(57)【要約】【課題】触媒活性化に不利な条件下において有害物質の浄化を可能な限り実行する。【解決手段】内燃機関の排気浄化装置３Ａは、選択還元型第１ＮＯｘ触媒１１と、排気流れ方向における第１ＮＯｘ触媒の下流側に配置されたフィルタ１３と、フィルタの下流側に配置されたＮＯｘ吸着材１４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択還元型第１ＮＯｘ触媒と、
排気流れ方向における前記第１ＮＯｘ触媒の下流側に配置されたフィルタと、
前記フィルタの下流側に配置されたＮＯｘ吸着材と、
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２】
前記第１ＮＯｘ触媒の下流側かつ前記フィルタの上流側に配置された酸化触媒をさらに備える
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記第１ＮＯｘ触媒の下流側かつ前記酸化触媒の上流側に配置された第１アンモニアスリップ触媒をさらに備える
請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記ＮＯｘ吸着材の下流側に配置された選択還元型第２ＮＯｘ触媒をさらに備える
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記第２ＮＯｘ触媒の下流側に配置された第２アンモニアスリップ触媒をさらに備える
請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記ＮＯｘ吸着材が電気ヒータを有する
請求項１〜５のいずれか一項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】
本開示は、内燃機関の排気ガスを浄化するための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としては、排気中の有害物質を除去もしくは低減する複数の触媒等を直列に配置して構成したものが一般的である（例えば特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３９３２号公報
【特許文献２】特開２０１１−９４４８２号公報
【特許文献３】特開平８−２７０４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで車両用内燃機関の排気浄化装置には、年々厳しくなる各国の排ガス規制に対処するという一般的課題がある。特に最近では、内燃機関の冷間始動後や排気ガス温度の低温時等、触媒活性化に不利な条件下において、有害物質の浄化を可能な限り実行できる排気浄化装置が望まれている。
【０００５】
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、触媒活性化に不利な条件下において有害物質の浄化を可能な限り実行できる排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一の態様によれば、
選択還元型第１ＮＯｘ触媒と、
排気流れ方向における前記第１ＮＯｘ触媒の下流側に配置されたフィルタと、
前記フィルタの下流側に配置されたＮＯｘ吸着材と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置が提供される。
【０００７】
好ましくは、前記排気浄化装置は、前記第１ＮＯｘ触媒の下流側かつ前記フィルタの上流側に配置された酸化触媒をさらに備える。
【０００８】
好ましくは、前記排気浄化装置は、前記第１ＮＯｘ触媒の下流側かつ前記酸化触媒の上流側に配置された第１アンモニアスリップ触媒をさらに備える。
【０００９】
好ましくは、前記排気浄化装置は、前記ＮＯｘ吸着材の下流側に配置された選択還元型第２ＮＯｘ触媒をさらに備える。
【００１０】
好ましくは、前記排気浄化装置は、前記第２ＮＯｘ触媒の下流側に配置された第２アンモニアスリップ触媒をさらに備える。
【００１１】
