(57)【要約】【課題】ＳＣＲを大型化することなく、ＮＯｘの還元効率を向上させる。【解決手段】排気ガス浄化装置２００は、第１の排気路１３０に設けられた第１の三元触媒２１０ａと、第１の排気路における第１の三元触媒の下流側に設けられた第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａと、第２の排気路１４０に設けられた第２の三元触媒２１０ｂと、第２の排気路における第２の三元触媒の下流側に設けられた第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａと、第１の排気路を通過した排気ガスと、第２の排気路を通過した排気ガスとを合流する合流排気路１５０に設けられた選択還元触媒２３０と、第１の気筒群の空燃比と、第２の気筒群の空燃比と、を制御する空燃比制御部２５０とを備える。【選択図】図３
2017223162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを構成する複数の気筒のうち、１または複数の気筒で構成される第１の気筒群から排気された排気ガスが通過する第１の排気路に設けられた第１の三元触媒と、
前記第１の排気路における前記第１の三元触媒の下流側に設けられた第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒と、
前記エンジンを構成する複数の気筒のうち、前記第１の気筒群以外の気筒で構成される第２の気筒群から排気された排気ガスが通過する第２の排気路に設けられた第２の三元触媒と、
前記第２の排気路における前記第２の三元触媒の下流側に設けられた第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒と、
前記第１の排気路を通過した排気ガスと、前記第２の排気路を通過した排気ガスとを合流する合流排気路に設けられた選択還元触媒と、
前記第１の気筒群の空燃比と、前記第２の気筒群の空燃比とを制御する空燃比制御部と、
を備え、
前記空燃比制御部は、
前記第１の気筒群の空燃比を、理論空燃比よりリーンとするリーン状態を含む第１状態と、理論空燃比よりリッチとする第２状態とに交互に設定するとともに、前記第２の気筒群の空燃比を該第１状態と該第２状態とに交互に設定し、
前記第１の気筒群および前記第２の気筒群のいずれか一方の気筒群の空燃比を前記第２状態に設定してから該第２状態中の所定の時間の経過後に、他方の気筒群の空燃比を該第２状態に設定することを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記所定の時間は、前記一方の気筒群に接続された排気路の前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒から放出されるＮＯｘの濃度が所定の第１閾値未満に到達するまでの時間であることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記所定の時間は、前記一方の気筒群に接続された排気路の前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒から放出されるアンモニアの濃度が所定の第２閾値以上に到達するまでの時間であることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記第１の気筒群および前記第２の気筒群のいずれか一方の気筒群の空燃比として設定される前記第１状態は、理論空燃比とするストイキ状態に設定した後に前記リーン状態に設定する状態であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記第１状態には、前記リーン状態に設定する通常第１状態と、理論空燃比とするストイキ状態に設定した後に該リーン状態に設定する特定第１状態とが含まれ、
前記空燃比制御部は、
前記第１の気筒群の空燃比を前記通常第１状態と前記特定第１状態とに交互に設定するとともに、前記第２の気筒群の空燃比を該通常第１状態と該特定第１状態とに交互に設定し、
前記一方の気筒群の空燃比を前記通常第１状態に設定している際に、前記他方の気筒群の空燃比を前記特定第１状態に設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンから排気された排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃費を向上するために、理論空燃比（ストイキ）よりもリーンな空燃比で燃料を燃焼させるリーン燃焼を実行可能なエンジンが開発されている。リーン燃焼が行われると、理論空燃比で燃焼させた場合と比べて窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生しやすい。このため、上記リーン燃焼を実行可能なエンジンの排気路に排気ガス浄化装置を設けておき、排気ガスからＮＯｘを除去している。
【０００３】
排気ガスからＮＯｘを除去する排気ガス浄化装置として、排気路の上流側から順に、三元触媒（ＴＷＣ：Three-Way Catalyst）、ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ：Lean NOx Trap）、選択還元触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）が配された排気ガス浄化装置が提案されている。
