(57)【要約】【課題】  リッチスパイク時にＮＯｘが多く吸蔵されている箇所に高濃度の還元剤を供給することができる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】  内燃機関の排気通路に介装されており、内部に複数の流路が並設され、且つ、各流路内の排気流れを直列方向に組み合わせるとともに、リーン運転時に排気中のＮＯｘを吸蔵してリッチ運転時に吸蔵されたＮＯｘを放出還元するＮＯｘ吸蔵触媒と、ＮＯｘ吸蔵触媒に配設され、直列方向に組み合わされた各流路内の排気流れの方向を逆転させることが可能な切換弁と、直列方向に組み合わされた各流路内の排気流れの両端箇所に対するＮＯｘの吸蔵量を推定するＮＯｘ吸蔵量推定手段と、リッチスパイク時には、両端箇所の推定されたＮＯｘの吸蔵量のうち、いずれか多い方の箇所が上流側となるように、切換弁を作動させる切換弁制御手段とを具備する(S301−S305)。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に介装されており、内部に複数の流路が並設され、且つ、該各流路内の排気流れを直列方向に組み合わせるとともに、リーン運転時に排気中のＮＯｘを吸蔵してリッチ運転時に該吸蔵されたＮＯｘを放出還元するＮＯｘ吸蔵触媒と、
該ＮＯｘ吸蔵触媒に配設され、前記直列方向に組み合わされた各流路内の排気流れの方向を逆転させることが可能な切換弁と、
前記直列方向に組み合わされた各流路内の排気流れの両端箇所に対するＮＯｘの吸蔵量を推定するＮＯｘ吸蔵量推定手段と、
リッチスパイク時には、前記両端箇所の推定されたＮＯｘの吸蔵量のうち、いずれか多い方の箇所が上流側となるように前記切換弁を作動させる切換弁制御手段と
を具備したことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記ＮＯｘ吸蔵量推定手段は、前記リッチ運転時には前記ＮＯｘ吸蔵触媒の入口側の空気過剰率及び温度を用いてＮＯｘの放出量を演算し、該演算されたＮＯｘの放出量に基づいて前記両端箇所に対するＮＯｘの吸蔵量を推定していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、詳しくは、ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯｘをリッチスパイクによって放出還元させる内燃機関に好適な排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の排気浄化装置は、気筒内に対して行われる燃焼の改善のみでは対応困難な問題を解決する。しかし、その構造の大型化は避けなければならず、この排気浄化装置の内部を分割させた技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
詳しくは、当該排気浄化装置は、並列に区分された第１から第３までの３つの構造体を備え、これら第１から第３の各構造体内には、ＮＯｘ吸収剤、ＳＯｘ吸収剤、或いは酸化触媒等がそれぞれ備えられている。これにより、ＮＯｘの吸蔵や放出、ＳＯｘの捕捉や放出、ＨＣ及びＣＯの浄化等の各機能が発揮されるとともに、構造のコンパクト化が図られる。
【特許文献１】特開２００２−８９２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１に記載の排気浄化装置には、第１から第３の各構造体内の総てをＮＯｘ吸蔵触媒とする構成についても開示されている。また、この排気浄化装置は、機関から排出された排気の流れ方向を第１から第３の構造体の順に流す場合と、逆に第３から第１の構造体の順に流す場合と、第１から第３の各構造体に同方向の排気の流れを形成させる場合とに切り換え可能な切換弁を具備する。そして、定常時には切換弁を中立位置に保持して第１から第３の各構造体に同方向の排気の流れを形成させ、リーン運転時に排気中のＮＯｘを吸蔵してリッチ運転時に吸蔵されたＮＯｘを放出還元させている。
【０００４】
一方、上記定常時から軽負荷時に移行して排気温度が低くなった場合には、上記中立位置での保持が解除され、第１から第３の構造体の順に向かう排気の流れと、第３から第１の構造体の順に向かう排気の流れとを交互に形成させる。中立位置にて低くなった各構造体の前段部分を昇温させ、失活を防止するためである。