好ましくは、前記ＮＯｘ吸着材が電気ヒータを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、触媒活性化に不利な条件下において有害物質の浄化を可能な限り実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】内燃機関の概略図である。
【図２】第１実施形態の排気浄化装置を示す図である。
【図３】第２実施形態の排気浄化装置を示す図である。
【図４】第３実施形態の排気浄化装置を示す図である。
【図５】第４実施形態の排気浄化装置を示す図である。
【図６】第５実施形態の排気浄化装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１に、本実施形態に係る内燃機関を概略的に示す。内燃機関（エンジン）１は車両用であり、多気筒の圧縮着火式内燃機関すなわちディーゼルエンジンである。但し本実施形態は、燃料と空気の混合比率である空気過剰率λが１より大きい、酸素過多の状態で運転されるエンジンを対象としている。よってエンジンは、所謂リーンバーン方式の火花点火式内燃機関すなわちガソリンエンジンであってもよい。エンジンの用途、シリンダ配置形式、気筒数等は任意である。
【００１６】
エンジン１は、排気管等により画成されて排気ガスＧが流される排気通路２を有する。図示例の排気通路２は単純化のため単なる直線状とされているが、適宜屈曲状あるいは蛇行状等とされてもよい。この排気通路２の途中に、排気ガスを浄化するための排気浄化装置３が設けられる。図１では単純化のため排気浄化装置３を単に破線四角で示す。
【００１７】
詳しくは後述するが、排気浄化装置３は、排気中の種々の有害物質を除去もしくは低減する、複数かつ種々の触媒およびフィルタを含む。これら触媒およびフィルタを総称して後処理部材という。本開示の実施形態で使用される後処理部材には主に次のものがある。
【００１８】
（１）選択還元型ＮＯｘ触媒
選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）という）は、排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを化学反応により還元除去するための触媒である。ＳＣＲは、還元剤が添加されているときにＮＯｘを連続的に還元し得る。そのため排気流れ方向におけるＳＣＲの上流側には、還元剤としての尿素水を排気通路２内に添加する添加弁が設けられる。
【００１９】
ＳＣＲは、ゼオライト又はアルミナなどの基材表面にＰｔなどの貴金属を担持したものや、その基材表面にＣｕ等の遷移金属をイオン交換して担持させたもの、その基材表面にチタニヤ／バナジウム触媒（Ｖ2Ｏ5／ＷＯ3／ＴｉＯ2）を担持させたもの等が例示できる。ＳＣＲは、その触媒温度（触媒床温）が活性開始温度以上となって活性化しており、且つ、尿素水が添加されているときにＮＯｘを還元浄化する。尿素水が添加されると、尿素水が加水分解され、アンモニアが生成される。ＳＣＲ上で、アンモニアがＮＯｘと反応してＮＯｘが還元される。
【００２０】
（２）ＮＯｘ吸着材
ＮＯｘ吸着材（以下、ＰＮＡ（Passive NOx Adsorbers）という）は、排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを物理的に吸着することにより除去するためのものである。ＰＮＡは、遷移元素と希土類元素の複合酸化物、または遷移元素の酸化物と希土類元素の酸化物との混合物をコージェライト製ハニカムにコーティングしたもの、あるいは多孔質のゼオライトにより形成されたフロースルー型担体等が例示できる。
【００２１】
ＰＮＡの活性開始温度、すなわちＰＮＡが活性状態となる温度の最小値は、ＳＣＲの活性開始温度より低い。よってエンジンの冷間始動後、ＳＣＲの活性開始前に、ＰＮＡは活性を開始してＮＯｘを吸着除去可能である。またＰＮＡの温度が活性終了温度、すなわちＰＮＡが活性状態となる温度の最大値よりも上昇すると、ＰＮＡはＮＯｘの吸着を停止し、それまで吸着していたＮＯｘを脱離放出する。このＰＮＡの活性終了温度は一般的にはＳＣＲの活性開始温度付近である。
【００２２】