【０００４】
上記排気ガス浄化装置では、ＴＷＣが、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、ＮＯｘを浄化する。また、ＬＮＴは、リーン燃焼させている間にＮＯｘを吸蔵することで排気ガスからＮＯｘを除去する。そして、所定のタイミングでストイキよりもリッチな空燃比で燃料を燃焼させるリッチ燃焼（リッチスパイク）を行うことで、ＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘを脱離させるとともにＬＮＴにおいてＮＯｘを還元する。また、リッチスパイク時にＬＮＴで還元しきれなかったＮＯｘは、ＳＣＲに貯留されたアンモニア（前回のリッチスパイク時にＬＮＴから放出された（スリップした）アンモニア）によって還元されることとなる。
【０００５】
このような排気ガス浄化装置において、リッチスパイク時にＬＮＴから流出したＮＯｘの還元効率は、ＳＣＲにおけるアンモニアの貯留量に依存する。したがって、ＮＯｘの還元効率を向上させるためにはＳＣＲのアンモニア貯留量を増加させる、つまり、ＳＣＲを大きくする必要があり、それに伴ってコストが増加するという問題がある。
【０００６】
また、単位時間あたりのリーン燃焼の時間を短くしリッチスパイクの回数を増加させて、ＬＮＴにおけるＮＯｘの吸蔵量を低減させることで、ＳＣＲのアンモニア貯留量を維持したまま、ＮＯｘの還元効率を向上させることも考えられる。しかし、リッチスパイクの回数が増加すると、燃費が低下したり、ＴＷＣで不要に燃料が消費されてしまったりするという問題がある。
【０００７】
そこで、エンジンを構成する複数の気筒を２つのグループに分け、一方のグループの気筒に１の排気路を接続するとともに、他方のグループの気筒に１の排気路を接続し、下流側で２つの排気路を合流させる構成とし、２つの排気路それぞれにＴＷＣ、ＬＮＴを設けておき、合流後の排気路にＳＣＲを設けた排気ガス浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表平１１−５１１２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の技術では、一方のグループの気筒と、他方のグループの気筒とで、リッチスパイクを排他的に行うことで、リッチスパイク時に一方の排気路に設けられたＬＮＴから放出されるアンモニアをＳＣＲに貯留しておき、かかるアンモニアで次回のリッチスパイク時に他方の排気路に設けられたＬＮＴから流出したＮＯｘを還元する。
【００１０】
しかし、特許文献１の技術においても、ＳＣＲに貯留したアンモニアで、ＬＮＴから流出したＮＯｘを還元している。このため、ＮＯｘの還元効率がＳＣＲのアンモニア貯留量に制限されることに変わりはなく、ＳＣＲを大きくしなければ、ＮＯｘの還元効率を向上できない。
【００１１】
したがって、ＳＣＲのアンモニア貯留量を増加させることなく（ＳＣＲを大型化することなく）、ＮＯｘの還元効率を向上させる技術の開発が希求されている。
【００１２】
そこで、本発明は、ＳＣＲを大型化することなく、ＮＯｘの還元効率を向上させることができる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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の排気ガス浄化装置は、エンジンを構成する複数の気筒のうち、１または複数の気筒で構成される第１の気筒群から排気された排気ガスが通過する第１の排気路に設けられた第１の三元触媒と、前記第１の排気路における前記第１の三元触媒の下流側に設けられた第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒と、前記エンジンを構成する複数の気筒のうち、前記第１の気筒群以外の気筒で構成される第２の気筒群から排気された排気ガスが通過する第２の排気路に設けられた第２の三元触媒と、前記第２の排気路における前記第２の三元触媒の下流側に設けられた第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒と、前記第１の排気路を通過した排気ガスと、前記第２の排気路を通過した排気ガスとを合流する合流排気路に設けられた選択還元触媒と、前記第１の気筒群の空燃比と、前記第２の気筒群の空燃比とを制御する空燃比制御部と、を備え、前記空燃比制御部は、前記第１の気筒群の空燃比を、理論空燃比よりリーンとするリーン状態を含む第１状態と、理論空燃比よりリッチとする第２状態とに交互に設定するとともに、前記第２の気筒群の空燃比を該第１状態と該第２状態とに交互に設定し、前記第１の気筒群および前記第２の気筒群のいずれか一方の気筒群の空燃比を前記第２状態に設定してから該第２状態中の所定の時間の経過後に、他方の気筒群の空燃比を該第２状態に設定することを特徴とする。
【００１４】
また、前記所定の時間は、前記一方の気筒群に接続された排気路の前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒から放出されるＮＯｘの濃度が所定の第１閾値未満に到達するまでの時間であるとしてもよい。
【００１５】
また、前記所定の時間は、前記一方の気筒群に接続された排気路の前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒から放出されるアンモニアの濃度が所定の第２閾値以上に到達するまでの時間であるとしてもよい。
