JP3477806B2 - Diesel engine exhaust purification system - Google Patents

Diesel engine exhaust purification system

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JP3477806B2
JP3477806B2 JP07347294A JP7347294A JP3477806B2 JP 3477806 B2 JP3477806 B2 JP 3477806B2 JP 07347294 A JP07347294 A JP 07347294A JP 7347294 A JP7347294 A JP 7347294A JP 3477806 B2 JP3477806 B2 JP 3477806B2
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JP
Japan
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amount
absorbent
air
fuel ratio
engine
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JPH07279718A (en
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信也 広田
康 荒木
喜代志 小端
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • 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]

【産業上の利用分野】本発明はディーゼル機関の排気浄
化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust emission control device for a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
るときにNOX を吸収し、流入する排気ガスの空燃比が
理論空燃比又はリッチになると吸収したNOX を放出す
るNO X 吸収剤を機関排気通路内に配置し、燃焼室内に
おける平均空燃比がリーンとなっている通常運転時には
機関から排出された排気ガス中のNOX をNOX 吸収剤
に吸収し、NOX 吸収剤からNOX を放出すべきときに
は燃焼室内に供給される吸入空気量を減少させると共に
燃料噴射量を増量して燃焼室内における平均空燃比をリ
ーンからリッチに切換えるようにしたディーゼル機関が
公知である(PCT国際公開WO93/07363号参
照)。
2. Description of the Related Art The air-fuel ratio of inflowing exhaust gas is lean.
NO whenXAnd the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is
NO absorbed when stoichiometric or richXEmit
NO XPlace the absorbent in the engine exhaust passage and place it in the combustion chamber.
During normal operation when the average air-fuel ratio is lean
NO in the exhaust gas emitted from the engineXNOXAbsorbent
Absorbed by NOXAbsorbent to NOXWhen to release
Reduces the amount of intake air supplied to the combustion chamber and
The average air-fuel ratio in the combustion chamber is increased by increasing the fuel injection amount.
A diesel engine that has been switched from rich to rich
Known (see PCT International Publication WO93 / 07363)
See).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところでこのディーゼ
ル機関におけるように吸入空気量を減少させ、燃料噴射
量を増大させれば燃焼室内の平均空燃比をリッチにする
ことができるが単に吸入空気量を減少させ、燃料噴射量
を増大させると機関の出力トルクが変動してしまう。即
ち、吸入空気量を減少させれば機関の出力トルクが低下
し、燃料噴射量を増大させれば機関の出力トルクが上昇
するがこのときの出力トルクの低下分と出力トルクの上
昇分を同一にしない限り出力トルクは変動してしまう。
By the way, if the intake air amount is decreased and the fuel injection amount is increased as in the diesel engine, the average air-fuel ratio in the combustion chamber can be made rich, but the intake air amount is simply changed. When the fuel injection amount is decreased and the fuel injection amount is increased, the output torque of the engine changes. That is, if the intake air amount is decreased, the output torque of the engine is reduced, and if the fuel injection amount is increased, the output torque of the engine is increased, but the decrease amount of the output torque and the increase amount of the output torque at this time are the same. Unless otherwise set, the output torque will fluctuate.

【0004】しかしながら上述のディーゼル機関では単
に燃焼室内における平均空燃比をリーンからリッチに切
換えることだけを目的として吸入空気量を減少させると
同時に燃料噴射量を増大させるようにしており、このと
き発生する出力トルクの変動に関しては何ら考慮を払っ
ていない。その結果、このディーゼル機関ではNOX
収剤からNOX を放出すべく吸入空気量を減少させ、燃
料噴射量を増大したときに出力トルクが変動してしまう
という問題を生ずる。
However, in the above-described diesel engine, the intake air amount is decreased and the fuel injection amount is increased at the same time for the purpose of merely switching the average air-fuel ratio in the combustion chamber from lean to rich. No consideration is given to fluctuations in output torque. As a result, in this diesel engine, the amount of intake air is reduced to release NO X from the NO X absorbent, and the output torque fluctuates when the fuel injection amount is increased.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、流入する排気ガスの空燃比がリー
ンであるときにNOX を吸収し、流入する排気ガスの空
燃比が理論空燃比又はリッチになると吸収したNOX
放出するNOX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、燃焼
室内における平均空燃比がリーンとなっている通常運転
時には機関から排出された排気ガス中のNOX がNOX
吸収剤に吸収され、NOX 吸収剤からNOX を放出すべ
きときには燃焼室内における平均空燃比がリーンから理
論空燃比又はリッチに切換えられるディーゼル機関にお
いて、NOX 吸収剤からNOX を放出すべきときに燃焼
室内に供給される空気量を減量させる空気量減量手段
と、空気量の減量による機関出力トルクの低下分だけ機
関出力トルクを上昇させるのに必要な追加燃料量を算出
する算出手段と、燃焼室内に供給される燃料量をこの追
加燃料量だけ増量させる燃料量増量手段とを具備してい
る。
In order to solve the above problems, according to the present invention, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, NO x is absorbed and the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is increased. An NO X absorbent that releases absorbed NO X when it becomes stoichiometric or rich is placed in the engine exhaust passage, and the average air-fuel ratio in the combustion chamber is lean. In the exhaust gas discharged from the engine during normal operation NO X is NO X
Is absorbed in the absorber, in the diesel engine is switched from the average air-fuel ratio is lean to the stoichiometric air-fuel ratio or rich in the combustion chamber to when releasing the NO X from the NO X absorbent, it should be released NO X from the NO X absorbent An air amount reducing means for reducing the amount of air supplied to the combustion chamber at times, and a calculating means for calculating the additional fuel amount required to increase the engine output torque by the amount of decrease in the engine output torque due to the reduction of the air amount. , And a fuel amount increasing means for increasing the amount of fuel supplied into the combustion chamber by this additional fuel amount.

【0006】更に本発明によれば上記問題点を解決する
ために、流入する排気ガスの空燃比がリーンであるとき
にNOX を吸収し、流入する排気ガスの空燃比が理論空
燃比又はリッチになると吸収したNOX を放出するNO
X 吸収剤を機関排気通路内に配置し、燃焼室内における
平均空燃比がリーンとなっている通常運転時には機関か
ら排出された排気ガス中のNOX がNOX 吸収剤に吸収
され、NOX 吸収剤からNOX を放出すべきときには燃
焼室内における平均空燃比がリーンから理論空燃比又は
リッチに切換えられさるディーゼル機関において、各気
筒の排気通路内に夫々NOX 吸収剤を配置し、いずれか
一つのNOX 吸収剤からNOX を放出すべきときにこの
一つのNOX 吸収剤に連結された気筒の燃焼室内に供給
される空気量を減量させる空気量減量手段と、空気量の
減量による機関出力トルクの低下分だけ機関出力トルク
を上昇させるために残りの気筒の燃焼室内に供給される
燃料量を増量させる燃料量増量手段とを具備している。
Further, according to the present invention, in order to solve the above problems, NO X is absorbed when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is the stoichiometric air-fuel ratio or rich. NO that releases the absorbed NO x
The X absorbent disposed in an engine exhaust passage, NO X in the exhaust gas discharged from the engine during normal operation of the average air-fuel ratio has become lean in the combustion chamber is absorbed in the NO X absorbent, NO X absorption In a diesel engine in which the average air-fuel ratio in the combustion chamber is switched from lean to stoichiometric air-fuel ratio or rich when NO X is to be released from the agent, NO X absorbent is placed in the exhaust passage of each cylinder. one of NO and air amount decreasing means for reduction the amount of air from the X absorbent is supplied to the combustion chamber of the linked cylinder to the one of NO X absorbent when releasing the NO X, engine according to reduction of the air amount Fuel amount increasing means for increasing the amount of fuel supplied to the combustion chambers of the remaining cylinders in order to increase the engine output torque by the amount of decrease in output torque is provided.

【0007】[0007]

【作用】1番目の発明ではNOX 吸収剤からNOX を放
出すべきときには燃焼室内に供給される空気量が減量さ
れ、このとき空気量の減量による機関出力トルクの低下
分だけ機関出力トルクを上昇させるのに必要な燃料が追
加供給されるので機関出力トルクは変動することがな
い。
In the first aspect of the invention, when the NO X absorbent should release NO X , the amount of air supplied to the combustion chamber is reduced, and at this time, the engine output torque is reduced by the amount of reduction in the engine output torque due to the reduction of the air amount. The engine output torque does not fluctuate because the fuel required to raise the temperature is additionally supplied.

【0008】2番目の発明ではいずれか一つのNOX
収剤からNOX を放出すべきときにはそのNOX 吸収剤
に連結された気筒の燃焼室内に供給される空気量が減量
され、このとき空気量の減量による機関出力トルクの低
下分だけ機関出力トルクを上昇させるために残りの気筒
の燃焼室内に供給される燃料量が増量せしめられるので
機関出力トルクは変動することがない。また、2番目の
発明では燃焼室内に供給される空気量が減量せしめられ
る気筒のみでしか燃焼が悪化せず、燃料量が増量せしめ
られる残りの気筒では良好な燃焼が得られる。
In the second aspect of the invention, when NO X is to be released from any one of the NO X absorbents, the amount of air supplied to the combustion chamber of the cylinder connected to that NO X absorbent is reduced. Since the amount of fuel supplied to the combustion chambers of the remaining cylinders is increased in order to increase the engine output torque by the amount of decrease in the engine output torque due to the decrease in the amount, the engine output torque does not fluctuate. Further, in the second aspect of the invention, the combustion deteriorates only in the cylinder in which the amount of air supplied to the combustion chamber is reduced, and good combustion is obtained in the remaining cylinders in which the amount of fuel is increased.

