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JP3496572B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
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JP3496572B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

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JP3496572B2
JP3496572B2 JP12496999A JP12496999A JP3496572B2 JP 3496572 B2 JP3496572 B2 JP 3496572B2 JP 12496999 A JP12496999 A JP 12496999A JP 12496999 A JP12496999 A JP 12496999A JP 3496572 B2 JP3496572 B2 JP 3496572B2
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exhaust gas
exhaust
nox
catalyst
internal combustion
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俊祐 利岡
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に係り、特に、排気ガス浄化材の昇温制御を行っ
ている際に、内燃機関が排気ガス浄化材の加熱昇温を妨
げる制御に移行した場合であっても、排気ガス浄化材の
昇温に与える影響を低減しうる内燃機関の排気浄化装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to preventing the internal combustion engine from heating up the exhaust gas purifying material while controlling the temperature rise of the exhaust gas purifying material. The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, which can reduce the influence on the temperature rise of the exhaust gas purification material even when shifting to control.

【0002】[0002]

【従来技術】一般に、希薄燃焼可能な内燃機関において
は、内燃機関から排出される排気ガスに含有される窒素
酸化物(NOx)を浄化する排気浄化装置として、従
来、流入する排気ガスの空燃比がリーンの状態の場合に
はNOxを吸収すると共に、排気ガスの酸素濃度が低下
し、ストイキ又はリッチな状態に至った場合には吸収し
たNOxを放出還元する、いわゆる吸蔵還元型のNOx
触媒が知られている。
2. Description of the Related Art Generally, in an internal combustion engine capable of lean burn, as an exhaust gas purification device for purifying nitrogen oxides (NOx) contained in an exhaust gas discharged from the internal combustion engine, conventionally, an air-fuel ratio of an inflowing exhaust gas is conventionally used. Is a lean state, it absorbs NOx, and when the oxygen concentration of the exhaust gas decreases, and when it reaches a stoichiometric or rich state, the absorbed NOx is released and reduced, a so-called storage reduction type NOx.
Catalysts are known.

【0003】また、燃料及び機関の潤滑油中には硫黄が
含まれていることから、排気ガス中にはSOxが含まれ
ているが、上記NOx触媒は、上記NOxを吸収する場
合と同一のメカニズムでSOxを吸収する。この場合、
NOx触媒に吸収されたSOxは時間の経過と共に安定
した硫酸塩を形成することから、NOx触媒からNOx
を放出する際の条件下ではSOxは排出されず、NOx
吸収材内にSOxの量が増大し、その結果、NOxの吸
収量が減少し、NOxの浄化効率が低下するという不具
合がある。
Further, since sulfur is contained in the fuel and the lubricating oil of the engine, SOx is contained in the exhaust gas, but the NOx catalyst is the same as in the case of absorbing the NOx. SOx is absorbed by a mechanism. in this case,
SOx absorbed by the NOx catalyst forms a stable sulfate with the passage of time.
SOx is not emitted under the conditions for releasing NOx
There is a problem that the amount of SOx in the absorbent increases, and as a result, the amount of NOx absorbed decreases and the NOx purification efficiency decreases.

【0004】従って、このような不具合を回避するた
め、従来より、一定の周期でNOx触媒を所定温度(例
えば、700度程度)に加熱昇温させて、NOx触媒の
排気浄化能力を低下させるSOx等の物質を燃焼させて
除去させる技術が提案されていた。即ち、例えば、内燃
機関の排気浄化触媒に付着した排気浄化能力を低下させ
るNOx以外の物質(例えば、硫黄等)の付着量を推定
する付着量推定手段と、上記排気浄化能力を低下させる
物質の付着量が所定量に達した際に排気浄化触媒に燃料
及び空気を供給し、燃料を燃焼させて排気浄化触媒の温
度を上昇させる触媒加熱手段を備えた内燃機関の排気浄
化装置も提案されている(特開平8−61052号参
照)。
Therefore, in order to avoid such a problem, conventionally, SOx which heats and raises the NOx catalyst to a predetermined temperature (for example, about 700 ° C.) at a constant cycle to reduce the exhaust purification capacity of the NOx catalyst. Techniques have been proposed for burning and removing such substances. That is, for example, an adhesion amount estimating means for estimating an adhesion amount of a substance other than NOx (for example, sulfur) which adheres to the exhaust purification catalyst of the internal combustion engine to reduce the exhaust purification performance, and a substance which reduces the exhaust purification performance An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine is also proposed, which is provided with a catalyst heating unit that supplies fuel and air to the exhaust purification catalyst when the adhered amount reaches a predetermined amount and burns the fuel to raise the temperature of the exhaust purification catalyst. (See JP-A-8-61052).

【0005】このような排気浄化触媒の昇温制御を多気
筒エンジンにおいて気筒別に空燃比制御を行うことも従
来から行われている。このような制御は気筒別空燃比制
御と称され、例えば、V型エンジンにおいて、一方のバ
ンク側の気筒ではリッチ燃焼を行わせると共に、他方の
バンク側の気筒ではリーン燃焼を行わせ、リッチ側から
放出されるNOxを含む燃料と、リーン側から排出され
る残存酸素を含む空気とを、同時に排気浄化触媒に供給
して、触媒の余熱によりNOxを浄化すると共に、上記
残存酸素により燃焼させて触媒の温度を上昇させること
により、触媒に付着した排気浄化能力を低下させる物質
を燃焼させて除去するように構成されている。その結
果、内燃機関の出力が大きくなるリッチ燃焼運転と、内
燃機関の出力が小さくなるリーン燃焼運転とがバランス
良く交互に実施され、内燃機関の出力変動が小さく抑え
られるものである。
It has been conventionally practiced to perform such air-fuel ratio control for each cylinder in a multi-cylinder engine for controlling the temperature rise of the exhaust purification catalyst. Such control is referred to as cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control. For example, in a V-type engine, one cylinder on the bank side performs rich combustion, and the other cylinder on the lean side performs lean combustion, thereby performing rich combustion. The fuel containing NOx released from the exhaust gas and the air containing residual oxygen discharged from the lean side are simultaneously supplied to the exhaust purification catalyst to purify NOx by the residual heat of the catalyst and burn with the residual oxygen. By increasing the temperature of the catalyst, the substance adhering to the catalyst that reduces the exhaust gas purification performance is burned and removed. As a result, the rich combustion operation in which the output of the internal combustion engine becomes large and the lean combustion operation in which the output of the internal combustion engine becomes small are alternately performed with a good balance, and the output fluctuation of the internal combustion engine can be suppressed to a small level.

【0006】また、従来、特に、未燃HCの固形微粒子
からなるパティキュレート及びNOxの双方を効率よく
浄化するために、内燃機関の気筒に設けられた燃料噴射
制御手段と、排気通路に設けられた排気処理手段と、排
気温度を推定する排気温度推定手段と、温度推定手段の
出力を所定値と比較する温度比較手段とを設け、上記燃
料噴射制御手段は、排気温度が所定値以下の場合には機
関出力発生のための主燃料噴射の後に燃料の後噴射を指
令し、この後噴射により機関の排気温度を上記排気処理
手段の作動に適した温度範囲に制御するように構成され
ている(特開平8−303290号公報参照)。従っ
て、従来、このようにして硫黄によるいわゆるSOx被
毒を解消したり、パティキュレートを浄化するようにし
ている。
Conventionally, in particular, in order to efficiently purify both NOx and particulates composed of solid particles of unburned HC, the fuel injection control means provided in the cylinder of the internal combustion engine and the exhaust passage are provided. The exhaust gas treatment means, the exhaust temperature estimation means for estimating the exhaust temperature, and the temperature comparison means for comparing the output of the temperature estimation means with a predetermined value. Is configured to instruct post-injection of fuel after main fuel injection for generating engine output, and control the exhaust temperature of the engine to a temperature range suitable for operation of the exhaust treatment means by this post-injection. (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-303290). Therefore, conventionally, so-called SOx poisoning due to sulfur has been conventionally eliminated, or particulates are purified.

