって、ＳＯｘ  吸収剤９の温度がかなり低いときにＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるようにすると、長時間にわたって多量の未燃ＨＣ，ＣＯをＳＯｘ  吸収剤９に供給しなければならず、燃料消費率が低下する。そこで図１の内燃機関では、ＳＯｘ  吸収剤９内に吸収されているＳＯｘ  量が設定量よりも多くかつＳＯｘ  吸収剤９の温度が設定温度よりも高いときにＳＯｘ  放出条件が成立していると判断するようにしている。なお、ＳＯｘ  吸収剤９に吸収されているＳＯｘ  量およびＳＯｘ  吸収剤９の温度は例えば機関運転状態に基づいて推定することができる。
【００３８】
ＳＯｘ  放出条件が成立していないと判断されたときには処理サイクルを終了し、ＳＯｘ  放出条件が成立していると判断されたときには次いでステップ４３に進んでＯ２  フラグがセットされる。
Ｏ２  フラグがセットされたときにはステップ４１からステップ４４に進み、空燃比センサ２９ｕの検出空燃比（Ａ／Ｆ）ＤＵが理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓ以下か否かが判別される。（Ａ／Ｆ）ＤＵ＞（Ａ／Ｆ）Ｓのときには処理サイクルを終了する。（Ａ／Ｆ）ＤＵ≦（Ａ／Ｆ）ＳのときにはＮＯｘ  吸収剤１２内の残存酸素の除去が完了したと判断して次いでステップ４５に進み、Ｏ２  フラグがリセットされる。続くステップ４６ではＳＯｘ  フラグがセットされる。
【００３９】
ＳＯｘ  フラグがセットされたときにはステップ４０からステップ４７に進み、空燃比センサ２９ｄの検出空燃比（Ａ／Ｆ）ＤＤが理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりも小さいか否かすなわちリッチか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）ＤＤ≧（Ａ／Ｆ）Ｓのときには処理サイクルを終了する。（Ａ／Ｆ）ＤＤ＜（Ａ／Ｆ）Ｓのときには次いでステップ４８に進んでＳＯｘ  フラグがリセットされ、続くステップ４９ではＮＯｘ  フラグがリセットされあるいはリセット状態に維持される。このＮＯｘ  フラグはＮＯｘ  吸収剤１２からＮＯｘ  を放出させるべくＮＯｘ  吸収剤１２に流入する排気の空燃比をリッチにすべきときにセットされ、それ以外はリセットされる。
【００４０】
すなわち、上述したようにＳＯｘ  吸収剤９のＳＯｘ  放出作用が行われるとＮＯｘ  吸収剤１２のＮＯｘ  放出還元作用も行われ、ＳＯｘ  吸収剤９のＳＯｘ  放出作用が完了したときにはＮＯｘ  吸収剤１２のＮＯｘ  放出作用も完了している。そこで、ＳＯｘ  フラグがリセットされたときにはＮＯｘ  フラグをリセットし、あるいはリセット状態に維持するようにしている。
【００４１】
図７は上述のＮＯｘ  放出制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
図７を参照すると、まずステップ６０では上述したＮＯｘ  フラグがセットされているか否かが判別される。ＮＯｘ  フラグがリセットされているときには次いでステップ６１に進み、ＮＯｘ  放出条件が成立しているか否かが判別される。例えばＮＯｘ  吸収剤１２内に吸収されているＮＯｘ  量が設定量よりも多いときにＮＯｘ  放出条件が成立していると判断され、さもなければＮＯｘ  放出条件が成立していないと判断される。なお、ＮＯｘ  吸収剤１２に吸収されているＮＯｘ  量は例えば機関運転状態に基づいて推定することができる。ＮＯｘ  放出条件が成立していないと判断されたときには処理サイクルを終了し、ＮＯｘ  放出条件が成立していると判断されたときには次いでステップ６２に進んでＮＯｘ  フラグがセットされる。
【００４２】
ＮＯｘ  フラグがセットされたときにはステップ６０からステップ６３に進み、空燃比センサ２９ｕの検出空燃比（Ａ／Ｆ）ＤＵが理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりも小さいか否かすなわちリッチか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）ＤＵ≧（Ａ／Ｆ）Ｓのときには処理サイクルを終了する。（Ａ／Ｆ）ＤＵ＜（Ａ／Ｆ）Ｓのときには次いでステップ６４に進んでＮＯｘ  フラグがリセットされる。
【００４３】
図８は各気筒の燃料噴射時間ＴＡＵ（ｉ）を算出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毎の割り込みによって実行される。
