【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】各気筒の燃焼室内および吸気通路内に供給された全燃料量に対する全空気量の比を機関空燃比と称すれば、従来より、各気筒に接続された排気通路内に三元触媒を配置し、各気筒の機関空燃比を理論空燃比またはリッチに制御する火花点火式ガソリン機関の排気浄化装置が知られている。 機関空燃比がリーンであるときの排気が三元触媒に流入すると三元触媒は排気中の窒素酸化物ＮＯ _Xを良好に浄化できずにＮＯ _Xが大気中に放出されてしまう。 そこで、この排気浄化装置では機関空燃比を理論空燃比またはリッチにして三元触媒においてＮＯ _Xが良好に浄化されるようにしている。

【０００３】一方、各気筒の機関空燃比をできるだけリーンにして燃料消費率をできるだけ低減するのが望ましい。 ところが上述の排気浄化装置においてリーン運転を行うと上述したようにＮＯ _Xを良好に浄化できない。 そこで、排気通路内の或る位置よりも上流の排気通路、燃焼室および吸気通路内に供給された全燃料量に対する全空気量の比をその位置を流通する排気の排気空燃比と称すれば、多気筒内燃機関の気筒が第１および第２の気筒群に分割されており、第１の気筒群に接続された第１の排気通路内に、流入する排気の排気空燃比がリッチのときに流入する排気中のＮＯ _XからＮＨ ₃を生成する三元触媒を配置し、三元触媒下流の第１の排気通路と、第２
の気筒群に接続された第２の排気通路とを合流させる合流排気通路内に流入する排気中のＮＯ _XとＮＨ ₃とを浄化する排気浄化触媒を配置し、第１の気筒群の各気筒に機関空燃比がリッチであるリッチ運転を行わせ、第２の気筒群の各気筒に機関空燃比がリーンであるリーン運転を行わせる排気浄化装置が公知である（特開平８−４５
２２号公報参照）。 この排気浄化装置では、できるだけ多くの気筒にリーン運転を行わせることにより燃料消費率ができるだけ低減されるようにする一方、リッチ運転が行われる気筒の排気を三元触媒に導いてＮＨ ₃を生成し、リーン運転が行われる気筒において発生したＮＯ _X
とこのＮＨ ₃とを排気浄化触媒において反応させることによりＮＯ _Xを浄化するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、第２
の気筒群の各気筒ではリーン運転が行われるので第２の気筒群の気筒数を多くすれば燃料消費率を低減することができる。 しかしながら、第２の気筒群の気筒数が多くなるにつれて排気浄化触媒に流入するＮＯ _X量が多くなり、しかも第１の気筒群の気筒数が少なくなるために排気浄化触媒に流入するＮＨ ₃量が少なくなり、したがってＮＯ _Xを浄化するの必要なＮＨ ₃量が排気浄化触媒に供給されないので排気浄化触媒においてＮＯ _Xを十分に浄化できないという問題点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明によれば、多気筒内燃機関が第１の気筒群と第２の気筒群とに分割されており、第１の気筒群の排気中のＮＯ _XからＮＨ ₃を生成し、このＮＨ ₃により第２の気筒群の排気中のＮＯ _Xを浄化するようにした内燃機関の排気浄化装置において、第１の気筒群が少なくとも２
つの副気筒群にさらに分割されており、各副気筒群に接続された各副排気通路内に、流入する排気の排気空燃比がリッチのときに流入する排気中のＮＯ _XからＮＨ ₃を生成するＮＨ ₃生成触媒と、流入する排気の排気空燃比がリーンのときに流入する排気中のＮＯ _Xを吸蔵し、流入する排気の排気空燃比がリッチとなると吸蔵しているＮＯ _Xを放出する吸蔵材とを配置し、各ＮＨ ₃生成触媒はそれぞれ対応する吸蔵材下流の副排気通路内またはこの吸蔵材内に配置されており、ＮＨ ₃生成触媒下流の各副排気通路と、第２の気筒群に接続された第２の排気通路とを合流させる合流排気通路内に、流入する排気中のＮＯ _XとＮＨ ₃とを浄化する排気浄化触媒を配置し、吸蔵材上流の副排気通路内または副気筒群内に、それぞれ対応する吸蔵材に流入する排気の排気空燃比をリッチまたはリーンにする排気空燃比制御手段をそれぞれ配置し、少なくとも第２の気筒群にリーン運転を行わせ、排気空燃比制御手段を制御して一部の吸蔵材に流入する排気の排気空燃比をリッチにすることによりこの吸蔵材から吸蔵されているＮＯ _Xを放出させる共にこの吸蔵材下流のＮＨ ₃生成触媒においてＮＨ ₃を生成し、それによって排気浄化触媒にＮＨ ₃を供給し、残りの吸蔵材に流入する排気の排気空燃比をリーンにすることによりこの吸蔵材にＮＯ _Xを吸蔵させ、流入する排気の排気空燃比がリッチである吸蔵材を順次変更することにより排気浄化触媒にＮＨ ₃を常時供給するようにしている。 すなわち、ＮＯ _Xを吸蔵材に一時的に吸蔵させ、次いで吸蔵されたＮＯ _Xを放出させてこのＮＯ _XからＮＨ ₃を生成するようにしているので排気浄化触媒に比較的多量のＮＨ
₃が供給される。 ＮＯ _Xを放出すべき吸蔵材以外の吸蔵材ではＮＯ _Xの吸蔵作用が行われ、したがってＮＯ _Xを放出すべき吸蔵材を順次変更することによって排気浄化触媒に比較的多量のＮＨ ₃が常時供給される。

【０００６】

【発明の実施の形態】一般に窒素酸化物ＮＯ _Xには、一酸化窒素ＮＯ、二酸化窒素ＮＯ ₂ 、四酸化二窒素Ｎ ₂ Ｏ
₄ 、一酸化二窒素Ｎ ₂ Ｏなどが含まれうる。 以下ではＮ
Ｏ _Xを主としてＮＯ、ＮＯ ₂とした場合について説明するが、本発明の排気浄化装置は他の窒素酸化物を浄化することもできる。