【0009】[0009]

【実施例】図1を参照すると、1はディーゼル機関本
体、2はピストン、3は燃焼室、4は燃料噴射弁、5は
吸気弁、6は吸気ポート、7は排気弁、8は排気ポート
を夫々示す。吸気ポート6は対応する吸気マニホルド9
および吸気ダクト10を介してエアクリーナ11に連結
され、吸気ダクト10内には吸気制御弁12が配置され
る。この吸気制御弁12は例えばステップモータのよう
なアクチュエータ13により開閉制御される。一方、排
気ポート8は排気マニホルド14および排気管15を介
してNOX 吸収剤16を内蔵したケーシング17に連結
され、ケーシング17の出口側に接続された排気管18
内には排気ガス温を検出するための温度センサ19が配
置される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, 1 is a diesel engine body, 2 is a piston, 3 is a combustion chamber, 4 is a fuel injection valve, 5 is an intake valve, 6 is an intake port, 7 is an exhaust valve, 8 is an exhaust port. Are shown respectively. Intake port 6 corresponds to corresponding intake manifold 9
An intake control valve 12 is arranged in the intake duct 10 and is connected to the air cleaner 11 via the intake duct 10. The intake control valve 12 is opened / closed by an actuator 13 such as a step motor. On the other hand, the exhaust port 8 is connected via an exhaust manifold 14 and an exhaust pipe 15 to a casing 17 containing a NO x absorbent 16, and an exhaust pipe 18 connected to the outlet side of the casing 17.
A temperature sensor 19 for detecting the exhaust gas temperature is arranged inside.

【0010】排気マニホルド14からは再循環排気ガス
(以下EGRガスと称す)導管20が分岐され、このE
GRガス導管20は吸気制御弁12下流の吸気ダクト1
0内に連結される。EGRガス導管20内には例えばス
テップモータにより駆動されるEGR制御弁21が配置
される。EGR制御弁21が開弁すると排気マニホルド
14内の排気ガスがEGRガス導管20を介して吸気ダ
クト10内に供給され、吸気ダクト10内に供給された
排気ガス、即ちEGRガスは吸気マニホルド9を介して
各気筒に分配される。
From the exhaust manifold 14, a recirculation exhaust gas (hereinafter referred to as EGR gas) conduit 20 is branched, and this E
The GR gas conduit 20 is the intake duct 1 downstream of the intake control valve 12.
Concatenated within 0. An EGR control valve 21 driven by, for example, a step motor is arranged in the EGR gas conduit 20. When the EGR control valve 21 is opened, the exhaust gas in the exhaust manifold 14 is supplied into the intake duct 10 via the EGR gas conduit 20, and the exhaust gas supplied into the intake duct 10, that is, EGR gas, flows through the intake manifold 9. It is distributed to each cylinder via.

【0011】電子制御ユニット30はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス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(マイクロプロセ
ッサ)34、入力ポート35および出力ポート36を具
備する。温度センサ19はNOX 吸収剤16を通過した
排気ガスに比例した出力電圧を発生し、この出力電圧は
AD変換器37を介して入力ポート35に入力される。
また、アクセルペダル40の踏込み量に比例した出力電
圧を発生する負荷センサ41が設けられ、この負荷セン
サ41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。更に入力ポート35には機関回転数
を表わす出力パルスを発生する回転数センサ42が接続
される。一方、出力ポート36は夫々対応する駆動回路
39を介して燃料噴射弁4、アクチュエータ13および
EGR制御弁21に接続される。
The electronic control unit 30 comprises a digital computer, and a ROM (Read Only Memory) 32, a RAM (Random Access Memory) 33, a CPU (Microprocessor) 34, an input port 35 which are mutually connected by a bidirectional bus 31. And an output port 36. The temperature sensor 19 generates an output voltage proportional to the exhaust gas that has passed through the NO X absorbent 16, and this output voltage is input to the input port 35 via the AD converter 37.
Further, a load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the depression amount of the accelerator pedal 40 is provided, and the output voltage of the load sensor 41 is input to the input port 35 via the AD converter 38. Further, the input port 35 is connected to a rotation speed sensor 42 that generates an output pulse representing the engine rotation speed. On the other hand, the output port 36 is connected to the fuel injection valve 4, the actuator 13 and the EGR control valve 21 via the corresponding drive circuit 39.

【0012】燃料噴射弁4からの燃料噴射量Qは図2に
示されるようにアクセルペダル40の踏込み量Lおよび
機関回転数Nに基いて制御される。なお、図2において
各実線Q1 ,Q2 ,Q3 …(Q1 <Q2 <Q3 )は等噴
射量を表わしており、従って図2からわかるように燃料
噴射量Qはアクセルペダル40の踏込み量Lが大きくな
るほど増大し、機関回転数Nが高くなるほど減少する。
図2に示される燃料噴射量Qとアクセルペダル40の踏
込み量L、機関回転数Nとの関係は予めROM32内に
記憶されている。
The fuel injection amount Q from the fuel injection valve 4 is controlled based on the depression amount L of the accelerator pedal 40 and the engine speed N, as shown in FIG. Note that, in FIG. 2, the solid lines Q 1 , Q 2 , Q 3 ... (Q 1 <Q 2 <Q 3 ) represent equal injection amounts. Therefore, as can be seen from FIG. It increases as the depression amount L of the engine increases, and decreases as the engine speed N increases.
The relationship between the fuel injection amount Q, the depression amount L of the accelerator pedal 40, and the engine speed N shown in FIG. 2 is stored in the ROM 32 in advance.

【0013】一方、吸気制御弁12は通常全開状態に保
持されており、従って通常吸気ダクト10内はほぼ大気
圧となっている。一方、排気マニホルド14内の平均圧
力は大気圧よりも高くなっており、従ってEGR制御弁
21が開弁すると排気マニホルド14内の圧力と吸気ダ
クト10内の圧力との圧力差によりEGRガスが吸気ダ
クト10内に供給される。図3に示されるようにEGR
制御弁21の開度Sはアクセルペダル40の踏込み量L
と機関回転数Nに基いて制御され、図3に示されるよう
にこのEGR制御弁21は機関低速低負荷運転時には全
開せしめられ、機関高負荷運転時又は機関高速運転時に
は全閉せしめられる。また、これらEGR制御弁21の
全開領域と全閉領域との間ではEGR制御弁21の開度
1 ,S 2 ,S3 は全開領域から全閉領域に向けて徐々
に小さくなる(S1 >S2 >S3)。
On the other hand, the intake control valve 12 is normally kept fully open.
Therefore, the inside of the intake duct 10 is usually almost atmospheric air.
It is pressure. On the other hand, the average pressure in the exhaust manifold 14
The force is higher than atmospheric pressure and therefore the EGR control valve
When the valve 21 opens, the pressure in the exhaust manifold 14 and the intake
Due to the pressure difference from the pressure in
It is supplied into the ct 10. EGR as shown in FIG.
The opening degree S of the control valve 21 is the depression amount L of the accelerator pedal 40.
And is controlled based on the engine speed N, as shown in FIG.
In addition, this EGR control valve 21 is fully operated during engine low speed and low load operation.
When opened, the engine is under high load operation or high speed engine operation
Can be fully closed. In addition, these EGR control valves 21
The opening degree of the EGR control valve 21 is between the fully open region and the fully closed region.
S1, S 2, S3Gradually increases from the fully open area to the fully closed area
Becomes smaller (S1> S2> S3).

【0014】ディーゼル機関においてNOX の発生を抑
制するためには燃焼室3内に再循環せしめられるEGR
ガス量をできるだけ増大させることが好ましい。しかし
ながらEGRガス量を増大しすぎると空気過剰率が小さ
くなりすぎて燃焼が悪化する。従ってEGRガス量は通
常燃焼が悪化しない範囲でできるだけ増大せしめられ
る。ところで機関低速低負荷運転時には空気過剰率が大
きく、従ってこのときには多量のEGRガスを再循環し
うる。一方、機関低速低負荷運転時には排気マニホルド
14内の平均圧力は低く、従ってこのときできるだけ多
くのEGRガスを再循環すべく図3に示されるようにE
GR制御弁21は全開せしめられる。
[0014] EGR induced to recycle into the combustion chamber 3 in order to suppress the generation of the NO X in a diesel engine
It is preferable to increase the amount of gas as much as possible. However, if the EGR gas amount is increased too much, the excess air ratio becomes too small and combustion deteriorates. Therefore, the EGR gas amount is normally increased as much as possible within the range where combustion is not deteriorated. By the way, the excess air ratio is large during engine low speed and low load operation, and thus a large amount of EGR gas can be recirculated at this time. On the other hand, the average pressure in the exhaust manifold 14 is low during low-speed, low-load operation of the engine. Therefore, in order to recirculate as much EGR gas as possible at this time, as shown in FIG.
The GR control valve 21 is fully opened.

【0015】一方、機関高負荷運転時には空気過剰率が
小さいためにこのときEGRガスを再循環すると燃焼が
悪化する。従って図3に示されるように機関高負荷運転
時にはEGR制御弁21は全閉せしめられる。また、機
関高速運転時には排気マニホルド14内の平均圧力が高
くなり、従ってこのときEGR制御弁21を開弁すると
EGRガスの再循環量が過剰になってしまう。従って機
関高速運転時には図3に示されるようにEGR制御弁2
1が全閉せしめられる。なお、図3からわかるように機
関中負荷運転時或いは機関中速運転時には機関負荷が高
くなるほど、或いは機関回転数が高くなるほどEGR制
御弁21の開度Sが減少せしめられる。このようにEG
R制御弁21の開度Sはアクセルペダル40の踏込み量
L、即ち機関負荷と機関回転数Nとに応じて制御される
が空気過剰率は機関負荷および機関回転数にかかわらず
に1.0以上となっている。即ち、燃焼室3内における
平均空燃比は機関負荷および機関回転数にかかわらずに
リーンとなっている。
On the other hand, since the excess air ratio is small during engine high load operation, recirculation of EGR gas at this time deteriorates combustion. Therefore, as shown in FIG. 3, the EGR control valve 21 is fully closed during engine high load operation. Further, the average pressure in the exhaust manifold 14 becomes high during high-speed operation of the engine. Therefore, if the EGR control valve 21 is opened at this time, the recirculation amount of EGR gas becomes excessive. Therefore, when the engine is operating at high speed, as shown in FIG.
1 is fully closed. As can be seen from FIG. 3, the opening degree S of the EGR control valve 21 is decreased as the engine load increases or the engine speed increases during engine medium load operation or engine medium speed operation. Thus EG
The opening degree S of the R control valve 21 is controlled according to the depression amount L of the accelerator pedal 40, that is, the engine load and the engine speed N, but the excess air ratio is 1.0 regardless of the engine load and the engine speed. That is all. That is, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is lean regardless of the engine load and the engine speed.

