JP2000274230A

JP2000274230A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2000274230A
Application number: JP11079454A
Authority: JP
Inventors: Toshisuke Toshioka; 俊祐利岡; Shinya Hirota; 信也広田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: JP3539268B2

Abstract

(57)【要約】【課題】排気通路に吸蔵還元型ＮＯx触媒を備えた排
気浄化装置において、前記ＮＯx触媒のＳＯx被毒を防止
する。【解決手段】ＳＯx吸収剤１７の下流に、ＮＯx吸収剤
２０と、ＮＯx触媒２０を迂回するバイパス管２６を設
け、バイパス管２６の始端部に、排気ガスの経路を切り
替えるための切替弁２８を設ける。ＳＯx吸収剤１７の
ＳＯx放出処理時には、ストイキまたはリッチ空燃比制
御開始と同時に切替弁２８をバイパス開位置に保持し、
排気ガスをバイパス管２６に導き、ＮＯx触媒２０に流
れないようにする。ＳＯx放出処理終了と同時にストイ
キまたはリッチ空燃比制御からリーン空燃比制御に切り
替え、この空燃比の切り替えから所定のディレイ時間が
経過した後に、切替弁２８をバイパス閉位置に保持し
て、排気ガスをＮＯx触媒２０に導き、バイパス管２６
に排気ガスが流れないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、希薄燃焼可能な内
燃機関より排出される排気ガスから窒素酸化物（ＮＯ
x）を浄化することができる排気浄化装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】希薄燃焼可能な内燃機関より排出される
排気ガスからＮＯxを浄化する排気浄化装置として、吸
蔵還元型ＮＯx触媒に代表されるＮＯx吸収剤がある。Ｎ
Ｏx吸収剤は、流入排気ガスの空燃比がリーン（即ち、
酸素過剰雰囲気下）のときにＮＯxを吸収し、流入排気
ガスの酸素濃度が低下したときに吸収したＮＯxを放出
するものであり、このＮＯx吸収剤の一種である吸蔵還
元型ＮＯx触媒は、流入排気ガスの空燃比がリーン（即
ち、酸素過剰雰囲気下）のときにＮＯxを吸収し、流入
排気ガスの酸素濃度が低下したときに吸収したＮＯxを
放出しＮ₂に還元する触媒である。

【０００３】この吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、単に触
媒あるいはＮＯx触媒ということもある）を希薄燃焼可
能な内燃機関の排気通路に配置すると、リーン空燃比の
排気ガスが流れたときには排気ガス中のＮＯxが触媒に
吸収され、ストイキ（理論空燃比）あるいはリッチ空燃
比の排気ガスが流れたときに触媒に吸収されていたＮＯ
xがＮＯ₂として放出され、さらに排気ガス中のＨＣやＣ
Ｏなどの還元成分によってＮ₂に還元され、即ちＮＯxが
浄化される。

【０００４】ところで、一般に、内燃機関の燃料には硫
黄分が含まれており、内燃機関で燃料を燃焼すると、燃
料中の硫黄分が燃焼してＳＯ₂やＳＯ₃などの硫黄酸化物
（ＳＯx）が発生する。前記吸蔵還元型ＮＯx触媒は、Ｎ
Ｏxの吸収作用を行うのと同じメカニズムで排気ガス中
のＳＯxの吸収を行うので、内燃機関の排気通路にこの
ＮＯx触媒を配置すると、このＮＯx触媒にはＮＯxのみ
ならずＳＯxも吸収される。

【０００５】ところが、前記ＮＯx触媒に吸収されたＳ
Ｏxは時間経過とともに安定な硫酸塩を形成するため、
前記ＮＯx触媒からＮＯxの放出・還元を行うのと同じ条
件下では、分解、放出されにくく触媒内に蓄積され易い
傾向がある。ＮＯx触媒内のＳＯx蓄積量が増大すると、
触媒のＮＯx吸収容量が減少して排気ガス中のＮＯxの除
去を十分に行うことができなくなりＮＯx浄化効率が低
下する。これが所謂ＳＯx被毒である。

【０００６】そこで、吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx浄化
能を長期に亘って高く維持するために、ＮＯx触媒より
も上流に、排気ガス中のＳＯxを専ら吸収するＳＯx吸収
剤を配置し、ＮＯx触媒にＳＯxが流れ込まないようにし
てＳＯx被毒の防止を図った排気浄化装置が開発されて
いる。

【０００７】前記ＳＯx吸収剤は、流入ガスの空燃比が
リーンのときにＳＯxを吸収し、流入ガスの酸素濃度が
低いときに吸収したＳＯxをＳＯ₂として放出するもので
あるが、このＳＯx吸収剤のＳＯx吸収容量にも限りがあ
るため、ＳＯx吸収剤がＳＯxで飽和する前にＳＯx吸収
剤から積極的にＳＯxを放出させる処理、即ち再生処理
を実行する必要がある。

【０００８】ＳＯx吸収剤の再生処理技術については、
例えば特許番号第２６０５５８０号の特許公報に開示さ
れている。この公報によれば、ＳＯx吸収剤に吸収され
たＳＯxを放出させるには、流入排気ガスの空燃比をス
トイキまたはリッチにして酸素濃度を低下させる必要が
あり、また、ＳＯx吸収剤の温度が高い方がＳＯxが放出
され易いとされている。

【０００９】さらに、この公報に開示された再生処理技
術では、ＳＯx吸収剤からＳＯxを放出させたときに、放
出されたＳＯxが下流に配置されているＮＯx触媒に吸収
されるのを防止するために、ＳＯx吸収剤とＮＯx触媒と
を接続する排気管から分岐してＮＯx触媒を迂回するバ
イパス通路を設けるとともに、排気ガスをＮＯx触媒と
バイパス通路のいずれに流すか選択的に切り替える排気
経路切替弁を設け、ＳＯx吸収剤の再生処理実行中は排
気経路切替弁の制御により排気ガスをバイパス通路に流
れるようにしてＮＯx触媒には流れないようにし、再生
処理を実行していない時には排気経路切替弁の制御によ
り排気ガスをＮＯx触媒に流れるようにしてバイパス通
路には流れないようにしている。このようにすると、再
生処理実行中においては、ＳＯx吸収剤から放出された
ＳＯxがＮＯx触媒に流れ込まなくなるので、ＮＯx触媒
がＳＯx被毒するのを阻止することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
技術では、ＳＯx吸収剤の再生処理を行うときには、排
気ガスの空燃比をストイキまたはリッチにして酸素濃度
を低下させると同時に前記排気経路切替弁を制御して排
気ガスをバイパス通路に流れるようにし、再生処理の間
この状態を保持し、再生処理が終了すると、排気ガスの
空燃比をリーンにすると同時に排気経路切替弁を制御し
て排気ガスをＮＯx触媒に流れるように、排気ガスの経
路を切り替えていた。

【００１１】しかしながら、上述のようなタイミングで
排気経路切替弁を切替制御すると、再生処理が終了し排
気ガスの空燃比をリーンにしたにもかかわらず、再生処
理終了直後にＳＯx吸収剤からＳＯxが放出され、放出さ
れたＳＯxがＮＯx触媒に吸収されて、ＮＯx触媒がＳＯx
被毒するという問題があった。

【００１２】この原因は次のように推察される。再生処
理中はＳＯx吸収剤にストイキまたはリッチ空燃比の排
気ガスが流れるが、その時にＳＯx吸収剤はＳＯxを放出
するだけでなく、排気ガス中のＨＣを吸着する。したが
って、再生処理終了時点ではＳＯx吸収剤に多量のＨＣ
が吸着された状態になっている。一方、再生処理終了時
点といえども、ＳＯx吸収剤に吸収されていたＳＯxが総
て放出されるわけではなく、ＳＯx吸収剤には吸収され
たＳＯxが残っている。

【００１３】このような状態の再生処理終了時にＳＯx
吸収剤へリーン空燃比の排気ガスを流すと、排気ガスに
含まれている多量の酸素がＳＯx吸収剤に吸着されてい
るＨＣを酸化するために大量に消費され、その結果、Ｓ
Ｏx吸収剤の内部では排気ガスの空燃比がストイキ雰囲
気になり、しかも再生処理終了直後はまだＳＯx吸収剤
が高温であることもあって、ＳＯx吸収剤に残っている
ＳＯxが脱離し、ＳＯx吸収剤から放出される。このＳＯ
x吸収剤からのＳＯxの脱離は、ＳＯx吸収剤に吸着され
ているＨＣの吸着量が減少してＨＣを酸化するための酸
素消費量が減少し、ＳＯx吸収剤の内部の空燃比がリー
ンになるまで続く。

【００１４】そして、再生処理終了時には、排気ガスの
空燃比をリーンにすると同時に排気ガスをＮＯx触媒に
流れるように排気経路切替弁を制御しているので、ＳＯ
x吸収剤から放出されたＳＯxが排気ガスとともにＮＯx
触媒に流れ、ＮＯx触媒を被毒するものと思われる。

