JP2011231755A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】窒素酸化物の放出を抑制する内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の排気浄化装置は、第１の放出温度未満ではＮＯ_Ｘを吸着する第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５と、排ガスに含まれる一酸化窒素を二酸化窒素に酸化するＮＯ_Ｘ酸化部４６と、第２の放出温度未満ではＮＯ_Ｘを吸着する第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７と、第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７の下流に配置されているＮＯ_Ｘ還元触媒１７とを備える。第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５、第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７およびＮＯ_Ｘ酸化部４６は、排気ガスが第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５を通ってＮＯ_Ｘ酸化部４６に流入し、ＮＯ_Ｘ酸化部４６から流出する排気ガスが第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７に流入するように配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。

ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関の排気ガスには、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、未燃燃料（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）または粒子状物質（ＰＭ：パティキュレート）などの成分が含まれている。内燃機関には、これらの成分を浄化するために排気浄化装置が取り付けられる。

窒素酸化物を除去する装置として、ＮＯ_Ｘを一時的に吸蔵して、ＮＯ_Ｘを放出するときに還元を行うＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒が知られている。ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒は、排気ガスの空燃比がリーンの時にはＮＯ_Ｘを吸蔵する。ＮＯ_Ｘの吸蔵量が許容量に達した時に、排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にすることにより、吸蔵したＮＯ_Ｘが放出される。放出されたＮＯ_Ｘは、排気ガスに含まれる一酸化炭素等の還元剤によりＮ_２に還元される。または、窒素酸化物を除去する装置として、燃焼室から流出する排気ガスに含まれるＮＯ_Ｘを、選択的に還元するＮＯ_Ｘ選択還元触媒が知られている。

特開２００２−３４９２４９号公報には、排気ガスが流通する排気管の途中にＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒を装備した排気浄化装置が開示されている。この排気浄化装置では、ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒の前段に、排気ガス中のＮＯと酸素とを選択的に反応させてＮＯ_２ を生成する機能を高めたＮＯ_２ 生成触媒を装備し、ＮＯ_２ 生成触媒より上流側に還元剤を適宜に添加し得るように構成することが開示されている。

特開２００８−２９１６７２号公報には、排気通路に配設される触媒担体に、排気上流から下流に向けて、触媒活性温度未満で還元剤を一時的に吸着する還元剤吸着層と、還元剤の供給を受けてＮＯ_Ｘを選択還元反応により浄化する選択還元層とをこの順番で交互かつ複数塗布すると共に、各還元剤吸着層における還元剤吸着能力を、排気上流から下流に向かうにつれて徐々に弱くなるようにしたエンジンの排気浄化装置が開示されている。

特開２００２−３４９２４９号公報 特開２００８−２９１６７２号公報

ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒は、アルカリ金属等を有する吸収剤を含み、ＮＯ_Ｘは、一時的に吸収剤に硝酸塩の形態で保持され、吸収剤から放出されるときに還元される。また、ＮＯ_Ｘ選択還元触媒では、アンモニア等の還元剤を供給することにより、ＮＯ_Ｘを選択的に還元して浄化することができる。これらのＮＯ_Ｘを浄化する排気処理装置において、所定のＮＯ_Ｘの浄化率を達成するためには、所定の温度以上である必要がある。すなわち、ＮＯ_Ｘを浄化する排気処理装置は、所定のＮＯ_Ｘの浄化率を達成することができる活性化温度を有する。活性化温度未満では十分にＮＯ_Ｘを浄化することができないという特性を有する。

内燃機関の冷間始動時等のＮＯ_Ｘを浄化する触媒に流入する排気ガスの温度が低い状態においては、触媒の温度が活性化温度未満である。触媒が低温の時の運転においてはＮＯ_Ｘの浄化率が低くなり、多くのＮＯ_Ｘが放出されてしまうという問題がある。

本発明は、窒素酸化物の放出を抑制する内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明の内燃機関の排気浄化装置は、第１の放出温度未満ではＮＯ_Ｘを吸着し、第１の放出温度以上になると吸着したＮＯ_Ｘを放出する第１のＮＯ_Ｘ吸着部と、排ガスに含まれる一酸化窒素を二酸化窒素に酸化するＮＯ_Ｘ酸化部と、第２の放出温度未満ではＮＯ_Ｘを吸着し、第２の放出温度以上になると吸着したＮＯ_Ｘを放出する第２のＮＯ_Ｘ吸着部と、第２のＮＯ_Ｘ吸着部から流出する排気ガスが流入するように配置され、ＮＯ_Ｘを還元することにより浄化するＮＯ_Ｘ還元触媒とを備える。第１のＮＯ_Ｘ吸着部、第２のＮＯ_Ｘ吸着部およびＮＯ_Ｘ酸化部は、排気ガスが第１のＮＯ_Ｘ吸着部を通ってＮＯ_Ｘ酸化部に流入し、ＮＯ_Ｘ酸化部から流出する排気ガスが第２のＮＯ_Ｘ吸着部に流入するように配置されている。第１のＮＯ_Ｘ吸着部から流出する一酸化窒素がＮＯ_Ｘ酸化部にて酸化されことにより二酸化窒素に変化し、生成された二酸化窒素が第２のＮＯ_Ｘ吸着部に流入する。

上記発明においては、第１のＮＯ_Ｘ吸着部および第２のＮＯ_Ｘ吸着部のうち少なくとも一方は、ＮＯ_Ｘを吸着する金属として銀を含むことができる。

上記発明においては、ＮＯ_Ｘ酸化部は、機関排気通路において第１のＮＯ_Ｘ吸着部の下流に配置され、第２のＮＯ_Ｘ吸着部は、機関排気通路においてＮＯ_Ｘ酸化部の下流に配置されていることができる。

