JP3287082B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

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JP3287082B2
JP3287082B2 JP28496093A JP28496093A JP3287082B2 JP 3287082 B2 JP3287082 B2 JP 3287082B2 JP 28496093 A JP28496093 A JP 28496093A JP 28496093 A JP28496093 A JP 28496093A JP 3287082 B2 JP3287082 B2 JP 3287082B2
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absorbent
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air
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  • 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]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気浄化装
置に関し、詳細にはリーン空燃比の燃焼を行う内燃機関
の排気中に含まれるNOX を効果的に除去可能な排気浄
化装置に関する。
The present invention relates to relates to an exhaust purifying apparatus for an internal combustion engine, to effectively removable exhaust purification system the NO X contained in exhaust gas of an internal combustion engine causing combustion of lean air-fuel ratio in detail .

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の内燃機関の排気浄化装置として
は、本願出願人が国際出願番号第PCT/JP9310
0778号で提案したものがある。上記にて提案した排
気浄化装置では、流入する排気の空燃比がリーンのとき
に排気中のNOX を吸収し、流入する排気中の酸素濃度
が低下したときに吸収したNOX を放出するNOX 吸収
剤を内燃機関の排気通路に配置し、通常は内燃機関をリ
ーン空燃比で運転し、上記NOX 吸収剤に排気中のNO
X を吸収させる。また、リーン空燃比運転が続き、NO
X 吸収剤が吸収したNOX 量が所定量を越えた場合に
は、内燃機関の運転空燃比をリーン空燃比からリッチ又
は理論空燃比に切り換えて排気中の酸素濃度を低下さ
せ、NOX 吸収剤から吸収したNOX を放出させるとと
もに、この放出されたNOX を排気中の未燃HC、CO
等の成分により還元浄化するようにしている(本明細書
では、上記NOX 吸収剤からのNOX の放出と還元、浄
化の操作を「NOX 吸収剤の再生操作」と呼ぶ)。
2. Description of the Related Art As an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of this type, the present applicant has filed International Application No. PCT / JP9310.
No. 0778 proposes. The exhaust gas purification apparatus proposed in the above, NO air-fuel ratio of the exhaust flowing absorbs NO X in the exhaust gas when the lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas to release NO X absorbed when reduced the X absorbent disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, typically operating the internal combustion engine at a lean air-fuel ratio, NO in the exhaust to the the NO X absorbent
Absorb X. In addition, lean air-fuel ratio operation continues, and NO
If the amount of NO X absorbed by the X absorbent exceeds a predetermined amount, the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine is switched from a lean air-fuel ratio to a rich or stoichiometric air-fuel ratio to lower the oxygen concentration in the exhaust gas, thereby reducing the NO X absorption. together to release the absorbed NO X from the agent, unburned HC, CO in the exhaust gas with this released NO X
And so as to reduce and purify by components of equal (in this specification, the reduction and release of the NO X from the the NO X absorbent, it referred to the operation of cleaning the "regenerating operation of the NO X absorbent").

【0003】また、上記装置では、NOX 吸収剤が吸収
したNOX 吸収量を推定するためにNOX 吸収剤のNO
X 吸収量を表すNOX 吸収量カウンタを設け、機関がリ
ーン空燃比で運転されているときには、一定時間毎に上
記NOX 吸収量カウンタに機関運転状態に応じて決定さ
れる所定の加算量を加算し、機関がリッチ又は理論空燃
比で運転されているときにには、運転時間に応じて上記
NOX 吸収量カウンタの値を減少させている。
[0003] Further, in the above apparatus, NO in the NO X absorbent to the NO X absorbent estimates the NO X absorption amount absorbed
The NO X absorption amount counter representing the X absorption provided engine when it is operated at a lean air-fuel ratio, a predetermined addition amount determined in accordance with the engine operating condition in the NO X absorption counter at predetermined time intervals summed, to when the engine is operated in a rich or stoichiometric air-fuel ratio, thereby reducing the value of the NO X absorbing amount counter according to the operating time.

【0004】すなわち、機関運転中には機関から負荷、
回転数等の機関運転条件に応じた量のNOX が発生する
が、機関がリーン空燃比で運転されている場合(すなわ
ち、NOX 吸収剤に流入する排気の空燃比がリーンであ
る場合)には、発生したNO X 量のうち一定の割合がN
X 吸収剤に吸収されるため、NOX 吸収剤中に吸収さ
れたNOX の量は機関のNOX 発生量に応じて増大す
る。また、機関がリッチ又は理論空燃比で運転されてい
る場合には、NOX 吸収剤からNOX が放出されるた
め、NOX 吸収剤中に吸収されているNOX の量は機関
がリッチ又は理論空燃比で運転されている時間に応じて
減少する。上記装置では、機関運転空燃比がリーン空燃
比のときに一定時間毎に所定量ずつ加算され、機関運転
空燃比がリッチ又は理論空燃比のときに運転時間に応じ
て所定量が減算されるNOX 吸収量カウンタを設けるこ
とによりNOX 吸収剤のNOX 吸収量を推定している。
That is, during operation of the engine, load from the engine,
NO in an amount corresponding to engine operating conditions such as the number of revolutionsXOccurs
Is running at a lean air-fuel ratio (i.e.
C, NOXThe air-fuel ratio of the exhaust flowing into the absorbent is lean
), The generated NO XA certain percentage of the quantity is N
OXNO is absorbed by the absorbentXAbsorbed in absorbent
NOXIs the NO of the institutionXIncrease according to the amount generated
You. Also, if the engine is running at rich or stoichiometric
NOXNO from absorbentXWas released
NoXNO absorbed in the absorbentXThe amount of the institution
Depending on how long the vehicle is running at rich or stoichiometric
Decrease. In the above device, the engine operating air-fuel ratio
When the ratio is reached, a predetermined amount is added at regular intervals, and the engine is operated.
Depending on operating time when air-fuel ratio is rich or stoichiometric
NO where the predetermined amount is subtractedXProvision of an absorption counter
NO byXAbsorbent NOXThe amount of absorption is estimated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の装置
のように機関がリッチ又は理論空燃比で運転されている
場合に運転時間にのみ基づいてNOX 吸収剤の吸収量カ
ウンタの値を減少させていると、実際にNOX 吸収剤に
吸収されているNOX 量とNOX 吸収量カウンタの値と
の間に誤差を生じる問題がある。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, reducing the value of the absorption amount counter of the NO X absorbent and the authorities based only on the operation time if it is operated at a rich or stoichiometric air-fuel ratio as described above of the apparatus If it has, there is a problem of causing an error between the actual value of the amount of NO X and NO X absorption counter that is absorbed in the NO X absorbent.

【0006】すなち、単位時間当たりにNOX 吸収剤か
ら放出されるNOX の量(NOX 放出速度)は常に一定
ではなく、後述するように、NOX 吸収剤の温度や排気
中に含まれる未燃HC、CO等の成分の量に応じて変化
する。このため、上述の装置のようにリッチ又は理論空
燃比の運転時間のみに基づいて(すなわち、NOX 吸収
剤からのNOX 放出速度を一定と仮定して)NOX 吸収
量カウンタの値を減少させていると、機関運転状態やN
X 吸収剤温度によってはカウンタの減少量と実際にN
X 吸収剤から放出されたNOX の量との間に大きな誤
差を生じてしまう場合がある。
[0006] sand, the amount of the NO X released from the NO X absorbent per unit time (NO X release rate) is not always constant, as will be described later, in the temperature or the exhaust of the NO X absorbent It changes according to the amount of components such as unburned HC and CO contained. Therefore, based on only the operation time of the rich or stoichiometric air-fuel ratio as described above of the device (i.e., assuming the NO X release rate from the NO X absorbent is constant) decreases the value of the NO X absorption counter The engine operating state and N
O X absorbent actually N and decrease of the counter depending on the temperature
A large error may occur between the amount of NO X released from the O X absorbent.

【0007】上記の排気浄化装置では、NOX 吸収量カ
ウンタの値を用いてNOX 吸収剤に吸収されたNOX
量を判断し、リーン空燃比運転時にNOX 吸収量が増大
して所定値を越えた場合には強制的に機関の空燃比をリ
ッチ空燃比に切り換えることにより、NOX 吸収剤の上
記再生操作を行うようにしている。従って、現実にNO
X 吸収剤中に吸収されているNOX 量とNOX 吸収量カ
ウンタの値との間に誤差を生じると、実際にはNOX
収剤のNOX 吸収量が少なく再生操作を行う必要がない
にもかかわらずNOX 吸収量カウンタの値が所定値を越
えたためにリッチ空燃比運転への切換が行われて燃費が
悪化したり、逆に、実際にはNOX 吸収剤のNOX 吸収
量が増加して再生操作を行う必要があるにもかかわら
ず、NOX吸収量カウンタの値が所定値を越えないため
に再生操作が行われず、NOX 吸収剤の吸収能力が低下
して排気中のNOX を吸収できなくなる等の問題を生じ
るおそれがある。
[0007] In the above described exhaust gas purifying device determines the amount of the NO X absorption counter value NO X absorbed in the NO X absorbent with a predetermined NO X absorption during the lean air-fuel ratio operation is increased If it exceeds the value by switching the air-fuel ratio forcibly engine to a rich air-fuel ratio, and to perform the reproducing operation of the NO X absorbent. Therefore, NO
When causing an error between the value of the NO X amount and the NO X absorbing amount counter which is absorbed into the X absorbent, there is no need to perform actually NO X absorption is small regenerating operation of the NO X absorbent despite deteriorates fuel economy switching is performed for the values of the NO X absorption counter to the rich air-fuel ratio operation to exceeds a predetermined value, conversely, actually the NO X absorption of the NO X absorbent However, the regeneration operation is not performed because the value of the NO X absorption amount counter does not exceed a predetermined value, and the absorption capacity of the NO X absorbent decreases, and which may cause a problem such as can not absorb NO X.

