(57)【要約】【課題】内燃機関の排気ガス浄化装置に関し、ＮＯｘの浄化性能を向上させることのできる内燃機関の排気ガス浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関の排気通路に設けられた排気ガス浄化装置であって、ＮＯｘ保持材と、ＮＯｘ保持材にオゾンを導入するオゾン導入手段と、ＮＯｘを還元して浄化する３元触媒と、排気ガスが流通する経路として、前記３元触媒から前記ＮＯｘ保持材に向かって流通する第１経路と前記ＮＯｘ保持材から前記３元触媒に向かって流通する第２経路とを選択的に形成する経路形成手段と、を備える。【選択図】図１
2008163885.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た排気ガス浄化装置であって、
ＮＯｘ保持材と、
前記ＮＯｘ保持材にオゾンを導入するオゾン導入手段と、
ＮＯｘを還元して浄化する３元触媒と、
排気ガスが流通する経路として、前記３元触媒から前記ＮＯｘ保持材に向かって流通する第１経路と前記ＮＯｘ保持材から前記３元触媒に向かって流通する第２経路とを選択的に形成する経路形成手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記３元触媒の活性が発現したか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記経路形成手段は、
前記内燃機関の始動時は前記第１経路を形成し、
前記３元触媒の活性が発現した場合に、前記第１経路から前記第２経路に切り替えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記３元触媒の温度を取得する温度取得手段を更に備え、
前記判定手段は、前記３元触媒の温度に基づいて判定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記３元触媒の活性が発現した場合に、前記オゾン導入手段によるオゾンの導入を停止する停止手段を更に備えることを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記ＮＯｘ保持材は、触媒機能を更に備えたＮＯｘ吸蔵還元型触媒であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記３元触媒は、前記内燃機関の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項７】
前記ＮＯｘ保持材は、前記内燃機関から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特開２００２−８９２４６号公報に開示されるように、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（以下、「ＮＳＲ触媒」と称す）を有する排気ガス浄化装置が知られている。ＮＳＲ触媒は、より具体的には、内燃機関から排出される燃焼ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）、および炭化水素（ＨＣ）等を浄化処理する触媒機能と、ＮＯｘを触媒内部に吸蔵する機能と、を備えた触媒である。還元剤が不足するリーン運転時には、触媒で浄化処理されないＮＯｘが大気に放出されるおそれがある。ＮＳＲ触媒によれば、ＮＯｘを触媒内部に吸蔵し、触媒活性後のリッチ或いはストイキ運転時に、吸蔵されていたＮＯｘとＨＣ等の還元剤とを反応させ、浄化処理することができる。
【０００３】
また、触媒活性が発現していない内燃機関の冷間始動時においては、ＮＯｘの酸化反応が活性化されず、上述した吸蔵反応が効率よく行われない。そこで、上記従来のシステムによれば、冷間始動時において排気ガスにオゾンが添加される。オゾンはＮＯｘを気相で酸化させることができる。このため、触媒活性発現前であってもＮＯｘを効果的に酸化させることができ、ＮＯｘの吸蔵量を増加させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８９２４６号公報
【特許文献２】特開平５−１９２５３５号公報
【特許文献３】特表２００５−５３８２９５号公報
【特許文献４】特開平６−１８５３４３号公報