【0016】再び図1に戻るとケーシング17内に収容
されているNOX 吸収剤16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
た少くとも一つ、白金Ptのような貴金属とが担持さ
れている。機関吸気通路およびNOX 吸収剤16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NOX 吸収剤16への流入排気ガスの空燃比と称す
るとこのNOX吸収剤16は流入排気ガスの空燃比がリ
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。なお、NOX 吸収剤16上流の排気通
路内に燃料(炭化水素)或いは空気が供給されない場合
には流入排気ガスの空燃比は燃焼室3内における平均空
燃比に一致し、従ってこの場合にはNOX 吸収剤16は
燃焼室3内における平均空燃比がリーンのときにはNO
X を吸収し、燃焼室3内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。図1に示すようなディ
ーゼル機関では通常あらゆる運転状態において空気過剰
率が1.0以上、即ち燃焼室3内における平均空燃比が
リーンの状態で燃焼せしめられる。従ってこのとき排出
されるNOXはNOX 吸収剤16に吸収されることにな
る。
Returning again to FIG. 1, the NO x absorbent 16 contained in the casing 17 uses, for example, alumina as a carrier, and potassium K, sodium Na,
Lithium Li, cesium Cs, alkaline earth such as barium Ba, calcium Ca, lanthanum La, and one at least has rare earth such as yttrium Y, and a noble metal such as platinum Pt It is carried. Engine intake passage and NO X ratio of the absorbent 16 the exhaust passage upstream of the supply air and fuel into the (hydrocarbon) of Toko called air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 16 the NO X absorbent 16 air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is absorbed NO X when the lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is performed to absorbing and releasing action of the NO X that releases NO X absorbed and decreases. In addition, when fuel (hydrocarbon) or air is not supplied into the exhaust passage upstream of the NO x absorbent 16, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas coincides with the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3, and therefore in this case. The NO X absorbent 16 is NO when the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is lean.
When X is absorbed and the oxygen concentration in the combustion chamber 3 decreases, the absorbed NO X is released. In a diesel engine as shown in FIG. 1, the excess air ratio is usually 1.0 or more in all operating states, that is, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is burned in a lean state. Therefore, the NO X discharged at this time is absorbed by the NO X absorbent 16.

【0017】上述のNOX 吸収剤16を機関排気通路内
に配置すればこのNOX 吸収剤16は実際にNOX の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図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。
If the above-mentioned NO X absorbent 16 is arranged in the engine exhaust passage, this NO X absorbent 16 actually performs NO X absorption and release, but the detailed mechanism of this absorption and release is not clear. There is also. However, it is considered that this absorbing / releasing action is performed by the mechanism shown in FIG. Next, this mechanism will be described by taking the case where platinum Pt and barium Ba are supported on the carrier as an example, but the same mechanism can be obtained by using other noble metals, alkali metals, alkaline earths and rare earths.

【0018】即ち、ディーゼル機関では排気ガス中に多
量の酸素が存在し、これら酸素O2は図4(A)に示さ
れるようにO2 - 又はO2-の形で白金Ptの表面に付着
する。一方、流入排気ガス中のNOは白金Ptの表面上
でO2 - 又はO2-と反応し、NO2 となる(2NO+O
2 →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4(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16内に吸収される。
That is, in a diesel engine, a large amount of oxygen exists in the exhaust gas, and these oxygen O 2 adheres to the surface of platinum Pt in the form of O 2 or O 2 as shown in FIG. 4 (A). To do. On the other hand, NO 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
2 → 2NO 2 ). Next, a part of NO 2 produced is absorbed on the platinum Pt while being absorbed in the absorbent and combined with barium oxide BaO to be absorbed in the form of nitrate ion NO 3 as shown in FIG. 4 (A). Diffuses in the agent. In this way, NO X is absorbed in the NO X absorbent 16.

【0019】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、吸収剤のNOX 吸収能
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、斯くして吸
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。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下す
るとNOX 吸収剤16からNOX が放出されることにな
る。この場合、燃焼室3内における平均空燃比のリーン
の度合が低くなれば流入排気ガス中の酸素濃度が低下
し、従って燃焼室3内における平均空燃比のリーンの度
合を低くすればたとえ燃焼室3内における平均空燃比が
リーンであってもNOX 吸収剤16からNOX が放出さ
れることになる。
The oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is generated NO 2 on the surface of as high as platinum Pt, as long as NO 2 to NO X absorbing capacity of the absorbent is not saturated is absorbed in the absorbent and nitrate ions NO 3 - Is generated. In contrast the reaction with the amount of NO 2 oxygen concentration is lowered in the inflowing exhaust gas is lowered backward (NO 3 - → NO 2) proceeds to, thus nitrate ions to the absorber NO 3 - Are released from the absorbent in the form of NO 2 . That, NO X from the NO X absorbent 16 when the oxygen concentration decreases in the inflowing exhaust gas is to be released. In this case, if the lean degree of the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 becomes low, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, so that if the lean degree of the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 becomes low, the average air-fuel ratio becomes the NO X from the NO X absorbent 16 even lean is released within 3.

【0020】一方、このとき燃焼室3内における平均空
燃比をリッチにすると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
2 - 又はO2-と反応して酸化せしめられる。また、燃
焼室3内における平均空燃比がリッチになると排気ガス
中の酸素濃度が極度に低下するために吸収剤からNO 2
が放出され、このNO2 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る。このよう
にして白金Ptの表面上にNO2 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。従って燃焼
室3内における平均空燃比をリッチにすると短時間のう
ちにNOX 吸収剤16からNOX が放出されることにな
る。
On the other hand, at this time, the average empty space in the combustion chamber 3
When the fuel ratio is made rich, a large amount of unburned HC, CO is emitted from the engine.
Are discharged, and these unburned HC and CO are oxygen on platinum Pt.
O2 -Or O2-It reacts with and is oxidized. Also burning
Exhaust gas when the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 becomes rich
NO from the absorbent due to the extremely low oxygen concentration in the 2
Is released and this NO2As shown in FIG.
It is reduced by reacting with unburned HC and CO. like this
NO on the surface of platinum Pt2Sucks when no longer exists
NO from collecting agent to another2Is released. Thus burning
If the average air-fuel ratio in chamber 3 is made rich, it will take a short time.
Later NOXAbsorbent 16 to NOXWill be released
It

【0021】即ち、燃焼室3内における平均空燃比をリ
ッチにするとまず始めに未燃HC,COが白金Pt上の
2 - 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O2 - 又はO2-が消費されてもまだ未
燃HC,COが残っていればこの未燃HC,COによっ
て吸収剤から放出されたNOX および機関から排出され
たNOX が還元せしめられる。従って燃焼室3内におけ
る平均空燃比をリッチにすれば短時間のうちにNOX
収剤16に吸収されているNOX が放出され、しかもこ
の放出されたNOX が還元されるために大気中にNOX
が排出されるのを阻止することができることになる。ま
た、NOX 吸収剤16は還元触媒の機能を有しているの
で燃焼室3内における平均空燃比を理論空燃比にしても
NOX 吸収剤16から放出されたNOX が還元せしめら
れる。しかしながら燃焼室3内における平均空燃比を理
論空燃比にした場合にはNOX 吸収剤16からNOX
徐々にしか放出されないためにNOX 吸収剤16に吸収
されている全NOX を放出させるには若干長い時間を要
する。
That is, when the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is made rich, first, unburned HC and CO immediately react with O 2 or O 2 on platinum Pt to be oxidized, and then on platinum Pt. or O 2- is still unburned HC be consumed, CO remains if this unburned HC, NO X discharged from the released NO X and the engine from the absorbent by CO is allowed reduction - O 2 of To be Therefore NO X that is absorbed in the NO X absorbent 16 in a short time if the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 rich is released, yet the atmosphere to the released NO X is reduced To NO X
Will be prevented from being discharged. Further, since the NO X absorbent 16 has the function of a reduction catalyst, the NO X released from the NO X absorbent 16 can be reduced even if the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is changed to the stoichiometric air-fuel ratio. However to release all NO X that is absorbed in the NO X absorbent 16 to NO X from the NO X absorbent 16 is not only released gradually in the case where the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 to the stoichiometric air-fuel ratio Takes a little longer.

【0022】上述したようにディーゼル機関では通常燃
焼室3内における平均空燃比がリーンとなっているので
機関が運転されるとNOX がNOX 吸収剤16に吸収さ
れる。しかしながらNOX 吸収剤16のNOX 吸収能力
には限度があり、NOX 吸収剤16のNOX 吸収能力が
飽和すればNOX 吸収剤16はもはやNOX を吸収しえ
なくなる。従ってNOX 吸収剤16のNOX 吸収能力が
飽和する前にNOX 吸収剤16からNOX を放出させる
必要がある。そこで本発明による実施例ではNOX 吸収
剤16に或る程度NOX が吸収された時点で燃焼室3内
における平均空燃比をリッチにし、それによってNOX
吸収剤16からNOX を放出させるようにしている。そ
こで次にNOX 吸収剤16からNOX を放出するために
燃焼室3内における平均空燃比をリッチにする方法につ
いて説明する。
As described above, in the diesel engine, the average air-fuel ratio in the normal combustion chamber 3 is lean, so when the engine is operated, NO X is absorbed by the NO X absorbent 16. However there is a limit to the NO X absorbing capacity of the NO X absorbent 16, the NO X absorbent 16 when saturation NO X absorbing capacity of the NO X absorbent 16 is not E longer absorb NO X. Therefore NO X absorbing capacity of the NO X absorbent 16 needs to release NO X from the NO X absorbent 16 before saturation. Therefore, in the embodiment according to the present invention, when the NO X absorbent 16 has absorbed a certain amount of NO X , the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is made rich, whereby NO X is generated.
NO X is released from the absorbent 16. Therefore, a method for increasing the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 in order to release NO X from the NO X absorbent 16 will be described next.