【0008】本発明は、上記問題を解決するためにNO
X 吸収剤中に吸収されたNOX 量を正確に推定すること
を可能とする手段を提供することを目的としている。
[0008] The present invention has been developed in order to solve the above problem.
It is an object of the present invention to provide means capable of accurately estimating the amount of NO X absorbed in an X absorbent.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
によれば、内燃機関の排気通路に配置された、排気の空
燃比がリーンのときに排気中のNOX を吸収し、排気中
の酸素濃度が低下したときに吸収したNOX を放出する
NOX 吸収剤と、前記内燃機関がリーン空燃比で運転さ
れているときに、機関運転状態に応じて決定される所定
の加算量を一定時間毎に前記NOX 吸収剤のNOX 吸収
量を表すNOX 吸収量カウンタに加算し、前記内燃機関
がリッチ又は理論空燃比で運転されているときに、所定
の減算量を一定時間毎に前記NOX 吸収量カウンタから
減算することにより、前記NOX吸収剤のNOX 吸収量
を推定する吸収量推定手段と、前記機関がリッチ空燃比
で運転されているときに、機関空燃比を理論空燃比にす
るために必要とされる燃料量を越えて過剰に機関に供給
された燃料の量を検出する過剰燃料量検出手段と、機関
がリッチ空燃比で運転されているときに、前記過剰燃料
量に基づいてNOX吸収量カウンタの前記減算量を決定
する減算量設定手段とを備えた内燃機関の排気浄化装置
が提供される。
According to the Summary of the Invention The present invention as set forth in claim 1, disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, the air-fuel ratio of the exhaust gas absorbs NO X in the exhaust gas when the lean exhaust predetermined addition amount and the NO X absorbent oxygen concentration emits NO X absorbed when reduced, when the internal combustion engine is operated at a lean air-fuel ratio, which is determined according to the engine operating state during It said added to the NO X absorption counter indicating the NO X absorption of the NO X absorbent at predetermined intervals, when the internal combustion engine is operated at a rich or stoichiometric air-fuel ratio, a certain time a predetermined subtraction amount by the subtracting from the NO X absorption counter for each, and the absorption amount estimation means for estimating the NO X absorption of the the NO X absorbent, when the engine is operated at a rich air-fuel ratio, the engine air-fuel ratio Required to make the stoichiometric air-fuel ratio And an excess fuel quantity detecting means for detecting the amount of fuel supplied to the over-engine beyond the amount, when the engine is operated in a rich air-fuel ratio, of the NO X absorption counter on the basis of the excessive fuel amount An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, comprising: a subtraction amount setting means for determining the subtraction amount.

【0010】また、請求項2に記載の本発明によれば、
内燃機関の排気通路に配置された、排気の空燃比がリー
ンのときに排気中のNOX を吸収し、排気中の酸素濃度
が低下したときに吸収したNOX を放出するNOX 吸収
剤と、前記内燃機関がリーン空燃比で運転されていると
きに、機関運転状態に応じて決定される所定の加算量を
一定時間毎に前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を表すN
X 吸収量カウンタに加算し、前記内燃機関がリッチま
たは理論空燃比で運転されているときに、所定の減算量
を一定時間毎に前記NOX 吸収量カウンタから減算する
ことにより、前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を推定す
る吸収量推定手段と、前記NOX 吸収剤の温度を検出す
る温度検出手段と、機関がリッチ空燃比で運転されてい
るときに、前記NOX 吸収剤温度に基づいてNOX 吸収
量カウンタの前記減算量を決定する減算量設定手段とを
備えた内燃機関の排気浄化装置が提供される。
[0010] According to the present invention described in claim 2,
Disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, the air-fuel ratio of the exhaust gas absorbs NO X in the exhaust gas when the lean and the NO X absorbent to the oxygen concentration in the exhaust gas to release NO X absorbed when reduced the when the internal combustion engine is operated at a lean air-fuel ratio, N representing the NO X absorption of the the NO X absorbent at regular time intervals a predetermined addition amount determined in accordance with the engine operating condition
O X is added to the absorption amount counter, when the internal combustion engine is operated at a rich or stoichiometric air-fuel ratio, by subtracting from the NO X absorption counter a predetermined subtraction amount for each predetermined time, the NO X absorption amount estimation means for estimating the NO X absorption amount of the absorbent, a temperature detecting means for detecting a temperature of the the NO X absorbent when the engine is operated in a rich air-fuel ratio, the the NO X absorbent temperature And a subtraction amount setting means for determining the subtraction amount of the NO X absorption amount counter based on the following.

【0011】また、請求項3に記載の本発明によれば、
内燃機関の排気通路に配置された、排気の空燃比がリー
ンのときに排気中のNOX を吸収し、排気中の酸素濃度
が低下したときに吸収したNOX を放出するNOX 吸収
剤と、前記内燃機関がリーン空燃比で運転されていると
きに、機関運転状態に応じて決定される所定の加算量を
一定時間毎に前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を表すN
X 吸収量カウンタに加算し、前記内燃機関がリッチ又
は理論空燃比で運転されているときに、所定の減算量を
一定時間毎に前記NOX 吸収量カウンタから減算するこ
とにより、前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を推定する
吸収量推定手段と、前記機関吸入空気量を検出する手段
と、前記機関の運転空燃比を検出する手段と、前記NO
X 吸収剤の温度を検出する手段と、前記機関がリッチ空
燃比で運転されているときに、前記機関吸入空気量と、
前記機関運転空燃比と、前記NOX 吸収剤温度とに基づ
いてNOX 吸収量カウンタの前記減算量を決定する減算
量設定手段とを備えた内燃機関の排気浄化装置が提供さ
れる。
According to the third aspect of the present invention,
Disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, the air-fuel ratio of the exhaust gas absorbs NO X in the exhaust gas when the lean and the NO X absorbent to the oxygen concentration in the exhaust gas to release NO X absorbed when reduced the when the internal combustion engine is operated at a lean air-fuel ratio, N representing the NO X absorption of the the NO X absorbent at regular time intervals a predetermined addition amount determined in accordance with the engine operating condition
O X is added to the absorption amount counter, when the internal combustion engine is operated at a rich or stoichiometric air-fuel ratio, by subtracting from the NO X absorption counter a predetermined subtraction amount for each predetermined time, the NO X absorption amount estimation means for estimating the NO X absorption amount of the absorbent, the means for detecting the engine intake air quantity, means for detecting the operating air-fuel ratio of the engine, the NO
Means for detecting the temperature of the X absorbent, and when the engine is operated at a rich air-fuel ratio, the engine intake air amount;
Wherein the engine operating air-fuel ratio, the the NO X absorbent temperature and exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine having a subtraction amount setting means for determining the subtraction amount of the NO X absorption counter based on is provided.

【0012】[0012]

【作用】機関がリッチ又は理論空燃比で運転されている
時のNOX 吸収剤からのNOX放出速度は、後に説明す
るようにNOX 吸収剤の温度が高いほど、またNOX
収剤に供給されるCO等の還元成分や未燃HC等の量が
多いほど大きくなる。そこで、機関がリッチ又は理論空
燃比で運転されているときのNOX 吸収剤中に吸収され
ているNOX 量の単位時間当たりの減少量(すなわち単
位時間当たりのNOX 放出量)は、排気中の未燃HC、
CO成分が多いほど、またNOX 吸収剤の温度が高いほ
ど大きい。一方、排気中の未燃HC、COの濃度は機関
の運転空燃比が低くなる程(すなわちリッチ空燃比にな
る程)高くなる。すなわち、機関を理論空燃比で運転す
るために必要とされる量を越えて過剰に機関に供給され
た燃料は未燃HC、COとして機関から排気とともに排
出されるため、上記過剰に供給された燃料の量が多いほ
どNOX 吸収剤に供給される未燃HC、COの量が増大
する。
NO X release rate from the NO X absorbent when the [action] engine is operated at a rich or stoichiometric air-fuel ratio, as the temperature of the NO X absorbent is high, as explained later, also in the NO X absorbent The larger the amount of supplied reducing components such as CO and unburned HC, the larger the value. Therefore, decrease per unit of time the amount of NO X is absorbed in the NO X absorbent when the engine is operated at a rich or stoichiometric air-fuel ratio (i.e. NO X release amount per unit time), the exhaust Unburned HC inside,
Higher CO component is great, also larger as the temperature of the NO X absorbent is high. On the other hand, the concentrations of unburned HC and CO in the exhaust gas increase as the operating air-fuel ratio of the engine decreases (ie, as the air-fuel ratio becomes rich). That is, fuel that is excessively supplied to the engine in excess of the amount required to operate the engine at the stoichiometric air-fuel ratio is discharged together with exhaust gas from the engine as unburned HC and CO. unburned HC amount of fuel is supplied as the NO X absorbent increases, the amount of CO is increased.

【0013】請求項1に記載の本発明では、上記機関に
過剰に供給された燃料の量、すなわちNOX 吸収剤に供
給される未燃HC、COの量が多いほど、NOX 吸収量
カウンタの減算量が大きく設定される。このため、NO
X 吸収量カウンタの減算量はNOX 吸収剤の実際のNO
X 放出速度に対応したものとなり、NOX 吸収量カウン
タの値と実際のNOX 吸収剤中のNOX 量との間に大き
な誤差が生じない。
[0013] In the present invention according to claim 1, the amount of fuel that has been excessively supplied to the engine, namely unburned HC supplied to the NO X absorbent, as the amount of CO is large, NO X absorption counter Is set to be large. Therefore, NO
In fact of NO X absorption amount counter subtraction amount NO X absorbent
Would correspond to the X release rate, a large error does not occur between the amount of NO X in the actual of the NO X absorbent and the value of the NO X absorption counter.

【0014】また、請求項2に記載の本発明では、NO
X 吸収剤の温度が高いほどNOX 吸収量カウンタの減算
量が大きく設定される。このため、上記と同様にNOX
吸収量カウンタの減算量がNOX 吸収剤の実際のNOX
吸収剤放出速度に対応したものとなり、NOX 吸収量カ
ウンタの値と実際のNOX 吸収剤中のNOX 量との間に
大きな誤差が生じない。
Further, in the present invention according to claim 2, NO
The higher the temperature of the X absorbent, the larger the subtraction amount of the NO X absorption amount counter is set. For this reason, NO X
In fact of the NO X subtraction amount of absorption counter of the NO X absorbent
Would correspond to the absorbent release rate, a large error does not occur between the amount of NO X in the actual of the NO X absorbent and the value of the NO X absorption counter.

【0015】また、前述のように機関運転空燃比が低く
なるほど排気中の未燃HC、CO濃度が増大する。ここ
で、排気流量は吸入空気量に比例して増大するため、機
関運転空燃比と吸入空気量とが定まればNOX 吸収剤に
供給される未燃HC、COの量が決まることになる。請
求項3に記載の本発明では、機関運転空燃比と吸入空気
量とを検出することにより上記未燃HC、COの量を求
め、この未燃HC、COの量が多いほど、またNOX
収剤の温度が高いほどNOX 吸収量カウンタの減算量が
大きく設定される。これにより、NOX 吸収量カウンタ
の減算量はNOX 吸収剤の実際のNO X 放出速度に対応
した量となる。
Further, as described above, the engine operating air-fuel ratio is low.
The concentration of unburned HC and CO in the exhaust gas increases. here
Since the exhaust flow increases in proportion to the amount of intake air,
NO if Seki operation air-fuel ratio and intake air amount are determinedXFor absorbent
The amounts of unburned HC and CO to be supplied are determined. Contract
According to the present invention described in claim 3, in the engine operating air-fuel ratio and the intake air
The amounts of unburned HC and CO are determined by detecting
Therefore, the greater the amount of unburned HC and CO, the more NOXSucking
The higher the temperature of the absorbent, the higher the NOXThe subtraction amount of the absorption counter is
Set to a large value. Thereby, NOXAbsorption counter
Is NOXThe actual NO of the absorbent XCorresponds to release speed
Amount.