【特許文献５】特開平１０−１６９４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、オゾンは熱分解しやすいため、ＮＳＲ触媒におけるＮＯｘ吸蔵機能の観点からは、該ＮＳＲ触媒を低温に保つことが好ましい。一方、ＮＳＲ触媒における触媒機能の観点からは、逸早く活性を発現させＮＯｘを還元浄化することが好ましい。このように両機能の温度要求が相反するため、ＮＳＲ触媒にオゾンを添加する上記従来のシステムにおいては、ＮＳＲ触媒におけるＮＯｘ吸蔵機能と触媒機能とを共に向上させることが困難であった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ＮＯｘの浄化性能を向上させることのできる内燃機関の排気ガス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】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の排気通路に設けられた排気ガス浄化装置であって、
内燃機関の排気通路に設けられた排気ガス浄化装置であって、
ＮＯｘ保持材と、
前記ＮＯｘ保持材にオゾンを導入するオゾン導入手段と、
ＮＯｘを還元して浄化する３元触媒と、
排気ガスが流通する経路として、前記３元触媒から前記ＮＯｘ保持材に向かって流通する第１経路と前記ＮＯｘ保持材から前記３元触媒に向かって流通する第２経路とを選択的に形成する経路形成手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記３元触媒の活性が発現したか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記経路形成手段は、
前記内燃機関の始動時は前記第１経路を形成し、
前記３元触媒の活性が発現した場合に、前記第１経路から前記第２経路に切り替えることを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記３元触媒の温度を取得する温度取得手段を更に備え、
前記判定手段は、前記３元触媒の温度に基づいて判定することを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第２または３の発明において、
前記３元触媒の活性が発現した場合に、前記オゾン導入手段によるオゾンの導入を停止する停止手段を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第５の発明は、第１乃至４の何れか１つの発明において、
前記ＮＯｘ保持材は、触媒機能を更に備えたＮＯｘ吸蔵還元型触媒であることを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１乃至５の何れか１つの発明において、
前記３元触媒は、前記内燃機関の近傍に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、第７の発明は、第１乃至６の何れか１つの発明において、
前記ＮＯｘ保持材は、前記内燃機関から離れた位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、内燃機関の運転状態に応じて、第１経路と第２経路との何れかを選択的に形成することができる。第１経路によれば、３元触媒を優先的に暖機することにより、逸早く活性を発現させることができる。一方、第２経路によれば、ＮＯｘ保持材を優先的に暖機することにより、該ＮＯｘ保持材に吸蔵或いは吸着されていたＮＯｘの脱離を促進することができ、また、脱離したＮＯｘを３元触媒に導入することができる。このため、本発明によれば、ＮＯｘの浄化性能の向上させるために適した経路を選択的に形成することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、内燃機関の始動時に３元触媒からＮＯｘ保持材に向かって流通していた排気ガスが、３元触媒の活性が発現した場合にＮＯｘ保持材から３元触媒に向かって流通される。ＮＯｘ保持材に吸蔵或いは吸着されていたＮＯｘは、温度に依存して脱離する。このため、本発明によれば、ＮＯｘ保持材から脱離したＮＯｘを該３元触媒において浄化することができ、ＮＯｘの浄化性能を効果的に向上させることができる。
【００１６】
また、３元触媒は、該触媒の温度が上昇することにより活性が発現する。第３の発明によれば、３元触媒の温度が取得されるので、当該触媒温度に基づいて、３元触媒の活性発現有無を判定することができる。
【００１７】
第４の発明によれば、３元触媒の活性が発現した場合に、ＮＯｘ保持材へのオゾンの導入が停止される。このため、第２経路形成手段が実行された場合に、オゾンを含む排気ガスが３元触媒に導入されてしまう事態を回避することができ、３元触媒がオゾンにより被毒される事態を効果的に抑制することができる。
【００１８】
第５の発明によれば、ＮＯｘ保持材としてＮＯｘ吸蔵還元型触媒（以下、「ＮＳＲ触媒」と称す）が使用される。ＮＳＲ触媒はＮＯｘを吸蔵あるいは吸着する機能と触媒機能とを併せ持つ触媒である。このため、本発明によれば、脱離したＮＯｘを該ＮＳＲ触媒内においても反応させることができ、ＮＯｘの浄化性能を更に向上させることができる。
