JP2000153132A - Exhaust gas purifying apparatus of internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purifying apparatus of internal combustion engine

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JP2000153132A
JP2000153132A JP10332903A JP33290398A JP2000153132A JP 2000153132 A JP2000153132 A JP 2000153132A JP 10332903 A JP10332903 A JP 10332903A JP 33290398 A JP33290398 A JP 33290398A JP 2000153132 A JP2000153132 A JP 2000153132A
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fuel
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公二郎 岡田
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隆 堂ヶ原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To certainly suppress the discharge of H2S to the atmosphere within a wide operation region without bringing about an increase in cost. SOLUTION: A second catalyst (ternary catalyst) having oxygen storage function is provided on the downstream side of a first catalyst (occlusion type NOx catalyst) occluding a sulfur component (S-component) in exhaust gas in a first operation state (lean air/fuel ratio operation) wherein an exhaust gas air/fuel ratio becomes a lean air/fuel ratio and discharging the occluded sulfur component in a second operation state (S purge mode) wherein temp. is high and an exhaust gas air/fuel ratio becomes a rich air/fuel ratio), and an operation state altering means (S16-S22, S26-S32) executing the first operation (lean air/fuel ratio operation) intermittently at the time of the second operation state (S purge mode) is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に係り、詳しくは、触媒上に吸蔵された排気中の
硫黄成分が脱離することにより発生する硫化水素(H2
S)の大気中への放出を防止する技術に関する。
The present invention relates to relates to an exhaust purifying apparatus for an internal combustion engine, particularly, hydrogen sulfide sulfur component in the exhaust gas is occluded in the catalyst is produced by desorption (H 2
The present invention relates to a technique for preventing the release of S) into the atmosphere.

【0002】[0002]

【関連する背景技術】一般に、燃料中にはS(サルフ
ァ)成分(硫黄成分)が含まれており、このS成分は酸
素と反応してSOx(硫黄酸化物)となり、該SOxは例
えば硫酸塩X−SO4として触媒コンバータ(三元触
媒、NOx触媒等であって以下触媒と略す)に吸蔵され
る(S被毒)。このように触媒に吸蔵されたSOxは、
特開平7−217474号公報等に開示されるように、
触媒が所定の高温となり且つ排気空燃比がリッチ空燃比
状態(酸素濃度が低下した還元雰囲気)とされることで
二酸化硫黄(SO2)に還元され放出(Sパージ)され
ることが知られている。
2. Description of the Related Art Generally, a fuel contains an S (sulfur) component (sulfur component), and this S component reacts with oxygen to form SOx (sulfur oxide). catalytic converter as X-SO 4 are inserted in the (three-way catalyst, hereinafter referred to as catalyst a NOx catalyst or the like) (S poisoning). SOx thus occluded in the catalyst is:
As disclosed in JP-A-7-217474 and the like,
It is known that when the temperature of the catalyst reaches a predetermined high temperature and the exhaust air-fuel ratio is set to a rich air-fuel ratio state (a reducing atmosphere in which the oxygen concentration is reduced), the catalyst is reduced to sulfur dioxide (SO 2 ) and released (S purge). I have.

【0003】ところで、吸蔵されたSOx量が多く且つ
リッチ空燃比のリッチ化度合が大きいと、放出されたS
2の一部とH2等の還元物質とが化学反応して硫化水素
(H 2S)が生成され、SO2とともに該H2Sも大気中
に排出される。しかしながら、良く知られているように
2Sには異臭を放つという特性があり、当該H2Sの排
出を抑えることが課題となっていた。
[0003] By the way, the amount of stored SOx is large and
If the degree of enrichment of the rich air-fuel ratio is large, the released S
OTwoPart of and HTwoReacts with reducing substances such as hydrogen sulfide
(H TwoS) is generated and SOTwoWith the HTwoS is also in the atmosphere
Is discharged. However, as is well known,
HTwoS has a characteristic of emitting an unpleasant odor.TwoExpulsion of S
It was an issue to reduce the outflow.

【0004】そこで、例えば、特開平8−294618
号公報に開示されるように、排気通路に設けられた上流
側触媒の下流にH2Sトラップ剤が含有された下流側触
媒を配設し、上流側触媒のS成分(硫黄成分)貯蔵量が
設定値に達したとき、所定条件下でO2センサ出力によ
り理論空燃比を基準に空燃比をリッチ域とリーン域とで
交互に変動(空燃比パータベーション)させ、これによ
り、リッチ域では触媒上からS成分を脱離させてH2
に還元するとともに該H2Sを下流側触媒で捕獲し、リ
ーン域において該捕獲したH2Sを酸化させてH2Sの大
気中への放出を抑制する技術が提案されている。
Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-294618.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, a downstream catalyst containing an H 2 S trapping agent is disposed downstream of an upstream catalyst provided in an exhaust passage, and an S component (sulfur component) storage amount of the upstream catalyst is provided. Reaches a set value, the air-fuel ratio is alternately changed (air-fuel ratio perturbation) between a rich region and a lean region based on the stoichiometric air-fuel ratio based on the output of the O 2 sensor under a predetermined condition. The S component is desorbed from the catalyst to form H 2 S
A technique has been proposed in which H 2 S is reduced to H 2 S by a downstream catalyst, and the captured H 2 S is oxidized in a lean region to suppress the release of H 2 S into the atmosphere.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された技術では、O2センサ出力に基づく理論
空燃比を基準とした空燃比パータベーションによりS成
分の脱離とH2Sの酸化とを行うものであるため、特定
の運転域のみでしかH2Sの放出を抑制することができ
ない。
However, in the technique disclosed in the above publication, desorption of the S component and oxidation of H 2 S by air-fuel ratio perturbation based on the stoichiometric air-fuel ratio based on the output of the O 2 sensor are performed. Therefore, the release of H 2 S can be suppressed only in a specific operation range.

【0006】つまり、上記公報に開示の技術によれば、
例えば触媒温度が所定温度以上となり且つ排気空燃比が
リッチ空燃比となる機関運転状態では、触媒上からS成
分が脱離されH2Sが生成されるが、出力低下等が懸念
されるために上記理論空燃比を基準とした空燃比パータ
ベーションを行うことができず、つまりH2Sを酸化で
きず、生成されたH2Sは下流側触媒で捕獲され続ける
ことになる。
That is, according to the technology disclosed in the above publication,
For example, in an engine operating state in which the catalyst temperature is equal to or higher than a predetermined temperature and the exhaust air-fuel ratio is a rich air-fuel ratio, S component is desorbed from the catalyst and H 2 S is generated. The air-fuel ratio perturbation based on the stoichiometric air-fuel ratio cannot be performed, that is, H 2 S cannot be oxidized, and the generated H 2 S continues to be captured by the downstream catalyst.

【0007】それ故、下流側触媒の捕獲能力以上のH2
Sが生成された場合には、溢れたH2Sが大気中に放出
され、当該放出されたH2Sがやはり異臭を放つことに
なり好ましいことではない。また、この技術の場合、H
2Sを捕獲するためのトラップ剤が含有された特殊な触
媒を利用しなければならず、コスト高に繋がるという問
題もある。
[0007] Therefore, H 2 that is higher than the capture capacity of the downstream catalyst is required.
When S is generated, the overflowed H 2 S is released into the atmosphere, and the released H 2 S also emits an unpleasant odor, which is not preferable. Also, in the case of this technology, H
Must use a special catalyst trapping agent is contained in order to capture 2 S, there is a problem that leads to high cost.

【0008】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、コスト高
を招くことなく広範な運転域で確実にH2Sの大気中へ
の放出を抑えることの可能な内燃機関の排気浄化装置を
提供することにある。
The present invention has been made in order to solve such problems, and an object of the present invention is to reliably release H 2 S into the atmosphere over a wide operating range without incurring high costs. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine capable of suppressing the occurrence of exhaust gas.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1の発明では、排気空燃比がリーン空燃
比となる第1運転状態で排気中の硫黄成分を吸蔵し、高
温且つ排気空燃比がリッチ空燃比となる第2運転状態で
前記吸蔵した硫黄成分を放出する第1の触媒の下流に酸
素貯留機能を有した第2の触媒が設けられており、さら
に、第2運転状態のときに断続的に上記第1運転を実施
する運転状態変更手段を備えている。
In order to achieve the above-mentioned object, according to the first aspect of the present invention, sulfur components in the exhaust gas are stored in the first operating state in which the exhaust air-fuel ratio becomes a lean air-fuel ratio, and the high-temperature and high-temperature operation is performed. A second catalyst having an oxygen storage function is provided downstream of the first catalyst that releases the occluded sulfur component in the second operation state in which the exhaust air-fuel ratio becomes a rich air-fuel ratio. Operating state changing means for intermittently performing the first operation in the state is provided.

【0010】例えば、第2運転状態では、吸蔵された硫
黄成分が放出されると同時にH2Sが生成される場合が
あるのであるが、このとき、断続的に上記第1運転が実
施されて排気空燃比がリーン空燃比とされ、余剰酸素が
下流に設けられた第2の触媒に供給されて適宜貯留さ
れ、該貯留された酸素によってH2Sが良好に酸化され
る。これにより排ガスが異臭を放つことが確実に防止さ
れる。
For example, in the second operation state, H 2 S may be generated at the same time when the stored sulfur component is released. At this time, the first operation is performed intermittently. The exhaust air-fuel ratio is set to a lean air-fuel ratio, and surplus oxygen is supplied to a second catalyst provided downstream and stored as appropriate, and H 2 S is oxidized satisfactorily by the stored oxygen. This reliably prevents the exhaust gas from emitting an off-flavor.

【0011】好ましくは、第2運転は、第1の触媒に吸
蔵された硫黄成分が所定量に達したときに実施され、こ
れに合わせて運転状態変更手段により断続的に第1運転
が実施されるようにするのがよい。この場合、SOxが
一気に放出されて多量にH2Sが生成されることになる
が、第2の触媒には酸素が断続的に補給され常に貯留さ
れているため、このようにH2Sが多量に発生した場合
であってもH2Sは当該酸素によって確実に酸化され無
臭化される。
[0011] Preferably, the second operation is performed when the sulfur component stored in the first catalyst reaches a predetermined amount, and the first operation is intermittently performed by the operation state changing means in accordance with this. It is better to make it. In this case, SOx but will be released all at once has been heavily H 2 S is produced, the second catalyst for oxygen is always stored intermittently replenished, thus H 2 S is Even when a large amount of H 2 S is generated, H 2 S is reliably oxidized and deodorized by the oxygen.