すなわち、上記特許文献１に記載の排気浄化装置では、各構造体の前段部分を活性させるために排気の流れ方向を切り換える点については考慮されているが、リッチスパイク時における排気の流れ方向の切り換えについては格別の配慮がなされていない。
【０００５】
また、上記リッチスパイクを行うには、ＮＯｘの吸蔵量を正確に推定する必要がある点にも留意しなければならない。このリッチスパイク時には、吸蔵されたＮＯｘを還元するためにＨＣ等の還元剤を添加することになるが、この添加された還元剤は、ＮＯｘの放出還元及び触媒の酸素ストレージ剤にそれぞれ消費され、下流側に至るに連れて還元剤の濃度は低くなる。つまり、ＮＯｘが多く吸蔵されている箇所に高濃度の還元剤を供給するためにはＮＯｘの吸蔵量を正確に把握する必要があるが、上記特許文献１に記載の排気浄化装置ではこの点についても課題が残されている。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、リッチスパイク時にＮＯｘが多く吸蔵されている箇所に高濃度の還元剤を供給することができる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するべく、請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に介装されており、内部に複数の流路が並設され、且つ、各流路内の排気流れを直列方向に組み合わせるとともに、リーン運転時に排気中のＮＯｘを吸蔵してリッチ運転時に吸蔵されたＮＯｘを放出還元するＮＯｘ吸蔵触媒と、ＮＯｘ吸蔵触媒に配設され、直列方向に組み合わされた各流路内の排気流れの方向を逆転させることが可能な切換弁と、直列方向に組み合わされた各流路内の排気流れの両端箇所に対するＮＯｘの吸蔵量を推定するＮＯｘ吸蔵量推定手段と、リッチスパイク時には、両端箇所の推定されたＮＯｘの吸蔵量のうち、いずれか多い方の箇所が上流側となるように切換弁を作動させる切換弁制御手段とを具備したことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の発明では、ＮＯｘ吸蔵量推定手段は、リッチ運転時にはＮＯｘ吸蔵触媒の入口側の空気過剰率及び温度を用いてＮＯｘの放出量を演算し、演算されたＮＯｘの放出量に基づいて両端箇所に対するＮＯｘの吸蔵量を推定していることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
従って、請求項１記載の本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、リッチスパイク時には吸蔵されたＮＯｘを放出還元すべくＮＯｘ吸蔵触媒に還元剤が供給されるが、切換弁制御手段は、この還元剤の供給に際し、ＮＯｘの吸蔵量の多い方の箇所が上流側となるように切換弁を作動させている。これにより、供給された還元剤がＮＯｘ吸蔵触媒の酸素ストレージ剤を無駄に消費される可能性を回避し、ＮＯｘが多く吸蔵されている箇所に高濃度の還元剤を供給することができる。この結果、ＮＯｘの効率の良い放出還元が可能となるし、また、還元剤の添加量も低減され、リッチスパイク時の燃費低減が図られる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明によれば、ＮＯｘの放出量がＮＯｘ吸蔵触媒の入口側の空気過剰率及び温度を用いて演算されていることから、ＮＯｘ吸蔵量の推定精度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明に係る排気浄化装置が適用されるディーゼル機関（以下、エンジンという）２を示す。同図に示されるように、エンジン２の各気筒４には燃料噴射装置を有した燃料供給系６が配設されている。この気筒４には、吸気弁８の開弁により燃焼室１０に新気を導入させる吸気通路１２と、排気弁１４の開弁により燃焼室１０からの排気を導出させる排気通路１６とが接続されている。
【００１２】
吸気通路１２の上流側には過給機１８が介装され、この吸気通路１２の先端部には図示しないエアクリーナが接続されている。また、吸気通路１２の適宜位置にはインタークーラ２０が介装され、更に、この吸気通路１２の流路面積を調節する給気スロットル２２が配設されている。