【0016】[0016]

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明の排気浄化装置を適用した内
燃機関の全体図である。図1において、1はリーン空燃
比の燃焼を行うガソリンエンジン等の内燃機関、2は機
関1のピストン、3は燃焼室、4は点火プラグを示す。
また、6は機関の吸気ポート、5は吸気弁、8は排気ポ
ート、7は排気弁を示し、各吸気ポート6は吸気枝管9
を介してサージタンク10に接続されるとともに、各枝
管9にはそれぞれの吸気ポート6に燃料を噴射する燃料
噴射弁11が配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine to which the exhaust gas purification device of the present invention is applied. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine such as a gasoline engine that performs combustion at a lean air-fuel ratio, 2 denotes a piston of the engine 1, 3 denotes a combustion chamber, and 4 denotes a spark plug.
Reference numeral 6 denotes an intake port of the engine, 5 denotes an intake valve, 8 denotes an exhaust port, 7 denotes an exhaust valve, and each intake port 6 is an intake branch pipe 9.
The fuel injection valve 11 is connected to the surge tank 10 through the fuel injection valve 10 and injects fuel to each intake port 6 in each branch pipe 9.

【0017】また、サージタンク10は吸気通路12を
介してエアクリーナ13に接続され、吸気通路12内に
は運転者のアクセルペダル(図示せず)の操作に応じた
開度をとるスロットル弁14が配置されている。また、
サージタンク10にはサージタンク10内の絶対圧力に
比例した出力電圧を発生する吸気圧センサ15が設けら
れている。
The surge tank 10 is connected to an air cleaner 13 via an intake passage 12, and in the intake passage 12, a throttle valve 14 having an opening corresponding to a driver's operation of an accelerator pedal (not shown) is provided. Are located. Also,
The surge tank 10 is provided with an intake pressure sensor 15 that generates an output voltage proportional to the absolute pressure in the surge tank 10.

【0018】一方、機関1の排気ポート8は排気マニホ
ルド16を介して排気通路17に接続されており、排気
通路17には後述するNOX 吸収剤18を内蔵したケー
シング19が接続されている。図1に30で示すのは、
機関1の電子制御回路である。電子制御回路30はRO
M(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアク
セスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)3
4、入力ポート35、出力ポート36をそれぞれ双方向
性バス31で接続した、公知の構成のディジタルコンピ
ュータからなり、機関1の燃料噴射量制御、点火時期制
御等の基本制御を行うほか、本実施例ではNOX 吸収量
カウンタの演算を行いNOX 吸収剤17のNOX 吸収量
を推定する請求項1から3に記載した吸収量推定手段と
カウンタ減算量を決定する減算量設定手段としての機能
を果たしている。
On the other hand, the exhaust port 8 of the engine 1 is connected to an exhaust passage 17 via an exhaust manifold 16, and a casing 19 containing a NO X absorbent 18 described later is connected to the exhaust passage 17. In FIG. 1, what is indicated by 30 is
2 is an electronic control circuit of the engine 1. The electronic control circuit 30 is RO
M (read only memory) 32, RAM (random access memory) 33, CPU (microprocessor) 3
4, a digital computer having a well-known configuration in which an input port 35 and an output port 36 are respectively connected by a bidirectional bus 31 to perform basic control such as fuel injection amount control and ignition timing control of the engine 1; functions as a subtraction amount setting means for determining an absorption amount estimation means and the counter subtraction amount that is according to claims 1 to 3 for estimating the NO X absorption of the NO X absorbent 17 performs an operation of the NO X absorption counter in the example Plays.

【0019】上記目的のため、制御回路30の入力ポー
ト35には、吸気圧センサ15からの電圧信号と、NO
X 吸収剤18の下流側排気通路に設けられた排気温度セ
ンサ20から排気温度に応じた電圧信号がそれぞれAD
変換器37を介して入力されている他、、機関のディス
トリビュータ(図示せず)に設けられた機関回転数セン
サ21から機関回転数を表すパルス信号がそれぞれ入力
されている。
For the above purpose, a voltage signal from the intake pressure sensor 15 and a NO signal are input to the input port 35 of the control circuit 30.
A voltage signal corresponding to the exhaust gas temperature is output from an exhaust gas temperature sensor 20 provided in the exhaust passage on the downstream side of the X absorbent 18, respectively.
In addition to being input via the converter 37, a pulse signal representing the engine speed is also input from an engine speed sensor 21 provided in a distributor (not shown) of the engine.

【0020】また、制御回路30の出力ポート36は、
それぞれ対応する駆動回路38を介して燃料噴射弁11
と点火プラグ4とに接続され、燃料噴射弁11からの燃
料噴射と点火プラグ4の点火時期を制御している。ケー
シング19に内蔵されたNOX 吸収剤18は、例えばア
ルミナ等の担体を使用し、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た構成とされる。このNOX
吸収剤18は流入する排気の空燃比がリーンの場合には
NOX を吸収し、酸素濃度が低下するとNOX を放出す
るNOX の吸放出作用を行う。
The output port 36 of the control circuit 30
The fuel injection valve 11 is connected via the corresponding drive circuit 38.
And the ignition plug 4, and controls the fuel injection from the fuel injection valve 11 and the ignition timing of the ignition plug 4. The NO X absorbent 18 built in the casing 19, for example using a carrier such as alumina, alkali metal, such as the carrier on, for example, potassium K, sodium Na, lithium Li, cesium Cs, barium Ba, calcium Ca At least one selected from alkaline earths, rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and a noble metal such as platinum Pt are supported. This NO X
The absorbent 18 absorbs the NO X when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing is lean, the oxygen concentration is carried out to absorbing and releasing action of the NO X that releases NO X when lowered.

【0021】なお、上述の排気空燃比とは、ここではN
X 吸収剤18の上流側の排気通路や機関燃焼室、吸気
通路等にそれぞれ供給された空気量の合計と燃料の合計
との比を意味するものとする。従って、NOX 吸収剤1
8の上流側排気通路に燃料または空気が供給されない場
合には、排気空燃比は機関の空燃比(機関燃焼室内の燃
焼における空燃比)と等しくなる。
The above-described exhaust air-fuel ratio is defined as N
O X absorbent 18 upstream of the exhaust passage and the engine combustion chamber is intended to mean the ratio of the sum of the sum and fuel respectively to the intake passage or the like supplied air quantity. Therefore, NO X absorbent 1
When no fuel or air is supplied to the upstream exhaust passage 8, the exhaust air-fuel ratio becomes equal to the air-fuel ratio of the engine (air-fuel ratio in combustion in the engine combustion chamber).

【0022】本実施例ではリーン空燃比の燃焼を行う機
関が使用されているため、通常運転時の排気空燃比はリ
ーンであり、NOX 吸収剤18は排気中のNOX の吸収
を行う。また、機関の空燃比がリーン空燃比からリッチ
又は理論空燃比に切り換えられて排気中の酸素濃度が低
下すると、NOX 吸収剤18は吸収した還元剤の放出を
行う。
In this embodiment, since an engine that performs combustion at a lean air-fuel ratio is used, the exhaust air-fuel ratio during normal operation is lean, and the NO X absorbent 18 absorbs NO X in the exhaust gas. Further, when the air-fuel ratio of the engine is the oxygen concentration in the exhaust gas is switched from the lean air-fuel ratio to the rich or the stoichiometric air-fuel ratio decreases, NO X absorbent 18 performs the release of the absorbed reducing agent.

【0023】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、この吸放出作用
は図2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P
t 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。
The detailed mechanism of the absorption / release action is not clear in some parts. However, it is considered that this absorption / release action is performed by a mechanism as shown in FIG. Next, regarding this mechanism, platinum P
The case where t and barium Ba are supported will be described as an example, but other noble metals, alkali metals, alkaline earths,
The same mechanism is obtained even when rare earth elements are used.

【0024】すなわち、流入排気がかなりリーンになる
と流入排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図2(A) に示
されるようにこれら酸素O2 がO2 - またはO2-の形で
白金Pt の表面に付着する。一方、流入排気中のNOは
白金Pt の表面上でこのO2 - またはO2-と反応し、N
2 となる(2NO+O2 →2NO2 ) 。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収剤内
に吸収されて酸化バリウムBaOと結合しながら、図2
(A) に示されるように硝酸イオンNO3 - の形で吸収剤
内に拡散する。このようにしてNOX がNOX 吸収剤1
8内に吸収される。
That is, the inflow exhaust gas becomes considerably lean.
And the oxygen concentration in the inflow and exhaust gas greatly increased, as shown in Fig. 2 (A).
These oxygen OTwoIs OTwo -Or O2-In the form of
It adheres to the surface of platinum Pt. On the other hand, NO in the inflow exhaust gas is
This O on the surface of platinum PtTwo -Or O2-Reacts with N
OTwo(2NO + OTwo→ 2NOTwo ). Then generated
NOTwoSome of the oxygen is oxidized on platinum Pt and
FIG. 2 shows that while being absorbed by and combined with barium oxide BaO.
As shown in (A), nitrate ion NOThree -Absorbent in the form of
Spreads in. NO in this wayXIs NOXAbsorbent 1
8 is absorbed.

【0025】従って、流入排気中の酸素濃度が高い限り
白金Pt の表面でNO2 が生成され、吸収剤のNOX
収能力が飽和しない限りNO2 が吸収剤内に吸収されて
硝酸イオンNO3 - が生成される。これに対して機関1
の空燃比がリッチ又は理論空燃比に切り換えられると、
流入排気中の酸素濃度が低下してNO2 の生成量が減少
する。これにより反応は逆方向(NO3 - →NO2 )に
進み、吸収剤内の硝酸イオンNO3 - がNO2 の形で吸
収剤から放出される。 一方、流入排気中に未燃HC、
CO等の成分が存在すると、これらの成分は白金Pt 上
の酸素O2 - またはO2-と反応して酸化され、白金Pt
上の酸素を消費する。また、NOX 吸収剤18から放出
されたNO2 は図2(B) に示すようにHC,COと反応
して還元される。このようにして白金Pt の表面上にN
2 が存在しなくなると吸収剤から次から次へとNO2
が放出される。
Therefore, as long as the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is high, NO 2 is generated on the surface of the platinum Pt, and as long as the NO x absorption capacity of the absorbent is not saturated, NO 2 is absorbed in the absorbent and nitrate ions NO 3 - is generated. Institution 1
When the air-fuel ratio is switched to rich or stoichiometric,
The oxygen concentration in the inflow exhaust gas decreases, and the amount of generated NO 2 decreases. As a result, the reaction proceeds in the reverse direction (NO 3 → NO 2 ), and nitrate ions NO 3 in the absorbent are released from the absorbent in the form of NO 2 . On the other hand, unburned HC,
When components such as CO are present, these components are oxidized by reacting with oxygen O 2 - or O 2-on platinum Pt,
Consume the above oxygen. Further, NO 2 released from the NO X absorbent 18 is reduced by reacting with HC and CO as shown in FIG. 2 (B). In this way, N on the surface of platinum Pt
When the O 2 is no longer present, NO 2 is successively removed from the absorbent.
Is released.

