JP2003214135A

JP2003214135A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2003214135A
Application number: JP2002015924A
Authority: JP
Inventors: Toshisuke Toshioka; 俊祐利岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: JP3826276B2

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関の排気浄化装置の微粒子捕集率を大
幅に低下させることなく、排気浄化装置に起因する圧力
損失を低減する。【解決手段】機関排気通路内に排気ガス中の成分を浄
化するための第一排気浄化手段を配置すると共にこの第
一排気浄化手段上流の機関排気通路内に第二排気浄化手
段２１を配置した排気浄化装置において、第二排気浄化
手段２１が排気ガス流入通路５０、排気ガス流出通路５
１を画成する隔壁５４を有し、この隔壁５４が予め定め
られた平均細孔径の細孔を内包する多孔質の材料から形
成されており、通路５０、５１の端部開口が隔壁５４の
細孔径よりも大きいが通路５０、５１の流路断面積より
も狭い流路断面積を有する小孔５５、５６となるように
隔壁５４の端部分が寄せ集められて該端部分同士が部分
的に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮着火式の内燃機関から排出される排
気ガス中の微粒子を捕集するための排気微粒子処理装置
が特開昭６２−９９６１０号公報に開示されている。当
該公報に開示されている排気微粒子処理装置は、その微
粒子捕集率を向上させるために、直列的に２つのパティ
キュレートフィルタ（以下、単にフィルタと称す）を機
関排気通路に具備する。

【０００３】また、微粒子捕集率を向上させるために、
フィルタの排気流通路を画成する隔壁を多孔質の材料か
ら形成すると共に、幾つかの排気流通路の下流端開口を
栓によって閉鎖し、且つ、残りの排気流通路の上流端開
口を栓によって閉鎖し、フィルタに流入した排気ガスが
必ず隔壁を通るようにした所謂、目封じ型のパティキュ
レートフィルタも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フィルタに
起因する圧力損失はその容量が大きいほど小さくなる。
ところが、上記公報に記載のように、直列的に２つのフ
ィルタを機関排気通路に配置する場合、一般的には、上
流側のフィルタを配置するために確保できるスペースに
は限りがある。したがって、上流側のフィルタの容量は
小さくせざるをえず、このため、上流側のフィルタに起
因する圧力損失は大きくなってしまう。

【０００５】特に、上記公報に記載の上流側のフィルタ
として目封じ型のフィルタが利用される場合、上流側の
フィルタに起因する圧力損失はさらに大きくなってしま
う。もちろん、排気流通路の開口が全く閉鎖されていな
いフィルタを上記公報に記載の上流側のフィルタとして
利用すれば、上流側のフィルタに起因する圧力損失は小
さくなる。しかしながら、これによれば、上流側のフィ
ルタの微粒子捕集率が大幅に低下してしまう。

【０００６】そこで本発明の目的は、内燃機関の排気浄
化装置の微粒子捕集率を大幅に低下させることなく、排
気浄化装置に起因する圧力損失を低減することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明では、機関排気通路内に排気ガス中の成
分を浄化するための第一排気浄化手段を配置すると共に
この第一排気浄化手段上流の機関排気通路内に第二排気
浄化手段を配置した排気浄化装置において、第二排気浄
化手段が通路を画成する隔壁を有し、この隔壁が予め定
められた平均細孔径の細孔を内包する多孔質の材料から
形成されており、通路の端部開口が隔壁の上記細孔径よ
りも大きいが通路の流路断面積よりも狭い流路断面積を
有する小孔となるように隔壁の端部分が寄せ集められて
該端部分同士が部分的に接続されている。第二排気浄化
手段をこのような構成にすることによって、第二排気浄
化手段に流入した排気ガスは隔壁だけでなく小孔をも通
過することができる。このため、排気ガスが隔壁を通過
するときの排気抵抗が小さくなる。さらに、隔壁の端部
分が寄せ集められて錘状とされているので、乱流が起こ
りにくい。

【０００８】第２の発明では、第１の発明において、第
一排気浄化手段は流入する排気ガスの空燃比がリーンで
あるときにＮＯ_Xを吸蔵し、流入する排気ガスの空燃比
がほぼ理論空燃比またはリッチであるときに吸蔵したＮ
Ｏ_Xを放出して還元させるＮＯ_X触媒を具備する。

【０００９】第３の発明では、第１または第２の発明に
おいて、第一排気浄化手段は排気ガス中の微粒子（Part
iculate Matter）を酸化除去することができるパティキ
ュレートフィルタである。

【００１０】第４の発明では、第１〜第３のいずれか一
つの発明において、第二排気浄化手段は排気マニホルド
内に配置されるかまたは排気マニホルドの排気下流側に
おいて排気マニホルドに連結されている。すなわち、第
二排気浄化手段は内燃機関の排気ポートのすぐ下流に配
置される。

【００１１】第５の発明では、第１〜第４のいずれか一
つの発明において、第一排気浄化手段と第二排気浄化手
段との間の機関排気通路から第一排気浄化手段を迂回す
るバイパス通路を分岐させると共に第一排気浄化手段お
よびバイパス通路のいずれか一方に排気ガスを流入させ
るための切替弁を設け、第二排気浄化手段は第二排気浄
化手段に流入する排気ガスの空燃比がリーンであるとき
に排気ガス中のＳＯ_Xを吸蔵し且つ第二排気浄化手段に
流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッ
チになると共に第二排気浄化手段の温度がＳＯ_X放出温
度よりも高くなると吸蔵したＳＯ_Xを放出するＳＯ_X吸蔵
剤を具備し、第二排気浄化手段のＳＯ_X吸蔵剤からＳＯ_X
を放出しないときには第二排気浄化手段から流出した排
気ガスが第一排気浄化手段に流入する位置に切替弁を保
持すると共に第二排気浄化手段のＳＯ_X吸蔵剤からＳＯ_X
を放出するときには第二排気浄化手段から流出した排気
ガスが上記バイパス通路に流入する位置に切替弁を保持
するようにした。これにより第一排気浄化触媒にＳＯ_X
が流入することはほとんどなくなり、これに伴い第一排
気浄化触媒にＳＯ_Xが吸蔵されることもほとんどなくな
る。