上記発明においては、第１のＮＯ_Ｘ吸着部の上流に配置されている酸化触媒を備え、酸化触媒に流入する排気ガスの温度が予め定められた温度よりも低い時に、酸化触媒に流入した二酸化窒素が排気ガスに含まれる炭化水素と反応することにより一酸化窒素に変化し、生成された一酸化窒素が第１のＮＯ_Ｘ吸着部に流入することができる。

本発明によれば、窒素酸化物の放出を抑制する内燃機関の排気浄化装置を提供することができる。

実施の形態における内燃機関の概略図である。 実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ保持装置の概略断面図である。 実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ吸着部の拡大概略断面図である。 実施の形態における内燃機関の通常運転時において、ＮＯ_Ｘ保持装置からＮＯ_Ｘを放出させるＮＯ_Ｘパージ制御を行なうときのタイムチャートである。 機関本体から排出される単位時間あたりのＮＯ_Ｘ量のマップである。 実施の形態におけるＮＯ_Ｘ吸着部から放出されるＮＯ_Ｘ量のグラフである。 実施の形態におけるＮＯ_Ｘ保持装置の機能を説明する概略図である。 実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ吸着部から脱離する一酸化窒素の脱離量のグラフである。 実施の形態における第２のＮＯ_Ｘ吸着部から脱離する一酸化窒素および二酸化窒素の脱離量のグラフである。 実施の形態における第２のＮＯ_Ｘ保持装置の拡大概略断面図である。 実施の形態における第３のＮＯ_Ｘ保持装置の概略正面図である。 実施の形態における第３のＮＯ_Ｘ保持装置の概略断面図である。 実施の形態におけるＮＯ_Ｘ還元触媒としてのＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒の拡大概略断面図である。 実施の形態におけるＮＯ_Ｘ還元触媒としてのＮＯ_Ｘ選択還元触媒を備える内燃機関の概略図である。

図１から図１４を参照して、実施の形態における内燃機関の排気浄化装置について説明する。

図１に、本実施の形態における内燃機関の概略図を示す。本実施の形態においては、圧縮着火式のディーゼルエンジンを例に取り上げて説明する。本実施の形態における内燃機関は、車両のうち自動車に配置されている。

内燃機関は、機関本体１を備える。また、内燃機関は、排気浄化装置を備える。機関本体１は、各気筒としての燃焼室２と、それぞれの燃焼室２に燃料を噴射するための電子制御式の燃料噴射弁３と、吸気マニホールド４と、排気マニホールド５とを含む。

吸気マニホールド４は、吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結されている。コンプレッサ７ａの入口は、吸入空気量検出器８を介してエアクリーナ９に連結されている。吸気ダクト６内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁１０が配置されている。更に、吸気ダクト６には、吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１１が配置されている。図１に示される実施例では、機関冷却水が冷却装置１１に導かれている。機関冷却水によって吸入空気が冷却される。

一方、排気マニホールド５は、排気ターボチャージャ７のタービン７ｂの入口に連結されている。排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの出口は、機関本体１から排出される排気ガスを浄化するための複数の排気処理装置に連結されている。

本実施の形態における排気浄化装置は、酸化触媒１３を備える。酸化触媒１３は、排気管１２を介してタービン７ｂの出口に連結されている。本実施の形態における排気浄化装置は、ＮＯ_Ｘを一時的に保持するためのＮＯ_Ｘ保持装置１５を備える。ＮＯ_Ｘ保持装置１５は、排気管１２を介して酸化触媒１３に連結されている。本実施の形態におけるＮＯ_Ｘ保持装置１５は、酸化触媒１３よりも下流の機関排気通路内に配置されている。

本実施の形態における排気浄化装置は、ＮＯ_Ｘを還元することにより浄化するＮＯ_Ｘ還元触媒１７を備える。ＮＯ_Ｘ還元触媒１７は、排気管１２を介してＮＯ_Ｘ保持装置１５に連結されている。ＮＯ_Ｘ還元触媒１７は、ＮＯ_Ｘ保持装置１５よりも下流の機関排気通路内に配置されている。なお、排気浄化装置に含まれる排気処理装置は、この形態に限られず、その他の排気処理装置が配置されていても構わない。たとえば、粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタが配置されていても構わない。

排気マニホールド５と吸気マニホールド４との間には、排気ガス再循環（ＥＧＲ）を行うためにＥＧＲ通路１８が配置されている。ＥＧＲ通路１８には電子制御式のＥＧＲ制御弁１９が配置されている。また、ＥＧＲ通路１８の途中にはＥＧＲ通路１８内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２０が配置されている。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置２０内に導かれている。機関冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。

それぞれの燃料噴射弁３は、燃料供給管２１を介してコモンレール２２に連結されている。コモンレール２２は、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２３を介して燃料タンク２４に連結されている。燃料タンク２４に貯蔵される燃料は、燃料ポンプ２３によってコモンレール２２内に供給される。コモンレール２２内に供給された燃料は、それぞれの燃料供給管２１を介して燃料噴射弁３に供給される。

電子制御ユニット３０は、デジタルコンピュータを含む。本実施の形態における電子制御ユニット３０は、排気浄化装置の制御装置として機能する。電子制御ユニット３０は、双方性バス３１によって互いに接続された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を含む。

ＲＯＭ３２は、読み込み専用の記憶装置である。ＲＯＭ３２には、制御を行なうための必要なマップ等の情報が予め記憶されている。ＣＰＵ３４は、任意の演算や判別を行なうことができる。ＲＡＭ３３は、読み書きが可能な記憶装置である。ＲＡＭ３３は、運転履歴などの情報を保存したり、演算結果を一時的に保存したりすることができる。

酸化触媒１３の下流には、酸化触媒１３の温度を検出するための温度センサ２５が配置されている。ＮＯ_Ｘ保持装置１５の下流には、ＮＯ_Ｘ保持装置１５の温度を検出するための温度センサ２６が配置されている。また、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７の下流には、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７の温度を検出するための温度センサ２７が配置されている。これらの温度センサ２５，２６，２７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。