図８を参照すると、まずステップ７０では図２のマップから基本燃料噴射時間ＴＰが算出される。続くステップ７１では上述したＳＯｘ  フラグがセットされているか否かが判別される。ＳＯｘ  フラグがセットされているときには次いでステップ７２に進み、１番気筒および４番気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（１），（Ａ／Ｆ）Ｔ（４）がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）ＬＬとされ、２番気筒および３番気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（２），（Ａ／Ｆ）Ｔ（３）がリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒとされる。次いでステップ７８に進む。
【００４４】
ＳＯｘ  フラグがリセットされているときにはステップ７１からステップ７３に進み、Ｏ２  フラグがセットされているか否かが判別される。Ｏ２  フラグがセットされているときには次いでステップ７４に進み、全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓとされる。次いでステップ７８に進む。
Ｏ２  フラグがリセットされているときにはステップ７３からステップ７５に進み、ＮＯｘ  フラグがセットされているか否かが判別される。ＮＯｘ  フラグがセットされているときには次いでステップ７６に進み、全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）がリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲＮとされる。次いでステップ７８に進む。
【００４５】
ＮＯｘ  フラグがリセットされているときにはステップ７５からステップ７７に進み、全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）がリーン空燃比（Ａ／Ｆ）Ｌとされる。次いでステップ７８に進む。
ステップ７８では次式に基づいてｉ番気筒の燃料噴射時間ＴＡＵ（ｉ）が算出される。
【００４６】
ＴＡＵ（ｉ）＝ＴＰ・（Ａ／Ｆ）Ｓ／（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）
図９に別の実施態様を示す。
この実施態様は酸化触媒１５がＨＣ吸着能力を備えた酸化触媒から形成され、排気管１７にＨＣセンサ２９ｈが配置されている点で図１の内燃機関と構成を異にしている。すなわち、酸化触媒１５は例えばゼオライトのような多孔質材を具備し、流入する排気中のＨＣ成分を吸着し、流入する排気中の酸素濃度が高くなるとすなわち例えば流入する排気の空燃比がリーンになると吸着しているＨＣ成分を酸化し、それにより吸着ＨＣ量を減少せしめる。また、ＨＣセンサ２９ｈは酸化触媒１５から排出される排気中のＨＣ量Ｑ（ＨＣ）に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧は対応するＡＤ変換器３０を介して入力ポート２６に入力される。
【００４７】
本実施態様でも、ＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を放出させるべきときにはＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比がリッチにされ、ＮＯｘ  吸収剤１２のＮＯｘ  放出還元作用が完了するとＮＯｘ  吸収剤１２から多量の未燃ＨＣが排出される。しかしながら、この多量の未燃ＨＣは次いで酸化触媒１５に吸着され、したがって多量の未燃ＨＣが大気中に放出されるのが阻止される。
【００４８】
ところが酸化触媒１５のＨＣ吸着能力にも限界があり、酸化触媒１５がＨＣにより飽和すると酸化触媒１５からＨＣが吸着されることなく流出する。そこで、本実施態様ではＨＣセンサ２９ｈにより検出されるＨＣ量が小さな一定値よりも大きくなったときには全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）をリーンに戻し、ＳＯｘ  吸収剤９からのＳＯｘ  放出作用を中止するようにしている。全気筒の目標空燃比（Ａ／Ｆ）Ｔ（ｉ）がリーンに戻されると酸化触媒１５に流入する排気の空燃比もリーンに戻され、その結果酸化触媒１５に吸着されているＨＣ成分が酸化せしめられる。
【００４９】