【００１２】第６の発明では、第５の発明において、バ
イパス通路に排気ガス中の成分を酸化するための触媒を
配置するようにした。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の排
気浄化装置を説明する。図１は本発明の排気浄化装置を
備えた圧縮着火式内燃機関を示す。なお、本発明は火花
点火式内燃機関にも適用可能である。

【００１４】図１を参照すると、１は機関本体、２はシ
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、
８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートをそれ
ぞれ示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介し
てサージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸
気ダクト１３を介してエアクリーナ１４に連結される。
吸気ダクト１３内にはステップモータ１５により駆動さ
れるスロットル弁１６が配置される。

【００１５】第１実施形態の排気浄化装置は第一排気浄
化手段としてメインパティキュレートフィルタ（以下、
単にメインフィルタと称す）１８と、第二排気浄化手段
としてサブパティキュレートフィルタ（以下、単にサブ
フィルタと称す）２１とを具備する。サブフィルタ２１
は排気マニホルド１７を介して排気ポート１０に接続さ
れるケーシング２２内に配置される。一方、メインフィ
ルタ１８は排気管２０を介してケーシング２２の出口に
接続されるケーシング１９内に配置される。サブフィル
タ２１は排気マニホルド１７の直下に配置される。

【００１６】排気マニホルド１７とサージタンク１２と
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲ）通路２３を介して互
いに連結され、ＥＧＲ通路２３内には電気制御式ＥＧＲ
制御弁２４が配置される。またＥＧＲ通路２３周りには
ＥＧＲ通路２３内を流れるＥＧＲガスを冷却するための
冷却装置２５が配置される。図１に示した内燃機関では
冷却装置２５内に機関冷却水が導かれ、この機関冷却水
によりＥＧＲガスが冷却される。

【００１７】一方、各燃料噴射弁６は燃料供給管６ａを
介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール２６に連結
される。このコモンレール２６内へは電気制御式の吐出
量可変な燃料ポンプ２７から燃料が供給され、コモンレ
ール２６内に供給された燃料は各燃料供給管６ａを介し
て燃料噴射弁６に供給される。コモンレール２６にはコ
モンレール２６内の燃料圧を検出するための燃料圧セン
サ２８が取り付けられ、燃料圧センサ２８の出力信号に
基づいてコモンレール２６内の燃料圧が目標燃料圧とな
るように燃料ポンプ２７の吐出量が制御される。

【００１８】電子制御ユニット３０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス３１により互いに接続され
たＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備
する。燃料圧センサ２８の出力信号は対応するＡＤ変換
器３７を介して入力ポート３５に入力される。またメイ
ンフィルタ１８の上流にはその温度を検出するための温
度センサ３９が取り付けられ、サブフィルタ２１の上流
にはその温度を検出するための温度センサ４０が取り付
けられる。これら温度センサ３９、４０の出力信号はそ
れぞれ対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５
に入力される。

【００１９】アクセルペダル４１にはその踏込量に比例
した出力電圧を発生する負荷センサ４２が接続され、負
荷センサ４２の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介
して入力ポート３５に入力される。さらに入力ポート３
５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出
力パルスを発生するクランク角センサ４３が接続され
る。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介
して燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステップモータ
１５、ＥＧＲ制御弁２４、および燃料ポンプ２７に接続
される。

【００２０】次に、図２を参照して、メインフィルタ１
８について説明する。図２（Ａ）はメインフィルタ１８
の端面図であり、図２（Ｂ）はメインフィルタ１８の縦
断面図である。図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示したよ
うに、メインフィルタ１８はハニカム構造をなしてお
り、互いに平行をなして延びる複数個の排気流通路１８
ａ、１８ｂを具備する。これら排気流通路はその下流端
において栓１８ｃによって閉鎖された排気ガス流入通路
１８ａと、その上流端において栓１８ｄによって閉鎖さ
れた排気ガス流出通路１８ｂとにより構成される。

【００２１】これら排気ガス流入通路１８ａおよび排気
ガス流出通路１８ｂは薄肉の隔壁を介して交互に配置さ
れる。云い換えると、排気ガス流入通路１８ａおよび排
気ガス流出通路１８ｂは、各排気ガス流出通路１８ｂが
４つの排気ガス流入通路１８ａにより包囲されるように
配置される。すなわち、隣接する２つの排気流通路１８
ａ、１８ｂのうち一方の排気流通路はその下流端にて栓
１８ｃによって閉鎖され、他方の排気流通路はその上流
端にて栓１８ｄによって閉鎖されている。

【００２２】メインフィルタ１８は予め定められた平均
径の細孔を内包するコージェライトなどのセラミックス
のような多孔質材料から形成されている。したがって、
排気ガス流入通路１８ａ内に流入した排気ガスは、図２
（Ｂ）において矢印で示したように、周囲の隔壁１８ｅ
の細孔を通って隣接する排気ガス流出通路１８ｂ内に流
入する。

【００２３】排気ガス中の微粒子は、排気ガスが排気ガ
ス流入通路１８ａおよび排気ガス流出通路１８ｂ内を流
れている間に、これら通路を画成する隔壁面上に捕集さ
れる。さらに、排気ガス中の微粒子は、排気ガスが隔壁
１８ｅの細孔内を流れている間に、これら細孔を画成す
る壁面上に捕集される。

【００２４】次に、図３を参照して、サブフィルタ２１
について説明する。図３（Ａ）はサブフィルタ２１の端
面図であり、図３（Ｂ）はサブフィルタ２１の縦断面図
である。図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示したように、
サブフィルタ２１も、メインフィルタ１８と同様に、ハ
ニカム構造をなしており、互いに平行をなして延びる複
数個の排気流通路５０、５１を具備する。

【００２５】しかしながら、これら排気流通路はテーパ
壁５２、５３によって部分的に閉鎖されている。すなわ
ち、排気ガス流入通路５０は、当該通路５０を画成する
隔壁の下流端隔壁部分を寄せ集めてその一部分同志が接
続されることにより形成されるテーパ壁（以下、下流側
テーパ壁と称す）５２によりその流路断面積がその他の
領域の排気流通路の流路断面積よりも小さくされてい
る。したがって、排気ガス流入通路５０はその下流端に
て下流側テーパ壁５２によりその流路断面積よりも小さ
い開口面積を有する小孔５５を有する。