【００１６】
また、前記第１の気筒群および前記第２の気筒群のいずれか一方の気筒群の空燃比として設定される前記第１状態は、理論空燃比とするストイキ状態に設定した後に前記リーン状態に設定する状態であるとしてもよい。
【００１７】
また、前記第１状態には、前記リーン状態に設定する通常第１状態と、理論空燃比とするストイキ状態に設定した後に該リーン状態に設定する特定第１状態とが含まれ、前記空燃比制御部は、前記第１の気筒群の空燃比を前記通常第１状態と前記特定第１状態とに交互に設定するとともに、前記第２の気筒群の空燃比を該通常第１状態と該特定第１状態とに交互に設定し、前記一方の気筒群の空燃比を前記通常第１状態に設定している際に、前記他方の気筒群の空燃比を前記特定第１状態に設定するとしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＳＣＲを大型化することなく、ＮＯｘの還元効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の排気ガス浄化装置を説明する図である。
【図２】リーン状態と、リッチ状態とにおける従来の排気ガス浄化装置のＮＯｘの濃度の挙動およびアンモニアの蓄積量の挙動について説明する図である。
【図３】実施形態にかかるエンジンシステムの構成を示す概略図である。
【図４】空燃比制御部による空燃比制御を説明する図である。
【図５】第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒からのＮＯｘの流出およびアンモニアの放出を説明する図である。
【図６】第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒から放出されるＮＯｘおよびアンモニアの挙動について説明する図である。
【図７】第１の変形例にかかる空燃比制御部による空燃比制御を説明する図である。
【図８】第２の変形例にかかる空燃比制御部による空燃比制御を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２１】
図１は、従来の排気ガス浄化装置１０を説明する図であり、図２は、リーン状態と、リッチ状態とにおける従来の排気ガス浄化装置１０のＮＯｘの濃度の挙動およびアンモニアの蓄積量の挙動について説明する図である。
【００２２】
図１に示すように、従来の排気ガス浄化装置１０は、エンジン１２を構成するすべての気筒（例えば、第１気筒〜第４気筒）の排気ポートに、排気マニホールドが連通され、排気マニホールドの集合部には、１の排気路２０が連通される。したがって、排気路２０には、すべての気筒から排気された排気ガスが流れ込むこととなる。また、排気路２０には、上流側から順に三元触媒（ＴＷＣ）３０、ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）４０、選択還元触媒（ＳＣＲ）５０が設けられる。
【００２３】
そして、排気ガス浄化装置１０においては、エンジン１２の空燃比を、ストイキよりリーンなリーン状態と、ストイキよりリッチなリッチ状態とに交互に設定することで、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０におけるＮＯｘの吸蔵とＮＯｘの還元とを交互に繰り返し、排気ガスからＮＯｘを浄化する。
【００２４】
そうすると、図２（ａ）に示すように、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０の入口のＮＯｘの濃度、つまり、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０に導入される排気ガス中のＮＯｘの濃度は、リーン状態において所定値となり、リッチ状態においてはリーン状態よりも極めて低く（ほぼゼロと）なる。
【００２５】
一方、リーン状態においてエンジン１２から排気されるＮＯｘは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０に吸蔵されるため、図２（ｂ）に示すように、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０の出口のＮＯｘの濃度、つまり、選択還元触媒５０の入口のＮＯｘの濃度は、ほとんど上昇しない。
【００２６】
ここで、リーン状態からリッチ状態に空燃比が変更されると、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０からＮＯｘが脱離する。この際、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０は、脱離されたＮＯｘを還元するが、還元しきれないＮＯｘが生じる。このため、リッチ状態に設定される期間のうち、前半の期間において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０からＮＯｘが流出することとなる。したがって、図２（ｂ）に示すように、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０の出口のＮＯｘの濃度は、前半の期間において上昇する。
【００２７】
