JP2000274230A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine

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JP2000274230A
JP2000274230A JP11079454A JP7945499A JP2000274230A JP 2000274230 A JP2000274230 A JP 2000274230A JP 11079454 A JP11079454 A JP 11079454A JP 7945499 A JP7945499 A JP 7945499A JP 2000274230 A JP2000274230 A JP 2000274230A
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sox
exhaust gas
absorbent
nox
air
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Toshisuke Toshioka
俊祐 利岡
Shinya Hirota
信也 広田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent SOx poisoning of a NOx catalyst in an exhaust emission control device provided with an occlusion reduced form NOx catalyst in an exhaust passage. SOLUTION: Downstream of a SOx absorbent 17, a NOx absorbent 20 and a bypass pipe 26 detouring the NOx absorbent 20, and at the initial section of the bypass pipe 26, a switch valve 28 is provided to switch the pass of exhaust gas. When treating the SOx exhaust by the SOx absorbent 17, at the same time of the start of stoichiometric or rich air fuel ration control, the switch valve 28 is held at a bypass opening position to guide exhaust gas to the bypass pipe 26 to prevent the gas from flowing to the NOx catalyst 20. At the same time as finishing the treatment of SOx emission, stoichiometric or rich air fuel ration control is switched to lean air/fuel ratio control. After the lapse of prescribed delay time from the switching of the control of the air/fuel ratio, the switching valve 28 is held at a bypass closing position to guide exhaust gas to the NOx catalyst 20 so as to prevent exhaust gas from flowing into the bypass pipe 26.

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、希薄燃焼可能な内
燃機関より排出される排気ガスから窒素酸化物(NO
x)を浄化することができる排気浄化装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing nitrogen oxides (NO
The present invention relates to an exhaust gas purification device capable of purifying x).

【0002】[0002]

【従来の技術】希薄燃焼可能な内燃機関より排出される
排気ガスからNOxを浄化する排気浄化装置として、吸
蔵還元型NOx触媒に代表されるNOx吸収剤がある。N
Ox吸収剤は、流入排気ガスの空燃比がリーン(即ち、
酸素過剰雰囲気下)のときにNOxを吸収し、流入排気
ガスの酸素濃度が低下したときに吸収したNOxを放出
するものであり、このNOx吸収剤の一種である吸蔵還
元型NOx触媒は、流入排気ガスの空燃比がリーン(即
ち、酸素過剰雰囲気下)のときにNOxを吸収し、流入
排気ガスの酸素濃度が低下したときに吸収したNOxを
放出しN2に還元する触媒である。
2. Description of the Related Art As an exhaust gas purifying apparatus for purifying NOx from exhaust gas discharged from an internal combustion engine capable of lean combustion, there is a NOx absorbent represented by an NOx storage reduction catalyst. N
The Ox absorbent has a lean (ie, air-fuel) ratio of the incoming exhaust gas.
NOx is absorbed when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is reduced, and the absorbed NOx is released when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is reduced. air-fuel ratio of the exhaust gas is lean (i.e., under oxygen-rich atmosphere) to absorb NOx when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is the catalyst for reducing the absorbed NOx release and N 2 when dropped.

【0003】この吸蔵還元型NOx触媒(以下、単に触
媒あるいはNOx触媒ということもある)を希薄燃焼可
能な内燃機関の排気通路に配置すると、リーン空燃比の
排気ガスが流れたときには排気ガス中のNOxが触媒に
吸収され、ストイキ(理論空燃比)あるいはリッチ空燃
比の排気ガスが流れたときに触媒に吸収されていたNO
xがNO2として放出され、さらに排気ガス中のHCやC
Oなどの還元成分によってN2に還元され、即ちNOxが
浄化される。
When this storage-reduction type NOx catalyst (hereinafter sometimes simply referred to as a catalyst or NOx catalyst) is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine capable of lean combustion, when exhaust gas having a lean air-fuel ratio flows, the exhaust gas contains NOx is absorbed by the catalyst, and NO is absorbed by the catalyst when exhaust gas having a stoichiometric (stoichiometric air-fuel ratio) or rich air-fuel ratio flows.
x is released as NO 2 , and HC and C
It is reduced to N 2 by a reducing component such as O, that is, NOx is purified.

【0004】ところで、一般に、内燃機関の燃料には硫
黄分が含まれており、内燃機関で燃料を燃焼すると、燃
料中の硫黄分が燃焼してSO2やSO3などの硫黄酸化物
(SOx)が発生する。前記吸蔵還元型NOx触媒は、N
Oxの吸収作用を行うのと同じメカニズムで排気ガス中
のSOxの吸収を行うので、内燃機関の排気通路にこの
NOx触媒を配置すると、このNOx触媒にはNOxのみ
ならずSOxも吸収される。
In general, the fuel of an internal combustion engine contains sulfur, and when the fuel is burned in the internal combustion engine, the sulfur in the fuel burns and sulfur oxides such as SO 2 and SO 3 (SOx ) Occurs. The storage reduction type NOx catalyst includes N 2
Since SOx in the exhaust gas is absorbed by the same mechanism as that for absorbing Ox, when this NOx catalyst is arranged in the exhaust passage of the internal combustion engine, not only NOx but also SOx is absorbed by the NOx catalyst.

【0005】ところが、前記NOx触媒に吸収されたS
Oxは時間経過とともに安定な硫酸塩を形成するため、
前記NOx触媒からNOxの放出・還元を行うのと同じ条
件下では、分解、放出されにくく触媒内に蓄積され易い
傾向がある。NOx触媒内のSOx蓄積量が増大すると、
触媒のNOx吸収容量が減少して排気ガス中のNOxの除
去を十分に行うことができなくなりNOx浄化効率が低
下する。これが所謂SOx被毒である。
However, the sulfur absorbed by the NOx catalyst
Ox forms stable sulfate over time,
Under the same conditions as those for releasing and reducing NOx from the NOx catalyst, there is a tendency that the NOx catalyst is hardly decomposed and released and is easily accumulated in the catalyst. When the accumulated amount of SOx in the NOx catalyst increases,
The NOx absorption capacity of the catalyst decreases, so that NOx in the exhaust gas cannot be sufficiently removed, and the NOx purification efficiency decreases. This is so-called SOx poisoning.

【0006】そこで、吸蔵還元型NOx触媒のNOx浄化
能を長期に亘って高く維持するために、NOx触媒より
も上流に、排気ガス中のSOxを専ら吸収するSOx吸収
剤を配置し、NOx触媒にSOxが流れ込まないようにし
てSOx被毒の防止を図った排気浄化装置が開発されて
いる。
In order to maintain the NOx purification performance of the NOx storage reduction catalyst high for a long period of time, an SOx absorbent that exclusively absorbs SOx in exhaust gas is disposed upstream of the NOx catalyst. An exhaust gas purifying apparatus has been developed which prevents SOx poisoning by preventing SOx from flowing into the exhaust gas.