【0012】また、好ましくは、運転状態変更手段は、
第2運転状態のときに周期的に上記第1運転を実施する
のがよく、これにより、酸素が第2の触媒に不足なく貯
留され続け、H2Sはより一層確実に酸化され無臭化さ
れる。
[0012] Preferably, the operating state changing means includes:
The first operation is preferably performed periodically in the second operation state, whereby oxygen continues to be stored in the second catalyst without shortage, and H 2 S is more reliably oxidized and deodorized. You.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づき説明する。先ず、実施例1について説明す
る。図1を参照すると、車両に搭載された本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置の概略構成図が示されており、
以下同図に基づいて本発明に係る排気浄化装置の構成を
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment will be described. Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the present invention mounted on a vehicle,
Hereinafter, the configuration of the exhaust gas purification apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0014】機関本体(以下、単にエンジンという)1
は、例えば、燃料噴射モード(運転モード)を切換える
ことで吸気行程での燃料噴射(吸気行程噴射モード)ま
たは圧縮行程での燃料噴射(圧縮行程噴射モード)を実
施可能な筒内噴射型火花点火式直列4気筒ガソリンエン
ジンとされている。そして、この筒内噴射型のエンジン
1は、容易にして理論空燃比(ストイキオ)での運転や
リッチ空燃比での運転(リッチ空燃比運転)の他、リー
ン空燃比での運転(リーン空燃比運転)が実現可能とさ
れており、特に圧縮行程噴射モードでは、超リーン空燃
比での運転が可能とされている。
Engine body (hereinafter simply referred to as engine) 1
For example, in-cylinder injection spark ignition capable of performing fuel injection in an intake stroke (intake stroke injection mode) or fuel injection in a compression stroke (compression stroke injection mode) by switching a fuel injection mode (operation mode), for example. It is an inline 4-cylinder gasoline engine. The in-cylinder injection type engine 1 can be easily operated at a stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric ratio), at a rich air-fuel ratio (rich air-fuel ratio operation), or at a lean air-fuel ratio (lean air-fuel ratio). In particular, in the compression stroke injection mode, it is possible to operate at a super lean air-fuel ratio.

【0015】同図に示すように、エンジン1のシリンダ
ヘッド2には、各気筒毎に点火プラグ4とともに電磁式
の燃料噴射弁6が取り付けられており、これにより、燃
焼室8内に燃料を直接噴射可能とされている。燃料噴射
弁6には、燃料パイプを介して燃料タンクを擁した燃料
供給装置(共に図示せず)が接続されている。より詳し
くは、燃料供給装置には、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポ
ンプとが設けられており、これにより、燃料タンク内の
燃料を燃料噴射弁6に対し低燃圧或いは高燃圧で供給
し、該燃料を燃料噴射弁6から燃焼室内に向けて所望の
燃圧で噴射可能とされている。この際、燃料噴射量は高
圧燃料ポンプの燃料吐出圧と燃料噴射弁6の開弁時間、
即ち燃料噴射時間とから決定される。
As shown in FIG. 1, the cylinder head 2 of the engine 1 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 6 together with a spark plug 4 for each cylinder, whereby fuel is injected into the combustion chamber 8. Direct injection is possible. A fuel supply device (both not shown) having a fuel tank is connected to the fuel injection valve 6 via a fuel pipe. More specifically, the fuel supply device is provided with a low-pressure fuel pump and a high-pressure fuel pump, whereby the fuel in the fuel tank is supplied to the fuel injection valve 6 at a low fuel pressure or a high fuel pressure. From the fuel injection valve 6 into the combustion chamber at a desired fuel pressure. At this time, the fuel injection amount depends on the fuel discharge pressure of the high-pressure fuel pump and the valve opening time of the fuel injection valve 6,
That is, it is determined from the fuel injection time.

【0016】シリンダヘッド2には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連
通するようにして吸気マニホールド10の一端がそれぞ
れ接続されている。そして、吸気マニホールド10の他
端にはスロットル弁11が接続されており、該スロット
ル弁11にはスロットル開度θthを検出するスロットル
センサ11aが設けられている。
An intake port is formed in the cylinder head 2 in a substantially upright direction for each cylinder, and one end of an intake manifold 10 is connected to communicate with each intake port. A throttle valve 11 is connected to the other end of the intake manifold 10. The throttle valve 11 is provided with a throttle sensor 11a for detecting a throttle opening θth.

【0017】また、シリンダヘッド2には、各気筒毎に
略水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポー
トと連通するようにして排気マニホールド12の一端が
それぞれ接続されている。なお、図中符号13は、クラ
ンク角を検出するクランク角センサであり、該クランク
角センサ13はエンジン回転速度Neを検出可能とされ
ている。
An exhaust port is formed in the cylinder head 2 in a substantially horizontal direction for each cylinder, and one end of an exhaust manifold 12 is connected to communicate with each exhaust port. Reference numeral 13 in the figure denotes a crank angle sensor for detecting a crank angle, and the crank angle sensor 13 is capable of detecting an engine rotation speed Ne.

【0018】なお、当該筒内噴射型のエンジン1は既に
公知のものであり、その構成の詳細についてはここでは
説明を省略する。同図に示すように、排気マニホールド
12には排気管(排気通路)14が接続されており、こ
の排気管14にはエンジン1に近接した小型の近接三元
触媒20及び排気浄化触媒装置30を介してマフラー
(図示せず)が接続されている。また、排気管14には
排気温度を検出する高温センサ16が設けられている。
The in-cylinder injection type engine 1 is already known, and the detailed description of its configuration is omitted here. As shown in FIG. 1, an exhaust pipe (exhaust passage) 14 is connected to the exhaust manifold 12, and a small close three-way catalyst 20 and an exhaust purification catalyst device 30 close to the engine 1 are connected to the exhaust pipe 14. A muffler (not shown) is connected via the terminal. The exhaust pipe 14 is provided with a high temperature sensor 16 for detecting the exhaust gas temperature.

【0019】排気浄化触媒装置30は、吸蔵型NOx触
媒(第1の触媒)30aと三元触媒(第2の触媒)30
bとの2つの触媒を備えて構成されており、三元触媒3
0bの方が吸蔵型NOx触媒30aよりも下流側に配設
されている。吸蔵型NOx触媒30aは、酸化雰囲気に
おいてNOxを一旦硝酸塩X−NO3として吸蔵させ、主
としてCOの存在する還元雰囲気中においてNOxをN2
(窒素)等に還元させる機能を持つものである。詳しく
は、吸蔵型NOx触媒30aは、貴金属として白金(P
t),ロジウム(Rh)等を有した触媒として構成され
ており、吸蔵材としてはバリウム(Ba)等のアルカリ
金属、アルカリ土類金属が採用されている。
The exhaust purification catalyst device 30 includes a storage type NOx catalyst (first catalyst) 30a and a three-way catalyst (second catalyst) 30a.
b, and the three-way catalyst 3
Ob is disposed downstream of the storage NOx catalyst 30a. Occlusion-type NOx catalyst 30a is temporarily occluded as nitrate X-NO 3 and NOx in an oxidizing atmosphere, N 2 and NOx in a reducing atmosphere mainly the presence of CO is
(Nitrogen) or the like. More specifically, the storage NOx catalyst 30a uses platinum (P
t), a catalyst having rhodium (Rh) or the like, and an alkali metal such as barium (Ba) or an alkaline earth metal such as barium (Ba) is employed as a storage material.

【0020】ところで、吸蔵型NOx触媒30aには、
NOxのみならず、排ガス中に含まれる燃料中のS(サ
ルファ)成分(硫黄成分)の酸化物、即ちSOxも上述
したように硫酸塩X−SO4として吸蔵される。そし
て、当該硫酸塩X−SO4は、硝酸塩X−NO3よりも塩
としての安定度が高く、還元除去するためには、上述の
如く、吸蔵型NOx触媒30aを所定の高温とし且つ還
元雰囲気とする必要がある。
The storage type NOx catalyst 30a has
Not NOx only, oxides of S (sulfur) component in the fuel contained in the exhaust gas (sulfur component), i.e. SOx also occluded as the sulphate X-SO 4 as described above. The sulfate X-SO 4 has a higher stability as a salt than the nitrate X-NO 3 , and in order to reduce and remove the same, as described above, the storage NOx catalyst 30a is set to a predetermined high temperature and the reducing atmosphere is reduced. It is necessary to

【0021】三元触媒30bは通常使用される三元触媒
であり、一般的な特性として内部に酸素を貯留する機能
を有している。なお、三元触媒30bには添加剤として
セリア(Ce)が添加されているのがよく、これにより
酸素吸蔵能力がより高いものとされる。また、吸蔵型N
Ox触媒30aと三元触媒30bとの間にはNOx濃度を
検出するNOxセンサ32が設けられている。
The three-way catalyst 30b is a commonly used three-way catalyst, and has a function of storing oxygen inside as a general characteristic. Ceria (Ce) is preferably added to the three-way catalyst 30b as an additive, so that the oxygen storage capacity is higher. In addition, storage type N
A NOx sensor 32 for detecting a NOx concentration is provided between the Ox catalyst 30a and the three-way catalyst 30b.

【0022】さらに、入出力装置、記憶装置(ROM、
RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(CP
U)、タイマカウンタ等を備えたECU(電子コントロ
ールユニット)40が設置されており、このECU40
により、エンジン1を含めた本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の総合的な制御が行われる。ECU40の入
力側には、上述したスロットルセンサ11a、クランク
角センサ13、高温センサ16等の各種センサ類が接続
されており、これらセンサ類からの検出情報が入力す
る。
Further, an input / output device, a storage device (ROM,
RAM, nonvolatile RAM, etc.), central processing unit (CP
U), an ECU (electronic control unit) 40 including a timer counter and the like is installed.
As a result, comprehensive control of the exhaust gas purification device for the internal combustion engine according to the present invention including the engine 1 is performed. Various sensors such as the above-described throttle sensor 11a, crank angle sensor 13, and high temperature sensor 16 are connected to the input side of the ECU 40, and detection information from these sensors is input.