【００２６】一方、排気ガス流出通路５１は、当該通路
５１を画成する隔壁の上流端隔壁部分を寄せ集めてその
一部同志が接続されることにより形成されるテーパ壁
（以下、上流側テーパ壁と称す）５３によりその流路断
面積がその他の領域の排気流通路の流路断面積よりも小
さくされている。したがって、排気ガス流出通路５１は
その上流端にて上流側テーパ壁５３によりその流路断面
積よりも小さい開口面積を有する小孔５６を有する。

【００２７】なお、テーパ壁はサブフィルタ２１の外側
に向かって徐々に狭くなる形状であれば第１実施形態以
外の形状、例えば、円錐状、四角錐状、または六角錘状
であってもよい。

【００２８】小孔５６、５５の大きさは、サブフィルタ
２１に単位時間当たりに流入する微粒子の量とサブフィ
ルタ２１の微粒子捕集率とから算出されるサブフィルタ
２１から流出する微粒子の量が許容量以下となるように
決定される。言い換えれば、目標とする微粒子捕集率に
応じて小孔５５、５６の大きさを変えることにより、サ
ブフィルタ２１の微粒子捕集率と、サブフィルタ２１に
起因する圧力損失（以下、単に圧損と称す）の値とを容
易に変更することができる。

【００２９】すなわち、小孔の大きさを大きくすれば、
サブフィルタ２１の圧損を低い値とすることができる
が、サブフィルタ２１の微粒子捕集率が低下する。逆に
小孔の大きさを小さくすれば、サブフィルタ２１の微粒
子捕集率を高めることができるが、サブフィルタ２１の
圧損は高い値となる。したがって、小孔の大きさはサブ
フィルタ２１の圧損と微粒子捕集率とのバランスのとれ
た大きさにされる。

【００３０】サブフィルタ２１では、テーパ壁５２、５
３も隔壁５４と同じ材料から形成されているので、排気
ガスは、図４（Ａ）に示したように、上流側テーパ壁５
３の細孔を通って排気ガス流出通路５１内に流入するこ
とができる。また、排気ガスは、図４（Ｂ）に示したよ
うに、下流側テーパ壁５２の細孔を通って流出すること
ができる。また、排気ガスは上流側テーパ壁５３の先端
に形成された小孔５６を介しても排気ガス流出通路５１
内に流入することができる。さらに、排気ガスは、下流
側テーパ壁５２の先端の小孔５５を介しても流出するこ
とができる。

【００３１】なお、メインフィルタ１８はサブフィルタ
２１と同様にテーパ壁によって排気流通路の端部開口が
部分的に閉鎖されている（小孔を有する）タイプであっ
ても、テーパ壁によって排気流通路の端部開口が完全に
閉鎖されている（小孔のない）タイプであっても、ま
た、排気流通路の端部開口が全く閉鎖されていないタイ
プであってもよい。

【００３２】本発明の排気浄化装置の利点について説明
する。サブフィルタ２１として従来ではメインフィルタ
１８と同じ構成の目封じ型のフィルタが用いられる。目
封じ型のフィルタの構成は、排気流通路が栓によって閉
鎖されていることを除けば、本実施形態のサブフィルタ
２１の構成とほぼ同様である。しかしながら、目封じ型
のフィルタに起因する圧損は本実施形態のサブフィルタ
２１に起因する圧損に比べて格段に大きい。

【００３３】このように圧損が異なる理由としては以下
の理由が考えられる。サブフィルタ２１では、上流側テ
ーパ壁５３は、４つの上流側テーパ壁５３により囲まれ
て形成される排気ガス流入通路５０の上流端が上流へ向
かって円錐状に広がる形状となって排気ガス流入通路５
０の流路断面積が徐々に大きくなるようにように、排気
ガス流出通路５１の流路断面積が徐々に小さくなるよう
に上流へ向かって狭まる形状をしている。

【００３４】これに対し、図５（Ａ）に示した目封じ型
のフィルタでは、排気ガス流出通路の上流端が栓７２に
より閉塞される。この場合、７３で示したように排気ガ
スの一部が栓７２に衝突するので、フィルタの圧損が大
きくなる。また、栓７２近傍から排気ガス流入通路に流
入する排気ガスは７４で示したように入口近傍にて乱流
となるので、これによっても排気ガスは排気ガス流入通
路内に流入しづらくなる。このため、フィルタの圧損が
さらに大きくなる。

【００３５】一方、サブフィルタ２１では図４（Ａ）に
示したように、排気ガスは乱流となることなく排気ガス
流入通路５０に流入することができる。このため本発明
によれば、排気ガスはサブフィルタ２１に流入しやす
い。したがってサブフィルタ２１の圧損は低い。

【００３６】さらに、目封じ型のフィルタでは、微粒子
が栓７２の上流端面およびその近傍の隔壁の表面に多く
堆積しやすい。これは排気ガスが栓７２に衝突し、しか
も栓７２近傍にて排気ガスが乱流となることに起因す
る。

【００３７】一方、サブフィルタ２１では、上流側テー
パ壁５３が錐状であるので排気ガスが強く衝突する上流
端面が存在せず、しかも、上流端面近傍にて排気ガスは
乱流とはならない。したがって、本発明によれば、微粒
子がサブフィルタ２１の上流端の領域に多く堆積するこ
とはなく、サブフィルタ２１の圧損が高くなることはな
い。

【００３８】一方、下流側テーパ壁５２は、４つの下流
側テーパ壁５２により囲まれて形成される排気ガス流出
通路５１の下流端が下流へ向かって円錐状に広がる形状
となって排気ガス流出通路５１の流路断面積が徐々に大
きくなるようにように、排気ガス流入通路５０の流路断
面積が徐々に小さくなるように下流へ向かって狭まる形
状をしている。