【０００７】図１は本発明をディーゼル機関に適用した場合を示している。 図１を参照すると、機関本体１は４
つの気筒、すなわち１番気筒＃１、２番気筒＃２、３番気筒＃３、４番気筒＃４を備えている。 各気筒＃１〜＃
４はそれぞれ対応する吸気枝管２を介して共通のサージタンク３に接続され、サージタンク３は吸気ダクト４を介してエアフロメータ５に接続される。 エアフロメータ５はエアクリーナ６に接続される。 各気筒＃１〜＃４には筒内に直接または図示しない副室を介して燃料を供給する燃料噴射弁７が取り付けられる。 なお、各燃料噴射弁７は電子制御ユニット２０からの出力信号に基づいて制御される。

【０００８】また、各気筒＃１〜＃４はそれぞれ対応する排気枝管８を介して共通の排気マニホルド９に接続され、排気マニホルド９は排気浄化触媒１０を内蔵した触媒コンバータ１１に接続される。 さらに、１番気筒＃１
および２番気筒＃２の排気枝管８内には後述するＮＯ _X
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂがそれぞれ配置される。 図１のディーゼル機関ではディーゼル機関が第１の気筒群１ａと第２の気筒群１ｂとに分割されており、第１の気筒群１ａは１番気筒＃１および２番気筒＃２から構成されており、第２の気筒群１ｂは３番気筒＃３および４番気筒＃４から構成されている。 また、第１の気筒群１ａ
が第１の副気筒群１ａａと第２の副気筒群１ａｂとに分割されており、第１の副気筒群１ａａは１番気筒＃１から構成されており、第２の副気筒群１ａｂは２番気筒＃
２から構成されている。 一方、排気マニホルド９は合流排気管を構成している。

【０００９】さらに図１を参照すると、第１の気筒群１
ａを構成する１番気筒＃１および２番気筒＃２の吸気枝管２内にはそれぞれ対応するアクチュエータ１３ａ，１
３ｂにより駆動される吸気絞り弁１４ａ，１４ｂが配置される。 図１に示すアクチュエータ１３ａ，１３ｂは電磁式のものであるが、負圧式のアクチュエータを用いることもできる。 これら吸気絞り弁１４ａ，１４ｂは通常全開に維持されている。 なお、各アクチュエータ１３
ａ，１３ｂは電子制御ユニット２０からの出力信号に基づいて制御される。

【００１０】ところで、図示していないが図１のディーゼル機関は燃料用蓄圧室を備えており、燃料ポンプから吐出された燃料をこの蓄圧室を介して各燃料噴射弁７に分配するようにしている。 また、各燃料噴射弁７は電磁ソレノイドにより駆動されるニードルを具備している。
電磁ソレノイドが付勢されるとニードルが変位して燃料噴射弁のノズルを開放することにより燃料噴射が開始され、電磁ソレノイドが消勢されるとニードルがノズルを遮断することにより燃料噴射が停止される。 このようにすると、各気筒の１燃焼サイクルにおいて複数回燃料噴射を行うことができる。

【００１１】電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス２１を介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、Ｒ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２４、入力ポート２５、および出力ポート２６を具備する。 エアフロメータ５は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧はＡＤ変換器２
７を介して入力ポート２５に入力される。 それぞれ対応するＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ上流の１番気筒＃１および２番気筒の排気枝管８内には排気温度に比例した出力電圧を発生する温度センサ２８ａ，２８ｂが取り付けられ、これら温度センサ２８ａ，２８ｂの出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器２９ａ，２９ｂを介して入力ポート２５に入力される。 また、入力ポート２５
にはクランクシャフトが例えば３０度回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ３０が接続される。
ＣＰＵ４４ではこの出力パルスに基づいて機関回転数が算出される。 さらに、入力ポート２５にはアクセルペダル３１の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する踏み込み量センサ３２が接続される。 一方、出力ポート２６
はそれぞれ対応する駆動回路３３を介して各燃料噴射弁７、各アクチュエータ１３ａ，１３ｂにそれぞれ接続される。

【００１２】図１に示す例においてＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂはＮＯ _X吸蔵作用とＮＨ ₃生成作用との両方を備えている。 すなわち、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂは流入する排気中のＮＯ _Xを一時的に蓄える吸蔵材と、流入する排気中のＮＯ _XからＮＨ ₃を生成するＮＨ ₃生成触媒とを同時に構成している。 このＮＯ _X
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂは担体の表面上に形成された例えばアルミナからなるウオッシュコート層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、鉄Ｆｅのような遷移金属から選ばれた少なくとも１つと、パラジウムＰｄ、白金Ｐｔ、
ロジウムＲｈなどの貴金属とが担持されて形成されている。 このＮＯ _X吸蔵還元触媒は、流入する排気の排気空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓ（＝約１４．６、空気過剰率λ＝１．０）よりもリーンのときに流入する排気中のＮＯ _Xを吸蔵し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると、すなわち例えば流入する排気の排気空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリッチとなると吸収しているＮＯ _Xを放出するＮＯ _Xの吸放出作用を行う。

【００１３】このＮＯ _X吸蔵還元触媒を機関排気通路内に配置すればこのＮＯ _X吸蔵還元触媒は実際にＮＯ _Xの吸放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムについては明らかでない部分もある。 しかしながらこの吸放出作用は以下に説明する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、遷移金属を用いても同様なメカニズムとなる。

【００１４】すなわち、ＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもリーンとなると、すなわち排気中の酸素濃度が大幅に増大するとこれら酸素Ｏ ₂がＯ ₂ ^-またはＯ ^2-の形で白金Ｐｔ
の表面に付着する。 一方、排気中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ ₂ ^-またはＯ ^2-と反応してＮＯ ₂となる（２Ｎ
Ｏ＋Ｏ ₂ →２ＮＯ ₂ ）。 次いで生成されたＮＯ ₂の一部は白金Ｐｔ上で酸化されつつＮＯ _X吸蔵還元触媒内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら硝酸イオンＮＯ ₃ ^-の形でＮＯ _X吸蔵還元触媒内に拡散する。 このようにしてＮＯ _XがＮＯ _X吸蔵還元触媒内に吸蔵される。