【００１５】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、ＳＯx吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がス
トイキまたはリッチからリーンに切り替わった直後にＳ
Ｏx吸収剤から放出されるＳＯxをＮＯx吸収剤に流入さ
せないようにすることにより、ＮＯx吸収剤のＳＯx被毒
をより確実に防止することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。（１）本出願の第１の発明に係る内燃機関の排気浄化
装置は、（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排気通路に配
置され、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＳ
Ｏxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに
吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収剤と、（ロ）前記Ｓ
Ｏx吸収剤よりも下流の前記排気通路に配置され、流入
する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸収し
流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収したＮＯ
xを放出するＮＯx吸収剤と、（ハ）前記ＳＯx吸収剤の
下流で分岐し前記ＮＯx吸収剤を迂回して排気ガスを流
すバイパス通路と、（ニ）前記ＳＯx吸収剤から流出し
た排気ガスを前記ＮＯx吸収剤と前記バイパス通路のい
ずれに導くか選択的に切り替える排気経路切替手段と、
（ホ）排気ガスの空燃比をストイキまたはリッチにして
前記ＳＯx吸収剤に吸収されたＳＯxを放出するＳＯx放
出処理時にはＳＯx吸収剤から流出する排気ガスが前記
バイパス通路に導かれるように前記排気経路切替手段を
制御し、前記ＳＯx放出処理の終了により排気ガスの空
燃比をリーンに切り替えてから所定時間経過後にＳＯx
吸収剤から流出する排気ガスが前記ＮＯx吸収剤に導か
れるように前記排気経路切替手段を制御する排気経路切
替制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１７】前記第１の発明に係る内燃機関の排気浄化
装置においては、ＳＯx放出処理時にはストイキまたは
リッチ空燃比の排気ガスがＳＯx吸収剤に流れ、これに
よってＳＯx吸収剤に吸収されていたＳＯxが脱離し放出
される。放出されたＳＯxはバイパス通路に流れるの
で、ＮＯx吸収剤には流れ込まない。したがって、ＳＯx
放出処理中はＮＯx吸収剤がＳＯx被毒することはない。
なお、ＳＯx吸収剤から放出されたＳＯxは排気ガス中の
未燃ＨＣ、ＣＯによって還元せしめられ、ＳＯ₂となっ
て排出される。

【００１８】そして、ＳＯx放出処理の終了により排気
ガスの空燃比はリーンに切り替わるが、リーン空燃比に
切り替わっても所定時間経過するまでは排気ガスはバイ
パス通路に導かれ、ＮＯx吸収剤には流れ込まない。し
たがって、ＳＯx放出処理終了後、排気ガスのリーン空
燃比切り替え直後にＳＯx吸収剤から放出されるＳＯxも
バイパス通路を流れ、ＮＯx吸収剤には流れ込まない。
したがって、この間においてもＮＯx吸収剤がＳＯx被毒
することはない。

【００１９】そして、リーン空燃比への切り替え直後に
ＳＯx吸収剤から放出されていたＳＯxも、リーン空燃比
への切り替えから前記所定時間が経過するまでには、Ｓ
Ｏx吸収剤から放出されなくなる。したがって、前記所
定時間経過後に排気ガスがＮＯx吸収剤に流れるように
なった時には、ＳＯx吸収剤からＳＯxが放出されていな
いので、ＮＯx吸収剤がＳＯx被毒することはない。

【００２０】（２）本出願の第２の発明に係る内燃機
関の排気浄化装置は、（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の
排気通路に配置され、流入する排気ガスの空燃比がリー
ンのときにＳＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度
が低いときに吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収剤と、
（ロ）前記ＳＯx吸収剤よりも下流の前記排気通路に配
置され、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮ
Ｏxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに
吸収したＮＯxを放出するＮＯx吸収剤と、（ハ）前記Ｓ
Ｏx吸収剤の下流で分岐し前記ＮＯx吸収剤を迂回して排
気ガスを流すバイパス通路と、（ニ）前記ＳＯx吸収剤
から流出した排気ガスを前記ＮＯx吸収剤と前記バイパ
ス通路のいずれに導くか選択的に切り替える排気経路切
替手段と、（ホ）前記ＳＯx吸収剤と前記ＮＯx吸収剤の
間に設けられた酸素濃度検出手段と、（ヘ）排気ガスの
空燃比をストイキまたはリッチにして前記ＳＯx吸収剤
に吸収されたＳＯxを放出するＳＯx放出処理時にＳＯx
吸収剤から流出する排気ガスが前記バイパス通路に導か
れるように前記排気経路切替手段を制御し、前記ＳＯx
放出処理終了後に前記酸素濃度検出手段で検出された酸
素濃度に基づきＳＯx吸収剤の下流における排気ガスの
空燃比がリーンであると判定されるとＳＯx吸収剤から
流出する排気ガスが前記ＮＯx吸収剤に導かれるように
前記排気経路切替手段を制御する排気経路切替制御手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００２１】前記第２の発明に係る内燃機関の排気浄化
装置においては、ＳＯx放出処理時にはストイキまたは
リッチ空燃比の排気ガスがＳＯx吸収剤に流れ、これに
よってＳＯx吸収剤に吸収されていたＳＯxが脱離し放出
される。放出されたＳＯxはバイパス通路に流れるの
で、ＮＯx吸収剤には流れ込まない。したがって、ＳＯx
放出処理中はＮＯx吸収剤がＳＯx被毒することはない。
なお、ＳＯx吸収剤から放出されたＳＯxは排気ガス中の
未燃ＨＣ、ＣＯによって還元せしめられ、ＳＯ₂となっ
て排出される。

【００２２】そして、ＳＯx放出処理の終了により排気
ガスの空燃比はリーンに切り替わるが、リーン空燃比に
切り替わっても、前記酸素濃度検出手段で検出された酸
素濃度に基づいてＳＯx吸収剤下流の排気ガスの空燃比
がリーンであると判定されるまでは、排気ガスはバイパ
ス通路に導かれ、ＮＯx吸収剤には流れ込まない。した
がって、ＳＯx放出処理終了後、リーン空燃比への切り
替え直後にＳＯx吸収剤から放出されるＳＯxもバイパス
通路を流れ、ＮＯx吸収剤には流れ込まない。したがっ
て、この間においてもＮＯx吸収剤がＳＯx被毒すること
はない。

【００２３】一方、ＳＯx吸収剤下流の排気ガスの空燃
比がリーンになっていれば、その時にはＳＯx吸収剤か
らＳＯxが放出されていないはずである。したがって、
ＳＯx吸収剤下流の排気ガスの空燃比がリーンであると
判定されて排気ガスがＮＯx吸収剤に流れるようになっ
た時には、ＳＯx吸収剤からＳＯxが放出されていないの
で、ＮＯx吸収剤がＳＯx被毒することはない。

【００２４】前記第１の発明あるいは第２の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、希薄燃焼可能な内燃
機関としては、筒内直接噴射式のリーンバーンガソリン
エンジンやディーゼルエンジンを例示することができ
る。リーンバーンガソリンエンジンの場合には、排気ガ
スの空燃比制御は燃焼室に供給される混合気の空燃比制
御により実現可能である。ディーゼルエンジンの場合の
排気ガスの空燃比制御は、吸気行程または膨張行程また
は排気行程で燃料を噴射する所謂副噴射を行うか、ある
いは、ＳＯx吸収剤よりも上流の排気通路内に還元剤を
供給することにより実現可能である。ここで、排気ガス
の空燃比とは、機関吸気通路及び上流側ＮＯx吸収剤よ
りも上流での排気通路内に供給された空気及び燃料（炭
化水素）の比をいう。

【００２５】前記第１の発明あるいは第２の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯx吸収剤として
は吸蔵還元型ＮＯx触媒を例示することができる。吸蔵
還元型ＮＯx触媒は、流入する排気ガスの空燃比がリー
ンのときにＮＯxを吸収し、流入する排気ガス中の酸素
濃度が低下すると吸収したＮＯxを放出し、Ｎ₂に還元す
る触媒である。この吸蔵還元型ＮＯx触媒は、例えばア
ルミナを担体とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナ
トリウムＮａ、リチウムＬｉ、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と、白金Ｐｔのような
貴金属とが担持されてなるものを例示することができ
る。

【００２６】前記第１の発明あるいは第２の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、ＳＯx吸収剤として
は、三元触媒や吸蔵還元型ＮＯx触媒や選択還元型ＮＯx
触媒等を例示することができる。ここで、選択還元型Ｎ
Ｏx触媒とは、酸素過剰の雰囲気で炭化水素の存在下で
ＮＯxを還元または分解する触媒をいい、ゼオライトに
Ｃｕ等の遷移金属をイオン交換して担持した触媒、ゼオ
ライトまたはアルミナに貴金属を担持した触媒、等が含
まれる。