【0023】機関低速運転時にアクセルペダル40の踏
込み量Lを変化させた場合のEGR制御弁21の開度S
の変化が図5において破線で示されている。前述したよ
うにEGR制御弁21は機関低負荷運転時(図5の領域
I)には全開せしめられ、機関高負荷運転時(図5の領
域III)には全閉せしめられ、機関中負荷運転時(図5の
領域II)には機関負荷が増大するほど開度Sが減少せし
められることがわかる。一方、吸気制御弁12は図5に
おいて破線で示されるように機関の運転状態にかかわら
ずに全開状態に保持されている。
The opening S of the EGR control valve 21 when the depression amount L of the accelerator pedal 40 is changed during low speed operation of the engine.
Is shown by the broken line in FIG. As described above, the EGR control valve 21 is fully opened during the engine low load operation (region I in FIG. 5) and fully closed during the engine high load operation (region III in FIG. 5). It can be seen that at time (region II in FIG. 5), the opening degree S is decreased as the engine load increases. On the other hand, the intake control valve 12 is held in the fully open state regardless of the operating state of the engine as shown by the broken line in FIG.

【0024】一方、図5において実線はNOX 吸収剤1
6からNOX を放出すべく燃焼室3内における平均空燃
比をリッチにする場合を示している。図5からわかるよ
うに燃焼室3内における平均空燃比をリッチにする場合
には吸気制御弁12がΔθだけ閉弁せしめられると共に
EGR制御弁21が開度SがΔSだけ増大せしめられ、
図5に示してはいないが同時に燃料噴射量QがΔQだけ
増大せしめられる。即ち、吸気制御弁12を閉弁すれば
燃焼室3内に供給される吸入空気量が減少するために燃
焼室3内における平均空燃比は小さくなり、EGR制御
弁21の開度Sを大きくすればEGRガス量が増大して
吸入空気量が減少するために燃焼室3内における平均空
燃比は小さくなり、また燃料噴射量Qが増大せしめられ
れば当然のことながら燃焼室3内の平均空燃比が小さく
なる。従って本発明では吸気制御弁12、EGR制御弁
21および燃料噴射量Qの三者を制御することにより燃
焼室3内における平均空燃比をリッチにするようにして
いる。
On the other hand, the solid line in FIG. 5 indicates the NO x absorbent 1.
6 shows a case where the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is made rich in order to release NO X from 6. As can be seen from FIG. 5, when the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is made rich, the intake control valve 12 is closed by Δθ and the EGR control valve 21 is increased in opening S by ΔS.
Although not shown in FIG. 5, at the same time, the fuel injection amount Q is increased by ΔQ. That is, when the intake control valve 12 is closed, the amount of intake air supplied into the combustion chamber 3 decreases, so the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 decreases, and the opening S of the EGR control valve 21 increases. For example, since the EGR gas amount increases and the intake air amount decreases, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 decreases, and if the fuel injection amount Q is increased, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 will naturally be increased. Becomes smaller. Therefore, in the present invention, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is made rich by controlling the intake control valve 12, the EGR control valve 21, and the fuel injection amount Q.

【0025】ところでディーゼル機関では吸入空気量を
減少させることによって燃焼室3内における平均空燃比
をリッチにすると燃焼が悪化するために機関の出力トル
クが低下する。従って吸入空気量を減少させることによ
り燃焼室3内における平均空燃比をリーンからリッチに
切換えるとショックが発生することになる。そこで本発
明による実施例では吸入空気量を減少させることにより
燃焼室3内における平均空燃比をリーンからリッチに切
換えるときには吸入空気量の減少による機関出力トルク
の低下分だけ機関出力トルクを増大させるのに必要な追
加燃料量ΔQを算出し、この追加燃料量ΔQだけ噴射燃
料量を増量させるようにしている。このようにすると燃
焼室3内における平均空燃比がリーンからリッチに切換
えられても機関の出力トルクは変化せず、斯くしてショ
ックが発生するのを阻止することができることになる。
In a diesel engine, when the intake air amount is reduced to make the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 rich, combustion deteriorates and the output torque of the engine decreases. Therefore, if the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is switched from lean to rich by reducing the intake air amount, a shock will occur. Therefore, in the embodiment according to the present invention, when the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is switched from lean to rich by reducing the intake air amount, the engine output torque is increased by the decrease amount of the engine output torque due to the reduction of the intake air amount. Is calculated, and the injected fuel amount is increased by this additional fuel amount ΔQ. In this way, even if the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is switched from lean to rich, the output torque of the engine does not change, and thus it is possible to prevent a shock from occurring.

【0026】次に図5を参照しつつ平均空燃比のリッチ
制御についてもう少し詳しく説明する。図5に示される
ように機関低負荷運転時IにはEGR制御弁21は全開
せしめられており、従ってこのときにはEGR制御弁2
1を制御することによって燃焼室3内における平均空燃
比を小さくすることはできない。従ってこのときには吸
気制御弁12の開度θを全開状態からΔθだけ減少せし
め、同時に燃料噴射量QをΔQだけ増大せしめることに
よって燃焼室3内における平均空燃比がリーンからリッ
チに切換えられる。この燃料噴射量Qの増量分ΔQは吸
気制御弁12の閉弁作用による機関出力トルクの低下分
だけ機関出力トルクを増大させるのに必要な量であり、
従って上述したように燃焼室3内における平均空燃比が
リーンからリッチに切換えられてもショックが発生しな
いことになる。
Next, the rich control of the average air-fuel ratio will be described in more detail with reference to FIG. As shown in FIG. 5, during the engine low load operation I, the EGR control valve 21 is fully opened. Therefore, at this time, the EGR control valve 2 is opened.
The average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 cannot be reduced by controlling 1. Therefore, at this time, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is switched from lean to rich by decreasing the opening degree θ of the intake control valve 12 from the fully open state by Δθ and simultaneously increasing the fuel injection amount Q by ΔQ. The increase amount ΔQ of the fuel injection amount Q is an amount required to increase the engine output torque by the amount of decrease in the engine output torque due to the closing action of the intake control valve 12.
Therefore, as described above, no shock occurs even if the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is switched from lean to rich.

【0027】一方、機関高負荷運転時III には空気過剰
率は小さく、従ってこのときにはEGRガス量のみを制
御することによって燃焼室3内における平均空燃比をリ
ーンからリッチに切換えることができる。従ってこのと
きには吸気制御弁12を全開状態に保持した状態でEG
R制御弁21を開弁させると共に燃料噴射量QをΔQだ
け増大することによって燃焼室3内における平均空燃比
をリーンからリッチに切換えるようにしている。なお、
このときの燃料噴射量Qの増量分ΔQはEGR制御弁2
1の開弁作用による機関出力トルクの低下分だけ機関出
力トルクを増大させるのに必要な量である。
On the other hand, during engine high load operation III, the excess air ratio is small. Therefore, at this time, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 can be switched from lean to rich by controlling only the EGR gas amount. Therefore, at this time, the intake control valve 12 is held in the fully open state and the EG
By opening the R control valve 21 and increasing the fuel injection amount Q by ΔQ, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is switched from lean to rich. In addition,
At this time, the increase amount ΔQ of the fuel injection amount Q is equal to the EGR control valve 2
This is the amount required to increase the engine output torque by the amount of decrease in the engine output torque due to the valve opening action of No. 1.

【0028】一方、機関中負荷運転時IIには吸気制御弁
12がΔθだけ閉弁せしめられ、EGR制御弁21の開
度SがΔSだけ増大せしめられ、燃料噴射量QがΔQだ
け増大せしめられる。このときの燃料噴射量Qの増量分
ΔQは吸気制御弁12の閉弁作用およびEGR制御弁2
1の開弁作用による機関出力トルクの低下分だけ機関出
力トルクを増大させるのに必要な量である。
On the other hand, during the engine medium load operation II, the intake control valve 12 is closed by Δθ, the opening degree S of the EGR control valve 21 is increased by ΔS, and the fuel injection amount Q is increased by ΔQ. . At this time, the increase amount ΔQ of the fuel injection amount Q is determined by the closing action of the intake control valve 12 and the EGR control valve 2
This is the amount required to increase the engine output torque by the amount of decrease in the engine output torque due to the valve opening action of No. 1.

【0029】NOX 吸収剤16からNOX を放出すべき
ときのEGR制御弁21の開弁量ΔS、吸気制御弁12
の閉弁量Δθおよび燃料噴射量Qの増量分ΔQは予め実
験により求められ、夫々アクセルペダル40の踏込み量
Lおよび機関回転数Nの関数として図6(A),
(B),(C)に示すマップの形で予めROM32内に
記憶されている。
The opening amount ΔS of the EGR control valve 21 when NO X should be released from the NO X absorbent 16 and the intake control valve 12
The valve closing amount Δθ and the increase amount ΔQ of the fuel injection amount Q are obtained by experiments in advance, and as a function of the depression amount L of the accelerator pedal 40 and the engine speed N, respectively, as shown in FIG.
It is stored in advance in the ROM 32 in the form of maps shown in (B) and (C).