【0023】一方、ECU40の出力側には、点火コイ
ルを介して上述した点火プラグ4や燃料噴射弁6等が接
続されており、これら点火コイル、燃料噴射弁6等に
は、各種センサ類からの検出情報に基づき演算された燃
料噴射量や点火時期等の最適値がそれぞれ出力される。
これにより、燃料噴射弁6から適正量の燃料が適正なタ
イミングで噴射され、点火プラグ4によって適正なタイ
ミングで点火が実施される。
On the other hand, on the output side of the ECU 40, the above-described ignition plug 4, the fuel injection valve 6, etc. are connected via an ignition coil. The optimum values such as the fuel injection amount and the ignition timing calculated based on the detection information are output.
As a result, an appropriate amount of fuel is injected from the fuel injection valve 6 at an appropriate timing, and ignition is performed by the spark plug 4 at an appropriate timing.

【0024】ところで、ECU40では、スロットルセ
ンサ11aからのスロットル開度情報θthとクランク角
センサ13からのエンジン回転速度情報Neとに基づい
てエンジン負荷に対応する目標筒内圧、即ち目標平均有
効圧Peを求めるようにされており、さらに、当該目標
平均有効圧Peとエンジン回転速度情報Neとに応じてマ
ップ(図示せず)より燃料噴射モードを設定するように
されている。例えば、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度Neとが共に小さいときには、燃料噴射モードは
圧縮行程噴射モードとされ、燃料は圧縮行程で噴射さ
れ、一方、目標平均有効圧Peが大きくなり或いはエン
ジン回転速度Neが大きくなると燃料噴射モードは吸気
行程噴射モードとされ、燃料は吸気行程で噴射される。
吸気行程噴射モードには、リーン空燃比とされる吸気リ
ーンモード、理論空燃比とされるストイキオフィードバ
ックモード、及び、リッチ空燃比とされるオープンルー
プモードとがある。
The ECU 40 determines the target in-cylinder pressure corresponding to the engine load, that is, the target average effective pressure Pe, based on the throttle opening information θth from the throttle sensor 11a and the engine rotation speed information Ne from the crank angle sensor 13. Further, the fuel injection mode is set from a map (not shown) according to the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed information Ne. For example, when the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are both low, the fuel injection mode is the compression stroke injection mode, and the fuel is injected in the compression stroke, while the target average effective pressure Pe increases or the engine rotation speed increases. When the speed Ne increases, the fuel injection mode is set to the intake stroke injection mode, and fuel is injected during the intake stroke.
The intake stroke injection modes include an intake lean mode that is a lean air-fuel ratio, a stoichiometric feedback mode that is a stoichiometric air-fuel ratio, and an open loop mode that is a rich air-fuel ratio.

【0025】そして、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度Neとから制御目標となる目標空燃比(目標A/
F)が設定され、上記適正量の燃料噴射量は該目標A/
Fに基づいて決定される。上記高温センサ16により検
出された排気温度情報からは触媒温度Tcatが推定され
る。詳しくは、高温センサ16を吸蔵型NOx触媒30
aに直接設置できないことに起因して発生する誤差を補
正するために、目標平均有効圧Peとエンジン回転速度
情報Neとに応じて予め実験等により温度差マップ(図
示せず)が設定されており、故に触媒温度Tcatは、目
標平均有効圧Peとエンジン回転速度情報Neとが決まる
と一義に推定されるようにされている。
From the target average effective pressure Pe and the engine speed Ne, a target air-fuel ratio (target A / A
F) is set, and the appropriate amount of fuel injection is set to the target A /
It is determined based on F. The catalyst temperature Tcat is estimated from the exhaust gas temperature information detected by the high temperature sensor 16. Specifically, the high temperature sensor 16 is connected to the storage NOx catalyst 30.
A temperature difference map (not shown) is set in advance by an experiment or the like in accordance with the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed information Ne in order to correct an error that occurs due to the inability to directly install the apparatus in the area a. Therefore, the catalyst temperature Tcat is uniquely estimated when the target average effective pressure Pe and the engine speed information Ne are determined.

【0026】以下、このように構成された本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置の作用について説明する。つま
り、吸蔵型NOx触媒30aには、上述したように主と
してリーン空燃比運転時(第1運転状態)においてSO
xも吸蔵され(SOxが吸蔵される空燃比領域は触媒特性
により異なる)、当該SOxを除去するとき、即ちSパ
ージの際にH2Sが発生するのであるが、ここでは、S
パージ制御の制御手順を説明するとともに本発明に係る
2Sの無臭化手法について説明する。
The operation of the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will now be described. That is, as described above, the NOx storage catalyst 30a mainly supplies the SOx during the lean air-fuel ratio operation (first operation state).
x is also stored (the air-fuel ratio region where SOx is stored differs depending on the catalyst characteristics), and H 2 S is generated when the SOx is removed, that is, at the time of S purge.
A control procedure of the purge control will be described, and a method of deodorizing H 2 S according to the present invention will be described.

【0027】図2を参照すると、Sパージ制御ルーチン
のフローチャートが示されており、以下当該フローチャ
ートに沿って説明する。先ず、ステップS10では、N
Ox触媒がS(サルファ)劣化したか否か、即ち吸蔵型
NOx触媒30aに吸蔵されたSOxの量(被毒S量Q
s)が所定量に達したか否かを判別する。ここに、被毒
S量Qsは推定により求められる値である。以下、被毒
S量Qsの推定手法(検出方法)について簡単に説明す
る。
Referring to FIG. 2, there is shown a flowchart of the S purge control routine, which will be described below with reference to the flowchart. First, in step S10, N
Whether or not the Ox catalyst has deteriorated by S (sulfur), that is, the amount of SOx occluded by the occlusion type NOx catalyst 30a (poisoning S amount Q
It is determined whether or not s) has reached a predetermined amount. Here, the poisoning S amount Qs is a value obtained by estimation. Hereinafter, an estimation method (detection method) of the poisoning S amount Qs will be briefly described.

【0028】被毒S量Qsは、基本的には燃料噴射積算
量Qfに基づき設定されるものであり、燃料噴射制御ル
ーチン(図示せず)の実行周期毎に次式により演算され
る。 Qs=Qs(n-1)+ΔQf・K−Rs …(1) ここに、Qs(n-1)は被毒S量の前回値であり、ΔQfは
実行周期当たりの燃料噴射積算量、Kは補正係数、Rs
は実行周期当たりの放出S量を示している。
The poisoning S amount Qs is basically set based on the fuel injection integrated amount Qf, and is calculated by the following equation for each execution cycle of a fuel injection control routine (not shown). Qs = Qs (n−1) + ΔQf · K−Rs (1) where Qs (n−1) is the previous value of the poisoning S amount, ΔQf is the fuel injection integrated amount per execution cycle, and K is Correction coefficient, Rs
Indicates the amount of released S per execution cycle.

【0029】つまり、現在の被毒S量Qsは、実行周期
当たりの燃料噴射積算量ΔQfを補正係数Kで補正して
積算するとともに、該積算値から実行周期当たりの放出
S量Rsを減算することで求められる。補正係数Kは、
例えば、次式(2)に示すように、空燃比A/Fに応じた
S被毒係数K1、燃料中のS含有量に応じたS被毒係数
K2及び触媒温度Tcatに応じたS被毒係数K3の3つの
補正係数の積からなっている。
That is, the current poisoning S amount Qs is integrated by correcting the integrated fuel injection amount ΔQf per execution cycle with the correction coefficient K, and subtracting the released S amount Rs per execution cycle from the integrated value. It is required by that. The correction coefficient K is
For example, as shown in the following equation (2), the S poisoning coefficient K1 according to the air-fuel ratio A / F, the S poisoning coefficient K2 according to the S content in the fuel, and the S poisoning according to the catalyst temperature Tcat. It consists of the product of the three correction coefficients K3.

【0030】K=K1・K2・K3 …(2) また、実行周期当たりの放出S量Rsは次式(3)から演算
される。 Rs=α・R1・R2・dT …(3) ここに、αは単位時間当たりの放出率(設定値)であ
り、dTは燃料噴射制御ルーチンの実行周期を示してお
り、R1及びR2はそれぞれ触媒温度Tcatに応じた放出
能力係数及び空燃比A/Fに応じた放出能力係数を示し
ている。
K = K 1 · K 2 · K 3 (2) The released S amount Rs per execution cycle is calculated from the following equation (3). Rs = α · R1 · R2 · dT (3) where α is the release rate (set value) per unit time, dT indicates the execution cycle of the fuel injection control routine, and R1 and R2 are respectively The emission capacity coefficient according to the catalyst temperature Tcat and the emission capacity coefficient according to the air-fuel ratio A / F are shown.

【0031】そして、ステップS10の判別結果が偽
(No)で、上記のようにして求めた被毒S量Qsが未
だ所定量に達していないと判定される場合には、何もせ
ず当該ルーチンを抜ける。一方、ステップS10の判別
結果が真(Yes)で、被毒S量Qsが所定量に達した
と判定される場合には、次にステップS12に進み、制
御モードをSパージモードに切り換える。これにより吸
蔵型NOx触媒30aに吸蔵されたSOxの除去、即ちS
パージが開始される(第2運転状態)。
If the result of the determination in step S10 is false (No), and it is determined that the poisoning S amount Qs obtained as described above has not yet reached the predetermined amount, no action is taken. Through. On the other hand, when the determination result of step S10 is true (Yes) and it is determined that the poisoning S amount Qs has reached the predetermined amount, the process proceeds to step S12, and the control mode is switched to the S purge mode. This removes the SOx stored in the storage NOx catalyst 30a, that is, removes SOx.
Purge is started (second operating state).

【0032】Sパージが開始されたら、ステップS14
において、上記目標平均有効圧Peが所定値Pe1(エン
ジン回転速度Neに対するマップ)よりも小さいか否か
を判別する。詳しくは、図3に示す主噴射モード選択マ
ップに基づき、エンジン回転速度Neとの関係におい
て、目標平均有効圧Peが領域Aの範囲内にあるか否か
を判別する。
When the S purge is started, step S14
In, it is determined whether or not the target average effective pressure Pe is smaller than a predetermined value Pe1 (a map for the engine rotation speed Ne). Specifically, based on the main injection mode selection map shown in FIG. 3, it is determined whether or not the target average effective pressure Pe is within the range of the area A in relation to the engine rotation speed Ne.