【0007】しかしながら、このように、排気浄化触媒
に燃料及び空気を供給して燃料を燃焼させて排気浄化触
媒を加熱したり、後噴射を行うことによって排気温度を
高めるような制御がされている場合に、例えば、走行中
の車両を減速する事態が生じた場合には、内燃機関はい
わゆるフューエルカット制御となり、内燃機関へは燃料
が供給されないため排気ガス温度は低くなり、排気浄化
触媒へは温度の低い排気ガスが供給されることとなる。
また、一方、走行車両において加速の必要が生じたよう
な場合には、内燃機関の空燃比制御はストイキ制御へ移
行することから、同様に、上記昇温制御時におけるほど
は高くない温度の排気ガスが排気浄化触媒へ供給される
こととなる。
However, in this way, control is performed so that the exhaust purification catalyst is supplied with fuel and air to burn the fuel to heat the exhaust purification catalyst or to perform post injection to raise the exhaust temperature. In this case, for example, when a situation occurs in which the running vehicle is decelerated, the internal combustion engine is in the so-called fuel cut control, the fuel gas is not supplied to the internal combustion engine, the exhaust gas temperature becomes low, and the exhaust purification catalyst does not Exhaust gas having a low temperature will be supplied.
On the other hand, when acceleration is required in the traveling vehicle, the air-fuel ratio control of the internal combustion engine shifts to the stoichiometric control. Gas will be supplied to the exhaust purification catalyst.

【0008】その結果、排気浄化触媒の温度が十分に上
昇しない場合や、一度上昇した排気浄化触媒の温度が低
下するような場合もある。従って、このように、排気触
媒の昇温制御中に、当該排気触媒の昇温を妨げるような
制御が内燃機関側で行われた場合には、排気浄化触媒の
温度が一定温度まで昇温されたにもかかわらず排気浄化
触媒の温度が低下することとなる。
As a result, the temperature of the exhaust purification catalyst may not be sufficiently increased, or the temperature of the exhaust purification catalyst once increased may be decreased. Therefore, in this way, during the temperature rise control of the exhaust catalyst, when the internal combustion engine side controls the temperature rise of the exhaust catalyst, the temperature of the exhaust purification catalyst is raised to a certain temperature. However, the temperature of the exhaust purification catalyst will decrease.

【0009】従って、再度、排気浄化触媒を所定温度に
至るまで加熱昇温させる必要があり、その結果、いわゆ
る排気浄化触媒のSOx被毒を再生させるために、排気
浄化触媒の昇温制御を妨げる制御が内燃機関側でなされ
なかった場合に比して、排気浄化触媒の昇温に、より長
い時間が必要となり、排気浄化触媒のエミッションも低
下してしまう、という不具合が存していた。また、昇温
制御時にはストイキ制御時と同様に燃料を消費すること
から燃費効率が低く、燃費効率向上の観点からも昇温制
御時間の短縮が望まれていた。
Therefore, it is necessary to raise the temperature of the exhaust purification catalyst again until it reaches a predetermined temperature. As a result, in order to regenerate the so-called SOx poisoning of the exhaust purification catalyst, the temperature control of the exhaust purification catalyst is hindered. As compared with the case where the control is not performed on the side of the internal combustion engine, it takes a longer time to raise the temperature of the exhaust purification catalyst, and the emission of the exhaust purification catalyst also decreases. Further, the fuel consumption efficiency is low during the temperature rise control as in the stoichiometric control, and therefore the temperature rise control time has been desired to be shortened from the viewpoint of improving the fuel efficiency.

【0010】さらに、希薄燃焼可能な内燃機関に限ら
ず、一般に内燃機関の始動時の暖機運転の際には、排気
浄化触媒が活性化する温度に至るまで加熱昇温させる必
要がある。この場合、ストイキ暖機運転中に上記のよう
な排気浄化触媒の昇温を妨げるような事態、例えば、減
速等の必要が生じた場合には、上記同様に、排気浄化触
媒が所定温度に至るまでの昇温に時間がかかり、上記同
様の不具合が存していた。
Further, not only for the internal combustion engine capable of lean burn, but generally for warm-up operation at the time of starting the internal combustion engine, it is necessary to heat and raise the temperature until the exhaust purification catalyst is activated. In this case, when a situation that hinders the temperature rise of the exhaust purification catalyst during the stoichiometric warm-up operation, such as deceleration, is required, the exhaust purification catalyst reaches a predetermined temperature in the same manner as above. It took a long time to raise the temperature, and there was the same problem as above.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】そこで、請求項1記載
の発明の課題は、NOx触媒の温度を上昇させる内燃機
関の昇温制御が行なわれている際に、例えば、加速時に
おいて空燃比制御がストイキの状態に至った場合であっ
ても、NOx触媒の加熱昇温状態に与える影響を低減す
ることができ、エミッションが良好であると共に燃費効
率を向上させることができる内燃機関の排気浄化装置を
提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an internal combustion engine that raises the temperature of the NOx catalyst.
When the temperature increase control of Seki is being performed, for example, during acceleration
If the air-fuel ratio control reaches a stoichiometric state,
Even so, it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, which can reduce the influence on the heating temperature rising state of the NOx catalyst , have good emissions, and can improve fuel efficiency.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】 請求項記載の発明の課題は、排気切替
手段により排気ガスの切り替えを行うように構成された
内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
An object of the invention according to claim 2 is to provide an exhaust gas purification device for an internal combustion engine configured to switch exhaust gas by the exhaust gas switching means.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】このような技術的課題解
決のため、請求項1記載の発明にあっては、内燃機関の
排気通路に配置され、当該内燃機関から流入する排気ガ
スの空燃比がリーンの状態である場合にはNOxを吸収
すると共に流入する排気ガスの酸素濃度が低い場合には
吸収したNOxを放出するNOx触媒と、前記NOx触
を迂回するバイパス通路と、を備えた内燃機関の排気
浄化装置において、リッチな排気空燃比の排気ガスとリ
ーンな排気空燃比の排気ガスとを前記NOx触媒に流入
させて当該NOx触媒の温度を上昇させる内燃機関の昇
温制御中に、内燃機関の高負荷時におけるストイキ制御
へ移行した際には、排気ガスをバイパス通路を介して流
下させるように構成されていることを特徴とする。
In order to solve such a technical problem, according to the invention of claim 1, an exhaust gas is arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine and flows from the internal combustion engine.
Absorbs NOx when the air-fuel ratio of the engine is lean
If the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is low
The NOx catalyst that releases the absorbed NOx and the NOx catalyst
In the exhaust purification apparatus for an internal combustion engine having a bypass passage that bypasses the medium, the exhaust gas of the rich exhaust air-fuel ratio and the Li
Exhaust gas with a rich exhaust air-fuel ratio flows into the NOx catalyst
Then, during the temperature increase control of the internal combustion engine for increasing the temperature of the NOx catalyst , when the stoichiometric control is performed at the time of high load of the internal combustion engine , the exhaust gas is caused to flow down through the bypass passage. It is characterized in that it is configured.

【0017】 ここで、「リッチな排気空燃比の排気ガ
スとリーンな排気空燃比の排気ガスとを前記NOx触媒
に流入させて当該NOx触媒の温度を上昇させる内燃機
関の昇温制御」とは、例えば、希薄燃焼可能な内燃機関
における気筒別空燃比制御が該当する。また、機関出力
発生のための主燃料噴射の後に燃料の後噴射を行い、こ
の後噴射により機関の排気温度を上記排気処理手段の作
動に適した温度範囲にする制御が該当する。
Here, “ the exhaust gas with a rich exhaust air-fuel ratio is
And a lean exhaust air-fuel ratio exhaust gas
The "temperature increase control of the internal combustion engine that causes the temperature of the NOx catalyst to rise by flowing into the cylinder" corresponds to, for example, cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control in the internal combustion engine that allows lean combustion. Further, the control corresponds to the post-injection of the fuel after the main fuel injection for generating the engine output, and the post-injection to bring the exhaust temperature of the engine into a temperature range suitable for the operation of the exhaust processing means.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】 求項記載の発明にあっては、内燃機
の昇温制御が行なわれている際に、必要に応じて車両
が加速した場合には、内燃機関の空燃比制御はストイキ
制御となる。
[0026] In the invention of Motomeko 1 wherein, when the Atsushi Nobori control of the internal combustion engine being carried out, when the vehicle is accelerated if necessary, an air-fuel ratio control of the internal combustion engine is stoichiometric control Becomes

【0027】 このようにストイキ制御となった場合の
排気ガス温度は、上記昇温制御時の排気ガス温度ほどは
高くはなく、その結果、上記昇温制御時よりも燃焼温度
の低い排気ガスが発生する。このような場合には、この
燃焼温度の低い排気ガスは上記バイパス通路を介して流
下し、上記NOx触媒へは供給されない。
In this way, the exhaust gas temperature in the stoichiometric control is not as high as the exhaust gas temperature in the temperature increase control, and as a result, the exhaust gas whose combustion temperature is lower than that in the temperature increase control is generated. Occur. In such a case, the exhaust gas having a low combustion temperature flows down through the bypass passage and is not supplied to the NOx catalyst .