【００１９】
第６の発明によれば、３元触媒が内燃機関の近傍に配置されるので、該３元触媒の活性を逸早く発現させ、ＮＯｘの浄化に使用することができる。
【００２０】
また、オゾンは熱分解し易いため、ＮＯｘ保持材の温度が低いほどＮＯｘの吸蔵反応を促進することができる。第７の発明によれば、ＮＯｘ保持材が内燃機関から離れた位置に配置されるので、該ＮＯｘ保持材の温度上昇を抑制することができ、ＮＯｘの吸蔵量を増大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１の構成を説明するための図を示す。図１に示すとおり、本実施の形態の排気ガス浄化装置１０は、内燃機関（以下、単に「エンジン」とも称す）
１２に取り付けられている。
【００２３】
エンジン１２の排気側には、排気管１４が接続されている。排気管１４におけるエンジン１２の近傍には、排気浄化触媒１６が配置されている。排気浄化触媒１６の内部には、セラミックス担体上に貴金属である白金（Ｐｔ）が担持された３元触媒１８が配置されている。ＰｔはＣＯ、ＨＣ等の酸化反応、或いはＮＯｘの還元反応を活性させる活性点として機能する。また、３元触媒１８には温度センサ５２が設けられている。
【００２４】
また、排気管１４における排気浄化触媒１６の下流側には、排気浄化触媒２０が配置されている。排気浄化触媒１６の内部には、セラミックス担体上に炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）が担持されたＮＯｘ保持材２２が配置されている。ＢａＣＯ３は、ＮＯｘを硝酸塩として吸蔵するＮＯｘ吸蔵剤として機能する。尚、排気浄化触媒２０は、好ましくはエンジン１２から離れた位置に配置される。
【００２５】
排気管１４には、排気浄化触媒１６の上流側と排気浄化触媒２０の下流側とをバイパスする排気管２４が接続されている。排気管１４と排気管２４との接続部には各排気管の連通状態を制御するための切替弁５４、５６が配置されている。また、排気管１４における切替弁５４の下流、且つ排気浄化触媒１６の上流には、他端が大気に連通した排気管２６が接続されている。排気管１４と排気管２６との接続部には、切替弁５８が配置されている。
【００２６】
本実施の形態の排気ガス浄化装置１０は、オゾン供給装置３０を備えている。オゾン供給装置３０は、空気口３２から導入された酸素を利用してオゾン（Ｏ３）を生成し、オゾン噴射口３４から噴射する仕組みになっている。オゾン噴射口３４はＮＯｘ保持材２２の上流側から該ＮＯｘ保持材２２に向けてオゾンを噴射するように配置されている。尚、オゾン供給装置３０の構成および機能等に関しては、本発明の主要部ではなく、かつ、公知の技術であるため、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
本実施の形態のシステムは、図１に示すとおり、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０を備えている。ＥＣＵ５０の出力部には、上述したオゾン供給装置３０、および切替弁５４、５６、５８が接続されている。ＥＣＵ５０の入力部には、上述した温度センサ５２の他、エンジン１２の運転条件および運転状態を検出するための種々のセンサ類が接続されている。ＥＣＵ５０は、入力された各種の情報に基づいてオゾンの噴射時期および噴射量を算出し、オゾン供給装置３０を駆動する。
【００２８】
［実施の形態１の動作］
（オゾンを利用したＮＯｘ吸蔵還元動作）
次に、図２および図３を参照して、本実施形態の動作について説明する。３元触媒１８の触媒上では、ＮＯｘがＨＣ、或いはＣＯと反応し、Ｎ２、Ｈ２Ｏ、ＣＯ２等に分解される。これにより、排気ガスに含まれるＮＯｘを効果的に浄化することとしている。しかしながら、これらの触媒が活性発現温度に達していない内燃機関１２の冷間始動時においては、３元活性が低く、排気ガスに含まれるＮＯｘを浄化できない。
【００２９】
そこで、本実施の形態においては、エンジン１２の冷間始動時に浄化できないＮＯｘを吸蔵して、大気に放出される事態を抑制することとする。ＮＯｘを吸蔵する手段としては、排気ガスにオゾンが導入される。より具体的には、オゾン供給装置３０にて生成されたオゾンが、オゾン噴射口３４から排気浄化触媒２０のＮＯｘ保持材２２に向けて噴射される。
【００３０】
図２はＮＯｘの吸蔵反応を説明するための模式図である。この図に示すとおり、ＮＯｘ保持材２２が低温である触媒活性前において、ＮＯｘは気相でオゾンと反応し酸化される。より具体的には、以下に示す反応が起きる。
ＮＯ＋Ｏ３→ＮＯ２＋Ｏ２    ・・・（１）
ＮＯ２＋Ｏ３→ＮＯ３＋Ｏ２  ・・・（２）
ＮＯ２＋ＮＯ３→Ｎ２Ｏ５    ・・・（３）