【0030】ところで前述したようにNOX 吸収剤16
からはNOX 吸収能力が飽和する前にNOX を放出させ
る必要がある。そのためにはNOX 吸収剤16にどの程
度のNOX が吸収されているかを推定する必要があり、
次にこのNOX 吸収量の推定方法について説明する。燃
焼室3内における平均空燃比がリーンであるときには機
関負荷が高くなるほど単位時間当り機関から排出される
NOX 量が増大するために単位時間当りNOX 吸収剤1
6に吸収されるNOX 量が増大し、また機関回転数が高
くなるほど単位時間当り機関から排出されるNOX 量が
増大するために単位時当りNOX 吸収剤16に吸収さ
れるNOX が増大する。従って単位時間当りNOX 吸収
剤16に吸収されるNOX 量は機関負荷と機関回転数の
関数となる。この場合、機関負荷はアクセルペダル40
の踏込み量Lでもって代表することができるので単位時
間当りNOX 吸収剤16に吸収されるNOX 量はアクセ
ルペダル40の踏込み量Lと機関回転数Nの関数とな
る。従って本発明による実施例では単位時間当りNOX
吸収剤16に吸収されるNOX 量NOXAをアクセルペ
ダル40の踏込み量Lおよび機関回転数Nの関数として
予め実験により求め、このNOX 量NOXAがLおよび
Nの関数として図7に示すマップの形で予めROM32
内に記憶されている。なお、上述したように燃焼室3内
における平均空燃比がリーンのときには単位時間当りの
NOX 吸収量がNOXAで表わされるのでNOX 吸収剤
16に吸収されていると推定されるNOX 量ΣNOXは
次式を用いて算出できることになる。
By the way, as described above, the NO X absorbent 16
It is necessary to release NO X before the NO X absorption capacity is saturated. For that purpose, it is necessary to estimate how much NO X is absorbed in the NO X absorbent 16,
Next, a method for estimating the NO X absorption amount will be described. When the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is lean, the higher the engine load, the larger the amount of NO X discharged from the engine per unit time, so the NO X absorbent 1 per unit time is increased.
6 the amount of NO X absorbed increases, the addition NO X to NO X amount exhausted from the more per unit time engine the engine speed increases is absorbed in a unit time between per the NO X absorbent 16 in order to increase Will increase. Thus the amount of NO X absorbed in unit time per the NO X absorbent 16 becomes a function of the engine load and the engine speed. In this case, the engine load is the accelerator pedal 40.
The amount of NO X can be represented with at amount of depression L absorbed in unit time per the NO X absorbent 16 since it of the amount of depression function of L and the engine rotational speed N of the accelerator pedal 40. Therefore, in the embodiment according to the present invention, NO X per unit time
The NO X amount NOXA absorbed by the absorbent 16 is previously obtained as a function of the depression amount L of the accelerator pedal 40 and the engine speed N, and this NO X amount NOXA is a function of L and N of the map shown in FIG. ROM32 in the form
It is stored in. As described above, when the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is lean, the NO X absorption amount per unit time is expressed by NOXA, so the NO X amount ΣNOX estimated to be absorbed by the NO X absorbent 16 is estimated. Can be calculated using the following equation.

【0031】ΣNOX=ΣNOX+NOXA 図8は機関中速中負荷運転が継続して行われている場合
を示している。図8に示されるように機関の運転が行わ
れている間、NOX 吸収剤16に吸収されていると推定
されるNOX 量ΣNOXは徐々に増大する。本発明によ
る実施例ではNOX 量ΣNOXが予め定められた許容値
MAXを越えると燃焼室3内における平均空燃比が一時
的にリーンからリッチに切換えられ、この間にNOX
収剤16に吸収されている全NOX がNOX 吸収剤16
から放出される。なお、機関中速中負荷運転時に燃焼室
3内における平均空燃比をリーンからリッチに切換える
場合には前述したように図8に示される如くEGR制御
弁21の開度SがΔSだけ増大せしめられ、吸気制御弁
12がΔθだけ閉弁せしめられ、燃料噴射量QがΔQだ
け増大せしめられる。
ΣNOX = ΣNOX + NOXA FIG. 8 shows a case where the engine medium speed / medium load operation is continuously performed. As shown in FIG. 8, while the engine is operating, the NO X amount ΣNOX estimated to be absorbed by the NO X absorbent 16 gradually increases. In the embodiment according to the present invention, when the NO X amount ΣNO X exceeds the predetermined allowable value MAX, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is temporarily switched from lean to rich, and is absorbed by the NO X absorbent 16 during this period. All NO x is NO x absorbent 16
Emitted from. When the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 is switched from lean to rich during medium-speed / medium-load operation of the engine, the opening degree S of the EGR control valve 21 is increased by ΔS as shown in FIG. 8 as described above. The intake control valve 12 is closed by Δθ, and the fuel injection amount Q is increased by ΔQ.

【0032】図9および図10は燃料噴射の制御ルーチ
ンを示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みに
よって実行される。図9および図10を参照すると、ま
ず初めにステップ100においてNOX 放出フラグがセ
ットされているか否かが判別される。通常NOX 放出フ
ラグはリセットされているのでステップ101に進み、
NOX 量ΣNOXが許容値MAXを越えたか否かが判別
される。ΣNOX≦MAXのときにはステップ102に
進んで図2に示す関係から燃料噴射量Qが算出される。
次いでステップ103では図3に示す関係からEGR制
御弁21の開度Sが算出され、次いでステップ104で
は吸気制御弁12が全開せしめられる。次いでステップ
105では図7に示す関係からNOX 吸収量NOXAが
算出され、次いでステップ106ではNOX 量ΣNOX
(=ΣNOX+NOXA)が算出される。従ってこのと
きには、即ち通常運転時には図2に示す量Qの燃料が噴
射され、EGR制御弁21は図3に示す開度Sとされ、
吸気制御弁12は全開状態に保持される。
9 and 10 show a fuel injection control routine, which is executed by interruption at regular time intervals. Referring to FIGS. 9 and 10, first, at step 100, it is judged if the NO x releasing flag is set or not. Normally, the NO x release flag is reset, so the routine proceeds to step 101,
It is determined whether or not the NO X amount ΣNOX exceeds the allowable value MAX. When ΣNOX ≦ MAX, the routine proceeds to step 102, where the fuel injection amount Q is calculated from the relationship shown in FIG.
Next, at step 103, the opening degree S of the EGR control valve 21 is calculated from the relationship shown in FIG. 3, and then at step 104, the intake control valve 12 is fully opened. Next, at step 105, the NO X absorption amount NOXA is calculated from the relationship shown in FIG. 7, and then at step 106, the NO X amount ΣNOX.
(= ΣNOX + NOXA) is calculated. Therefore, at this time, that is, during normal operation, the amount Q of fuel shown in FIG. 2 is injected, and the EGR control valve 21 is set to the opening degree S shown in FIG.
The intake control valve 12 is held in the fully open state.

【0033】一方、ステップ101においてΣNOX>
MAXになったと判別されたときにはステップ107に
進んで温度センサ19により検出された排気ガスが予め
定められた温度T0 、例えば200℃よりも高いか否か
が判別される。T<T0 のときにはNOX 吸収剤16の
温度が低いと考えられ、このときにはNOX 吸収剤16
に流入する排気ガスの空燃比をリッチにしてもNOX
収剤16からNOX が良好にNOx が放出されないので
ステップ102に進んで通常の運転が続行される。これ
に対してT>T0 であるときにはNOX 吸収剤16に流
入する排気ガスの空燃比をリッチにすればNOX 吸収剤
16からNOX が放出されるのでステップ108に進ん
でNOX 放出フラグがセットされる。
On the other hand, in step 101 ΣNOX>
When it is determined that the exhaust gas has reached MAX, the routine proceeds to step 107, where it is determined whether the exhaust gas detected by the temperature sensor 19 is higher than a predetermined temperature T 0 , for example, 200 ° C. T <temperature of the NO X absorbent 16 is considered to be low when T 0, at this time the NO X absorbent 16
Continue the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing from the NO X absorbent 16 be rich in step 102 because NO X is good NO x is not released normal operation continues to. Since NO X is released from the NO X absorbent 16 when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 16 rich when hand T> T a 0 NO X emission proceeds to step 108 Flag is set.

【0034】次いでステップ109ではNOX 量ΣNO
Xに定数Kを乗算することによって燃焼室3内における
平均空燃比をリッチに維持すべき期間C0 (=K・ΣN
OX)が算出される。次いでステップ110に進む。な
お、NOX 放出フラグがセットされると次の処理サイク
ル以後はステップ100からステップ110にジャンプ
する。
Next, at step 109, the NO X amount ΣNO
A period C 0 (= K · ΣN) in which the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 should be kept rich by multiplying X by a constant K
OX) is calculated. Then, it proceeds to step 110. Incidentally, when the NO X release flag is set the next processing cycle after jumps from step 100 to step 110.

【0035】ステップ110では図2に示す関係から燃
料噴射量Qが算出され、図6(C)に示す関係から増量
分ΔQが算出される。次いでステップ111ではQにΔ
Qを加算することによって最終的な燃料噴射量Q(=Q
+ΔQ)が算出される。次いでステップ112では図3
に示す関係からEGR制御弁21の開度Sが算出され、
図6(A)に示す関係から開弁量ΔSが算出される。次
いでステップ113ではSにΔSを加算することによっ
て最終的なEGR制御弁21の開度S(=S+ΔS)が
算出される。次いでステップ114では図6(B)に示
す関係から吸気制御弁12の閉弁量Δθが算出される。
従ってこのとき燃料噴射量QはΔQだけ増大せしめら
れ、EGR制御弁21の開度SはΔSだけ開弁せしめら
れ、吸気制御弁12はΔθだけ閉弁せしめられる。
In step 110, the fuel injection amount Q is calculated from the relationship shown in FIG. 2, and the increased amount ΔQ is calculated from the relationship shown in FIG. 6 (C). Next, at step 111, Q is Δ
By adding Q, the final fuel injection amount Q (= Q
+ ΔQ) is calculated. Then, in step 112, FIG.
The opening degree S of the EGR control valve 21 is calculated from the relationship shown in
The valve opening amount ΔS is calculated from the relationship shown in FIG. Next, at step 113, the final opening S (= S + ΔS) of the EGR control valve 21 is calculated by adding ΔS to S. Next, at step 114, the valve closing amount Δθ of the intake control valve 12 is calculated from the relationship shown in FIG. 6 (B).
Therefore, at this time, the fuel injection amount Q is increased by ΔQ, the opening degree S of the EGR control valve 21 is opened by ΔS, and the intake control valve 12 is closed by Δθ.

