(57)【要約】【課題】  添加される還元剤に含まれる硫黄成分がＮＯｘ触媒に流入することを抑制し、以てＮＯｘ浄化率を高く維持することが可能な技術を提供する。【解決手段】  内燃機関１から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉するＳトラップ触媒１１と、Ｓトラップ触媒１１により硫黄成分が捕捉された排気に添加される還元剤に含まれる硫黄成分を捕捉するＳトラップ触媒１２と、を設けることにより、ＮＯｘ触媒１４の硫黄被毒をより確実に抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉する第１工程と、
前記第１工程により硫黄成分が捕捉された排気中に含まれるＮＯｘを捕捉する第２工程と、
を含む内燃機関の排気浄化方法において、
還元剤添加要求に応じて、前記第１工程により硫黄成分が捕捉された排気中に還元剤を添加する第３工程と、
前記第３工程で還元剤が添加された排気に含まれる硫黄成分を捕捉する第４工程と、
前記第４工程により硫黄成分が捕捉された還元剤によって、前記第２工程で捕捉したＮＯｘを還元する第５工程と、
を含むことを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。
【請求項２】
前記第５工程において、前記第４工程により硫黄成分が捕捉された還元剤によって、前記第２工程で捕捉したＮＯｘを還元する前に、該硫黄成分が捕捉された還元剤を活性化する工程をさらに含む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方法。
【請求項３】
内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉する第１硫黄捕捉手段と、
前記第１硫黄捕捉手段の下流に設けられ、該第１硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された排気中に含まれるＮＯｘを捕捉する触媒と、
還元剤添加要求に応じて、前記触媒の上流で、前記第１硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された排気中に還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記触媒の上流で、前記還元剤添加手段により添加された還元剤に含まれる硫黄成分を捕捉する第２硫黄捕捉手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記第２硫黄捕捉手段と前記触媒との間に、該第２硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された還元剤を活性化する還元剤活性化手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉する硫黄捕捉手段と、
前記硫黄捕捉手段の下流に設けられ、該硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された排気中に含まれるＮＯｘを捕捉する触媒と、
還元剤添加要求に応じて、前記触媒の上流で、前記硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された排気中に還元剤を添加する還元剤添加手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置において、
前記触媒の両端領域は、該触媒の内側領域に対してＮＯｘ吸蔵能が高くなっていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記触媒の前記両端領域のうち上流側の領域の方が、下流側の領域よりもＮＯｘ吸蔵能がより高くなっていることを特徴とする請求項５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方法及び排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関においては、排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を保持するＮＯｘ保持剤の上流で硫黄成分を保持する硫黄成分保持剤と、ＮＯｘ保持剤に流入する排気中に還元剤を添加する還元剤添加手段と、を備え、前記還元剤添加手段から添加される還元剤に含まれる硫黄成分の濃度を、内燃機関の燃焼室に供給される燃料に含まれる硫黄成分の濃度よりも低くすることにより、ＮＯｘ保持剤の硫黄被毒を回避した排気浄化装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−６０５９６号公報