【００１５】これに対しＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気中の酸素濃度が低下してＮＯ ₂の生成量が低下すると反応が逆方向（ＮＯ ₃ ^- →ＮＯ ₂ ）に進み、斯くしてＮＯ _X吸蔵還元触媒内の硝酸イオンＮＯ ₃ ^-がＮＯ ₂の形でＮＯ _X吸蔵還元触媒から放出される。 すなわち、Ｎ
Ｏ _X吸蔵還元触媒に流入する排気中の酸素濃度が低下すると、例えばＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリーンからリッチとなるとＮＯ _X吸蔵還元触媒からＮＯ _Xが放出される。

【００１６】また、ＮＯ _X吸蔵還元触媒は、流入する排気の排気空燃比が理論空燃比よりもリッチのときにＮＯ
_X吸蔵還元触媒上のＮＯ _X 、すなわち流入する排気中のＮＯ _XおよびＮＯ _X吸蔵還元触媒から放出されたＮＯ _X
の少なくとも一部をアンモニアＮＨ ₃に変換する。 この場合のＮＨ ₃生成メカニズムは必ずしも明らかにされていないが、ＮＯ _X吸蔵還元触媒上のＮＯ _Xの一部は以下に示す式（１）〜（２）の反応によりＮＨ ₃に転換されると考えられている。

【００１７】 ５Ｈ ₂ ＋２ＮＯ →２ＮＨ ₃ ＋２Ｈ ₂ Ｏ （１） ７Ｈ ₂ ＋２ＮＯ ₂ →２ＮＨ ₃ ＋４Ｈ ₂ Ｏ （２） これに対し、残りのＮＯ _Xは以下に示す式（３）〜
（６）の反応により窒素Ｎ ₂に還元されると考えられている。 ２ＣＯ＋２ＮＯ →Ｎ ₂ ＋２ＣＯ ₂ （３） ２Ｈ ₂ ＋２ＮＯ →Ｎ ₂ ＋２Ｈ ₂ Ｏ （４） ４ＣＯ＋２ＮＯ ₂ →Ｎ ₂ ＋４ＣＯ ₂ （５） ４Ｈ ₂ ＋２ＮＯ ₂ →Ｎ ₂ ＋４Ｈ ₂ Ｏ （６） したがってＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチであるときには、流入する排気中のＮＯ _X
および放出されたＮＯ _XはＮＨ ₃またはＮ ₂のいずれかに変換され、すなわちＮＯ _X吸蔵還元触媒からＮＯ _Xが排出されるのが阻止されている。

【００１８】ＮＯ _X吸蔵還元触媒上のＮＯ _XがＮＨ ₃に変換されるときの変換効率ＥＴＡは図２に示すように、
ＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓから小さくなるにつれて大きくなり、さらに小さくなると一定値に維持される。 これは、
リッチ度合いが大きくなるにつれて上述の式（３）〜
（６）のＮ ₂生成反応に比べて上述の式（１）および（２）のＮＨ ₃生成反応が支配的になるためであると考えられている。 なお、図２に示す例ではＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比が約１３．８（空気過剰率λが約０．９５）よりも小さいときに変換効率ＥＴ
Ａが一定値に維持されている。

【００１９】なお、図１のディーゼル機関では、ＮＯ _X
吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比がリッチであるときにできるだけ多量のＮＨ ₃を発生できるのが好ましい。 そこで、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂには、ＮＯ _XからＮＨ ₃への変換効率が高いパラジウムＰ
ｄを少なくとも担持したＮＯ _X吸蔵還元触媒が用いられる。 これに対して、ロジウムＲｈを担持したＮＯ _X吸蔵還元触媒ではＮＨ ₃の発生が抑制される。 したがってＮ
Ｏ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにはロジウムＲｈを担持していないものが好ましい。

【００２０】一方、排気浄化触媒１０は流入する排気中のＮＨ ₃とＮＯ _Xとを同時に浄化するためのものである。 排気浄化触媒１０は必ずしもＮＨ ₃吸着作用を備えている必要はないが、本実施態様において排気浄化触媒１０は、流入する排気中のＮＨ ₃を一時的に蓄えるＮＨ
₃吸着作用と、酸化雰囲気においてＮＯ _Xを還元する触媒作用との両方を備えたＷＨ ₃によるＮＯ _x選択還元触媒（以下ＮＯ _x選択還元触媒と称する）１０ａから形成される。 このＮＯ _x選択還元触媒１０ａは例えば担体の表面上に、銅を担持させたゼオライト（以下銅ゼオライトと称する）、白金および銅を担持させたゼオライト（以下白金・銅ゼオライトと称する）、或いは鉄を担持させたゼオライトなどを担持したいわゆるゼオライト系脱硝触媒から形成される。 しかしながらＮＯ _x選択還元触媒１０ａを、ゼオライト、シリカ、シリカアルミナ、
チタニアなどの固体酸を含むと共に鉄Ｆｅ、銅Ｃｕなどの遷移金属或いは白金Ｐｔ、パラジウムＰｄなどの貴金属などを担持した触媒、或いはこれらの少なくとも２つを組み合わせた触媒から形成することもできる。 或いは、排気浄化触媒１０を少なくとも貴金属を含む触媒（以下貴金属触媒と称する）、または貴金属触媒とＮＨ
₃吸着酸化触媒とを組み合わせた触媒から形成してもよい。

【００２１】ＮＯ _x選択還元触媒１０ａは流入する排気中のＮＨ ₃を吸着し、流入する排気中のＮＨ ₃濃度が低くなるとまたは流入する排気中にＮＯ _Xが存在すると吸着しているＮＨ ₃を放出し、このとき酸化雰囲気であると、例えばＮＯ _x選択還元触媒１０ａに流入する排気の排気空燃比がリーンであるとこのＮＨ ₃の全量を酸化する。 または、流入する排気中にＮＯ _XとＮＨ ₃とが混在するとＮＯ _x選択還元触媒１０ａにおいてＮＨ ₃がＮＯ
_Xにより酸化される。 この場合のＮＨ ₃酸化メカニズムも必ずしも明らかにされていないがＮＯ _x選択還元触媒１０ａから放出されたＮＨ ₃は次式（７）〜（１０）の反応により酸化されると考えられている。