【００２７】前記第１の発明あるいは第２の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、前記排気経路切替手
段は、バイパス通路の分岐部に設けた単一の切替弁で構
成することもできるし、あるいは、分岐部よりも下流の
ＮＯx吸収剤に近い位置にある排気通路に第１の開閉弁
を設けバイパス通路に第２の開閉弁を設けて一方の開閉
弁が開くと他方の開閉弁が閉じるように制御して構成す
ることもできる。

【００２８】前記第１の発明あるいは第２の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、「ＳＯx放出処理」
とは、ＳＯx吸収剤に吸収されているＳＯxを積極的に放
出させるために排気ガスの空燃比をストイキまたはリッ
チに制御する場合は勿論であるが、内燃機関の運転状態
からの要求により気筒内での燃焼のために燃焼用ガスの
空燃比をストイキまたはリッチに制御する結果、排気ガ
スの空燃比がストイキまたはリッチになってＳＯx吸収
剤からＳＯxが放出される場合も含むものである。ここ
で、「内燃機関の運転状態からの要求」とは、例えば、
内燃機関の高負荷運転時、全負荷運転時、始動時の暖機
運転時、さらに車両駆動用の内燃機関の場合の加速時、
高速の定速運転時などが考えられる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の実施の形態を図１から図８の図面に基いて
説明する。

【００３０】〔第１の実施の形態〕図１は本発明を希薄
燃焼可能な車両用ガソリンエンジンに適用した場合の概
略構成を示す図である。この図において、符号１は機関
本体、符号２はピストン、符号３は燃焼室、符号４は点
火栓、符号５は吸気弁、符号６は吸気ポート、符号７は
排気弁、符号８は排気ポートを夫々示す。

【００３１】吸気ポート６は対応する枝管９を介してサ
ージタンク１０に連結され、各枝管９には夫々吸気ポー
ト６内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１１が取り付
けられている。サージタンク１０は吸気ダクト１２およ
びエアフロメータ１３を介してエアクリーナ１４に連結
され、吸気ダクト１２内にはスロットル弁１５が配置さ
れている。

【００３２】一方、排気ポート８は排気マニホルド１６
を介してＳＯx吸収剤１７を内蔵したケーシング１８に
連結され、ケーシング１８の出口部は排気管１９を介し
て吸蔵還元型ＮＯx触媒（ＮＯx吸収剤）２０を内蔵した
ケーシング２１に連結され、ケーシング２１は排気管２
２を介して図示しないマフラーに接続されている。尚、
以下の説明では、吸蔵還元型ＮＯx触媒２０をＮＯx触媒
２０と称す。ＳＯx吸収剤１７およびＮＯx触媒２０につ
いては後で詳述する。

【００３３】ケーシング２１の入口部２１ａと排気管２
２は、ＮＯx触媒２０を迂回するバイパス管（バイパス
通路）２６によって連結されており、バイパス管２６の
分岐部であるケーシング２１の入口部２１ａには、アク
チュエータ２７によって弁体が作動される排気切替弁
（排気経路切替手段）２８が設けられている。この排気
切替弁２８（以下、切替弁２８と略す）はアクチュエー
タ２７によって、図１の実線で示されるようにバイパス
管２６の入口部を閉鎖し且つＮＯx触媒２０への入口部
を全開にするバイパス閉位置と、図１の破線で示される
ようにＮＯx触媒２０への入口部を閉鎖し且つバイパス
管２６の入口部を全開にするバイパス開位置のいずれか
一方の位置を選択して作動せしめられる。

【００３４】エンジンコントロール用の電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからなり、双
方向バス３１によって相互に接続された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（セントラルプロセッサユニット）３
４、入力ポート３５、出力ポート３６を具備する。エア
フロメータ１３は吸入空気量に比例した出力電圧を発生
し、この出力電圧がＡＤ変換器３７を介して入力ポート
３５に入力される。

【００３５】一方、ＳＯx吸収剤１７の下流の排気管１
９には、ＳＯx吸収剤１７を出た排気ガスの温度に比例
した出力電圧を発生する温度センサ２３が取り付けられ
ており、温度センサ２３の出力電圧がＡＤ変換器３８を
介して入力ポート３５に入力される。また、入力ポート
３５には機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数
センサ４１が接続されている。出力ポート３６は対応す
る駆動回路３９を介して夫々点火栓４および燃料噴射弁
１１、アクチュエータ２７に接続されている。

【００３６】このガソリンエンジンでは、例えば次式に
基づいて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋここで、ＴＰは基本燃料噴射時間を示しており、Ｋは補
正係数を示している。基本燃料噴射時間ＴＰは機関シリ
ンダ内に供給される混合気の空燃比を理論空燃比とする
のに必要な燃料噴射時間を示している。この基本燃料噴
射時間ＴＰは予め実験により求められ、機関負荷Ｑ／Ｎ
（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの
関数として図２に示すようなマップの形で予めＲＯＭ３
２内に記憶されている。補正係数Ｋは機関シリンダ内に
供給される混合気の空燃比を制御するための係数であっ
て、Ｋ＝１．０であれば機関シリンダ内に供給される混
合気は理論空燃比となる。これに対してＫ＜１．０にな
れば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は理論
空燃比よりも大きくなり、即ちリーンとなり、Ｋ＞１．
０になれば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比
は理論空燃比よりも小さくなり、即ちリッチとなる。

【００３７】そして、この実施の形態のガソリンエンジ
ンでは、機関低中負荷運転領域では補正係数Ｋの値が
１．０よりも小さい値とされてリーン空燃比制御が行わ
れ、機関高負荷運転領域、エンジン始動時の暖機運転
時、加速時、及び１２０ｋｍ／ｈ以上の定速運転時には
補正係数Ｋの値が１．０とされてストイキ制御が行わ
れ、機関全負荷運転領域では補正係数Ｋの値は１．０よ
りも大きな値とされてリッチ空燃比制御が行われるよう
に設定してある。

【００３８】内燃機関では通常、低中負荷運転される頻
度が最も高く、したがって運転期間中の大部分において
補正係数Ｋの値が１．０よりも小さくされて、リーン混
合気が燃焼せしめられることになる。

【００３９】図３は燃焼室３から排出される排気ガス中
の代表的な成分の濃度を概略的に示している。この図か
らわかるように、燃焼室３から排出される排気ガス中の
未燃ＨＣ，ＣＯの濃度は燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比がリッチになるほど増大し、燃焼室３から排出
される排気ガス中の酸素Ｏ₂の濃度は燃焼室３内に供給
される混合気の空燃比がリーンになるほど増大する。

【００４０】ケーシング２１内に収容されているＮＯx
触媒２０は、例えばアルミナを担体とし、この担体上に
例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、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
と、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されてなる。

【００４１】このＮＯx触媒２０を機関の排気通路に配
置すると、ＮＯx触媒２０は、流入排気ガスの空燃比
（以下、排気空燃比という）がリーンのときにはＮＯx
を吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収
したＮＯxを放出するＮＯxの吸放出作用を行う。ここ
で、排気空燃比とは、機関吸気通路およびＮＯx触媒２
０より上流の排気通路内に供給された空気および燃料
（炭化水素）の比をいう。

【００４２】なお、ＮＯx触媒２０より上流の排気通路
内に燃料（炭化水素）あるいは空気が供給されない場合
には、排気空燃比は燃焼室３内に供給される混合気の空
燃比に一致し、したがってこの場合には、ＮＯx触媒２
０は燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリーンの
ときにはＮＯxを吸収し、燃焼室３内に供給される混合
気中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯxを放出する
ことになる。

【００４３】ＮＯx触媒２０によるＮＯxの吸放出作用の
詳細なメカニズムについては明かでない部分もある。し
かしながら、この吸放出作用は図４に示すようなメカニ
ズムで行われているものと考えられる。次に、このメカ
ニズムについて担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａを
担持させ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，希土類を用いても同様な
メカニズムとなる。

【００４４】即ち、流入排気ガスの空燃比がかなりリー
ンになると流入排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、
図４（Ａ）に示されるように酸素Ｏ₂がＯ₂ ^-又はＯ^2-の
形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気ガスに
含まれるＮＯは、白金Ｐｔの表面上でＯ₂ ^-又はＯ^2-と反
応し、ＮＯ₂となる（２ＮＯ＋Ｏ₂→２ＮＯ₂）。

【００４５】次いで、生成されたＮＯ₂の一部は、白金
Ｐｔ上で酸化されつつＮＯx触媒２０内に吸収されて酸
化バリウムＢａＯと結合しながら、図４（Ａ）に示され
るように硝酸イオンＮＯ₃ ^-の形でＮＯx触媒２０内に拡
散する。このようにしてＮＯxがＮＯx触媒２０内に吸収
される。

【００４６】流入排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金
Ｐｔの表面でＮＯ₂が生成され、ＮＯx触媒２０のＮＯx
吸収能力が飽和しない限り、ＮＯ₂がＮＯx触媒２０内に
吸収されて硝酸イオンＮＯ₃ ^-が生成される。