【0033】ステップS14の判別結果が真(Yes)
で、目標平均有効圧Peが所定値Pe1(エンジン回転速
度Neに対するマップ)より小さいような場合、即ちア
イドリング時や低速走行時のようにエンジン負荷、エン
ジン回転速度が小さい場合には、次にステップS16に
進む。ステップS16では、燃料噴射モードを吸気行程
噴射モードとしてリッチ空燃比運転を実施する。
The result of the determination in step S14 is true (Yes).
If the target average effective pressure Pe is smaller than a predetermined value Pe1 (a map for the engine rotation speed Ne), that is, if the engine load and the engine rotation speed are small such as when idling or running at low speed, the next step Proceed to S16. In step S16, the rich air-fuel ratio operation is performed by setting the fuel injection mode to the intake stroke injection mode.

【0034】Sパージを行うには、上述したように吸蔵
型NOx触媒30を還元雰囲気にする必要があり、ここ
では、先ず、リッチ空燃比運転を実施して排気空燃比が
リッチ空燃比となるようにする。この場合、目標A/F
は所定のリッチ空燃比(例えば、値12)に設定され
る。これにより、燃料過剰状態の下で不完全燃焼が起こ
り、SOxの還元除去に必要なCO(一酸化炭素)やH
C(炭化水素)(還元剤)が多量に発生して吸蔵型NO
x触媒30aに供給され、Sパージが促進されることに
なる。
In order to perform the S purge, it is necessary to set the storage NOx catalyst 30 in a reducing atmosphere, as described above. Here, first, the rich air-fuel ratio operation is performed so that the exhaust air-fuel ratio becomes the rich air-fuel ratio. To do. In this case, the target A / F
Is set to a predetermined rich air-fuel ratio (for example, value 12). As a result, incomplete combustion occurs under an excessive fuel condition, and CO (carbon monoxide) and H necessary for reducing and removing SOx are removed.
A large amount of C (hydrocarbon) (reducing agent) is generated and storage NO
The S purge is promoted by being supplied to the x catalyst 30a.

【0035】ところで、このようにSパージが促進さ
れ、SOxの還元が進むと、高温且つリッチ空燃比の下
では、同時に異臭を放つH2Sが生成される。しかしな
がら、このように発生したH2Sは、吸蔵型NOx触媒3
0aの下流に設けられた三元触媒30bが上述の如く酸
素貯留能力を有しているため、当該貯留されている酸素
によって良好に酸化され無臭化される。これにより排ガ
スが異臭を放つことが好適に防止される。
By the way, when the S purge is promoted as described above and the reduction of SOx proceeds, H 2 S which emits an odor simultaneously at a high temperature and under a rich air-fuel ratio is generated. However, the H 2 S generated in this way is stored in the NOx storage catalyst 3.
Since the three-way catalyst 30b provided downstream of Oa has the oxygen storage capacity as described above, the stored oxygen satisfactorily oxidizes and deodorizes. Thereby, the exhaust gas is preferably prevented from emitting an off-flavor.

【0036】ステップS18では、ステップS16にお
いてリッチ空燃比運転が開始されてから所定時間t1
(例えば、2sec)が経過したか否かを判別する。判別
結果が偽(No)で未だ所定時間t1経過していないと
判定された場合には、所定時間t1が経過するまでリッ
チ空燃比運転を継続する。一方、判別結果が真(Ye
s)で所定時間t1が経過したと判定されたら、次にス
テップS20に進む。
In step S18, a predetermined time t1 has elapsed since the start of the rich air-fuel ratio operation in step S16.
It is determined whether or not (for example, 2 seconds) has elapsed. If the determination result is false (No) and it is determined that the predetermined time t1 has not yet elapsed, the rich air-fuel ratio operation is continued until the predetermined time t1 has elapsed. On the other hand, if the determination result is true (Ye
If it is determined in s) that the predetermined time t1 has elapsed, the process proceeds to step S20.

【0037】ステップS20では、主噴射の燃料噴射モ
ードを上述の通常の設定に拘わらず圧縮行程噴射モード
とするとともに、膨張行程(特に、膨脹行程中期又はそ
れ以降)において副噴射を実施するようにして2段噴射
を行う(運転状態変更手段)。Sパージを行うには、上
述したように、リッチ空燃比運転の実施とともに吸蔵型
NOx触媒30を所定の高温にする必要があり、ここで
は、吸蔵型NOx触媒30を昇温させるべく、2段噴射
を行う。即ち、副噴射による未燃燃料成分(未燃HC
等)を排気管14内或いは近接三元触媒20内で燃焼さ
せることで排気昇温を行い、これにより吸蔵型NOx触
媒30を昇温させるようにする。そして、目標平均有効
圧Pe、エンジン回転速度Neが図3中のA領域にあると
きには、圧縮行程噴射と膨張行程噴射とで2段噴射を行
うようにするのである。
In step S20, the fuel injection mode of the main injection is set to the compression stroke injection mode irrespective of the normal setting described above, and the sub-injection is performed in the expansion stroke (particularly, in the middle stage of the expansion stroke or later). To perform two-stage injection (operation state changing means). In order to perform the S purge, as described above, it is necessary to raise the temperature of the storage NOx catalyst 30 to a predetermined high temperature while performing the rich air-fuel ratio operation. Perform injection. That is, the unburned fuel component (unburned HC
) Is burned in the exhaust pipe 14 or the close three-way catalyst 20 to raise the temperature of the exhaust gas, thereby raising the temperature of the storage NOx catalyst 30. Then, when the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are in the region A in FIG. 3, the two-stage injection is performed by the compression stroke injection and the expansion stroke injection.

【0038】通常、目標平均有効圧Pe或いはエンジン
回転速度Neが小さければ、吸蔵型NOx触媒30aの温
度、即ち触媒温度Tcatは低く吸蔵型NOx触媒30aの
昇温は容易でないと判断できる。故に、この場合には、
副噴射量を多くする一方、全体A/Fを上述の如く所定
の空燃比に保持しながら主噴射量を極力少なくするよう
にするのがよい。ところが、吸気行程噴射モードで実現
可能な空燃比には上限値(例えば、値22)がある。つ
まり、吸気行程においては当該上限値(例えば、値2
2)より大きい空燃比では燃焼が成立しないのである。
Normally, if the target average effective pressure Pe or the engine rotation speed Ne is small, it can be determined that the temperature of the storage NOx catalyst 30a, that is, the catalyst temperature Tcat is low, and it is not easy to raise the temperature of the storage NOx catalyst 30a. Therefore, in this case,
It is preferable to increase the sub-injection amount while minimizing the main injection amount while maintaining the overall A / F at the predetermined air-fuel ratio as described above. However, the air-fuel ratio that can be realized in the intake stroke injection mode has an upper limit (for example, value 22). That is, in the intake stroke, the upper limit value (for example, the value 2
2) Combustion is not established at a larger air-fuel ratio.

【0039】従って、主噴射の目標空燃比(メインA/
F)が上限値(例えば、値22)より大きくなるような
場合には、当該上限値(例えば、値22)よりも大きな
空燃比で燃焼が成立する圧縮行程において主噴射を実施
するようにするのである。また、エンジン負荷、エンジ
ン回転速度が小さいほど吸蔵型NOx触媒30aの温
度、即ち触媒温度Tcatは低いとみなすことができる。
従って、メインA/Fは、目標平均有効圧Pe或いはエ
ンジン回転速度Neが小さいほどその値が大きく、より
リーン空燃比側の空燃比となるようにされている。つま
り触媒温度Tcatが低いほど主噴射量が少なく副噴射量
が多くなるようにされている。
Therefore, the target air-fuel ratio of the main injection (main A /
When F) is larger than the upper limit (for example, value 22), the main injection is performed in the compression stroke in which combustion is established at an air-fuel ratio larger than the upper limit (for example, value 22). It is. Further, it can be considered that the lower the engine load and engine speed, the lower the temperature of the storage NOx catalyst 30a, that is, the catalyst temperature Tcat.
Therefore, the value of the main A / F increases as the target average effective pressure Pe or the engine rotation speed Ne decreases, and the air-fuel ratio becomes a leaner air-fuel ratio. That is, the lower the catalyst temperature Tcat, the smaller the main injection amount and the larger the sub injection amount.

【0040】これにより、エンジン負荷、エンジン回転
速度が小さいときには多量の未燃燃料成分が排気管14
内に排出され、酸素存在の下に排気管14内或いは近接
三元触媒20内で強力に燃焼して排気温度を上げること
になり、触媒温度Tcatが低温であっても吸蔵型NOx触
媒30aはSパージ可能な所定の高温Tcat1(例えば、
650℃)まで迅速に昇温することになる。
Thus, when the engine load and engine speed are small, a large amount of unburned fuel
The exhaust gas is exhausted and strongly burns in the exhaust pipe 14 or the proximity three-way catalyst 20 in the presence of oxygen, thereby increasing the exhaust gas temperature. Even if the catalyst temperature Tcat is low, the occlusion type NOx catalyst 30 a A predetermined high temperature Tcat1 that can be S purged (for example,
650 ° C.).

【0041】ところで、この際、主噴射と副噴射とを合
わせた全体としての目標A/F、即ち全体A/Fは所定
のリーン空燃比(例えば、値15)に設定される。即
ち、当該ステップS20では、上記ステップS16の場
合と異なり、目標A/F、即ち全体A/Fはリーン空燃
比に設定される(第1運転)。そして、全体A/Fが当
該所定のリーン空燃比(例えば、値15)に保持された
ままに、メインA/Fが図3の主噴射モード選択マップ
に基づいて目標平均有効圧Peとエンジン回転速度Neに
応じて決定され、主噴射量と副噴射量のそれぞれの燃料
噴射比率が適正に決定される。
At this time, the target A / F as a whole of the main injection and the sub-injection, that is, the entire A / F is set to a predetermined lean air-fuel ratio (for example, a value of 15). That is, in step S20, unlike the case of step S16, the target A / F, that is, the entire A / F is set to the lean air-fuel ratio (first operation). Then, while the overall A / F is maintained at the predetermined lean air-fuel ratio (for example, the value 15), the main A / F is set to the target average effective pressure Pe and the engine speed based on the main injection mode selection map of FIG. The fuel injection ratio is determined according to the speed Ne, and the respective fuel injection ratios of the main injection amount and the sub injection amount are appropriately determined.