【0028】 その結果、請求項記載の発明にあって
は、内燃機関側においてNOx触媒の加熱昇温を妨げる
ストイキ制御に移行した場合であっても、NOx触媒の
加熱昇温状態に与える影響を低減することができ、排気
浄化のエミッションを良好にすることができると共に燃
費効率を向上させることができる。
As a result, in the invention according to claim 1 , even when the control shifts to the stoichiometric control for preventing the heating and heating of the NOx catalyst on the internal combustion engine side, the influence on the heating and heating state of the NOx catalyst is exerted. Can be reduced, emission of exhaust gas can be improved, and fuel efficiency can be improved.

【0029】 請求項記載の発明にあっては、記排
気通路には、排気ガスを前記NOx触媒又は前記バイパ
ス通路のいずれかへ供給しうる排気切替手段が設けられ
ており、前記内燃機関の昇温制御中に、前記ストイキ制
へ移行した際には、記排気切替手段を作動させて排
気ガスをバイパス通路を介して流下させるように構成さ
れていることを特徴とする。
[0029] In the second aspect of the present invention, in the prior SL exhaust passage, the exhaust gas the NOx catalyst or the exhaust switching means which can be supplied provided to one of said bypass <br/> scan path cage, during temperature increase control of the internal combustion engine, the stoichiometric system
Upon transition to your is characterized by being composed of pre-Symbol exhaust switching means exhaust gas by operating the so as to flow down through the bypass passage.

【0030】 従って、請求項記載の発明にあって
は、前記NOx触媒の温度を上昇させる内燃機関の昇温
制御中に、内燃機関の高負荷時におけるストイキ制御
移行した際には、内燃機関から流出する排気ガスの温度
は下降する。この際に、排気切替手段はバイパス通路を
開放すると共に前記NOx触媒を閉止する切り替え位置
に配置されるため、上記温度が下降した排気ガスは、上
記排気切替手段によりバイパス通路へ流入され、バイパ
ス通路を介して流下するため、前記NOx触媒へは流入
しない。
Therefore, in the invention according to claim 2 , when the stoichiometric control at the time of high load of the internal combustion engine is performed during the temperature increase control of the internal combustion engine for increasing the temperature of the NOx catalyst , the internal combustion engine is operated. The temperature of the exhaust gas flowing out of the engine drops. At this time, since the exhaust gas switching means is arranged at the switching position where the bypass passage is opened and the NOx catalyst is closed, the exhaust gas whose temperature has dropped is introduced into the bypass passage by the exhaust gas switching means, and the bypass passage is opened. It does not flow into the NOx catalyst because it flows down through the NOx catalyst .

【0031】 その結果、請求項記載の発明にあって
は、内燃機関の昇温制御が行なわれている際に、内燃機
関側においてNOx触媒の加熱昇温を妨げる制御に移行
した場合であっても、NOx触媒の加熱昇温状態に与え
る影響を低減することができ、排気浄化のエミッション
を良好にすることができると共に燃費効率を向上させる
ことができる。
[0031] As a result, in the second aspect of the invention, when the Atsushi Nobori control of the internal combustion engine have been made, there when a transition to the control that prevents the heating Atsushi Nobori of the NOx catalyst in an internal combustion engine side However, it is possible to reduce the effect on the heating temperature rising state of the NOx catalyst, improve the emission of exhaust gas purification, and improve the fuel efficiency.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づき、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置を、希
薄燃焼可能な内燃機関に適用した場合を例に詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings, as an example, in which it is applied to a lean burn internal combustion engine.

【0033】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。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration when the present invention is applied to a gasoline engine for a vehicle capable of lean burn. In this figure, reference numeral 1 is an engine body, reference numeral 2 is a piston, reference numeral 3 is a combustion chamber, reference numeral 4 is an ignition plug, reference numeral 5 is an intake valve, reference numeral 6 is an intake port, reference numeral 7 is an exhaust valve, and reference numeral 8 is an exhaust port. Are shown respectively.

【0034】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。
The intake port 6 is connected to the surge tank 10 via a corresponding branch pipe 9, and each branch pipe 9 is provided with a fuel injection valve 11 for injecting fuel into the intake port 6. The surge tank 10 is connected to an air cleaner 14 via an intake duct 12 and an air flow meter 13, and a throttle valve 15 is arranged in the intake duct 12.

【0035】一方、排気ポート8は排気マニホルド16
及び排気管19を介して、排気ガス浄化材としての吸蔵
還元型NOx触媒20を内蔵したケーシング21に接合
されている。この吸蔵還元型NOx触媒20は、流入す
る排気ガスの空燃比(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を放出しN2に還元するよ
うに構成されている。上記吸蔵還元型NOx触媒20に
は排気管22が接続され、この排気管22は図示しない
マフラーに接合されている。
On the other hand, the exhaust port 8 is connected to the exhaust manifold 16
Further, it is joined via an exhaust pipe 19 to a casing 21 containing a NOx storage reduction catalyst 20 as an exhaust gas purification material. The NOx storage reduction catalyst 20 absorbs NOx when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas (hereinafter referred to as exhaust air-fuel ratio) is lean, and releases the absorbed NOx when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is low. And is reduced to N 2 . An exhaust pipe 22 is connected to the NOx storage reduction catalyst 20, and the exhaust pipe 22 is joined to a muffler (not shown).

【0036】そして、本実施の形態にあっては、上記吸
蔵還元型NOx触媒20を迂回して排気ガスを供給しう
るバイパス管26が、排気管19と排気管22との間に
設けられている。このバイパス管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ように構成された、切り替え
手段としての排気切替弁28が設けられている。
In the present embodiment, a bypass pipe 26 that bypasses the NOx storage reduction catalyst 20 and can supply exhaust gas is provided between the exhaust pipe 19 and the exhaust pipe 22. There is. An actuator 27 is provided at an inlet portion 21 a of the casing 21, which is a branch portion of the bypass pipe 26.
An exhaust gas switching valve 28 serving as a switching unit is provided so that the valve element is actuated by.

【0037】この排気切替弁28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
の入口部を閉鎖すると共に下流側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
れるように下流側NOx触媒20への入口部21aを閉
鎖すると共にバイパス管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するよ
うに構成されている。
The exhaust switching valve 28 is an actuator 27.
The bypass pipe 26 as shown by the solid line in FIG.
1 is closed and the inlet portion to the downstream NOx catalyst 20 is fully opened, and the inlet portion 21a to the downstream NOx catalyst 20 is closed and the bypass pipe is closed as shown by the broken line in FIG. It is configured to operate by selecting either one of the bypass open positions where the inlet of 26 is fully opened.

【0038】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。
An electronic control unit (ECU) 30 for engine control is composed of a digital computer, and a ROM (Read Only Memory) 32, a RAM (Random Access Memory) 33, a CPU (Central Processor) which are mutually connected by a bidirectional bus 31. Unit) 3
4, an input port 35, and an output port 36. The air flow meter 13 generates an output voltage proportional to the intake air amount, and this output voltage is input to the input port 35 via the AD converter 37.

【0039】一方、上記排気管19には、排気マニフォ
ルド16を介して機関本体1から流出した排気ガスの温
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。
On the other hand, a temperature sensor 23 for generating an output voltage proportional to the temperature of the exhaust gas flowing out of the engine body 1 via the exhaust manifold 16 is attached to the exhaust pipe 19, and the output of the temperature sensor 23. The voltage is input to the input port 35 via the AD converter 38. Further, the input port 35 is connected to a rotation speed sensor 41 that generates an output pulse representing the engine rotation speed. Output port 36
Are respectively connected to the spark plug 4, the fuel injection valve 11 and the actuator 27 via the corresponding drive circuit 39.