なおＰＮＡは、その名の通り、あくまで自身の温度に依存してＮＯｘの吸着および脱離を行うパッシブ型のＮＯｘ吸着材である。この点で、ＰＮＡは、排気ガスを強制的にリッチ雰囲気にして吸着ＮＯｘの脱離放出を行うアクティブ型のＮＯｘ吸着材、すなわち吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（LNT: Lean NOx TrapまたはNSR: NOx Storage Reduction）と異なる。
【００２３】
（３）フィルタ
フィルタ（以下、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）という）は、排気中に含まれる粒子状物質（PM: Particulate Matter）を捕集して除去するためのものである。ＤＰＦは、ハニカム形状の耐熱性基材の両端開口を互い違いに市松状に閉塞した所謂ウォールフロータイプのもの、あるいは網の目構造のフォーム形状のものなど、ＰＭを物理的に捕集するあらゆるタイプのフィルタを用いることができる。本実施形態ではウォールフロータイプのものを用いる。
【００２４】
またＤＰＦは、その基材内壁にＰｔ等の貴金属を担持した所謂連続再生式の触媒付きＤＰＦである。この場合、ＤＰＦに供給された排気中のＨＣが触媒作用で酸化、燃焼し、このとき同時にＤＰＦ内部に堆積しているＰＭが燃焼除去される。
【００２５】
（４）酸化触媒
酸化触媒（以下、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）という）は、排気ガス中の未燃成分（炭化水素ＨＣおよび一酸化炭素ＣＯ）を酸化して浄化するためのものである。ＤＯＣは、基材表面上のコート材にＰｔ等の貴金属を多数分散配置させてなる。ＤＯＣは、排気ガス中のＨＣ，ＣＯの酸化反応時に生じた熱で排気ガスを加熱、昇温する機能を有する。またＤＯＣは、排気中のＮＯをＮＯ2に酸化する機能をも有する。ＤＯＣの下流側にＤＰＦがある場合、ＮＯ2が持つ高い酸化能により、ＤＰＦに捕集されたＰＭを効率よく酸化除去できる。
【００２６】
（５）アンモニアスリップ触媒
アンモニアスリップ触媒（以下、ＡＳＣ（Ammonia Slip Catalyst）という）は、ＳＣＲ内でＮＯｘの還元に使用されずＳＣＲの下流側に排出された余剰のアンモニアを酸化して浄化するための触媒である。アンモニアが大気中に放出されると異臭等の原因になるので、これを防止すべく、余剰アンモニアをＡＳＣにより処理する。
【００２７】
図２には、第１実施形態の排気浄化装置３を示す。便宜上、第１実施形態の排気浄化装置３を符号３Ａで表す。
【００２８】
排気浄化装置３Ａは、選択還元型第１ＮＯｘ触媒すなわち第１ＳＣＲ１１と、排気流れ方向における第１ＳＣＲ１１の下流側に配置されたＤＰＦ１３と、ＤＰＦ１３の下流側に配置されたＰＮＡ１４とを備える。また排気浄化装置３Ａは、第１ＳＣＲ１１の下流側かつＤＰＦ１３の上流側に配置されたＤＯＣ１２をさらに備える。また排気浄化装置３Ａは、ＰＮＡ１４の下流側に配置された選択還元型第２ＮＯｘ触媒すなわち第２ＳＣＲ１５をさらに備える。
【００２９】
これにより排気通路２には、第１ＳＣＲ１１、ＤＯＣ１２、ＤＰＦ１３、ＰＮＡ１４および第２ＳＣＲ１５が、上流側から順に直列に配置されている。
【００３０】
第１ＳＣＲ１１の上流側には、排気通路２内に尿素水を添加する第１添加弁１６が配置される。第１添加弁１６は、第１ＳＣＲ１１においてＮＯｘの還元反応に使用される尿素水を添加する。従って第１添加弁１６と第１ＳＣＲ１１は対をなし、これらの間には、如何なる後処理部材や排気ガス成分を変化させる部材も配置されない。こうした関係にある両者の配置を特に対配置という。例えば第１添加弁１６は、第１ＳＣＲ１１に対し対配置される。
【００３１】
第２ＳＣＲ１５の上流側にも、排気通路２内に尿素水を添加する第２添加弁１７が対配置される。
【００３２】
この排気浄化装置３Ａの特徴は次の通りである。まず、ＮＯｘを浄化する第１ＳＣＲ１１、ＰＮＡ１４および第２ＳＣＲ１５と、ＰＭを捕集するＤＰＦ１３とを備えるので、ディーゼルエンジンの主な有害物質であるＮＯｘとＰＭを除去できる。
【００３３】
また、第１ＳＣＲ１１とＤＰＦ１３とＰＮＡ１４を上述のように配置したので、次の利点がもたらされる。
【００３４】