【００４７】これに対して、流入排気ガス中の酸素濃度
が低下してＮＯ₂の生成量が低下すると反応が逆方向
（ＮＯ₃ ^-→ＮＯ₂）に進み、ＮＯx触媒２０内の硝酸イオ
ンＮＯ ₃ ^-がＮＯ₂またはＮＯの形でＮＯx触媒２０から放
出される。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下する
と、ＮＯx触媒２０からＮＯxが放出されることになる。
図３に示されるように、流入排気ガスのリーンの度合い
が低くなれば流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、した
がって流入排気ガスのリーンの度合いを低くすればＮＯ
x触媒２０からＮＯxが放出されることとなる。

【００４８】一方、このとき、燃焼室３内に供給される
混合気がストイキまたはリッチになると、図３に示され
るように機関からは多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出され、
これら未燃ＨＣ，ＣＯは、白金Ｐｔ上の酸素Ｏ₂ ^-又はＯ
^2-と反応して酸化せしめられる。

【００４９】また、排気空燃比がストイキまたはリッチ
になると流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下するた
めにＮＯx触媒２０からＮＯ₂またはＮＯが放出され、こ
のＮＯ₂またはＮＯは、図４（Ｂ）に示されるように未
燃ＨＣ、ＣＯと反応して還元せしめられてＮ₂となる。

【００５０】即ち、流入排気ガス中のＨＣ，ＣＯは、ま
ず白金Ｐｔ上の酸素Ｏ₂ ^-又はＯ^2-とただちに反応して酸
化せしめられ、次いで白金Ｐｔ上の酸素Ｏ₂ ^-又はＯ^2-が
消費されてもまだＨＣ，ＣＯが残っていれば、このＨ
Ｃ，ＣＯによってＮＯx触媒２０から放出されたＮＯxお
よびエンジンから排出されたＮＯxがＮ₂に還元せしめら
れる。

【００５１】このようにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ₂
またはＮＯが存在しなくなると、ＮＯx触媒２０から次
から次へとＮＯ₂またはＮＯが放出され、さらにＮ₂に還
元せしめられる。したがって、排気空燃比をストイキま
たはリッチにすると短時間の内にＮＯx触媒２０からＮ
Ｏxが放出されることになる。

【００５２】このように、排気空燃比がリーンになると
ＮＯxがＮＯx触媒２０に吸収され、排気空燃比をストイ
キあるいはリッチにするとＮＯxがＮＯx触媒２０から短
時間のうちに放出され、Ｎ₂に還元される。したがっ
て、大気中へのＮＯxの排出を阻止することができる。

【００５３】ところで、全負荷運転時には燃焼室３内に
供給される混合気をリッチとし、また高負荷運転時、エ
ンジン始動時の暖機運転時、加速時、及び１２０ｋｍ／
ｈ以上の定速運転時には混合気を理論空燃比（ストイ
キ）とし、低中負荷運転時には混合気をリーンとした場
合には、低中負荷運転時に排気ガス中のＮＯxがＮＯx触
媒２０に吸収され、全負荷運転時及び高負荷運転時にＮ
Ｏx触媒２０からＮＯxが放出され還元されることにな
る。しかしながら、全負荷運転あるいは高負荷運転の頻
度が少なく、低中負荷運転の頻度が多くその運転時間が
長ければ、ＮＯxの放出・還元が間に合わなくなり、Ｎ
Ｏx触媒２０のＮＯx吸収能力（ＮＯx吸収容量）が飽和
してＮＯxを吸収できなくなってしまう。

【００５４】そこで、このような場合には、リーン混合
気の燃焼が行われているとき、即ち中低負荷運転を行っ
ているときには、比較的に短い周期でスパイク的（短時
間）にストイキまたはリッチ混合気の燃焼が行われるよ
うに混合気の空燃比を制御し、短周期的にＮＯxの放出
・還元を行う手法を採用することがある。このようにＮ
Ｏxの吸放出のために、排気空燃比（この実施の形態で
は混合気の空燃比）が比較的に短い周期で「リーン」と
「スパイク的なストイキまたはリッチ（以下、これをリ
ッチスパイクという）」を交互に繰り返されるように制
御することを、リーン・リッチスパイク制御と称してお
り、この実施の形態においてもリーン・リッチスパイク
制御を採用している。尚、この出願においては、リーン
・リッチスパイク制御はリーン空燃比制御に含まれるも
のとする。

【００５５】一方、燃料には硫黄（Ｓ）が含まれてお
り、燃料中の硫黄が燃焼するとＳＯ₂やＳＯ₃などの硫黄
酸化物（ＳＯx）が発生し、ＮＯx触媒２０は排気ガス中
のこれらＳＯxも吸収する。ＮＯx触媒２０のＳＯx吸収
メカニズムはＮＯx吸収メカニズムと同じであると考え
られる。即ち、ＮＯxの吸収メカニズムを説明したとき
と同様に担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａを坦持さ
せた場合を例にとって説明すると、前述したように、排
気空燃比がリーンのときには、酸素Ｏ₂がＯ₂ ^-又はＯ^2-
の形でＮＯx触媒２０の白金Ｐｔの表面に付着してお
り、流入排気ガス中のＳＯx（例えばＳＯ₂）は白金Ｐｔ
の表面上で酸化されてＳＯ₃となる。

【００５６】その後、生成されたＳＯ₃は、白金Ｐｔの
表面で更に酸化されながらＮＯx触媒２０内に吸収され
て酸化バリウムＢａＯと結合し、硫酸イオンＳＯ₄ ^2-の
形でＮＯx触媒２０内に拡散し硫酸塩ＢａＳＯ₄を生成す
る。この硫酸塩ＢａＳＯ₄は安定していて分解しずら
く、前述したリーン・リッチスパイク制御により流入排
気ガスの空燃比を短時間だけストイキまたはリッチにし
ても分解されずにＮＯx触媒２０内に残ってしまう。し
たがって、時間経過に伴いＮＯx触媒２０内のＢａＳＯ₄
の生成量が増大するとＮＯx触媒２０の吸収に関与でき
るＢａＯの量が減少してＮＯxの吸収能力が低下してし
まう。これが即ちＳＯx被毒である。

【００５７】そこで、この実施の形態ではＮＯx吸収剤
２０にＳＯxが流入しないように、流入する排気ガスの
空燃比がリーンのときにＳＯxを吸収し流入する排気ガ
スの酸素濃度が低いときに吸収したＳＯxを放出するＳ
Ｏx吸収剤１７を、ＮＯx吸収剤２０よりも上流に配置し
ているのである。このＳＯx吸収剤１７は、ＳＯx吸収剤
１７に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにはＳ
Ｏxと共にＮＯxも吸収するが、流入する排気ガスの空燃
比をストイキまたはリッチにし酸素濃度が低くなると吸
収したＳＯxばかりでなくＮＯxも放出する。

【００５８】前述したように、ＮＯx触媒２０ではＳＯx
が吸収されると安定した硫酸塩ＢａＳＯ₄が生成され、
その結果、ＮＯx触媒２０に流入する排気ガスの空燃比
をストイキまたはリッチにしてもＳＯxがＮＯx触媒２０
から放出されなくなる。したがって、ＳＯx吸収剤１７
に流入する排気ガスの空燃比をストイキまたはリッチに
したときにＳＯx吸収剤１７からＳＯxが放出されるよう
にするためには、吸収したＳＯxが硫酸イオンＳＯ₄ ^2-の
形でＳＯx吸収剤１７内に存在するようにするか、ある
いは、硫酸塩ＢａＳＯ₄が生成されたとしても硫酸塩Ｂ
ａＳＯ₄が安定しない状態でＳＯx吸収剤１７に存在する
ようにすることが必要となる。これを可能とするＳＯx
吸収剤１７としては、アルミナからなる担体上に銅Ｃ
ｕ、鉄Ｆｅ、マンガンＭｎ、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坦持したＳＯx吸収剤１
７を用いることができる。

【００５９】このＳＯx吸収剤１７では、ＳＯx吸収剤１
７に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガ
ス中のＳＯ₂がＳＯx吸収剤１７の表面で酸化されつつ硫
酸イオンＳＯ₄ ^2-の形でＳＯx吸収剤１７内に吸収され、
次いでＳＯx吸収剤１７内に拡散される。この場合、Ｓ
Ｏx吸収剤１７の担体上に白金Ｐｔ、パラジウムＰｄ、
ロジウムＲｈのうちのいずれかを坦持させておくとＳＯ
₂がＳＯ₃ ^2-の形で白金Ｐｔ、パラジウムＰｄ、ロジウム
Ｒｈ上に吸着し易くなり、かくしてＳＯ₂は硫酸イオン
ＳＯ₄ ^2-の形でＳＯx吸収剤１７内に吸収され易くなる。
したがって、ＳＯ₂の吸収を促進するためにはＳＯx吸収
剤１７の担体上に白金Ｐｔ、パラジウムＰｄ、ロジウム
Ｒｈのいずれかを坦持させることが好ましい。