【0026】すなわち、流入排気中のHC,COは、ま
ず白金Pt 上のO2 - またはO2-とただちに反応して酸
化され、次いで白金Pt 上のO2 - またはO2-が消費さ
れてもまだHC,COが残っていればこのHC,COに
よって吸収剤から放出されたNOX 、および排気ととも
に流入するNOX が還元される。従って、白金Pt に供
給されるHC、COの量が多ければ、白金Pt 表面上で
のNO2 の消費量が増大し、それに応じて吸収剤から放
出されるNOX の量も増大する。すなわち、NOX 吸収
剤に供給されるHC、CO成分の量が多いほどNOX
収剤からのNO X 放出量が増大することになる。
That is, HC and CO in the inflow exhaust gas are
O on platinum PtTwo -Or O2-Reacts immediately with acid
And then O on platinum PtTwo -Or O2-Is consumed
If HC and CO still remain,
Therefore, NO released from the absorbentX, And with the exhaust
NO flowing intoXIs reduced. Therefore, the platinum Pt
If the amount of HC and CO supplied is large, on the platinum Pt surface
NOTwoConsumption from the sorbent
NO issuedXAlso increases. That is, NOXabsorption
The larger the amount of HC and CO components supplied to the agent, the more NOXSucking
NO from collector XThe release will increase.

【0027】また、排気とともにNOX 吸収剤に流入す
るHC、CO成分の量は、機関に供給された燃料の量か
ら、機関を理論空燃比で運転するのに必要とされる燃料
の量を引いた燃料量、すなわち過剰燃料量に比例して増
大する。このため、単位時間にNOX 吸収剤から放出さ
れるNOX 量(NOX 放出速度)は、この単位時間に機
関に供給された過剰燃料の量に応じて増大する。
Further, HC flowing into the NO X absorbent with exhaust amount of CO component, from the amount of fuel supplied to the engine, the amount of fuel required to operate the engine at the stoichiometric air-fuel ratio It increases in proportion to the subtracted fuel amount, that is, the excess fuel amount. Therefore, NO X amount discharged from the NO X absorbent per unit time (NO X release rate) increases with the amount of excess fuel supplied to the engine unit time.

【0028】図3に、単位時間当たりに機関に供給され
る上記過剰燃料の量と、機関排気通路に配置されたNO
X 吸収剤からのNOX 放出量(NOX 放出速度)との関
係の一例を示す。図3に示すように、過剰燃料量に略比
例してNOX 吸収剤からのNOX 放出速度が増大する。
従って、機関に単位時間当たりに供給される過剰燃料の
量を検出することによりNOX 吸収剤からのNOX 放出
速度を知ることができる。
FIG. 3 shows the amount of excess fuel supplied to the engine per unit time and the amount of NO disposed in the engine exhaust passage.
An example of the relationship with the amount of NO X released from the X absorbent (NO X release speed) is shown. As shown in FIG. 3, NO X release rate from the NO X absorbent and substantially proportional to the excess fuel amount increases.
Therefore, it is possible to know the NO X release rate from the NO X absorbent by detecting the amount of excess fuel supplied per unit time to the engine.

【0029】一方、NOX 吸収剤からのNOX 放出速度
は、NOX 吸収剤に供給される過剰燃料の量以外にも、
NOX 吸収剤の温度による影響を受け、NOX 吸収剤温
度によりNOX 放出速度の最大値がほぼ定まる。図4
は、機関の過剰燃料の量を充分に多くとった場合のNO
X 吸収剤の温度とNOX 放出速度との関係を示す図であ
る。図4に示すように、充分な過剰燃料の存在下ではN
X 放出速度はNOX 吸収剤の温度が高くなるほど増大
する傾向を示す。このように、温度上昇ともにNOX
出速度が増大するのは、NOX 吸収剤の温度が高くなる
と吸収剤中のBaOと結合した硝酸イオンが分離し易く
なるためと考えられる。
On the other hand, NO X release rate from the NO X absorbent, other than the amount of excess fuel supplied to the NO X absorbent,
Influenced by the temperature of the NO X absorbent, the maximum value of the NO X release rate by the NO X absorbent temperature substantially determined. FIG.
Is NO when the amount of excess fuel in the engine is sufficiently large
Is a graph showing the relationship between the temperature and the NO X release rate of the X absorbent. As shown in FIG. 4, in the presence of sufficient excess fuel, N
O X release rate tends to increase as the temperature of the NO X absorbent becomes higher. Thus, the NO X release rate increases in both temperature rise, bound nitrate ions is considered to become easy to separate the temperature of the NO X absorbent becomes high as BaO in the absorbent.

【0030】従って、機関に供給される過剰燃料の量が
多くてもNOX 吸収剤の温度が低ければ、NOX 吸収剤
のNOX 放出速度は小さくなり、逆にNOX 吸収剤の温
度が高くても、機関に供給される過剰燃料の量が少なけ
ればNOX 吸収剤のNOX 放出速度は小さくなることに
なる。従って、リッチ又は理論空燃比運転時のNOX
収剤からのNOX 放出速度を正確に知るためには、NO
X 吸収剤の温度と機関に供給される過剰燃料の量との両
方を検出する必要がある。本実施例では、後述のよう
に、NOX 吸収剤温度をNOX 吸収剤18の下流側排気
通路に設けた排気温度センサ20を用いて検出し、機関
に供給される過剰燃料の量を、機関運転空燃比と機関吸
入空気量とを用いて検出している。
[0030] Therefore, the lower the temperature of the NO X absorbent at most the amount of excess fuel supplied to the engine, NO X release rate of the NO X absorbent becomes smaller, the temperature of the NO X absorbent conversely be higher, NO X release rate of the NO X absorbent the less amount of excess fuel supplied to the engine will be reduced. Therefore, in order to know the NO X release rate from the NO X absorbent in the rich or stoichiometric air-fuel ratio during operation in precisely, NO
It is necessary to detect both the temperature of the X absorbent and the amount of excess fuel supplied to the engine. In this embodiment, as described below, was detected using an exhaust gas temperature sensor 20 provided with the NO X absorbent temperature on the downstream side exhaust passage of the NO X absorbent 18, the amount of excess fuel supplied to the engine, It is detected using the engine operating air-fuel ratio and the engine intake air amount.

【0031】次に、本実施例の機関の空燃比制御につい
て説明する。本実施例では、前述の国際出願番号第PC
T/JP93100778号と同じ空燃比制御を行う。
以下、この空燃比制御について簡単に説明する。本実施
例では、燃料噴射弁11からの燃料噴射量、すなわち燃
料噴射時の燃料噴射弁11の開弁時間(燃料噴射時間)
TAUは、制御回路30により、例えばTAU=TP×
Kとして算出される。
Next, the air-fuel ratio control of the engine according to the present embodiment will be described. In this embodiment, the above-mentioned International Application No. PC
The same air-fuel ratio control as in T / JP93100778 is performed.
Hereinafter, the air-fuel ratio control will be briefly described. In this embodiment, the fuel injection amount from the fuel injection valve 11, that is, the valve opening time of the fuel injection valve 11 during fuel injection (fuel injection time)
The TAU is, for example, TAU = TP ×
It is calculated as K.

【0032】ここで、TPは機関燃焼室内に供給される
混合気の空燃比を理論空燃比にするために必要とされる
燃料噴射時間、すなわち基本燃料噴射時間を示し、吸気
圧センサ15により検出されたサージタンク10内絶対
圧PMと機関回転数Nとの関数として、予め実験等によ
り求められ、図5に示すような数値テーブルの形で制御
回路30のROM32に格納されている。
Here, TP indicates a fuel injection time required to make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine combustion chamber a stoichiometric air-fuel ratio, that is, a basic fuel injection time, and is detected by the intake pressure sensor 15. As a function of the determined absolute pressure PM in the surge tank 10 and the engine speed N, it is obtained in advance by an experiment or the like, and stored in the ROM 32 of the control circuit 30 in the form of a numerical table as shown in FIG.

【0033】また、Kは機関空燃比を制御するための補
正係数であり、K=1.0に設定すると機関空燃比は理
論空燃比になる。また、K>1.0に設定すれば機関空
燃比は理論空燃比より小さく(すなわちリッチ空燃比)
になり、K<1.0に設定すると機関空燃比は理論空燃
比より大きく(すなわちリーン空燃比)になる。補正係
数Kの値は、サージタンク10内の絶対圧PMと機関回
転数Nとの関数として、例えば図6に示すような関数で
与えられている。すなわち、図6に示すように、本実施
例ではPMが比較的低い領域(機関低中負荷運転領域)
では補正係数Kは1.0より小さく設定され、機関はリ
ーン空燃比で運転される。また、PMが比較的高い領域
(機関高負荷運転領域)では補正係数Kの値は1.0と
され、機関は理論空燃比で運転される。また,更にPM
が高い領域(機関全負荷運転領域)では、補正係数Kの
値は1.0より大きく設定され機関はリッチ空燃比で運
転されることになる。特に車両用機関等では、通常低中
負荷運転が行われる頻度が最も高い、このため、これら
の機関では運転中の大部分の期間リーン空燃比で運転さ
れることになる。
K is a correction coefficient for controlling the engine air-fuel ratio. When K = 1.0, the engine air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio. If K> 1.0, the engine air-fuel ratio is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (that is, the rich air-fuel ratio).
When K <1.0 is set, the engine air-fuel ratio becomes larger than the stoichiometric air-fuel ratio (that is, lean air-fuel ratio). The value of the correction coefficient K is given as a function of the absolute pressure PM in the surge tank 10 and the engine speed N, for example, by a function as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the region where the PM is relatively low (engine low / medium load operation region).
, The correction coefficient K is set smaller than 1.0, and the engine is operated at a lean air-fuel ratio. In a region where the PM is relatively high (engine high load operation region), the value of the correction coefficient K is set to 1.0, and the engine is operated at the stoichiometric air-fuel ratio. In addition, PM
Is high (engine full load operation range), the value of the correction coefficient K is set to be larger than 1.0, and the engine is operated at a rich air-fuel ratio. Particularly, in a vehicle engine or the like, the low-medium load operation is usually performed most frequently. Therefore, the engine is operated at a lean air-fuel ratio during most of the operation.