本実施形態では、第１ＳＣＲ１１より低温で活性を開始するＰＮＡ１４を設けることで、第１ＳＣＲ１１が活性化していない低温域においても、ＰＮＡ１４でＮＯｘを吸着し、ＮＯｘを除去できる。本実施形態において、第１ＳＣＲ１１の活性開始温度Ｔｓ１、すなわち第１ＳＣＲ１１が活性となる温度の最小値は、例えば約１５０℃である。他方、ＰＮＡ１４の活性開始温度Ｔｐｓは、第１ＳＣＲ１１の活性開始温度Ｔｓ１より低く、例えば約１２０〜１３０℃である。従って、第１ＳＣＲ１１が活性開始温度Ｔｓ１未満のときであっても、ＰＮＡ１４が活性開始温度Ｔｐｓ以上であれば、ＰＮＡ１４によりＮＯｘを吸着して除去できる。それ故、触媒活性化に不利な条件下においても、有害物質であるＮＯｘの浄化を可能な限り実行することができる。
【００３５】
また、ＰＮＡ１４の活性終了温度Ｔｐｅ、すなわちＰＮＡ１４が活性となる温度の最大値は、例えば約２００℃であり、ＰＮＡ１４は、活性終了温度Ｔｐｅより高温のとき、吸着ＮＯｘの脱離放出を行う。従ってＰＮＡ１４は、活性開始温度Ｔｐｓ以上かつ活性終了温度Ｔｐｅ以下の活性温度範囲内でのみ、ＮＯｘ吸着を行うことが可能である。
【００３６】
ところで、ＤＰＦ１３の熱容量が比較的大きいため、ＤＰＦ１３の通過前後で排気ガス温度が低下しがちであるものの、ＤＰＦ１３の直後の位置の排気温度は、エンジン運転状態の変化等に拘わらず、比較的安定している。本実施形態では、ＤＰＦ１３の下流側、具体的には直後の位置に、ＰＮＡ１４を設けている。このため、ＰＮＡ１４の温度を可能な限り活性温度範囲内に安定的に保持でき、エンジン運転状態の変化等に拘わらず、ＰＮＡ１４によるＮＯｘ吸着を可能な限り持続することができる。これによっても、触媒活性化に不利な条件下においてＮＯｘの浄化を可能な限り実行可能である。
【００３７】
一方、ＰＮＡ１４をＤＰＦ１３の下流側に設けたため、ＰＮＡ１４の温度が安定する背反として、ＰＮＡ１４の温度が活性開始温度Ｔｐｓ以上に上昇し難い欠点がある。排気浄化装置３Ａに流入してくる元々の排気ガス温度が高いエンジン仕様の場合には、それ程問題とならない可能性があるが、元々の排気ガス温度が低いエンジン仕様の場合には問題となる可能性がある。
【００３８】
そこで本実施形態では、かかる欠点を克服するため、第１ＳＣＲ１１をＤＰＦ１３の上流側に設けている。こうすると、第１ＳＣＲ１１に高温の排気ガスを供給し、第１ＳＣＲ１１を活性開始温度Ｔｓ１以上に容易に昇温することができる。これにより、第１ＳＣＲ１１によってＮＯｘを除去可能となり、仮にＰＮＡ１４が失活した場合でも確実にＮＯｘを除去することが可能となる。つまり、第１ＳＣＲ１１の直前からＰＮＡ１４の直前までの間に、（Ｔｓ１−Ｔｐｓ）より大きい排気温度低下が生じるような場合には、本実施形態の構成が有効である。場合によっては、エンジン冷間始動後にＰＮＡ１４より早く第１ＳＣＲ１１を活性化させてＮＯｘ除去を開始できる。
【００３９】
また本実施形態では、排気浄化装置３Ａに含まれる５つの後処理部材のうち、第１ＳＣＲ１１を排気浄化装置３Ａの最も上流側に配置したので、第１ＳＣＲ１１が最も高温の排気ガスを受け取ることができ、第１ＳＣＲ１１の活性化促進に非常に有利である。
【００４０】
また本実施形態の第１ＳＣＲ１１は、一般的に使用される通常のＳＣＲよりも低温で作動可能であってもよく、言い換えれば、第１ＳＣＲ１１の活性開始温度Ｔｓ１は通常のＳＣＲの活性開始温度Ｔｓｎより低くてもよい。この場合、例えば、通常のＳＣＲの活性開始温度Ｔｓｎが約２００℃であるのに対し、第１ＳＣＲ１１の活性開始温度Ｔｓ１は約１５０℃である。従って、エンジン１の冷間始動後に通常のＳＣＲより早く第１ＳＣＲ１１を活性化させ、より早いタイミングからＮＯｘを除去可能である。また、エンジン１の運転状態がアイドルまたは低負荷運転状態となり、排気ガス温度が低温になっても、通常のＳＣＲより長い時間、第１ＳＣＲ１１の活性状態を維持でき、言い換えれば、第１ＳＣＲ１１が活性状態から失活状態になるタイミングを通常のＳＣＲより遅らせることができる。従って、触媒活性化に不利な条件下においてＮＯｘの浄化を可能な限り実行可能である。
【００４１】
こうした低温作動型の第１ＳＣＲ１１を設けた場合、通常のＳＣＲよりも低温側で且つ早いタイミングからＮＯｘを除去可能である。しかしながら、その活性開始温度Ｔｓ１未満では、第１ＳＣＲ１１によっても依然としてＮＯｘを除去できない。そこでその温度域をカバーするため、補助的にＰＮＡ１２を設けるのが好ましい。
