(57)【要約】【課題】  ＮＯx吸蔵触媒の温度に依らず内燃機関の運転領域全域でＮＯxの浄化効率を高く維持可能な排気後処理装置を提供する。【解決手段】  ＮＯx吸蔵触媒と、該ＮＯx吸蔵触媒に流入する排気の空気過剰率を制御する排気空気過剰率制御手段と、ＮＯx吸蔵触媒の温度を検出する触媒温度検出手段とを備え、排気空気過剰率制御手段は、触媒温度検出手段により検出されるＮＯx吸蔵触媒の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度に達したとき(S10)、排気の空気過剰率を量論比（排気λ＝１）近傍に制御する(S14,S18)。【選択図】      図３
2006274985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ、酸化雰囲気中で排気中のＮＯxを吸蔵させ、還元雰囲気中で前記吸蔵させたＮＯxを放出し還元する機能を有するＮＯx吸蔵触媒と、
該ＮＯx吸蔵触媒に流入する排気の空気過剰率を制御する排気空気過剰率制御手段と、
前記ＮＯx吸蔵触媒の温度を検出する触媒温度検出手段とを備え、
前記排気空気過剰率制御手段は、前記触媒温度検出手段により検出される前記ＮＯx吸蔵触媒の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度に達したとき、排気の空気過剰率を量論比近傍に制御することを特徴とする排気後処理装置。
【請求項２】
前記排気空気過剰率制御手段は、前記触媒温度検出手段により検出される前記ＮＯx吸蔵触媒の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度に達してから所定時間経過したとき、排気の空気過剰率を量論比近傍に制御することを特徴とする、請求項１記載の排気後処理装置。
【請求項３】
内燃機関がディーゼルエンジンであって、
前記排気空気過剰率制御手段は、
内燃機関の燃焼室内の空気過剰率を制御する燃焼空気過剰率制御手段と、前記ＮＯx吸蔵触媒の排気上流側に設けられ、排気中にＨＣを直接供給するＨＣ供給手段とを含み、
前記燃焼空気過剰率制御手段により燃焼室内の空気過剰率を制御するとともに前記ＨＣ供給手段により排気中に直接ＨＣを供給することで排気の空気過剰率を量論比近傍に制御することを特徴とする、請求項１または２記載の排気後処理装置。
【請求項４】
前記ＮＯx吸蔵触媒は低温活性型のＮＯx吸蔵触媒であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか記載の排気後処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気後処理装置に係り、特に、ディーゼルエンジンの排気通路に配設された低温型ＮＯx吸蔵触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関（エンジン）の排気通路にＮＯx浄化用のＮＯx触媒を配した車両が実用化されており、最近では、酸素過剰雰囲気においてもＮＯxを浄化可能なＮＯx吸蔵触媒が開発されている。特に、ディーゼルエンジンでは、燃焼がリーン空燃比の下で実施されるため、排気中の酸素量が多く、ガソリンエンジンで実用化されている三元触媒は通常運転時では機能せず、排気通路にＮＯx吸蔵触媒を設けることは有効である。
【０００３】
ＮＯx吸蔵触媒は、酸化雰囲気（酸素過剰状態）において排気中のＮＯxを硝酸塩Ｘ−ＮＯ3として吸蔵し、該吸蔵したＮＯxを還元雰囲気で放出しＮ2（窒素）に還元させる特性（同時に炭酸塩Ｘ−ＣＯ3が生成される）を有した触媒として構成されている。
従って、排気通路にＮＯx吸蔵触媒を配したエンジンでは、例えば通常運転時においてＮＯx吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯxの量が所定量に達すると、排気中にＨＣ（炭化水素）を供給（リッチスパイク）してＮＯx吸蔵触媒を還元雰囲気にするようにしている。これにより、ＮＯx吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯxが良好に浄化還元（ＮＯxパージ）され、ＮＯx吸蔵触媒が再びＮＯxを吸蔵可能とされる。