【0042】このように全体A/Fがリーン空燃比にさ
れると、この2段噴射を行っている間は、全体として酸
素が余分であることから、排ガス中には余剰酸素が含ま
れることになる。そして、このように排ガスとして排出
される余剰酸素は、上述したように三元触媒30bが酸
素貯留能力を有しているために、上記H2Sの酸化に使
用され減少した酸素に相当する分を補うようにして、三
元触媒30bに良好に貯留されることになる。
When the overall A / F is set to the lean air-fuel ratio, excess oxygen is included in the exhaust gas during the two-stage injection because oxygen is excessive as a whole. become. The surplus oxygen discharged as exhaust gas in this way corresponds to the reduced oxygen used for the oxidation of H 2 S because the three-way catalyst 30b has the oxygen storage capacity as described above. Is stored in the three-way catalyst 30b satisfactorily.

【0043】つまり、当該ステップS20では、2段噴
射を行うことで吸蔵型NOx触媒30を昇温させると同
時に、リーン空燃比運転を行うことでH2Sの酸化に使
用され減少した三元触媒30b内の酸素を補充するよう
にしているのである。次のステップS22では、ステッ
プS20において2段噴射が開始されてから所定時間t
2(例えば、2sec)が経過したか否かを判別する。判別
結果が偽(No)で未だ所定時間t2が経過していない
と判定された場合には、所定時間t2が経過するまで2
段噴射を継続する。一方、判別結果が真(Yes)で所
定時間t2が経過したと判定されたら、次にステップS
24に進む。
That is, in step S20, the temperature of the storage NOx catalyst 30 is raised by performing two-stage injection, and at the same time, the reduced three-way catalyst used for oxidizing H 2 S by performing the lean air-fuel ratio operation. The oxygen in 30b is replenished. In the next step S22, a predetermined time t after the two-stage injection is started in step S20.
It is determined whether or not 2 (for example, 2 seconds) has elapsed. If the result of the determination is false (No) and it is determined that the predetermined time t2 has not yet elapsed, 2
Continue step injection. On the other hand, if the result of the determination is true (Yes) and it is determined that the predetermined time t2 has elapsed, then step S
Proceed to 24.

【0044】一方、上記ステップS14の判別結果が偽
(No)で、目標平均有効圧Peが所定値Pe1(エンジ
ン回転速度Neに対するマップ)以上と判定された場
合、即ち中速走行時のようにエンジン負荷、エンジン回
転速度が比較的大きい場合には、次にステップS26に
進む。ステップS26では、上記ステップS16と同様
に、燃料噴射モードを吸気行程噴射モードとしてリッチ
空燃比運転を実施する。これによりCOやHC(還元
剤)が多量に排出されてSパージが促進されることにな
る。
On the other hand, when the result of the determination in step S14 is false (No), and the target average effective pressure Pe is determined to be equal to or higher than the predetermined value Pe1 (a map for the engine speed Ne), that is, when the vehicle is running at a middle speed. If the engine load and the engine speed are relatively large, the process proceeds to step S26. In step S26, similarly to step S16, the fuel injection mode is set to the intake stroke injection mode, and the rich air-fuel ratio operation is performed. As a result, a large amount of CO or HC (reducing agent) is discharged, and S purge is promoted.

【0045】この際、上述したように高温且つリッチ空
燃比の下でH2Sが発生することになるが、当該H2
は、やはり上述したように三元触媒30bに貯留されて
いる酸素によって良好に酸化され無臭化される。これに
より排ガスが異臭を放つことが好適に防止される。そし
て、ステップS28では、上記ステップS18と同様
に、ステップS26においてリッチ空燃比運転が開始さ
れてから所定時間t1(例えば、2sec)が経過したか否
かを判別する。判別結果が偽(No)で未だ所定時間t
1が経過していないと判定された場合には、所定時間t1
が経過するまでリッチ空燃比運転を継続する。一方、判
別結果が真(Yes)で所定時間t1が経過したと判定
されたら、次にステップS30に進む。
[0045] At this time, although will be H 2 S is produced under high temperature and rich air-fuel ratio as described above, the H 2 S
Is well oxidized and deodorized by the oxygen stored in the three-way catalyst 30b as described above. Thereby, the exhaust gas is preferably prevented from emitting an off-flavor. In step S28, similarly to step S18, it is determined whether or not a predetermined time t1 (for example, 2 seconds) has elapsed since the start of the rich air-fuel ratio operation in step S26. The determination result is false (No) and the predetermined time t
If it is determined that 1 has not elapsed, the predetermined time t1
The rich air-fuel ratio operation is continued until elapses. On the other hand, if it is determined that the predetermined time t1 has elapsed since the determination result is true (Yes), the process proceeds to step S30.

【0046】ステップS30では、主噴射の燃料噴射モ
ードを上述の通常の設定に拘わらず吸気行程噴射モード
とするとともに、膨張行程において副噴射を行うように
する。即ち、エンジン負荷、エンジン回転速度が比較的
大きく、目標平均有効圧Pe、エンジン回転速度Neが図
3中のB領域にあるときには、吸気行程噴射と膨張行程
噴射とで2段噴射を行うようにする(運転状態変更手
段)。
In step S30, the fuel injection mode of the main injection is set to the intake stroke injection mode regardless of the normal setting described above, and the sub-injection is performed in the expansion stroke. That is, when the engine load and the engine rotation speed are relatively large and the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are in the region B in FIG. 3, the two-stage injection is performed by the intake stroke injection and the expansion stroke injection. (Operation state changing means).

【0047】通常、エンジン負荷、エンジン回転速度が
比較的大きければ、吸蔵型NOx触媒30aはある程度
高温にまで加熱されており、吸蔵型NOx触媒30aを
Sパージ可能な所定の高温Tcat1(例えば、650℃)
まで容易に昇温可能と判断できる。故に、この場合に
は、副噴射量を少なくする一方、全体A/Fを所定のリ
ッチ空燃比に保持すべく主噴射量を多くするようにする
のがよい。ところが、圧縮行程噴射モードで実現可能な
空燃比には下限値(例えば、値22)がある。つまり、
圧縮行程においては上記の場合とは逆に当該下限値(例
えば、値22)以下の空燃比では燃焼が成立しないので
ある。
Normally, if the engine load and the engine speed are relatively large, the storage type NOx catalyst 30a is heated to a certain high temperature, and the storage type NOx catalyst 30a is heated to a predetermined high temperature Tcat1 (for example, 650). ℃)
It can be easily determined that the temperature can be raised. Therefore, in this case, it is preferable to reduce the sub-injection amount while increasing the main injection amount to maintain the overall A / F at a predetermined rich air-fuel ratio. However, the air-fuel ratio that can be realized in the compression stroke injection mode has a lower limit (for example, value 22). That is,
In the compression stroke, in contrast to the above case, combustion is not established at an air-fuel ratio equal to or lower than the lower limit (for example, value 22).

【0048】従って、主噴射の空燃比が下限値(例え
ば、値22)以下となるような場合には、当該下限値
(例えば、値22)以下の空燃比で燃焼が成立する吸気
行程において主噴射を実施するようにするのである。こ
れにより、中速走行時において吸蔵型NOx触媒30a
がSパージ可能な所定の高温Tcat1(例えば、650
℃)まで迅速に加熱されることになる。
Therefore, when the air-fuel ratio of the main injection is equal to or lower than the lower limit (for example, value 22), the main fuel is injected in the intake stroke in which combustion is established at the air-fuel ratio equal to or lower than the lower limit (for example, value 22). The injection is performed. As a result, the storage NOx catalyst 30a
Is a predetermined high temperature Tcat1 that can be S purged (for example, 650).
° C).

【0049】この際、上記ステップS20の場合と同様
に、主噴射と副噴射とを合わせた全体としての目標A/
F、即ち全体A/Fは所定のリーン空燃比(例えば、値
15)に設定される。即ち、当該ステップS30でも、
上記ステップS26の場合と異なり、目標A/F、即ち
全体A/Fはリーン空燃比に設定される(第1運転)。
そして、全体A/Fが当該所定のリーン空燃比(例え
ば、値15)に保持されたままに、メインA/Fが図3
の主噴射モード選択マップに基づいて目標平均有効圧P
eとエンジン回転速度Neに応じて決定され、主噴射量と
副噴射量のそれぞれの燃料噴射比率が適正に決定され
る。
At this time, as in the case of step S20, the total target A / A including the main injection and the sub injection is combined.
F, that is, the overall A / F is set to a predetermined lean air-fuel ratio (for example, a value of 15). That is, even in step S30,
Unlike the case of step S26, the target A / F, that is, the overall A / F is set to the lean air-fuel ratio (first operation).
Then, while the overall A / F is maintained at the predetermined lean air-fuel ratio (for example, the value 15), the main A / F is switched to the state shown in FIG.
Target effective pressure P based on the main injection mode selection map of
It is determined according to e and the engine speed Ne, and the respective fuel injection ratios of the main injection amount and the sub injection amount are properly determined.

【0050】これにより、上記H2Sの酸化に使用され
減少した酸素に相当する分を補うようにして、三元触媒
30bに良好に酸素が貯留されることになる。つまり、
当該ステップS30でも、上記ステップS20の場合と
同様に、2段噴射を行うことで吸蔵型NOx触媒30を
昇温させると同時に、リーン空燃比運転を行うことでH
2Sの酸化に使用され減少した三元触媒30b内の酸素
を補充するようにしているのである。
As a result, oxygen is satisfactorily stored in the three-way catalyst 30b so as to compensate for the reduced amount of oxygen used in the oxidation of H 2 S. That is,
Also in step S30, similarly to the case of step S20, the temperature of the storage NOx catalyst 30 is raised by performing two-stage injection, and the lean air-fuel ratio operation is performed by performing the lean air-fuel ratio operation.
Oxygen of the three-way catalyst within 30b that is used to decrease the oxidation of 2 S with each other to as to refill.

【0051】次のステップS32では、上記ステップS
22と同様に、ステップS30において2段噴射が開始
されてから所定時間t2(例えば、2sec)が経過したか
否かを判別する。判別結果が偽(No)で未だ所定時間
t2が経過していないと判定された場合には、所定時間
t2が経過するまで2段噴射を継続する。一方、判別結
果が真(Yes)で所定時間t2が経過したと判定され
たら、次にステップS24に進む。
In the next step S32, the above step S
Similarly to 22, it is determined whether or not a predetermined time t2 (for example, 2 seconds) has elapsed since the start of the two-stage injection in step S30. If the determination result is false (No) and it is determined that the predetermined time t2 has not yet elapsed, the two-stage injection is continued until the predetermined time t2 has elapsed. On the other hand, if the result of the determination is true (Yes) and it is determined that the predetermined time t2 has elapsed, then the flow proceeds to step S24.