（ＮＯ２＋ＮＯ３←Ｎ２Ｏ５）
【００３１】
ＮＯ２、ＮＯ３、或いはＮ２Ｏ５に酸化されたＮＯｘは、ＮＯｘ保持材にＢａ（ＮＯ３）２等の硝酸塩として吸蔵される。これにより、ＮＯｘを効果的に吸蔵することができ、３元触媒１８の３元活性発現前において、ＮＯｘが大気中に放出されてしまう事態を効果的に抑制することができる。
【００３２】
吸蔵されたＮＯｘは、３元触媒１８の活性が発現した後に、排気ガスに含まれるＨＣ等の還元剤と反応し浄化される。図３はＮＯｘの還元反応を説明するための模式図である。この図に示すとおり、触媒活性発現後において、吸着されたＮＯｘが排気ガスに含まれるＨＣ等の還元剤により還元され、Ｎ２、Ｈ２Ｏ、ＣＯ２等に分解される。このように、ＮＯｘの吸蔵および還元反応を効率よく行うことにより、触媒活性発現前に吸蔵されたＮＯｘを効果的に浄化することができる。
【００３３】
尚、上述したＮＯｘ吸蔵反応においては、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｎ２Ｏ５、或いはこれらの窒素酸化物が水と反応することにより生成されたＨＮＯ３の形態であれば吸蔵可能であるが、ＮＯ２の形態によるＮＯｘ吸蔵量には限界がある。このため、上式（２）の反応が活発に行われることにより、多くのＮＯ２をＮＯ３の形態にすることができれば、ＮＯｘ吸蔵量を飛躍的に増大させることができる。
【００３４】
しかしながら、上式（２）の反応に必要な活性化エネルギは、上式（１）の反応に要するエネルギより高いため、上式（１）の反応が上式（２）の反応よりも優先して起きてしまう。このため、排気ガスに含まれるオゾンのモル量がＮＯのモル量よりも小さい場合には、上式（１）の反応までしか起きず、ＮＯはＮＯ２までしか酸化されないこととなる。
【００３５】
そこで、排気ガスに導入されるオゾンのモル量が、当該排気ガスに含まれるＮＯのモル量よりも大きくなるようにオゾン導入量を制御することとする。これにより、上式（２）の反応によりＮＯ２をＮＯ３まで酸化することができ、ＮＯｘ吸蔵量を増大させることができる。
【００３６】
また、好ましくは、排気ガスに導入されるオゾンのモル量が、当該排気ガスに含まれるＮＯのモル量の２倍量以上になるようにオゾン導入量を制御することとすれば、大部分のＮＯをＮＯ３まで酸化することができ、ＮＯｘ吸蔵量を飛躍的に増大させることができる。
【００３７】
（本実施の形態の特徴的動作）
上述したとおり、本実施の形態の排気ガス浄化装置１０は、ＮＯｘ保持材２２と３元触媒１８とを備えている。ここで、ＮＯｘ保持材２２に吸蔵されたＮＯｘを浄化するためには、該ＮＯｘ保持材２２から脱離したＮＯｘが３元触媒１８に導入されるように、すなわち、ＮＯｘ保持材２２が３元触媒１８の上流側に配置される必要がある。一方、３元触媒１８の活性を逸早く発現させるためには、３元触媒１８が、温度領域の高い排気管１４の上流側に配置されることが好ましい。
【００３８】
そこで、本実施の形態においては、３元触媒１８の活性状況に基づいて、ＮＯｘ保持材２２および３元触媒１８を流れる排気ガスの流通経路を変更することとする。本実施の形態の排気ガス浄化装置１０は、排気管１４、２４、２６と、これら排気管間の連通状態を切り替える切替弁５４、５６、５８とを備えている。このため、切替弁５４、５６、５８を制御することにより、排気ガスを３元触媒１８からＮＯｘ保持材２２へ流通させることもできるし、ＮＯｘ保持材２２から３元触媒１８へ流通させることもできる。
【００３９】
図４（ａ）は、３元触媒１８の活性発現前における排気ガスの流通経路を示す模式図である。この図に示すとおり、３元触媒１８の活性発現前においては、切替弁５４、５６、５８がすべて排気管１４側と連通するように制御される。これにより、エンジン１２から排出された排気ガスを、３元触媒１８からＮＯｘ保持材２２へ流通させる経路が形成される。エンジン１２が始動されると、３元触媒１８は排熱により逸早く暖機される。これにより、３元触媒１８の活性発現までの期間が短縮されるので、ＮＯｘ保持材２２へのオゾン添加期間を短縮することができ、システム効率を向上させることができる。また、３元触媒１８を通過した排気ガスがＮＯｘ保持材２２に導入されるので、ＮＯｘ保持材２２の温度上昇に伴うＮＯｘ吸蔵効率の低下を効果的に抑制することができる。また、３元触媒１８を通過した排気ガスにオゾンが添加されるため、該３元触媒１８にオゾンが導入されてしまう事態を回避することができる。
【００４０】
一方、図４（ｂ）は、３元触媒１８の活性発現後における排気ガスの流通経路を示す模式図である。この図に示すとおり、３元触媒１８の活性発現後においては、切替弁５４、５６が排気管２４側と、切替弁５８が排気管２６側と連通するように制御される。これにより、エンジン１２から排出された排気ガスを、ＮＯｘ保持材２２から３元触媒１８へ流通させる経路が形成される。ＮＯｘ保持材２２が排熱により暖機されると、吸蔵されていたＮＯｘの脱離が開始される。脱離したＮＯｘは排気ガスと共に３元触媒１８に導入されるので、該３元触媒１８において脱離したＮＯｘを効果的に浄化することができる。