【特許文献２】特開２０００−２９１４２２号公報
【特許文献３】特開平０７−２７０３３０号公報
【特許文献４】特開２００３−１３７３２号公報
【特許文献５】特開平０６−５８１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、還元剤添加手段から添加される還元剤に含まれる硫黄成分の濃度を零にすることは困難であるため、上記した排気浄化装置のような構成であっても、ＮＯｘ保持剤は硫黄被毒してしまい、ＮＯｘ浄化率が低下してしまうことが懸念される。
【０００４】
本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、添加される還元剤に含まれる硫黄成分がＮＯｘ触媒に流入することを抑制し、以てＮＯｘ浄化率を高く維持することが可能な技術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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉する工程と、該工程により硫黄成分が捕捉された排気に添加される還元剤に含まれる硫黄成分を捕捉する工程と、を設けることにより、ＮＯｘ吸蔵能を有する触媒の硫黄被毒をより確実に抑制することを要旨とする。
【０００６】
本発明に係る内燃機関の排気浄化方法は、具体的には、
内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉する第１工程と、
前記第１工程により硫黄成分が捕捉された排気中に含まれるＮＯｘを捕捉する第２工程と、
を含む内燃機関の排気浄化方法において、
還元剤添加要求に応じて、前記第１工程により硫黄成分が捕捉された排気中に還元剤を添加する第３工程と、
前記第３工程で還元剤が添加された排気に含まれる硫黄成分を捕捉する第４工程と、
前記第４工程により硫黄成分が捕捉された還元剤によって、前記第２工程で捕捉したＮＯｘを還元する第５工程と、
を含むことを特徴とする。
【０００７】
このような方法により、内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分は第１工程により捕捉することができ、さらに、還元剤添加要求に応じて還元剤が添加される場合には、還元剤が添加された排気に含まれる硫黄成分を第４工程により捕捉することができる
。したがって、ＮＯｘ吸蔵能を有する触媒の硫黄被毒を抑制することができ、以てＮＯｘ浄化率を高く維持することが可能となる。
【０００８】
ここで、還元剤添加要求について説明する。還元剤の添加は、例えば、ＮＯｘ吸蔵能を有する触媒の再生処理時に要求される。触媒の再生処理としては、触媒に吸蔵（吸収、吸着）されたＮＯｘを還元除去する処理を例示することができる。
【０００９】
また、前記第５工程において、前記第４工程により硫黄成分が捕捉された還元剤によって、前記第２工程で捕捉したＮＯｘを還元する前に、該硫黄成分が捕捉された還元剤を活性化する工程をさらに含むとよい。
【００１０】
このような方法により、還元剤の反応性を向上させることができるので、ＮＯｘの還元効率を高めることができ、ＮＯｘ浄化率のさらなる向上を図ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にあっては、具体的には、
内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉する第１硫黄捕捉手段と、
前記第１硫黄捕捉手段の下流に設けられ、該第１硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された排気中に含まれるＮＯｘを捕捉する触媒と、