【0007】前記SOx吸収剤は、流入ガスの空燃比が
リーンのときにSOxを吸収し、流入ガスの酸素濃度が
低いときに吸収したSOxをSO2として放出するもので
あるが、このSOx吸収剤のSOx吸収容量にも限りがあ
るため、SOx吸収剤がSOxで飽和する前にSOx吸収
剤から積極的にSOxを放出させる処理、即ち再生処理
を実行する必要がある。
[0007] The SOx absorbent, the air-fuel ratio of the inflow gas absorbs SOx when the lean, but the SOx absorbed when the oxygen concentration in the inlet gas is low is to release as SO 2, the SOx absorption Since the SOx absorbing capacity of the agent is limited, it is necessary to execute a process of actively releasing SOx from the SOx absorbent before the SOx absorbent is saturated with SOx, that is, a regeneration process.

【0008】SOx吸収剤の再生処理技術については、
例えば特許番号第2605580号の特許公報に開示さ
れている。この公報によれば、SOx吸収剤に吸収され
たSOxを放出させるには、流入排気ガスの空燃比をス
トイキまたはリッチにして酸素濃度を低下させる必要が
あり、また、SOx吸収剤の温度が高い方がSOxが放出
され易いとされている。
[0008] Regarding the regeneration treatment technology of the SOx absorbent,
For example, it is disclosed in Japanese Patent Publication No. 2605580. According to this publication, in order to release the SOx absorbed by the SOx absorbent, it is necessary to lower the oxygen concentration by increasing the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas to stoichiometric or rich, and to increase the temperature of the SOx absorbent. It is said that SOx is more easily released.

【0009】さらに、この公報に開示された再生処理技
術では、SOx吸収剤からSOxを放出させたときに、放
出されたSOxが下流に配置されているNOx触媒に吸収
されるのを防止するために、SOx吸収剤とNOx触媒と
を接続する排気管から分岐してNOx触媒を迂回するバ
イパス通路を設けるとともに、排気ガスをNOx触媒と
バイパス通路のいずれに流すか選択的に切り替える排気
経路切替弁を設け、SOx吸収剤の再生処理実行中は排
気経路切替弁の制御により排気ガスをバイパス通路に流
れるようにしてNOx触媒には流れないようにし、再生
処理を実行していない時には排気経路切替弁の制御によ
り排気ガスをNOx触媒に流れるようにしてバイパス通
路には流れないようにしている。このようにすると、再
生処理実行中においては、SOx吸収剤から放出された
SOxがNOx触媒に流れ込まなくなるので、NOx触媒
がSOx被毒するのを阻止することができる。
Further, in the regeneration treatment technology disclosed in this publication, when the SOx is released from the SOx absorbent, the released SOx is prevented from being absorbed by the NOx catalyst disposed downstream. An exhaust path switching valve that branches off from an exhaust pipe connecting the SOx absorbent and the NOx catalyst and bypasses the NOx catalyst, and selectively switches exhaust gas to either the NOx catalyst or the bypass path. When the regeneration process of the SOx absorbent is being performed, the exhaust gas is caused to flow to the bypass passage by controlling the exhaust path switching valve so as not to flow to the NOx catalyst, and when the regeneration process is not being performed, the exhaust path switching valve is provided. By controlling the exhaust gas, the exhaust gas flows to the NOx catalyst and does not flow to the bypass passage. With this configuration, during the execution of the regeneration process, the SOx released from the SOx absorbent does not flow into the NOx catalyst, so that it is possible to prevent the NOx catalyst from poisoning the SOx.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
技術では、SOx吸収剤の再生処理を行うときには、排
気ガスの空燃比をストイキまたはリッチにして酸素濃度
を低下させると同時に前記排気経路切替弁を制御して排
気ガスをバイパス通路に流れるようにし、再生処理の間
この状態を保持し、再生処理が終了すると、排気ガスの
空燃比をリーンにすると同時に排気経路切替弁を制御し
て排気ガスをNOx触媒に流れるように、排気ガスの経
路を切り替えていた。
By the way, in the conventional technique, when performing the regeneration process of the SOx absorbent, the air-fuel ratio of the exhaust gas is made stoichiometric or rich to lower the oxygen concentration, and at the same time, the exhaust path switching valve is used. To control the exhaust gas to flow through the bypass passage, maintain this state during the regeneration process, and when the regeneration process is completed, make the air-fuel ratio of the exhaust gas lean and at the same time control the exhaust path switching valve to control the exhaust gas. The exhaust gas path is switched so that the NO.

【0011】しかしながら、上述のようなタイミングで
排気経路切替弁を切替制御すると、再生処理が終了し排
気ガスの空燃比をリーンにしたにもかかわらず、再生処
理終了直後にSOx吸収剤からSOxが放出され、放出さ
れたSOxがNOx触媒に吸収されて、NOx触媒がSOx
被毒するという問題があった。
However, if the exhaust path switching valve is controlled to be switched at the above timing, the regeneration process is completed and the air-fuel ratio of the exhaust gas is made lean. The released SOx is absorbed by the NOx catalyst, and the NOx catalyst
There was a problem of poisoning.

【0012】この原因は次のように推察される。再生処
理中はSOx吸収剤にストイキまたはリッチ空燃比の排
気ガスが流れるが、その時にSOx吸収剤はSOxを放出
するだけでなく、排気ガス中のHCを吸着する。したが
って、再生処理終了時点ではSOx吸収剤に多量のHC
が吸着された状態になっている。一方、再生処理終了時
点といえども、SOx吸収剤に吸収されていたSOxが総
て放出されるわけではなく、SOx吸収剤には吸収され
たSOxが残っている。
The cause is presumed as follows. During the regeneration process, exhaust gas having a stoichiometric or rich air-fuel ratio flows through the SOx absorbent. At that time, the SOx absorbent not only releases SOx but also adsorbs HC in the exhaust gas. Therefore, at the end of the regeneration process, a large amount of HC is contained in the SOx absorbent.
Is adsorbed. On the other hand, even at the end of the regeneration process, not all of the SOx absorbed by the SOx absorbent is released, and the absorbed SOx remains in the SOx absorbent.

【0013】このような状態の再生処理終了時にSOx
吸収剤へリーン空燃比の排気ガスを流すと、排気ガスに
含まれている多量の酸素がSOx吸収剤に吸着されてい
るHCを酸化するために大量に消費され、その結果、S
Ox吸収剤の内部では排気ガスの空燃比がストイキ雰囲
気になり、しかも再生処理終了直後はまだSOx吸収剤
が高温であることもあって、SOx吸収剤に残っている
SOxが脱離し、SOx吸収剤から放出される。このSO
x吸収剤からのSOxの脱離は、SOx吸収剤に吸着され
ているHCの吸着量が減少してHCを酸化するための酸
素消費量が減少し、SOx吸収剤の内部の空燃比がリー
ンになるまで続く。
At the end of the regeneration process in such a state, SOx
When exhaust gas having a lean air-fuel ratio is flown into the absorbent, a large amount of oxygen contained in the exhaust gas is consumed in large amounts to oxidize HC adsorbed on the SOx absorbent, and as a result, S
Inside the Ox absorbent, the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes a stoichiometric atmosphere, and immediately after the end of the regeneration process, the SOx absorbent is still at a high temperature. Released from the drug. This SO
The desorption of SOx from the x-absorbent reduces the amount of HC adsorbed on the SOx-absorbent, reduces the oxygen consumption for oxidizing HC, and increases the air-fuel ratio inside the SOx-absorbent. Continue until.