また、リッチ状態に設定されてから所定時間が経過すると（リッチ状態に設定される期間のうち後半の期間において）、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０においてアンモニア（ＮＨ３）が生成されることとなる。したがって、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０において生成されたアンモニアは後段の選択還元触媒５０に流れ込み、図２（ｃ）に示すように、選択還元触媒５０において貯留されることとなる（図２（ｃ）中、ハッチングで示す）。
【００２８】
つまり、リッチ状態に設定される期間のうち、前半の期間においてＮＯｘ吸蔵還元触媒４０からＮＯｘが流出し、後半の期間においてＮＯｘ吸蔵還元触媒４０からアンモニアが放出されることとなる。このため、選択還元触媒５０においては、後半の期間で発生したアンモニアを前半の期間で流出したＮＯｘの還元に利用することができない。
【００２９】
したがって、前半の期間で流出したＮＯｘは、選択還元触媒５０に貯留されたアンモニア（前回、リッチ状態に設定された際にＮＯｘ吸蔵還元触媒４０から放出されたアンモニア、図２（ｃ）中、クロスハッチングで示す）によって還元されることとなる。しかし、選択還元触媒５０に貯留されたアンモニアがなくなると、ＮＯｘ吸蔵還元触媒４０から流出したＮＯｘを還元できなくなるため、図２（ｄ）に示すように、選択還元触媒５０の出口のＮＯｘの濃度が上昇してしまう（図２（ｄ）中、クロスハッチングで示す）。つまり、ＮＯｘの還元効率は、選択還元触媒５０のアンモニア貯留量に制限されることとなる。
【００３０】
そこで、本実施形態の排気ガス浄化装置では、排気路を２つ設けるとともに、各排気路に三元触媒、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を備える構成とし、それぞれの排気路に接続された気筒群の空燃比の設定を工夫することで、ＮＯｘの還元効率を向上させる。以下、まず、本実施形態にかかるエンジンシステムについて説明し、続いて、本実施形態の排気ガス浄化装置について詳述する。
【００３１】
図３は、本実施形態にかかるエンジンシステム１００の構成を示す概略図である。なお、図３中、信号の流れを破線の矢印で示す。図３に示すように、エンジンシステム１００には、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなるＥＣＵ（Engine Control Unit）１１０が設けられ、ＥＣＵ１１０によりエンジン１２０全体が統括制御される。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。また、ここでは、エンジン１２０として、ガソリンエンジンを例に挙げて説明する。
【００３２】
エンジン１２０は、複数（例えば、４つ）の気筒を有する多気筒エンジンである。本実施形態において、エンジン１２０は、クランクシャフトを境にして、第１気筒および第３気筒が右側（車両の前進方向に対して右側）に位置するとともに、第２気筒および第４気筒が左側（車両の前進方向に対して左側）に位置し、第１気筒〜第４気筒の軸線が水平となるように車体に載置された水平対向エンジンである。つまり、エンジン１２０では、第１気筒および第３気筒により構成される第１の気筒群と、第２気筒および第４気筒により構成される第２の気筒群とが、クランクシャフトを境にして水平に対向している。なお、水平とは、必ずしも、水平のみに限定されるものではなく、略水平であってもよい。
【００３３】
そして、第１の気筒群を構成する第１気筒および第３気筒の排気ポートには第１の排気マニホールドが連通され、第１の排気マニホールドの集合部には、第１の排気路１３０が連通される。したがって、第１の排気路１３０には、第１の気筒群から排気された排気ガスが通過することとなる。
【００３４】
第２の気筒群を構成する第２気筒および第４気筒の排気ポートには第２の排気マニホールドが連通され、第２の排気マニホールドの集合部には、第２の排気路１４０が連通される。したがって、第２の排気路１４０には、第２の気筒群から排気された排気ガスが通過することとなる。
【００３５】
合流排気路１５０は、第１の排気路１３０および第２の排気路１４０の下流端に連通され、第１の排気路１３０を通過した排気ガスと、第２の排気路１４０を通過した排気ガスとが合流して通過する。
【００３６】
そして、エンジンシステム１００には、エンジン１２０の各気筒から排気される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置２００が設けられている。以下、排気ガス浄化装置２００の具体的な構成について詳述する。
【００３７】
（排気ガス浄化装置２００）
排気ガス浄化装置２００は、第１の三元触媒（ＴＷＣ）２１０ａと、第２の三元触媒２１０ｂと、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）２２０ａと、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂと、選択還元触媒（ＳＣＲ）２３０とを含んで構成される。また、ＥＣＵ１１０は、排気ガス浄化装置２００を構成する空燃比制御部２５０としても機能する。
【００３８】
第１の排気路１３０には、排気ガスの流れ方向上流側（エンジン１２０に近い方）から第１の三元触媒２１０ａ、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａが設けられている。同様に、第２の排気路１４０には、排気ガスの流れ方向上流側から第２の三元触媒２１０ｂ、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂが設けられている。