還元剤添加要求に応じて、前記触媒の上流で、前記第１硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された排気中に還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記触媒の上流で、前記還元剤添加手段により添加された還元剤に含まれる硫黄成分を捕捉する第２硫黄捕捉手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
このように構成することにより、内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分は第１硫黄捕捉手段により捕捉することができ、さらに、還元剤添加要求に応じて還元剤が添加される場合には、還元剤が添加された排気に含まれる硫黄成分を第２硫黄捕捉手段により捕捉することができる。したがって、ＮＯｘ吸蔵能を有する触媒の硫黄被毒を抑制することができ、以てＮＯｘ浄化率を高く維持することが可能となる。
【００１３】
上記の構成において、前記第２硫黄捕捉手段と前記触媒との間に、該第２硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された還元剤を活性化する還元剤活性化手段をさらに備えるとよい。
【００１４】
このように構成することにより、還元剤の反応性を向上させることができるので、ＮＯｘの還元効率を高めることができ、ＮＯｘ浄化率のさらなる向上を図ることが可能となる。
【００１５】
また、前記第２硫黄捕捉手段と前記還元剤活性化手段とは、前記触媒と一体に設けられているとよい。
【００１６】
また、内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉する硫黄捕捉手段と、
前記硫黄捕捉手段の下流に設けられ、該硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された排気中に含まれるＮＯｘを捕捉する触媒と、
還元剤添加要求に応じて、前記触媒の上流で、前記硫黄捕捉手段により硫黄成分が捕捉された排気中に還元剤を添加する還元剤添加手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置において、
前記触媒の両端領域は、該触媒の内側領域に対してＮＯｘ吸蔵能が高くなっていること
を特徴とする。
【００１７】
このように構成することにより、内燃機関から排出される排気中に含まれる硫黄成分は硫黄捕捉手段により捕捉することができ、さらに、還元剤添加要求に応じて還元剤が添加される場合には、還元剤が添加された排気に含まれる硫黄成分を触媒の両端領域のうち上流側の領域で捕捉することができる。そして、排気中に含まれるＮＯｘは、触媒の両端領域のうち下流側の領域で捕捉することができる。また、触媒の内側領域は、触媒の両端領域よりＮＯｘ吸蔵能が低くなっている。このような内側領域を設けた場合には、設けない場合よりも還元剤を活性化することができるので、ＮＯｘの還元効率を高めることができ、ＮＯｘ浄化率のさらなる向上を図ることが可能となる。
【００１８】
上記の構成において、前記触媒の前記両端領域のうち上流側の領域の方が、下流側の領域よりもＮＯｘ吸蔵能がより高くなっているとよい。
【００１９】
このように構成することにより、触媒の上流側の領域で、還元剤が添加された排気に含まれる硫黄成分をより確実に捕捉することができる。
【００２０】
ここで、触媒において、両端領域及び内側領域は、同一のケース内に設けられた別体の触媒であってもよいし、また、共通の基材に担持された触媒の領域であってもよい。
【００２１】
なお、ＮＯｘ吸蔵能を有する触媒としては、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を例示することができ、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒にあっては、排気中に含まれる煤等の粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）を捕集するパティキュレートフィルタに吸蔵還元型ＮＯｘ触媒が担持されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、添加される還元剤に含まれる硫黄成分がＮＯｘ触媒に流入することを抑制することができるので、以てＮＯｘ浄化率を高く維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関１としてディーゼルエンジンを説明するための概略構成を示す図である。