【0014】そして、再生処理終了時には、排気ガスの
空燃比をリーンにすると同時に排気ガスをNOx触媒に
流れるように排気経路切替弁を制御しているので、SO
x吸収剤から放出されたSOxが排気ガスとともにNOx
触媒に流れ、NOx触媒を被毒するものと思われる。
At the end of the regeneration process, the exhaust path switching valve is controlled so that the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes lean and at the same time the exhaust gas flows to the NOx catalyst.
SOx released from the x absorbent is combined with exhaust gas to NOx
It seems to flow to the catalyst and poison the NOx catalyst.

【0015】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、SOx吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がス
トイキまたはリッチからリーンに切り替わった直後にS
Ox吸収剤から放出されるSOxをNOx吸収剤に流入さ
せないようにすることにより、NOx吸収剤のSOx被毒
をより確実に防止することにある。
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object to be solved by the present invention is to reduce the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SOx absorbent from stoichiometric or rich. S immediately after switching to lean
An object of the present invention is to prevent SOx poisoning of the NOx absorbent more reliably by preventing SOx released from the Ox absorbent from flowing into the NOx absorbent.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。 (1) 本出願の第1の発明に係る内燃機関の排気浄化
装置は、(イ)希薄燃焼可能な内燃機関の排気通路に配
置され、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにS
Oxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに
吸収したSOxを放出するSOx吸収剤と、(ロ)前記S
Ox吸収剤よりも下流の前記排気通路に配置され、流入
する排気ガスの空燃比がリーンのときにNOxを吸収し
流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収したNO
xを放出するNOx吸収剤と、(ハ)前記SOx吸収剤の
下流で分岐し前記NOx吸収剤を迂回して排気ガスを流
すバイパス通路と、(ニ)前記SOx吸収剤から流出し
た排気ガスを前記NOx吸収剤と前記バイパス通路のい
ずれに導くか選択的に切り替える排気経路切替手段と、
(ホ)排気ガスの空燃比をストイキまたはリッチにして
前記SOx吸収剤に吸収されたSOxを放出するSOx放
出処理時にはSOx吸収剤から流出する排気ガスが前記
バイパス通路に導かれるように前記排気経路切替手段を
制御し、前記SOx放出処理の終了により排気ガスの空
燃比をリーンに切り替えてから所定時間経過後にSOx
吸収剤から流出する排気ガスが前記NOx吸収剤に導か
れるように前記排気経路切替手段を制御する排気経路切
替制御手段と、を備えたことを特徴とする。
The present invention has the following features to attain the object mentioned above. (1) The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first invention of the present application is (A) arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine capable of lean combustion, and when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, S
An SOx absorbent that absorbs Ox and releases the absorbed SOx when the oxygen concentration of the exhaust gas flowing in is low;
NOx is disposed in the exhaust passage downstream of the Ox absorbent and absorbs NOx when the inflowing exhaust gas has a lean air-fuel ratio and absorbs when the inflowing exhaust gas has a low oxygen concentration.
a NOx absorbent that releases x, (c) a bypass passage that branches downstream of the SOx absorbent and bypasses the NOx absorbent and flows exhaust gas, and (d) an exhaust gas that flows out of the SOx absorbent. Exhaust path switching means for selectively switching to which of the NOx absorbent and the bypass path,
(E) the exhaust passage so that the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent is guided to the bypass passage during the SOx release process of releasing the SOx absorbed by the SOx absorbent by setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to stoichiometric or rich. The switching means is controlled, and after a predetermined time has passed since the air-fuel ratio of the exhaust gas was switched to lean upon completion of the SOx release process, the SOx
Exhaust path switching control means for controlling the exhaust path switching means so that exhaust gas flowing out of the absorbent is guided to the NOx absorbent.

【0017】前記第1の発明に係る内燃機関の排気浄化
装置においては、SOx放出処理時にはストイキまたは
リッチ空燃比の排気ガスがSOx吸収剤に流れ、これに
よってSOx吸収剤に吸収されていたSOxが脱離し放出
される。放出されたSOxはバイパス通路に流れるの
で、NOx吸収剤には流れ込まない。したがって、SOx
放出処理中はNOx吸収剤がSOx被毒することはない。
なお、SOx吸収剤から放出されたSOxは排気ガス中の
未燃HC、COによって還元せしめられ、SO2となっ
て排出される。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the exhaust gas having the stoichiometric or rich air-fuel ratio flows into the SOx absorbent during the SOx release process, whereby the SOx absorbed by the SOx absorbent is removed. Released and released. Since the released SOx flows into the bypass passage, it does not flow into the NOx absorbent. Therefore, SOx
During the release process, the NOx absorbent does not poison SOx.
Incidentally, SOx released from the SOx absorbent is caused to reduced by the unburned HC, CO in the exhaust gas, it is discharged as SO 2.

【0018】そして、SOx放出処理の終了により排気
ガスの空燃比はリーンに切り替わるが、リーン空燃比に
切り替わっても所定時間経過するまでは排気ガスはバイ
パス通路に導かれ、NOx吸収剤には流れ込まない。し
たがって、SOx放出処理終了後、排気ガスのリーン空
燃比切り替え直後にSOx吸収剤から放出されるSOxも
バイパス通路を流れ、NOx吸収剤には流れ込まない。
したがって、この間においてもNOx吸収剤がSOx被毒
することはない。
After the end of the SOx release process, the air-fuel ratio of the exhaust gas is switched to lean. However, even if the air-fuel ratio is switched to the lean air-fuel ratio, the exhaust gas is guided to the bypass passage until a predetermined time elapses, and flows into the NOx absorbent. Absent. Therefore, after the end of the SOx release process, SOx released from the SOx absorbent immediately after the switching of the lean air-fuel ratio of the exhaust gas also flows through the bypass passage, and does not flow into the NOx absorbent.
Therefore, even during this time, the NOx absorbent does not poison SOx.

【0019】そして、リーン空燃比への切り替え直後に
SOx吸収剤から放出されていたSOxも、リーン空燃比
への切り替えから前記所定時間が経過するまでには、S
Ox吸収剤から放出されなくなる。したがって、前記所
定時間経過後に排気ガスがNOx吸収剤に流れるように
なった時には、SOx吸収剤からSOxが放出されていな
いので、NOx吸収剤がSOx被毒することはない。
The SOx that has been released from the SOx absorbent immediately after switching to the lean air-fuel ratio also becomes Sx by the time the predetermined time elapses after the switching to the lean air-fuel ratio.
It is no longer released from the Ox absorbent. Therefore, when the exhaust gas starts flowing to the NOx absorbent after the elapse of the predetermined time, since the SOx is not released from the SOx absorbent, the NOx absorbent does not poison the SOx.