【００４２】
勿論、第１ＳＣＲ１１とＰＮＡ１４の二者がいずれも活性温度範囲内にある場合には、二者を使ってＮＯｘを除去可能なため、ＮＯｘ除去効率を高めることができる。
【００４３】
本実施形態では、第１ＳＣＲ１１の下流側かつＤＰＦ１３の上流側にＤＯＣ１２を設けたので、ＤＯＣ１２で昇温した排気ガスを下流側に送ることができ、下流側の後処理部材、特にＰＮＡ１４の活性化に有利である。また周知のように、ポスト噴射または排気管噴射等により追加のＨＣをＤＯＣ１２に供給すれば、ＤＯＣ１２により排気ガスを著しい高温（約５００℃程度）まで昇温し、ＤＰＦ１３の堆積ＰＭを強制的に燃焼除去するフィルタ再生を実行することができる。このとき、ＤＰＦ１３を通過した高温の排気ガスをＰＮＡ１４に供給し、ＰＮＡ１４に吸着した硫黄（Ｓ）を脱離（パージ）することができる。よって、フィルタ再生の機会を利用してＰＮＡ１４のＳパージを同時に実行することができ、利便性を高められると共に、両者を個別に行う場合に比べて燃料消費量を低減できる。
【００４４】
また本実施形態では、ＰＮＡ１４の下流側に第２ＳＣＲ１５を配置したので、ＰＮＡ１４から脱離放出されたＮＯｘを第２ＳＣＲ１５で還元処理でき、そのＮＯｘを大気に放出するのを抑制できる。
【００４５】
ここで好ましくは、第１ＳＣＲ１１の容量は第２ＳＣＲ１５の容量よりも小さい。例えば、第１ＳＣＲ１１の容量はエンジン１の排気量と同等程度であるのに対し、第２ＳＣＲ１５の容量はエンジン１の排気量の２倍程度である。このように上流側の第１ＳＣＲ１１を小容量化すると、その熱容量が小さくなって加熱され易くなり、特にエンジン冷間始動後の第１ＳＣＲ１１の早期活性化に非常に有利である。他方、第２ＳＣＲ１５の容量が大きいため、例えばエンジン１の高負荷運転時のように、第１ＳＣＲ１１だけでは処理しきれない比較的多量のＮＯｘが発生した場合であっても、そのＮＯｘを第２ＳＣＲ１５で確実に浄化できる。
【００４６】
この第１実施形態の構成を便宜上、図中に枠で囲って符号１００で表示する。
【００４７】
なお、必要に応じて、ＤＯＣ１２および第２ＳＣＲ１５の少なくとも一方を省略することが可能である。
【００４８】
以下、この第１実施形態を基本として他の実施形態を説明する。但し第１実施形態と同様の部分は説明を割愛し、第１実施形態との相違点を主に説明する。
【００４９】
［第２実施形態］
図３に、第２実施形態の排気浄化装置３を示す。便宜上、第２実施形態の排気浄化装置３を符号３Ｂで表す。
【００５０】
第２実施形態は、第１ＳＣＲ１１の下流側かつＤＯＣ１２の上流側に第１ＡＳＣ（第１アンモニアスリップ触媒）１８を配置した点が、第１実施形態と異なる。このように第１ＡＳＣ１８を設けると、第１ＳＣＲ１１で使用されずこれをすり抜けた余剰アンモニアを第１ＡＳＣ１８で除去することができ、アンモニアが大気中に放出されるのを抑制できる。
【００５１】
第１ＳＣＲ１１と第１ＡＳＣ１８は一体化されていてもよい。例えばゾーンコートにより、共通の担体の上流側（前側）部分に第１ＳＣＲ１１を形成し、下流側（後側）部分に第１ＡＳＣ１８を形成してもよい。
【００５２】
なお、後述する第３実施形態（図４）、第４実施形態（図５）および第５実施形態（図６）においても、第１ＳＣＲ１１の下流側かつＤＯＣ１２の上流側に第１ＡＳＣ１８を配置することが可能である。
【００５３】
［第３実施形態］
図４に、第３実施形態の排気浄化装置３を示す。便宜上、第３実施形態の排気浄化装置３を符号３Ｃで表す。
【００５４】
第３実施形態は、第２ＳＣＲ１５の下流側に第２ＡＳＣ（第２アンモニアスリップ触媒）１９を配置した点が、第１実施形態と異なる。このように第２ＡＳＣ１９を設けると、第２ＳＣＲ１５をすり抜けた余剰アンモニア、場合によっては第１ＳＣＲ１１をすり抜けた余剰アンモニアも、第２ＡＳＣ１９で除去することができ、アンモニアが大気中に放出されるのを抑制できる。
【００５５】
なお、第２実施形態（図３）、第４実施形態（図５）および第５実施形態（図６）においても、第２ＳＣＲ１５の下流側に第２ＡＳＣ１９を配置することが可能である。また第２ＳＣＲ１５と第２ＡＳＣ１９は一体化されていてもよい。