【0040】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。
In this gasoline engine, the fuel injection time TAU is calculated based on the following equation, for example. TAU = TP · K Here, TP indicates the basic fuel injection time, and K indicates the correction coefficient. The basic fuel injection time TP indicates the fuel injection time required to make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder the stoichiometric air-fuel ratio. This basic fuel injection time TP is obtained by an experiment in advance, and the engine load Q / N
As a function of (intake air amount Q / engine speed N) and engine speed N, the ROM 3 is previously stored in the form of a map as shown in FIG.
It is stored in 2. The correction coefficient K is a coefficient for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine cylinder, and if K = 1.0, the air-fuel mixture supplied to the engine cylinder has a stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, when K <1.0, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes larger than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, becomes lean, and K> 1.
When it becomes 0, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, it becomes rich.

【0041】そして、本実施形態に係るガソリンエンジ
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。
In the gasoline engine according to the present embodiment, the correction coefficient K is set to a value smaller than 1.0 in the engine low / medium load operating range, lean air-fuel ratio control is performed, and the engine high load operating range is achieved. The correction coefficient K is set to 1.0 and stoichiometric control is performed during warm-up operation when starting the engine, during acceleration, and at constant speed operation of 120 km / h or more, and the correction coefficient K is used in the engine full load operation region. Is set to a value larger than 1.0 and rich air-fuel ratio control is performed.

【0042】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。
In an internal combustion engine, the frequency of low-medium load operation is usually highest, and therefore the correction coefficient K is made smaller than 1.0 in most of the operating period to burn the lean air-fuel mixture. become.

【0043】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。
FIG. 3 schematically shows the concentrations of typical components in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 3. As can be seen from this figure, the concentrations of unburned HC and CO in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 3 increase as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 becomes richer, The concentration of oxygen O 2 in the exhaust gas discharged increases as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 becomes leaner.

【0044】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いる。
NOx contained in the casing 21
The catalyst 20 uses, for example, alumina as a carrier, and potassium K, sodium Na, lithium Li, an alkali metal such as cesium Cs, an alkaline earth such as barium Ba, calcium Ca, lanthanum La, and yttrium Y are supported on the carrier. At least one selected from such rare earths and a noble metal such as platinum Pt are supported.

【0045】これらNOx触媒20のような吸蔵還元型
NOx触媒を機関の排気通路に配置すると、吸蔵還元型
NOx触媒は、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吸蔵還元型NOx触媒より上流
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。
When a storage reduction type NOx catalyst such as the NOx catalyst 20 is arranged in the exhaust passage of the engine, the storage reduction type NOx catalyst is NOx when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas (hereinafter referred to as exhaust air-fuel ratio) is lean. Is absorbed, and when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, the absorbed and released NOx is released. Here, the exhaust air-fuel ratio is the air and fuel (hydrocarbons) supplied to the engine intake passage and the exhaust passage upstream of the NOx storage reduction catalyst.
The ratio of

【0046】なお、吸蔵還元型NOx触媒より上流の排
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、吸蔵還元
型NOx触媒は燃焼室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。
When fuel (hydrocarbon) or air is not supplied into the exhaust passage upstream of the NOx storage reduction catalyst, the exhaust air-fuel ratio matches the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber, Therefore, in this case, the NOx storage reduction catalyst absorbs NOx when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is lean, and the NOx absorbed when the oxygen concentration in the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber decreases. Will be released.

【0047】吸蔵還元型NOx触媒によるNOxの吸放出
作用の詳細なメカニズムについては明らかでない部分も
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。
There is a part where the detailed mechanism of the NOx absorption / release action by the NOx storage reduction catalyst is not clear. However, it is considered that this absorbing and releasing action is performed by the mechanism shown in FIG. next,
This mechanism will be described by taking as an example the case where platinum Pt and barium Ba are supported on the carrier, but the same mechanism can be obtained by using other noble metals, alkali metals, alkaline earths and rare earths.

【0048】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O2-
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O2-と反
応し、NO2 となる(2NO+O2 →2NO2 )。
That is, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas becomes considerably lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas greatly increases,
As shown in FIG. 4A, oxygen O 2 adheres to the surface of platinum Pt in the form of O 2 or O 2− . On the other hand, NO contained in the inflowing exhaust gas reacts with O 2 or O 2 on the surface of platinum Pt to become NO 2 (2NO + O 2 → 2NO 2 ).

【0049】次いで、生成されたNO2の一部は、白金
Pt上で酸化されつつ吸蔵還元型NOx触媒内に吸収さ
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 -の形で吸蔵還元型NO
x触媒内に拡散する。このようにしてNOxが吸蔵還元型
NOx触媒20内に吸収される。
Next, a part of the generated NO 2 is oxidized on the platinum Pt and absorbed in the occlusion-reduction type NOx catalyst to bond with barium oxide BaO, as shown in FIG. 4 (A). nitrate ions NO 3 - storage reduction NO in the form of
x Diffuses in the catalyst. In this way, NOx is absorbed in the NOx storage reduction catalyst 20.

【0050】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、吸蔵還元型NOx触媒の
NOx 吸収能力が飽和しない限り、NO2が吸蔵還元型
NOx触媒内に吸収されて硝酸イオンNO3 -が生成され
る。
As long as the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is high, NO 2 is produced on the surface of platinum Pt, and unless the NOx absorption capacity of the NOx storage reduction catalyst is saturated, NO 2 is absorbed in the NOx storage reduction catalyst. As a result, nitrate ions NO 3 are generated.

【0051】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、吸蔵還元型NOx触媒内の硝
酸イオンNO3 -がNO2またはNOの形で吸蔵還元型N
Ox触媒から放出される。即ち、流入排気ガス中の酸素
濃度が低下すると、吸蔵還元型NOx触媒から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
合いを低くすれば吸蔵還元型NOx触媒からNOxが放出
されることとなる。
[0051] In contrast, the reaction with the amount of NO 2 concentration of oxygen in the inflowing exhaust gas is lowered to decrease the reverse - proceed to (NO 3 → NO 2), nitric acid storage reduction in NOx catalyst Ion NO 3 - is a storage reduction type N in the form of NO 2 or NO
It is released from the Ox catalyst. That is, when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, NOx is released from the NOx storage reduction catalyst. As shown in FIG. 3, when the lean degree of the inflowing exhaust gas is low, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is low. Therefore, when the leanness of the inflowing exhaust gas is low, NOx is emitted from the NOx storage reduction catalyst. Will be released.

【0052】一方、このとき、燃焼室内に供給される混
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O2-
と反応して酸化せしめられる。
On the other hand, when the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber becomes stoichiometric or rich at this time, a large amount of unburned HC, CO is discharged from the engine as shown in FIG. Is oxygen O 2 or O 2− on platinum Pt.
It reacts with and is oxidized.

【0053】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
めに吸蔵還元型NOx触媒から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
なる。
Further, when the exhaust air-fuel ratio becomes stoichiometric or rich, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas extremely decreases, so NO 2 or NO is released from the NOx storage reduction catalyst, and this NO 2 or NO is As shown in FIG. 4 (B), it reacts with unburned HC and CO and is reduced to N 2 .

【0054】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O2-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O2-
消費されてもまだHC,COが残っていれば、このH
C,COによって吸蔵還元型NOx触媒から放出された
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。
[0054] That is, HC in the inflowing exhaust gas, CO, first oxygen O 2 on the platinum Pt - or O 2- immediately be reacted with oxidized, then the platinum Pt on the oxygen O 2 - or O 2- If HC and CO still remain after the consumption of
NOx released from the NOx storage reduction catalyst and NOx emitted from the engine are reduced to N 2 by C and CO.

【0055】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、吸蔵還元型NOx触媒
から次から次へとNO2またはNOが放出され、さらに
2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吸蔵還元型N
Ox触媒からNOxが放出されることになる。
In this way, NO 2 is formed on the surface of platinum Pt.
Alternatively, when NO is no longer present, NO 2 or NO is released one after another from the NOx storage reduction catalyst and is further reduced to N 2 . Therefore, when the exhaust air-fuel ratio is made stoichiometric or rich, the storage reduction type N is reduced within a short time.
NOx will be released from the Ox catalyst.

【0056】このように、排気空燃比がリーンになると
NOxが吸蔵還元型NOx触媒に吸収され、排気空燃比を
ストイキあるいはリッチにするとNOxが吸蔵還元型N
Ox触媒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。
As described above, when the exhaust air-fuel ratio becomes lean, NOx is absorbed by the storage reduction type NOx catalyst, and when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric or rich, NOx is stored reduction type Nx.
It is released from the Ox catalyst in a short time and reduced to N 2 . Therefore, it is possible to prevent the emission of NOx into the atmosphere.