【0020】(2) 本出願の第2の発明に係る内燃機
関の排気浄化装置は、(イ)希薄燃焼可能な内燃機関の
排気通路に配置され、流入する排気ガスの空燃比がリー
ンのときにSOxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度
が低いときに吸収したSOxを放出するSOx吸収剤と、
(ロ)前記SOx吸収剤よりも下流の前記排気通路に配
置され、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにN
Oxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに
吸収したNOxを放出するNOx吸収剤と、(ハ)前記S
Ox吸収剤の下流で分岐し前記NOx吸収剤を迂回して排
気ガスを流すバイパス通路と、(ニ)前記SOx吸収剤
から流出した排気ガスを前記NOx吸収剤と前記バイパ
ス通路のいずれに導くか選択的に切り替える排気経路切
替手段と、(ホ)前記SOx吸収剤と前記NOx吸収剤の
間に設けられた酸素濃度検出手段と、(ヘ)排気ガスの
空燃比をストイキまたはリッチにして前記SOx吸収剤
に吸収されたSOxを放出するSOx放出処理時にSOx
吸収剤から流出する排気ガスが前記バイパス通路に導か
れるように前記排気経路切替手段を制御し、前記SOx
放出処理終了後に前記酸素濃度検出手段で検出された酸
素濃度に基づきSOx吸収剤の下流における排気ガスの
空燃比がリーンであると判定されるとSOx吸収剤から
流出する排気ガスが前記NOx吸収剤に導かれるように
前記排気経路切替手段を制御する排気経路切替制御手段
と、を備えたことを特徴とする。
(2) The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the second invention of the present application is (a) disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine capable of lean combustion, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean. An SOx absorbent that absorbs SOx and releases the absorbed SOx when the oxygen concentration of the exhaust gas flowing in is low;
(B) disposed in the exhaust passage downstream of the SOx absorbent, and when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, N
A NOx absorbent that absorbs Ox and releases the absorbed NOx when the oxygen concentration of the exhaust gas flowing in is low;
(D) whether the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent is led to the NOx absorbent or the bypass passage, which branches off downstream of the Ox absorbent and flows the exhaust gas around the NOx absorbent. Exhaust path switching means for selectively switching, (e) oxygen concentration detecting means provided between the SOx absorbent and the NOx absorbent, and (f) the SOx by making the air-fuel ratio of exhaust gas stoichiometric or rich. At the time of SOx release processing for releasing SOx absorbed by the absorbent, SOx
Controlling the exhaust path switching means so that the exhaust gas flowing out of the absorbent is guided to the bypass passage;
When it is determined that the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the SOx absorbent is lean based on the oxygen concentration detected by the oxygen concentration detecting means after the end of the release process, the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent becomes the NOx absorbent. Exhaust path switching control means for controlling the exhaust path switching means so as to be guided to

【0021】前記第2の発明に係る内燃機関の排気浄化
装置においては、SOx放出処理時にはストイキまたは
リッチ空燃比の排気ガスがSOx吸収剤に流れ、これに
よってSOx吸収剤に吸収されていたSOxが脱離し放出
される。放出されたSOxはバイパス通路に流れるの
で、NOx吸収剤には流れ込まない。したがって、SOx
放出処理中はNOx吸収剤がSOx被毒することはない。
なお、SOx吸収剤から放出されたSOxは排気ガス中の
未燃HC、COによって還元せしめられ、SO2となっ
て排出される。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the second aspect of the present invention, the exhaust gas having the stoichiometric or rich air-fuel ratio flows into the SOx absorbent during the SOx release process, whereby the SOx absorbed by the SOx absorbent is removed. Released and released. Since the released SOx flows into the bypass passage, it does not flow into the NOx absorbent. Therefore, SOx
During the release process, the NOx absorbent does not poison SOx.
Incidentally, SOx released from the SOx absorbent is caused to reduced by the unburned HC, CO in the exhaust gas, it is discharged as SO 2.

【0022】そして、SOx放出処理の終了により排気
ガスの空燃比はリーンに切り替わるが、リーン空燃比に
切り替わっても、前記酸素濃度検出手段で検出された酸
素濃度に基づいてSOx吸収剤下流の排気ガスの空燃比
がリーンであると判定されるまでは、排気ガスはバイパ
ス通路に導かれ、NOx吸収剤には流れ込まない。した
がって、SOx放出処理終了後、リーン空燃比への切り
替え直後にSOx吸収剤から放出されるSOxもバイパス
通路を流れ、NOx吸収剤には流れ込まない。したがっ
て、この間においてもNOx吸収剤がSOx被毒すること
はない。
The air-fuel ratio of the exhaust gas is switched to lean by the end of the SOx release process. However, even if the air-fuel ratio is switched to the lean air-fuel ratio, the exhaust gas downstream of the SOx absorbent is determined based on the oxygen concentration detected by the oxygen concentration detecting means. Until the air-fuel ratio of the gas is determined to be lean, the exhaust gas is guided to the bypass passage and does not flow into the NOx absorbent. Therefore, after the end of the SOx release processing, SOx released from the SOx absorbent immediately after switching to the lean air-fuel ratio also flows through the bypass passage, and does not flow into the NOx absorbent. Therefore, even during this time, the NOx absorbent does not poison SOx.

【0023】一方、SOx吸収剤下流の排気ガスの空燃
比がリーンになっていれば、その時にはSOx吸収剤か
らSOxが放出されていないはずである。したがって、
SOx吸収剤下流の排気ガスの空燃比がリーンであると
判定されて排気ガスがNOx吸収剤に流れるようになっ
た時には、SOx吸収剤からSOxが放出されていないの
で、NOx吸収剤がSOx被毒することはない。
On the other hand, if the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the SOx absorbent is lean, SOx should not have been released from the SOx absorbent at that time. Therefore,
When it is determined that the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the SOx absorbent is lean and the exhaust gas flows to the NOx absorbent, SOx is not released from the SOx absorbent. Will not poison.

【0024】前記第1の発明あるいは第2の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、希薄燃焼可能な内燃
機関としては、筒内直接噴射式のリーンバーンガソリン
エンジンやディーゼルエンジンを例示することができ
る。リーンバーンガソリンエンジンの場合には、排気ガ
スの空燃比制御は燃焼室に供給される混合気の空燃比制
御により実現可能である。ディーゼルエンジンの場合の
排気ガスの空燃比制御は、吸気行程または膨張行程また
は排気行程で燃料を噴射する所謂副噴射を行うか、ある
いは、SOx吸収剤よりも上流の排気通路内に還元剤を
供給することにより実現可能である。ここで、排気ガス
の空燃比とは、機関吸気通路及び上流側NOx吸収剤よ
りも上流での排気通路内に供給された空気及び燃料(炭
化水素)の比をいう。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first or second aspect of the present invention, examples of the internal combustion engine capable of lean burn include a direct-injection lean-burn gasoline engine and a diesel engine. it can. In the case of a lean burn gasoline engine, the air-fuel ratio control of the exhaust gas can be realized by the air-fuel ratio control of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber. In the case of a diesel engine, the air-fuel ratio of exhaust gas is controlled by performing so-called sub-injection in which fuel is injected during an intake stroke, an expansion stroke, or an exhaust stroke, or by supplying a reducing agent into an exhaust passage upstream of the SOx absorbent. It can be realized by doing. Here, the air-fuel ratio of the exhaust gas refers to the ratio of air and fuel (hydrocarbon) supplied into the engine intake passage and the exhaust passage upstream of the upstream NOx absorbent.