一方、排気通路１６の下流側の適宜位置には後述するＮＯｘ吸蔵触媒５０が介装されている。このＮＯｘ吸蔵触媒５０は、排気空燃比がストイキオよりも希薄（リーン）状態のときに排気中のＮＯｘを吸蔵するのに対し、排気空燃比が過濃（リッチ）状態にて排気中に還元剤としての未燃燃料（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）が存在するときに、吸蔵したＮＯｘの放出還元を行う。なお、ＮＯｘ吸蔵触媒５０の機能については公知である。
【００１３】
また、排気通路１６からはＥＧＲ通路２４が分岐して延び、ＥＧＲ通路２４の先端は吸気通路１２に接続され、このＥＧＲ通路２４には、ＥＧＲクーラ２６や電子コントロールユニット（ＥＣＵ）６０に電気的に接続されたＥＧＲバルブ２８が設けられている。
エアクリーナからの新気は、過給機１８を介して吸気通路１２に入ってインタークーラ２０に達し、給気スロットル２２で調整された後、各気筒４の燃焼室１０内に導かれる。そして、燃料供給系６から供給される燃料の燃焼により、クランク軸３０及びフライホイール３２を作動させる。燃焼が終了すると、排気は排気通路１６に排出され、ＮＯｘ吸蔵触媒５０に導入される。
【００１４】
本実施形態のＮＯｘ吸蔵触媒５０は、排気通路１６から導入された排気の流れの方向を逆転可能に構成されている。
具体的には、図２に示されるように、ＮＯｘ吸蔵触媒５０は円筒状の触媒本体５００を備え、この触媒本体５００の内部は３つの流路５０１，５０２，５０３が区画されている。より詳しくは、第１の流路５０１及び第３の流路５０３は触媒本体５００の長手軸方向に沿って筒状に延び（同図（ａ））、これら流路５０１及び流路５０３は触媒本体５００の外周縁に沿ってこの縁の内側に形成されており、触媒本体５００の直径部分を境にして上側には流路５０１が（同図（ｂ））、下側には流路５０３が（同図（ｃ））それぞれ配設されている。
【００１５】
第２の流路５０２は流路５０１及び流路５０３の内側に配設され、触媒本体５００の長手軸方向に沿って筒状に延びており、これら流路５０１、流路５０２及び流路５０３は並設されている（同図（ａ））。また、これら流路５０１、流路５０２及び流路５０３は同じ断面積を有し、酸素ストレージ剤も均等に有している。
触媒本体５００の中心軸部分、つまり、流路５０２の中央部分には、上記長手軸方向に沿って筒状のロッド支持部５０４が配設されており、ロッド支持部５０４内にはロッド５０６が貫挿されている。このロッド５０６の両端部分は触媒本体５００の両端面からそれぞれ突出し、ロッド５０６の一端側には係止部５１４を介して流入方向切換弁（切換弁）５０８が固定され、ロッド５０６の他端側にも係止部５１６を介して流入方向切換弁（切換弁）５１８が固定されている。更に、このロッド５０６の他端側は継手５２４を介して駆動軸５２６に連結され、駆動軸５２６はＥＣＵ６０からの指示信号に応じて回転される。つまり、ＥＣＵ６０からオン信号が出力されると、この駆動軸５２６の回転がロッド５０６に伝達され、各流入方向切換弁５０８，５１８もロッド５０６と同方向に回転される。
【００１６】
この流入方向切換弁５０８は、同図（ｂ）に示されるように、触媒本体５００の直径を基準とした半円状の蓋部５１０と、流路５０２の直径を基準とした半円状の蓋部５１１とから構成され、蓋部５１０と蓋部５１１とは一体に形成されている。そして、流入方向切換弁５０８はロッド５０６の回転に応じて、流路５０２及び流路５０３（同図（ｂ））、或いは流路５０１及び流路５０２のいずれかを覆う。また、蓋部５１０及び蓋部５１１と触媒本体５００の一端面側との間には通路５１２が形成されている（同図（ａ））。
【００１７】
これに対し、流入方向切換弁５１８もまた、同図（ｃ）に示されるように、触媒本体５００の直径を基準とした半円状の蓋部５２０と、流路５０２の直径を基準とした半円状の蓋部５２１とから構成され、蓋部５２０と蓋部５２１とが一体に形成されている。そして、流入方向切換弁５１８はロッド５０６の回転に応じて、流路５０１及び流路５０２（同図（ｃ））、或いは流路５０２及び流路５０３のいずれかを覆う。また、蓋部５２０及び蓋部５２１と触媒本体５００の他端面側との間にも通路５２２が形成されている（同図（ａ））。
【００１８】