【００２２】 ４ＮＨ ₃ ＋７Ｏ ₂ → ４ＮＯ ₂ ＋６Ｈ ₂ Ｏ （７） ４ＮＨ ₃ ＋５Ｏ ₂ → ４ＮＯ ＋６Ｈ ₂ Ｏ （８） ８ＮＨ ₃ ＋６ＮＯ ₂ →１２Ｈ ₂ Ｏ＋７Ｎ ₂ （９） ４ＮＨ ₃ ＋４ＮＯ＋Ｏ ₂ → ６Ｈ ₂ Ｏ＋４Ｎ ₂ （１０） 式（９）および（１０）の脱硝反応では式（７）および（８）の反応により生じたＮＯ _Xと、ＮＯ _x選択還元触媒１０ａに流入する排気中のＮＯ _Xとが還元される。

【００２３】ところで、各気筒＃１〜＃４の機関空燃比はリーンとされ、すなわち各気筒＃１〜＃４ではリーン運転が行われる。 ディーゼル機関において機関空燃比がリッチであるリッチ運転を行うと気筒から好ましくないスモークやパティキュレートが排出される。 そこで、図１のディーゼル機関では各気筒において常時リーン運転を行うようにしている。 したがって、各気筒から排出される排気の排気空燃比は、基本的に、リーンになっている。

【００２４】各気筒では、通常、圧縮上死点周りにおいて燃料噴射弁７から燃料噴射が１回行われる。 この燃料が燃焼することによって機関出力が得られる。 以下では、このような燃料噴射作用を通常噴射と称する。 なお、通常噴射における燃料噴射量は例えばアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとの関数として予めＲＯＭ２２内に記憶されている。

【００２５】次に、図１のディーゼル機関の排気浄化方法について説明する。 図１のディーゼル機関では、ＮＯ
_X吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ
／Ｆ）Ｎ１がリッチにされかつＮＯ _X吸蔵還元触媒１２
ｂに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリーンにされる第１の排気空燃比状態と、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ１がリーンにされかつＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリッチにされる第２の排気空燃比状態とが交互に繰り返し行われる。 第１の排気空燃比状態において、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａでは吸蔵されているＮＯ _Xが放出され、かつこの放出されたＮＯ _Xおよび流入する排気中のＮＯ _XからＮＨ ₃が生成される。 このＮＨ ₃は次いでＮＯ _x選択還元触媒１０ａ
に流入する。 これに対して、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂ
では流入する排気中のＮＯ _Xが吸蔵される。

【００２６】また、第２の排気空燃比状態において、Ｎ
Ｏ _X吸蔵還元触媒１２ａでは流入する排気中のＮＯ _Xが吸蔵される。 これに対して、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂ
では吸蔵されているＮＯ _Xが放出され、かつこの放出されたＮＯ _Xおよび流入する排気中のＮＯ _XからＮＨ ₃が生成される。 このＮＨ ₃は次いでＮＯ _x選択還元触媒１
０ａに流入する。

【００２７】したがって、これら第１および第２の排気空燃比状態を交互に繰り返し行うことによって第１の気筒群１ａからＮＯ _x選択還元触媒１０ａに常時ＮＨ ₃を供給することができる。 一方、ＮＯ _x選択還元触媒１０
ａには第２の気筒群を構成する３番気筒＃３および４番気筒＃４から排出されたＮＯ _Xが流入している。 ＮＯ _x
選択還元触媒１０ａに流入する排気全体の排気空燃比はリーンに維持されており、その結果第２の気筒群１ｂから排出されたＮＯ _XはＮＯ _x選択還元触媒１０ａにおいて、第１の気筒群１ａから常時供給されるＮＨ ₃によって浄化される。 したがって、ＮＯ _Xが大気中に放出されるのが阻止される。

【００２８】ところで、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１
２ｂに流入する排気の排気空燃比がリーンからリッチに切り替わるとＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから比較的多量のＮＯ _Xが放出され、この比較的多量のＮＯ _X
からＮＨ ₃が生成される。 したがって、ＮＯ _Xを一時的に蓄えるＮＯ _X吸蔵還元触媒を設け、ＮＨ ₃を生成すべきときにＮＯ _X吸蔵還元触媒から比較的多量のＮＯ _Xを放出させてこの多量のＮＯ _XからＮＨ ₃を生成すれば比較的多量のＮＨ ₃をＮＯ _x選択還元触媒１０ａに供給することができることになる。 その結果、ＮＯ _x選択還元触媒１０ａに流入するＮＯ _Xを浄化するのに必要なＮＨ
₃量に対し、実際にＮＯ _x選択還元触媒１０ａに流入するＮＨ ₃量が不足するのが阻止され、斯くしてＮＯ _Xを良好に浄化することができる。

【００２９】なお、図１のディーゼル機関ではＮＯ _x選択還元触媒１０ａに流入するＮＨ ₃量が、ＮＯ _x選択還元触媒１０ａに流入するＮＯ _X量を浄化するのに必要なＮＨ ₃量と同じか或いは必要ＮＨ ₃量よりも多くなるようにしている。 ＮＯ _x選択還元触媒１０ａにおいて過剰となったＮＨ ₃はＮＯ _x選択還元触媒１０ａに吸着され、その結果ＮＨ ₃が大気中に放出されるのが阻止されている。 なお、上述したように、ＮＯ _x選択還元触媒１
０ａに吸着されているＮＨ ₃はＮＯ _x選択還元触媒１０
ａに流入するＮＨ ₃量が低下するとまたはＮＯ _x選択還元触媒１０ａにＮＯ _Xが流入するとＮＯ _x選択還元触媒１０ａから放出される。 したがって、ＮＯ _x選択還元触媒１０ａがＮＨ ₃により飽和するのも阻止されている。