【００２５】
図１に示す内燃機関１は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程（爆発行程）及び排気行程の４サイクルを繰り返して出力を得るディーゼルエンジンである。内燃機関１は、その内部に気筒（燃焼室）２を形成する。気筒２で発生する燃料の爆発力（燃焼力）は、ピストン３及びコンロッド４を介してクランクシャフト（図示略）の回転力に変換される。
【００２６】
また、気筒２には、吸気通路５の最下流部をなす吸気ポート５Ａと、排気通路６の最上流部をなす排気ポート６Ａとが設けられている。吸気ポート５Ａと気筒２との境界は吸気バルブ７によって開閉される。また、排気ポート６Ａと気筒２との境界は排気バルブ８によって開閉される。
【００２７】
また、内燃機関１は、燃料噴射弁９を備えている。燃料噴射弁９は、高圧ポンプ（図示略）等によって加圧された燃料（軽油）を、気筒２に適宜の量、適宜のタイミングで噴射供給する電磁駆動式開閉弁である。
【００２８】
そして、排気通路６は、気筒２から排出される排気の通路（排気通路）を形成するものであり、排気中に含まれるＮＯｘ、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）等を浄化する排気浄化部１０が設けられている。
【００２９】
排気浄化部１０には、上流から下流に向かって順に、本発明に係る第１硫黄捕捉手段を構成するＳトラップ触媒１１、本発明に係る第２硫黄捕捉手段を構成するＳトラップ触媒１２、本発明に係る還元剤活性化手段を構成する還元剤活性化触媒１３、及び、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＮＯｘ触媒という）１４が設けられている。
【００３０】
また、本実施例においては、Ｓトラップ触媒１１とＳトラップ触媒１２との間の排気通路６に還元剤を添加する還元剤添加弁１５が設けられている。還元剤添加弁１５は、燃料噴射弁９と同様な電磁駆動式開閉弁であり、還元剤として機能する燃料（軽油）を、適宜の量、適宜のタイミングで、Ｓトラップ触媒１１とＳトラップ触媒１２との間の排気通路６に添加供給する。ここで、還元剤添加弁１５は、本発明に係る還元剤添加手段を構成している。
【００３１】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びバックアップＲＡＭ等からなる論理演算回路を備え、各種センサの信号に基づいて、例えば、内燃機関１の運転状態を検出し、内燃機関１の各種構成要素を統括制御する。
【００３２】
このように構成されたＥＣＵ２０は、各種センサの検出信号を外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づき燃料噴射弁９や還元剤添加弁１５の開閉弁動作に関する制御等、内燃機関１の運転状態に関する各種制御を実施する。
【００３３】
次に、ＮＯｘ触媒１４についてさらに詳しく説明する。
【００３４】
このＮＯｘ触媒１４は、該触媒に流入する排気の空燃比がリーン空燃比（理論空燃比以上、排気が酸化雰囲気）であるときには、排気中のＮＯｘを吸蔵して大気中に放出しないようにし、該触媒に流入する排気の空燃比が理論空燃比あるいはリッチ空燃比（理論空燃比以下、排気が還元雰囲気）となったときには、吸蔵していたＮＯｘを還元して除去するものである。
【００３５】
このため、内燃機関１が希薄燃焼運転されている場合は、内燃機関１から排出される排気の空燃比がリーン雰囲気（酸化雰囲気）となり排気の酸素濃度が高くなるため、排気中に含まれるＮＯｘがＮＯｘ触媒１４に吸蔵されることになるが、内燃機関１の希薄燃焼運転が長期間継続されると、ＮＯｘ触媒１４のＮＯｘ吸蔵能力が飽和し、排気中のＮＯｘがＮＯｘ触媒１４にて吸蔵されずに大気中へ放出されてしまう。
【００３６】