【００３９】これに対し、目封じ型のフィルタでは、図
５（Ｂ）に示したように、排気ガス流入通路の下流端が
栓７０により閉塞され、排気ガス流出通路はその出口開
口まで直線的に延びる。この場合、排気ガス流出通路の
出口開口から流出した排気ガスの一部が栓７０の下流端
面に沿って流れ、したがって、排気ガス流出通路の出口
開口近傍に乱流７１が形成される。このように乱流が形
成されると排気ガスは排気ガス流出通路から流出しづら
くなる。

【００４０】一方、サブフィルタ２１では、図４（Ｂ）
に示したように、排気ガスは乱流となることなく、排気
ガス流出通路５１の端部の出口開口から流出することが
できる。このため本発明によれば、排気ガスはサブフィ
ルタ２１から比較的流出しやすい。したがってこれによ
っても、サブフィルタ２１の圧損は低くなる。

【００４１】もちろん、サブフィルタ２１では、排気ガ
スが上流側テーパ壁５３の先端に形成された小孔５６を
介して排気ガス流出通路５１内に流入することができ、
さらに、排気ガスが下流側テーパ壁５２の先端の小孔５
５を介して流出することができることからも、サブフィ
ルタ２１の圧損が低くなる。

【００４２】このため、サブフィルタ２１として目封じ
型のフィルタを用いる場合に圧損を小さく維持するため
には、容量の大きなフィルタを用いなければならない。
しかしながら、サブフィルタ２１を配置するために確保
できる容量は比較的小さいので、現実的には、容量の大
きな目封じ型のフィルタを用いることはできない。

【００４３】したがって、メインフィルタ１８上流に配
置されるサブフィルタとして、本発明のような構成のフ
ィルタを採用することによって、排気浄化装置全体の微
粒子捕集率を大幅に低下させることなく、排気浄化装置
全体の圧損を低減することができる。

【００４４】ところで、メインフィルタ１８は、各排気
ガス流入通路５０および各排気ガス流出通路５１を画成
する隔壁５４の壁面上、並びに、隔壁５４の細孔を画成
する壁面上に、全面に亘って、例えばアルミナからなる
担体層が形成される。そして、この担体層上に、貴金属
触媒と活性酸素生成剤とが担持されている。また、サブ
フィルタ２１もメインフィルタ１８と同様に、貴金属触
媒と、活性酸素生成剤とを担持している。以下では、メ
インフィルタ１８に関してのみ説明するが、サブフィル
タ２１に関しても同様である。

【００４５】貴金属触媒としては、白金（Ｐｔ）が用い
られ、活性酸素生成剤としては、カリウム（Ｋ）、ナト
リウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃ
ｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）のようなアルカリ金属、バリ
ウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム
（Ｓｒ）のようなアルカリ土類金属、ランタン（Ｌ
ａ）、イットリウム（Ｙ）、セリウム（Ｃｅ）のような
希土類、鉄（Ｆｅ）のような遷移金属、およびスズ（Ｓ
ｎ）のような炭素族元素から選ばれた少なくとも一つが
用いられている。

【００４６】メインフィルタ１８では、活性酸素生成剤
によって生成される活性酸素によって微粒子を酸化除去
することができる。次に、図６を参照して、メインフィ
ルタ１８の微粒子除去作用について貴金属触媒として白
金（Ｐｔ）を利用し、活性酸素生成剤としてカリウム
（Ｋ）を利用した場合を例にとって説明するが、他の貴
金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類、遷移
金属を用いても同様な微粒子酸化除去作用が行われる。

【００４７】図６（Ａ）〜（Ｃ）はメインフィルタ１８
の隔壁の表面上および隔壁の細孔表面上に形成された担
体層の表面の拡大図を模式的に表わしている。図６
（Ａ）〜（Ｃ）において６０は白金（Ｐｔ）の粒子を示
しており、６１はカリウム（Ｋ）等の活性酸素生成剤を
含む担体層を示している。

【００４８】圧縮着火式の内燃機関では、通常、過剰空
気のもとで燃焼が行われるので、排気ガス中には過剰な
酸素が含まれている。すなわち、吸気通路および燃焼室
５内に供給された空気と燃料との比を排気ガスの空燃比
と称すると、メインフィルタ１８に流入する排気ガスの
空燃比はリーンである。一方、燃焼室５では、ＮＯ_X、
特にＮＯおよびＮＯ₂が発生するので、排気ガス中には
ＮＯおよびＮＯ₂が含まれている。また、燃料中には硫
黄成分Ｓが含まれており、ＳＯ_X、特にＳＯ₂が発生する
ので、排気ガス中にはＳＯ_Xが含まれている。このよう
に、メインフィルタ１８には過剰酸素、ＮＯ_XおよびＳ
Ｏ_Xを含んだ排気ガスが流入する。

【００４９】排気ガスがメインフィルタ１８に流入する
と、図６（Ａ）に示したように、排気ガス中の酸素はＯ
₂ ^-またはＯ^2-の形で白金の表面に付着する。一方、排気
ガス中のＮＯは白金の表面上でＯ₂ ^-またはＯ^2-と反応
し、ＮＯ₂となる（２ＮＯ＋Ｏ₂→２ＮＯ₂）。次いで、
斯くして生成されたＮＯ₂および排気ガス中のＮＯ₂の一
部は白金上で酸化されつつ活性酸素生成剤６１内に吸収
され、Ｋと結合しながら、図６（Ａ）に示したように、
硝酸イオン（ＮＯ₃ ^-）の形で活性酸素生成剤６１内に拡
散し、硝酸塩（ＫＮＯ₃）を生成する。すなわち、排気
ガス中の酸素が硝酸イオンの形で活性酸素生成剤６１に
吸収される。

【００５０】一方、排気ガス中のＳＯ_XもＮＯ_Xと同様な
メカニズムにより活性酸素生成剤６１内に吸収される。
すなわち、排気ガス中のＳＯ₂は白金の表面でＯ₂ ^-また
はＯ² ^-と反応してＳＯ₃となる。次いで、斯くして生成
されたＳＯ₃の一部は白金Ｐｔ上でさらに酸化されつつ
活性酸素生成剤６１内に吸収され、Ｋと結合しながら、
硫酸イオン（ＳＯ₄ ^2-）の形で活性酸素生成剤６１内に
拡散し、硫酸塩（Ｋ₂ＳＯ ₄）を生成する。すなわち、排
気ガス中の酸素が硫酸イオンの形で活性酸素生成剤６１
に吸収される。