【００３０】上述したように各気筒ではリーン運転が行われるので第１および第２の副気筒群１ａａ，１ａｂから排出される排気の排気空燃比はリーンになっており、
したがってこれら副気筒群１ａａ，１ａｂの排気をＮＯ
_X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにそのまま導くとＮＯ _X
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気空燃比がリーンになる。 そこで、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリッチにするために、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂよりも上流の排気枝管８内または筒内に還元剤を２次的に供給するようにしている。

【００３１】すなわち図１のディーゼル機関では、流入する排気の排気空燃比をリッチとすべきＮＯ _X吸蔵還元触媒に対応する気筒において、燃料噴射弁７から上述の通常噴射に加えて燃料が２次的に噴射される。 このような２次的な燃料噴射を２次噴射と称すると、２次噴射は膨張行程後半または排気行程に行われる。 この２次噴射による燃料は排気中またはＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，
１２ｂ表面上の酸素と反応することによりＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにおける酸素濃度が低下し、ＮＯ
_X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから吸蔵されているＮＯ
_Xが放出される。 したがって、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂからの良好なＮＯ _X放出作用を確保すべく２
次噴射による燃料と酸素との良好な反応を確保するために、排気温度が比較的高い膨張行程後半に２次噴射を行うのが好ましい。 なお、２次噴射による燃料は機関出力に寄与しない。

【００３２】２次噴射における燃料噴射量ＡＦは、例えばＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比が約１３．８となるように定められる。 その結果、２次燃料噴射量ＡＦを少なく維持しつつ多量のＮＨ ₃を生成することができる。 なお、この２次燃料噴射量ＡＦはアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとの関数として、図３に示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。

【００３３】ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリッチとするための還元剤として、例えばガソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯油のような炭化水素、或いは液体の状態で保存しうるブタン、プロパンのような炭化水素を用いることができる。 しかしながら、図１のディーゼル機関では、第１または第２の副気筒群１ａａ，１ｂｂにおいて燃料噴射弁７により２次噴射を行うことによって対応するＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比をリッチとしており、したがって還元剤供給用の追加の噴射弁や追加の還元剤タンクを必要としない。

【００３４】また、ＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比をリッチとすべきときに、対応する副気筒群の吸気枝管２内に配置された吸気絞り弁１４ａ，１４
ｂの開度を小さくし、すなわち全開と全閉間の中間開度にし、それによって対応する副気筒群の機関空燃比が理論空燃比（Ａ／Ｆ）Ｓよりもわずかばかりリーンとなるようにしている。 このようにすると、２次燃料噴射量Ａ
Ｆを低減することができる。 この場合の吸気絞り弁１
４，１４ｂの中間開度ＭＩＤはアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとの関数として、図４に示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。

【００３５】これに対し、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，
１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリーンにすべきときには対応する副気筒群１ａａ，１ａｂにおける２次噴射を中止し、すなわち通常噴射のみを行う。 次に、排気空燃比状態を変更する時期の制御について説明する。 上述した第１の排気空燃比状態と第２の排気空燃比状態間の変更作用を例えば予め定められた時間毎に行うこともできる。 しかしながら、図１のディーゼル機関では各Ｎ
Ｏ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに吸蔵されているＮＯ
_X量、すなわち吸蔵ＮＯ _X量Ｓ１（ＮＯ _X ），Ｓ２（Ｎ
Ｏ _X ）を求め、流入する排気の排気空燃比がリッチであるＮＯ _X吸蔵還元触媒、すなわちＮＯ _Xを放出しているＮＯ _X吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯ _X量が予め定められた下限しきい値ＬＴを越えて低下したときに排気空燃比状態の変更作用を行うようにしている。 このようにすると、
ＮＯ _x選択還元触媒１０ａに確実にＮＨ ₃を供給することができる。

【００３６】図５は図１のディーゼル機関においてＮＯ
_X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの吸蔵ＮＯ _X量Ｓ１（Ｎ
Ｏ _X ），Ｓ２（ＮＯ _X ）、リッチフラグＲＦ、およびＮ
Ｏ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ１，（Ａ／Ｆ）Ｎ２を示すタイムチャートである。 リッチフラグＲＦは、排気空燃比状態を第１の排気空燃比状態とすべきときに１とされ、第２の排気空燃比状態とすべきときに２とされる係数である。
また、図５において時間零はリッチフラグＲＦが２とされた時間を示している。 図５を参照すると、時間零においてＲＦ＝２とされると第２の排気空燃比状態にされる。 すなわち、第２の副気筒群１ａｂにおいて２次噴射が行われかつ吸気絞り弁１４ｂが中間開度ＭＩＤにされることによりＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリッチとされ、同時に第１の副気筒群１ａａにおいて２次噴射が中止されかつ吸気絞り弁１４ａが全開ＭＡＸにされることによりＮＯ _X
吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ／
Ｆ）Ｎ１がリーンとされる。 その結果、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂからＮＯ _Xが放出されるのでＳ２（ＮＯ _X ）
が次第に減少し、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａにＮＯ _Xが吸蔵されるのでＳ１（ＮＯ _X ）が次第に増大する。

【００３７】次いで時間ａとなってＳ２（ＮＯ _X ）＜Ｌ
ＴとなるとリッチフラグＲＦが１にされる。 すなわち、
吸蔵ＮＯ _X量が少なくなると放出されるＮＯ _X量が少なくなり、このためＮＯ _x選択還元触媒１０ａに供給されるＮＨ ₃量が少なくなる。 したがって、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯ _X量Ｓ２（ＮＯ _X ）が少なくなったときにはＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂにおけるＮＨ ₃生成作用を中止し、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａからＮＯ _X
を放出させかつＮＨ ₃を生成するようにしている。 その結果、比較的多量のＮＨ ₃を連続的にＮＯ _x選択還元触媒１０ａに供給することができる。