【００６０】このＳＯx吸収剤１７をＮＯx触媒２０の上
流に配置すると、ＳＯx吸収剤１７に流入する排気ガス
の空燃比がリーンになると排気ガス中のＳＯxがＳＯx吸
収剤１７に吸収され、したがって、下流のＮＯx触媒２
０にはＳＯxが流れ込まなくなり、ＮＯx触媒２０では排
気ガス中のＮＯxのみが吸収されることになる。

【００６１】一方、前述したようにＳＯx吸収剤１７に
吸収されたＳＯxは硫酸イオンＳＯ₄ ² ^-の形でＳＯx吸収
剤１７に拡散しているか、あるいは不安定な状態で硫酸
塩ＢａＳＯ₄となっている。したがって、ＳＯx吸収剤１
７に流入する排気ガスの空燃比がストイキまたはリッチ
になって酸素濃度が低下するとＳＯx吸収剤１７に吸収
されているＳＯxがＳＯx吸収剤１７から容易に放出され
ることになる。

【００６２】ところで、本出願人の研究により、ＳＯx
吸収剤１７の吸放出作用に関して次のことがわかった。
ＳＯx吸収剤１７に吸収されているＳＯx量が少ないとき
には、ＳＯx吸収剤１７のＳＯx吸着力が強いため、ＳＯ
x吸収剤１７にストイキまたはリッチ空燃比の排気ガス
を短時間（例えば５秒以下）流したのではＳＯx吸収剤
１７からＳＯxは放出されない。これについては、本出
願人は、ＳＯx吸収剤１７に吸収されているＳＯx量が少
ないときに、ＮＯx触媒２０からＮＯxを放出させるため
に行うリーン・リッチスパイク制御のときのストイキま
たはリッチ空燃比の継続時間ではＳＯx吸収剤１７から
ＳＯxが放出されないことを確認している。ただし、Ｓ
Ｏx吸収剤１７に吸収されているＳＯx量が少ないときで
あっても、ＳＯx吸収剤１７にストイキまたはリッチ空
燃比の排気ガスを長時間流した場合には、ＳＯx吸収剤
１７からＳＯxが放出される。

【００６３】しかしながら、ＳＯx吸収剤１７に吸収さ
れているＳＯx量が増えたときには、ＳＯx吸収剤１７の
ＳＯx吸着力が弱くなるため、ＳＯx吸収剤１７にストイ
キまたはリッチ空燃比の排気ガスを短時間流した場合に
もＳＯx吸収剤１７からＳＯxが漏れ出て、下流のＮＯx
触媒２０を被毒する虞れがある。

【００６４】そこで、この実施の形態では、エンジンの
運転状態の履歴からＳＯx吸収剤１７に吸収されたＳＯx
量を推定し、その推定ＳＯx吸収量が所定量に達した時
をＳＯx吸収剤１７からＳＯxを放出させるべき時期と判
断して、ＳＯx吸収剤１７からＳＯxを積極的に放出させ
る処理（以下、この処理を再生処理という）を実行す
る。ＳＯx吸収剤１７の再生処理を実行するに際し、Ｅ
ＣＵ３０は、機関回転数Ｎと機関負荷Ｑ／Ｎからその時
の機関運転状態を判断し、また、温度センサ２９で検出
したその時の排気ガス温度をＳＯx吸収剤１７の温度と
して代用し、機関運転状態とＳＯx吸収剤１７の温度に
基づき燃費悪化が少なく最も効率的にＳＯxを放出でき
るストイキまたはリッチ条件を選定し、選定した空燃比
でエンジンを運転して排出される排気ガスを長時間ＳＯ
x吸収剤１７に流すことにより実行する。

【００６５】また、ＳＯx吸収剤１７の温度を所定温度
（例えば、５５０゜Ｃ）以上の高温にすると、ＳＯx吸
収剤１７からＳＯxが放出され易いことが、換言すれば
ＳＯxの放出を促進できることがわかっている。そこ
で、この実施の形態では、ＥＣＵ３０は、ＳＯx吸収剤
１７の再生処理実行中、適宜の手段によって排気ガス温
度の温度制御を行い、ＳＯx吸収剤１７の温度を前記所
定温度（以下、これをＳＯx放出温度という）以上に制
御する。

【００６６】ＳＯx吸収剤１７を再生すると、ＳＯx吸収
剤１７から流出した排気ガス（以下、再生処理時にＳＯ
x吸収剤１７から排出される排気ガスを再生排気と称
し、非再生処理時にＳＯx吸収剤１７から排出される排
気ガスと区別する場合もある）にはＳＯx吸収剤１７か
ら放出された多量のＳＯxが含まれることとなるため、
この再生排気がＮＯx触媒２０に流入すると再生排気中
のＳＯxがＮＯx触媒２０に吸収され、ＮＯx触媒２０が
ＳＯx被毒してしまい、ＳＯx吸収剤１７を設けた意味が
なくなってしまう。そこで、この実施の形態では、ＳＯ
x吸収剤１７の再生処理時にＳＯx吸収剤１７から放出さ
れたＳＯxがＮＯx触媒２０に吸収されるのを阻止するた
めに、ＳＯx吸収剤１７の再生処理時にはＳＯx吸収剤１
７から流出した再生排気をバイパス管２６内に導くよう
にしている。

【００６７】また、この実施の形態では、エンジンの高
負荷運転時、エンジン始動時の暖機運転時、加速時、及
び１２０ｋｍ／ｈ以上の定速運転時には空燃比がストイ
キ制御され、全負荷運転時には空燃比がリッチ制御とさ
れるようになっている。したがって、これら運転状態の
ときには排気ガスの空燃比がストイキまたはリッチにな
って、ストイキまたはリッチ空燃比の排気ガスがＳＯx
吸収剤１７に流入することとなる。

【００６８】前述したように、ストイキまたはリッチ空
燃比の排気ガスがＳＯx吸収剤１７に流入しても瞬時で
あればＳＯx吸収剤１７からＳＯxが放出されることはな
いので何ら問題は生じないが、ある程度継続して流入し
た場合にはＳＯx吸収剤１７からＳＯxが放出される虞れ
があり、この排気ガスが下流のＮＯx触媒２０に流入す
るとＮＯx触媒２０がＳＯx被毒する虞れがある。特に、
排気ガス温度が前記ＳＯx放出温度以上になるとＳＯx吸
収剤１７からのＳＯxの放出が促進されるため、ＮＯx触
媒２０のＳＯx被毒の虞れが大きくなる。

【００６９】例えば、エンジン始動時の暖機運転は機関
本体１が暖機されるまで継続されるので長時間に亘る場
合があり、加速時もある程度の時間継続して行われる場
合もあり、１２０ｋｍ／ｈ以上の定速運転も高速道路に
おける走行で長時間継続される場合があり、これらの場
合に、前記ＳＯx吸収剤１７からＳＯxが放出される虞れ
がある。

【００７０】そこで、この実施の形態では、高負荷運転
時、エンジン始動時の暖機運転時、加速時、及び１２０
ｋｍ／ｈ以上の定速運転時、全負荷運転時など、エンジ
ンの運転状態からの要求により空燃比をストイキまたは
リッチ制御（以下、これをエンジン運転状態によるスト
イキまたはリッチ空燃比制御と称す）した結果、排気ガ
スの空燃比がストイキまたはリッチになったときには、
ＳＯx吸収剤１７から流出した排気ガスをバイパス管２
６内に導き、ＮＯx触媒２０に流入するのを阻止してい
る。

【００７１】つまり、この実施の形態では、ＳＯx吸収
剤１７の再生処理を実行しているか否かにかかわらず、
空燃比をストイキ制御またはリッチ制御しているときに
は、ＳＯx吸収剤１７から流出した排気ガスをバイパス
管２６内に導き、ＮＯx触媒２０に流入するのを阻止し
ている。

【００７２】以下、ＳＯx吸収剤１７の再生処理の実行
によりＳＯx吸収剤１７からＳＯxが放出される場合と、
前述の如くエンジン運転状態からの要求でストイキまた
はリッチ空燃比制御する結果ＳＯx吸収剤１７からＳＯx
が放出される場合を総称して、ＳＯx吸収剤１７のＳＯx
放出処理と称す。

【００７３】次に、排気ガスの経路の切り替えについて
詳述する。排気ガス中のＮＯxをＮＯx触媒２０で吸放出
し還元浄化するために空燃比のリーン・リッチスパイク
制御を実行しているときには、切替弁２８が図１におい
て実線で示すようにバイパス閉位置に保持される。した
がって、このときにはＳＯx吸収剤１７から流出した排
気ガスはＮＯx触媒２０に流入し、バイパス管２６には
流れない。そして、排気ガス中のＳＯxはＳＯx吸収剤１
７に吸収され、ＮＯx触媒２０にはＳＯxが流れ込まなく
なり、ＮＯx触媒２０のＳＯx被毒が防止される。そし
て、排気ガス中のＮＯxがＮＯx触媒２０で吸放出され、
還元浄化される。