【００５１】ところで、燃焼室５内では主にカーボン
（Ｃ）からなる微粒子が生成され、したがって、排気ガ
ス中にはこれら微粒子も含まれる。排気ガス中の微粒子
は排気ガスがメインフィルタ１８の排気ガス流入通路１
８ａ内を流れているとき、或いは隔壁１８ｅを通過する
とき、或いは、排気ガス流出通路１８ｂ内を流れている
ときに、図６（Ｂ）に示したように、担体層の表面、す
なわち、活性酸素生成剤６１の表面上に接触し、付着す
る。

【００５２】活性酸素生成剤上に微粒子が付着すると、
活性酸素生成剤の表面とその内部との間に酸素濃度差が
生じる。活性酸素生成剤内には硝酸イオンの形で酸素が
吸蔵されており、この吸蔵されている酸素が微粒子と活
性酸素生成剤との接触面に向かって移動しようとする。
その結果、図６（Ｂ）に示したように、活性酸素生成剤
６１内に形成されている硝酸塩（ＫＮＯ₃）がＫとＯと
ＮＯとに分解され、Ｏが活性酸素生成剤６１の表面に向
かい、その一方でＮＯが活性酸素生成剤６１から外部へ
放出される。このように外部へ放出されたＮＯは上述し
たメカニズムで下流側の白金上において酸化され、再び
活性酸素生成剤６１内に硝酸イオンの形で吸収される。

【００５３】なお、活性酸素生成剤に微粒子が付着する
と、硫酸イオンの形で活性酸素生成剤６１に吸蔵されて
いる酸素も活性酸素生成剤６１の表面に向けて移動しよ
うとする。このとき、硝酸塩（ＫＮＯ₃）の場合と同様
に、活性酸素生成剤６１内の硫酸塩（Ｋ₂ＳＯ₄）がＫと
ＯとＳＯ₂とに分解される。分解されたＯは活性酸素生
成剤６１の表面に向かい、その一方でＳＯ₂が活性酸素
生成剤６１から外部へと放出される。このように外部へ
放出されたＳＯ_Xは上述したメカニズムで下流側の白金
上において酸化され、再び活性酸素生成剤６１内に硫酸
イオンの形で吸収される。

【００５４】このように微粒子６２と活性酸素生成剤６
１との接触面に向かうＯは硝酸塩（ＫＮＯ₃）や硫酸塩
（Ｋ₂ＳＯ₄）のような化合物から分解された酸素である
ので、不対電子を有し、極めて高い反応性を有する活性
酸素となっている。したがって、これら活性酸素が微粒
子６２に接触すると、微粒子６２は短時間（数秒〜数十
分）のうちに輝炎を発することなく酸化せしめられ、微
粒子６２は完全に消滅する。したがって、微粒子６２が
メインフィルタ１８上に堆積することはほとんどない。

【００５５】メインフィルタ１８に流入する排気ガスの
空燃比が理論空燃比またはリッチとなると、活性酸素生
成剤周囲の酸素濃度が一気に低下するので、このときに
も上述した理由で、活性酸素生成剤から活性酸素が放出
される。ここで、メインフィルタ１８に流入する排気ガ
スの空燃比が理論空燃比またはリッチであるときに単位
時間当たりに活性酸素生成剤によって生成される活性酸
素の量は、メインフィルタ１８に流入する排気ガスの空
燃比がリーンであるときに単位時間当たりに活性酸素生
成剤によって生成される活性酸素の量よりも多い。

【００５６】したがって、メインフィルタ１８に微粒子
が所定量を超えて堆積してしまったときに、メインフィ
ルタ１８に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比また
はリッチとすれば、メインフィルタ１８に堆積している
微粒子を一気に酸化除去することができる。

【００５７】ところで、従来のように、メインフィルタ
１８上に積層状に堆積した微粒子が燃焼せしめられると
きには、メインフィルタ１８が赤熱し、火炎を伴って燃
焼する。このような火炎を伴う燃焼は高温でないと持続
せず、したがってこのような火炎を伴う燃焼を持続させ
るためには、メインフィルタ１８の温度を高温に維持し
なければならない。

【００５８】これに対して本発明では、微粒子６２は上
述したように輝炎を発することなく酸化せしめられ、こ
のとき、メインフィルタ１８の表面が赤熱することもな
い。すなわち本発明では、従来に比べて、かなり低い温
度でもって微粒子６２が酸化除去せしめられている。し
たがって、本発明による輝炎を発しない微粒子６２の酸
化による微粒子酸化除去作用は火炎を伴う従来の燃焼に
よる微粒子酸化除去作用と全く異なっている。

【００５９】ところで、上述したように、活性酸素生成
剤は、周囲の雰囲気がリーン雰囲気であるときには酸素
を硝酸イオンの形で吸蔵し、周囲の雰囲気がほぼ理論空
燃比またはリッチ空燃比となると硝酸イオンの形で吸蔵
している酸素を放出する。見方を換えれば、活性酸素生
成剤は、周囲の雰囲気がリーン雰囲気であるときにはＮ
Ｏ_Xを硝酸イオンの形で吸蔵し、周囲の雰囲気がほぼ理
論空燃比またはリッチ空燃比になると硝酸イオンの形で
吸蔵しているＮＯ_Xを放出するＮＯ_X吸蔵剤としても機能
する。

【００６０】この活性酸素生成剤が吸蔵しうるＮＯ_Xの
量には限界があり、このＮＯ_X吸蔵量が限界値に達する
と、メインフィルタ１８に流入したＮＯ_Xがメインフィ
ルタ１８に吸蔵されることなく、その下流へと流出して
しまう。そこで、ＮＯ_X吸蔵量がその限界値に達する前
に、活性酸素生成剤に吸蔵されているＮＯ_Xを還元浄化
する必要がある。