【００３８】ＲＦ＝１とされると第１の排気空燃比状態にされる。 すなわち、第１の副気筒群１ａａにおいて２
次噴射が行われかつ吸気絞り弁１４ａが中間開度ＭＩＤ
にされることによりＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ１がリッチとされ、同時に第２の副気筒群１ａｂにおいて２次噴射が中止されかつ吸気絞り弁１４ｂが全開ＭＡＸにされることによりＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排気の排気空燃比（Ａ／Ｆ）Ｎ２がリーンとされる。 その結果、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａからＮＯ _Xが放出されるのでＳ１（Ｎ
Ｏ _X ）が次第に減少し、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂにＮ
Ｏ _Xが吸蔵されるのでＳ２（ＮＯ _X ）が次第に増大する。

【００３９】次いで時間ｂとなってＳ１（ＮＯ _X ）＜Ｌ
ＴとなるとリッチフラグＲＦが再び２にされる。 したがって再び第１の排気空燃比状態とされる。 このようにして第１および第２の排気空燃比状態が交互に繰り返し行われる。 ところで、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ
の吸蔵ＮＯ _X量Ｓ１（ＮＯ _X ），Ｓ２（ＮＯ _X ）を直接求めることは困難である。 そこで本実施態様ではＮＯ _X
吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入するＮＯ _X量、すなわち第１または第２の副気筒群１ａａ，１ａｂから排出されるＮＯ _X量からＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ
の吸蔵ＮＯ _X量Ｓ１（ＮＯ _X ），Ｓ２（ＮＯ _X ）を推定するようにしている。 すなわち、機関回転数Ｎが高くなるにつれて機関から単位時間当たり排出される排気量が増大するので機関回転数Ｎが高くなるにつれてＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに単位時間当たりに流入する流入ＮＯ _X量が増大する。 また、機関負荷が高くなるにつれて、すなわちアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥ
Ｐが大きくなるにつれて機関から排出される排気量が増大し、しかも燃焼温度が高くなるので機関負荷が高くなるにつれて、すなわちアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰが大きくなるにつれて単位時間当たり機関から排出されるＮＯ _X量が増大する。

【００４０】図６（Ａ）は実験により求められたひとつの気筒から単位時間当たり排出されるＮＯ _X量Ｑ（ＮＯ
_X ）と、アクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰ、機関回転数Ｎとの関係を示しており、図６（Ａ）において各曲線は同一ＮＯ _X量を示している。 図６（Ａ）に示されるように単位時間当たり気筒から排出されるＮＯ _X量Ｑ
（ＮＯ _X ）はアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰが大きくなるにつれて多くなり、機関回転数Ｎが高くなるにつれて多くなる。 なお、図６（Ａ）に示されるＮＯ _X
量Ｑ（ＮＯ _X ）は図６（Ｂ）に示すようなマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。

【００４１】すなわち、流入する排気の排気空燃比がリーンであるＮＯ _X吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯ _X量Ｓ（ＮＯ
_X ）は単位時間当たりＱ（ＮＯ _X ）だけ増大する。 したがって、流入する排気の排気空燃比がリーンであるＮＯ
_X吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯ _X量Ｓ（ＮＯ _X ）は次式で表される。 Ｓ（ＮＯ _X ）＝Ｓ（ＮＯ _X ）＋Ｑ（ＮＯ _X ）・ＤＬＴ ここでＤＬＴはＱ（ＮＯ _X ）の検出時間間隔を表しており、したがってＱ（ＮＯ _X ）・ＤＬＴは前回の処理ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ _X吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯ _X量を表している。

【００４２】一方、図７（Ａ）は予め実験により求められた単位時間当たりＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂ
から放出される放出ＮＯ _X量Ｄ（ＮＯ _X ）を示している。 図７（Ａ）において実線はＮＯ _X吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂの温度が高いときを示しており、破線はＮＯ
_X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの温度が低いときを示している。 また、ＴＩＭＥは流入する排気の排気空燃比がリーンからリッチに切り替えられてからの時間を示している。 ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂにおけるＮＯ
_Xの分解速度はＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの温度が高くなるほど速くなる。 したがって、図７（Ａ）の実線で示されるようにＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２
ｂの温度が高いときには、すなわちＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気温度ＴＮＣが高いときにはＮＯ _X吸蔵還元触媒１１ａ表面における排気空燃比が十分にリッチとならない間に多量のＮＯ _XがＮＯ
_X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから放出され、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂの温度、すなわち排気温度Ｔ
ＮＣが低いときには図７（Ａ）の破線で示されるように少量のＮＯ _XがＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂから放出される。 云い換えると、排気温度ＴＮＣが高くなるほど単位時間当たりＮＯ _X吸蔵還元触媒１１ａから放出されるＮＯ _X量Ｄ（ＮＯ _X ）が増大する。 このＮＯ _X量Ｄ（ＮＯ _X ）は排気温度ＴＮＣと時間ＴＩＭＥとの関数として図１０（Ｂ）に示すマップの形で予めＲＯＭ２２
内に記憶されている。 なお、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２
ａ，１２ｂに流入する排気の温度ＴＮＣは温度センサ２
８ａ，２８ｂにより検出される。 しかしながら、機関運転状態すなわちアクセルペダル３１の踏み込み量ＤＥＰ
と機関回転数Ｎとから推定することもできる。

【００４３】すなわち、流入する排気の排気空燃比がリッチであるＮＯ _X吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯ _X量Ｓ（ＮＯ
_X ）は単位時間当たりＤ（ＮＯ _X ）だけ減少する。 したがって、流入する排気の排気空燃比がリッチであるＮＯ
_X吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯ _X量Ｓ（ＮＯ _X ）は次式で表される。 Ｓ（ＮＯ _X ）＝Ｓ（ＮＯ _X ）−Ｄ（ＮＯ _X ）・ＤＬＴ ここでＤＬＴはＤ（ＮＯ _X ）の検出時間間隔を表しており、したがってＤ（ＮＯ _X ）・ＤＬＴは前回の処理ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ _X吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯ _X量を表している。

【００４４】図８は上述の排気空燃比制御を実行するためのルーチンを示している。 このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。 図８を参照すると、まずステップ４０ではリッチフラグＲＦが１であるか否かが判別される。 ＲＦ＝１のとき、すなわち（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリッチにしかつ（Ａ／Ｆ）Ｎ２をリーンにすべきときには次いでステップ４１に進む。 ステップ４１では図７（Ｂ）のマップから放出ＮＯ _X量Ｄ
（ＮＯ _X ）が算出される。 続くステップ４２では次式に基づいてＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａの吸蔵ＮＯ _X量Ｓ１
（ＮＯ _X ）が算出される。