【００７４】次いで、上記状態からＳＯx放出処理に移
行する時には、空燃比の制御がリーン・リッチスパイク
制御からストイキまたはリッチ制御に切り替えられると
同時に、切替弁２８がバイパス閉位置から図１において
破線で示すバイパス開位置に切り替えられ、その状態に
保持される。

【００７５】ＳＯx放出処理時に空燃比がストイキまた
はリッチに制御されると、排気ガスの空燃比がストイキ
またはリッチになる。この排気ガスがＳＯx吸収剤１７
に流入するとＳＯx吸収剤１７からＳＯxが放出される。
この時、切替弁２８がバイパス開位置になっているの
で、ＳＯx吸収剤１７から流出したＳＯxを多量に含む排
気ガスはＮＯx触媒２０内には流入せず、バイパス管２
６を流れる。したがって、ＮＯx触媒２０がＳＯx吸収剤
１７から放出されたＳＯxによって被毒するのを阻止す
ることができる。尚、排気ガス中のＳＯxは排気ガス中
の未燃ＨＣ、ＣＯによって還元せしめられ、ＳＯ₂とな
って放出される。

【００７６】次に、ＳＯx放出処理の終了によりストイ
キまたはリッチ空燃比制御からリーン・リッチスパイク
制御に切り替わる時には、空燃比制御の切り替えから所
定のディレイ時間が経過した後に切替弁２８をバイパス
開位置からバイパス閉位置に切り替える。このように空
燃比制御の切り替えから切替弁２８による排気ガスの経
路の切り替えまでにディレイ時間を設ける理由は次の通
りである。

【００７７】ＳＯx放出処理中はＳＯx吸収剤１７にスト
イキまたはリッチ空燃比の排気ガスが流れるが、その時
にＳＯx吸収剤１７はＳＯxを放出するだけでなく、排気
ガス中のＨＣを吸着する。したがって、ＳＯx放出処理
終了時点ではＳＯx吸収剤１７に多量のＨＣが吸着され
た状態になっている。一方、ＳＯx放出処理終了時点と
いえども、ＳＯx吸収剤１７に吸収されていたＳＯxが総
て放出されるわけではなく、ＳＯx吸収剤１７にはＳＯx
が残存している。これについては、ＳＯx吸収剤１７の
再生処理直後も例外ではない。

【００７８】このような状態のＳＯx放出処理終了時に
ＳＯx吸収剤１７へリーン空燃比の排気ガスが流れる
と、排気ガスに含まれている酸素がＳＯx吸収剤１７に
吸着されているＨＣを酸化するために大量に消費され、
その結果、リーン空燃比の排気ガスをＳＯx吸収剤１７
に流入させてもＳＯx吸収剤１７の内部においてはスト
イキ雰囲気になり、しかもＳＯx放出処理終了直後はま
だＳＯx吸収剤１７が高温でありＳＯxを脱離させ易い雰
囲気にあることもあって、ＳＯx吸収剤１７に残存して
いるＳＯxが脱離し、ＳＯx吸収剤１７から放出される。
このＳＯx吸収剤１７からのＳＯxの脱離は、ＳＯx吸収
剤１７に吸着されているＨＣの吸着量が減少してＨＣを
酸化するための酸素消費量が減少し、ＳＯx吸収剤１７
の内部の空燃比がリーンになるまで続く。

【００７９】したがって、ストイキまたはリッチ空燃比
制御からリーン・リッチスパイク制御に切り替わると同
時に切替弁２８をバイパス開位置からバイパス閉位置に
切り替えて排気ガスをＮＯx触媒２０に流れるようにす
ると、ＳＯx放出処理終了直後にＳＯx吸収剤１７から放
出されるＳＯxがＮＯx触媒２０に流入し、ＮＯx触媒２
０をＳＯx被毒させてしまう虞れがある。

【００８０】そこで、この実施の形態では、ＳＯx放出
処理が終了しリーン空燃比の排気ガスがＳＯx吸収剤１
７に流れるようになっても、ＳＯx吸収剤１７からＳＯx
が放出されなくなるまでの所定時間が経過するまでは、
切替弁２８をバイパス開位置に保持して排気ガスをバイ
パス管２６に流し、ＮＯx触媒２０に流入させないよう
にした。

【００８１】これによって、例えＳＯx放出処理終了後
にＳＯx吸収剤１７からＳＯxが脱離したとしても、脱離
したＳＯxがＮＯx触媒２０に流入することがなくなり、
ＮＯx触媒２０がＳＯx被毒するのを防止することができ
る。

【００８２】尚、空燃比制御の切り替えから切替弁２８
による排気ガスの経路切り替えまでのディレイ時間をど
のくらいの長さに設定するかは、ストイキまたはリッチ
空燃比制御からリーン・リッチスパイク制御に切り替え
る時点におけるエンジンの運転状態に基づきＲＯＭ３２
に格納されているディレイ時間マップを参照して選定す
る。

【００８３】ここで、ディレイ時間マップは、予めこの
エンジンに対して実験を行い、排気ガス温度、車速、エ
ンジン回転数などエンジンの運転状態と、空燃比制御切
り替え直後からＳＯx吸収剤１７のＳＯx脱離が終了する
までの時間との関係を求め、この実験結果に基づいてエ
ンジンの運転状態に応じた最適なディレイ時間を設定
し、マップ化して作成する。ちなみに、ディレイ時間と
排気ガス温度等との関係は、排気ガス温度が高くなるほ
どディレイ時間は短くて済み、車速が大きくなるほどデ
ィレイ時間は短くて済み、エンジン回転数が大きくなる
ほどディレイ時間は短くて済む傾向にある。

【００８４】そして、前記ディレイ時間が経過した後、
切替弁２８をバイパス開位置からバイパス閉位置に切り
替えて、ＳＯx吸収剤１７から流出した排気ガスをＮＯx
触媒２０に流し、バイパス管２６に流れないようにす
る。ディレイ時間経過後はリーン空燃比の排気ガスがＳ
Ｏx触媒１７に流入してもＳＯx吸収剤１７からのＳＯx
脱離がなく、排気ガス中のＳＯxはＳＯx吸収剤１７に吸
収されるので、ＮＯx触媒２０にはＳＯxが流れ込まなく
なり、ＮＯx触媒２０のＳＯx被毒が防止される。そし
て、排気ガス中のＮＯxがＮＯx触媒２０で吸放出され、
還元浄化される。

【００８５】図５は、この実施の形態における空燃比制
御の一実施例を示したものである。この実施例では、リ
ーン・リッチスパイク制御においては、例えば６０ｋｍ
／ｈでの定速走行でリーン運転継続時間を４０秒、スト
イキ運転継続時間を２秒程度としてこれを交互に繰り返
す。一方、ＳＯx吸収剤１７の再生処理時は空燃比をス
トイキ制御とし、その継続時間はリーン・リッチスパイ
ク制御の時のストイキ運転継続時間よりも十分に長い時
間、例えば約１時間とした。

【００８６】次に、図６を参照して、この実施の形態に
おける排気経路切替処理実行ルーチンを説明する。この
ルーチンを構成する各ステップからなるフローチャート
はＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶してあり、フローチャ
ートの各ステップにおける処理は総てＥＣＵ３０のＣＰ
Ｕ３４によって実行される。

【００８７】＜ステップ１０１＞まず、ＥＣＵ３０は、
ステップ１０１において、現在の空燃比制御がストイキ
制御またはリッチ制御か否かを判定する。ＳＯx吸収剤
１７の再生処理時、エンジンの高負荷運転時、エンジン
始動時の暖機運転時、加速時、及び１２０ｋｍ／ｈ以上
の定速運転時には空燃比がストイキ制御、全負荷運転時
には空燃比がリッチ制御されるので、これらの場合に
は、ＥＣＵ３０はステップ１０１において肯定判定して
ステップ１０２に進む。一方、エンジンの低中負荷運転
時には空燃比がリーン・リッチスパイク制御されるの
で、この場合にはＥＣＵ３０はステップ１０１において
否定判定してステップ１０１を繰り返す。

【００８８】＜ステップ１０２＞ＥＣＵ３０は、ステッ
プ１０１で肯定判定してステップ１０２に進むと、ＳＯ
x吸収剤１７の温度がＳＯx放出温度以上か否かを判定す
る。尚、この実施の形態では、温度センサ２３で検出さ
れるＳＯx吸収剤１７出口の排気ガス温度をＳＯx吸収剤
１７の温度として代用する。

【００８９】＜ステップ１０３＞ステップ１０２で肯定
判定した場合にはＳＯx吸収剤１７からＳＯxが放出され
易いので、ＥＣＵ３０は、ステップ１０３に進んで、切
替弁２８を図１において破線で示すバイパス開位置に保
持し、ＳＯx吸収剤１７から流出する排気ガスをバイパ
ス管２６内に導き、ＮＯx触媒２０に流入しないように
する。これにより、ＳＯx吸収剤１７から流出した排気
ガスはバイパス管２６を通って大気に放出される。した
がって、ＳＯx吸収剤１７からＳＯxが放出されたとして
も、そのＳＯxがＮＯx触媒２０に吸収されることはな
く、ＮＯx触媒２０がＳＯx被毒するのを阻止することが
できる。