【０００４】
ところで、ＮＯx吸蔵触媒には、触媒成分の違いにより大きく分けて低温活性型の低温型ＮＯx吸蔵触媒と高温活性型の高温型ＮＯx吸蔵触媒の二種類があり、特に、ディーゼルエンジンでは、上述したように燃焼がリーン空燃比の下で実施されるために排気温度が低いことから、通常は低温型ＮＯx吸蔵触媒が採用される。
しかしながら、特に低温型ＮＯx吸蔵触媒の場合、エンジンの運転領域によっては排気温度及び排気流量が増大して触媒温度が上昇し、例えばエンジンを定格出力点で運転したような場合にあっては、触媒温度がＮＯx吸蔵可能限界温度を超過してＮＯxの浄化性能が著しく低下し兼ねないという問題がある。
【０００５】
このようなことから、低温型ＮＯx吸蔵触媒の排気上流側にさらに高温型ＮＯx吸蔵触媒を配し、低温から高温まで幅広い温度範囲でＮＯxを浄化可能に図った触媒装置が開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１６７３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示されるように、低温型ＮＯx吸蔵触媒にさらに高温型ＮＯx吸蔵触媒を備えたとしても、ＮＯx吸蔵可能限界温度を超えてＮＯxを十分に吸蔵しきれない高温域が必ず存在しており、触媒温度が当該ＮＯx吸蔵可能限界温度を超過した場合には、依然として上記問題が発生することとなる。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＮＯx吸蔵触媒の温度に依らず内燃機関の運転領域全域でＮＯxの浄化効率を高く維持可能な排気後処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１の排気後処理装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、酸化雰囲気中で排気中のＮＯxを吸蔵させ、還元雰囲気中で前記吸蔵させたＮＯxを放出し還元する機能を有するＮＯx吸蔵触媒と、該ＮＯx吸蔵触媒に流入する排気の空気過剰率を制御する排気空気過剰率制御手段と、前記ＮＯx吸蔵触媒の温度を検出する触媒温度検出手段とを備え、前記排気空気過剰率制御手段は、前記触媒温度検出手段により検出される前記ＮＯx吸蔵触媒の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度に達したとき、排気の空気過剰率を量論比近傍に制御することを特徴とする。
【０００８】
これより、ＮＯx吸蔵触媒の温度が上昇してＮＯx吸蔵可能限界温度に達したときには、ＮＯx吸蔵触媒はＮＯxの吸蔵能力が著しく低下していると考えられる一方、通常ＮＯx吸蔵触媒は量論比近傍でＮＯｘを浄化可能な三元触媒機能を併せ有しており、当該三元触媒機能は高温下でも十分に作用するため、ＮＯx吸蔵触媒の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度に達したときにＮＯx吸蔵触媒に流入する排気の空気過剰率を量論比近傍に制御することにより、ＮＯx吸蔵可能限界温度を超えるような高温下でもＮＯx吸蔵触媒の三元触媒機能によりＮＯｘの浄化性能が良好に維持される。
【０００９】
請求項２の排気後処理装置は、請求項１において、前記排気空気過剰率制御手段は、前記触媒温度検出手段により検出される前記ＮＯx吸蔵触媒の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度に達してから所定時間経過したとき、排気の空気過剰率を量論比近傍に制御することを特徴とする。
これより、ＮＯx吸蔵触媒の温度が確実にＮＯx吸蔵可能限界温度に達したことを待って排気の空気過剰率が量論比近傍に制御される。
【００１０】
請求項３の排気後処理装置は、請求項１または２において、内燃機関がディーゼルエンジンであって、前記排気空気過剰率制御手段は、内燃機関の燃焼室内の空気過剰率を制御する燃焼空気過剰率制御手段と、前記ＮＯx吸蔵触媒の排気上流側に設けられ、排気中に直接ＨＣを供給するＨＣ供給手段とを含み、前記燃焼空気過剰率制御手段により燃焼室内の空気過剰率を制御するとともに前記ＨＣ供給手段により排気中にＨＣを直接供給することで排気の空気過剰率を量論比近傍に制御することを特徴とする。