【００６１】そこで、本実施形態では、ＮＯ_X吸蔵量が
その限界値に達する前に、メインフィルタ１８に理論空
燃比またはリッチ空燃比の排気ガスを供給することによ
って、メインフィルタ１８内に吸蔵されているＮＯ_Xを
還元浄化する。すなわち、メインフィルタ１８に流入す
る排気ガスの空燃比が理論空燃比またはリッチとなる
と、図６（Ｃ）に示したように活性酸素生成剤からＮＯ
_Xが放出され、排気ガス中のＨＣおよびＣＯによって還
元浄化される。このように、メインフィルタ１８はＮＯ
_X吸蔵剤と貴金属触媒とからなるＮＯ_X触媒を担持してい
ることにもなる。

【００６２】なお、排気ガスの空燃比がリッチ空燃比で
ある場合には、排気ガス中の酸素濃度が低いので、メイ
ンフィルタ１８において酸化除去されるＣＯおよびＨＣ
の量は少ないが、排気ガスの空燃比がリーン空燃比また
は理論空燃比である場合には、メインフィルタ１８にお
いて酸化除去されるＣＯおよびＨＣの量は多い。

【００６３】以上、説明したように、メインフィルタ１
８およびサブフィルタ２１は、流入する排気ガスの特性
に依存して、微粒子、ＮＯ_X、ＣＯ、およびＨＣを浄化
することができる。ここで、白金および活性酸素生成剤
はその温度が高くなるほど活性化する。したがって、フ
ィルタにおける微粒子、ＮＯ_X、ＣＯ、およびＨＣの浄
化率は、そこに流入する排気ガスの温度に依存し、排気
ガスの温度が高いほど高くなる。

【００６４】ここで、サブフィルタ２１は排気マニホル
ド１７の直下に配置される。したがって、機関始動時に
おいても、サブフィルタ２１には比較的高温の排気ガス
が流入するので、サブフィルタ２１の温度は迅速に上昇
せしめられる。また、内燃機関において継続的に低負荷
運転が行われ、内燃機関から排出される排気ガスの温度
が低くなった場合においても、サブフィルタ２１に流入
する排気ガスの温度は十分高いので、サブフィルタ２１
の温度は比較的高温に維持される。

【００６５】このように、本実施形態によれば、機関始
動時、および、低負荷運転時においても、サブフィルタ
２１の温度は比較的高温に維持されるので、サブフィル
タ２１による微粒子、ＮＯ_X、ＣＯ、およびＨＣの浄化
率は高い。

【００６６】ところで、サブフィルタ２１にも微粒子酸
化除去能力があるので、メインフィルタ１８に流入する
微粒子の量は全体として少なくなる。したがって、メイ
ンフィルタ１８によって排気ガス中の全ての微粒子を確
実に酸化除去することができる。或いは、メインフィル
タ１８で酸化除去すべき微粒子の量が少なくなっている
ので、メインフィルタ１８を小型化してもよい。

【００６７】また、上述した活性酸素生成剤はＮＯ_Xお
よびＳＯ_Xを吸蔵によって保持するものであるが、例え
ば、その表面にＮＯ_XおよびＳＯ_Xを吸着または付着によ
って保持するものでもよい。したがって、活性酸素生成
剤としては、活性酸素、ＮＯ₂、またはＳＯ₃をその内部
から放出するものだけでなく、その表面から解放するも
のでもよい。

【００６８】なお、第１実施形態では、サブフィルタ２
１は排気マニホルド１７の直下に配置されているが、サ
ブフィルタ２１は内燃機関の排気ポート１０の近くに配
置されていればよいので、例えば、図７に示したよう
に、排気マニホルド１７の枝管内に配置されてもよい。

【００６９】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。初めに、図９を参照する。図９（Ａ）は、活性酸
素生成剤周囲の雰囲気（以下、単に周囲雰囲気と称す）
がほぼ理論空燃比またはリッチであるときにおける活性
酸素生成剤の温度（以下、単に生成剤温度と称す）Ｔ
と、活性酸素生成剤からのＮＯ_X放出率ｆ（Ｔ）および
ＳＯ_X放出率ｇ（Ｔ）との関係を示している。また、図
９（Ｂ）は、生成剤温度Ｔが図９（Ａ）に示されている
温度（以下、ＳＯ_X放出温度と称す）Ｔｏ以下であると
きに、周囲雰囲気がほぼ理論空燃比またはリッチとされ
ている時間と、活性酸素生成剤からの累積ＮＯ_X放出量
および累積ＳＯ_X放出量を示している。

【００７０】上述したように、一般的には、活性酸素生
成剤に吸蔵されているＳＯ_Xは、その周囲の雰囲気がほ
ぼ理論空燃比またはリッチとなれば、活性酸素生成剤か
ら放出される。ところが、図９（Ａ）に示されているよ
うに、生成剤温度ＴがＳＯ_X放出温度Ｔｏ以下である場
合において、周囲雰囲気がほぼ理論空燃比またはリッチ
になると、ＮＯ_Xは活性酸素生成剤から放出されるが、
ＳＯ_Xは活性酸素生成剤からほとんど放出されない。し
たがって、図９（Ｂ）に示されているように、たとえ長
時間、周囲雰囲気がほぼ理論空燃比またはリッチとされ
ていたとしても、活性酸素生成剤から放出されるＳＯ_X
の量は極めて少ない。

【００７１】ここで、内燃機関が通常運転を行っている
場合、メインフィルタ１８の温度はＳＯ_X放出温度Ｔｏ
以下であることが多い。このため、一時的にメインフィ
ルタ１８に流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比
またはリッチとされたとしても、メインフィルタ１８の
活性酸素生成剤からＳＯ_Xは放出されず、したがって、
活性酸素生成剤に吸蔵されているＳＯ_Xの量は徐々に増
大する。この場合、活性酸素生成剤が吸蔵しうるＮＯ_X
量が低下することになる。

【００７２】そこで、本実施形態では、メインフィルタ
１８にＳＯ_Xが流入しないようにサブフィルタ２１によ
ってＳＯ_Xを捕捉するようにする。これによれば、メイ
ンフィルタ１８に流入するＳＯ_Xの量が極めて少なくな
る。