【００４１】
［実施の形態１における具体的処理］
図５は、図１に示すシステムにおいて、ＮＯｘを効率よく浄化するために実行するルーチンのフローチャートである。図５に示すルーチンでは、先ず、３元触媒１８の温度Ｔａが取得される（ステップＳ１００）。ここでは、具体的には、温度センサ５２の出力信号に基づいて算出される。
【００４２】
次に、上記ステップＳ１０２にて所得された３元触媒１８の温度Ｔａが、所定温度Ｔ１より小さいか否かが判定される（ステップＳ１０２）。温度Ｔ１は、３元触媒１８の活性が発現する温度として予め特定された値が使用される。
【００４３】
上記ステップＳ１０２において、Ｔａ＜Ｔ１の成立が認められた場合には、未だ３元触媒１８の活性が発現していないと判断され、次のステップに移行し、ＮＯｘ保持材２２へのオゾンの添加が継続される（ステップＳ１０４）。次いで、排気ガスの流通経路の制御が実行される（ステップＳ１０６）。ここでは、具体的には、切替弁５４、５６、５８がすべて排気管１４側と連通するように駆動制御され、エンジン１２から排出された排気ガスが、３元触媒１８からＮＯｘ保持材２２へと流通するための経路が形成される。
【００４４】
一方、上記ステップＳ１０２において、Ｔａ＜Ｔ１の成立が認められない場合には、３元触媒１８の活性が発現したと判断され、次のステップに移行し、ＮＯｘ保持材２２へのオゾンの添加が停止される（ステップＳ１０８）。次いで、排気ガスの流通経路の切り替え制御が実行される（ステップＳ１１０）。ここでは、具体的には、切替弁５４、５６が排気管２４側と、切替弁５８が排気管２６側と連通するように駆動制御され、エンジン１２から排出された排気ガスが、ＮＯｘ保持材２２から３元触媒１８へと流通するための経路が形成される。
【００４５】
以上説明したとおり、本実施の形態１によれば、３元触媒１８の活性発現有無に基づいて、ＮＯｘ保持材２２と３元触媒１８とを流れる排気ガスの順路が切り替えられる。このため、３元触媒１８の活性発現前においては、ＮＯｘ保持材２２へのオゾン添加期間を短縮することができ、システム効率を向上させることができる。また、３元触媒１８を通過した排気ガスがＮＯｘ保持材２２に導入されるので、ＮＯｘ保持材２２の温度上昇に伴うＮＯｘ吸蔵効率の低下を効果的に抑制することができる。また、オゾンが添加された排気ガスが３元触媒１８に導入されてしまう事態を回避することができ、３元触媒がオゾンにより被毒される事態を回避することができる。
【００４６】
また、３元触媒１８の活性発現後においては、ＮＯｘ保持材２２から脱離したＮＯｘが排気ガスと共に３元触媒１８に導入されるので、該３元触媒１８において脱離したＮＯｘを効果的に浄化することができる。
【００４７】
ところで、上述した実施の形態１においては、３元触媒１８を内蔵した排気浄化触媒１６とＮＯｘ保持材２２を内蔵した排気浄化触媒２０とが、別体として排気管１４に配置されているが、配置される触媒構成はこれに限られない。すなわち、３元触媒１８とＮＯｘ保持材２２とが１つの排気浄化触媒内部に配置される構成としてもよい。
【００４８】
図６は、排気ガス浄化装置１０の変形例として適用可能な排気ガス浄化装置６０の構成を示す図である。この図に示すとおり、排気ガス浄化装置６０は排気浄化触媒６２を備えている。排気浄化触媒６２の内部には、３元触媒１８とＮＯｘ保持材２２とが配置されている。また、３元触媒１８とＮＯｘ保持材２２との間には、ＮＯｘ保持材２２に向けてオゾンを噴射するオゾン噴射口３４が配置されている。このような構成によれば、３元触媒１８とＮＯｘ保持材２２とが一体化されることにより部品点数が削減されるので、製造コストを抑えることができる。
【００４９】
また、上述した実施の形態１においては、３元触媒１８の温度に基づいて該３元触媒１８の活性の発現を判定することとしているが、活性発現判定はこれに限られない。すなわち、該３元触媒１８の下流に設けられたＮＯｘセンサにより活性発現有無を判定することとしてもよいし、また、他の公知の手法により判定することとしてもよい。
【００５０】
また、上述した実施の形態１においては、３元触媒１８の活性が発現した場合に、排気ガスの経路を切り替えることとしているが、排気ガス経路の切り替え制御はこれに限られない。すなわち、ＮＯｘの浄化性能を向上できるのであれば、ＮＯｘ保持材２２における吸蔵状況に基づいて排気ガスの経路を切り替えることとしてもよい。
【００５１】