【００１１】
即ち、ディーゼルエンジンでは、燃焼がリーン空燃比の下で実施されるため、燃焼の空気過剰率排気をリッチ空燃比側に量論比に向けて制御するのには限界があり、ＮＯx吸蔵触媒のＮＯｘパージ時においては通常は別途設けたＨＣ供給手段により排気中にＨＣ（軽油）を直接供給するようにしており、燃焼室内の空気過剰率を制御するとともにＨＣ供給手段を有効に利用することで、排気の空気過剰率が良好に量論比近傍に向けて制御される。
【００１２】
請求項４の排気後処理装置は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記ＮＯx吸蔵触媒は低温活性型のＮＯx吸蔵触媒であることを特徴とする。
即ち、ＮＯx吸蔵触媒が低温活性型のＮＯx吸蔵触媒であると、ＮＯx吸蔵可能限界温度も低く、当該ＮＯx吸蔵可能限界温度を超えることが多いのであるが、ＮＯx吸蔵触媒の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度に達したときにＮＯx吸蔵触媒に流入する排気の空気過剰率を量論比近傍に制御することにより、ＮＯx吸蔵可能限界温度を超えるような高温下でもＮＯx吸蔵触媒の三元触媒機能によりＮＯｘの浄化性能が良好に維持される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の排気後処理装置によれば、ＮＯx吸蔵触媒の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度に達したときにはＮＯx吸蔵触媒に流入する排気の空気過剰率を量論比近傍に制御するので、ＮＯx吸蔵可能限界温度を超えるような高温下でもＮＯx吸蔵触媒の三元触媒機能によりＮＯｘの浄化性能を良好に維持でき、ＮＯx浄化効率の向上を図ることができる。
請求項２の排気後処理装置によれば、ＮＯx吸蔵触媒の温度が確実にＮＯx吸蔵可能限界温度に達したことを待って排気の空気過剰率を量論比近傍に制御でき、燃費の悪化等を低減することができる。
【００１４】
請求項３の排気後処理装置によれば、特に内燃機関がディーゼルエンジンの場合には、燃焼室内の空気過剰率を制御するとともにＨＣ供給手段を有効に利用することで、排気の空気過剰率を確実に量論比近傍に向けて制御することができる。
請求項４の排気後処理装置によれば、ＮＯx吸蔵触媒が低温活性型のＮＯx吸蔵触媒であってＮＯx吸蔵可能限界温度が低いような場合であっても、ＮＯx吸蔵可能限界温度を超えるような高温下ではＮＯx吸蔵触媒の三元触媒機能によりＮＯｘの浄化性能を良好に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る排気後処理装置の一実施形態を説明する。
図１は本発明に係る排気後処理装置を含む内燃機関全体のシステム構成図であり、図１において、参照符号１は、内燃機関たとえばコモンレール式ディーゼルエンジンを示し、参照符号１０は、エンジン制御装置の主要部をなす電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を示す。
【００１６】
詳細な図示を省略するが、コモンレール式ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１は、ニードル弁ならびにこのニードル弁の先端側および基端側に設けられた燃料室および制御室を有した燃料インジェクタを気筒毎に備え、燃料室および制御室は燃料通路を介して蓄圧室に接続され、制御室は燃料戻し通路を介して燃料タンクに接続されている。そして、ＥＣＵ１０の制御下で、燃料インジェクタに設けられた電磁弁が開くと、蓄圧室内から供給された高圧燃料が燃料インジェクタを通じてエンジン１の燃焼室に噴射され、電磁弁が閉じると燃料噴射が終了するものとなっており、このように電磁弁の開閉弁時期を制御することで燃料噴射開始・終了時期（燃料噴射量）が調節され、これによりエンジン１の燃焼室内の空気過剰率λが調整される。
【００１７】