【0057】ところで、全負荷運転時には燃焼室内に供
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が吸蔵還元型
NOx触媒に吸収され、全負荷運転時及び高負荷運転時
に吸蔵還元型NOx触媒から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、吸蔵還元型NOx触媒の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。
By the way, during full load operation, the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber is made rich, and during high load operation, during warm-up operation at engine start, during acceleration, and 120 km / h.
At constant speed operation above, the air-fuel mixture is stoichiometric.
When the air-fuel mixture is lean during low-medium-load operation, NOx in the exhaust gas is absorbed by the NOx storage reduction catalyst during low-medium-load operation, and NOx storage-reduction type during full-load operation and high-load operation. NOx is released from the catalyst and is reduced. However, if the frequency of full load operation or high load operation is low and the frequency of low and medium load operation is high and the operation time is long, NOx release / reduction will not be in time, and the NOx absorption capacity (NOx absorption capacity) of the NOx storage reduction catalyst. (Capacity) is saturated and NOx cannot be absorbed.

【0058】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。
Therefore, in such a case, when the lean air-fuel mixture is being burned, that is, when the medium-low load operation is being performed, the stoichiometric or short-time stoichiometry is performed in a relatively short cycle. A method may be adopted in which the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is controlled so that the rich air-fuel mixture is burned, and NOx is released / reduced in a short cycle.

【0059】このようにNOx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。
As described above, due to the intake and release of NOx, the exhaust air-fuel ratio (air-fuel ratio of the air-fuel mixture in this embodiment) is "lean" and "spiky stoichiometric or rich (hereinafter, This is called lean rich spike control, which is referred to as lean rich spike control, and lean rich spike control is also adopted in this embodiment. In this application, the lean / rich spike control is included in the lean air-fuel ratio control.

【0060】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、吸蔵還元型NOx触媒は排気
ガス中のこれらSOxも吸収する。吸蔵還元型NOx触媒
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
明した場合と同様に担体上に白金PtおよびバリウムB
a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O2-の形で吸蔵還元型NOx触媒の白金Ptの表面
に付着しており、流入排気ガス中のSOx(例えばS
2)は白金Ptの表面上で酸化されてSO 3となる。
On the other hand, the fuel contains sulfur (S).
And when the sulfur in the fuel burns, SO2And SO3Such as sulfur
Oxide (SOx) is generated, and the NOx storage reduction catalyst is exhausted.
It also absorbs these SOx in the gas. Storage reduction type NOx catalyst
SOx absorption mechanism is the same as NOx absorption mechanism
It is believed that there is. That is, the mechanism of NOx absorption is explained.
Platinum Pt and barium B were deposited on the carrier in the same manner as when revealed.
Explaining the case of carrying a as an example, it was mentioned above.
Thus, when the exhaust air-fuel ratio is lean, oxygen O2Is O2
-Or O2-Surface of platinum Pt of NOx storage reduction catalyst in the form of
SOx (for example, S
O2) Is oxidized on the surface of platinum Pt to form SO 3Becomes

【0061】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吸蔵還元型NOx触媒内に吸
収されて酸化バリウムBaOと結合し、硫酸イオンSO
4 2-の形で吸蔵還元型NOx触媒内に拡散し硫酸塩BaS
4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吸蔵還元型NOx触媒内に残
ってしまう。したがって、時間経過に伴い吸蔵還元型N
Ox触媒内のBaSO4の生成量が増大すると吸蔵還元型
NOx触媒の吸収に関与できるBaOの量が減少してN
Oxの吸収能力が低下してしまう。これの事態が即ちS
Ox被毒である。
Thereafter, the produced SO 3 is further oxidized on the surface of platinum Pt, absorbed in the occlusion-reduction type NOx catalyst and combined with barium oxide BaO to form sulfate ion SO.
4 2 -diffuse in the NOx storage-reduction type catalyst to form sulfate BaS
Generates O 4 . This sulfate BaSO 4 is stable and difficult to decompose, and even if the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is stoichiometric or rich for a short time by the lean rich spike control described above, it is not decomposed and is stored in the NOx storage reduction catalyst. I will remain. Therefore, as time passes, the storage reduction type N
When the amount of BaSO 4 produced in the Ox catalyst increases, the amount of BaO that can participate in the absorption of the NOx storage reduction catalyst decreases, and
Ox absorption capacity is reduced. This situation is S
Ox poisoning.

【0062】この場合、前述のように、NOx触媒20
に吸収されたSOxを放出させるためには、所定温度以
上にNOx触媒を昇温させる必要がある。一般的に、N
Ox触媒の活性化に必要な温度は250℃〜300℃程
度であるが、SOxを放出させ、いわゆるS被毒を解消
させるためには、排気ガスの空燃比をストイキ状態とな
るように制御すると共に、NOx触媒20を700℃程
度にまで昇温させる必要がある。本実施の形態に係る排
気浄化装置にあっては、気筒別空燃比制御を行うことに
よりNOx触媒20を加熱昇温させ、NOx触媒20中
のSOxを強制的に放出させてNOx触媒のNOx浄化
能力を回復させるように構成されている。
In this case, as described above, the NOx catalyst 20
In order to release the SOx absorbed by the NOx catalyst, it is necessary to raise the temperature of the NOx catalyst to a predetermined temperature or higher. Generally, N
The temperature required to activate the Ox catalyst is about 250 ° C. to 300 ° C., but in order to release SOx and eliminate so-called S poisoning, the air-fuel ratio of the exhaust gas is controlled to be in a stoichiometric state. At the same time, it is necessary to raise the temperature of the NOx catalyst 20 to about 700 ° C. In the exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment, the NOx catalyst 20 is heated and raised by performing the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control, and SOx in the NOx catalyst 20 is forcibly released to purify the NOx catalyst. It is designed to restore abilities.

【0063】即ち、本実施の形態にあっては、例えば、
4気筒エンジンの場合には、1番気筒と4番気筒の空燃
比をリーン制御し、2番気筒と3番気筒の空燃比をリッ
チ制御した場合、これら4つの気筒から排出された排気
ガスがNOx触媒20内において混合された場合には、
排気ガス全体としての空燃比はストイキとなる。また、
2番気筒及び3番気筒から排出された排気ガス中の多量
のHC、COと、1番気筒及び4番気筒から排出された
排気ガス中の多量の酸素が、NOx触媒において反応し
て燃焼することによりNOx触媒20を加熱させる。そ
の結果、NOx触媒20の温度は上昇し、この温度上昇
によりNOx触媒20中のSOxはSO 2 として放出さ
れ、NOx触媒20のS被毒の事態は解消される。
That is, in the present embodiment, for example,
In the case of a 4-cylinder engine, air-fuel in the 1st and 4th cylinders
The lean ratio is used to control the air-fuel ratio of the 2nd and 3rd cylinders.
When exhaust control is performed, the exhaust gas emitted from these four cylinders
When the gases are mixed in the NOx catalyst 20,
The air-fuel ratio of the exhaust gas as a whole becomes stoichiometric. Also,
Large amount of exhaust gas discharged from No. 2 cylinder and No. 3 cylinder
HC, CO, and exhausted from cylinders 1 and 4
A large amount of oxygen in the exhaust gas reacts on the NOx catalyst.
The NOx catalyst 20 is heated by burning by burning. So
As a result, the temperature of the NOx catalyst 20 rises, and this temperature rise
SOx in the NOx catalyst 20 becomes SO 2Released as
Thus, the situation of S poisoning of the NOx catalyst 20 is resolved.