ところで、ＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を十分に放出させるためにはこのときＳＯｘ  吸収剤に流入する排気の空燃比のリッチ度合いをできるだけ大きくするのが好ましく、すなわちリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲＳをできるだけ小さくするのが好ましい。ところが、リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲＳを過度に小さくすると酸化触媒１５が短時間のうちにＨＣにより飽和してしまい、このためリッチ時間が短くなるのでＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を十分に放出できなくなる。
【００５０】
一方、リッチ時間はＳＯｘ  吸収剤９から放出されたＳＯｘ  量を表しており、したがってリッチ時間が短いときにはＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  が十分に放出されていないことになる。そこで、本実施態様ではリッチ時間が予め定められた設定時間よりも短いときにはリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）ＲＳを小さな一定値だけ大きくし、すなわちリッチ度合いを小さくし、それによりリッチ時間が長くなるようにしている。その結果、ＳＯｘ  吸収剤９からＳＯｘ  を十分に放出させることができる。
【００５１】
図１０および図１１は本実施態様におけるＳＯｘ  放出制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。なお、本実施態様でも図７に示すＮＯｘ  放出制御ルーチンおよび図８に示すＴＡＵ（ｉ）の算出ルーチンが実行される。
図１０および図１１を参照すると、まずステップ１４０では上述のＳＯｘ  フラグがセットされているか否かが判別される。ＳＯｘ  フラグがリセットされているときには次いでステップ１４１に進み、上述のＯ２  フラグがセットされているか否かが判別される。Ｏ２  フラグがリセットされているときには次いでステップ１４２に進み、上述のＳＯｘ  放出条件が成立しているか否かが判別される。ＳＯｘ  放出条件が成立していないと判断されたときには処理サイクルを終了し、ＳＯｘ  放出条件が成立していると判断されたときには次いでステップ１４３に進んでＯ２  フラグがセットされる。
【００５２】
Ｏ２  フラグがセットされたときにはステップ１４１からステップ１４４に進み、空燃比センサ２９ｕの検出空燃比（Ａ／Ｆ）ＤＵが理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓ以下か否かが判別される。（Ａ／Ｆ）ＤＵ＞（Ａ／Ｆ）Ｓのときには処理サイクルを終了し、（Ａ／Ｆ）ＤＵ≦（Ａ／Ｆ）Ｓのときには１４５に進んでＯ２  フラグがリセットされる。続くステップ１４６ではＳＯｘ  フラグがセットされる。
【００５３】
ＳＯｘ  フラグがセットされたときにはステップ１４０からステップ１４７に進み、リッチ時間を表すカウント値Ｃが１だけインクリメントされる。続くステップ１４８では酸化触媒１５から排出されるＨＣ量Ｑ（ＨＣ）が予め定められた小さな設定値ＫＱよりも大きいか否かが判別される。Ｑ（ＨＣ）＜ＫＱのときには処理サイクルを終了する。Ｑ（ＨＣ）≧ＫＱのときには次いでステップ１４９に進んでＳＯｘ  フラグがリセットされ、続くステップ１５０ではＮＯｘ  フラグがリセットされあるいはリセット状態に維持される。続くステップ１５１ではカウント値Ｃが上述の設定時間に対応する一定値ＫＣよりも小さいか否かが判別される。Ｃ≧ＫＣのときには処理サイクルを終了する。Ｃ＜ＫＣのときには次いでステップ１５２に進み、リッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒが小さな一定値ＫＲだけ大きくされる。その結果、図８のＴＡＵ（ｉ）算出ルーチンからわかるようにＳＯｘ  吸収剤９に流入する排気の空燃比が大きくされ、すなわちリッチ度合いが小さくされる。したがって、本実施態様ではリッチ時間を表すカウント値ＣがＫＣ以上になるまでリッチ空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒの減少作用が継続されることになる。
【００５４】
ところで、上述したようにＮＯｘ  吸収剤１２はＳＯｘ  を吸収しうるが、ＮＯｘ  吸収剤１２の温度が高いときに流入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収しているＳＯｘ  を放出する。したがって、ＮＯｘ  吸収剤１２はＳＯｘ  吸収剤の機能をも備えており、すなわちＮＯｘ  吸収剤内にＳＯｘ  吸収剤を設けたことと同じになる。したがって、機関排気通路内にＳＯｘ  吸収剤を配置することなくＮＯｘ  吸収剤を配置した場合も本発明を適用することができる。