エンジン１は、吸気マニホールド１１に接続された吸気管１２と、排気マニホールド１３に接続された排気管（排気通路）１４とを有している。吸気管１２の途中には、過給機２０のコンプレッサ２１とインタークーラ３１と吸気スロットル弁３２が配されている。吸気スロットル弁３２の開度は、吸気スロットル弁駆動部３３を介してＥＣＵ１０により可変調整される。吸気スロットル弁３２の開度を絞ることによってもエンジン１の燃焼室内の空気過剰率λが調整される。一方、排気管１４の途中には、過給機２０のタービン２２、排気ブレーキ１５、軽油添加インジェクタ５０、後処理装置４０および図示しないマフラが設けられている。
【００１８】
過給機２０のコンプレッサ２１とタービン２２は同期回転可能に連結され、エンジン１から排出される排気ガスの流れにより発生したタービン２２の回転力によりコンプレッサ２１を回転させ、コンプレッサ２１により加圧された吸気をエンジン１に供給するようになっている。この際、加圧されて高温になった空気はインタークーラ３１で冷却され、これにより吸入空気の密度を高めて充填効率を向上させてエンジン出力を増大するようにしている。
【００１９】
過給機２０にはタービン２２をバイパスする排気バイパス通路（図示略）が設けられ、このバイパス通路の途中に設けられた過給機２０のウエイストゲート２３をウエイストゲート駆動部２４を介してＥＣＵ１０により開閉制御してタービン回転数を増減させて、吸気管１２に供給される吸気の圧力を増減するようになっている。
図１中、参照符号３６は、排気マニホールド１３から吸気管１２に延びるＥＧＲ通路を示し、このＥＧＲ通路３６を介して排ガスの一部を再還流ガスとしてエンジン１に供給するようになっている。ＥＧＲ通路３６の途中には、再還流ガスを冷却してエンジン１へのガス充填密度を高めるＥＧＲクーラ３７と、再還流ガスのエンジン１への供給および供給遮断のためのＥＧＲ弁３８が設けられている。ＥＧＲ弁３８は、ＥＧＲ弁駆動部３９を介してＥＣＵ１０により開閉制御または開度調整される。そして、ＥＧＲ弁３８の開度を調節することによってもエンジン１の燃焼室内の空気過剰率λが調整される。
【００２０】
後処理装置４０は、これに流入した排ガスに含まれるＮＯｘおよびＰＭを低減するものである。本実施形態の後処理装置４０は、ＰＭを捕集して燃焼除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）４１と、当該ＤＰＦ４１の前段に位置して酸化雰囲気（リーン空燃比）で排ガス中のＮＯxを吸蔵するとともに還元雰囲気（リッチ空燃比）で吸蔵させたＮＯxを放出し還元除去（ＮＯxパージ）するＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＯx吸蔵触媒）４２と、ＤＰＦ４１の後段に位置して余剰のＨＣ、ＣＯを酸化除去する後段触媒４３と、さらにＤＰＦ４１の前段に位置して軽油添加インジェクタ（ＨＣ供給手段）５０を有している。
【００２１】
ここに、ディーゼルエンジン１においては、通常は空気過剰率λが値１より大きいリーン空燃比で運転されるため、排気温度がガソリンエンジン等に比べて低く、故にＮＯｘ吸蔵触媒４２としては低温活性型のＮＯｘ吸蔵触媒（低温型ＮＯｘ吸蔵触媒）が採用される。
また、ＮＯｘ吸蔵触媒４２は、通常の三元触媒と同様に活性金属としてパラジウム（Ｐd）や白金（Ｐt）を含んでおり、三元触媒機能をも併せ有している。
【００２２】
軽油添加インジェクタ５０は、ＮＯｘ吸蔵触媒４２のＮＯxパージ時にはＮＯｘ吸蔵触媒４２に対し還元剤として、或いはＤＰＦ４１に捕集されたＰＭを燃焼除去するＤＰＦ４１の強制再生時にはＤＰＦ４１を昇温するために前段のＮＯｘ吸蔵触媒４２を昇温すべく排ガス中に軽油（ＨＣ）を噴射するものであり、ＥＣＵ１０により軽油添加インジェクタ駆動部５１を介して開閉制御されるものになっている。この際、軽油添加インジェクタ５０からの軽油の噴射量は例えばエンジン回転速度や燃料噴射量等に基づいて決定される。
【００２３】
図１中、参照符号６０は触媒出口排気温度センサ（触媒温度検出手段）であり、ＮＯｘ吸蔵触媒４２とＤＰＦ４１との間に挿入された温度検出端を有し、ＮＯｘ吸蔵触媒４２の出口側における排気温度（広義には触媒温度）を検出するようになっている。