【００９０】尚、ＳＯx吸収剤１７から放出されたＳＯx
は排気ガス中の未燃ＨＣ、ＣＯによって還元せしめら
れ、ＳＯ₂となって放出される。また、空燃比をストイ
キまたはリッチ制御しているときには機関本体１から未
燃ＨＣ，ＣＯおよびＮＯxが排出されるが、ＳＯx吸収剤
１７は三元触媒機能を有しているので、未燃ＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯxはＳＯx吸収剤１７によって浄化せしめられ、
大気中に放出される虞れはない。

【００９１】一方、ステップ１０２で否定判定した場合
にはＳＯx吸収剤１７からＳＯxが放出されにくいので、
ＥＣＵ３０はステップ１０１に戻る。

【００９２】＜ステップ１０４＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ１０３からステップ１０４に進んで、現在の空
燃比制御がリーン制御か否か（正確に言えば、リーン・
リッチスパイク制御か否か）を判定する。ステップ１０
４で否定判定した場合は、現在もストイキまたはリッチ
空燃比制御を継続中であることを意味しているので、そ
の場合にはＥＣＵ３０はステップ１０４を繰り返す。

【００９３】＜ステップ１０５＞ステップ１０４で肯定
判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ１０５に進
み、ディレイ時間マップを参照してその時のエンジン運
転状態に対応するディレイ時間を選定する。

【００９４】＜ステップ１０６＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ１０６に進み、ステップ１０４で肯定判定して
からの経過時間をカウントする。

【００９５】＜ステップ１０７＞次に、ＥＣＵ３０は、
ステップ１０７に進み、ステップ１０６でカウントされ
た経過時間がステップ１０５で選定されたディレイ時間
に達したか否かを判定する。ステップ１０７で否定判定
した場合には、ＥＣＵ３０はステップ１０６に戻って経
過時間のカウントを続行する。経過時間のカウントを続
行している間は切替弁２８がバイパス開位置に保持され
るので、ＳＯx吸収剤１７から流出する排気ガスはバイ
パス管２６に流れ、ＮＯx触媒２０には流れない。した
がって、ストイキまたはリッチ空燃比制御からリーン・
リッチスパイク制御に切り替えた直後にＳＯx吸収剤１
７からＳＯxが脱離しても、脱離したＳＯxがＮＯx触媒
２０に流入することがなく、ＮＯx触媒２０のＳＯx被毒
が防止される。

【００９６】＜ステップ１０８＞ステップ１０７で肯定
判定した場合には、ＥＣＵ３０は、ステップ１０８に進
み、切替弁２８を図１において実線で示すバイパス閉位
置に保持し、ＳＯx吸収剤１７から流出する排気ガスを
ＮＯx触媒２０内に導き、バイパス管２６に流入しない
ようにする。ディレイ時間経過後はリーン空燃比の排気
ガスがＳＯx触媒１７に流入してもＳＯx吸収剤１７から
ＳＯxが脱離することはなく、排気ガス中のＳＯxはＳＯ
x吸収剤１７に吸収されるので、ＮＯx触媒２０にはＳＯ
xが流れ込まなくなり、ＮＯx触媒２０のＳＯx被毒が防
止される。そして、排気ガス中のＮＯxがＮＯx触媒２０
で吸放出され、還元浄化される。

【００９７】このように、この実施の形態によれば、Ｓ
Ｏx吸収剤１７からＳＯxが放出される虞れがあるときに
は、ＳＯx吸収剤１７から流出する排気ガスがバイパス
管２６に流れ、ＮＯx触媒２０には流入しなくなるの
で、ＮＯx触媒２０がＳＯx被毒するのを確実に阻止する
ことができる。その結果、ＮＯx触媒２０のＮＯx浄化率
を常に高い状態に維持することができる。

【００９８】尚、この実施の形態においてＥＣＵ３０に
よる一連の信号処理（ステップ１０１〜１０８）は、切
替弁（排気経路切替手段）を制御する排気経路切替制御
手段ということができる。

【００９９】また、この制御ルーチンでは、空燃比がス
トイキまたはリッチ制御で且つＳＯx吸収剤１７の温度
がＳＯx放出温度以上の場合に排気ガスをバイパス管２
６に導入するようにしているが、ＳＯx吸収剤１７の温
度にかかわらず空燃比がストイキまたはリッチ制御にな
った場合に排気ガスをバイパス管２６に導入するように
することも可能であり、その場合にはステップ１０２を
削除し、ステップ１０１で肯定判定した場合にステップ
１０３へ進むようにする。

【０１００】〔第２の実施の形態〕次に、本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置の第２の実施の形態を図７及び
図８を参照して説明する。この第２の実施の形態が第１
の実施の形態と相違する点は次の通りである。第２の実
施の形態では、図７に示すように、ＳＯx触媒１７の下
流に配置された排気管１９に、ＳＯx触媒１７を出た排
気ガスの酸素濃度に比例した出力電圧を発生するＯ₂セ
ンサ（酸素濃度検出手段）２４が取り付けられており、
Ｏ₂センサ２４の出力電圧がＡＤ変換器４０を介してＥ
ＣＵ３０の入力ポート３５に入力される。

【０１０１】前述した第１の実施の形態は、ＳＯx放出
処理終了後に切替弁２８をバイパス開位置からバイパス
閉位置に切り替えるタイミングを、ストイキまたはリッ
チ空燃比制御からリーン・リッチスパイク制御に切り替
えてからの経過時間が予め設定したディレイ時間に達し
た時としており、このディレイ時間経過後であれば、リ
ーン空燃比の排気ガスをＳＯx吸収剤１７に流入しても
ＳＯx吸収剤１７からＳＯxが脱離しないという考えの上
に成り立っている。

【０１０２】これに対し、この第２の実施の形態は、Ｓ
Ｏx放出処理終了により空燃比がストイキまたはリッチ
制御からリーン・リッチスパイク制御に切り替わった後
において、ＳＯx吸収剤１７から流出する排気ガスの空
燃比がストイキまたはリッチである場合には、ＳＯx吸
収剤１７からＳＯxが脱離している虞れがあると推定で
き、ＳＯx吸収剤１７から流出する排気ガスの空燃比が
リーンである場合には、ＳＯx吸収剤１７の内部におけ
る空燃比もリーンになっていてＳＯx吸収剤１７からＳ
Ｏxが脱離しないと推定できることから、ＳＯx吸収剤１
７から流出する排気ガスの空燃比に基づいてＳＯx放出
処理後の排気ガスの経路の切り替えタイミングを決定す
るようにした。そして、ＳＯx吸収剤１７から流出する
排気ガスの空燃比を検出するために、排気管１９にＯ₂
センサ２４を設けたのである。

【０１０３】次に、図８を参照して、第２の実施の形態
における排気経路切替処理実行ルーチンを説明する。こ
のルーチンを構成する各ステップからなるフローチャー
トはＥＣＵ３０のＲＯＭ３２に記憶してあり、フローチ
ャートの各ステップにおける処理は総てＥＣＵ３０のＣ
ＰＵ３４によって実行される。

【０１０４】＜ステップ２０１〜２０４＞図８に示すフ
ローチャートにおけるステップ２０１からステップ２０
４は、図６に示す第１の実施の形態におけるフローチャ
ートのステップ１０１からステップ１０４と全く同じで
あるので説明を省略する。

【０１０５】ＥＣＵ３０は、ステップ２０４で肯定判定
した場合には、ステップ２０５に進み、Ｏ₂センサ２４
により、ＳＯx吸収剤１７から流出する排気ガスの空燃
比がリーンか否かを判定する。

【０１０６】ステップ２０５で否定判定した場合には、
ＥＣＵ３０は、ステップ２０５を繰り返す。ステップ２
０５を繰り返している間は切替弁２８がバイパス開位置
に保持されるので、ＳＯx吸収剤１７から流出した排気
ガスはバイパス管２６に流れ、ＮＯx触媒２０には流れ
ない。これは、ＳＯx吸収剤１７の下流の排気ガスの空
燃比がリーンでないということは、リーン空燃比の排気
ガスがＳＯx吸収剤１７に流入していてもＳＯx吸収剤１
７の内部では空燃比がストイキになり、ＳＯx吸収剤１
７からＳＯxが脱離している虞れがあるからであり、こ
のようなＳＯxを含んでいる可能性のある排気ガスをＮ
Ｏx触媒２０に流さないようにするためである。これに
よりＮＯx触媒２０のＳＯx被毒が防止される。