【0025】前記第1の発明あるいは第2の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、NOx吸収剤として
は吸蔵還元型NOx触媒を例示することができる。吸蔵
還元型NOx触媒は、流入する排気ガスの空燃比がリー
ンのときにNOxを吸収し、流入する排気ガス中の酸素
濃度が低下すると吸収したNOxを放出し、N2に還元す
る触媒である。この吸蔵還元型NOx触媒は、例えばア
ルミナを担体とし、この担体上に例えばカリウムK、ナ
トリウムNa、リチウムLi、セシウムCsのようなア
ルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCaのようなア
ルカリ土類、ランタンLa、イットリウムYのような希
土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ptのような
貴金属とが担持されてなるものを例示することができ
る。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first invention or the second invention, the NOx absorbent may be an occlusion reduction type NOx catalyst. NOx storage reduction catalyst, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas absorbs NOx when the lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas to release NOx absorbed to decrease is the catalyst for reducing the N 2 . This storage-reduction NOx catalyst uses, for example, alumina as a carrier, and on the carrier, for example, alkali metals such as potassium K, sodium Na, lithium Li, cesium Cs, alkaline earths such as barium Ba, calcium Ca, and lanthanum La. And at least one selected from rare earth elements such as yttrium Y and a noble metal such as platinum Pt.

【0026】前記第1の発明あるいは第2の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、SOx吸収剤として
は、三元触媒や吸蔵還元型NOx触媒や選択還元型NOx
触媒等を例示することができる。ここで、選択還元型N
Ox触媒とは、酸素過剰の雰囲気で炭化水素の存在下で
NOxを還元または分解する触媒をいい、ゼオライトに
Cu等の遷移金属をイオン交換して担持した触媒、ゼオ
ライトまたはアルミナに貴金属を担持した触媒、等が含
まれる。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first or second invention, the SOx absorbent may be a three-way catalyst, a storage reduction type NOx catalyst, or a selective reduction type NOx.
A catalyst and the like can be exemplified. Here, the selective reduction type N
Ox catalyst refers to a catalyst that reduces or decomposes NOx in the presence of hydrocarbons in an oxygen-excess atmosphere, and a catalyst in which a transition metal such as Cu is ion-exchanged on zeolite and a noble metal is supported on zeolite or alumina. Catalysts and the like.

【0027】前記第1の発明あるいは第2の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、前記排気経路切替手
段は、バイパス通路の分岐部に設けた単一の切替弁で構
成することもできるし、あるいは、分岐部よりも下流の
NOx吸収剤に近い位置にある排気通路に第1の開閉弁
を設けバイパス通路に第2の開閉弁を設けて一方の開閉
弁が開くと他方の開閉弁が閉じるように制御して構成す
ることもできる。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first or second aspect of the present invention, the exhaust path switching means may be constituted by a single switching valve provided at a branch portion of a bypass passage. Alternatively, a first opening / closing valve is provided in an exhaust passage located closer to the NOx absorbent downstream of the branch portion, and a second opening / closing valve is provided in a bypass passage. When one opening / closing valve is opened, the other opening / closing valve is opened. It can also be configured to be controlled to close.

【0028】前記第1の発明あるいは第2の発明に係る
内燃機関の排気浄化装置において、「SOx放出処理」
とは、SOx吸収剤に吸収されているSOxを積極的に放
出させるために排気ガスの空燃比をストイキまたはリッ
チに制御する場合は勿論であるが、内燃機関の運転状態
からの要求により気筒内での燃焼のために燃焼用ガスの
空燃比をストイキまたはリッチに制御する結果、排気ガ
スの空燃比がストイキまたはリッチになってSOx吸収
剤からSOxが放出される場合も含むものである。ここ
で、「内燃機関の運転状態からの要求」とは、例えば、
内燃機関の高負荷運転時、全負荷運転時、始動時の暖機
運転時、さらに車両駆動用の内燃機関の場合の加速時、
高速の定速運転時などが考えられる。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first invention or the second invention, "SOx release processing"
This means, of course, that the air-fuel ratio of the exhaust gas is controlled to be stoichiometric or rich in order to positively release the SOx absorbed by the SOx absorbent. As a result of controlling the air-fuel ratio of the combustion gas to stoichiometric or rich for the combustion in the fuel cell, the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes stoichiometric or rich and SOx is released from the SOx absorbent. Here, the “request from the operating state of the internal combustion engine” is, for example,
At the time of high load operation of the internal combustion engine, at the time of full load operation, at the time of warm-up operation at the time of starting, and at the time of acceleration in the case of an internal combustion engine for driving a vehicle,
For example, during high-speed constant-speed operation.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の実施の形態を図1から図8の図面に基いて
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0030】〔第1の実施の形態〕図1は本発明を希薄
燃焼可能な車両用ガソリンエンジンに適用した場合の概
略構成を示す図である。この図において、符号1は機関
本体、符号2はピストン、符号3は燃焼室、符号4は点
火栓、符号5は吸気弁、符号6は吸気ポート、符号7は
排気弁、符号8は排気ポートを夫々示す。
[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration in a case where the present invention is applied to a gasoline engine for a vehicle capable of lean combustion. In this figure, reference numeral 1 denotes an engine body, reference numeral 2 denotes a piston, reference numeral 3 denotes a combustion chamber, reference numeral 4 denotes a spark plug, reference numeral 5 denotes an intake valve, reference numeral 6 denotes an intake port, reference numeral 7 denotes an exhaust valve, reference numeral 8 denotes an exhaust port. Are shown respectively.

【0031】吸気ポート6は対応する枝管9を介してサ
ージタンク10に連結され、各枝管9には夫々吸気ポー
ト6内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁11が取り付
けられている。サージタンク10は吸気ダクト12およ
びエアフロメータ13を介してエアクリーナ14に連結
され、吸気ダクト12内にはスロットル弁15が配置さ
れている。
The intake port 6 is connected to a surge tank 10 via a corresponding branch pipe 9, and each branch pipe 9 is provided with a fuel injection valve 11 for injecting fuel into the intake port 6. The surge tank 10 is connected to an air cleaner 14 via an intake duct 12 and an air flow meter 13, and a throttle valve 15 is arranged in the intake duct 12.