【0034】前述のように、NOX 吸収剤は機関がリー
ン空燃比で運転されている時には排気中のNOX を吸収
し、機関がリッチ又は理論空燃比で運転されている時に
は吸収したNOX を放出する。従って、リッチ又は理論
空燃比の運転が適度に行われれば、NOX 吸収剤のNO
X 吸収量はある程度のレベル以上には増大せず、特別な
再生操作を行う必要はない。しかし、機関運転状況によ
ってリーン空燃比での運転が長時間継続するような場合
があると、NOX 吸収剤のNOX 吸収量が増大し、NO
X 吸収能力が飽和してしまう恐れがある。
[0034] As described above, NO NO X absorbent engine absorbs NO X in the exhaust gas when being operated at a lean air-fuel ratio, the engine is absorbed when being operated at a rich or stoichiometric air-fuel ratio X Release. Therefore, if the operation of the rich or stoichiometric air-fuel ratio is appropriately performed, NO in the NO X absorbent
The X absorption does not increase beyond a certain level and no special regeneration operation is required. However, when the engine operating conditions it may as operation at a lean air-fuel ratio continues for a long time, NO X absorption of the NO X absorbent increases, NO
X absorption capacity may be saturated.

【0035】本実施例では、以下に説明するNOX 吸収
量カウンタによりNOX 吸収剤18の吸収したNOX
を積算し、NOX 吸収量が所定量以上になった時には、
図6の領域にかかわらず、所定時間補正係数Kの値を
1.0以上に設定して(例えばK=1.2)、機関をリ
ッチ空燃比で運転し、NOX 吸収剤の再生操作を行うこ
とによりNOX 吸収剤のNOX 吸収量が飽和することを
防止している。
[0035] In this embodiment, when the absorbed amount of NO X by integrating, NO X absorption of the NO X absorption counter by the NO X absorbent 18 to be described is equal to or greater than a predetermined amount below,
Despite the region of FIG. 6, by setting the value of the predetermined time correction coefficient K to 1.0 or more (e.g., K = 1.2), and operating the engine at a rich air-fuel ratio, the regenerating operation of the NO X absorbent NO X absorption of the NO X absorbent is prevented from being saturated by performing.

【0036】次に、本実施例のNOX 吸収量カウンタを
用いたNOX 吸収量の推定について説明する。前述のよ
うに、機関がリーン空燃比で運転されている時には、N
X 吸収剤は排気中のNOX を吸収しNOX 吸収剤のN
X 吸収量は増大する。このとき、単位時間当たりにN
X 吸収剤が吸収するNOX 量、すなわちNOX 吸収剤
中に吸収されたNOX の単位時間当たりの増加量は、排
気中に含まれるNOX の量、すなわち機関が単位時間当
たりに発生するNOX の量に比例すると考えられる。従
って、機関がリーン空燃比で運転されている場合には、
機関が発生するNOX 量に一定の係数を乗じた量を一定
時間毎に積算することによりNOX 吸収剤が吸収したN
X の総量を算出することができる。
Next, the estimation of the NO X absorption amount using the NO X absorption amount counter of this embodiment will be described. As described above, when the engine is operating at a lean air-fuel ratio, N
The O x absorbent absorbs NO x in the exhaust gas and the N x of the NO x absorbent
O X absorption amount is increased. At this time, N per unit time
The amount of NO X O X absorbent absorbs, i.e. amount of increase per unit time of the NO X absorbed in the NO X absorbent, the amount of NO X contained in the exhaust, i.e. engine generated per unit time It is considered to be proportional to the amount of NO X Therefore, if the engine is operating at a lean air-fuel ratio,
Engine is absorbed the NO X absorbent by integrating the amount obtained by multiplying a constant factor in the amount of NO X generated every predetermined time N
The total amount of O X can be calculated.

【0037】また、逆に機関がリッチ又は理論空燃比で
運転されている場合には、NOX 吸収剤は吸収したNO
X を放出し、NOX 吸収剤のNOX 吸収量は減少する。
ここで、単位時間当たりにNOX 吸収剤から放出される
NOX 量は、機関の空燃比とNOX 吸収剤の温度等によ
り定まる量となる。そこで、機関がリッチ又は理論空燃
比で運転されている場合には、一定時間毎にNOX 吸収
剤からのNOX 放出量に相当する量を積算することによ
りNOX 吸収剤から放出されたNOX の総量を算出する
ことができる。
Further, NO Conversely engine when it is operating at a rich or stoichiometric air-fuel ratio, NO X absorbent which has absorbed
Releasing X, NO X absorption of the NO X absorbent is reduced.
Here, the amount of NO X released from the NO X absorbent per unit time is an amount determined by the air-fuel ratio of the engine, the temperature of the NO X absorbent, and the like. Therefore, when the engine is operated at a rich or stoichiometric air-fuel ratio, released from the NO X absorbent by integrating the amount corresponding to the NO X emissions from the NO X absorbent at predetermined time intervals NO The total amount of X can be calculated.

【0038】従って、NOX 吸収剤のNOX 吸収量を表
すNOX 吸収量カウンタを設け、機関がリーン空燃比で
運転されている時には、機関のNOX 発生量に比例する
加算量を一定時間毎にNOX 吸収量カウンタに加算し、
逆に機関がリッチ又は理論空燃比で運転されている時に
は、NOX 吸収剤からの単位時間当たりのNOX 放出量
に相当する減算量を一定時間毎にNOX 吸収量カウンタ
から減算することにより、現在NOX 吸収剤中に吸収さ
れているNOX の量を正確に推定することができる。
[0038] Therefore, NO X and NO X absorption amount counter representing the NO X absorption amount of the absorbent is provided, when the engine is operated at a lean air-fuel ratio, a certain time an addition amount which is proportional to the NO X generation amount of the engine adding the NO X absorption counter for each,
When the reverse the engine is operated in a rich or stoichiometric air-fuel ratio, by subtracting from the NO X absorption counter subtraction amount corresponding to the NO X release amount per unit time from the NO X absorbent at predetermined time intervals , it is possible to accurately estimate the amount of the NO X absorbed in the current the NO X absorbent.

【0039】ところで、リーン空燃比運転中の機関NO
X 発生量は、機関負荷(すなわち吸気圧力PM)が高い
程、また機関回転数Nが大きい程大きくなる。また、機
関NOX 発生量は機関運転空燃比によっても変化する。
本実施例では、機関運転空燃比は吸気圧力PMと機関回
転数Nとの関数として決定されるため(図6参照)、結
局、機関のNOX 発生量は吸気圧力PMと機関回転数N
のみの関数となる。そこで、本実施例では、機関NOX
発生量を予め実験等により、吸気圧力PMと機関回転数
Nとの関数として求めておき、このNOX 発生量に一定
の係数を乗じたものを一定時間毎のNOX 吸収量カウン
タの加算量(NOX 吸収量)αとして図7に示すような
数値テーブルの形でROM32に格納してある。そして
機関がリーン空燃比で運転されている時には、吸気圧力
PMと機関回転数Nとの値を用いてこの数値テーブルか
ら加算量αの値を読みだし、一定時間毎にNOX 吸収量
カウンタの値に加算量αを加算するようにしている。
The engine NO during lean air-fuel ratio operation
The X generation amount increases as the engine load (that is, the intake pressure PM) increases and as the engine speed N increases. Further, the engine NO X generation amount also changes depending on the engine operating air-fuel ratio.
In this embodiment, (see FIG. 6) because it is determined as a function of the engine operating air-fuel ratio the intake pressure PM and the engine speed N, eventually, NO X generation amount of engine intake pressure PM and the engine speed N
Only function. Therefore, in this embodiment, the engine NO X
By experiment or the like generated amount, advance determined as a function of the intake pressure PM and the engine speed N, the addition amount of the NO X absorption amount counter of every fixed time are multiplied by certain coefficients in the NO X generation amount The (NO X absorption amount) α is stored in the ROM 32 in the form of a numerical table as shown in FIG. The engine when the being operated at a lean air-fuel ratio, read the value of the addition amount α from this numerical table using the values of the intake pressure PM and the engine speed N, of the NO X absorption amount counter at predetermined time intervals The addition amount α is added to the value.

【0040】次に、本実施例におけるリッチ又は理論空
燃比運転時のNOX 吸収剤からのNOX 放出速度の推定
について説明する。前述のように、NOX 吸収剤からの
NOX 放出速度を正確に決定するためには、機関に供給
される過剰燃料の量とNOX 吸収剤18の温度とを知る
必要があり、本実施例ではNOX 吸収剤温度TをNOX
吸収剤18の下流側排気通路に設けた排気温度センサ2
0を用いて検出し、機関に供給される過剰燃料の量を、
機関運転空燃比と機関吸入空気量とを用いて検出してい
る。すなわち、排気温度センサ20により検出される排
気温度は、NOX 吸収剤18を通過してきた排気の温度
であり、ほぼNOX 吸収剤18自体の温度に等しくなっ
ていると考えられるため、NOX 吸収剤18下流側の排
気温度センサ20により排気温度を検出することにより
NOX 吸収剤18の温度を検出することができる。
Next, a description will be given estimates of the NO X release rate from the NO X absorbent in the rich or stoichiometric air-fuel ratio during operation in this embodiment. As described above, in order to accurately determine the NO X release rate from the NO X absorbent, it is necessary to know the temperature of the amount and the NO X absorbent 18 of the excess fuel supplied to the engine, this embodiment NO X and the NO X absorbent temperature T in the example
Exhaust gas temperature sensor 2 provided in the exhaust passage on the downstream side of absorbent 18
0 to detect the amount of excess fuel supplied to the engine,
It is detected using the engine operating air-fuel ratio and the engine intake air amount. That is, the exhaust gas temperature detected by the exhaust temperature sensor 20 is a temperature of the exhaust gas that has passed through the the NO X absorbent 18, it is considered to be equal to approximately the NO X absorbent 18 temperature itself, NO X temperature of the NO X absorbent 18 by detecting the exhaust gas temperature by absorbent 18 downstream of the exhaust gas temperature sensor 20 can be detected.

【0041】また、機関運転空燃比の逆数は吸入空気量
の単位量当たりに供給された燃料の量を表すため、機関
運転空燃比の逆数に吸入空気量を乗じた値は機関に供給
された燃料の総量になる。また、機関を理論空燃比にす
るために必要とされる燃料の量も、同様に理論空燃比の
逆数に機関吸入空気量を乗じた値となるため、結局、機
関に供給される過剰燃料の量は、機関運転空燃比と吸入
空気量とを用いて、 {(1/運転空燃比)−(1/理論空燃比)}×吸入空
気量 として表される。
Since the reciprocal of the engine operating air-fuel ratio represents the amount of fuel supplied per unit amount of the intake air amount, a value obtained by multiplying the reciprocal of the engine operating air-fuel ratio by the intake air amount is supplied to the engine. It becomes the total amount of fuel. In addition, the amount of fuel required to bring the engine to the stoichiometric air-fuel ratio is also a value obtained by multiplying the reciprocal of the stoichiometric air-fuel ratio by the amount of engine intake air. The amount is expressed as {(1 / operating air-fuel ratio)-(1 / theoretical air-fuel ratio)} × intake air amount using the engine operating air-fuel ratio and the intake air amount.