【００４５】Ｓ１（ＮＯ _X ）＝Ｓ１（ＮＯ _X ）−Ｄ（Ｎ
Ｏ _X ）・ＤＬＴ１ ここでＤＬＴ１はＤ（ＮＯ _X ）の検出時間間隔を表しており、したがってＤ（ＮＯ _X ）・ＤＬＴ１は前回の処理ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａから放出されたＮＯ _X量を表している。
続くステップ４３では図６（Ｂ）のマップから流入ＮＯ
_X量Ｑ（ＮＯ _X ）が算出される。 続くステップ４４では次式に基づいてＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯ _X
量Ｓ２（ＮＯ _X ）が算出される。

【００４６】Ｓ２（ＮＯ _X ）＝Ｓ２（ＮＯ _X ）＋Ｑ（Ｎ
Ｏ _X ）・ＤＬＴ１ ここでＱ（ＮＯ _X ）・ＤＬＴ１は前回の処理ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ _X吸蔵還元触媒１
２ｂに吸蔵されたＮＯ _X量を表している。 続くステップ４５ではＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａの吸蔵ＮＯ _X量Ｓ１
（ＮＯ _X ）が下限しきい値ＬＴよりも小さいか否かが判別される。 Ｓ１（ＮＯ _X ）＜ＬＴのときにはステップ４
６に進んでリッチフラグＲＦを２とする。 すなわち、Ｓ
１（ＮＯ _X ）＜ＬＴのときにはＮＯ _X吸蔵還元触媒１２
ａから放出されるＮＯ _X量が少なく、このためＮＯ _x選択還元触媒１０ａに十分な量のＮＨ ₃を供給することができないと判断してＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａのＮＯ _X
放出・ＮＨ ₃生成作用を停止し、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１
２ｂのＮＯ _X放出・ＮＨ ₃生成作用を開始する。 これに対してステップ４５においてＳ１（ＮＯ _X ）≧ＬＴのときにはＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａから放出されるＮＯ _X
量が多く、ＮＯ _x選択還元触媒１０ａに十分な量のＮＨ
₃を供給することができると判断してリッチフラグＲＦ
を１に維持する。

【００４７】一方、ステップ４０においてリッチフラグＲＦが１でないとき、すなわちＲＦ＝２のとき、すなわち（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリーンにしかつ（Ａ／Ｆ）Ｎ２をリッチにすべきときには次いでステップ４７に進む。 ステップ４７では図６（Ｂ）のマップから流入ＮＯ _X量Ｑ
（ＮＯ _X ）が算出される。 続くステップ４８では次式に基づいてＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａの吸蔵ＮＯ _X量Ｓ１
（ＮＯ _X ）が算出される。

【００４８】Ｓ１（ＮＯ _X ）＝Ｓ１（ＮＯ _X ）＋Ｑ（Ｎ
Ｏ _X ）・ＤＬＴ２ ここでＤＬＴ２はＱ（ＮＯ _X ）の検出時間間隔を表しており、したがってＱ（ＮＯ _X ）・ＤＬＴ２は前回の処理ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａに吸蔵されたＮＯ _X量を表している。 続くステップ４９では図７（Ｂ）のマップから放出ＮＯ _X
量Ｄ（ＮＯ _X ）が算出される。 続くステップ５０では次式に基づいてＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯ _X量Ｓ２（ＮＯ _X ）が算出される。

【００４９】Ｓ２（ＮＯ _X ）＝Ｓ２（ＮＯ _X ）−Ｄ（Ｎ
Ｏ _X ）・ＤＬＴ２ ここでＤ（ＮＯ _X ）・ＤＬＴ２は前回の処理ルーチンから今回の処理ルーチンまでの間にＮＯ _X吸蔵還元触媒１
２ｂから放出されたＮＯ _X量を表している。 続くステップ５１ではＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂの吸蔵ＮＯ _X量Ｓ
２（ＮＯ _X ）が下限しきい値ＬＴよりも小さいか否かが判別される。 Ｓ２（ＮＯ _X ）＜ＬＴのときにはステップ５２に進んでリッチフラグＲＦを１とする。 すなわち、
Ｓ２（ＮＯ _X ）＜ＬＴのときにはＮＯ _X吸蔵還元触媒１
２ｂのＮＯ _Xに基づいてＮＯ _x選択還元触媒１０ａに十分な量のＮＨ ₃を供給することができないと判断してＮ
Ｏ _X吸蔵還元触媒１２ｂのＮＯ _X放出・ＮＨ ₃生成作用を停止し、ＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａのＮＯ _X放出・Ｎ
Ｈ ₃生成作用を開始する。 これに対してステップ５１においてＳ２（ＮＯ _X ）≧ＬＴのときにはＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂのＮＯ _Xに基づいてＮＯ _x選択還元触媒１０
ａに十分な量のＮＨ ₃を供給することができると判断してリッチフラグＲＦを２に維持する。

【００５０】図９は上述の燃料噴射制御を実行するためのルーチンを示している。 このルーチンは予め定められたクランク角度毎の割り込みによって実行される。 図９
を参照すると、まずステップ６０では、１番気筒＃１すなわち第１の副気筒群１ａａの通常噴射タイミングであるか否かが判別される。 １番気筒＃１の通常噴射タイミングのときには次いでステップ６１に進み、通常噴射が行われる。 すなわち圧縮上死点周りにおいて燃料噴射が行われる。 続くステップ６２ではリッチフラグＲＦが１
であるか否か、すなわち１番気筒＃１に接続されたＮＯ
_X吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比をリッチとすべきときか否かが判別される。 ＲＦ＝１のとき、すなわちＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａに流入する排気の排気空燃比をリッチとすべきときには次いでステップ６３に進んで２次噴射が行われる。 すなわち膨張行程後半または排気行程に２回目の燃料噴射が行われる。 次いで処理サイクルを終了する。 これに対してステップ６２
においてＲＦ≠１のときには次いで処理サイクルを終了する。 すなわち、この場合１番気筒＃１では通常噴射のみが行われる。