【0032】一方、排気ポート8は排気マニホルド16
を介してSOx吸収剤17を内蔵したケーシング18に
連結され、ケーシング18の出口部は排気管19を介し
て吸蔵還元型NOx触媒(NOx吸収剤)20を内蔵した
ケーシング21に連結され、ケーシング21は排気管2
2を介して図示しないマフラーに接続されている。尚、
以下の説明では、吸蔵還元型NOx触媒20をNOx触媒
20と称す。SOx吸収剤17およびNOx触媒20につ
いては後で詳述する。
On the other hand, the exhaust port 8 is connected to the exhaust manifold 16.
Is connected to a casing 18 containing an SOx absorbent 17 via an exhaust pipe 19, and an outlet of the casing 18 is connected to a casing 21 containing a storage-reduction type NOx catalyst (NOx absorbent) 20 via an exhaust pipe 19, Is the exhaust pipe 2
2, and is connected to a muffler (not shown). still,
In the following description, the NOx storage reduction catalyst 20 is referred to as a NOx catalyst 20. The SOx absorbent 17 and the NOx catalyst 20 will be described later in detail.

【0033】ケーシング21の入口部21aと排気管2
2は、NOx触媒20を迂回するバイパス管(バイパス
通路)26によって連結されており、バイパス管26の
分岐部であるケーシング21の入口部21aには、アク
チュエータ27によって弁体が作動される排気切替弁
(排気経路切替手段)28が設けられている。この排気
切替弁28(以下、切替弁28と略す)はアクチュエー
タ27によって、図1の実線で示されるようにバイパス
管26の入口部を閉鎖し且つNOx触媒20への入口部
を全開にするバイパス閉位置と、図1の破線で示される
ようにNOx触媒20への入口部を閉鎖し且つバイパス
管26の入口部を全開にするバイパス開位置のいずれか
一方の位置を選択して作動せしめられる。
The inlet 21a of the casing 21 and the exhaust pipe 2
2 is connected by a bypass pipe (bypass passage) 26 that bypasses the NOx catalyst 20, and an exhaust switching in which a valve element is actuated by an actuator 27 is provided at an inlet 21 a of a casing 21 which is a branch of the bypass pipe 26. A valve (exhaust path switching means) 28 is provided. This exhaust switching valve 28 (hereinafter, abbreviated as switching valve 28) is closed by an actuator 27 so as to close the inlet of the bypass pipe 26 and fully open the inlet to the NOx catalyst 20 as shown by the solid line in FIG. One of a closed position and a bypass open position where the inlet to the NOx catalyst 20 is closed and the inlet of the bypass pipe 26 is fully opened as shown by a broken line in FIG. .

【0034】エンジンコントロール用の電子制御ユニッ
ト(ECU)30はデジタルコンピュータからなり、双
方向バス31によって相互に接続されたROM(リード
オンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセスメモ
リ)33、CPU(セントラルプロセッサユニット)3
4、入力ポート35、出力ポート36を具備する。エア
フロメータ13は吸入空気量に比例した出力電圧を発生
し、この出力電圧がAD変換器37を介して入力ポート
35に入力される。
An electronic control unit (ECU) 30 for engine control is composed of a digital computer, and is connected to a ROM (Read Only Memory) 32, a RAM (Random Access Memory) 33, and a CPU (Central Processor) by a bidirectional bus 31. Unit) 3
4, an input port 35 and an output port 36 are provided. The air flow meter 13 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and this output voltage is input to an input port 35 via an AD converter 37.

【0035】一方、SOx吸収剤17の下流の排気管1
9には、SOx吸収剤17を出た排気ガスの温度に比例
した出力電圧を発生する温度センサ23が取り付けられ
ており、温度センサ23の出力電圧がAD変換器38を
介して入力ポート35に入力される。また、入力ポート
35には機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数
センサ41が接続されている。出力ポート36は対応す
る駆動回路39を介して夫々点火栓4および燃料噴射弁
11、アクチュエータ27に接続されている。
On the other hand, the exhaust pipe 1 downstream of the SOx absorbent 17
9 is provided with a temperature sensor 23 for generating an output voltage proportional to the temperature of the exhaust gas discharged from the SOx absorbent 17, and the output voltage of the temperature sensor 23 is supplied to an input port 35 via an AD converter 38. Is entered. The input port 35 is connected to a rotation speed sensor 41 that generates an output pulse indicating the engine rotation speed. The output port 36 is connected to the ignition plug 4, the fuel injection valve 11, and the actuator 27 via a corresponding drive circuit 39, respectively.

【0036】このガソリンエンジンでは、例えば次式に
基づいて燃料噴射時間TAUが算出される。 TAU=TP・K ここで、TPは基本燃料噴射時間を示しており、Kは補
正係数を示している。基本燃料噴射時間TPは機関シリ
ンダ内に供給される混合気の空燃比を理論空燃比とする
のに必要な燃料噴射時間を示している。この基本燃料噴
射時間TPは予め実験により求められ、機関負荷Q/N
(吸入空気量Q/機関回転数N)および機関回転数Nの
関数として図2に示すようなマップの形で予めROM3
2内に記憶されている。補正係数Kは機関シリンダ内に
供給される混合気の空燃比を制御するための係数であっ
て、K=1.0であれば機関シリンダ内に供給される混
合気は理論空燃比となる。これに対してK<1.0にな
れば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は理論
空燃比よりも大きくなり、即ちリーンとなり、K>1.
0になれば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比
は理論空燃比よりも小さくなり、即ちリッチとなる。
In this gasoline engine, the fuel injection time TAU is calculated based on, for example, the following equation. TAU = TP · K Here, TP indicates a basic fuel injection time, and K indicates a correction coefficient. The basic fuel injection time TP indicates a fuel injection time required for setting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder to the stoichiometric air-fuel ratio. This basic fuel injection time TP is obtained in advance by an experiment, and the engine load Q / N
As a function of (intake air amount Q / engine speed N) and engine speed N, the ROM 3 is previously stored in the form of a map as shown in FIG.
2 is stored. The correction coefficient K is a coefficient for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine cylinder. If K = 1.0, the air-fuel mixture supplied to the engine cylinder becomes the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, if K <1.0, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes larger than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, lean, and K> 1.
When it becomes 0, the air-fuel ratio of the mixture supplied to the engine cylinder becomes smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, becomes rich.

【0037】そして、この実施の形態のガソリンエンジ
ンでは、機関低中負荷運転領域では補正係数Kの値が
1.0よりも小さい値とされてリーン空燃比制御が行わ
れ、機関高負荷運転領域、エンジン始動時の暖機運転
時、加速時、及び120km/h以上の定速運転時には
補正係数Kの値が1.0とされてストイキ制御が行わ
れ、機関全負荷運転領域では補正係数Kの値は1.0よ
りも大きな値とされてリッチ空燃比制御が行われるよう
に設定してある。
In the gasoline engine of this embodiment, the lean air-fuel ratio control is performed with the value of the correction coefficient K being smaller than 1.0 in the low engine load operation region of the engine, and the engine high load operation region is performed. During a warm-up operation, an acceleration, and a constant speed operation at 120 km / h or more when the engine is started, the value of the correction coefficient K is set to 1.0, and the stoichiometric control is performed. Is set to a value larger than 1.0 and the rich air-fuel ratio control is performed.