【０１０７】ステップ２０５で肯定判定した場合には、
ＳＯx吸収剤１７からＳＯxが脱離していないと推定でき
るので、ＥＣＵ３０は、ステップ２０６に進み、切替弁
２８を図１において実線で示すバイパス閉位置に保持
し、ＳＯx吸収剤１７から流出する排気ガスをＮＯx触媒
２０内に導き、バイパス管２６に流入しないようにす
る。これによりリーン空燃比の排気ガスがＳＯx触媒１
７からＮＯx触媒２０に流れるようになる。そして、排
気ガス中のＳＯxはＳＯx吸収剤１７に吸収され、ＮＯx
触媒２０にはＳＯxが流れ込まなくなり、ＮＯx触媒２０
のＳＯx被毒が防止される。そして、排気ガス中のＮＯx
がＮＯx触媒２０で吸放出され、還元浄化される。

【０１０８】この第２の実施の形態によれば、ＳＯx吸
収剤１７からＳＯxが放出される虞れがあるときには、
ＳＯx吸収剤１７から流出する排気ガスがバイパス管２
６に流れ、ＮＯx触媒２０には流入しなくなるので、Ｎ
Ｏx触媒２０がＳＯx被毒するのを確実に阻止することが
できる。その結果、ＮＯx触媒２０のＮＯx浄化率を常に
高い状態に維持することができる。

【０１０９】尚、この実施の形態においてＥＣＵ３０に
よる一連の信号処理（ステップ２０１〜０６）は、切替
弁（排気経路切替手段）を制御する排気経路切替制御手
段ということができる。

【０１１０】〔他の実施の形態〕前述した実施の形態で
は本発明をガソリンエンジンに適用した例で説明した
が、本発明をディーゼルエンジンに適用することができ
ることは勿論である。ディーゼルエンジンの場合は、燃
焼室での燃焼がストイキよりもはるかにリーン域で行わ
れるので、通常の機関運転状態ではＳＯx吸収剤１７お
よびＮＯx触媒２０に流入する排気ガスの空燃比は非常
にリーンであり、ＳＯxおよびＮＯxの吸収は行われるも
のの、ＳＯxおよびＮＯxの放出が行われることは殆どな
い。

【０１１１】また、ガソリンエンジンの場合には、前述
したように燃焼室３に供給する混合気をストイキあるい
はリッチにすることによりＳＯx吸収剤１７およびＮＯx
触媒２０に流入する排気ガスの空燃比をストイキあるい
はリッチにし、ＳＯx吸収剤１７やＮＯx触媒２０に吸収
されているＳＯxやＮＯxを放出させることができるが、
ディーゼルエンジンの場合には、燃焼室に供給する混合
気をストイキあるいはリッチにすると燃焼の際に煤が発
生するなどの問題があり採用することはできない。

【０１１２】したがって、本発明をディーゼルエンジン
に適用する場合、流入する排気ガスの空燃比をストイキ
あるいはリッチにするためには、機関出力を得るために
燃料を燃焼するのとは別に、還元剤（例えば燃料である
軽油）を排気ガス中に供給する必要がある。排気ガスへ
の還元剤の供給は、吸気行程や膨張行程や排気行程にお
いて気筒内に燃料を副噴射することによっても可能であ
るし、あるいは、ＳＯx触媒１７の上流の排気通路内に
還元剤を供給することによっても可能である。

【０１１３】尚、ディーゼルエンジンであっても排気再
循環装置（所謂、ＥＧＲ装置）を備えている場合には、
排気再循環ガスを多量に燃焼室に導入することによっ
て、排気ガスの空燃比をストイキまたはリッチにするこ
とが可能である。

【０１１４】

【発明の効果】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置に
よれば、ＳＯx吸収剤からＳＯxが放出される虞れがある
ときには、ＳＯx吸収剤から流出する排気ガスをＮＯx吸
収剤に流入させないようにすることができるので、ＮＯ
x吸収剤のＳＯx被毒を確実に防止することができる。そ
の結果、ＮＯx吸収剤のＮＯx浄化率を長期に亘って高く
維持することができるという優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第１
の実施の形態の概略構成図である。

【図２】基本燃料噴射時間のマップの一例を示す図で
ある。

【図３】機関から排出される排気ガス中の未燃ＨＣ，
ＣＯおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。

【図４】吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx吸放出作用を説
明するための図である。

【図５】前記第１の実施の形態における空燃比制御の
一例を示す図である。

【図６】前記第１の実施の形態の排気経路切替処理実
行ルーチンの一例を示す図である。

【図７】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第２
の実施の形態の概略構成図である。

【図８】前記第２の実施の形態の排気経路切替処理実
行ルーチンの一例を示す図である。

【符号の説明】

１機関本体（内燃機関）３燃焼室４点火栓１１燃料噴射弁１６，１９，２２排気管（排気通路）１７ＳＯx吸収剤２０ＮＯx触媒（ＮＯx吸収剤）２３温度センサ２４０₂センサ（酸素濃度検出手段）２６バイパス管（バイパス通路）２８切替弁（排気経路切替手段）３０ＥＣＵ（排気経路切替制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/28 ３０１Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ＣＦ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｚ 41/14 ３１０ 41/14 ３１０Ｐ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｅ３０１ＴＦターム(参考） 3G084 AA01 AA03 AA04 BA13 BA17 BA20 BA24 CA09 DA10 DA19 DA27 EA11 EB11 FA05 FA07 FA26 FA27 FA29 FA33 FA35 FA38 3G091 AA02 AA11 AA12 AA13 AA17 AA18 AA23 AA28 AB06 AB08 BA03 BA11 BA14 BA15 BA19 BA33 CA12 CA13 CB02 CB05 DA03 DA07 DB06 DB10 DB13 DC01 EA01 EA03 EA05 EA17 EA31 EA34 EA39 FA01 FA04 FA09 FA12 FA13 FA14 FA17 FA18 FB10 FB11 FB12 FC02 GB01X GB01Y GB02W GB02Y GB03W GB04W GB05W GB06W GB10X GB10Y GB16X GB16Y HA08 HA18 HA20 HA36 HA37 HB03 HB05 3G301 HA01 HA02 HA13 HA15 HA18 JA15 JA21 JA25 JA26 JA33 JB09 LB02 MA01 MA11 NA06 NA08 NA09 ND01 NE01 NE06 NE13 NE14 NE15 NE21 PA01A PA01B PD02A PD02B PD11A PD11B PE01A PE01B PF01A PF01B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排気通
路に配置され、流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにＳＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低い
ときに吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収剤と、（ロ）
前記ＳＯx吸収剤よりも下流の前記排気通路に配置さ
れ、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯx
を吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収
したＮＯxを放出するＮＯx吸収剤と、（ハ）前記ＳＯx
吸収剤の下流で分岐し前記ＮＯx吸収剤を迂回して排気
ガスを流すバイパス通路と、（ニ）前記ＳＯx吸収剤か
ら流出した排気ガスを前記ＮＯx吸収剤と前記バイパス
通路のいずれに導くか選択的に切り替える排気経路切替
手段と、（ホ）排気ガスの空燃比をストイキまたはリッ
チにして前記ＳＯx吸収剤に吸収されたＳＯxを放出する
ＳＯx放出処理時にはＳＯx吸収剤から流出する排気ガス
が前記バイパス通路に導かれるように前記排気経路切替
手段を制御し、前記ＳＯx放出処理の終了により排気ガ
スの空燃比をリーンに切り替えてから所定時間経過後に
ＳＯx吸収剤から流出する排気ガスが前記ＮＯx吸収剤に
導かれるように前記排気経路切替手段を制御する排気経
路切替制御手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関
の排気浄化装置。
【請求項２】（イ）希薄燃焼可能な内燃機関の排気通
路に配置され、流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにＳＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低い
ときに吸収したＳＯxを放出するＳＯx吸収剤と、（ロ）
前記ＳＯx吸収剤よりも下流の前記排気通路に配置さ
れ、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯx
を吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収
したＮＯxを放出するＮＯx吸収剤と、（ハ）前記ＳＯx
吸収剤の下流で分岐し前記ＮＯx吸収剤を迂回して排気
ガスを流すバイパス通路と、（ニ）前記ＳＯx吸収剤か
ら流出した排気ガスを前記ＮＯx吸収剤と前記バイパス
通路のいずれに導くか選択的に切り替える排気経路切替
手段と、（ホ）前記ＳＯx吸収剤と前記ＮＯx吸収剤の間
に設けられた酸素濃度検出手段と、（ヘ）排気ガスの空
燃比をストイキまたはリッチにして前記ＳＯx吸収剤に
吸収されたＳＯxを放出するＳＯx放出処理時にＳＯx吸
収剤から流出する排気ガスが前記バイパス通路に導かれ
るように前記排気経路切替手段を制御し、前記ＳＯx放
出処理終了後に前記酸素濃度検出手段で検出された酸素
濃度に基づきＳＯx吸収剤の下流における排気ガスの空
燃比がリーンであると判定されるとＳＯx吸収剤から流
出する排気ガスが前記ＮＯx吸収剤に導かれるように前
記排気経路切替手段を制御する排気経路切替制御手段
と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。