特に、内燃機関１のようなディーゼル機関では、大部分の運転領域においてリーン空燃比の混合気が燃焼され、それに応じて大部分の運転領域において排気の空燃比がリーン空燃比となるため、ＮＯｘ触媒１４のＮＯｘ吸蔵能力が飽和し易い。なお、ここでいうリーン空燃比とは、ディーゼル機関にあっては、例えば、Ａ／Ｆ（空燃比）＝２０〜５０で、三元触媒ではＮＯｘを浄化できない領域を意味する。
【００３７】
従って、内燃機関１が希薄燃焼運転されている場合は、ＮＯｘ触媒１４のＮＯｘ吸蔵能力が飽和する前にＮＯｘ触媒１４に流入する排気中の酸素濃度を低下させるとともに還元
剤の濃度を高め、ＮＯｘ触媒１４に吸蔵されたＮＯｘを還元させる必要がある。そこで、ＥＣＵ２０が、ＮＯｘ触媒１４に流入する排気の空燃比を比較的短い周期でスパイク的（短時間）にリッチ空燃比とする、リッチスパイク制御を実行する。
【００３８】
このリッチスパイク制御では、ＥＣＵ２０は、所定の周期毎にリッチスパイク制御実行条件が成立しているか否かを判定する。このリッチスパイク制御実行条件としては、例えば、ＮＯｘ触媒１４が活性状態にあるか、排気温度センサの出力信号値（排気温度）が所定の上限値以下であるか等の条件を例示することができる。
【００３９】
上記したようなリッチスパイク制御実行条件が成立していると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、還元剤添加弁１５からスパイク的に還元剤たる燃料（軽油）を排気通路に直接添加供給することによって、排気中の還元成分濃度を高め、ＮＯｘ触媒１４に流入する排気の空燃比を一時的に所定の目標リッチ空燃比とする。
【００４０】
そして、このようにして形成されたリッチ空燃比の排気は、その後ＮＯｘ触媒１４に流入し、該触媒に保持されていたＮＯｘを還元することになる。
【００４１】
このようにして、ＮＯｘ触媒１４に流入する排気の空燃比は、比較的に短い周期で「リーン」と「スパイク的な目標リッチ空燃比」とを交互に繰り返すことにより、ＮＯｘ触媒がＮＯｘの吸蔵と放出・還元とを交互に短周期的に繰り返すことができることになる。
【００４２】
次に、本実施例の特徴について説明する。
【００４３】
上述したようなリッチスパイク制御が実行される場合、還元剤として燃料（軽油）が排気通路に添加供給されることとなるが、軽油が直接ＮＯｘ触媒１４に流入した場合には、軽油に含まれる硫黄成分によりＮＯｘ触媒１４が被毒してしまうため、従来例では、硫黄成分の濃度の低い低硫黄燃料をＮＯｘ触媒に流入させることにより、ＮＯｘ触媒の硫黄被毒を抑制しているが、低硫黄燃料には結局、硫黄成分が含まれており、硫黄成分を無くすことは非常に困難である。
【００４４】
そこで、本実施例においては、Ｓトラップ触媒１１に加えて、さらに、Ｓトラップ触媒１２を備えている。
【００４５】
Ｓトラップ触媒１１は、還元剤添加弁１５が還元剤を添加供給する排気通路の位置よりも上流に設けられ、内燃機関１から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉するものである。
【００４６】
Ｓトラップ触媒１２は、還元剤添加弁１５が還元剤を添加供給する排気通路の位置よりも下流であってＮＯｘ触媒１４よりも上流に設けられるもので、Ｓトラップ触媒１１により硫黄成分が捕捉された後、還元剤添加弁１５から還元剤が添加供給された排気中に含まれる硫黄成分を捕捉するものである。
【００４７】
さらに、Ｓトラップ触媒１２とＮＯｘ触媒１４との間に、Ｓトラップ触媒１２により硫黄成分が捕捉された還元剤を活性化する還元剤活性化触媒１３を備えるものである。
【００４８】
以下、Ｓトラップ触媒１２について説明する。
【００４９】
Ｓトラップ触媒１２は、ＮＯｘ触媒１４に対して塩基性が強いことを特徴とするもので、このように構成されることにより、還元剤添加弁１５から還元剤が添加供給された場合には、還元剤が添加供給された排気中に含まれる硫黄成分を捕捉するものである。
【００５０】
ここで、Ｓトラップ触媒１２の塩基性について説明する。
【００５１】
従来、Ｓトラップ触媒においては、硫黄成分の吸蔵能力が飽和してしまうため、Ｓトラップ触媒から硫黄成分を脱離（還元）させて除去する再生処理が必要とされていた。そのため、Ｓトラップ触媒の塩基性は、触媒から硫黄成分が脱離する範囲で設定する必要があった（Ｓトラップ触媒の塩基性を強くし過ぎると、脱離しなくなる場合がある）。
【００５２】