【0036】次いでステップ115ではカウント値Cが
1だけインクリメントされ、次いでステップ116では
カウント値Cがステップ109で算出された期間C0
りも大きくなったか否かが判別される。C>C0 になる
とステップ117に進んでNOX 放出フラグがリセット
され、ステップ118に進んでΣNOXが零とされる。
次いでステップ119においてカウント値Cが零とされ
る。次いで通常の運転状態に戻る。
Next, at step 115, the count value C is incremented by 1, and then at step 116, it is judged if the count value C has become larger than the period C 0 calculated at step 109. When C> C 0 , the routine proceeds to step 117, where the NO x releasing flag is reset, and the routine proceeds to step 118, where ΣNO x is made zero.
Next, at step 119, the count value C is made zero. Then, the normal operation state is restored.

【0037】図11および図12に別の実施例を示す。
なお、この実施例において図1と同様な構成要素は同一
の符号で示す。図11および図12を参照すると、この
実施例では吸気マニホルド9の各枝管が夫々対応する吸
気ダクト22a,22b,22c,22dを介して各気
筒に連結され、各気筒は夫々対応する排気管15a,1
5b,15c,15dおよび夫々対応するケーシング1
7a,17b,17c,17d内に配置されたNOX
収剤16a,16b,16c,16dを介して排気マニ
ホルド23に連結される。各吸気ダクト22a,22
b,22c,22d内には夫々対応するアクチュエータ
13a,13b,13c,13dによって開閉制御され
る吸気制御弁12a,12b,12c,12dが配置さ
れる。各気筒の排気管15a,15b,15c,15d
と吸気ダクト22a,22b,22c,22dとは夫々
対応するEGRガス導管20a,20b,20c,20
dを介して互いに連結され、各EGRガス導管20a,
20b,20c,20d内には夫々EGR制御弁21
a,21b,21c,21dが配置される。即ち、この
実施例では各気筒毎に夫々吸気制御弁12a,12b,
12c、12d、NOX 吸収剤16a,16b,16
c,16d、EGRガス導管20a,20b,20c,
20dおよびEGR制御弁21a,21b,21c,2
1dが独立して設けられている。
11 and 12 show another embodiment.
In this embodiment, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Referring to FIG. 11 and FIG. 12, in this embodiment, each branch pipe of the intake manifold 9 is connected to each cylinder via corresponding intake ducts 22a, 22b, 22c, 22d, and each cylinder is connected to its corresponding exhaust pipe. 15a, 1
5b, 15c, 15d and corresponding casing 1 respectively
7a, 17b, 17c, NO X absorbent 16a disposed within 17d, 16b, 16c, is connected to an exhaust manifold 23 through 16d. Each intake duct 22a, 22
Intake control valves 12a, 12b, 12c, and 12d, whose opening and closing are controlled by corresponding actuators 13a, 13b, 13c, and 13d, are arranged in b, 22c, and 22d, respectively. Exhaust pipes 15a, 15b, 15c, 15d of each cylinder
And the intake ducts 22a, 22b, 22c, 22d respectively correspond to the EGR gas conduits 20a, 20b, 20c, 20.
connected to each other via d, and each EGR gas conduit 20a,
EGR control valve 21 is provided in each of 20b, 20c and 20d.
a, 21b, 21c, 21d are arranged. That is, in this embodiment, the intake control valves 12a, 12b,
12c, 12d, NO X absorbent 16a, 16b, 16
c, 16d, EGR gas conduits 20a, 20b, 20c,
20d and EGR control valves 21a, 21b, 21c, 2
1d is provided independently.

【0038】図13はNOX 量ΣNOXの変化と、1番
気筒#1から4番気筒#4の各気筒におけるEGR制御
弁21a〜21dの開度Sと、吸気制御弁12a〜12
dの開度θと、燃料噴射量Qとを示している。この実施
例においても通常運転時には各EGR制御弁21a〜2
1dは図3に基いて制御され、各吸気制御弁12a〜1
2dは全開状態に保持され、燃料噴射量Qは図2に基い
て算出される。なお、この図13は図8と同様に機関中
速中負荷運転が継続して行われているときを示してい
る。
FIG. 13 shows changes in the NO X amount ΣNOX, the opening degrees S of the EGR control valves 21a to 21d and the intake control valves 12a to 12 in each of the first cylinder # 1 to the fourth cylinder # 4.
The opening θ of d and the fuel injection amount Q are shown. Also in this embodiment, during normal operation, the EGR control valves 21a-2
1d is controlled based on FIG. 3, and each intake control valve 12a-1
2d is held in the fully open state, and the fuel injection amount Q is calculated based on FIG. It should be noted that FIG. 13 shows the case where the engine medium-speed / medium-load operation is continuously performed as in the case of FIG. 8.

【0039】図13に示されるようにNOX 量ΣNOX
が許容値MAXを越えるとまず初めに1番気筒#1のE
GR制御弁21aの開度SがΔSだけ増大せしめられ、
吸気制御弁12aがΔθだけ閉弁せしめられる。しかし
ながらこのとき1番気筒#1の燃料噴射量Qは増量され
ない。即ち、この実施例ではEGR制御弁21aの開度
を増大し、吸気制御弁12aを閉弁することによって1
番気筒#1の燃焼室3内における平均空燃比がリーンか
らリッチに切換えられ、それによって1番気筒#1のN
X 吸収剤16aからNOX が放出される。この実施例
においてもΔSおよびΔθの値は図6(A)および
(B)に示すようなマップの形で予めROM32内に記
憶されているが概略的に云うとこれらΔSおよびΔθの
値は図1から図10に示す第1実施例の場合に比べて大
きな値となっている。
As shown in FIG. 13, the NO X amount ΣNOX
When the value exceeds the allowable value MAX, the E of the first cylinder # 1 is first
The opening degree S of the GR control valve 21a is increased by ΔS,
The intake control valve 12a is closed by Δθ. However, at this time, the fuel injection amount Q of the first cylinder # 1 is not increased. That is, in this embodiment, by increasing the opening degree of the EGR control valve 21a and closing the intake control valve 12a,
The average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 of the # 1 cylinder # 1 is switched from lean to rich, whereby the N # of the # 1 cylinder # 1 is changed.
NO X is released from the O X absorbent 16a. Also in this embodiment, the values of ΔS and Δθ are stored in advance in the ROM 32 in the form of a map as shown in FIGS. 6A and 6B. 1 to a larger value than the case of the first embodiment shown in FIG.

【0040】次いで1番気筒#1のNOX 吸収剤16a
からのNOX 放出作用が完了するとEGR制御弁21a
の開度は元の開度Sに戻され、吸気制御弁12aは全開
せしめられる。同時に今度は2番気筒#2のEGR制御
弁21bの開度SがΔSだけ増大せしめられ、吸気制御
弁12bがΔθだけ閉弁せしめられる。このとき2番気
筒#2の燃焼室3内における平均空燃比はリーンからリ
ッチに切換えられ、斯くして2番気筒#2のNOX 吸収
剤16bからNOX が放出される。
Next, the NO x absorbent 16a of the first cylinder # 1
NO X releasing action from is completed when the EGR control valve 21a
The opening degree is returned to the original opening degree S, and the intake control valve 12a is fully opened. At the same time, this time, the opening degree S of the EGR control valve 21b of the second cylinder # 2 is increased by ΔS, and the intake control valve 12b is closed by Δθ. At this time, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 of the second cylinder # 2 is switched from lean to rich, and thus NO X is released from the NO X absorbent 16b of the second cylinder # 2.

【0041】次いで2番気筒#2のNOX 吸収剤16b
からのNOX 放出作用が完了するとEGR制御弁21b
の開度は元の開度Sに戻され、吸気制御弁12bは全開
せしめられる。同時に今度は3番気筒#3のEGR制御
弁21cの開度SがΔSだけ増大せしめられ、吸気制御
弁12cがΔθだけ閉弁せしめられる。このとき3番気
筒#3の燃焼室3内における平均空燃比はリーンからリ
ッチに切換えられ、斯くして3番気筒#3のNOX 吸収
剤16cからNOX が放出される。
Next, the NO x absorbent 16b of the second cylinder # 2
When the NO x release action from the EGR control valve 21b is completed
The opening degree is returned to the original opening degree S, and the intake control valve 12b is fully opened. At the same time, this time, the opening degree S of the EGR control valve 21c of the third cylinder # 3 is increased by ΔS, and the intake control valve 12c is closed by Δθ. At this time, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 of the third cylinder # 3 is switched from lean to rich, and thus NO X is released from the NO X absorbent 16c of the third cylinder # 3.

【0042】次いで3番気筒#3のNOX 吸収剤16c
からのNOX 放出作用が完了するとEGR制御弁21c
の開度は元の開度Sに戻され、吸気制御弁12cは全開
せしめられる。同時に今度は4番気筒#4のEGR制御
弁21dの開度SがΔSだけ増大せしめられ、吸気制御
弁12dがΔθだけ閉弁せしめられる。このとき4番気
筒#4の燃焼室3内における平均空燃比はリーンからリ
ッチに切換えられ、斯くして4番気筒#4のNOX 吸収
剤16dからNOX が放出される。
Next, the NO x absorbent 16c of the third cylinder # 3
If NO X release action is completed from the EGR control valve 21c
The opening degree of is returned to the original opening degree S, and the intake control valve 12c is fully opened. At the same time, this time, the opening degree S of the EGR control valve 21d of the fourth cylinder # 4 is increased by ΔS, and the intake control valve 12d is closed by Δθ. At this time, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 3 of the fourth cylinder # 4 is switched from lean to rich, so that NO X is released from the NO X absorbent 16d of the fourth cylinder # 4.