【００３９】
第１の排気路１３０、第２の排気路１４０それぞれに導入される排気ガスの量は、従来の排気ガス浄化装置１０と比較して半分（１／２）となる。したがって、排気ガス浄化装置１０と同等の排気ガスの浄化効率を得ようとする場合、排気ガス浄化装置１０と比較して、第１の三元触媒２１０ａ、第２の三元触媒２１０ｂ、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａ、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂの容量を、それぞれ１／２とすることができる。
【００４０】
第１の三元触媒２１０ａ、第２の三元触媒２１０ｂは、例えば、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を含んで構成され、エンジン１２０から排出された排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを除去する。
【００４１】
第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａ、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂは、第１の三元触媒２１０ａ、第２の三元触媒２１０ｂで除去しきれなかったＮＯｘを一旦吸蔵し、吸蔵したＮＯｘを所定のタイミングで還元（浄化）する。
【００４２】
選択還元触媒２３０は、合流排気路１５０に設けられ、アンモニアを貯留する機能を有するとともに、アンモニアでＮＯｘを還元（浄化）する。本実施形態において、選択還元触媒２３０は、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａ、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから流出したＮＯｘを還元する。
【００４３】
空燃比制御部２５０は、第１気筒および第３気筒に噴射する燃料の量を調整することで第１の気筒群の空燃比を制御するとともに、第２気筒および第４気筒に噴射する燃料の量を調整することで第２の気筒群の空燃比を制御する。例えば、空燃比制御部２５０は、空燃比をストイキよりリーンとするリーン状態（第１状態）に設定したり、空燃比をストイキよりリッチとするリッチ状態（第２状態）に設定したりする。
【００４４】
図４は、空燃比制御部２５０による空燃比制御を説明する図であり、図５は、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａ、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂからのＮＯｘの流出およびアンモニアの放出を説明する図である。
【００４５】
空燃比制御部２５０は、図４（ａ）に示すように、第１の気筒群をリーン状態とリッチ状態とに交互に設定するとともに、図４（ｂ）に示すように、第２の気筒群をリーン状態とリッチ状態とに交互に設定する。
【００４６】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、空燃比制御部２５０は、第１の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定してからリッチ状態中の所定の時間ｔＡの経過後に、第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定する。つまり、第１の気筒群の空燃比がリッチ状態に設定される期間と、第２の気筒群の空燃比がリッチ状態に設定される期間が一部重複することとなる。
【００４７】
ここで、時間ｔＡは、第１の気筒群の空燃比がリッチ状態に設定されてから、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａより放出されるＮＯｘの濃度が所定の第１閾値未満に到達するまでの時間である。
【００４８】
図６は、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａから放出されるＮＯｘおよびアンモニアの挙動について説明する図である。なお、図６中、ＮＯｘの挙動を実線で示し、アンモニアの挙動を破線で示す。第１の気筒群の空燃比がリーン状態からリッチ状態に変更されると、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａにおいてＮＯｘが脱離し始めるとともに、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａにおいてＮＯｘが還元される。しかし、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａにおけるＮＯｘの脱離は、ＮＯｘの還元に先駆けて為される。また、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａにおいて還元しきれないＮＯｘが生じる。
【００４９】