しかしながら、近年では、燃料（軽油）中の硫黄成分の含有量が少なくなってきているため、Ｓトラップ触媒の再生処理を必要としなくなっている。このような燃料を還元剤として用いる場合には、Ｓトラップ触媒の塩基性をより強いものにすることができ、これにより、より確実に硫黄成分を捕捉することができる。
【００５３】
次に、還元剤活性化触媒１３について説明する。
【００５４】
還元剤活性化触媒１３としては、酸化触媒を例示することができる。還元剤活性化触媒１３として酸化触媒を用い、この触媒によって、Ｓトラップ触媒１２により硫黄成分が捕捉された還元剤を酸化することにより、発熱反応が生じることとなるので、ＮＯｘ触媒１４の温度が上昇することとなる。そして、還元剤においては、熱分解・部分酸化されることとなり、沸点の低い成分（蒸発性の良好な成分、密度の小さい成分）が生成される。すなわち、ＮＯｘ触媒１４に流入する還元剤の活性が高められることとなる。
【００５５】
これにより、ＮＯｘ触媒１４での還元剤の反応性を向上させることができるので、ＮＯｘ触媒１４におけるＮＯｘの還元効率を高めることができ、以てＮＯｘ浄化率のさらなる向上を図ることが可能となる。
【００５６】
次に、Ｓトラップ触媒１２，還元剤活性化触媒１３，ＮＯｘ触媒１４それぞれの触媒におけるＮＯｘの吸蔵能について説明する。
【００５７】
Ｓトラップ触媒１２における硫黄成分吸蔵能は、ＮＯｘ吸蔵能と捉えることができるため、本実施例では、それぞれの触媒におけるＮＯｘ吸蔵能について示すこととする。
【００５８】
図２は、排気通路６に配設された、Ｓトラップ触媒１２と還元剤活性化触媒１３とＮＯｘ触媒１４とにおけるＮＯｘ吸蔵能（吸蔵量）を示す図である。図２において、縦軸はＮＯｘ吸蔵能を示し、横軸は触媒の軸方向（排気が排気通路６を通過する方向）の距離を示しており、図に示すＡ，Ｂ，Ｃの領域が、それぞれ、Ｓトラップ触媒１２，還元剤活性化触媒１３，ＮＯｘ触媒１４に相当する。
【００５９】
図２において、領域ＣのＮＯｘ吸蔵能、すなわち、ＮＯｘ触媒１４のＮＯｘ吸蔵能は、一般的なＮＯｘ触媒による吸蔵能を示している。
【００６０】
そして、領域ＡのＮＯｘ吸蔵能、すなわち、Ｓトラップ触媒１２のＮＯｘ吸蔵能は、領域ＣのＮＯｘ吸蔵能よりも大きくなるように設けられている。これは、Ｓトラップ触媒１２の塩基性を、ＮＯｘ触媒１４よりも強くすることによるものである。
【００６１】
また、領域ＢのＮＯｘ吸蔵能、すなわち、還元剤活性化触媒１３のＮＯｘ吸蔵能は、領域ＣのＮＯｘ吸蔵能よりも小さくなるように設けられている。
【００６２】
このように、Ｓトラップ触媒１２のＮＯｘ吸蔵能が、ＮＯｘ触媒１４のＮＯｘ吸蔵能よりも大きくなるように設けることにより、還元剤添加弁１５から還元剤が添加供給された
場合、還元剤が添加供給された排気中に含まれる硫黄成分を、より確実に捕捉することができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施例によれば、Ｓトラップ触媒１１により、内燃機関１から排出される排気中に含まれる硫黄成分を捕捉することができ、さらに、還元剤添加弁１５により還元剤が排気通路６に添加供給された場合には、Ｓトラップ触媒１２により、還元剤が添加供給された排気中に含まれる硫黄成分を捕捉することが可能となる。
【００６４】
したがって、硫黄成分がＮＯｘ触媒１４に流入することを抑制することができるので、以て、排気浄化部１０（ＮＯｘ触媒１４）のＮＯｘ浄化率を高く維持することが可能となる。
【実施例２】
【００６５】
上述した実施例１においては、Ｓトラップ触媒１２，還元剤活性化触媒１３，ＮＯｘ触媒１４がそれぞれ独立した別体の触媒で構成されていたが、本発明の実施例２においては、これらの機能を１つの触媒に持たせたものである。
【００６６】
図３は、本発明の実施例２に係る内燃機関１Ａを説明するための概略構成を示す図である。なお、本実施例に係る内燃機関１Ａは、上述した実施例に係る内燃機関１と同様の構成であり、同様の構成部分については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６７】
本実施例の排気浄化部１０Ａにおいては、上流から下流に向かって順に、本発明に係る第１硫黄捕捉手段、または硫黄捕捉手段を構成するＳトラップ触媒１１、ＮＯｘ触媒１６が設けられている。
【００６８】