また、上述した実施の形態１においては、排気浄化触媒２０の内部に、セラミックス担体上にＮＯｘ吸蔵剤として機能するＢａＣＯ３が担持されたＮＯｘ保持材２２が配置されているが、配置される触媒構成はこれに限られない。すなわち、排気浄化触媒２０内部に、セラミックス担体上に貴金属であるＰｔとＮＯｘ吸蔵剤として機能するＢａＣＯ３とが担持されたＮＳＲ触媒が配置されることとしてもよい。これにより、吸蔵されたＮＯｘを当該ＮＳＲ触媒において浄化することも可能となる。
【００５２】
尚、ＮＳＲ触媒の構造に関しては、種々の形態を採ることができる。すなわち、上式（１）および（２）に示すオゾンの気相反応によれば、触媒上でなくてもＮＯｘを酸化させることができるため、例えば、該ＮＳＲ触媒の内部でＮＯｘ吸蔵剤と貴金属とを分離担持することも可能となる。より具体的には、ＮＯｘ吸蔵剤と貴金属とを、担体の上流側と下流側とに分離して担持する構成としてもよいし、担体を上層側と下層側に分離して担持する構成としてもよい。尚、層状に分離担持する場合には、貴金属をＮＯｘ吸蔵剤の上層に配置し、ＮＯｘ吸蔵剤から放出されるＮＯｘを該貴金属により還元する構成が好ましい。
【００５３】
また、上述した実施の形態１においては、排気浄化触媒２０にオゾン噴射口３４が配置される構成としているが、オゾン噴射口３４の配置はこれに限られない。すなわち、３元触媒１８を通過後であって、その後にＮＯｘ保持材２２に導入される排気ガスにオゾンを添加できるのであれば、排気浄化触媒２０の上流の排気管１４に配置される構成でもよい。
【００５４】
また、上述した実施の形態１においては、ＮＯｘ吸蔵剤としてＢａＣＯ３が使用されているが、材料はこれに限られない。すなわち、Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｒｂなどのアルカリ金属、Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒなどのアルカリ土類金属、Ｙ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｐｒなどの希土類元素を必要に応じて用いることとしてもよい。また、触媒に使用される触媒の材料に関してもＰｔに限定されず、貴金属材料であるＲｈ，Ｐｄ等を必要に応じて用いることとしてもよい。
【００５５】
尚、上述した実施の形態１においては、オゾン供給装置３０が前記第１の発明における「オゾン導入手段」に相当していると共に、ECU５０が、上記ステップＳ１０６の処理を実行することにより、前記第１の発明における「経路形成手段」が、上記ステップＳ１０８の処理を実行することにより、前記第１の発明における「経路形成手段」が、それぞれ実現されている。
【００５６】
また、上述した実施の形態１においては、ECU５０が、上記ステップＳ１０２の処理を実行することにより、前記第２の発明における「判定手段」が実現されている。
【００５７】
また、上述した実施の形態１においては、温度センサ５２が前記第３の発明における「温度取得手段」に相当している。
【００５８】
また、上述した実施の形態１においては、ECU５０が、上記ステップＳ１０８の処理を実行することにより、前記第４の発明における「停止手段」が実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。
【図２】オゾンを利用したＮＯｘの吸蔵反応を説明するための模式図である。
【図３】ＮＯｘの還元反応を説明するための模式図である。
【図４】排気ガス浄化装置１０における排気ガスの流通経路を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図６】排気ガス浄化装置１０の構成の変形例として、排気ガス浄化装置６０の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  排気ガス浄化装置
１２  内燃機関（エンジン）
１４  排気管
１６  排気浄化触媒
１８  ３元触媒
２０  排気浄化触媒
２２  ＮＯｘ保持材
２４、２６  排気管
３０  オゾン供給装置
３２  空気口
３４  オゾン噴射口
５０  ECU(Electronic Control Unit)
５２  温度センサ
５４、５６、５８  切替弁
６０  排気ガス浄化装置
６２  排気浄化触媒
【図１】
2008163885.tif 000003
【図２】
2008163885.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008163885.tif 000006
【図５】
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【図６】
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