ところで、これら流入方向切換弁５０８と流入方向切換弁５１８とは逆位相の向きに配置されている。詳しくは、同図（ａ）に示されるように、流入方向切換弁５０８が流路５０２及び流路５０３（同図（ｂ））を覆う位置では、流入方向切換弁５１８は流路５０１及び流路５０２（同図（ｃ））を覆う位置に設けられている。この結果、流入方向切換弁５０８が流路５０２及び流路５０３の上流側を覆う場合には、流入方向切換弁５１８は流路５０１の下流側及び流路５０２を覆い、流路５０１が流路５０２よりも上流側に位置するとともに、この流路５０２が流路５０３よりも上流側に位置する。
【００１９】
一方、流入方向切換弁５０８が流路５０１の上流側及び流路５０２を覆う場合には、流入方向切換弁５１８は流路５０２及び流路５０３の下流側を覆い、流路５０３が流路５０２よりも上流側に位置するとともに、この流路５０２が流路５０１よりも上流側に位置する。
再び図１に戻ると、本実施形態においては、ＮＯｘ吸蔵触媒５０の上流側の適宜位置に、ＨＣをＮＯｘ吸蔵触媒５０に直接供給する添加インジェクタ４４が配設され、この添加インジェクタ４４は燃料添加ライン４６を介してポンプ４８に接続されている。
【００２０】
また、排気通路１６においてＮＯｘ吸蔵触媒５０の上流側の適宜位置には、出力電圧に基づきＮＯｘ濃度、すなわちＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサ３６や、排気通路１６内の温度を検出する排気温度センサ３８がそれぞれ配設されている。更に、ＮＯｘ吸蔵触媒５０の下流側の適宜位置には、ＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサ４０や、ＮＯｘ吸蔵触媒５０の温度を検出する触媒温度センサ４２がそれぞれ配設され、これら各センサ３６、３８、４０、４２はＥＣＵ６０に電気的に接続されている。
【００２１】
そして、ＥＣＵ６０の入力側には、上述のＮＯｘセンサ３６、排気温度センサ３８、ＮＯｘセンサ４０、触媒温度センサ４２の他、クランク角センサ３４等のエンジン２の運転状態を検出する各種センサも電気的に接続されている。これに対してＥＣＵ６０の出力側には、上述の燃料供給系６、給気スロットル２２、添加インジェクタ４４及び駆動軸５２６を回転させるアクチュエータやポンプ４８等が電気的に接続されている。
【００２２】
また、ＥＣＵ６０には種々のマップが設けられており、例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒５０の上流側の空気過剰率（還元剤濃度）を求めるマップの他、ＮＯｘ放出量マップ等のＮＯｘ吸蔵量推定に関する各種マップも設けられている。
ここで、上述したＮＯｘ吸蔵触媒５０は酸化雰囲気にて排気中のＮＯｘを吸蔵する一方、ＮＯｘ吸蔵量の増加に伴う触媒の性能低下を抑制すべく、ＮＯｘ吸蔵量が飽和に至る前にリッチ運転へ間欠的に切り換えるリッチスパイクを行ってＮＯｘ吸蔵触媒５０の再生を図る。これにより排気の浄化が良好に行われる。
【００２３】
具体的には、本実施形態のリッチスパイクは筒外リッチにて行われている。すなわち、各種センサ３６、３８、４０、４２等の信号に応じてリッチスパイクの指示がなされると、排気通路１６に設けられた添加インジェクタ４４を用い、ポンプ４８から圧送されたＨＣを排気中に直接投入してリッチ運転の条件を作り、この条件が成立すればＮＯｘの放出還元を行う。そして、このＮＯｘの放出還元の際には流入方向切換弁５０８，５１８を作動させる。
【００２４】
より詳しくは、ＥＣＵ６０はＮＯｘ吸蔵量推定部（ＮＯｘ吸蔵量推定手段）６２と、切換弁制御部（切換弁制御手段）６４とを備えている。
このＮＯｘ吸蔵量推定部６２では、流路５０１及び流路５０３に対するＮＯｘの吸蔵量を推定している。より具体的には、リーン運転時には、吸入空気量から求められた排気通路１６の排気流量、ＮＯｘセンサ３６，４０からのＮＯｘ濃度に基づいてＮＯｘの吸蔵量を演算する。これに対し、筒外リッチ中には、上記排気流量、ＥＣＵ６０のマップで読み出された上流側の空気過剰率及び排気温度センサ３８からの排気温度に基づいてＮＯｘ放出量をマップで演算する。そして、上記演算されたＮＯｘ吸蔵量から上記演算されたＮＯｘ放出量を減算し、各流路５０１及び流路５０３の現在のＮＯｘ吸蔵量Ｐｉ（ｉ＝１，３）をそれぞれ推定している。その結果は切換弁制御部６４に出力される。