更に、ＥＣＵ１０には負荷センサ６１、クランク角センサ６２などの各種センサが接続されている。負荷センサ６１は、図示しないアクセルペダルの踏込量すなわちアクセル開度をエンジン負荷として検出し、クランク角センサ６２は、エンジン１のクランクシャフト（図示略）の回転をエンジン回転速度として検出するものである。
【００２４】
ＥＣＵ１０は、負荷センサ６１により検出されたエンジン負荷とクランク角センサ６２により検出されたエンジン回転速度とに基づいてエンジン１の運転領域を判別し、エンジン運転域に応じてエンジン１の各インジェクタ（図示略）の電磁弁をオンオフして燃料噴射タイミングや燃料噴射量を制御するものになっている。
以下、このように構成された本発明に係る排気後処理装置の作用及び効果について説明する。
【００２５】
上記構成のディーゼルエンジン１では、公知のように、通常は空気過剰率λが値１より大きいリーン空燃比で運転され、このリーン空燃比運転中、ＮＯｘ吸蔵触媒４２は酸化雰囲気となり、エンジン１から排出される排ガス中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）がＮＯｘ吸蔵触媒４２に吸蔵される。そして、ＮＯｘ吸着量が一定以上まで増大すると、軽油添加インジェクタ５０から軽油（ＨＣ）が排ガス中に添加（リッチスパイク）が行われ、ＮＯｘ吸蔵触媒４２が還元雰囲気となって上記吸蔵されていたＮＯｘが放出され、還元除去される。
【００２６】
また、排ガス中に含まれるＰＭの大気中への排出量を低減するため、ＰＭがＤＰＦ４１により捕集されるが、ＰＭ捕集量が一定以上まで増大するとＤＰＦ４１の目詰まりによる排圧上昇によってエンジン運転性能が低下するおそれがあるので、このときには、捕集されたＰＭを燃焼除去してＤＰＦ４１を強制的に再生（ＤＰＦ強制再生）するため、やはり軽油添加インジェクタ５０からＤＰＦ４１の昇温のためにＮＯｘ吸蔵触媒４２を昇温させるべく軽油（ＨＣ）を排ガス中に添加する。
【００２７】
ところで、ＮＯｘ吸蔵触媒４２にはＮＯxを十分に浄化可能なある一定のＮＯx吸蔵可能限界温度が存在しており、特に当該ＮＯｘ吸蔵触媒４２のような低温型ＮＯｘ吸蔵触媒では、ＮＯx吸蔵可能限界温度についても比較的低い傾向にある。従って、例えば、エンジン１を定格出力で高負荷運転するような場合には、ＮＯｘ吸蔵触媒４２の温度が上昇し、ＮＯx吸蔵可能限界温度を超えてＮＯx浄化性能が低下する可能性がある。
【００２８】
即ち、図２を参照すると、ＮＯx吸蔵触媒４２における触媒温度とＮＯx浄化性能との関係が示され、ＮＯx吸蔵可能限界温度とともにエンジン１を定格出力で高負荷運転したときの温度範囲が斜線領域で示されているが、同図に示すように、エンジン１を定格出力で高負荷運転したような場合には、ＮＯx吸蔵可能限界温度を超えてしまっており、ＮＯxを十分に浄化することができない。
【００２９】
このようなことから、本発明に係る排気後処理装置では、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度を超えたときには、ＮＯx吸蔵触媒４２の三元触媒機能を発揮させるようにしてＮＯxを浄化するようにしている。
図３を参照すると、ＥＣＵ１０の実行する、ＮＯx吸蔵触媒４２に三元触媒機能を発揮させるための本発明に係る排気λ制御（排気空気過剰率制御手段）の制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに基づき説明する。
【００３０】
先ず、ステップＳ１０では、触媒出口排気温度センサ６０からの温度情報に基づき、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度以上になったか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）でＮＯx吸蔵触媒４２の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度未満の場合には当該ルーチンを繰り返す。一方、上記図２よりエンジン１を定格出力で高負荷運転したような場合には判別結果は真（Ｙｅｓ）であり、ステップＳ１２に進む。
【００３１】