【0052】ステップS24では、吸蔵型NOx触媒3
0aがSOx除去に適した高温(例えば、650℃)に
達し、所定時間t3が経過したか否かを判別する。この
所定時間t3は、吸蔵型NOx触媒30aを還元雰囲気中
で所定の高温Tcat1に保持した場合にSOxを十分に除
去可能な時間として実験等により予め設定された時間で
ある。
In step S24, the storage NOx catalyst 3
It is determined whether 0a has reached a high temperature (for example, 650 ° C.) suitable for SOx removal and a predetermined time t3 has elapsed. The predetermined time t3 is a time preset by experiments or the like as a time during which SOx can be sufficiently removed when the storage NOx catalyst 30a is maintained at a predetermined high temperature Tcat1 in a reducing atmosphere.

【0053】ステップS24の判別結果が偽(No)
で、所定時間t3が未だ経過していないと判定された場
合には、ステップS14に戻りSパージモードでの運転
を継続する。つまり、ステップS16及びステップS2
6におけるリッチ空燃比運転とステップS20及びステ
ップS30における2段噴射、即ちリーン空燃比運転と
を交互に繰り返し実施し、吸蔵型NOx触媒30aがS
Ox除去に適した所定の高温Tcat1以下とならないよう
に触媒温度フィードバック制御を実施しながらSパージ
を継続する。触媒温度フィードバック制御では、所定の
高温Tcat1を維持するために、高温センサ16からの情
報に基づいて、H2Sの酸化処理に影響を与えない範囲
でメインA/Fや点火時期を変更する。この場合、2段
噴射の副噴射量を調節してもよく、また、所定時間t2
を変更するようにしてもよい。
The determination result of step S24 is false (No)
If it is determined that the predetermined time t3 has not elapsed, the process returns to step S14 to continue the operation in the S purge mode. That is, step S16 and step S2
6 and the two-stage injection in steps S20 and S30, that is, the lean air-fuel ratio operation, are alternately and repeatedly performed.
The S purge is continued while the catalyst temperature feedback control is performed so that the temperature does not fall below a predetermined high temperature Tcat1 suitable for Ox removal. In the catalyst temperature feedback control, the main A / F and the ignition timing are changed based on information from the high temperature sensor 16 within a range that does not affect the H 2 S oxidation process, in order to maintain the predetermined high temperature Tcat1. In this case, the sub-injection amount of the two-stage injection may be adjusted, and the predetermined time t2
May be changed.

【0054】これにより、COを多く排出させられるリ
ッチ空燃比運転と昇温効果の大きい2段噴射とを所定時
間t1、所定時間t2ずつ交互に繰り返すことで効率よく
吸蔵型NOx触媒30aを所定の高温Tcat1まで昇温さ
せ、SOxを除去することができ、さらに、全体A/F
がリーン空燃比となるよう2段噴射を実施することで、
三元触媒30b内に常に酸素を貯留させておくことがで
き、故に、Sパージの実施中に発生するH2Sを略完全
且つ確実に酸化させ無臭化させることが可能とされる。
By alternately repeating the rich air-fuel ratio operation for discharging a large amount of CO and the two-stage injection having a large temperature-raising effect for each of the predetermined time t1 and the predetermined time t2, the storage NOx catalyst 30a can be efficiently switched to the predetermined operation. The temperature can be raised to a high temperature Tcat1 to remove SOx, and further, the entire A / F
By performing the two-stage injection to achieve a lean air-fuel ratio,
Oxygen can always be stored in the three-way catalyst 30b, so that H 2 S generated during the execution of the S purge can be almost completely and reliably oxidized and deodorized.

【0055】一方、ステップS24の判別結果が真(Y
es)と判定されたら、SOxが十分に除去されたとみ
なし、当該ルーチンを抜けてSパージ制御を終了する。
なお、上記リッチ空燃比運転(ステップS16,S2
6)のときと2段噴射(ステップS20,S30)のと
きとで出力トルクが同等となるよう、実際には、図示し
ないエアバイパスバルブ或いはドライブバイワイヤ式ス
ロットルバルブによって吸入空気量の調整及び点火時期
の調整が行われる。
On the other hand, if the result of the determination in step S24 is true (Y
If it is determined to be es), it is considered that SOx has been sufficiently removed, and the routine exits from the routine and ends the S purge control.
Note that the rich air-fuel ratio operation (steps S16, S2
Actually, adjustment of the intake air amount and ignition timing by an air bypass valve or a drive-by-wire type throttle valve (not shown) so that the output torque becomes equal between the case of 6) and the case of the two-stage injection (steps S20 and S30). Is adjusted.

【0056】また、ここでは、SOxが十分に除去され
たか否かを所定時間t3が経過したか否かで判別するよ
うにしたが、上記式(1)から被毒S量Qsを演算し、被毒
S量Qsが所定値以下となったか否かで判別するように
してもよい。ところで、図2中には示していないが、車
両が高速走行しておりエンジン回転速度Neと目標平均
有効圧Peとが大きく、メインA/Fが下限値16より
も小さくストイキオ近傍となるような場合、つまり、ス
テップS14の判別結果が偽(No)であって目標平均
有効圧Pe、エンジン回転速度Neが図3中のC領域にあ
るときには、インジェクタドライバ等の制約により2段
噴射が困難である一方、燃焼熱が大きく排気温度が十分
高く、点火時期のリタードだけでも吸蔵型NOx触媒3
0aをSパージ可能な所定の高温Tcat1まで加熱させる
ことが可能と判断できる。故に、この場合には、ステッ
プS26においてリッチ空燃比運転を実施するととも
に、ステップS30において、2段噴射に代えて主噴射
のみを吸気行程で行い、点火時期のリタードによって排
気昇温を行うようにする。なお、この場合にも、全体A
/Fは所定のリーン空燃比(例えば、値15)とされ
(第1運転)、余剰酸素が良好に三元触媒30b内に補
充され貯留され、これにより、やはりH2Sは確実に酸
化され無臭化される。
Here, whether or not SOx has been sufficiently removed is determined based on whether or not the predetermined time t3 has elapsed. However, the poisoning S amount Qs is calculated from the above equation (1). The determination may be made based on whether the poisoning S amount Qs is equal to or less than a predetermined value. By the way, although not shown in FIG. 2, the vehicle is running at a high speed, the engine speed Ne and the target average effective pressure Pe are large, and the main A / F is smaller than the lower limit value 16 and becomes close to stoichio. In other words, when the determination result of step S14 is false (No) and the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are in the region C in FIG. 3, it is difficult to perform the two-stage injection due to restrictions of the injector driver and the like. On the other hand, the combustion heat is large, the exhaust gas temperature is sufficiently high, and the storage NOx catalyst 3
It can be determined that Oa can be heated to a predetermined high temperature Tcat1 at which S purge can be performed. Therefore, in this case, the rich air-fuel ratio operation is performed in step S26, and in step S30, only the main injection is performed in the intake stroke instead of the two-stage injection, and the exhaust gas temperature is increased by retarding the ignition timing. I do. Note that, in this case as well,
/ F is set to a predetermined lean air-fuel ratio (for example, a value of 15) (first operation), and excess oxygen is satisfactorily replenished and stored in the three-way catalyst 30b, so that H 2 S is also reliably oxidized. Deodorized.

【0057】また、同様に、エンジン回転速度Neと目
標平均有効圧Peとが極めて大きく、メインA/Fがリ
ッチ空燃比であるような場合、つまり、ステップS14
の判別結果が偽(No)であって目標平均有効圧Pe、
エンジン回転速度Neが図3中のD領域にあるときに
は、燃焼熱が極めて大きく昇温制御を実施しなくても排
気温度がSパージ可能なほど高いと判断できる。故に、
この場合には、ステップS26においてリッチ空燃比運
転を実施するとともに、ステップS30において、2段
噴射に代えて主噴射のみを吸気行程で行う。そして、こ
の場合にも、全体A/Fは所定のリーン空燃比(例え
ば、値15)とされ(第1運転)、余剰酸素が良好に三
元触媒30b内に補充され貯留され、これにより、やは
りH2Sは確実に酸化され無臭化される。
Similarly, when the engine rotational speed Ne and the target average effective pressure Pe are extremely large and the main A / F has a rich air-fuel ratio, that is, step S14.
Is false (No) and the target average effective pressure Pe,
When the engine rotational speed Ne is in the region D in FIG. 3, it can be determined that the combustion heat is extremely large and the exhaust gas temperature is so high that the S purge can be performed without performing the temperature increase control. Therefore,
In this case, the rich air-fuel ratio operation is performed in step S26, and in step S30, only the main injection is performed in the intake stroke instead of the two-stage injection. In this case as well, the overall A / F is set to a predetermined lean air-fuel ratio (for example, a value of 15) (first operation), and excess oxygen is satisfactorily replenished and stored in the three-way catalyst 30b. Again, H 2 S is reliably oxidized and deodorized.

【0058】なお、上記実施例1では、リッチ空燃比運
転を所定時間t1(例えば、2sec)実施した後、2段噴
射(リーン空燃比運転)を所定時間t1(例えば、2se
c)実施するようにしたが、リッチ空燃比運転と2段噴
射(リーン空燃比運転)とを所定行程数(1行程以上)
毎に交互に実施するようにしてもよい。つまり、各気筒
で所定行程数が経過する毎にリッチ空燃比運転と2段噴
射とを繰り返すようにしてもよい。
In the first embodiment, after performing the rich air-fuel ratio operation for a predetermined time t1 (for example, 2 seconds), the two-stage injection (lean air-fuel ratio operation) is performed for a predetermined time t1 (for example, 2se).
c) The rich air-fuel ratio operation and the two-stage injection (lean air-fuel ratio operation) are performed for a predetermined number of strokes (one or more strokes).
It may be performed alternately every time. That is, the rich air-fuel ratio operation and the two-stage injection may be repeated each time the predetermined number of strokes elapses in each cylinder.