吸入空気量検出器８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。アクセルペダル４０には、アクセルペダル４０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続されている。負荷センサ４１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。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続されている。クランク角センサ４２の出力により、機関本体の回転数を検出することができる。

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３、スロットル弁１０の駆動用ステップモータ、ＥＧＲ制御弁１９および燃料ポンプ２３に接続されている。これらの装置は、電子制御ユニット３０により制御されている。

酸化触媒１３は、酸化機能を有する触媒である。酸化触媒１３は、例えば、円筒形状のケース本体の内部に排気ガスの流れ方向に伸びる通路を有する基体を備える。基体は、例えばハニカム構造に形成されている。基体の通路の表面には、例えば、担持体としての多孔質酸化物粉末を含むコート層が形成され、担持体に触媒金属が担持されている。触媒金属としては、たとえば、白金Ｐｔ等の貴金属を採用することができる。排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）および未燃炭化水素（ＨＣ）は、酸化触媒１３で酸化されて水や二酸化炭素等の物質に変換される。

図１に示す装置例でのＮＯ_Ｘ還元触媒１７は、三元触媒と同様の構成を有する。ＮＯ_Ｘ還元触媒１７は、触媒金属として、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）およびロジウム（Ｒｈ）などの貴金属を含む。これらの貴金属は、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）等の担持体に担持されている。担持体は、たとえば、ハニカム構造のコージェライト等の基体の表面に配置されている。ＮＯ_Ｘ還元触媒１７は、流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比またはリッチにすることにより、ＮＯ_Ｘを高効率で還元することができる。

図２に、本実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ保持装置の概略断面図を示す。本実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ保持装置１５は、排気ガスの温度が低温のときにはＮＯ_Ｘを吸着し、排気ガスの温度が高温になると、吸着したＮＯ_Ｘを放出する第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５を備える。ＮＯ_Ｘ保持装置１５は、排気ガスに含まれる一酸化窒素を二酸化窒素に酸化するためのＮＯ_Ｘ酸化部４６を備える。また、ＮＯ_Ｘ保持装置１５は、排気ガスの温度が低温のときにはＮＯ_Ｘを吸着し、排気ガスの温度が高温になると、吸着したＮＯ_Ｘを放出する第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７を備える。第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５、第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７およびＮＯ_Ｘ酸化部４６は、排気ガスが第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５を通ってＮＯ_Ｘ酸化部４６に流入し、ＮＯ_Ｘ酸化部４６から流出する排気ガスが、第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７に流入するように配置されている。

第１のＮＯ_Ｘ保持装置１５においては、排気ガスの流れ方向に沿って、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５、ＮＯ_Ｘ酸化部４６および第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７が、この順に配置されている。ＮＯ_Ｘ酸化部４６は、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５の下流に配置され、第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７は、ＮＯ_Ｘ酸化部４６の下流に配置されている。

図３に、本実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ吸着部の拡大概略断面図を示す。本実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５は、ハニカム構造に形成されている。第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５は、基体上に例えば酸化アルミニウムを含む担持体４８が配置されている。担持体４８は、ＮＯ_Ｘを吸着する吸着金属４９を担持できる任意の材料を採用することができる。担持体４８の表面上には吸着金属４９が分散して担持されている。吸着金属４９は、たとえば粒子状に形成されている。本実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５の吸着金属４９は、銀を含有する。吸着金属４９としては、ＮＯ_Ｘを吸着できる任意の金属を採用することができる。たとえば、マンガンや銅等の金属を採用することができる。本実施の形態における第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７は、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５と同様の構成を有する。

図２を参照して、本実施の形態においては、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５、第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７およびＮＯ_Ｘ酸化部４６が互いに分離されているが、この形態に限られず、一つの基体の表面上に、排気ガスの流れ方向に沿って、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５、ＮＯ_Ｘ酸化部４６、および第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７が、この順に形成されていても構わない。たとえば、ゾーンコート法により一つの基体にそれぞれのＮＯ_Ｘ吸着部およびＮＯ_Ｘ酸化部が形成されていても構わない。

酸化部４６は、たとえば、複数の通路を有するハニカム構造の基体を備え、基体の通路の表面には、担持体としての酸化アルミニウムの担持体が配置されている。触媒金属は、担持体に担持されている。触媒金属としては、一酸化窒素を二酸化窒素に酸化させることができる任意の金属を採用することができる。たとえば、触媒金属として、白金Ｐｔ等の貴金属を採用することができる。酸化部４６は、たとえば、ＮＯ_Ｘ保持装置１５の上流に配置されている酸化触媒１３と同様の構成を採用することができる。

本発明では、機関吸気通路、燃焼室、または機関排気通路に供給された排気ガスの空気および燃料（炭化水素）の比を排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）と称する。第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５は、排気ガスの空燃比がリーンのときに、排気ガス中に含まれるＮＯ_Ｘを吸着金属４９に吸着する。排気ガスに含まれるＮＯ_Ｘは、硝酸銀の形態で吸着金属４９に保持される。または、ＮＯ_Ｘは、酸素を介して吸着金属４９に保持される。これに対して、排気ガスの空燃比がリッチのとき或いは理論空燃比のときには、吸着金属４９に保持されているＮＯ_Ｘが放出される。

更に、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５は、第１の放出温度未満ではＮＯ_Ｘを吸着し、第１の放出温度以上になると吸着したＮＯ_Ｘを放出する。第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７は、第２の放出温度未満ではＮＯ_Ｘを吸着し、第２の放出温度以上になると吸着したＮＯ_Ｘを放出する。本実施の形態においては、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５と第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７とは同一の構成を有するために、第１の放出温度と第２の放出温度は同じである。

本実施の形態における内燃機関は、通常運転時においては、排気処理装置に流入する排気ガスの空燃比がリーンになるように燃焼室にて燃焼を行なっている。ＮＯ_Ｘ保持装置１５は、排気ガスの温度が第１の放出温度または第２の放出温度よりも低い場合には、排気ガスに含まれるＮＯ_Ｘを吸着する。