そして、本実施例のＮＯｘ触媒１６においては、上流から下流に向かって順に、Ｓトラップ部１２Ａ、還元剤活性化部１３Ａ、及び、ＮＯｘ吸蔵部１４Ａが設けられている。
【００６９】
Ｓトラップ部１２Ａは本発明に係る第２硫黄捕捉手段、または触媒の両端領域のうち上流側の領域を構成するもので、上記実施例１で説明したＳトラップ触媒１２と同様の機能を有する。還元剤活性化部１３Ａは本発明に係る還元剤活性化手段、または触媒の内側領域を構成するもので、上記実施例１で説明した還元剤活性化触媒１３と同様の機能を有する。ＮＯｘ吸蔵部１４Ａは、本発明に係る触媒、または触媒の両端領域のうち下流側の領域を構成するもので、上記実施例１で説明したＮＯｘ触媒１４と同様の機能を有するものである。
【００７０】
このように、本実施例においては、Ｓトラップ部１２Ａ，還元剤活性化部１３Ａ，及びＮＯｘ吸蔵部１４Ａが一体に設けられることによりＮＯｘ触媒１６を構成することを特徴としている。
【００７１】
ＮＯｘ触媒１６においては、１つの（共通の）基材に対して吸蔵材を塗り分けて担持させることにより、Ｓトラップ部１２Ａ，還元剤活性化部１３Ａ，及びＮＯｘ吸蔵部１４Ａを形成することとしている。
【００７２】
ここで、ＮＯｘ触媒１６の製造方法について説明する。
【００７３】
まず、基材の上流側の前端部、及び、前端部に対して中間部を介して設けられた下流側の後端部に、吸蔵材を塗布して担持させる。さらに、前端部の吸蔵材担持密度は、後端部の吸蔵材担持密度に比べて高くなるように設ける。中間部においては、吸蔵材を後端部よりも減量させるか、または、吸蔵材を担持させない状態とする。
【００７４】
このようにして、基材の前端部，中間部，後端部にそれぞれ、Ｓトラップ部１２Ａ，還元剤活性化部１３Ａ，ＮＯｘ吸蔵部１４Ａを形成する。
【００７５】
このように構成されたＮＯｘ触媒１６においても、上記実施例１の図２を用いて説明したようなＮＯｘ吸蔵能の関係を有する。
【００７６】
すなわち、Ｓトラップ部１２Ａの吸蔵材担持密度がＮＯｘ吸蔵部１４Ａの吸蔵材担持密度よりも高くなるように設けられることにより、Ｓトラップ部１２ＡのＮＯｘ吸蔵能をＮＯｘ吸蔵部１４ＡのＮＯｘ吸蔵能よりも大きくすることができる。これにより、還元剤添加弁１５から還元剤が添加供給された場合、還元剤が添加供給された排気中に含まれる硫黄成分を、より確実に捕捉することができる。なお、本実施例において、基材の中間部（還元剤活性化部１３Ａ）に吸蔵材を担持させない場合には、図２に示す領域ＢのＮＯｘ吸蔵能は無い（ほとんど無い）状態となる。
【００７７】
以上説明したように、本実施例においても、上述した実施例１の効果と同様の効果を得ることが可能となる。さらに、本実施例では、１つの触媒によって上述した実施例１と同様の効果を得ることができるので、排気浄化部１０Ａを小型化することが可能となる。
【００７８】
なお、本実施例においては、１つの基材に対して吸蔵材を塗り分けることによりＮＯｘ触媒１６を構成したが、Ｓトラップ部１２Ａ，還元剤活性化部１３Ａ，及びＮＯｘ吸蔵部１４Ａが一体に設けられるものであれば、これに限るものではない。例えば、Ｓトラップ部１２Ａ，還元剤活性化部１３Ａ，及びＮＯｘ吸蔵部１４Ａが別々の基材に設けられ、これらが１つのケーシングに収容されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関を示す概略構成図。
【図２】本発明の実施例に係る内燃機関の排気浄化部のＮＯｘ吸蔵能を示す図。
【図３】本発明の実施例２に係る内燃機関を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００８０】
１，１Ａ  内燃機関
２  気筒
３  ピストン
４  コンロッド
５  吸気通路
５Ａ  吸気ポート
６  排気通路
６Ａ  排気ポート
７  吸気バルブ
８  排気バルブ
９  燃料噴射弁
１０，１０Ａ  排気浄化部
１１  Ｓトラップ触媒
１２  Ｓトラップ触媒
１２Ａ  Ｓトラップ部
１３  還元剤活性化触媒
１３Ａ  還元剤活性化部
１４  ＮＯｘ触媒
１４Ａ  ＮＯｘ吸蔵部
１５  還元剤添加弁
１６  ＮＯｘ触媒
２０  ＥＣＵ
【図１】
2006169990.tif 000003
【図２】
2006169990.tif 000004
【図３】
2006169990.tif 000005