ステップＳ１２では、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度以上になってから所定時間が経過したか否かを判別する。即ち、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度が安定的に確実にＮＯx吸蔵可能限界温度以上になったことを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）の場合には、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度が一時的にＮＯx吸蔵可能限界温度を超えたに過ぎないと考えられ、ステップＳ１０に戻り当該ルーチンを繰り返す。一方、ステップＳ１２の判別結果が真（Ｙｅｓ）の場合には、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度が確実にＮＯx吸蔵可能限界温度以上になったと判定でき、ステップＳ１４に進む。
【００３２】
ステップＳ１４では、先ずエンジン１の燃焼室内の空気過剰率λを燃焼悪化を引き起こさない範囲でできる限り小さく調整する（エンジン低λ運転）。具体的には、燃料噴射量を増大させたり、吸気スロットル弁３２の開度を絞ったり、ＥＧＲ弁３８の開度を大きくしてＥＧＲ量を増大させるようにする。
これにより、排ガスの空気過剰率λ（以下、排気λという）が小さくなり値１、即ち量論比に近づく。即ち、排ガスの空燃比が、リーン空燃比でありながらもリッチ空燃比寄りとなる。
【００３３】
次のステップＳ１６では、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度が触媒耐熱温度以下であるか否か、即ちＮＯx吸蔵触媒４２が熱劣化しないような耐熱温度範囲にあるか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）でＮＯx吸蔵触媒４２の温度が触媒耐熱温度を超えているような場合には、ステップＳ１２に戻る。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）でＮＯx吸蔵触媒４２の温度が触媒耐熱温度以下と判定された場合には、ステップＳ１８に進む。
【００３４】
ステップＳ１８では、排気λが値１（排気λ＝１）、即ち量論比或いはその近傍となるように軽油添加インジェクタ５０から軽油（ＨＣ）を排ガス中に添加する。詳しくは、排気λを量論比近傍にするのに上記燃焼室内の空気過剰率λの調整だけでは足りない分を軽油添加インジェクタ５０からの軽油（ＨＣ）の添加で補うようにする。
実際には、例えば、排気λが量論比近傍になるような燃料噴射量、吸気スロットル弁３２の開度及びＥＧＲ弁３８の開度と軽油（ＨＣ）の添加量との関係を予めマップとして求めておき、当該マップから軽油（ＨＣ）の添加量を求めるようにする。
【００３５】
また、ここでは図示していないが、例えばＮＯx吸蔵触媒４２の排気上流側にλセンサを設けるようにし、当該λセンサからの排気λ情報に基づき軽油（ＨＣ）の添加量をフィードバック制御するようにしてもよい。
このように、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度を超えたときには、排気λが量論比近傍とされる。これにより、当該量論比近傍の排ガスがＮＯx吸蔵触媒４２に流入するとＮＯx吸蔵触媒４２の三元触媒機能が発揮され、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度を超えていてもＮＯxを三元触媒機能によって良好に浄化し続けることが可能である。
【００３６】
ここで、図４を参照すると、本発明に係る上記排気λ制御を実施した場合のＮＯx吸蔵触媒４２の温度、排気λ及び触媒出口ＮＯx量等の時間変化がそれぞれタイムチャートで示され、一方、図５を参照すると、上記排気λ制御を実施しない従来の場合のＮＯx吸蔵触媒４２の温度、排気λ及び触媒出口ＮＯx量等の時間変化がそれぞれタイムチャートで示されているが、これらの図から明らかなように、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度を超えたときには、エンジン低λ運転を行うとともに軽油添加インジェクタ５０から軽油（ＨＣ）を排ガス中に添加して排気λを量論比近傍に制御することにより、従来のように排気λ制御を実施しない場合（図５参照）に比べ、ＮＯx吸蔵触媒４２においてＮＯxが良好に浄化され、触媒出口ＮＯx量が大幅に低減される（図４参照）。