ＮＯ_Ｘ保持装置１５は、ＮＯ_Ｘを保持することができる最大量である保持可能量を有する。ＮＯ_Ｘ保持装置１５は、ＮＯ_Ｘ保持量が保持可能量に達すると、ＮＯ_Ｘを保持できなくなる。すなわち、排気ガスに含まれるＮＯ_Ｘを除去することができなくなる。本実施の形態においては、通常運転時において、ＮＯ_Ｘ保持装置１５に保持されているＮＯ_Ｘ量が予め定められた保持量判定値に到達した場合には、ＮＯ_Ｘ保持装置１５からＮＯ_Ｘを放出させるＮＯ_Ｘパージ制御を行う。本実施の形態における保持量判定値は、ＮＯ_Ｘ保持装置１５のＮＯ_Ｘの保持可能量よりも小さい値が採用されている。

図４に、本実施の形態における第１のＮＯ_Ｘパージ制御のタイムチャートを示す。内燃機関は、時刻ｔ_１までは通常の運転を継続している。本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、ＮＯ_Ｘ保持装置１５に保持されているＮＯ_Ｘ量を検出する検出装置を備える。本実施の形態における検出装置は、電子制御ユニット３０を含む。

図５に、本実施の形態における単位時間当たりに機関本体から排出されるＮＯ_Ｘ量のマップを示す。たとえば、機関回転数Ｎと燃焼室２に噴射する燃料の噴射量ＴＡＱとを関数にする単位時間あたりのＮＯ_Ｘの排出量ＮＯＸＡのマップを予め作成する。このマップを、たとえば、電子制御ユニット３０のＲＯＭ３２に記憶させておく。本実施の形態においては、機関本体１から排出されるＮＯ_Ｘ量とＮＯ_Ｘ保持装置１５に流入するＮＯ_Ｘ量とは等しくなる。このマップにより、運転状態に応じて単位時間あたりにＮＯ_Ｘ保持装置１５に流入し、ＮＯ_Ｘ保持装置１５に保持されるＮＯ_Ｘ量を算出することができる。単位時間当たりに保持されるＮＯ_Ｘ量を積算することにより、任意の時刻におけるＮＯ_Ｘ保持量を算出することができる。

ＮＯ_Ｘ保持装置１５に保持されているＮＯ_Ｘ量の推定においては、ＮＯ_Ｘ保持装置から脱離するＮＯ_Ｘの量を減算しても構わない。たとえば、ＮＯ_Ｘ保持装置の温度を関数にするＮＯ_Ｘの脱離率を予め作成して、電子制御ユニット３０に記憶させておく。ＮＯ_Ｘ保持装置１５の温度を検出して、ＮＯ_Ｘの脱離率を推定することができる。ＮＯ_Ｘの脱離率からＮＯ_Ｘの脱離量を推定することができる。

図４を参照して、時刻ｔ_１においてＮＯ_Ｘ保持装置１５に保持されているＮＯ_Ｘ量が、ＮＯ_Ｘパージ制御を行なうための保持量判定値を超えている。時刻ｔ_１からＮＯ_Ｘパージ制御を行う。ＮＯ_Ｘパージ制御においては、ＮＯ_Ｘ保持装置１５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にする。本実施の形態における排気浄化装置は、燃焼室において追加の補助噴射を行うことにより、ＮＯ_Ｘ保持装置１５に流入する排気ガスの空燃比をほぼ理論空燃比にしている。

通常運転時における燃料の噴射は、略圧縮上死点ＴＤＣで主噴射ＦＭが行なわれる。通常運転においては、機関本体から排出される排気ガスの空燃比はリーンである。機関本体から排出される排気ガスの空燃比を降下させるときには、主噴射ＦＭの後に、補助噴射としてのアフター噴射ＦＡを行うことができる。アフター噴射ＦＡは、主噴射の後の燃焼可能な時期に行なわれる。本実施の形態においては、更に、燃焼室に流入する吸入空気量を減少させる制御を行っている。図１を参照して、スロットル弁１０の開度を小さくすることにより、燃焼室２に流入する吸入空気量を減少させることができる。この制御を行うことにより、ＮＯ_Ｘ保持装置１５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にすることができる。本実施の形態におけるＮＯ_Ｘ還元触媒１７では、ＮＯ_Ｘの浄化率の向上のために、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７に流入する排気ガスの空燃比をほぼ理論空燃比、又は僅かにリッチにすることが好ましい。排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチにすることにより、ＮＯ_Ｘ保持装置に吸着されているＮＯ_Ｘが放出される。ＮＯ_Ｘ保持装置のＮＯ_Ｘ保持量は、時刻ｔ_２において零になっている。

ＮＯ_Ｘ保持装置１５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にする構成は、アフター噴射を行う構成に限られず、空燃比を低下させる任意の構成を採用することができる。たとえば、ＮＯ_Ｘ保持装置の上流の機関排気通路に未燃燃料を供給する燃料添加弁が配置されていても構わない。燃料添加弁から機関排気通路に未燃燃料を供給することにより、ＮＯ_Ｘ保持装置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にすることができる。

本発明の通常運転とは、起動時の暖機運転等やパティキュレートフィルタの再生等の所定の目的のために一時的に内燃機関の運転状態を変化させている状態以外の状態を示す。図１を参照して、内燃機関の通常運転時においては、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７の温度が上昇している。たとえば、通常運転時において、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７は活性化温度以上になっている。

ＮＯ_Ｘ保持装置に流入する排気ガスの空燃比をほぼ理論空燃比にするＮＯ_Ｘパージ制御を行なうと、ＮＯ_Ｘ保持装置１５からＮＯ_Ｘが放出される。ＮＯ_Ｘ保持装置１５から流出する排気ガスの空燃比は、理論空燃比の近傍になっている。このため、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７においては、高い浄化率でＮＯ_Ｘを浄化することができる。このように、ＮＯ_Ｘ保持装置１５からＮＯ_Ｘを放出させるとともに、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７を高い浄化性能を有する状態にすることができる。ＮＯ_Ｘ還元触媒１７においてＮＯ_Ｘを効果的に浄化することができる。