【００２５】
この切換弁制御部６４では、流路５０１或いは流路５０３のうち、推定されたＮＯｘ吸蔵量の多い方が最上流側となるように、駆動軸５２６を回転させて流入方向切換弁５０８，５１８を作動させる。
図３には、上記ＮＯｘ吸蔵量推定部６２及び切換弁制御部６４による排気流入方向の切り換え制御のフローチャートが示されており、以下、上記のように構成された排気浄化装置の本発明に係る作用について説明する。
【００２６】
同図のステップＳ３０１では、まずリッチスパイク時であるか否かが判別され、筒外リッチ中であると判定された場合、すなわち、ＹＥＳのときにはステップＳ３０２に進む。一方、リッチスパイク時ではないと判定されたときには一連のルーチンを抜ける。
ステップＳ３０２では、ＮＯｘ吸蔵量推定部６２にてＮＯｘ吸蔵量Ｐｉ、つまり、流路５０１の現在のＮＯｘ吸蔵量Ｐ１及び流路５０３の現在のＮＯｘ吸蔵量Ｐ３をそれぞれ推定する。
【００２７】
次いで、ステップＳ３０３では、これら推定されたＮＯｘ吸蔵量Ｐ１とＮＯｘ吸蔵量Ｐ３とを比較し、ＮＯｘ吸蔵量Ｐ１が吸蔵量Ｐ３よりも大きいか否かが判別される。そして、流路５０１のＮＯｘ吸蔵量Ｐ１の方が大きいと判定された場合、すなわち、ＹＥＳのときにはステップＳ３０４に進み、切換弁制御部６４にて流路５０１（図中（１）と示す）を上流側にする位置、つまり、流入方向切換弁５０８が流路５０２及び流路５０３の上流側を覆うとともに、流入方向切換弁５１８が流路５０１の下流側及び流路５０２を覆う位置にそれぞれ作動されて一連のルーチンを抜ける。よって、この場合には、流路５０１、流路５０２及び流路５０３内の排気流れはこの順序で直列方向に組み合わせられ、排気通路１６からの排気は、最上流側として流路５０１に導入され、通路５２２を経て流路５０２に導入される。次いで、通路５１２を経て流路５０３に導入された後、外部に向かうことになる（図２）。
【００２８】
これに対し、ステップＳ３０３にて流路５０３のＮＯｘ吸蔵量Ｐ３の方が大きいと判定されたときにはステップＳ３０５に進み、切換弁制御部６４にて流路５０３（図中（３）と示す）を上流側にする位置、つまり、流入方向切換弁５０８が流路５０１の上流側及び流路５０２を覆うとともに、流入方向切換弁５１８が流路５０２及び流路５０３の下流側を覆う位置に作動されて一連のルーチンを抜ける。よって、この場合には、流路５０３、流路５０２及び流路５０１内の排気流れはこの順序で直列方向に組み合わせられ、排気の流れの方向が上述とは逆転される。換言すれば、最上流側として流路５０３に導入され、次いで、通路５２２を経て流路５０２に導入され、通路５１２を経て流路５０１に導入された後、外部に向かうことになる。
【００２９】
以上のように、リッチスパイク時には吸蔵されたＮＯｘを放出還元すべくＮＯｘ吸蔵触媒５０にＨＣが供給されるが、切換弁制御部６４は、このＨＣの供給に際し、ＮＯｘ吸蔵量推定部６２の結果に応じて現在のＮＯｘの吸蔵量の多い方の箇所（流路５０１或いは流路５０３）が最上流側となるように、流入方向切換弁５０８，５１８を作動させている。よって、ＮＯｘが多く吸蔵されている箇所に高濃度の還元剤を供給可能となる。
【００３０】
より詳しくは、図４に示されるように、現在のＮＯｘの吸蔵量は、（１）にて示された流路５０１及び（２）にて示された流路５０２では少なく（例えば、それぞれ１０，２０とする）、（３）にて示された流路５０３では多い（例えば、１００とする）と推定されているものとする。また、各流路５０１，５０２，５０３の酸素ストレージ剤は均等に（例えば、いずれも５０とする）有している。従って、還元剤必要量、つまり、ＮＯｘ吸蔵触媒５０に向けて供給されるべきＨＣは、ＮＯｘの放出還元に消費されるとともに、酸素ストレージ剤にも消費されるので、流路５０１では６０、流路５０２では７０、流路５０３では１５０になり、計２８０が必要になると予想されて準備される。なお、この図４中の総ての数字はいずれも本発明の効果を説明するための仮の値であり、流路５０３の推定されたＮＯｘの吸蔵量を１００としたときの相対値である。
【００３１】