このため、図６に示すように、リッチ状態に設定されると、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａから流出される排気ガス中のＮＯｘ濃度が上昇する。そして所定時間経過すると、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａにおいて脱離されるＮＯｘの量が低下するため、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａから流出される排気ガス中のＮＯｘ濃度が低下する。また、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａにおいて脱離されるＮＯｘの低下に伴って、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａにおいてアンモニアの生成が開始される。
【００５０】
したがって、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａにおいてアンモニアの生成が開始されたとみなされる程度にＮＯｘの濃度が低下したとき、つまり、アンモニアの生成が開始されたとみなされる際のＮＯｘの濃度に、第１閾値を設定する。
【００５１】
また、時間ｔＡを、第１の気筒群の空燃比がリッチ状態に設定されてから、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａから放出されるアンモニアの濃度が所定の第２閾値以上に到達するまでの時間としてもよい。この場合、第２閾値は、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａにおいてアンモニアの生成が開始されたとみなされるアンモニアの濃度に設定するとよい。
【００５２】
つまり、図４（ａ）に戻って説明すると、第１の気筒群の空燃比がリッチ状態に設定されてから時間ｔＡに到達するまでの期間（図４中（１）で示す）において、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａからＮＯｘが流出するといえる（図５（ａ）参照）。また、時間ｔＡから第１の気筒群のリッチ状態が終了するまで（第１の気筒群がリーン状態に設定されるまで）の期間（図４中（２）で示す）において、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａからアンモニアが放出されるといえる（図５（ｂ）参照）。
【００５３】
ここで、上記したように空燃比制御部２５０は、第１の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定してからリッチ状態中の所定の時間ｔＡの経過後に、第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定する。これにより、上記図４中、（２）の期間において、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂからＮＯｘが流出されることとなる。
【００５４】
そうすると、図５（ｂ）に示すように、選択還元触媒２３０には、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａから放出されたアンモニアおよび第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから流出したＮＯｘが導入されることとなる。したがって、選択還元触媒２３０は、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａから放出されたアンモニアで、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから流出したＮＯｘを還元することができる。つまり、選択還元触媒２３０のアンモニアの貯留量に制限されることなく、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから流出したＮＯｘを還元することが可能となる。
【００５５】
一方、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂは、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａと性能が実質的に等しいことから、空燃比制御部２５０が、第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定した後時間ｔＡが経過してから、第２の気筒群の空燃比がリーン状態に設定される（リッチ状態が終了する）までの期間（図４中（３）で示す）において、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂからアンモニアが放出されることとなる（図５（ｃ）参照）。
【００５６】
図４中（３）の期間において、第１の気筒群の空燃比はリーン状態に設定されることから、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａからＮＯｘが流出することはない。したがって、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから放出されたアンモニアは消費されることなく、選択還元触媒２３０に貯留される。そして、次回、第１の気筒群の空燃比がリッチ状態に設定された際（次回の（１）の期間）に第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａから流出するＮＯｘの還元に利用されることとなる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態にかかる排気ガス浄化装置２００によれば第１の気筒群および第２の気筒群における、一方の気筒群に接続された排気路で生成されたアンモニアを、他方の気筒群に接続された排気路から流出するＮＯｘの還元に直接利用することができる。したがって、選択還元触媒２３０のアンモニア貯留量を増加させずとも、つまり、ＳＣＲを大型化することなく、ＮＯｘの還元効率を向上させることが可能となる。