ところで、機関本体から排出される排気ガスが高温になる場合には、ＮＯ_Ｘ保持装置１５に保持されているＮＯ_Ｘが脱離する場合がある。たとえば、高負荷、高回転で運転を行なった場合には排気ガスの温度が上昇する。このような場合に、ＮＯ_Ｘ保持装置のＮＯ_Ｘ吸着部の温度が、それぞれのＮＯ_Ｘの放出温度以上になる場合がある。この場合には、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７も高温になっており、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７は、低温時よりも浄化性能が高くなっている。このために、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７においてＮＯ_Ｘ保持装置１５から放出されたＮＯ_Ｘの浄化を行なうことができる。

また、内燃機関を長期間停止した後の起動時等においては、ＮＯ_Ｘ保持装置１５およびＮＯ_Ｘ還元触媒１７が低温である場合がある。例えば、冷間始動を行なった場合には、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７が活性化温度未満である。ＮＯ_Ｘ還元触媒１７が低温の場合には、ＮＯ_Ｘ保持装置１５にてＮＯ_Ｘを吸着することにより排気ガス中からＮＯ_Ｘが除去される。

機関本体１から排出されるＮＯ_Ｘには、一酸化窒素ＮＯと二酸化窒素ＮＯ_２とが含まれている。排気ガスに含まれる一酸化窒素は、吸着部においてＮＯ_２の形態で吸着金属４９に保持される。また、二酸化窒素は、吸着部においてＮＯ_３の形態で吸着金属４９に保持される。ところで、一酸化窒素がＮＯ_２の形態で保持される保持力は、二酸化窒素がＮＯ_３の形態で保持される保持力よりも弱い。すなわち、一酸化窒素は二酸化窒素よりも脱離し易い。たとえば、ＮＯ_Ｘ吸着部の温度を徐々に上昇させていくと、先に一酸化窒素が脱離し、その後に二酸化窒素が脱離する。または、排気ガスに含まれる一酸化窒素が吸着により除去されるときの除去率は、二酸化窒素が吸着により除去されるときの除去率よりも小さくなる。

図６に、本実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ吸着部において、ＮＯ_Ｘを保持させた後に、徐々に温度を上昇させたときに第１のＮＯ_Ｘ吸着部から脱離するＮＯ_Ｘ量のグラフを示す。横軸は、第１のＮＯ_Ｘ吸着部に流入する排気ガスの温度である。縦軸は、第１のＮＯ_Ｘ吸着部からのＮＯ_Ｘ放出量を示している。

本実施の形態においては、排気ガスの熱によりそれぞれの排気処理装置の昇温を行なっている。このために、排気ガスの温度は、それぞれの排気処理装置の温度に対応する。温度を徐々に上昇していくと、ＮＯ_Ｘ放出量の第１のピークが発現し、その後にＮＯ_Ｘ放出量の第２のピークが発現している。一酸化窒素が吸着により保持されるときの保持力よりも二酸化窒素が吸着により保持されるときの保持力の方が大きいため、第１のピークの部分には、一酸化窒素が多く含まれ、第２のピークの部分には、二酸化窒素が多く含まれている。

ところで、本実施の形態の排気浄化装置においては、ＮＯ_Ｘ保持装置１５の下流に配置されているＮＯ_Ｘ還元触媒１７の活性化温度Ｔｒは、ＮＯ_Ｘ放出量の第１のピークの温度Ｔｐ１よりも高く第２のピークの温度Ｔｐ２よりも低くなっている。ＮＯ_Ｘ還元触媒１７の温度が活性化温度Ｔｒ以上になると、ＮＯ_Ｘ保持装置からＮＯ_Ｘが流出しても、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７においてＮＯ_Ｘの浄化を効果的に行なうことができる。第２のピークで放出されるＮＯ_Ｘは、ＮＯ_Ｘ還元触媒１７において浄化することができる。

図７に、本実施の形態におけるＮＯ_Ｘ保持装置の機能を説明する概略図を示す。第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５、ＮＯ_Ｘ酸化部４６および第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７が、この順に配置されている。起動時などの排気ガスの温度が低い場合には、排気ガスに含まれるＮＯ_Ｘは、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５と、第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７とに吸着されることによって保持される。

前述のようにＮＯ_Ｘに含まれる一酸化窒素と二酸化窒素とを比較したときに、二酸化窒素よりも一酸化窒素の方が脱離し易いという特性を有する。排気ガスの温度を徐々に上昇していくと、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５からの一酸化窒素の脱離が発現する。図６を参照して、特に第１のピークに対応する温度Ｔｐ１の近傍になると、矢印１０１に示すように、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５から一酸化窒素が脱離して流出する。第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５から流出した一酸化窒素は、ＮＯ_Ｘ酸化部４６に流入する。ＮＯ_Ｘ酸化部４６においては、一酸化窒素が酸化されて二酸化窒素に変化する。ＮＯ_Ｘ酸化部４６から流出する二酸化窒素は、矢印１０２に示すように第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７に流入する。二酸化窒素は、第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７に保持される。二酸化窒素は、ＮＯ_Ｘ吸着部から放出されるときの放出量のピークとなる温度が一酸化窒素よりも高いために、一酸化窒素より確実に第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７に保持される。

本実施の形態における排気浄化装置は、ＮＯ_Ｘ酸化部４６において、窒素酸化物の形態を、低温で脱離が生じ易い一酸化窒素から二酸化窒素に変化させることができて、ＮＯ_Ｘを第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７に保持することができる。

また、本実施の形態におけるＮＯ_Ｘ保持装置１５においては、排気ガスに含まれる一酸化窒素のうち、第１のＮＯ_Ｘ吸着部４５をすり抜けた一酸化窒素についても、ＮＯ_Ｘ酸化部４６において二酸化窒素に変化させ、より確実に第２のＮＯ_Ｘ吸着部４７にて保持することができる。