【0042】一方、機関吸入空気量Qは、機関吸気圧力
PMと機関回転数Nによって定まり、機関運転空燃比は
前述の燃料噴射量補正係数Kの値によって決定される。
そこで、本実施例では、予め実験などにより機関吸入吸
入空気量Qを吸気圧力PMと回転数Nとの関数として求
め、図8に示すような数値テーブルの形でROM32に
格納しておき、吸気圧力PMと回転数Nとを用いてこの
数値テーブルから機関吸入空気量Qを決定する。
On the other hand, the engine intake air amount Q is determined by the engine intake pressure PM and the engine speed N, and the engine operating air-fuel ratio is determined by the aforementioned fuel injection amount correction coefficient K.
Therefore, in the present embodiment, the engine intake intake air amount Q is obtained in advance by an experiment or the like as a function of the intake pressure PM and the rotational speed N, and stored in the ROM 32 in the form of a numerical table as shown in FIG. The engine intake air amount Q is determined from this numerical table using the pressure PM and the rotation speed N.

【0043】また、上式の{(1/運転空燃比)−(1
/理論空燃比)}の値は、補正係数Kの値を用いて、 (K−1.0)×A として計算することができる(Aは一定の係数)。従っ
て、過剰燃料の量から計算されるNOX 放出速度は
{(K−1.0)×A}×Qとして表されることにな
る。
In the above equation, {(1 / operating air-fuel ratio) − (1
/ (Theoretical air-fuel ratio)} can be calculated as (K−1.0) × A using the value of the correction coefficient K (A is a constant coefficient). Therefore, the NO X release rate calculated from the amount of excess fuel is expressed as {(K−1.0) × A} × Q.

【0044】本実施例では、各Kの値について上記(K
−1.0)×Aを予め計算しておき、この値に実際のN
X 放出速度をNOX 吸収量カウンタの値に換算するた
めの一定値を乗じた数値FADJとしてROM32に図
9に示すような数値テーブルの形で格納してある。従っ
て、本実施例では、過剰燃料の量から計算されるNO X
吸収量カウンタの減算量は、図8から求めたQと図9か
ら求めたFADJとの積、FADJ×Qとして表され
る。
In this embodiment, the above (K
−1.0) × A is calculated in advance, and the actual N
OXRelease rate is NOXConvert to absorption counter value
In ROM32 as numerical value FADJ multiplied by a constant value
It is stored in the form of a numerical table as shown in FIG. Follow
Thus, in the present embodiment, NO calculated from the amount of excess fuel X
The subtraction amount of the absorption amount counter is determined by Q obtained from FIG.
Multiplied by FADJ, expressed as FADJ × Q
You.

【0045】更に、前述のように、NOX 吸収剤のNO
X 放出速度はNOX 吸収剤温度によっても影響を受け、
機関に供給される過剰燃料の量が多くてもNOX 吸収剤
の温度が低ければ、NOX 吸収剤のNOX 放出速度は小
さくなり、逆にNOX 吸収剤の温度が高くても、機関に
供給される過剰燃料の量が少なければNOX 吸収剤のN
X 放出速度は小さくなる。すなわち、過剰燃料の量が
充分に多い場合にはNOX 吸収剤のNOX 放出速度はN
X 吸収剤の温度によって決定され、過剰燃料の量が少
ない場合にはNOX 吸収剤のNOX 放出速度は過剰燃料
の量によって決定されることになる。
[0045] Further, as described above, NO in the NO X absorbent
X release rate affected by the NO X absorbent temperature,
A low temperature of the NO X absorbent even much amount of excess fuel supplied to the engine, NO X release rate of the NO X absorbent becomes smaller, even at high temperature of the NO X absorbent is reversed, the engine the less the amount of excess fuel supplied to the NO X absorbent N
O X release rate decreases. That, NO X release rate of the NO X absorbent when the amount of excess fuel is sufficiently large N
It is determined by the temperature of the O X absorbent, NO X release rate of the NO X absorbent when the amount of excess fuel is small will be determined by the amount of excess fuel.

【0046】そこで、本実施例では、図4に示した過剰
燃料が充分に存在する条件下での各温度条件におけるN
X 放出速度を予め実験等により求めておき、この放出
速度に相当するNOX 吸収量カウンタの減算量TDEC
を、図10に示すような形の、排気温度Tを用いた数値
テーブルの形でROM32に格納しておき、上記過剰燃
料量から求めたカウンタ減算量FADJ×Qの値と、排
気温度から求めたカウンタ減算量TDECとの値のう
ち、小さい方の数値をカウンタ減算量として採用するよ
うにしている。
Therefore, in the present embodiment, N in each temperature condition under the condition where the excess fuel is sufficiently present as shown in FIG.
O X release advance determined by the speed of advance through experiments or the like, subtraction amount TDEC of the NO X absorption counter corresponding to this release rate
Is stored in the ROM 32 in the form of a numerical table using the exhaust gas temperature T in the form shown in FIG. 10, and is obtained from the value of the counter subtraction amount FADJ × Q obtained from the excess fuel amount and the exhaust gas temperature. The smaller value of the counter subtraction amount TDEC and the smaller value is adopted as the counter subtraction amount.

【0047】図11は上記に説明したNOX 吸収量カウ
ンタの演算動作を示すフローチャートである。本ルーチ
ンは制御回路30により一定時間毎に実行される。図1
1に置いてルーチンがスタートすると、ステップ110
1では、吸気圧力PM、機関回転数N、NOX 吸収剤温
度T、及び前述の補正係数Kの値がRAM33から読み
込まれる。吸気圧力PM、機関回転数N、NOX 吸収剤
温度Tの値は一定時間毎にそれぞれ対応するセンサ1
5、20、21から読み込まれ、その最新の値が常時R
AM33に格納されている。次いでステップ1103で
は、補正係数Kの値から機関が現在リーン空燃比で運転
されているか、またはリッチ空燃比又は理論空燃比で運
転されているか否かが判定される。そして、ステップ1
103で機関がリーン空燃比で運転されている場合(K
<1.0の場合)にはステップ1105に進み、吸気圧
力PMと機関回転数Nとの値を用いてROM32に格納
されている図7の数値テーブルからリーン空燃比運転時
のNOX 吸収量カウンタ加算量αを決定し、ステップ1
109で上記により求めた加算量αをNOX 吸収量カウ
ンタCの値に加算する。また、α加算後ステップ110
9、1111では、NOX 吸収量カウンタCの値は最大
値CFでガードされる。ここでCFはNOX 吸収剤の吸
収し得る最大NOX 量に相当するカウンタの値である。
すなわち、NOX 吸収剤が最大にNOX を吸収した場合
にはそれ以上NOX を吸収できなくなるため、カウンタ
の加算が停止される。
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the NO X absorption amount counter described above. This routine is executed by the control circuit 30 at regular intervals. FIG.
1 and the routine starts, step 110
In 1, the intake pressure PM, the engine speed N, NO X absorbent temperature T, and the value of the aforementioned correction coefficient K is read from the RAM 33. Intake air pressure PM, engine speed N, the sensor 1 value of the NO X absorbent temperature T respectively corresponding to predetermined time intervals
5, 20, 21 and the latest value is always R
It is stored in AM33. Next, at step 1103, it is determined from the value of the correction coefficient K whether the engine is currently operating at a lean air-fuel ratio or at a rich air-fuel ratio or a stoichiometric air-fuel ratio. And step 1
If the engine is operating at a lean air-fuel ratio at 103 (K
<Proceeds to step 1105 in the case of 1.0), NO X absorption amount at the time of the lean air-fuel ratio operation from the numerical table of Figure 7 which is stored in ROM32 with the value of the intake pressure PM and the engine speed N The counter addition amount α is determined, and step 1
The addition amount α found by the adding the value of the NO X absorption counter C at 109. Step 110 after α addition
In steps 9 and 1111, the value of the NO x absorption counter C is guarded by the maximum value CF. Here, CF is a counter value corresponding to the maximum NO X amount that can be absorbed by the NO X absorbent.
That is, when the NO X absorbent absorbs NO X to the maximum, it becomes impossible to absorb NO X any more, and the addition of the counter is stopped.

【0048】ステップ1103でK≧1.0の場合、す
なわち機関がリッチ空燃比又は理論空燃比で運転されて
いる場合には、ステップ1113から1123が実行さ
れ、NOX 吸収量カウンタCの値は機関に供給される過
剰燃料量に応じて減算される。すなわち、ステップ11
13ではステップ1101で読み込んだ吸気圧力PMと
機関回転数Nとの値から、ROM32に格納された図8
の数値テーブルを用いて機関吸入空気量が読みだされ、
ステップ1115では、同様にROM32に格納された
図9の数値テーブルを用いて補正係数Kの値からFAD
Jが読みだされる。また、ステップ1117では、ステ
ップ1101で読み込んだNOX 吸収剤温度Tを用いて
ROM32に格納された図10の数値テーブルから、N
X 吸収剤温度に基づくカウンタ減算量TDECが読み
だされる。
If K ≧ 1.0 in step 1103, that is, if the engine is operating at the rich air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio, steps 1113 to 1123 are executed, and the value of the NO X absorption amount counter C becomes It is subtracted according to the amount of excess fuel supplied to the engine. That is, step 11
At 13, the values of the intake pressure PM and the engine speed N read at step 1101 are stored in the ROM 32 as shown in FIG.
The engine intake air amount is read using the numerical table of
In step 1115, the FAD is calculated from the value of the correction coefficient K using the numerical value table of FIG.
J is read. In step 1117, from the numerical table of Figure 10 stored in ROM32 with the NO X absorbent temperature T read in step 1101, N
O X absorbent based on the temperature counter subtraction amount TDEC is read out.

【0049】次いで、ステップ1119では、上記によ
り決定されたQとFADJとの値から計算される過剰燃
料量に基づくカウンタ減算量Q×FADJの値と、上記
により求めたNOX 吸収剤温度Tに基づくカウンタ減算
量TDECの値とが比較され、ステップ1121、11
23ではQ×FADJの値とTDECの値とのうち小さ
い方の値をカウンタ減算量NOXDECとして採用す
る。
[0049] Then, in step 1119, the value of the counter subtraction amount Q × FADJ based on excessive fuel amount calculated from the values of Q and FADJ determined by the, the NO X absorbent temperature T obtained by the The values of the counter subtraction amount TDEC are compared with each other.
In 23, the smaller value of the value of Q × FADJ and the value of TDEC is adopted as the counter subtraction amount NOXDEC.