【００５６】
［第４実施形態］
図５に、第４実施形態の排気浄化装置３を示す。便宜上、第４実施形態の排気浄化装置３を符号３Ｄで表す。
【００５７】
第４実施形態は、第１実施形態のＤＰＦ１３を、ＤＰＦおよびＳＣＲを一体化させたフィルタ付き選択還元型ＮＯｘ触媒すなわちＳＣＲＦ（SCR-Filter）２０に置換した点が、第１実施形態と異なる。
【００５８】
ＳＣＲＦ２０は、例えばウォールフロータイプのＤＰＦの基材表面にＳＣＲ層をウォッシュコート等により形成したものである。ＳＣＲＦ２０は実質的には、別体のＤＰＦおよびＳＣＲを直列に配置したものと同じである。ＳＣＲＦ２０の上流側には、排気通路２内に尿素水を添加する第３添加弁２１が対配置される。
【００５９】
なお、第２実施形態（図３）、第３実施形態（図４）および第５実施形態（図６）においても、ＤＰＦ１３をＳＣＲＦ２０に置換することが可能である。
【００６０】
［第５実施形態］
図６に、第５実施形態の排気浄化装置３を示す。便宜上、第５実施形態の排気浄化装置３を符号３Ｅで表す。
【００６１】
第５実施形態は、単なるＰＮＡ１４の代わりに、電気ヒータ（ＥＨ:Electric Heater）を有するＰＮＡ（ＰＮＡ＋ＥＨ）２２を用いた点が、第１実施形態と異なる。このＰＮＡ２２を設けると、次の利点がもたらされる。
【００６２】
すなわち、ＰＮＡ２２の電気ヒータをオンすることによりＰＮＡ２２自身の暖機を促進し、その活性化を促進できる。このため、エンジンの冷間始動後にＰＮＡ２２の電気ヒータをオンすることにより、たとえ第１ＳＣＲ１１が活性化していなくても、ＰＮＡ２２を早期に活性化させ、ＮＯｘ除去を迅速に開始できる。またエンジン１の運転状態がアイドルまたは低負荷運転状態となって排気ガスの温度が低くなった場合でも、ＰＮＡ２２の電気ヒータをオンすることにより、ＰＮＡ２２の活性を可能な限り維持し、あるいは一旦失活したＰＮＡ２２を再度活性化させることができる。これにより、触媒活性化に不利な条件下においてもＮＯｘの浄化を可能な限り実行することができる。
【００６３】
また、ＰＮＡ２２の温度を積極的に制御すること、具体的にはその温度を必要なときに上昇させることが可能となり、利便性を高めることができる。
【００６４】
また、ＰＮＡ２２の電気ヒータをオンすることにより、排気ガスを昇温することも可能であり、下流側の後処理部材、具体的には第２ＳＣＲ１５の活性化に有利である。特にＰＮＡ２２の電気ヒータをオンした状態で、ポスト噴射や排気管噴射等によりＰＮＡ２２に追加のＨＣを供給すれば、ＨＣを電気ヒータで直接的に着火燃焼させ、ＰＮＡ２２をバーナーの如く機能させることができる。これにより極めて高い排気昇温効果を得ることができる。
【００６５】
なお、第２実施形態（図３）、第３実施形態（図４）および第４実施形態（図５）においても、ＰＮＡ１４を電気ヒータ付きＰＮＡ２２に置換することが可能である。
【００６６】
他にも、前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  内燃機関（エンジン）
２  排気通路
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ  排気浄化装置
１１  選択還元型第１ＮＯｘ触媒（第１ＳＣＲ）
１２  酸化触媒（ＤＯＣ）
１３  フィルタ（ＤＰＦ）
１４  ＮＯｘ吸着材（ＰＮＡ）
１５  選択還元型第２ＮＯｘ触媒（第２ＳＣＲ）
１８  第１アンモニアスリップ触媒（第１ＡＳＣ）
１９  第２アンモニアスリップ触媒（第２ＡＳＣ）
２０  フィルタ付き選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲＦ）
２２  ヒータ付きＮＯｘ吸着材（ＰＮＡ＋ＥＨ）
【図１】
2019157739.tif 000003
【図２】
2019157739.tif 000004
【図３】
2019157739.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019157739.tif 000007
【図６】
2019157739.tif 000008