図８に、本実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ保持装置の第１のＮＯ_Ｘ吸着部から流出する一酸化窒素の量のグラフを示す。図９に、本実施の形態における第１のＮＯ_Ｘ保持装置の第２のＮＯ_Ｘ吸着部から流出するＮＯ_Ｘ量のグラフを示す。図８および図９に示すグラフは、第１のＮＯ_Ｘ保持装置にＮＯ_Ｘを十分に保持させておき、排気ガスの温度を徐々に上昇させたときのグラフである。

図８を参照して、横軸は第１のＮＯ_Ｘ保持装置に流入する排気ガスの温度を示し、縦軸は、第１のＮＯ_Ｘ吸着部から放出される一酸化窒素の量、すなわち一酸化窒素の脱離量を示している。図８に示す例においては、排気ガスの温度がほぼ１００℃において、一酸化窒素の脱離量が最大になっている。すなわち、この温度以上では、第１の吸着部から流出してＮＯ_Ｘ酸化部に流入する一酸化窒素の量が多くなることが分かる。このように第１のＮＯ_Ｘ吸着部から流出した一酸化窒素は、ＮＯ_Ｘ酸化部において酸化された後に第２のＮＯ_Ｘ吸着部に流入する。

図９を参照して、横軸は第１のＮＯ_Ｘ保持装置に流入する排気ガスの温度を示し、縦軸は、第２のＮＯ_Ｘ吸着部から流出するＮＯ_Ｘ量、すなわち第１のＮＯ_Ｘ保持装置から流出する一酸化窒素および二酸化窒素の量を示している。排気ガスの温度がほぼ２００℃において、一酸化窒素および二酸化窒素の脱離量が最大になっている。第２のＮＯ_Ｘ吸着部においては、多くのＮＯ_Ｘを二酸化窒素の形態で保持しているために、ＮＯ_Ｘが放出される温度領域が、図８に示す第１のＮＯ_Ｘ吸着部の一酸化窒素が脱離する温度領域よりも高くなることが分かる。

このように、本実施の形態における排気浄化装置は、ＮＯ_Ｘ還元触媒の温度が活性化温度以上になるまで、ＮＯ_Ｘ保持装置から流出するＮＯ_Ｘ量を抑制することができて、ＮＯ_Ｘの浄化率を向上させることができる。特に、本実施の形態における排気浄化装置は、内燃機関の起動時などの排気ガスの温度が通常運転よりも低い領域において、ＮＯ_Ｘの放出を低減することができる。

本実施の形態における排気浄化装置のＮＯ_Ｘ酸化部は、第１の吸着部から流出するＮＯを十分に酸化できるように、温度が低い状態からＮＯをＮＯ_２に酸化する機能を有することが好ましい。たとえば、図８を参照して、ＮＯ_Ｘ酸化部は、第１のＮＯ_Ｘ吸着部からの一酸化窒素の脱離量が多くなる略１００℃以上１５０℃以下の活性化温度を有することが好ましい。

図１を参照して、本実施の形態における内燃機関は、ＮＯ_Ｘ保持装置１５の上流に酸化触媒１３が配置されている。内燃機関の起動時などの排気ガスの温度が低い場合には、酸化触媒１３において、流入した二酸化窒素ＮＯ_２が排気ガスに含まれる未燃炭化水素と反応して一酸化窒素ＮＯに変化する。この結果、ＮＯ_Ｘ保持装置１５に流入する一酸化窒素の量が多くなる。このために、ＮＯ_Ｘ保持装置１５の上流に酸化触媒１３が配置されている内燃機関においては、本発明の効果が顕著になる。本実施の形態におけるＮＯ_Ｘ保持装置を配置することにより、排気浄化装置から排出されるＮＯ_Ｘ量を大きく減少させることができる。

図１０に、本実施の形態における第２のＮＯ_Ｘ保持装置の拡大概略断面図を示す。本実施の形態における第２のＮＯ_Ｘ保持装置は、複数の通路を有するハニカム構造に形成されている。それぞれの通路において、複数のＮＯ_Ｘ吸着部およびＮＯ_Ｘ酸化部がそれぞれ層状に形成され、基材の表面に積層されている。

第２のＮＯ_Ｘ保持装置においては、基材５１の表面に、第２のＮＯ_Ｘ吸着部５４が層状に形成されている。第２のＮＯ_Ｘ吸着部５４の表面には、ＮＯ_Ｘ酸化部５３が層状に形成されている。ＮＯ_Ｘ酸化部５３の表面には、第１のＮＯ_Ｘ吸着部５２が層状に形成されている。排気ガスは、矢印１００に示す方向に進行する。排気ガスは、矢印１０３に示すように、第１のＮＯ_Ｘ吸着部５２、ＮＯ_Ｘ酸化部５３および第２のＮＯ_Ｘ吸着部５４の順に流入する。

第２のＮＯ_Ｘ保持装置においても、第１のＮＯ_Ｘ吸着部５２から流出する一酸化窒素をＮＯ_Ｘ酸化部５３で二酸化窒素に変換して、第２のＮＯ_Ｘ吸着部５４にて保持することができる。排気ガスが低温の領域において、排気浄化装置から流出するＮＯ_Ｘの量を減少させることができる。

次に、本実施の形態における第３のＮＯ_Ｘ保持装置について説明する。第３のＮＯ_Ｘ保持装置は、パティキュレートフィルタを含む。パティキュレートフィルタのそれぞれの通路に、ＮＯ_Ｘを吸着するためのＮＯ_Ｘ吸着部および一酸化窒素を酸化するためのＮＯ_Ｘ酸化部が形成されている。