【0043】ところで例えば1番気筒#1のEGR制御
弁21aの開度SがΔSだけ増大せしめられ、吸気制御
弁12aがΔθだけ閉弁せしめられると1番気筒#1に
おける燃焼は悪化し、斯くして機関の出力トルクが低下
する。そこでこの実施例では図13に示されるように1
番気筒#1のEGR制御弁21aの開度Sが増大せしめ
れら、吸気制御弁12aが閉弁せしめられるとこのとき
の機関出力トルクの低下分だけ機関出力トルクを上昇さ
せるのに必要な追加燃料ΔQが1番気筒#1以外の全て
の気筒、即ち2番気筒#2、3番気筒#3および4番気
筒#4に供給される。即ち、1番気筒#1以外の全ての
気筒において燃料噴射量QがΔQだけ増量せしめられ
る。このΔQも図6(C)に示すようなマップの形で予
めROM32内に記憶されている。
When the opening S of the EGR control valve 21a of the first cylinder # 1 is increased by ΔS and the intake control valve 12a is closed by Δθ, combustion in the first cylinder # 1 deteriorates. The output torque of the engine will decrease. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
If the intake control valve 12a is closed when the opening degree S of the EGR control valve 21a of the No. cylinder # 1 is increased, an addition necessary to increase the engine output torque by the decrease amount of the engine output torque at this time is added. The fuel ΔQ is supplied to all the cylinders other than the first cylinder # 1, that is, the second cylinder # 2, the third cylinder # 3, and the fourth cylinder # 4. That is, the fuel injection amount Q is increased by ΔQ in all cylinders except the first cylinder # 1. This ΔQ is also stored in advance in the ROM 32 in the form of a map as shown in FIG.

【0044】これは他の気筒についても同様であって2
番気筒#2のEGR制御弁21bの開度Sが増大せしめ
られ、吸気制御弁12bが閉弁せしめられたときには残
りの全ての気筒において燃料噴射量QがΔQだけ増大せ
しめられ、3番気筒#3のEGR制御弁21cの開度S
が増大せしめられ、吸気制御弁12cが閉弁せしめられ
たときには残りの全ての気筒において燃料噴射量QがΔ
Qだけ増大せしめられ、4番気筒#4のEGR制御弁2
1dの開度Sが増大せしめられ、吸気制御弁12dが閉
弁せしめられたときには残りの全ての気筒において燃料
噴射量QがΔQだけ増大せしめられる。
This also applies to the other cylinders.
When the opening degree S of the EGR control valve 21b of the No. cylinder # 2 is increased and the intake control valve 12b is closed, the fuel injection amount Q is increased by ΔQ in all the remaining cylinders. Opening S of the EGR control valve 21c of No. 3
Is increased and the intake control valve 12c is closed, the fuel injection amount Q is Δ in all remaining cylinders.
Increased by Q and EGR control valve 2 of # 4 cylinder # 4
When the opening degree S of 1d is increased and the intake control valve 12d is closed, the fuel injection amount Q is increased by ΔQ in all the remaining cylinders.

【0045】従ってこの実施例では4気筒のうちの1つ
の気筒のみでしか燃焼が悪化せず、燃料噴射量QがΔQ
だけ増量される残りの3つの気筒では良好な燃焼が得ら
れるので第1実施例に比べてすすの発生量が少なく、燃
料消費量もさほど増大しないという利点がある。図14
から図16は燃料噴射の制御ルーチンを示しており、こ
のルーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。
図14から図16を参照すると、まず初めにステップ2
00においてNOX 放出フラグがセットされているか否
かが判別される。通常NOX 放出フラグはリセットされ
ているのでステップ201に進み、NOX 量ΣNOXが
許容値MAXを越えたか否かが判別される。ΣNOX≦
MAXのときにはステップ202に進んで燃料噴射量Q
が算出される。次いでステップ203では各EGR制御
弁21a〜21dの開度Sが算出され、次いでステップ
204では全吸気制御弁12a〜12dが全開せしめら
れる。次いでステップ205では図7に示す関係からN
X 吸収量NOXAが算出され、次いでステップ206
ではNOX 量ΣNOX(=ΣNOX+NOXA)が算出
される。従ってこのときには通常の運転が行われる。
Therefore, in this embodiment, one of the four cylinders
Combustion deteriorates only in the cylinder of
Good combustion is obtained in the remaining three cylinders
Therefore, the amount of soot generated is smaller than that in the first embodiment, and
There is an advantage that the consumption of materials does not increase so much. 14
16 to 16 show the fuel injection control routine.
The routine is executed by interruption at regular time intervals.
Referring to FIGS. 14 to 16, first, step 2
NO in 00XWhether the release flag is set
Is determined. Normally NOXThe emission flag is reset
Yes, so proceed to step 201, and NOXThe amount ΣNOX
It is determined whether the allowable value MAX has been exceeded. ΣNOX ≦
In case of MAX, the routine proceeds to step 202, where the fuel injection amount Q
Is calculated. Next, at step 203, each EGR control
The opening degree S of the valves 21a to 21d is calculated, and then the step
In 204, all intake control valves 12a-12d are fully opened.
Be done. Next, at step 205, from the relationship shown in FIG.
O XThe absorption amount NOXA is calculated, and then step 206
Then NOXThe amount ΣNOX (= ΣNOX + NOXA) is calculated
To be done. Therefore, at this time, normal operation is performed.

【0046】一方、ステップ201においてΣNOX>
MAXになったと判別されたときにはステップ207に
進んで温度センサ19により検出された排気ガスが予め
定められた温度T0 、例えば200℃よりも高いか否か
が判別される。T<T0 のときには各NOX 吸収剤16
a〜16dの温度が低いと考えられ、このときにはNO
X 吸収剤16a〜16dに流入する排気ガスの空燃比を
リッチにしてもNOX吸収剤16a〜16dからNOX
が良好にNOX が放出されないのでステップ202に進
んで通常の運転が続行される。これに対してT>T0
あるときにはNOX 吸収剤16a〜16dに流入する排
気ガスの空燃比をリッチにすればNOX吸収剤16a〜
16dからNOX が放出されるのでステップ208に進
んでNO X 放出フラグがセットされる。
On the other hand, in step 201, ΣNOX>
When it is determined that it has become MAX, the process proceeds to step 207.
The exhaust gas detected by the temperature sensor 19 is
Specified temperature T0, Whether it is higher than 200 ℃
Is determined. T <T0When is NOXAbsorbent 16
It is considered that the temperature of a to 16d is low, and at this time, NO
XThe air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbents 16a to 16d is
NO even if richXNO from absorbents 16a-16dX
Is satisfactorily NOXIs not released, proceed to step 202
Then normal operation is continued. On the other hand, T> T0so
Sometimes NOXExhaust flowing into the absorbents 16a to 16d
NO if the air-fuel ratio of air gas is made richXAbsorbent 16a-
16d to NOXIs released, so proceed to step 208.
So no XThe release flag is set.

【0047】次いでステップ209ではNOX 量ΣNO
Xに定数Kを乗算することによって各気筒の燃焼室3内
における平均空燃比をリッチに維持すべき期間C0 (=
K・ΣNOX)が算出される。次いでステップ210に
進む。なお、NOX 放出フラグがセットされると次の処
理サイクル以後はステップ200からステップ210に
ジャンプする。
Next, at step 209, the NO X amount ΣNO.
A period C 0 (= where the average air-fuel ratio in each combustion chamber 3 of each cylinder should be kept rich by multiplying X by a constant K
K · ΣNOX) is calculated. Then, it proceeds to step 210. Incidentally, when the NO X release flag is set the next processing cycle after jumps from step 200 to step 210.

【0048】ステップ210ではN番気筒に対する燃料
噴射量Q算出される。なお、機関始動時にNは1にセ
ットされ、従って機関始動後初めてステップ210に進
んだときには1番気筒の燃料噴射量Qが算出される。次
いでステップ211ではN番気筒に対するEGR制御弁
21a〜21dの開度Sと開弁量ΔSとが算出される。
次いでステップ212ではSにΔSを加算することによ
って最終的なEGR制御弁21a〜21dの開度S(=
S+ΔS)が算出される。次いでステップ213ではN
番気筒に対する吸気制御弁12a〜12dの閉弁量Δθ
が算出される。
In step 210, the fuel injection amount Q for the Nth cylinder is calculated. It should be noted that N is set to 1 when the engine is started, and therefore, when the routine proceeds to step 210 for the first time after the engine is started, the fuel injection amount Q of the first cylinder is calculated. Next, at step 211, the opening degree S and the valve opening amount ΔS of the EGR control valves 21a to 21d for the Nth cylinder are calculated.
Next, at step 212, ΔS is added to S to obtain the final opening S (= S) of the EGR control valves 21a to 21d.
S + ΔS) is calculated. Next, at step 213, N
Valve closing amount Δθ of the intake control valves 12a to 12d for the No. cylinder
Is calculated.

【0049】次いでステップ214ではN番気筒以外の
残りの全気筒に対する燃料噴射量Qと増量分ΔQとが算
出される。次いでステップ215ではQにΔQを加算す
ることによってN番気筒以外の残りの全気筒に対する最
終的な燃料噴射量Q(=Q+ΔQ)が算出される。次い
でステップ216ではN番気筒以外の残りの全気筒に対
するEGR制御弁21a〜21dの開度Sが算出され
る。次いでステップ217ではN番気筒以外の残りの全
気筒の吸気制御弁12a〜12dが全開せしめられ、次
いでステップ218に進む。
Next, at step 214, the fuel injection amount Q and the increased amount ΔQ for all remaining cylinders other than the Nth cylinder are calculated. Next, at step 215, the final fuel injection amount Q (= Q + ΔQ) for all the remaining cylinders other than the Nth cylinder is calculated by adding ΔQ to Q. Next, at step 216, the opening degrees S of the EGR control valves 21a to 21d for all the remaining cylinders other than the Nth cylinder are calculated. Next, at step 217, the intake control valves 12a to 12d of all the remaining cylinders other than the Nth cylinder are fully opened, and then the routine proceeds to step 218.