【００７３】なお、第２実施形態では、図８に示したよ
うに、サブフィルタ２１とメインフィルタ１８との間の
排気管４５からメインフィルタ１８をバイパスするバイ
パス通路４６が分岐せしめられる。すなわち、バイパス
通路４６はメインフィルタ１８と平行に配置されると共
にバイパス通路４６の上流端においてメインフィルタ１
８よりも上流の排気管４５に連結され且つ下流端におい
てメインフィルタ１８よりも下流の排気管４５と連結さ
れる。

【００７４】さらに、メインフィルタ１８およびバイパ
ス通路４６のいずれか一方を排気ガスが流入することの
ないように閉鎖し、メインフィルタ１８およびバイパス
通路４６の他方に排気ガスを流入させるための切替弁４
７が、メインフィルタ１８よりも上流の排気管４５とバ
イパス通路４６との連結地点に設けられる。

【００７５】ところで、サブフィルタ２１の活性酸素生
成剤が吸蔵しうるＳＯ_Xの量にも限界があるので、ＳＯ_X
吸蔵量が飽和する前に、サブフィルタ２１の活性酸素生
成剤からＳＯ_Xを放出させる必要がある。そこで、本実
施形態では、サブフィルタ２１からＳＯ_Xを放出させる
べきときには、サブフィルタ２１の温度Ｔを上記ＳＯ_X
放出温度Ｔｏ以上にまで上昇させると共にサブフィルタ
２１に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするか、ま
たはサブフィルタ２１に流入する排気ガスの温度をＳＯ
_Xの放出を促す温度以上にまで上昇させると共に排気ガ
スの空燃比をリッチにする。

【００７６】これによれば、サブフィルタ２１からＳＯ
_Xが放出される。すなわち、サブフィルタ２１の活性酸
素生成剤は、排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガ
ス中のＳＯ_Xを吸蔵し、排気ガスの空燃比がリッチとさ
れ且つサブフィルタ２１の温度ＴがＳＯ_X放出温度Ｔｏ
を越えると吸蔵したＳＯ_Xを放出する。すなわちサブフ
ィルタ２１は流入する排気ガスの空燃比がリーンである
ときに排気ガス中のＳＯ _xを吸蔵し且つ流入する排気ガ
スの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチになると吸蔵
したＳＯ_xを放出するＳＯ_x吸蔵剤として作用する。ま
た、サブフィルタ２１は機関本体に比較的近い場所に配
置されているので、サブフィルタ２１の温度は比較的容
易に上昇せしめられる。

【００７７】また、サブフィルタ２１から放出されたＳ
Ｏ_Xがメインフィルタ１８に流入しないように、サブフ
ィルタ２１からＳＯ_Xを放出すべきときには、サブフィ
ルタ２１から流出した排気ガスをバイパス通路４６内に
導くようにする。すなわち、本実施形態では、排気ガス
の空燃比がリーンのときには、切換弁４７は図８におい
て実線で示すバイパス閉位置とされているが、サブフィ
ルタ２１からＳＯ_Xを放出すべきときには、排気ガスの
空燃比がリーンからリッチに切換えられると共に、切換
弁４７は図８において破線で示したバイパス開位置とさ
れる。

【００７８】なお、上述したようにサブフィルタ２１も
ＮＯ_Xを吸蔵しているので、サブフィルタ２１からＳＯ_X
を放出するために排気ガスの空燃比が理論空燃比または
リッチとされたときには、ＮＯ_Xもサブフィルタ２１か
ら放出され、斯くして放出されたＮＯ_Xは排気ガス中の
ＨＣやＣＯによって還元浄化される。したがって、排気
ガスがメインフィルタ１８をバイパスしたとしても、多
量のＮＯ_X、ＨＣ、および、ＣＯが大気中に放出される
ことはない。

【００７９】なお、サブフィルタ２１からのＳＯ_Xの放
出を停止すべきときには、排気ガスの空燃比がリッチか
らリーンに切換えられ、同時に切換弁４７が図８におい
て実線で示すバイパス閉位置に切換えられる。

【００８０】また、吸蔵したＳＯ_Xが硫酸イオン（ＳＯ₄
^2-）の形のままで活性酸素生成剤内に存在するようにす
るか、或いは、硫酸塩（Ｋ₂ＳＯ₄）が生成されたとして
も硫酸塩（Ｋ₂ＳＯ₄）が安定しない状態で活性酸素生成
剤内に存在するようにすれば、サブフィルタ２１の活性
酸素生成剤からＳＯ_Xが放出されやすくなる。そこで、
本実施形態では、活性酸素生成剤として、アルミナから
なる担体層上に銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍ
ｎ）、ニッケル（Ｎｉ）のような遷移金属、ナトリウム
（Ｎａ）、チタン（Ｔｉ）およびリチウム（Ｌｉ）から
選ばれた少なくとも一つを担持した活性酸素生成剤が用
いられる。

【００８１】また、メインフィルタ１８からＮＯ_Xを放
出すべきときにも、排気ガスの空燃比がリーンから理論
空燃比またはリッチに切換えられるが、このときに排気
ガスの空燃比が理論空燃比またはリッチとされている期
間は短い。したがって、サブフィルタ２１の温度Ｔは上
記ＳＯ_X放出温度Ｔｏ以上には上昇しない。このため、
このとき、サブフィルタ２１からはＳＯ_Xは放出され
ず、ＳＯ_Xがメインフィルタ１８に流入することはな
い。もちろん、メインフィルタ１８では、その温度がＳ
Ｏ_X放出温度Ｔｏ以下であっても、排気ガスの空燃比が
リッチであれば、メインフィルタ１８に吸蔵されていた
ＮＯ_Xが放出されて、還元浄化される。

【００８２】次に、第３実施形態について説明する。上
述したように、サブフィルタ２１からＳＯ_Xを放出させ
るために、排気ガスの空燃比がリッチとされると、サブ
フィルタ２１から流出する排気ガス中には未燃ＨＣやＣ
Ｏが含まれている。サブフィルタ２１からＳＯ_Xを放出
させている間、サブフィルタ２１から流出した排気ガス
はバイパス通路４６に流入する。このように、バイパス
通路４６に流入した未燃ＨＣやＣＯも浄化すべきであ
る。そこで、第３実施形態では、第２実施形態の排気浄
化装置において、バイパス通路４６内に三元触媒が配置
される。