【００５５】
また、ＮＯｘ  吸収剤１２の代わりにいわゆる選択還元型触媒を用いてもよい。この選択還元型触媒はゼオライト、モルデナイト、アルミナＡｌ２  Ｏ３  のような多孔質担体上に白金Ｐｔ、パラジウムＰｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属、または銅Ｃｕ、鉄Ｆｅ、コバルトＣｏ、ニッケルＮｉのような遷移金属が担持されて形成される。ゼオライトとして例えばＺＳＭ−５型、フェリエライト、モルデナイトなどの高シリカ含有ゼオライトを用いることができる。この選択還元型触媒は例えば未燃ＨＣ，ＣＯのような還元剤を含む酸素雰囲気においてＮＯｘ  をこれら未燃ＨＣ，ＣＯと選択的に反応せしめ、それによってＮＯｘ  を窒素Ｎ２に還元することができる。この場合、ＮＯｘ  は触媒金属例えば白金Ｐｔの表面上に一時的に付着して還元されると考えられている。
【００５６】
この選択還元型触媒は流入する排気の空燃比がリーンであると流入する排気中のＳＯｘ  を吸着する。このＳＯｘ  吸着作用のメカニズムについては明らかでない部分もあるが、次のようなメカニズムで行われているものと考えられる。すなわち、流入する排気がかなりリーンになると流入する排気中の酸素濃度が大巾に増大し、酸素Ｏ２  がＯ２  −  またはＯ２−の形で触媒金属例えば白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入する排気中のＳＯ２  は白金Ｐｔの表面上でＯ２  −  またはＯ２−と反応してＳＯ３  −  またはＳＯ４  −  の形で白金Ｐｔの表面に吸着される。このようにしてＳＯｘ  が選択還元型触媒に吸着される。
【００５７】
ところが、このＳＯ３  −  またはＳＯ４  −  の形のＳＯｘ  はただ単に流入する排気中の酸素濃度を低下させ、あるいは還元剤濃度を増大させたとしても白金Ｐｔ表面上に吸着され続け、したがって時間が経過するにつれて白金Ｐｔ表面を覆うＳＯｘ  が増大することになり、斯くして時間が経過するにつれて選択還元型触媒が還元しうるＮＯｘ  量が低下することになる。
【００５８】
そこで、選択還元型触媒上流の排気通路内にＳＯｘ  吸収剤を配置すれば選択還元型触媒にＳＯｘ  が流入するのを阻止することができ、ＳＯｘ  吸収剤からＳＯｘ  放出させるべきときには選択還元型触媒内の残存酸素を除去した後にＳＯｘ  吸収剤に流入する排気の空燃比をリッチにすれば選択還元型触媒にＳＯｘ  が吸着されるのを阻止することができる。
【００５９】
なお、選択還元型触媒の温度が高いときに選択還元型触媒に流入する排気の空燃比をリッチにすると吸着されているＳＯｘ  が選択還元型触媒から脱離する。したがって、選択還元型触媒はＳＯｘ  吸収剤の機能をも備えており、すなわち選択還元型触媒内にＳＯｘ  吸収剤を設けたことと同じになる。
【００６０】
【発明の効果】
未燃ＨＣ，ＣＯが大気中に放出されるのを阻止しつつＳＯｘ  吸収剤からＳＯｘ  を十分に放出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】基本燃料噴射時間のマップを示す図である。
【図３】機関から排出される排気中の未燃ＨＣ，ＣＯおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
【図４】ＮＯｘ  の吸放出作用を説明するための図である。
【図５】ＳＯｘ  放出制御を説明するためのタイムチャートである。
【図６】ＳＯｘ  放出制御を実行するためのフローチャートである。
【図７】ＮＯｘ  放出制御を実行するためのフローチャートである。
【図８】燃料噴射時間を算出するためのフローチャートである。
【図９】別の実施態様による内燃機関の全体図である。
【図１０】ＳＯｘ  放出制御を実行するためのフローチャートである。
【図１１】ＳＯｘ  放出制御を実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…機関本体
８…排気マニホルド
９…ＳＯｘ  吸収剤
１２…ＮＯｘ  吸収剤
１５…酸化触媒
２９ｕ，２９ｄ…空燃比センサ
【図１】
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【図２】
0003582365.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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