ここで、従来の如く軽負荷時にのみ排気の流れ方向を切り換える場合には、上述のように、還元剤必要量が流路５０３に最も必要とされていても、排気の流れ方向は流路５０１、流路５０２、流路５０３の順に設定され得ることになる。つまり、この場合のＨＣは、流路５０１には準備された２８０の総てが供給されたとしても、ＮＯｘ還元と酸素ストレージ剤の消費とによって少なくなり、流路５０２には２２０程度が供給され、ＮＯｘ還元と酸素ストレージ剤の消費とによって更に少なくなり、ＮＯｘの吸蔵量の推定値が最も多い流路５０３には１５０程度にまで大幅に低下して供給されることになる。これでは、流路５０３に供給されたＨＣの総てが作用しなければ、流路５０３のＮＯｘの放出還元が不十分になってしまう。
【００３２】
しかしながら、本発明によれば、ＮＯｘ吸蔵量推定部６２が流路５０１，５０３のＮＯｘ吸蔵量Ｐ１，Ｐ３を推定し、この例の場合には、ＮＯｘ吸蔵量Ｐ３がＮＯｘ吸蔵量Ｐ１よりも多いことが認識されているので、切換弁制御部６４が流路５０３を最上流側にする位置にし、排気の流れ方向は流路５０３、流路５０２、流路５０１の順に設定される。よって、この場合のＨＣは、ＮＯｘの吸蔵量の推定値が最も多い流路５０３には準備された２８０の総てが低下することなく供給される。具体的には上記従来に比して約２倍の量のＨＣが流路５０３に到達し、この流路５０３のＮＯｘ還元効率は大幅に向上する。
【００３３】
しかも、流路５０３にてＮＯｘ還元と酸素ストレージ剤の消費とによって少なくなり、流路５０２では１３０程度が供給されたとしても、この流路５０２に要するＨＣの量としては十分となる。
更に、流路５０１では６０程度が供給され、この供給されたＨＣの総ての作用が求められたとしても、この流路５０１のＮＯｘ吸蔵量の推定値は元々少ないことから、上記従来に比して影響は少なくなる。
【００３４】
このように、本発明によれば、供給されたＨＣの無駄な消費、つまり、このＨＣにはＮＯｘ吸蔵触媒５０の酸素ストレージ剤に消費される可能性が回避され、ＮＯｘが多く吸蔵されている箇所に高濃度の還元剤を供給することができる。この結果、ＮＯｘの効率の良い放出還元が可能となるし、また、還元剤の添加量も低減されてより多く準備する必要がなくなり、リッチスパイク時の燃費低減が図られる。
【００３５】
また、ＮＯｘ吸蔵量推定部６２では、ＮＯｘ放出量がＮＯｘ吸蔵触媒５０の入口側の空気過剰率及び温度を用いて演算されていることから、ＮＯｘ吸蔵量の推定精度が高くなる。更に、筒外リッチによるリッチスパイク方法の他、大量ＥＧＲを実施して不完全燃焼によって筒内から排出されるＣＯを還元剤として利用する方法や、ＨＣを排気行程中にポスト噴射により筒内に供給する筒内リッチによるリッチスパイク方法にも適用可能となる。更に、これら筒外リッチと筒内リッチとを併用させた場合にも適用可能であり、リッチスパイクの適用範囲も拡大される。
【００３６】
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、ＮＯｘ吸蔵触媒５０が３つの流路５０１，５０２，５０３に区画されているが、必ずしもこの形態に限定されるものではない。つまり、任意の複数の流路に区画することができ、この場合にも上記と同様に、リッチスパイク時にＮＯｘが多く吸蔵されている箇所に高濃度の還元剤を供給する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置が適用されるエンジンシステム構成図である。
【図２】ＮＯｘ吸蔵触媒の断面図である。
【図３】ＥＣＵが実行する排気流入方向の切り換え制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】還元剤の必要量を説明する図であって、本発明の効果を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
２  内燃機関
１６  排気通路
５０  ＮＯｘ吸蔵触媒
６０  ＥＣＵ（電子コントロールユニット）
６２  ＮＯｘ吸蔵量推定部（ＮＯｘ吸蔵量推定手段）
６４  切換弁制御部（切換弁制御手段）
５０１  流路（１）
５０２  流路（２）
５０３  流路（３）
５０８  流入方向切換弁（切換弁）
５１８  流入方向切換弁（切換弁）
【図１】
2006274908.tif 000003
【図２】
2006274908.tif 000004
【図３】
2006274908.tif 000005
【図４】
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