【００８３】なお、三元触媒は、排気ガスの空燃比がほ
ぼ理論空燃比またはリーンであるときに、未燃ＨＣやＣ
Ｏを除去する。したがって、バイパス通路４６に三元触
媒を配置した場合、サブフィルタ２１におけるＳＯ_Xの
吸蔵は排気ガスの空燃比がリーンのときに行われ、サブ
フィルタ２１に吸蔵されたＳＯ_Xの放出は主に排気ガス
の空燃比がほぼ理論空燃比のときに行われる。

【００８４】また、バイパス通路４６内に配置する触媒
としては、排気ガス中の成分、例えば未燃ＨＣやＣＯを
酸化する酸化能を有すればよいので、単なる酸化触媒で
もよい。

【００８５】

【発明の効果】第１の発明によれば、排気抵抗が小さく
且つ乱流が起こりにくいことから、第一排気浄化手段の
上流に第二排気浄化手段を配置した場合であっても、排
気浄化装置全体の圧損が低く抑えられている。すなわ
ち、排気浄化装置の微粒子捕集率を大幅に低下させるこ
となく、排気浄化装置に起因する圧損が低減される。

【００８６】また、第４の発明によれば、第二排気浄化
手段は内燃機関の排気ポートのすぐ下流に配置されてい
るので、第二排気浄化手段には比較的高温のままの排気
ガスが流入する。したがって、例えば、機関始動時であ
っても第二排気浄化手段は迅速に昇温せしめられ、ま
た、内燃機関が低負荷運転を行っているときであって
も、第二排気浄化手段の温度が低下してしまうことが防
止される。

【００８７】第５の発明によれば、第一排気浄化手段に
ＳＯ_Xが吸蔵されることがほとんどなくなるので、第一
排気浄化手段のＮＯ_X吸蔵能力がほぼ一定のまま維持さ
れる。

【００８８】第６の発明によれば、バイパス通路に流入
する排気ガス中のＨＣおよびＣＯが酸化除去される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の排気浄化装置を備えた内燃機関
全体の図である。

【図２】本発明のメインフィルタを示す図である。

【図３】本発明のサブフィルタを示す図である。

【図４】本発明のサブフィルタの一部を拡大して示す図
である。

【図５】従来の目封じ型のフィルタの一部を拡大して示
す図である。

【図６】ＮＯ_X吸蔵・放出作用および微粒子酸化除去作
用を説明するための図である。

【図７】第１実施形態の変形例にかかる排気浄化装置を
備えた内燃機関全体の図である。

【図８】第２実施形態の排気浄化装置を備えた内燃機関
全体の図である。

【図９】（Ａ）はＮＯ_X放出率およびＳＯ_X放出率を示す
線図であり、（Ｂ）はＮＯ_XおよびＳＯ_Xの累積放出量を
示す線図である。

【符号の説明】

１７…排気マニホルド１８…メインフィルタ１９…ケーシング２０…排気管２１…サブフィルタ２２…ケーシング５０…排気ガス流入通路５１…排気ガス流出通路５２…下流側テーパ壁５３…上流側テーパ壁５４…隔壁５５、５６…小孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｅ 3/28 ３０１ 3/28 ３０１ＣＦターム(参考） 3G090 AA02 AA03 AA04 BA01 DA12 EA02 EA03 EA06 3G091 AB02 AB04 AB06 AB09 AB13 BA07 BA14 BA15 BA19 EA02 EA07 EA17 GA06 GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB17W GB17X HA03 HA08 HA14 HA16 HA36 HA37 HB03 HB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関排気通路内に排気ガス中の成分を浄
化するための第一排気浄化手段を配置すると共に該第一
排気浄化手段上流の機関排気通路内に第二排気浄化手段
を配置した排気浄化装置において、第二排気浄化手段が
通路を画成する隔壁を有し、該隔壁が予め定められた平
均細孔径の細孔を内包する多孔質の材料から形成されて
おり、上記通路の端部開口が隔壁の上記細孔径よりも大
きいが通路の流路断面積よりも狭い流路断面積を有する
小孔となるように隔壁の端部分が寄せ集められて該端部
分同士が部分的に接続されていることを特徴とする排気
浄化装置。
【請求項２】上記第一排気浄化手段は流入する排気ガ
スの空燃比がリーンであるときにＮＯ_Xを吸蔵し、流入
する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチで
あるときに吸蔵したＮＯ_Xを放出して還元させるＮＯ_X触
媒を具備する請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】上記第一排気浄化手段は排気ガス中の微
粒子を酸化除去することができるパティキュレートフィ
ルタである請求項１または２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】上記第二排気浄化手段は排気マニホルド
内に配置されるかまたは排気マニホルドの排気下流側に
おいて排気マニホルドに連結されている請求項１〜３の
いずれか一つに記載の排気浄化装置。
【請求項５】上記第一排気浄化手段と第二排気浄化手
段との間の機関排気通路から第一排気浄化手段を迂回す
るバイパス通路を分岐させると共に第一排気浄化手段お
よびバイパス通路のいずれか一方に排気ガスを流入させ
るための切替弁を設け、上記第二排気浄化手段は該第二
排気浄化手段に流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
るときに排気ガス中のＳＯ_Xを吸蔵し且つ第二排気浄化
手段に流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比また
はリッチになると共に第二排気浄化手段の温度がＳＯ_X
放出温度よりも高くなると吸蔵したＳＯ_Xを放出するＳ
Ｏ _X吸蔵剤を具備し、上記第二排気浄化手段のＳＯ_X吸蔵
剤からＳＯ_Xを放出しないときには第二排気浄化手段か
ら流出した排気ガスが第一排気浄化手段に流入する位置
に切替弁を保持すると共に第二排気浄化手段のＳＯ_X吸
蔵剤からＳＯ_Xを放出するときには第二排気浄化手段か
ら流出した排気ガスが上記バイパス通路に流入する位置
に切替弁を保持するようにした請求項１〜４のいずれか
一つに記載の排気浄化装置。
【請求項６】上記バイパス通路に排気ガス中の成分を
酸化するための触媒を配置するようにした請求項５に記
載の排気浄化装置。