【0038】内燃機関では通常、低中負荷運転される頻
度が最も高く、したがって運転期間中の大部分において
補正係数Kの値が1.0よりも小さくされて、リーン混
合気が燃焼せしめられることになる。
In an internal combustion engine, low-medium load operation is usually performed most frequently, and therefore, during most of the operation period, the value of the correction coefficient K is made smaller than 1.0, and the lean mixture is burned. become.

【0039】図3は燃焼室3から排出される排気ガス中
の代表的な成分の濃度を概略的に示している。この図か
らわかるように、燃焼室3から排出される排気ガス中の
未燃HC,COの濃度は燃焼室3内に供給される混合気
の空燃比がリッチになるほど増大し、燃焼室3から排出
される排気ガス中の酸素O2の濃度は燃焼室3内に供給
される混合気の空燃比がリーンになるほど増大する。
FIG. 3 schematically shows the concentration of typical components in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 3. As can be seen from this figure, the concentration of unburned HC and CO in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 3 increases as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 becomes richer. The concentration of oxygen O 2 in the discharged exhaust gas increases as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 becomes leaner.

【0040】ケーシング21内に収容されているNOx
触媒20は、例えばアルミナを担体とし、この担体上に
例えばカリウムK、ナトリウムNa、リチウムLi、セ
シウムCsのようなアルカリ金属、バリウムBa、カル
シウムCaのようなアルカリ土類、ランタンLa、イッ
トリウムYのような希土類から選ばれた少なくとも一つ
と、白金Ptのような貴金属とが担持されてなる。
NOx contained in the casing 21
The catalyst 20 has, for example, alumina as a carrier, on which potassium K, sodium Na, lithium Li, alkali metal such as cesium Cs, barium Ba, alkaline earth such as calcium Ca, lanthanum La, yttrium Y At least one selected from such rare earths and a noble metal such as platinum Pt are supported.

【0041】このNOx触媒20を機関の排気通路に配
置すると、NOx触媒20は、流入排気ガスの空燃比
(以下、排気空燃比という)がリーンのときにはNOx
を吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収
したNOxを放出するNOxの吸放出作用を行う。ここ
で、排気空燃比とは、機関吸気通路およびNOx触媒2
0より上流の排気通路内に供給された空気および燃料
(炭化水素)の比をいう。
When the NOx catalyst 20 is disposed in the exhaust passage of the engine, the NOx catalyst 20 is arranged such that when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas (hereinafter referred to as exhaust air-fuel ratio) is lean, the NOx catalyst 20
And absorbs and releases NOx when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases. Here, the exhaust air-fuel ratio means the engine intake passage and the NOx catalyst 2
It means the ratio of air and fuel (hydrocarbon) supplied into the exhaust passage upstream of zero.

【0042】なお、NOx触媒20より上流の排気通路
内に燃料(炭化水素)あるいは空気が供給されない場合
には、排気空燃比は燃焼室3内に供給される混合気の空
燃比に一致し、したがってこの場合には、NOx触媒2
0は燃焼室3内に供給される混合気の空燃比がリーンの
ときにはNOxを吸収し、燃焼室3内に供給される混合
気中の酸素濃度が低下すると吸収したNOxを放出する
ことになる。
When fuel (hydrocarbon) or air is not supplied into the exhaust passage upstream of the NOx catalyst 20, the exhaust air-fuel ratio matches the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3. Therefore, in this case, the NOx catalyst 2
0 means that when the air-fuel ratio of the mixture supplied to the combustion chamber 3 is lean, NOx is absorbed, and when the oxygen concentration in the mixture supplied to the combustion chamber 3 decreases, the absorbed NOx is released. .

【0043】NOx触媒20によるNOxの吸放出作用の
詳細なメカニズムについては明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。
The detailed mechanism of the NOx absorption / release operation of the NOx catalyst 20 is not clear in some parts. However, it is considered that this absorption / release action is performed by a mechanism as shown in FIG. Next, this mechanism will be described by taking platinum Pt and barium Ba supported on a carrier as an example.
The same mechanism is obtained by using an alkali metal, an alkaline earth, or a rare earth.

【0044】即ち、流入排気ガスの空燃比がかなりリー
ンになると流入排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、
図4(A)に示されるように酸素O2 がO2 -又はO2-
形で白金Ptの表面に付着する。一方、流入排気ガスに
含まれるNOは、白金Ptの表面上でO2 -又はO2-と反
応し、NO2 となる(2NO+O2 →2NO2 )。
That is, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas becomes considerably lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas greatly increases,
As shown in FIG. 4A, oxygen O 2 adheres to the surface of platinum Pt in the form of O 2 or O 2− . On the other hand, NO contained in the inflowing exhaust gas reacts with O 2 or O 2− on the surface of the platinum Pt to become NO 2 (2NO + O 2 → 2NO 2 ).

【0045】次いで、生成されたNO2の一部は、白金
Pt上で酸化されつつNOx触媒20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NOx触媒20内に拡
散する。このようにしてNOxがNOx触媒20内に吸収
される。
Next, a part of the generated NO 2 is absorbed in the NOx catalyst 20 while being oxidized on the platinum Pt and combined with the barium oxide BaO, and as shown in FIG. NO 3 - diffuses into the NOx catalyst 20 in the form of. In this way, NOx is absorbed in the NOx catalyst 20.

【0046】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、NOx触媒20のNOx
吸収能力が飽和しない限り、NO2がNOx触媒20内に
吸収されて硝酸イオンNO3 -が生成される。
As long as the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is high, NO 2 is generated on the surface of the platinum Pt,
As long as the absorption capacity is not saturated, NO 2 is absorbed in the NOx catalyst 20 and nitrate ions NO 3 are generated.

【0047】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、NOx触媒20内の硝酸イオ
ンNO 3 -がNO2またはNOの形でNOx触媒20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触媒20からNOxが放出されることになる。
図3に示されるように、流入排気ガスのリーンの度合い
が低くなれば流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、した
がって流入排気ガスのリーンの度合いを低くすればNO
x触媒20からNOxが放出されることとなる。
On the other hand, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas
Decreases and NOTwoThe reaction goes in the reverse direction when the amount of
(NOThree -→ NOTwo), And nitrate ion in the NOx catalyst 20
NO Three -Is NOTwoAlternatively, the NOx catalyst 20 is released in the form of NO.
Will be issued. That is, the oxygen concentration in the inflow exhaust gas decreases.
Then, NOx is released from the NOx catalyst 20.
As shown in FIG. 3, the degree of lean of the incoming exhaust gas
Lower the oxygen concentration in the incoming exhaust gas
Therefore, if the degree of leanness of the inflow exhaust gas is reduced, NO
NOx is released from the x catalyst 20.