【００５８】
（第１の変形例）
上記実施形態では、空燃比制御部２５０が、常時、第２の気筒群よりも先に第１の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定する構成について説明した。しかし、図７に示すように、第２の気筒群よりも先に第１の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定した後、第１の気筒群および第２の気筒群の空燃比をリーン状態に設定し、その後、第１の気筒群および第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定する際に、第１の気筒群よりも先に第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定してもよい。
【００５９】
例えば、図７に示すように、空燃比制御部２５０が、第１の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定した後、第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定し（１回目のリッチ状態）、その後、第１の気筒群および第２の気筒群の空燃比を順にリーン状態に設定し、続いて、第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定した後、第１の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定する（２回目のリッチ状態）とする。
【００６０】
この場合、１回目のリッチ状態では、選択還元触媒２３０が第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａから放出されたアンモニアで第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから流出されたＮＯｘを還元する。また、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから放出されたアンモニアは選択還元触媒２３０に貯留される。そして、２回目のリッチ状態では、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから流出されたＮＯｘを選択還元触媒２３０に貯留されたアンモニアで還元し、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから放出されたアンモニアで第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａから流出されたＮＯｘを還元することとなる。
【００６１】
（第２の変形例）
上記実施形態では、先にリッチ状態に設定される気筒群に接続された排気路から流出するＮＯｘが、選択還元触媒２３０に貯留されたアンモニアによって還元される。したがって、選択還元触媒２３０のアンモニア貯留量や、後にリッチ状態に設定される気筒群に接続された排気路から放出されるアンモニアの量によってＮＯｘの還元効率が制限されてしまう。
【００６２】
そこで、第２の変形例では、空燃比制御部２５０が、後にリッチ状態に設定する（時間ｔＡの経過後にリッチ状態に設定する）気筒群の空燃比を、リッチ状態の終了後に理論空燃比（ストイキ）に設定し、その後、リーン状態に設定する。
【００６３】
具体的に説明すると、図８に示すように、空燃比制御部２５０は、第１の気筒群の空燃比、および、第２の気筒群の空燃比を、リーン状態（通常第１状態）、リッチ状態（第２状態）、所定期間ストイキ状態に設定した後リーン状態に設定する特定第１状態のいずれかに設定する。
【００６４】
そして、空燃比制御部２５０は、第１の気筒群の空燃比を、リッチ状態を挟んで通常第１状態と特定第１状態とに交互に設定するとともに、第２の気筒群の空燃比を、リッチ状態を挟んで通常第１状態と特定第１状態とに交互に設定する。また、空燃比制御部２５０は、一方の気筒群の空燃比を通常第１状態に設定している際に、他方の気筒群の空燃比を特定第１状態に設定する。
【００６５】
図８（ａ）に示すように、例えば、空燃比制御部２５０は、第１の気筒群の空燃比をリッチ状態→通常第１状態→リッチ状態→特定第１状態に設定し、図８（ｂ）に示すように、第２の気筒群の空燃比をリッチ状態→特定第１状態→リッチ状態→通常第１状態に設定する。
【００６６】
また、空燃比制御部２５０は、例えば、第１の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定してから時間ｔＡが経過した後に第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定する場合、次回リッチ状態に設定する際には、まず、第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定した後、第１の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定する。