図１１に、本実施の形態における第３のＮＯ_Ｘ保持装置の概略正面図を示す。図１２に、本実施の形態における第３のＮＯ_Ｘ保持装置の概略断面図を示す。パティキュレートフィルタ１６は、排気ガスに含まれる炭素微粒子、サルフェート等のイオン系微粒子等の粒子状物質（パティキュレート）を除去するためのフィルタである。本実施の形態におけるパティキュレートフィルタ１６は、円筒形状に形成されている。図１２は、円筒形状の軸方向に沿った断面図である。パティキュレートフィルタ１６は、例えばコージライトのような多孔質材料から形成されている。

本実施の形態におけるパティキュレートフィルタ１６はハニカム構造を有する。パティキュレートフィルタ１６は、排気ガスの流れ方向に沿って延びる複数の通路６０，６１を有する。通路６０は、下流端が栓６２により閉塞されている。通路６１は、上流端が栓６３により閉塞されている。通路６０および通路６１は、薄肉の隔壁６４を介して交互に配置されている。図１１においては、栓６３の部分に斜線を付している。

排気ガスが流入する通路６０は、排気ガスが流出する通路６１に囲まれている。通路６０に流入した排気ガスは、矢印１０４に示すように、隔壁６４を通って隣接する通路６１に流出する。排気ガスが隔壁６４を通過するときに粒子状物質が捕捉される。排気ガスは、通路６１を通ってパティキュレートフィルタ１６から流出する。このように、粒子状物質は、パティキュレートフィルタに捕集される。

パティキュレートフィルタに堆積する粒子状物質が多くなった場合には、パティキュレートフィルタに流入する排ガスの温度を上昇させることにより、粒子状物質を燃焼させて再生する。図１２を参照して、それぞれの隔壁６４には、粒子状物質の燃焼を促進するための酸化機能を有する触媒金属が担持されている。たとえば、白金等の貴金属の触媒金属が担持されている。この触媒金属が配置されている隔壁６４は、一酸化窒素を酸化するＮＯ_Ｘ酸化部として機能する。

排気ガスが流入する通路６０において、隔壁６４の表面には第１のＮＯ_Ｘ吸着部５２が形成されている。また、排気ガスが流出する通路６１において、隔壁６４の表面には第２のＮＯ_Ｘ吸着部５４が形成されている。

排気ガスは、矢印１００に示すように、パティキュレートフィルタ１６に流入する。排気ガスは、矢印１０４に示すように、通路６０から通路６１に向かって流れる。このときに、排気ガスは、第１のＮＯ_Ｘ吸着部５２、ＮＯ_Ｘ酸化部として機能する隔壁６４および第２のＮＯ_Ｘ吸着部５４を、この順に流通する。

第３のＮＯ_Ｘ保持装置においても、第１のＮＯ_Ｘ吸着部５２から流出する一酸化窒素をＮＯ_Ｘ酸化部で二酸化窒素に変換して、第２のＮＯ_Ｘ吸着部５４にて保持することができる。排気ガスが低温の領域において、排気浄化装置から流出するＮＯ_Ｘの量を減少させることができる。

本実施の形態においては、第１のＮＯ_Ｘ保持装置から第３のＮＯ_Ｘ保持装置を例に取り上げて説明を行なったが、ＮＯ_Ｘ保持装置の構成は、これらの形態に限られず、排気ガスが第１のＮＯ_Ｘ吸着部を通ってＮＯ_Ｘ酸化部に流入し、ＮＯ_Ｘ酸化部から流出する排気ガスが第２のＮＯ_Ｘ吸着部に流入するように形成されていれば構わない。

本実施の形態のＮＯ_Ｘ保持装置においては、ＮＯ_Ｘ吸着部が２つに形成されているが、この形態に限られず、ＮＯ_Ｘ保持装置は、複数のＮＯ_Ｘ吸着部を有し、複数の吸着部同士の間にＮＯ_Ｘ酸化部を配置することができる。

本実施の形態における排気浄化装置のＮＯ_Ｘ保持装置は、第１のＮＯ_Ｘ吸着部と第２のＮＯ_Ｘ吸着部とが同一の構成を有するが、この形態に限られず、互いに異なる構成を有する複数のＮＯ_Ｘ吸着部が形成されていても構わない。

本実施の形態においては、ＮＯ_Ｘを還元するＮＯ_Ｘ還元触媒として、白金、パラジウムおよびロジウムの触媒金属を含む触媒を例に取り上げて説明したが、この形態に限られず、ＮＯ_Ｘ還元触媒は、ＮＯ_Ｘの還元が可能な任意の触媒を採用することができる。たとえば、ＮＯ_Ｘ還元触媒は、ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒を含むことができる。

図１３に、ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒の拡大概略断面図を示す。ＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒は、基体上に例えばアルミナからなる触媒担体５６が配置されている。触媒担体５６の表面上には貴金属の触媒金属５７が分散して担持されている。触媒担体５６の表面上にはＮＯ_Ｘ吸収剤５８の層が形成されている。触媒金属５７としては、例えば白金Ｐｔが用いられる。ＮＯ_Ｘ吸収剤５８を構成する成分としては、例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なくとも一つが用いられている。

排気ガスの空燃比がリーンのとき（理論空燃比より大きなとき）には、排気ガス中に含まれるＮＯが触媒金属５７上において酸化されてＮＯ_２になる。ＮＯ_２は、硝酸イオンＮＯ_３ ⁻の形でＮＯ_Ｘ吸収剤５８に吸蔵される。これに対して、排気ガスの空燃比がリッチのとき（理論空燃比より小さなとき）或いは理論空燃比になると、排気ガス中の酸素濃度が低下するために反応が逆方向（ＮＯ_３ ⁻→ＮＯ_２）に進む。ＮＯ_Ｘ吸収剤５８内の硝酸イオンＮＯ_３ ⁻がＮＯ_２の形でＮＯ_Ｘ吸収剤５８から放出される。放出されたＮＯ_Ｘは、排気ガスに含まれる未燃炭化水素や一酸化炭素等によってＮ_２に還元される。

このようなＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒においても、所定の浄化率を達成する温度である活性化温度を有する。このため、ＮＯ_Ｘ還元触媒としてＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒を配置した場合においても、排気ガスの温度が低い領域では、排気ガスに含まれるＮＯ_ＸをＮＯ_Ｘ保持装置にて保持することができる。

また、ＮＯ_Ｘ還元触媒は、ＮＯ_Ｘを選択的に還元するＮＯ_Ｘ選択還元触媒を含むことができる。

図１４に、ＮＯ_Ｘ還元触媒としてＮＯ_Ｘ選択還元触媒が配置されている内燃機関の概略図を示す。ＮＯ_Ｘ選択還元触媒１４の下流には、ＮＯ_Ｘ選択還元触媒１４の温度を検出するための温度センサ２７が配置されている。

ＮＯ_Ｘ選択還元触媒１４は、還元剤を供給することによりＮＯ_Ｘを選択的に還元することができる排気処理装置である。本実施の形態におけるＮＯ_Ｘ選択還元触媒１４は、アンモニアを還元剤としてＮＯ_Ｘを還元する。ＮＯ_Ｘ選択還元触媒は、例えば、アンモニアを吸着し、鉄等の遷移金属を含有するゼオライトから構成することができる。または、アンモニアの吸着機能を有しないチタニア・バナジウム系の触媒から構成することができる。本実施の形態におけるＮＯ_Ｘ選択還元触媒１４は、アンモニア吸着タイプのＦｅゼオライトから構成されている。

排気浄化装置は、ＮＯ_Ｘ選択還元触媒１４に還元剤を供給する還元剤供給装置を備える。還元剤供給装置は、尿素供給弁５５を含む。尿素供給弁５５は、機関排気通路内に尿素を噴射するように形成されている。本実施の形態における還元剤供給装置は、尿素を供給するように形成されているが、この形態に限られず、アンモニア水等の他の還元剤を供給するように形成されていても構わない。

尿素供給弁５５は、対応する駆動回路３８を介して、電子制御ユニット３０の出力ポート３６に接続されている。本実施の形態における尿素供給弁５５は、電子制御ユニット３０により制御されている。

尿素供給弁５５から機関排気通路を流れる排気ガス中に尿素が供給されると、尿素が加水分解される。尿素が加水分解されることによりアンモニアと二酸化炭素が生成される。生成されたアンモニアがＮＯ_Ｘ選択還元触媒１４に供給されることにより、ＮＯ_Ｘ選択還元触媒１４において、排気ガスに含まれるＮＯ_Ｘを窒素に還元することができる。

このようなＮＯ_Ｘ選択還元触媒においても、所定のＮＯ_Ｘの浄化率を発揮する活性化温度を有する。ＮＯ_Ｘ還元触媒としてＮＯ_Ｘ選択還元触媒を配置した場合においても、排気ガスの温度が低い領域では、排気ガスに含まれるＮＯ_ＸをＮＯ_Ｘ保持装置で保持することができる。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に含まれる変更が意図されている。

１ 機関本体
２ 燃焼室
１３ 酸化触媒
１４ ＮＯ_Ｘ選択還元触媒
１５ ＮＯ_Ｘ保持装置
１６ パティキュレートフィルタ
１７ ＮＯ_Ｘ還元触媒
３０ 電子制御ユニット
４５ 第１のＮＯ_Ｘ吸着部
４６ ＮＯ_Ｘ酸化部
４７ 第２のＮＯ_Ｘ吸着部
４８ 担持体
４９ 吸着金属
５１ 基材
５２ 第１のＮＯ_Ｘ吸着部
５３ ＮＯ_Ｘ酸化部
５４ 第２のＮＯ_Ｘ吸着部
５５ 尿素供給弁

Claims (4)

1. 第１の放出温度未満ではＮＯ_Ｘを吸着し、第１の放出温度以上になると吸着したＮＯ_Ｘを放出する第１のＮＯ_Ｘ吸着部と、
   排ガスに含まれる一酸化窒素を二酸化窒素に酸化するＮＯ_Ｘ酸化部と、
   第２の放出温度未満ではＮＯ_Ｘを吸着し、第２の放出温度以上になると吸着したＮＯ_Ｘを放出する第２のＮＯ_Ｘ吸着部と、
   第２のＮＯ_Ｘ吸着部から流出する排気ガスが流入するように配置され、ＮＯ_Ｘを還元することにより浄化するＮＯ_Ｘ還元触媒とを備え、
   第１のＮＯ_Ｘ吸着部、第２のＮＯ_Ｘ吸着部およびＮＯ_Ｘ酸化部は、排気ガスが第１のＮＯ_Ｘ吸着部を通ってＮＯ_Ｘ酸化部に流入し、ＮＯ_Ｘ酸化部から流出する排気ガスが第２のＮＯ_Ｘ吸着部に流入するように配置されており、
   第１のＮＯ_Ｘ吸着部から流出する一酸化窒素がＮＯ_Ｘ酸化部にて酸化されことにより二酸化窒素に変化し、生成された二酸化窒素が第２のＮＯ_Ｘ吸着部に流入することを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。
2. 第１のＮＯ_Ｘ吸着部および第２のＮＯ_Ｘ吸着部のうち少なくとも一方は、ＮＯ_Ｘを吸着する金属として銀を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装置。
3. ＮＯ_Ｘ酸化部は、機関排気通路において第１のＮＯ_Ｘ吸着部の下流に配置され、
   第２のＮＯ_Ｘ吸着部は、機関排気通路においてＮＯ_Ｘ酸化部の下流に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 第１のＮＯ_Ｘ吸着部の上流に配置されている酸化触媒を備え、
   酸化触媒に流入する排気ガスの温度が予め定められた温度よりも低い時に、酸化触媒に流入した二酸化窒素が排気ガスに含まれる炭化水素と反応することにより一酸化窒素に変化し、生成された一酸化窒素が第１のＮＯ_Ｘ吸着部に流入することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。

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