【0064】このようなNOx触媒20の加熱昇温処理
中に、例えば、走行する車両を減速させる必要のある事
態も起こりうる。このように車両が減速する場合には、
機関本体1への燃料供給はストップする、いわゆるフュ
ーエルカット制御が行われる。このようにフューエルカ
ット制御が行われた場合には、気筒内への燃料供給は停
止し、気筒内における排気ガスの燃焼温度は低くなるた
め、フューエルカット時の排気ガスがそのままNOx触
媒20へ供給された場合には、上記NOx触媒20へ温
度の低い排気ガスが流入し、本来、NOx触媒20の加
熱処理中であるにもかかわらず、NOx触媒20の温度
が低下してしまうこととなる。
During the heating / heating process of the NOx catalyst 20, there may occur a situation in which it is necessary to decelerate the traveling vehicle, for example. When the vehicle slows down like this,
Fuel supply control to stop the fuel supply to the engine body 1 is performed. When the fuel cut control is performed in this manner, the fuel supply to the cylinder is stopped and the combustion temperature of the exhaust gas in the cylinder becomes low. Therefore, the exhaust gas at the fuel cut is directly supplied to the NOx catalyst 20. In such a case, the exhaust gas having a low temperature flows into the NOx catalyst 20, and the temperature of the NOx catalyst 20 will drop even though the NOx catalyst 20 is being heated.

【0065】そこで、本実施の形態にあっては、このよ
うに、NOx触媒の昇温制御中に車両が減速した場合の
ように、NOx触媒20の昇温制御中にNOx触媒20
へ流入する排気ガス温度を下降させるようなエンジン制
御がなされた場合には、当該温度の低い排気ガスを上記
バイパス通路26を介して流下させNOx触媒20へは
流入しないように構成されている。
Therefore, in the present embodiment, the NOx catalyst 20 is controlled during the temperature increase control of the NOx catalyst 20, as in the case where the vehicle is decelerated during the temperature increase control of the NOx catalyst.
When the engine is controlled so as to lower the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust gas, the exhaust gas having a low temperature is made to flow down through the bypass passage 26 so as not to flow into the NOx catalyst 20.

【0066】即ち、上記NOx触媒20の昇温制御中
に、当該NOx触媒20へ、設定された所定の温度より
も低い温度の排気ガスが機関本体1から流入する場合に
は、温度センサ23により当該所定温度よりも低い温度
の排気ガスの流入を検知し、上記排気切替弁28がアク
チュエータ27により作動して、図1におけるバイパス
開位置に至り、NOx触媒20の入口部21aを閉止す
ると共にバイパス管26を開放し、所定の温度よりも低
い排気ガスをバイパス管26を介して排気管22へと供
給するように構成されている。その結果、この温度の低
い排気ガスはNOx触媒20へは流入しないため、昇温
制御により所定の高温度となっているNOx触媒20の
温度が、流入する排気ガスにより低下してしまう事態を
防止することができる。
That is, during the temperature rise control of the NOx catalyst 20, when the exhaust gas having a temperature lower than the set predetermined temperature flows into the NOx catalyst 20 from the engine body 1, the temperature sensor 23 is used. When the inflow of exhaust gas at a temperature lower than the predetermined temperature is detected, the exhaust switching valve 28 is actuated by the actuator 27 to reach the bypass open position in FIG. 1 to close the inlet 21a of the NOx catalyst 20 and bypass the bypass. The pipe 26 is opened, and exhaust gas having a temperature lower than a predetermined temperature is supplied to the exhaust pipe 22 via the bypass pipe 26. As a result, this low-temperature exhaust gas does not flow into the NOx catalyst 20, so that the temperature of the NOx catalyst 20 that has reached a predetermined high temperature due to the temperature rise control is prevented from decreasing due to the inflowing exhaust gas. can do.

【0067】また、このような事態は、例えば、車両が
加速する場合にも起こりうる。即ち、上記のようなNO
x触媒20の昇温制御中に、車両が加速した場合には、
エンジンは高負荷状態となり、空燃比制御はストイキの
状態に至る。この場合、ストイキ制御ではあるがやは
り、気筒別空燃比制御の際における排気ガス温度よりは
低く、上記同様にNOx触媒20に流入した場合には、
昇温制御されているNOx触媒の温度の低下を来すこと
となる。従って、このような場合にも、上記同様に排気
切替弁28を作動させてNOx触媒20の入口部21a
を閉止すると共にバイパス管26を開放し、上記温度の
低い排気ガスをバイパス管26を介して排気管22へと
供給するように構成されている。
Further, such a situation may occur, for example, when the vehicle accelerates. That is, the above NO
x When the vehicle accelerates during the temperature rise control of the catalyst 20,
The engine is in a high load state and the air-fuel ratio control reaches a stoichiometric state. In this case, although the stoichiometric control is performed, the temperature is still lower than the exhaust gas temperature during the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control, and when the NOx catalyst 20 is flowed in the same manner as above,
As a result, the temperature of the NOx catalyst whose temperature is controlled is lowered. Therefore, even in such a case, the exhaust switching valve 28 is operated in the same manner as described above to operate the inlet portion 21a of the NOx catalyst 20.
Is closed, the bypass pipe 26 is opened, and the exhaust gas having a low temperature is supplied to the exhaust pipe 22 via the bypass pipe 26.

【0068】以下、本実施の形態に係る内燃機関の排気
浄化装置の作用を図5に示すバイパス処理実行ルーチン
に基づき説明する。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
憶されており、フローチャートの各ステップにおける処
理は全てECU30内のCPU34により実行される。
The operation of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment will be described below with reference to the bypass processing execution routine shown in FIG. A flow chart including each step constituting this routine is stored in the ROM 32 of the ECU 30, and the processes in each step of the flow chart are all executed by the CPU 34 in the ECU 30.

【0069】<ステップ101>前提として、上記排気
切替弁28はバイパス管26を閉止すると共にNOx触
媒20の入口部21aを開放する位置に配置され、気筒
別空燃比制御によりNOx触媒20は加熱昇温制御がさ
れ、NOx触媒20中のSOxを強制的に放出させてN
Ox触媒のNOx浄化能力を回復させるように制御され
ている。
<Step 101> As a premise, the exhaust switching valve 28 is arranged at a position where the bypass pipe 26 is closed and the inlet 21a of the NOx catalyst 20 is opened, and the NOx catalyst 20 is heated and raised by the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control. The temperature is controlled and the SOx in the NOx catalyst 20 is forcibly released to generate N
It is controlled so as to restore the NOx purification capacity of the Ox catalyst.

【0070】このように気筒別空燃比制御により場合
に、ECU30は、減速時におけるフューエルカットの
事態、又は、加速時に内燃機関が高負荷の状態となり、
上記気筒別空燃比制御を中断してストイキ制御へ移行す
る事態が生じたか否か、を判定する。
In the case of the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control as described above, the ECU 30 causes the fuel cut during deceleration or the internal combustion engine to be under high load during acceleration.
It is determined whether or not a situation occurs in which the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is interrupted and the stoichiometric control is performed.

【0071】このステップにおいてフューエルカットの
事態又はストイキ制御への移行の事態ではない、と判断
された場合には、次のステップ102へ進むことなく、
上記気筒別空燃比制御が継続して実行される。一方、ス
テップ101においてECU30がフューエルカットの
事態が発生している、又はストイキ制御へ移行してい
る、と判断した場合には、ステップ102へ進む。
If it is determined in this step that the situation is not fuel cut or transition to stoichiometric control, it is not necessary to proceed to the next step 102.
The cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is continuously executed. On the other hand, when the ECU 30 determines in step 101 that the fuel cut situation has occurred or the stoichiometric control has been performed, the process proceeds to step 102.

【0072】<ステップ102>ステップ102では、
ECU30は、機関本体1から排気マニフォルド16及
び排気管19を介してNOx触媒20へ流入する排気ガ
ス温度が所定の閾値以下であるか否か、又は、機関本体
1の機関回転数が所定の閾値以上となっているか、否か
を判断する。
<Step 102> In Step 102,
The ECU 30 determines whether or not the temperature of the exhaust gas flowing from the engine body 1 into the NOx catalyst 20 via the exhaust manifold 16 and the exhaust pipe 19 is equal to or lower than a predetermined threshold value, or the engine speed of the engine body 1 is equal to a predetermined threshold value. It is determined whether or not the above.

【0073】この場合、上記NOx触媒20へ流入する
排気ガス温度が所定の閾値以下であるか否か、の判定に
関しては、上記温度センサ23を介して行い、この温度
センサ23は、流入する排気ガスの温度に比例した出力
電圧を発生し、この出力電圧はAD変換器38を介して
入力ポート35に入力される。
In this case, whether or not the temperature of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 20 is less than or equal to a predetermined threshold value is determined through the temperature sensor 23. An output voltage proportional to the temperature of the gas is generated, and this output voltage is input to the input port 35 via the AD converter 38.