【0050】従って例えばN=1の場合には1番気筒に
おける燃料噴射量Qは通常運転時の噴射量に維持され、
EGR制御弁21aの開度SはΔSだけ増大せしめら
れ、吸気制御弁12aはΔθだけ閉弁せしめられる。一
方、このとき1番気筒以外の残りの全気筒、即ち2番気
筒、3番気筒および4番気筒における燃料噴射量QはΔ
Qだけ増量され、EGR制御弁21b〜21dの開度S
は通常運転時の開度に維持され、吸気制御弁12b〜1
2dは全開状態に保持される。
Therefore, for example, when N = 1, the fuel injection amount Q in the first cylinder is maintained at the injection amount during normal operation,
The opening degree S of the EGR control valve 21a is increased by ΔS, and the intake control valve 12a is closed by Δθ. On the other hand, at this time, the fuel injection amount Q in all the remaining cylinders except the first cylinder, that is, the second cylinder, the third cylinder, and the fourth cylinder is Δ.
The amount is increased by Q, and the opening degree S of the EGR control valves 21b to 21d is increased.
Is maintained at the opening degree during normal operation, and the intake control valves 12b-1
2d is held in a fully opened state.

【0051】次いでステップ218ではカウント値Cが
1だけインクリメントされ、次いでステップ219では
カウント値Cがステップ209で算出された期間C0
りも大きくなったか否かが判別される。C>C0 になる
とステップ220に進んでカウント値Cが零とされ、次
いでステップ221においてNが1だけインクリメント
される。次いでステップ222ではNが5になったか否
かが判別される。N=5になったときにはステップ22
3に進んでNOX 放出フラグがリセットされる。次いで
ステップ224においてΣNOXが零とされ、次いでス
テップ225においてNが1とされる。
Next, at step 218, the count value C is incremented by 1, and then at step 219, it is judged if the count value C has become larger than the period C 0 calculated at step 209. When C> C 0 , the routine proceeds to step 220, where the count value C is made zero, and then at step 221, N is incremented by 1. Next, at step 222, it is judged if N has become 5. When N = 5, step 22
The routine proceeds to step 3, where the NO x release flag is reset. Next, in step 224, ΣNOX is set to zero, and then in step 225, N is set to 1.

【0052】[0052]

【発明の効果】ディーゼル機関においてNOX 吸収剤か
らNOX を放出すべく燃焼室内における平均空燃比をリ
ーンから理論空燃比又はリッチに切換えたときに機関出
力トルクが変化するのを阻止することができ、斯くして
このときショックが発生するのを阻止することができ
る。また特に特許請求の範囲第2項に記載された発明で
は燃焼室内に供給される空気量が減量せしめられる気筒
のみでしか燃焼が悪化せず、燃料量が増量せしめられる
残りの気筒では良好な燃焼が得られるのですすの発生量
が少なく、燃料消費量もさほど増大しないという利点が
ある。
[Effect of the Invention] is blocking the engine output torque when switching the mean air-fuel ratio from lean to stoichiometric or rich in the combustion chamber so as to release the NO X in the diesel engine from the NO X absorbent is being changed Therefore, it is possible to prevent a shock from occurring at this time. Further, in particular, in the invention described in claim 2, the combustion is deteriorated only in the cylinder in which the amount of air supplied into the combustion chamber is reduced, and the good combustion is achieved in the remaining cylinders in which the amount of fuel is increased. Therefore, there is an advantage that the amount of soot generated is small and the fuel consumption does not increase so much.

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

【図1】ディーゼル機関の全体図である。FIG. 1 is an overall view of a diesel engine.

【図2】燃料噴射量Qを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a fuel injection amount Q.

【図3】EGR制御弁の開度Sを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an opening degree S of an EGR control valve.

【図4】NOX の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 action of NO X absorption and release.

【図5】EGR制御弁の開度Sおよび吸気制御弁の開度
θを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an opening degree S of an EGR control valve and an opening degree θ of an intake control valve.

【図6】開度ΔS,Δθおよび増量分ΔQのマップを示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a map of opening degrees ΔS, Δθ and an increase amount ΔQ.

【図7】NOX 吸収量NOXAのマップを示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a map of a NO X absorption amount NOXA.

【図8】NOX 放出制御のタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart of NO X release control.

【図9】燃料噴射を制御するためのフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart for controlling fuel injection.

【図10】燃料噴射を制御するためのフローチャートで
ある。
FIG. 10 is a flow chart for controlling fuel injection.

【図11】別の実施例を示すディーゼル機関の全体図で
ある。
FIG. 11 is an overall view of a diesel engine showing another embodiment.

【図12】図11の平面図である。FIG. 12 is a plan view of FIG. 11.

【図13】NOX 放出制御のタイムチャートである。FIG. 13 is a time chart of NO X release control.

【図14】燃料噴射を制御するためのフローチャートで
ある。
FIG. 14 is a flowchart for controlling fuel injection.

【図15】燃料噴射を制御するためのフローチャートで
ある。
FIG. 15 is a flowchart for controlling fuel injection.

【図16】燃料噴射を制御するためのフローチャートで
ある。
FIG. 16 is a flow chart for controlling fuel injection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…燃料噴射弁 12,12a,12b,12c,12d…吸気制御弁 16,16a,16b,16c,16d…NOX 吸収剤 21,21a,21b,21c,21d…EGR制御弁4 ... Fuel injection valve 12, 12a, 12b, 12c, 12d ... Intake control valve 16, 16a, 16b, 16c, 16d ... NO X absorbent 21, 21a, 21b, 21c, 21d ... EGR control valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 41/02 360 F02D 41/02 360 380 380E 41/38 41/38 C 43/00 301 43/00 301H 301N 45/00 364 45/00 364A F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R (56)参考文献 特開 平5−106479(JP,A) 国際公開93/007363(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 45/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02D 41/02 360 F02D 41/02 360 360 380 380E 41/38 41/38 C 43/00 301 43/00 301H 301N 45/00 364 45/00 364A F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R (56) Reference JP-A-5-106479 (JP, A) International Publication 93/007363 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int.Cl . 7 , DB name) F02D 41/00-45/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
るときにNOX を吸収し、流入する排気ガスの空燃比が
理論空燃比又はリッチになると吸収したNO X を放出す
るNOX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、燃焼室内に
おける平均空燃比がリーンとなっている通常運転時には
機関から排出された排気ガス中のNO X がNOX 吸収剤
に吸収され、NOX 吸収剤からNOX を放出すべきとき
には燃焼室内における平均空燃比がリーンから理論空燃
比又はリッチに切換えられるディーゼル機関において、
NOX 吸収剤からNOX を放出すべきときに燃焼室内に
供給される空気量を減量させる空気量減量手段と、上記
空気量の減量による機関出力トルクの低下分だけ機関出
力トルクを上昇させるのに必要な追加燃料量を算出する
算出手段と、燃焼室内に供給される燃料量を上記追加燃
料量だけ増量させる燃料量増量手段とを具備したディー
ゼル機関の排気浄化装置。
1. The air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean.
NO whenXAnd the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is
NO absorbed when stoichiometric or rich XEmit
NOXPlace the absorbent in the engine exhaust passage and place it in the combustion chamber.
During normal operation when the average air-fuel ratio is lean
NO in the exhaust gas emitted from the engine XIs NOXAbsorbent
Absorbed by NOXAbsorbent to NOXWhen to release
The average air-fuel ratio in the combustion chamber is from lean to theoretical air-fuel ratio.
In diesel engines that can be switched to ratio or rich,
NOXAbsorbent to NOXIn the combustion chamber when
An air amount reducing means for reducing the amount of air supplied,
The engine output is reduced by the decrease in the engine output torque due to the decrease in air volume.
Calculate the amount of additional fuel needed to increase force torque
The calculation means and the amount of fuel supplied to the combustion chamber are calculated as above
Dee equipped with fuel amount increasing means for increasing only the fuel amount
Exhaust gas purification device for diesel engines.
【請求項2】 流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
るときにNOX を吸収し、流入する排気ガスの空燃比が
理論空燃比又はリッチになると吸収したNO X を放出す
るNOX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、燃焼室内に
おける平均空燃比がリーンとなっている通常運転時には
機関から排出された排気ガス中のNO X がNOX 吸収剤
に吸収され、NOX 吸収剤からNOX を放出すべきとき
には燃焼室内における平均空燃比がリーンから理論空燃
比又はリッチに切換えられるディーゼル機関において、
各気筒の排気通路内に夫々NOX 吸収剤を配置し、いづ
れか一つのNOX 吸収剤からNOX を放出すべきときに
該一つのNOX 吸収剤に連結された気筒の燃焼室内に供
給される空気量を減量させる空気量減量手段と、上記空
気量の減量による機関出力トルクの低下分だけ機関出力
トルクを上昇させるために残りの気筒の燃焼室内に供給
される燃料量を増量させる燃料量増量手段とを具備した
ディーゼル機関の排気浄化装置。
2. The air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean.
NO whenXAnd the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is
NO absorbed when stoichiometric or rich XEmit
NOXPlace the absorbent in the engine exhaust passage and place it in the combustion chamber.
During normal operation when the average air-fuel ratio is lean
NO in the exhaust gas emitted from the engine XIs NOXAbsorbent
Absorbed by NOXAbsorbent to NOXWhen to release
The average air-fuel ratio in the combustion chamber is from lean to theoretical air-fuel ratio.
In diesel engines that can be switched to ratio or rich,
NO in the exhaust passage of each cylinderXPlace the absorbent,
One or noXAbsorbent to NOXWhen to release
The one NOXProvided in the combustion chamber of the cylinder connected to the absorbent.
An air amount reducing means for reducing the amount of supplied air, and
Engine output is equivalent to the decrease in engine output torque due to volume reduction
Supply into combustion chamber of remaining cylinders to increase torque
And a fuel amount increasing means for increasing the amount of fuel to be discharged.
Exhaust gas purification device for diesel engines.
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