【0059】また、ここでは、所定時間t1と所定時間
t2を共に例えば2secとしたが、必要な昇温量、必要な
CO量及び必要な酸素量のバランスを考慮しながら所定
時間t1と所定時間t2とをそれぞれ別設定するようにし
てもよい。さらに、これらを運転条件(目標平均有効圧
Pe、エンジン回転速度Ne等)や触媒温度Tcatに応じ
て可変させるようにしてもよい。これにより、より一層
適切にSパージを行うことができるとともに、H2Sを
より一層確実に酸化させ無臭化させることができる。
Here, the predetermined time t1 and the predetermined time t2 are both set to, for example, 2 seconds. However, the predetermined time t1 and the predetermined time t2 are taken into consideration in consideration of the balance between the required temperature increase, the required CO amount and the required oxygen amount. t2 may be set separately. Further, these may be varied according to operating conditions (target average effective pressure Pe, engine rotation speed Ne, etc.) and catalyst temperature Tcat. Thus, the S purge can be performed more appropriately, and the H 2 S can be more reliably oxidized and deodorized.

【0060】次に、実施例2について説明する。上記実
施例1では、リッチ空燃比運転と2段噴射(リーン空燃
比運転)とを所定時間毎或いは所定行程数毎に切り換え
るようにしたが、該実施例2では、エンジン1が多気筒
である場合において、所定時間、所定行程数に代えて気
筒毎にリッチ空燃比運転と2段噴射(リーン空燃比運
転)とを繰り返すようにする。
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, the rich air-fuel ratio operation and the two-stage injection (lean air-fuel ratio operation) are switched every predetermined time or every predetermined number of strokes. In the second embodiment, the engine 1 is a multi-cylinder engine. In this case, the rich air-fuel ratio operation and the two-stage injection (lean air-fuel ratio operation) are repeated for each cylinder instead of the predetermined number of strokes for a predetermined time.

【0061】図4を参照すると、図2のフローチャート
に続く実施例2に係るSパージ制御ルーチンを示すフロ
ーチャート一部が示されており、以下このフローチャー
トに基づき、上記実施例1と異なる部分についてのみ説
明する。当該実施例2では、ステップS14において、
目標平均有効圧Peが所定値Pe1より小さいか否かが判
別され、判別結果が真(Yes)と判定された場合には
次にステップS16’に進む。
Referring to FIG. 4, there is shown a part of a flow chart showing an S purge control routine according to the second embodiment following the flow chart of FIG. 2. Based on this flow chart, only parts different from the first embodiment will be described. explain. In the second embodiment, in step S14,
It is determined whether or not the target average effective pressure Pe is smaller than a predetermined value Pe1, and if the determination result is true (Yes), the process proceeds to step S16 '.

【0062】ステップS16’では、一部気筒でリッチ
空燃比運転を行う。そして、ステップS20’では、残
部気筒で2段噴射(リーン空燃比運転)を行うようにす
る(第1運転)。つまり、ここではエンジン1が例えば
筒内噴射型火花点火式直列4気筒ガソリンエンジンであ
るため、4気筒の一部気筒(例えば、2気筒)でリッチ
空燃比運転を実施し、残部気筒(例えば、2気筒)で2
段噴射(リーン空燃比運転)を行うようにする。この場
合、2段噴射については、上記ステップS14の判別に
基づき、実施例1の場合と同様、主噴射を圧縮行程で実
施するとともに副噴射を膨張行程で実施するようにす
る。
In step S16 ', a rich air-fuel ratio operation is performed in some cylinders. Then, in step S20 ', two-stage injection (lean air-fuel ratio operation) is performed in the remaining cylinder (first operation). That is, here, since the engine 1 is, for example, an in-cylinder injection spark ignition type in-line four-cylinder gasoline engine, the rich air-fuel ratio operation is performed in some of the four cylinders (for example, two cylinders), and the remaining cylinders (for example, 2 in 2 cylinders)
Step injection (lean air-fuel ratio operation) is performed. In this case, for the two-stage injection, the main injection is performed in the compression stroke and the sub-injection is performed in the expansion stroke, as in the first embodiment, based on the determination in step S14.

【0063】なお、リッチ空燃比運転と2段噴射とは交
互に均等に実施するのがよく、エンジン1が例えばV型
ガソリンエンジンの場合には、一方の片側バンクの各気
筒でリッチ空燃比運転を実施し、他方の片側バンクの各
気筒で2段噴射を実施するようにするのがよい。一方、
ステップS14の判別結果が偽(No)と判定された場
合には次にステップS26’に進む。
It is preferable that the rich air-fuel ratio operation and the two-stage injection are alternately and equally performed. When the engine 1 is, for example, a V-type gasoline engine, the rich air-fuel ratio operation is performed in each cylinder of one bank. And the two-stage injection is performed in each cylinder of the other one bank. on the other hand,
If the result of the determination in step S14 is false (No), the process proceeds to step S26 '.

【0064】ステップS26’では、上記同様に一部気
筒でリッチ空燃比運転を行う。そして、ステップS3
0’では、残部気筒で2段噴射(リーン空燃比運転)を
行うようにする(第1運転)。この場合、2段噴射につ
いては、上記ステップS14の判別に基づき、やはり実
施例1の場合と同様、主噴射を吸気行程で実施するとと
もに副噴射を膨張行程で実施するようにする。
In step S26 ', a rich air-fuel ratio operation is performed in a part of the cylinders in the same manner as described above. Then, step S3
At 0 ', two-stage injection (lean air-fuel ratio operation) is performed in the remaining cylinder (first operation). In this case, for the two-stage injection, the main injection is performed in the intake stroke and the sub-injection is performed in the expansion stroke, as in the first embodiment, based on the determination in step S14.

【0065】そして、ステップS24において、吸蔵型
NOx触媒30aがSOx除去に適した高温(例えば、6
50℃)に達し、所定時間t3が経過したか否かを判別
する。この場合にも、上記式(1)から被毒S量Qsを求
め、被毒S量Qsが所定値以下になったか否かによって
SOxが十分に除去されたか否かを判別するようにして
もよい。
Then, in step S24, the storage type NOx catalyst 30a is heated to a high temperature (for example, 6 ° C.) suitable for SOx removal.
50 ° C.), and it is determined whether or not a predetermined time t3 has elapsed. Also in this case, the poisoning S amount Qs is obtained from the above equation (1), and whether or not SOx has been sufficiently removed is determined based on whether or not the poisoning S amount Qs has become a predetermined value or less. Good.

【0066】ステップS24の判別結果が偽(No)
で、所定時間t3が未だ経過していないと判定された場
合には、ステップS14に戻る。これにより、ステップ
S16’及びステップS20’或いはステップS26’
及びステップS30’において、触媒温度Tcatを触媒
温度フィードバック制御により所定の高温Tcat1に維持
し吸蔵型NOx触媒30aをSOx除去雰囲気に維持する
ようリッチ空燃比運転と2段噴射(リーン空燃比運転)
とを気筒毎に実施し続けるようにする。
The determination result of step S24 is false (No)
If it is determined that the predetermined time t3 has not elapsed, the process returns to step S14. Thereby, step S16 'and step S20' or step S26 '
In step S30 ', the rich air-fuel ratio operation and the two-stage injection (lean air-fuel ratio operation) are performed such that the catalyst temperature Tcat is maintained at the predetermined high temperature Tcat1 by the catalyst temperature feedback control, and the storage NOx catalyst 30a is maintained in the SOx removal atmosphere.
Is continuously performed for each cylinder.

【0067】このようにすると、CO、HCを多く排出
させられるリッチ空燃比運転と昇温効果の大きい2段噴
射とがバランスよく実施されることになり、SOx除去
を行いながら吸蔵型NOx触媒30aを所定の高温Tcat
1まで良好に昇温でき、確実にSOxの除去を行うことが
可能とされ、さらに、全体A/Fがリーン空燃比となる
よう2段噴射を実施することで、Sパージの実施中に発
生するH2Sを上記実施例1の場合と同様に略完全且つ
確実に酸化させ無臭化させることができる。
In this manner, the rich air-fuel ratio operation for discharging a large amount of CO and HC and the two-stage injection having a large temperature raising effect are carried out in a well-balanced manner. The predetermined high temperature Tcat
The temperature can be satisfactorily raised to 1 and SOx can be reliably removed. In addition, by performing two-stage injection so that the overall A / F has a lean air-fuel ratio, it is generated during the execution of the S purge. The H 2 S to be oxidized can be almost completely and reliably oxidized and deodorized as in the case of the first embodiment.

【0068】なお、ここでは、一部気筒と残部気筒を共
に例えば2気筒としたが、上記実施例1において所定時
間t1と所定時間t2とを別設定した場合と同様に、必要
な昇温量、必要なCO量及び必要な酸素量のバランスを
考慮しながら一部気筒数と残部気筒数とを異なった気筒
数に設定してもよい。さらに、これらを運転条件(目標
平均有効圧Pe、エンジン回転速度Ne等)や触媒温度T
catに応じて可変させるようにしてもよい。これによ
り、より一層適切にSパージを行うことができるととも
に、H2Sをより一層確実に酸化させ無臭化させること
ができる。
In this case, both the partial cylinder and the remaining cylinder are, for example, two cylinders. However, as in the case where the predetermined time t1 and the predetermined time t2 are separately set in the first embodiment, the necessary temperature increase amount is required. Alternatively, the number of partial cylinders and the number of remaining cylinders may be set to different numbers of cylinders while considering the balance between the required amount of CO and the required amount of oxygen. Further, these are adjusted to operating conditions (target average effective pressure Pe, engine speed Ne, etc.) and catalyst temperature T.
You may make it change according to cat. Thus, the S purge can be performed more appropriately, and the H 2 S can be more reliably oxidized and deodorized.

【0069】また、リッチ空燃比運転において、点火時
期をリタードさせるようにしてもよく、これにより、2
段噴射運転時のみならずリッチ空燃比運転時においても
昇温効果が得られることになる。ところで、上記実施形
態では、排気昇温制御としてステップS20、ステップ
S30において2段噴射を行うようにしたが、2段噴射
に代えて、全体A/Fを所定のリーン空燃比(例えば、
値15)としながら、排気昇温制御として点火時期をリ
タードさせるようにしてもよい。この場合であっても、
2Sは確実に酸化され無臭化される。
In the rich air-fuel ratio operation, the ignition timing may be retarded.
The temperature increasing effect can be obtained not only during the stage injection operation but also during the rich air-fuel ratio operation. By the way, in the above embodiment, two-stage injection is performed in steps S20 and S30 as the exhaust gas temperature raising control. However, instead of the two-stage injection, the entire A / F is set to a predetermined lean air-fuel ratio (for example,
The ignition timing may be retarded as the exhaust gas temperature raising control while setting the value 15). Even in this case,
H 2 S is reliably oxidized and deodorized.