【0074】また、上記機関本体1の機関回転数が所定
の閾値以上となっているか否かに関する判定は、回転数
センサ41を介して行われ、回転センサ41は機関回転
数を表す出力パルスを発生し、出力パルスは上記入力ポ
ート35へ入力される。
Further, the determination as to whether the engine speed of the engine body 1 is equal to or higher than a predetermined threshold value is made through the speed sensor 41, and the speed sensor 41 outputs an output pulse representing the engine speed. The generated output pulse is input to the input port 35.

【0075】このステップ102において、流入する排
気ガスの温度が閾値以下ではないと判断された場合、又
は、機関本体1の回転数が閾値以上ではないと判断され
た場合には、次のステップ103へ進むことなく、上記
気筒別空燃比制御が継続して実行される。一方、ステッ
プ102において、減速の際にフューエルカットにより
流入する排気ガスの温度が閾値以下であると判断された
場合、又は、加速の際に機関本体1の回転数が閾値以上
であると判断された場合には、次のステップ103へ進
む。
If it is determined in step 102 that the temperature of the inflowing exhaust gas is not lower than the threshold value, or if it is determined that the engine speed of the engine body 1 is not higher than the threshold value, the next step 103 The above-mentioned cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is continuously executed without proceeding to. On the other hand, in step 102, when it is determined that the temperature of the exhaust gas flowing in due to the fuel cut during deceleration is equal to or lower than the threshold value, or it is determined that the engine speed of the engine body 1 is equal to or higher than the threshold value during acceleration. If so, go to the next step 103.

【0076】<ステップ103>上記のように、ステッ
プ102においてNOx触媒20へ流入する排気ガスの
温度が閾値以下であると判断された場合、又は機関本体
1の回転数が閾値以上であると判断された場合には、次
のステップ103へ進み、排気ガスはバイパス管26を
介して流下する処理がなされる。
<Step 103> As described above, when it is determined in step 102 that the temperature of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 20 is equal to or lower than the threshold value, or it is determined that the engine speed of the engine body 1 is equal to or higher than the threshold value. If so, the process proceeds to the next step 103, and the exhaust gas is processed to flow down through the bypass pipe 26.

【0077】即ち、この場合には、CPU34は出力ポ
ート36を介して駆動回路39へ信号を送り、駆動回路
39は電源を供給してアクチュエータ27を作動させ
る。上記排気切替弁28は上記アクチュエータ27によ
り駆動され、上記NOx触媒20の入口部21aを閉止
すると共にバイパス管26を開放する位置に配置され
る。その結果、機関本体1から排気マニフォルド16及
び排気管19を介して流入していた排気ガスは上記NO
x触媒20へは流入することなくバイパス管26を介し
て流下して排気管22へ至る。
That is, in this case, the CPU 34 sends a signal to the drive circuit 39 via the output port 36, and the drive circuit 39 supplies power to operate the actuator 27. The exhaust switching valve 28 is driven by the actuator 27 and is arranged at a position where the inlet portion 21a of the NOx catalyst 20 is closed and the bypass pipe 26 is opened. As a result, the exhaust gas flowing from the engine body 1 through the exhaust manifold 16 and the exhaust pipe 19 is NO
The x-catalyst 20 does not flow into the catalyst 20 but flows down through the bypass pipe 26 to reach the exhaust pipe 22.

【0078】本実施の形態にあっては、気筒別空燃比制
御によるNOx触媒20の昇温制御がなされている際
に、例えば、減速又は加速の事態となり、排気ガスの温
度が一定の温度以下となった場合には、当該排気ガスは
バイパス管26を介して流下することからNOx触媒2
0には流入せず、NOx触媒20は大幅な温度低下を来
すことがない。
In the present embodiment, when the temperature increase control of the NOx catalyst 20 is performed by the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control, for example, a situation of deceleration or acceleration occurs, and the temperature of the exhaust gas is below a certain temperature. In this case, the exhaust gas flows down through the bypass pipe 26, so that the NOx catalyst 2
The NOx catalyst 20 does not flow into 0, and the temperature of the NOx catalyst 20 does not drop significantly.

【0079】従って、減速又は加速の事態が終了し、再
度、気筒別空燃比制御による昇温制御に移行した場合に
は、NOx触媒20の浄化に必要な温度(例えば、70
0℃)に到達するまで大きな時間のロスがない。
Therefore, when the situation of deceleration or acceleration is completed and the temperature rise control by the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control is performed again, the temperature required for purifying the NOx catalyst 20 (for example, 70
There is no significant loss of time until reaching 0 ° C.

【0080】その結果、上記のような構成とせず、温度
低下した排気ガスがNOx触媒20に流入した場合に比
して、NOx触媒20の昇温制御に必要な時間を短縮す
ることができ、燃費効率を良好に保持することができ
る。また、NOx触媒20が、減速時におけるフューエ
ルカット又は加速時におけるストイキ制御による影響を
低減した形で排気ガス浄化能力を回復することができる
ため、排気浄化触媒のエミッションを向上させることが
できる。
As a result, the time required for the temperature rise control of the NOx catalyst 20 can be shortened as compared with the case where the exhaust gas having a lowered temperature flows into the NOx catalyst 20 without the above-mentioned configuration. It is possible to maintain good fuel efficiency. Further, since the NOx catalyst 20 can restore the exhaust gas purification capacity in a form in which the influence of fuel cut during deceleration or stoichiometric control during acceleration is reduced, the emission of the exhaust purification catalyst can be improved.

【0081】なお、上記実施の形態にあっては、本発明
に係る内燃機関の排気浄化装置において、NOx触媒2
0がいわゆるSOx被毒の事態となった場合に、このS
Ox被毒の事態を解消するために、例えば、気筒別空燃
比制御によりNOx触媒20を加熱昇温させてSOxを
放出させる昇温制御の場合を例に説明したが、上記実施
の形態に限定されず、例えば、エンジン始動時の暖機運
転の場合にも適用することができる。
In the above embodiment, the NOx catalyst 2 is used in the exhaust purification system for an internal combustion engine according to the present invention.
If 0 becomes a so-called SOx poisoning situation, this S
In order to eliminate the situation of Ox poisoning, for example, the case of the temperature raising control in which the NOx catalyst 20 is heated and raised by the cylinder-by-cylinder air-fuel ratio control to release SOx has been described as an example, but the present invention is not limited to the above embodiment. However, the present invention can also be applied to the case of warm-up operation when starting the engine, for example.

【0082】即ち、エンジン始動時の暖機運転の際に
は、エンジンの空燃比制御はストイキの状態となってお
り、比較的高温の排気ガスがNOx触媒20へ流入して
いる。この場合、車両が走行しており減速に至った際に
は、上記同様にフューエルカット制御がされ、気筒への
燃料供給は停止される。その結果、NOx触媒20へ
は、ストイキ制御時よりも温度の低い排気ガスが流入す
ることとなり、NOx触媒20の加熱昇温が妨げられる
こととなる。
That is, during the warm-up operation when starting the engine, the air-fuel ratio control of the engine is in a stoichiometric state, and the exhaust gas of relatively high temperature flows into the NOx catalyst 20. In this case, when the vehicle is running and decelerates, fuel cut control is performed in the same manner as described above, and fuel supply to the cylinders is stopped. As a result, the exhaust gas having a temperature lower than that at the time of stoichiometric control flows into the NOx catalyst 20, and the heating of the NOx catalyst 20 is prevented from being heated.

【0083】従って、このような場合にも、図5のフロ
ーチャートに従い、ステップ101において、ECU3
0は、減速時におけるフューエルカットの事態であると
判断した場合には、ステップ102へ進み、上記温度セ
ンサ23が検知した排気ガスの温度が、所定の閾値以下
であるか否か、を判断する。この場合、閾値以下である
と判断した場合には、CPU34は出力ポート36を介
して駆動回路39によりアクチュエータ27を作動させ
て排気切替弁28を、上記NOx触媒20の入口部21
aを閉止すると共にバイパス管26を開放する位置に配
置させる。その結果、機関本体1から排気マニフォルド
16及び排気管19を介して流入していた排気ガスは上
記NOx触媒20へは流入することなくバイパス管26
を介して流下して排気管22へ至る。
Therefore, even in such a case, the ECU 3 is determined in step 101 in accordance with the flowchart of FIG.
When 0 is determined to be a fuel cut situation during deceleration, the routine proceeds to step 102, where it is determined whether the temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor 23 is below a predetermined threshold value. . In this case, when it is determined that the value is equal to or less than the threshold value, the CPU 34 operates the actuator 27 by the drive circuit 39 via the output port 36 to cause the exhaust gas switching valve 28 to move to the inlet portion 21 of the NOx catalyst 20.
A is closed and the bypass pipe 26 is placed at an open position. As a result, the exhaust gas flowing from the engine body 1 through the exhaust manifold 16 and the exhaust pipe 19 does not flow into the NOx catalyst 20 and does not flow into the bypass pipe 26.
And flows down to the exhaust pipe 22.