【００３７】
このように、本発明に係る排気後処理装置によれば、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度がＮＯx吸蔵可能限界温度を超えるような高温下であっても、ＮＯx吸蔵触媒４２の三元触媒機能を発揮させ、ＮＯｘの浄化性能を良好に維持するようにできる。従って、ＮＯx吸蔵触媒４２が低温型ＮＯx吸蔵触媒であってＮＯx吸蔵可能限界温度が比較的低い場合においても、ＮＯx浄化効率の向上を図ることができる。
【００３８】
また、ＮＯx吸蔵触媒４２の温度が確実にＮＯx吸蔵可能限界温度に達したことを待って排気λを量論比近傍に制御することにより（ステップＳ１２）、不必要に排気λを量論比近傍に制御しないようにでき、燃費の悪化等を低減することができる。
また、排気λを量論比近傍に制御する際、エンジン低λ運転を行うとともに軽油添加インジェクタ５０から軽油（ＨＣ）を排ガス中に添加することにより、通常はＮＯx吸蔵触媒４２のＮＯxパージやＤＰＦ４１の強制再生時に使用する軽油添加インジェクタ５０を有効に利用して排気λを確実に量論比近傍に制御することができる。
【００３９】
また、排気λを量論比近傍に制御する際、ＮＯx吸蔵触媒４２が熱劣化しないような耐熱温度範囲でのみ軽油添加インジェクタ５０から軽油（ＨＣ）を排ガス中に添加することにより（ステップＳ１６）、軽油の供給によるＮＯx吸蔵触媒４２の過昇温、熱劣化を防止することができる。
以上で本発明に係る排気後処理装置の一実施形態の説明を終えるが、本発明の実施形態は上記に限定されるものではない。
【００４０】
例えば、上記実施形態では、ＨＣ供給手段として軽油添加インジェクタ５０を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、メイン噴射に続く膨張行程で追加燃料を噴射するポスト噴射を行うことにより排気管内にＨＣを供給するようにしても良い。
また、上記実施形態では、後処理装置４０としてＮＯｘ吸蔵触媒４２とともにＤＰＦ４１を配設しているが、ＤＰＦ４１を用いない場合であって後処理装置４０がＮＯｘ吸蔵触媒４２と後段触媒４３或いはＮＯｘ吸蔵触媒４２だけからなる場合であっても本発明を好適に適用可能である。
【００４１】
また、上記実施形態では、ＮＯｘ吸蔵触媒４２を低温型ＮＯx吸蔵触媒で構成したが、ＮＯｘ吸蔵触媒４２が高温活性型の高温型ＮＯx吸蔵触媒であっても本発明を良好に適用可能であることは言うまでもない。
また、ここではエンジン１をディーゼルエンジンとしたが、これに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る排気後処理装置を含む内燃機関全体のシステム構成図である。
【図２】ＮＯx吸蔵触媒における触媒温度とＮＯx浄化性能との関係を示す図である。
【図３】本発明に係る排気λ制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る排気λ制御を実施した場合のＮＯx吸蔵触媒の温度、排気λ及び触媒出口ＮＯx量等の時間変化をそれぞれ示すタイムチャートである。
【図５】排気λ制御を実施しない従来の場合のＮＯx吸蔵触媒の温度、排気λ及び触媒出口ＮＯx量等の時間変化をそれぞれ示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１  エンジン（ディーゼルエンジン）
１０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４０  後処理装置
４２  ＮＯｘ吸蔵触媒（低温活性型のＮＯx吸蔵触媒）
５０  軽油添加インジェクタ（ＨＣ供給手段）
６０  触媒出口排気温度センサ（触媒温度検出手段）
【図１】
2006274985.tif 000003
【図２】
2006274985.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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