【0070】また、上記実施形態では、先ずリッチ空燃
比運転(ステップS16,S26,S16’,S2
6’)を実施した後に2段噴射によるリーン空燃比運転
(ステップS20,S30,S20’,S30’)を実
施するようにし、以後それを繰り返すようにしている
が、これとは逆に、先ず2段噴射によるリーン空燃比運
転を実施した後にリッチ空燃比運転を実施するように
し、以後それを繰り返すようにしてもよい。
In the above embodiment, first, the rich air-fuel ratio operation (steps S16, S26, S16 ', S2
6 '), the lean air-fuel ratio operation by two-stage injection (steps S20, S30, S20', S30 ') is performed, and thereafter, the operation is repeated. After performing the lean air-fuel ratio operation by the two-stage injection, the rich air-fuel ratio operation may be performed, and thereafter, the operation may be repeated.

【0071】また、上記実施形態では、吸蔵型NOx触
媒30aの下流に三元触媒30bを配設し、さらに吸蔵
型NOx触媒30aの上流に近接三元触媒20を配設す
るようにしたが、NOx触媒(吸蔵型NOx触媒に限られ
ず選択還元型NOx触媒であってもよい)の上流に、S
Oxを吸蔵させるとともに還元雰囲気で放出可能なS
(サルファ)トラップを配設した構成としてもよい。
In the above embodiment, the three-way catalyst 30b is disposed downstream of the storage NOx catalyst 30a, and the close three-way catalyst 20 is disposed upstream of the storage NOx catalyst 30a. Upstream of a NOx catalyst (not limited to a storage type NOx catalyst but may be a selective reduction type NOx catalyst),
S capable of absorbing Ox and releasing in a reducing atmosphere
A (sulfur) trap may be provided.

【0072】この場合、Sトラップの下流にNOx触媒
と三元触媒とを順にそれぞれ個別に配設してもよいし、
NOx触媒を三元触媒付NOx触媒として別途三元触媒を
設けないようにしてもよい。さらに、Sトラップの代わ
りにSトラップ機能とNOx触媒の機能を併せ有した二
層型トラップを配設し、該二層型トラップの下流に三元
触媒を配設するようにしてもよい。
In this case, the NOx catalyst and the three-way catalyst may be individually arranged in order downstream of the S trap,
The NOx catalyst may be a three-way catalyst-equipped NOx catalyst and a separate three-way catalyst may not be provided. Further, instead of the S trap, a two-layer trap having both the S trap function and the function of the NOx catalyst may be provided, and a three-way catalyst may be provided downstream of the two-layer trap.

【0073】また、近接三元触媒20については省いて
も本発明を良好に実施可能である。また、上記実施形態
では、吸蔵型NOx触媒30aの被毒S量Qsが所定量に
達したか否かを判別し、被毒S量Qsが所定量を超えた
ら吸蔵型NOx触媒30aのSパージを強制的に実施す
る場合を例に説明したが、実際には、通常走行時であっ
ても、高負荷運転時等において自然に吸蔵型NOx触媒
30aが高温となり且つ排気空燃比がリッチ空燃比化さ
れて還元雰囲気となりSパージが実施される場合があ
り、このような場合でも、排気空燃比がリーン空燃比と
なる第1運転を断続的に行うことでH2Sの排出を抑制
することができる。
The present invention can be satisfactorily carried out even if the proximity three-way catalyst 20 is omitted. Further, in the above embodiment, it is determined whether or not the poisoning S amount Qs of the occlusion type NOx catalyst 30a has reached a predetermined amount, and when the poisoning S amount Qs exceeds the predetermined amount, the S purge of the occlusion type NOx catalyst 30a is performed. Is described as an example, but in practice, even during normal driving, the storage NOx catalyst 30a naturally becomes hot during a high load operation and the exhaust air-fuel ratio becomes rich air-fuel ratio. In such a case, the S 2 purge may be performed to reduce the H 2 S by intermittently performing the first operation in which the exhaust air-fuel ratio becomes a lean air-fuel ratio. Can be.

【0074】具体的には、被毒S量Qsに拘わらず、吸
蔵型NOx触媒30aが所定の高温Tcat1となり且つ目
標A/Fが所定のリッチ空燃比(例えば、値12)とな
ったら、上記の如くリーン空燃比運転を周期的に実施す
るようにしてもよい。これにより、Sパージが実施され
るときには常に良好にH2Sは酸化され無臭化される。
なお、この場合、リーン空燃比運転時の全体A/Fはス
トイキオ近傍の所定のリーン空燃比(例えば、値15程
度)であるとともにリーン空燃比運転は短時間であるの
で、高負荷運転時であっても出力トルク低下は殆ど発生
することはない。
Specifically, regardless of the poisoning S amount Qs, if the storage NOx catalyst 30a reaches a predetermined high temperature Tcat1 and the target A / F reaches a predetermined rich air-fuel ratio (for example, a value of 12), As described above, the lean air-fuel ratio operation may be performed periodically. As a result, H 2 S is oxidized and deodorized satisfactorily whenever the S purge is performed.
In this case, the overall A / F at the time of the lean air-fuel ratio operation is a predetermined lean air-fuel ratio (for example, a value of about 15) near stoichio and the lean air-fuel ratio operation is a short time. Even if there is, the output torque hardly decreases.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項1の内燃機関の排気浄化装置によれば、コスト高を
招くことなく広範な運転領域でH2Sを良好に酸化さ
せ、排ガスが異臭を放つことを確実に防止することがで
きる。
As described above in detail, according to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of the first aspect of the present invention, H 2 S can be oxidized satisfactorily in a wide operating range without increasing the cost. It is possible to reliably prevent the exhaust gas from emitting an odor.

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

【図1】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置を示す概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】本発明の実施例1に係る内燃機関の排気浄化装
置の制御ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a control routine of the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図3】2段噴射を行う際の主噴射モード選択マップで
ある。
FIG. 3 is a main injection mode selection map when performing two-stage injection.

【図4】実施例2に係る内燃機関の排気浄化装置の制御
ルーチンを示すフローチャートの一部である。
FIG. 4 is a part of a flowchart illustrating a control routine of the exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン(内燃機関) 4 点火プラグ 6 燃料噴射弁 11 スロットル弁 11a スロットルセンサ 13 クランク角センサ 16 高温センサ 30a 吸蔵型NOx触媒(第1の触媒) 30b 三元触媒(第2の触媒) 40 電子コントロールユニット(ECU) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine (internal combustion engine) 4 Spark plug 6 Fuel injection valve 11 Throttle valve 11a Throttle sensor 13 Crank angle sensor 16 High temperature sensor 30a Storage type NOx catalyst (first catalyst) 30b Three-way catalyst (second catalyst) 40 Electronic control Unit (ECU)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/04 305 B01D 53/36 102H 104A (72)発明者 宮本 勝彦 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3G091 AA02 AA12 AA13 AA17 AA24 AA28 AA29 AB03 AB05 AB06 AB11 BA04 BA11 BA14 BA15 BA19 BA20 BA33 CA18 CB02 CB03 CB05 DA03 DA07 DA10 DB06 DB10 DC01 EA01 EA07 EA30 EA31 FA08 FA09 FA12 FA13 FA14 FB02 FB03 FB10 FB11 FB12 FC01 FC07 FC08 GB02Y GB04W GB04Y GB05W GB06W HA03 HA08 HA12 HA36 HA37 HA38 HA47 3G301 HA01 HA04 HA06 HA08 HA15 HA18 JA21 JA25 JB09 LB04 MA01 MA11 MA18 MA23 MA26 NA06 NC02 ND01 ND12 ND15 NE02 NE07 NE12 NE13 NE14 NE15 NE17 NE19 NE21 PA11A PD11A PE01A PE03A 4D048 AA02 AA03 AA06 AA18 AB05 BA30Y BA33Y BC01 BD10 CA01 CC32 CC38 CC44 DA01 DA02 EA04 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 41/04 305 B01D 53/36 102H 104A (72) Inventor Katsuhiko Miyamoto 5-33 Shiba 5-chome, Minato-ku, Tokyo No. 8 F term in Mitsubishi Motors Corporation (reference) 3G091 AA02 AA12 AA13 AA17 AA24 AA28 AA29 AB03 AB05 AB06 AB11 BA04 BA11 BA14 BA15 BA19 BA20 BA33 CA18 CB02 CB03 CB05 DA03 DA07 DA10 DB06 DB10 DC01 EA01 EA31 FA13 EA30 FA30 FA14 FB02 FB03 FB10 FB11 FB12 FC01 FC07 FC08 GB02Y GB04W GB04Y GB05W GB06W HA03 HA08 HA12 HA36 HA37 HA38 HA47 3G301 HA01 HA04 HA06 HA08 HA15 HA18 JA21 JA25 JB09 LB04 MA01 MA11 MA18 MA23 MA26 NA06 NE02 NE15 NE12 NE15 NE12 NE15 NE12 NE15 NE21 PA11A PD11A PE01A PE03A 4D048 AA02 AA03 AA06 AA18 AB05 BA30Y BA33Y BC01 BD10 CA01 CC32 CC38 CC4 4 DA01 DA02 EA04

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気通路に設けられ、排気空燃比がリー
ン空燃比となる第1運転状態で排気中の硫黄成分を吸蔵
し、高温且つ排気空燃比がリッチ空燃比となる第2運転
状態で前記吸蔵した硫黄成分を放出する第1の触媒と、 排気通路のうち前記第1の触媒よりも下流に設けられ、
酸素貯留機能を有した第2の触媒と、 前記第2運転状態のとき、断続的に前記第1運転を実施
する運転状態変更手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
1. An exhaust passage, wherein a sulfur component in exhaust gas is occluded in a first operation state in which an exhaust air-fuel ratio is a lean air-fuel ratio, and in a second operation state in which the exhaust air-fuel ratio is high and the exhaust air-fuel ratio is a rich air-fuel ratio. A first catalyst for releasing the stored sulfur component, and a first catalyst provided in the exhaust passage downstream of the first catalyst;
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: a second catalyst having an oxygen storage function; and an operation state changing unit that intermittently performs the first operation in the second operation state. .
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