【0084】その結果、温度の低い排気ガスのNOx触
媒20への流入は阻止されるため、NOx触媒20の昇
温制御中における、減速によるフューエルカット制御の
NOx触媒20への影響は最小限のものとなる。従っ
て、前期同様に、温度低下した排気ガスがNOx触媒2
0に流入した場合に比して、NOx触媒20を活性化す
るための昇温制御に必要な時間を短縮することができ、
燃費効率を良好に保持することができる。
As a result, the inflow of exhaust gas having a low temperature into the NOx catalyst 20 is blocked, so that the influence of the fuel cut control on the NOx catalyst 20 due to deceleration during the temperature increase control of the NOx catalyst 20 is minimized. Will be things. Therefore, as in the previous term, the exhaust gas whose temperature has dropped is the NOx catalyst 2
As compared with the case where the NOx catalyst 20 has flowed into 0, the time required for the temperature rise control for activating the NOx catalyst 20 can be shortened,
It is possible to maintain good fuel efficiency.

【0085】また、NOx触媒20が、減速時における
フューエルカット時の影響を低減した形でNOx触媒2
0の活性化を行うことができ、排気浄化触媒のエミッシ
ョンを向上させることができる。
Further, the NOx catalyst 20 reduces the influence of fuel cut during deceleration.
The activation of 0 can be performed, and the emission of the exhaust purification catalyst can be improved.

【0086】なお、本実施の形態に合っては、本願発明
に係る内燃機関の排気浄化装置を、希薄燃焼可能な内燃
機関に適用した場合を例に説明したが、上記実施の形態
に限定されず、一般の内燃機関にも適用することができ
る。
In addition, although the case where the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an internal combustion engine capable of lean burn according to the present embodiment has been described as an example, the present invention is not limited to the above embodiment. Instead, it can be applied to a general internal combustion engine.

【0087】[0087]

【発明の効果】請求項1記載の発明にあっては、内燃機
の昇温制御が行なわれている際に、例えば、加速時に
おいて空燃比制御がストイキ制御の状態に至った場合で
あっても、NOx触媒の加熱昇温状態に与える影響を低
減することができ、エミッションが良好であると共に燃
費効率を向上させることができる内燃機関の排気浄化装
置を提供することができる。
According to the first aspect of the invention, when the temperature rise control of the internal combustion engine is being performed, for example, during acceleration.
Even when the air-fuel ratio control reaches the stoichiometric control state, it is possible to reduce the influence on the heating temperature rising state of the NOx catalyst , improve the emission, and improve the fuel efficiency. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine can be provided.

【0088】[0088]

【0089】[0089]

【0090】[0090]

【0091】 請求項記載の発明にあっては、排気切
替手段により排気ガスの切り替えを行うように構成され
た内燃機関の排気浄化装置を提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide an exhaust gas purification device for an internal combustion engine configured to switch exhaust gas by the exhaust gas switching means.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施の形態に係る内燃機関の排気
浄化装置機関を示す概略構成図であり、排気管にNOx
触媒を迂回するバイパス管が設けられている状態を示す
図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust emission control device engine for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, with NOx in an exhaust pipe.
It is a figure which shows the state in which the bypass pipe which bypasses a catalyst is provided.

【図2】 基本燃料噴射時間のマップの一例を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a map of basic fuel injection time.

【図3】 機関から排出される排気ガスの未燃HC,C
O及び酸素の濃度を概略的に示すグラフである。
FIG. 3 Unburned HC and C of exhaust gas discharged from the engine
It is a graph which shows the concentration of O and oxygen roughly.

【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。
FIG. 4 is a diagram for explaining the NOx absorption / release action of the NOx storage reduction catalyst.

【図5】 本発明の一実施の形態に係る内燃機関の排気
浄化装置における排気浄化触媒の昇温制御を妨げるよう
なエンジン制御がなされた場合に排気ガスをバイパス通
路を介して流下させる場合の制御ルーチンを示すフロー
チャートである。
FIG. 5 shows a case where exhaust gas is caused to flow down through a bypass passage when engine control is performed so as to obstruct temperature rising control of an exhaust purification catalyst in an exhaust purification system for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. It is a flow chart which shows a control routine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 機関本体 3 燃焼室 4 点火栓 11 燃料噴射弁 16,19,22 排気管(排気通路) 20 排気ガス浄化材(NOx触媒) 23 温度センサ 26 バイパス管(バイパス通路) 28 切り替え手段(排気切替弁) 20 ECU 1 engine body 3 Combustion chamber 4 Spark plug 11 Fuel injection valve 16, 19, 22 Exhaust pipe (exhaust passage) 20 Exhaust gas purification material (NOx catalyst) 23 Temperature sensor 26 Bypass pipe (bypass passage) 28 Switching means (exhaust gas switching valve) 20 ECU

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F01N 3/28 301 F01N 3/28 301C F02D 41/04 305 F02D 41/04 305D 41/12 330 41/12 330J 43/00 301 43/00 301H 301T (56)参考文献 特開 平6−346724(JP,A) 特開 平4−194312(JP,A) 特開 平6−346768(JP,A) 実開 昭55−140705(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/08 - 3/28 F02D 41/04 F02D 41/12 F02D 43/00 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F01N 3/28 301 F01N 3/28 301C F02D 41/04 305 F02D 41/04 305D 41/12 330 41/12 330J 43/00 301 43/00 301H 301T (56) Reference JP-A-6-346724 (JP, A) JP-A-4-194312 (JP, A) JP-A-6-346768 (JP, A) Actual development Sho-55-140705 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F01N 3/08-3/28 F02D 41/04 F02D 41/12 F02D 43/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内燃機関の排気通路に配置され、当該内燃
機関から流入する排気ガスの空燃比がリーンの状態であ
る場合にはNOxを吸収すると共に流入する排気ガスの
酸素濃度が低い場合には吸収したNOxを放出するNO
x触媒と、 前記NOx触媒を迂回するバイパス通路と、を備えた内
燃機関の排気浄化装置において、リッチな排気空燃比の排気ガスとリーンな排気空燃比の
排気ガスとを前記NOx触媒に流入させて当該NOx触
の温度を上昇させる内燃機関の昇温制御中に、内燃機
関の高負荷時におけるストイキ制御へ移行した際には、
排気ガスをバイパス通路を介して流下させるように構成
されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
1. A disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, the internal combustion
When the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing from the engine is lean
In the case of
NO that releases absorbed NOx when the oxygen concentration is low
In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine , which comprises an x-catalyst and a bypass passage bypassing the NOx catalyst , an exhaust gas having a rich exhaust air-fuel ratio and a lean exhaust air-fuel ratio
Exhaust gas is allowed to flow into the NOx catalyst to contact the NOx.
During the temperature increase control of the internal combustion engine to increase the temperature of the medium, the internal combustion engine
When shifting to stoichiometric control under heavy load on Seki ,
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, wherein the exhaust gas is configured to flow down through a bypass passage.
【請求項2】記排気通路には、排気ガスを前記NOx
触媒又は前記バイパス通路のいずれかへ供給しうる排気
切替手段が設けられており、前記内燃機関の昇温制御中
に、前記ストイキ制御へ移行した際には、記排気切替
手段を作動させて排気ガスをバイパス通路を介して流下
させるように構成されていることを特徴とする請求項1
記載の内燃機関の排気浄化装置。
Wherein the front Symbol exhaust passage, wherein the exhaust gas NOx
Exhaust switching means capable of supplying to the one of the catalyst or the bypass passage is provided with, in the temperature increase control of the internal combustion engine, when a transition to the stoichiometric control actuates the pre Symbol exhaust switching means The exhaust gas is configured to flow down through the bypass passage.
An exhaust gas purification device for an internal combustion engine as described.
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