【0050】ステップ1125では、上記により決定し
た減算量NOXDECがNOX 吸収量カウンタCから減
算され、ステップ1127では、NOX 吸収量カウンタ
Cの値が最小値ゼロでガードされる。なお、C=ゼロ
は、NOX 吸収剤が吸収したNOX の全量を放出したこ
とを意味する。このように、機関がリッチ空燃比又は理
論空燃比で運転されているときに、機関に供給された過
剰燃料の量(すなわち、NOX 吸収剤に供給される未燃
HC、COの量)に基づいてNOX 吸収量カウンタの値
の減算量を設定することにより、NOX 吸収量カウンタ
の値はリッチ又は理論空燃比運転時に機関運転状態に応
じて正確に減少されるため、NOX 吸収量カウンタの値
を用いて正確にNOX 吸収剤のNOX 吸収量を推定する
ことができる。
[0050] At step 1125, the subtraction amount NOXDEC determined by the is subtracted from the NO X absorption counter C, step 1127, the value of the NO X absorption counter C is guarded by a minimum value of zero. Incidentally, C = zero, NO X absorbent it is meant that the released the entire amount of the absorbed NO X. Thus, when the engine is operated in a rich air-fuel ratio or stoichiometric air-fuel ratio, the amount of excess fuel supplied to the engine (i.e., unburned HC supplied to the NO X absorbent, the amount of CO) to by setting the subtraction of the value of the NO X absorption counter based, since the value of the NO X absorption counter is reduced exactly according to the engine operating state to the rich or the stoichiometric air-fuel ratio during operation, NO X absorption it is possible to estimate the NO X absorption of exactly the NO X absorbent by using the value of the counter.

【0051】次に本実施例のNOX 吸収剤の再生操作の
実行タイミングについて説明する。本実施例では、NO
X 吸収量カウンタの値が所定値以上になった場合には、
図6の運転領域にかかわらず一定時間(数秒程度)空燃
比補正係数Kの値を1.0以上(例えばK=1.2程
度)に設定し、機関をリッチ空燃比で運転することによ
り前述のNOX 吸収剤再生操作を行う。図12は、上記
再生操作実行のための制御フラグFRの設定動作を示す
フローチャートである。本ルーチンは制御回路30によ
り、一定時間毎に実行される。
Next, the execution timing of the regeneration operation of the NO X absorbent of this embodiment will be described. In this embodiment, NO
If the value of the X absorption amount counter exceeds a predetermined value,
The value of the air-fuel ratio correction coefficient K is set to 1.0 or more (for example, about K = 1.2) for a fixed time (about several seconds) regardless of the operation region in FIG. 6, and the engine is operated at a rich air-fuel ratio. performing of the NO X absorbent regenerating operation. FIG. 12 is a flowchart showing an operation of setting the control flag FR for executing the reproduction operation. This routine is executed by the control circuit 30 at regular intervals.

【0052】図12において、ステップ1201では図
11のルーチンにより計算されたNOX 吸収量カウンタ
Cの値がRAM33から読みだされる。次いでステップ
1203では再生操作制御フラグFRがセット(=1)
されているか否かが判定され、FR≠1の場合、つま
り、現在再生操作実行中でない場合にはステップ120
5で、NOX 吸収量カウンタCの値が所定値C0 以上か
否か、すなわち、再生操作を実行する必要があるか否か
が判定される。ここで、所定値C0 は前述のNO X 吸収
剤の最大NOX 吸収量CFの70パーセント程度の値に
設定される。
In FIG. 12, at step 1201,
NO calculated by routine 11XAbsorption counter
The value of C is read from the RAM 33. Then step
At 1203, the reproduction operation control flag FR is set (= 1).
It is determined whether or not the operation has been performed.
If the reproduction operation is not currently being executed, step 120
5 and NOXThe value of the absorption counter C is a predetermined value C0Or more
No, that is, whether the playback operation needs to be performed
Is determined. Here, the predetermined value C0Is the aforementioned NO Xabsorption
Maximum NO of agentXTo about 70% of the absorption CF
Is set.

【0053】ステップ1205でC≧C0 であった場合
には、NOX 吸収剤の再生操作を行う必要があるため、
ステップ1209で再生操作制御フラグFRがセット
(=1)される。ここで、フラグFRがセットされる
と、別途実行される燃料噴射制御ルーチンでは、空燃比
補正係数Kの値がK>1.0にセットされ、機関空燃比
はリッチに切り換えられ、NOX 吸収剤からのNOX
放出と還元浄化とが開始される。また、ステップ120
5でC<C0 であった場合には、フラグFRの値は変更
せずにそのままルーチンを終了する。
If C ≧ C 0 in step 1205, it is necessary to perform a NO X absorbent regeneration operation.
At step 1209, the reproduction operation control flag FR is set (= 1). Here, the flag FR is set, the fuel injection control routine separately executed, the value of the air-fuel ratio correction coefficient K is set to K> 1.0, the engine air-fuel ratio is switched to rich, NO X absorption Release of NO X from the agent and reduction purification are started. Step 120
If C <C 0 in 5, the routine ends without changing the value of the flag FR.

【0054】ステップ1203でFR=1であった場合
には、ステップ1209で再生操作実行開始からの経過
時間を表すカウンタCTがプラス1カウントアップさ
れ、ステップ1211では再生操作開始後の経過時間C
Tが所定時間CT0 に達しているか否かが判断され、経
過時間がCT0 に達していない場合(CT<CT0 )の
場合には、そのままルーチンを終了する。また、ステッ
プ1211で再生操作開始後所定時間が経過している
(CT≧CT0 )場合には、ステップ1213で再生操
作フラグFRがリセット(=0)される。これにより、
別途実行される燃料噴射制御ルーチンでは、空燃比補正
係数Kの値は図6の運転領域に基づいて決定され、NO
X 吸収剤の再生操作は終了する。次いでステップ121
5では、経過時間カウンタCTの値がクリア(=0)さ
れ、本ルーチンは終了する。
If FR = 1 in step 1203, the counter CT representing the elapsed time from the start of the reproduction operation is incremented by one in step 1209, and in step 1211 the elapsed time C after the start of the reproduction operation is counted.
T is determined whether reaches a predetermined time CT 0, elapsed time when the case has not been reached CT 0 of (CT <CT 0) ends the routine. If the predetermined time has elapsed after the start of the reproduction operation in step 1211 (CT ≧ CT 0 ), the reproduction operation flag FR is reset (= 0) in step 1213. This allows
In the separately executed fuel injection control routine, the value of the air-fuel ratio correction coefficient K is determined based on the operating region of FIG.
The X absorbent regeneration operation ends. Then step 121
At 5, the value of the elapsed time counter CT is cleared (= 0), and this routine ends.

【0055】上述のように、本ルーチンでは一旦NOX
吸収量カウンタの値が所定値C0 を越えてNOX 吸収剤
の再生操作が開始されると、その後図11のルーチン実
行によりカウンタの値がC0 より小さくなった場合でも
所定時間CT0 の間は再生操作が実行される。なお、N
X 吸収剤からのNOX の放出速度は極めて大きいた
め、NOX 吸収剤の再生操作実行時間CT0 は比較的短
い時間に設定され、本実施例では例えば1秒程度に設定
される。また、図11のルーチンは再生操作中にも実行
されるため、再生操作が実行されることによりNOX
収量カウンタの値は減少し、完全にNOX 吸収剤の再生
が行われた場合には、カウンタCの値は0になる(図1
1ステップ1127、1129)。
As described above, in this routine, once NO X
When the value of the absorption amount counter regenerating operation of the NO X absorbent exceeds the predetermined value C 0 is started, the value of the counter by a routine executed subsequent Figure 11 is a predetermined time CT 0 even when it becomes smaller than C 0 During that time, a playback operation is performed. Note that N
Since the release speed of NO X from the O X absorbent is extremely high, the regeneration operation execution time CT 0 of the NO X absorbent is set to a relatively short time, and is set to, for example, about 1 second in this embodiment. Furthermore, since the routine of FIG. 11 is executed also during playback operation, when the value of the NO X absorption counter by reproducing operation is performed is reduced, which is completely regenerated in the NO X absorbent was performed Means that the value of the counter C becomes 0 (FIG. 1
1 step 1127, 1129).

【0056】なお、本実施例では、NOX 吸収剤の温度
はNOX 吸収剤18下流側の排気通路に設置された排気
温度センサ20により検出しているが、機関の負荷状態
が決まれば排気温度(NOX 吸収剤温度)は略決定され
るため、予め実験等により、排気温度を機関の負荷状態
(吸気圧力PMと機関回転数N)の関数として求めて数
値テーブルーの形でROM32に格納しておき、吸気圧
力PMと機関回転数Nとから排気温度を決定するように
すれば、排気温度センサ20を省略することも可能であ
る。
[0056] The exhaust in the present embodiment, the temperature of the NO X absorbent is detected by the exhaust temperature sensor 20 installed in an exhaust passage of the NO X absorbent 18 downstream, once the load condition of the engine since the temperature (NO X absorbent temperature) is substantially determined, stored in advance by experiments or the like, the ROM32 in the form of a numerical table over and determined as a function of the load condition of the exhaust temperature engine (intake pressure PM and the engine speed N) If the exhaust gas temperature is determined based on the intake pressure PM and the engine speed N, the exhaust gas temperature sensor 20 can be omitted.

【0057】また、図11のルーチンでは、過剰燃料量
に基づくカウンタ減算量Q×FADJとNOX 吸収剤温
度に基づくカウンタ減算量TDECとを個別に求め、小
さい方を減算量NOXDECとして採用しているが、例
えば、 NOXDEC=(Q×FADJ)−TADJ の形でQ×FADJを、NOX 吸収剤温度により設定さ
れる温度補正量TADJにより補正する形で減算量NO
XDECを設定してもよい。
[0057] In the routine of FIG. 11, obtains a counter subtraction amount TDEC based on the counter subtraction amount Q × FADJ and the NO X absorbent temperature based on excessive fuel amount individually, it adopted the smaller the subtraction amount NOXDEC are, but for example, NOXDEC = (Q × FADJ) a Q × FADJ in the form of -TADJ, NO X absorbent in the form of correcting the temperature correction amount TADJ set by the temperature subtraction amount NO
XDEC may be set.

【0058】また、本実施例では上述のように、過剰燃
料量とNOX 吸収剤温度との両方に基づいてカウンタ減
算量NOXDECを決定しているが、過剰燃料量に基づ
くカウンタ減算量Q×FADJ、またはNOX 吸収剤温
度に基づくカウンタ減算量TDECのどちらか一方のみ
の演算を行い、カウンタ減算量NOXDECの値として
採用するようにして演算を簡素化することも可能であ
る。
[0058] Further, as described above in this embodiment, determines the counter subtraction amount NOXDEC based on both the excess fuel amount and the NO X absorbent temperature, counter subtraction amount Q × based on excessive fuel amount FADJ, or the NO X absorbent performs calculation either only one of the counter subtraction amount TDEC based on the temperature, it is possible to simplify the operation be adopted as the value of the counter subtraction amount NOXDEC.