【００５１】一方、ステップ６０において１番気筒＃１
の通常噴射タイミングでないときには次いでステップ６
４に進んで２番気筒＃２すなわち第２の副気筒群１ａｂ
の通常噴射タイミングであるか否かが判別される。 ２番気筒＃２の通常噴射タイミングのときには次いでステップ６５に進み、通常噴射が行われる。 続くステップ６６
ではリッチフラグＲＦが２であるか否か、すなわち２番気筒＃２に接続されたＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリッチとすべきときか否かが判別される。 ＲＦ＝２のとき、すなわちＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリッチとすべきときには次いでステップ６７に進んで２次噴射が行われる。 次いで処理サイクルを終了する。 これに対してステップ６６においてＲＦ≠２のときには次いで処理サイクルを終了する。 すなわち、この場合２番気筒＃２では通常噴射のみが行われる。

【００５２】一方、ステップ６４において２番気筒＃２
の通常噴射タイミングでないときには次いでステップ６
８に進んで３番気筒＃３の通常噴射タイミングであるか否かが判別される。 ３番気筒＃３の通常噴射タイミングのときには次いでステップ６９に進み、通常噴射が行われる。 次いで処理サイクルを終了する。 これに対してステップ６８において３番気筒＃３の通常噴射タイミングでないときには次いでステップ７０に進み、４番気筒＃
４において通常噴射が行われる。 次いで処理サイクルを終了する。 したがって、第２の気筒群１ｂでは２次噴射が行われない。

【００５３】図１０は上述の吸気絞り弁制御を実行するためのルーチンを示している。 このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。 図１
０を参照すると、まずステップ８０では、リッチフラグＲＦが１であるか否かが判別される。 ＲＦ＝１のとき、
すなわち１番気筒＃１に接続されたＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａの（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリッチにしかつ２番気筒＃２
に接続されたＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂの（Ａ／Ｆ）Ｎ
２をリーンにすべきときには次いでステップ８１に進み、１番気筒＃１の機関空燃比をわずかばかりリーンにするのに最適な吸気絞り弁の中間開度ＭＩＤが図４のマップから算出される。 続くステップ８２では、１番気筒＃１の吸気枝管２内の吸気絞り弁１４ａの開度Ｖ１がこのＭＩＤとされる。 続くステップ８３では、２番気筒＃
２の吸気枝管２内の吸気絞り弁１４ｂの開度Ｖ２が最大開度ＭＡＸとされる。 次いで処理サイクルを終了する。

【００５４】ステップ８０においてＲＦ≠１のとき、すなわちＲＦ＝２のとき、すなわち１番気筒＃１に接続されたＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａの（Ａ／Ｆ）Ｎ１をリーンにしかつ２番気筒＃２に接続されたＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ｂの（Ａ／Ｆ）Ｎ２をリッチにすべきときには次いでステップ８４に進み、１番気筒＃１の吸気枝管２内の吸気絞り弁１４ａの開度Ｖ１が最大開度ＭＡＸとされる。 続くステップ８５では、２番気筒＃２の機関空燃比をわずかばかりリーンにするのに最適な吸気絞り弁の中間開度ＭＩＤが図４のマップから算出される。 続くステップ８６では、２番気筒＃２の吸気枝管２内の吸気絞り弁１４ｂの開度Ｖ２がこのＭＩＤとされる。 次いで処理サイクルを終了する。

【００５５】上述の実施態様では本発明をディーゼル機関に適用している。 しかしながら本発明を火花点火式ガソリン機関に適用することもできる。 この場合、第１の気筒群１ａの気筒の機関空燃比をリッチにすることによってもＮＯ _X吸蔵還元触媒１２ａ，１２ｂに流入する排気の排気空燃比をリッチにすることができる。 また、上述の実施態様ではＮＯ _X吸蔵還元触媒を用いることにより吸蔵材とＮＨ ₃生成触媒とを同時に構成するようにしている。 しかしながら、吸蔵材とＮＨ ₃生成触媒とを別個に形成してＮＨ ₃生成触媒を吸蔵材下流の排気通路内に配置するようにしてもよい。 この場合、ＮＨ ₃生成触媒には例えば三元触媒を用いることができる。

【００５６】

【発明の効果】ＮＯ _Xを良好に浄化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の全体図である。

【図２】ＮＯ _X吸蔵還元触媒のＮＨ ₃変換効率を示す線図である。

【図３】２次燃料噴射量を示す線図である。

【図４】吸気絞り弁の中間開度を示す線図である。

【図５】ＮＯ _X吸蔵還元触媒の吸蔵ＮＯ _X量、リッチフラグ、およびＮＯ _X吸蔵還元触媒に流入する排気の排気空燃比を示すタイムチャートである。

【図６】単位時間当たり気筒から排出されるＮＯ _X量を示す線図である。

【図７】単位時間当たりＮＯ _X吸蔵還元触媒から放出されるＮＯ _X量を示す線図である。

【図８】排気空燃比制御を実行するためのフローチャートである。

【図９】燃料噴射制御を実行するためのフローチャートである。

【図１０】吸気絞り弁の開度制御を実行するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ａ…第１の気筒群 １ａａ…第１の副気筒群 １ａｂ…第２の副気筒群 １ｂ…第２の気筒群 ２…吸気枝管 ７…燃料噴射弁 ８…排気枝管 １０…排気浄化触媒 １０ａ…ＮＨ ₃によるＮＯ _x選択還元触媒 １２ａ，１２ｂ…ＮＯ _X吸蔵還元触媒 １４ａ，１４ｂ…吸気絞り弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. ⁶識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/28 ＺＡＢ ３０１ ３０１Ｃ ３０１Ａ Ｆ０２Ｄ 41/04 ＺＡＢ 9523−3Ｇ Ｆ０２Ｄ 41/04 ＺＡＢ ３０５ ３０５Ａ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｔ ３０１Ｅ (72)発明者 田中 俊明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内