【００６７】
したがって、例えば、第１の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定してから時間ｔＡが経過した後に第２の気筒群の空燃比をリッチ状態に設定した場合には、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから放出されるアンモニアは、選択還元触媒２３０に一旦貯留された後、次回リッチ状態に設定された際に第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂから流出されるＮＯｘの還元に利用されることとなる。つまり、先にリッチ状態に設定される気筒群に接続された排気路から流出されるＮＯｘは、選択還元触媒２３０に貯留されたアンモニアによって還元される。
【００６８】
また、空燃比制御部２５０は、時間ｔＡの経過後にリッチ状態に設定された気筒群（後にリッチ状態に設定される気筒群）において、リッチ状態の終了後に特定第１状態に設定する。つまり、先にリッチ状態に設定された気筒群においては、リッチ状態に設定される前は、特定第１状態に設定され、リッチ状態の終了後に通常第１状態に設定される。
【００６９】
特定第１状態は、通常第１状態と比較して、リーン状態となる期間が短いため、特定第１状態に設定することで、特定第１状態に設定されている間に第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａ、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂに吸蔵されるＮＯｘ量を、通常第１状態に設定されている間に吸蔵されるＮＯｘ量より低減することができる。
【００７０】
したがって、特定第１状態に設定された後にリッチ状態に設定される気筒群から排気される排気ガスを浄化するＮＯｘ吸蔵還元触媒（例えば、２回目のリッチ状態の第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂ）から流出するＮＯｘ量を低減することができる（図８中、ハッチングで示す）。
【００７１】
これにより、選択還元触媒２３０に貯留されたアンモニアによって還元されるＮＯｘ量（先にリッチ状態に設定される気筒群に接続された排気路のＮＯｘ吸蔵還元触媒から流出されるＮＯｘ量）を低減することができ、ＮＯｘの還元効率をさらに向上することが可能となる。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７３】
なお、上記実施形態において、ＥＣＵ１１０が空燃比制御部２５０として機能する構成を例に挙げて説明した。しかし、空燃比制御部２５０は、ＥＣＵ１１０と別体で構成されてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態において、第１気筒および第３気筒が第１の気筒群を構成し、第２気筒および第４気筒が第２の気筒群を構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、第１の気筒群を構成する気筒の種類や数、第２の気筒群を構成する気筒の種類や数に限定はない。
【００７５】
また、上記実施形態において、所定の時間（時間ｔＡ）を、一方の気筒群に接続された排気路のＮＯｘ吸蔵還元触媒から放出されるＮＯｘの濃度が所定の第１閾値未満に到達するまでの時間とする場合を例に挙げて説明した。しかし、所定の時間は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒の雰囲気が、リッチ状態の気筒群の雰囲気と実質的に等しくなるまでの時間であってもよい。
【００７６】
また、上記第２の変形例において、空燃比制御部２５０が、第１の気筒群および第２の気筒群のいずれにおいても特定第１状態に設定する構成を例に挙げて説明した。これにより、第１の三元触媒２１０ａ、第２の三元触媒２１０ｂ、第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ａ、第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒２２０ｂの劣化度合いの均一化を図ることができる。しかし、空燃比制御部２５０は、第１の気筒群および第２の気筒群のいずれか一方の気筒群を特定第１状態に設定し、他方の気筒群を通常第１状態に設定するとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、エンジンから排気された排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置に利用できる。
【符号の説明】
【００７８】
２００  排気ガス浄化装置
２１０ａ  第１の三元触媒
２１０ｂ  第２の三元触媒
２２０ａ  第１のＮＯｘ吸蔵還元触媒
２２０ｂ  第２のＮＯｘ吸蔵還元触媒
２３０  選択還元触媒
２５０  空燃比制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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