【0059】また、本実施例ではNOX 吸収剤のNOX
最大吸収量(図11、ステップ1109のCFに相当)
及び、NOX 吸収剤の再生操作を実行するNOX 吸収量
(図12、ステップ1205のC0 に相当)は一定値と
しているが、NOX 吸収剤のNOX 最大吸収量はNOX
吸収剤の温度によっても変化するため、NOX 吸収剤の
温度に応じて上記CF及びC0 の値を変更するようにす
れば、更に適切なNO X 吸収剤の再生操作を行うことが
できる。
In this embodiment, NOXAbsorbent NOX
Maximum absorption amount (corresponding to CF in step 1109 in FIG. 11)
And NOXNO to execute absorbent regeneration operationXAbsorption
(FIG. 12, C in step 1205)0Is a constant value
But NOXAbsorbent NOXMaximum absorption is NOX
Since it changes depending on the temperature of the absorbent, NOXAbsorbent
CF and C depending on the temperature0Change the value of
Then, a more appropriate NO XIt is possible to perform the regeneration operation of the absorbent
it can.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明の排気浄化装置によれば、上述の
ように、機関がリッチ又は理論空燃比で運転されている
ときの、NOX 吸収量カウンタの減算量を機関に供給さ
れる過剰燃料量やNOX 吸収剤温度に基づいて設定する
ようにしたことにより、NOX吸収剤の現実のNOX
収量を正確に推定することが可能となるため、NOX
収剤の適切な再生操作を行うことができる利点がある。
According to the exhaust purification system of the present invention, as described above, the excess of the engine is supplied to the engine of the subtraction amount of the NO X absorption counter when it is operated at a rich or stoichiometric air-fuel ratio by you be set based on the fuel amount and the NO X absorbent temperature, it becomes possible to accurately estimate the NO X absorption of real of the NO X absorbent, appropriate reproduction of the NO X absorbent There is an advantage that the operation can be performed.

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

【図1】本発明の排気浄化装置の一実施例を示す内燃機
関の全体図である。
FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine showing an embodiment of an exhaust gas purification apparatus of the present invention.

【図2】本発明に使用するNOX 吸収剤のNOX の吸放
出メカニズムを説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the NO X absorption / release mechanism of the NO X absorbent used in the present invention.

【図3】機関に供給される過剰燃料の量とNOX 吸収剤
のNOX 放出速度との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between the amount of excess fuel supplied to the engine and the NO X release speed of the NO X absorbent.

【図4】NOX 吸収剤温度とNOX 放出速度との関係を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the NO X absorbent temperature and the NO X release speed.

【図5】図1の機関の基本燃料噴射量決定に使用するの
数値テーブルの形態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a form of a numerical value table used for determining a basic fuel injection amount of the engine of FIG. 1;

【図6】燃料噴射量の補正係数Kの設定例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a setting example of a correction coefficient K for a fuel injection amount.

【図7】リーン空燃比運転時のNOX 吸収量カウンタ加
算量の決定に使用する数値テーブルの形態を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a form of a numerical value table used for determining an addition amount of a NO X absorption amount counter during a lean air-fuel ratio operation.

【図8】機関吸入空気量の決定に使用する数値テーブル
の形態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a form of a numerical value table used for determining an engine intake air amount.

【図9】過剰燃料量の演算のための係数FADJの決定
に使用する数値テーブルの形態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a form of a numerical value table used for determining a coefficient FADJ for calculating an excess fuel amount.

【図10】NOX 吸収剤の温度に基づNOX 放出速度演
算のための係数TDECの決定に使用する数値テーブル
の形態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a form of a numerical value table used for determining a coefficient TDEC for calculating a NO X release speed based on the temperature of the NO X absorbent.

【図11】NOX 吸収量カウンタの演算動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a calculation operation of a NO X absorption amount counter.

【図12】NOX 吸収剤再生操作制御フラグの設定動作
を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a setting operation of a NO X absorbent regeneration operation control flag.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関 10…サージタンク 11…燃料噴射弁 15…吸気圧センサ 17…排気通路 18…NOX 吸収剤 20…排気温度センサ 21…回転数センサ 30…電子制御回路1 ... engine 10 ... surge tank 11: fuel injection valve 15 ... intake air pressure sensor 17 ... exhaust passage 18 ... NO X absorbent 20 ... exhaust temperature sensor 21 ... speed sensor 30 ... electronic control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F01N 3/28 ZAB F01N 3/28 ZAB F02D 41/14 310 F02D 41/14 310A 45/00 314 45/00 314R 366 366F (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/08 - 3/28 F02D 41/14 F02D 45/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl. 7 identifications FI F01N 3/28 ZAB F01N 3/28 ZAB F02D 41/14 310 F02D 41/14 310A 45/00 314 45/00 314R 366 366F (58 ) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F01N 3/08-3/28 F02D 41/14 F02D 45/00

Claims (3)

(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た、排気
の空燃比がリーンのときに排気中のNOX を吸収し、排
気中の酸素濃度が低下したときに吸収したNOX を放出
するNOX 吸収剤と、 前記内燃機関がリーン空燃比で運転されているときに、
機関運転状態に応じて決定される所定の加算量を一定時
間毎に前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を表すNOX
収量カウンタに加算し、前記内燃機関がリッチまたは理
論空燃比で運転されているときに、所定の減算量を一定
時間毎に前記NOX 吸収量カウンタから減算することに
より、前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を推定する吸収
量推定手段と、 前記機関がリッチ空燃比で運転されているときに、機関
空燃比を理論空燃比にするために必要とされる燃料量を
越えて過剰に機関に供給された燃料の量を検出する過剰
燃料量検出手段と、 機関がリッチ空燃比で運転されているときに、前記過剰
燃料量に基づいてNO X 吸収量カウンタの前記減算量を
決定する減算量設定手段とを備えた内燃機関の排気浄化
装置。
1. An exhaust system disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine.
NO in the exhaust when the air-fuel ratio is leanXAbsorb and exhaust
NO absorbed when the oxygen concentration in the air decreasesXRelease
NOXAn absorbent, when the internal combustion engine is operating at a lean air-fuel ratio,
When a predetermined amount of addition determined according to the engine operating state is constant
NO at every intervalXAbsorbent NOXNO for absorptionXSucking
The internal combustion engine is rich or logical
When operating at the stoichiometric air-fuel ratio, the predetermined subtraction amount is constant.
No. every timeXTo subtract from the absorption counter
From the NOXAbsorbent NOXAbsorption to estimate absorption
Means for estimating the amount of the engine,
The amount of fuel required to bring the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio
Excess excess to detect the amount of fuel supplied to the engine in excess
Fuel amount detecting means; and when the engine is operated at a rich air-fuel ratio,
NO based on fuel amount XThe subtraction amount of the absorption amount counter
Exhaust gas purification of an internal combustion engine provided with a subtraction amount setting means for determining
apparatus.
【請求項2】 内燃機関の排気通路に配置された、排気
の空燃比がリーンのときに排気中のNOX を吸収し、排
気中の酸素濃度が低下したときに吸収したNOX を放出
するNOX 吸収剤と、 前記内燃機関がリーン空燃比で運転されているときに、
機関運転状態に応じて決定される所定の加算量を一定時
間毎に前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を表すNOX
収量カウンタに加算し、前記内燃機関がリッチまたは理
論空燃比で運転されているときに、所定の減算量を一定
時間毎に前記NOX 吸収量カウンタから減算することに
より、前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を推定する吸収
量推定手段と、 前記NOX 吸収剤の温度を検出する温度検出手段と、 機関がリッチ空燃比で運転されているときに、前記NO
X 吸収剤温度に基づいてNOX 吸収量カウンタの前記減
算量を決定する減算量設定手段とを備えた内燃機関の排
気浄化装置。
Wherein disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, the air-fuel ratio of the exhaust gas absorbs NO X in the exhaust gas when the lean, the oxygen concentration in the exhaust gas to release NO X absorbed when reduced and the NO X absorbent, when the internal combustion engine is operated at a lean air-fuel ratio,
The added to the NO X absorption counter indicating the NO X absorption of the NO X absorbent to predetermined addition amount determined at regular intervals in accordance with the engine operating conditions, operating the internal combustion engine is rich or the stoichiometric air-fuel ratio when it is, by subtracting from the NO X absorption counter a predetermined subtraction amount at predetermined time intervals, and the absorption amount estimation means for estimating the NO X absorption of the the NO X absorbent, the NO X absorbent Temperature detection means for detecting the temperature of the agent; and when the engine is operated at a rich air-fuel ratio, the NO
Exhaust purification apparatus for an internal combustion engine having a subtraction amount setting means for determining the subtraction amount of the NO X absorption counter based on the X absorbent temperature.
【請求項3】 内燃機関の排気通路に配置された、排気
の空燃比がリーンのときに排気中のNOX を吸収し、排
気中の酸素濃度が低下したときに吸収したNOX を放出
するNOX 吸収剤と、 前記内燃機関がリーン空燃比で運転されているときに、
機関運転状態に応じて決定される所定の加算量を一定時
間毎に前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を表すNOX
収量カウンタに加算し、前記内燃機関がリッチまたは理
論空燃比で運転されているときに、所定の減算量を一定
時間毎に前記NOX 吸収量カウンタから減算することに
より、前記NOX 吸収剤のNOX 吸収量を推定する吸収
量推定手段と、 前記機関吸入空気量を検出する手段と、 前記機関の運転空燃比を検出する手段と、 前記NOX 吸収剤の温度を検出する手段と、 前記機関がリッチ空燃比で運転されているときに、前記
機関吸入空気量と、前記機関運転空燃比と、前記NOX
吸収剤温度とに基づいてNOX 吸収量カウンタの前記減
算量を決定する減算量設定手段とを備えた内燃機関の排
気浄化装置。
3. disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, the air-fuel ratio of the exhaust gas absorbs NO X in the exhaust gas when the lean, the oxygen concentration in the exhaust gas to release NO X absorbed when reduced and the NO X absorbent, when the internal combustion engine is operated at a lean air-fuel ratio,
The added to the NO X absorption counter indicating the NO X absorption of the NO X absorbent to predetermined addition amount determined at regular intervals in accordance with the engine operating conditions, operating the internal combustion engine is rich or the stoichiometric air-fuel ratio when it is, by subtracting from the NO X absorption counter a predetermined subtraction amount at predetermined time intervals, and the absorption amount estimation means for estimating the NO X absorption of the the NO X absorbent, the engine intake air means for detecting the amount, and means for detecting the operating air-fuel ratio of the engine, means for detecting the temperature of the the NO X absorbent, when the engine is operated at a rich air-fuel ratio, the engine intake air Amount, the engine operating air-fuel ratio, and the NO X
Exhaust purification apparatus for an internal combustion engine having a subtraction amount setting means for determining the subtraction amount of the NO X absorption counter on the basis of the absorbent temperature.
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