【0048】一方、このとき、燃焼室3内に供給される
混合気がストイキまたはリッチになると、図3に示され
るように機関からは多量の未燃HC,COが排出され、
これら未燃HC,COは、白金Pt上の酸素O2 -又はO
2-と反応して酸化せしめられる。
On the other hand, at this time, when the mixture supplied to the combustion chamber 3 becomes stoichiometric or rich, a large amount of unburned HC and CO is discharged from the engine as shown in FIG.
These unburned HC and CO are converted to oxygen O 2 - or O 2 on platinum Pt.
Reacts with 2- and is oxidized.

【0049】また、排気空燃比がストイキまたはリッチ
になると流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下するた
めにNOx触媒20からNO2またはNOが放出され、こ
のNO2またはNOは、図4(B)に示されるように未
燃HC、COと反応して還元せしめられてN2となる。
When the exhaust air-fuel ratio becomes stoichiometric or rich, the concentration of oxygen in the inflowing exhaust gas is extremely reduced, so that NO 2 or NO is released from the NOx catalyst 20, and this NO 2 or NO is shown in FIG. As shown in B), it reacts with unburned HC and CO and is reduced to N 2 .

【0050】即ち、流入排気ガス中のHC,COは、ま
ず白金Pt上の酸素O2 -又はO2-とただちに反応して酸
化せしめられ、次いで白金Pt上の酸素O2 -又はO2-
消費されてもまだHC,COが残っていれば、このH
C,COによってNOx触媒20から放出されたNOxお
よびエンジンから排出されたNOxがN2に還元せしめら
れる。
[0050] That is, HC in the inflowing exhaust gas, CO, first oxygen O 2 on the platinum Pt - or O 2- immediately be reacted with oxidized, then the platinum Pt on the oxygen O 2 - or O 2- If HC and CO still remain after consumption, this H
C, NOx discharged from the released NOx, the engine from the NOx catalyst 20 by the CO is made to reduction to N 2.

【0051】このようにして白金Ptの表面上にNO2
またはNOが存在しなくなると、NOx触媒20から次
から次へとNO2またはNOが放出され、さらにN2に還
元せしめられる。したがって、排気空燃比をストイキま
たはリッチにすると短時間の内にNOx触媒20からN
Oxが放出されることになる。
In this way, NO 2 is deposited on the surface of platinum Pt.
Alternatively, when NO is no longer present, NO 2 or NO is released from the NOx catalyst 20 one after another, and is further reduced to N 2 . Therefore, if the exhaust air-fuel ratio is made stoichiometric or rich, the NOx catalyst 20
Ox will be released.

【0052】このように、排気空燃比がリーンになると
NOxがNOx触媒20に吸収され、排気空燃比をストイ
キあるいはリッチにするとNOxがNOx触媒20から短
時間のうちに放出され、N2に還元される。したがっ
て、大気中へのNOxの排出を阻止することができる。
[0052] Thus, NOx when the exhaust air-fuel ratio becomes lean is absorbed in the NOx catalyst 20, NOx when the exhaust air-fuel ratio to the stoichiometric or rich is released in a short time from the NOx catalyst 20, reduced to N 2 Is done. Therefore, emission of NOx into the atmosphere can be prevented.

【0053】ところで、全負荷運転時には燃焼室3内に
供給される混合気をリッチとし、また高負荷運転時、エ
ンジン始動時の暖機運転時、加速時、及び120km/
h以上の定速運転時には混合気を理論空燃比(ストイ
キ)とし、低中負荷運転時には混合気をリーンとした場
合には、低中負荷運転時に排気ガス中のNOxがNOx触
媒20に吸収され、全負荷運転時及び高負荷運転時にN
Ox触媒20からNOxが放出され還元されることにな
る。しかしながら、全負荷運転あるいは高負荷運転の頻
度が少なく、低中負荷運転の頻度が多くその運転時間が
長ければ、NOxの放出・還元が間に合わなくなり、N
Ox触媒20のNOx吸収能力(NOx吸収容量)が飽和
してNOxを吸収できなくなってしまう。
During the full load operation, the mixture supplied to the combustion chamber 3 is made rich. At the time of high load operation, at the time of warm-up operation at the time of engine start, at the time of acceleration, and at 120 km / min.
When the air-fuel mixture is set to the stoichiometric air-fuel ratio at the time of constant speed operation at h or more, and when the air-fuel mixture is lean at the time of low-medium load operation, NOx in the exhaust gas is absorbed by the NOx catalyst 20 at the time of low-medium load operation. At full load operation and at high load operation
NOx is released from the Ox catalyst 20 and reduced. However, if the frequency of full-load operation or high-load operation is low, and the frequency of low-medium load operation is high and the operation time is long, the release and reduction of NOx cannot be made in time, and N
The NOx absorption capacity (NOx absorption capacity) of the Ox catalyst 20 is saturated, so that the NOx cannot be absorbed.

【0054】そこで、このような場合には、リーン混合
気の燃焼が行われているとき、即ち中低負荷運転を行っ
ているときには、比較的に短い周期でスパイク的(短時
間)にストイキまたはリッチ混合気の燃焼が行われるよ
うに混合気の空燃比を制御し、短周期的にNOxの放出
・還元を行う手法を採用することがある。このようにN
Oxの吸放出のために、排気空燃比(この実施の形態で
は混合気の空燃比)が比較的に短い周期で「リーン」と
「スパイク的なストイキまたはリッチ(以下、これをリ
ッチスパイクという)」を交互に繰り返されるように制
御することを、リーン・リッチスパイク制御と称してお
り、この実施の形態においてもリーン・リッチスパイク
制御を採用している。尚、この出願においては、リーン
・リッチスパイク制御はリーン空燃比制御に含まれるも
のとする。
Therefore, in such a case, when the lean air-fuel mixture is being burned, that is, when the medium-low load operation is being performed, the stoichiometric or short-time stoichiometric or stoichiometric operation is performed in a relatively short cycle. In some cases, a method of controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture so that the rich air-fuel mixture is burned and releasing and reducing NOx in a short cycle may be employed. Thus N
Due to the absorption and release of Ox, the exhaust air-fuel ratio (in this embodiment, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture) is “lean” and “spike-like stoichiometric or rich” (hereinafter referred to as “rich spike”) in a relatively short cycle. Is alternately repeated is referred to as lean-rich spike control, and this embodiment also employs lean-rich spike control. In this application, the lean-rich spike control is included in the lean air-fuel ratio control.

【0055】一方、燃料には硫黄(S)が含まれてお
り、燃料中の硫黄が燃焼するとSO2やSO3などの硫黄
酸化物(SOx)が発生し、NOx触媒20は排気ガス中
のこれらSOxも吸収する。NOx触媒20のSOx吸収
メカニズムはNOx吸収メカニズムと同じであると考え
られる。即ち、NOxの吸収メカニズムを説明したとき
と同様に担体上に白金PtおよびバリウムBaを坦持さ
せた場合を例にとって説明すると、前述したように、排
気空燃比がリーンのときには、酸素O2がO2 -又はO2-
の形でNOx触媒20の白金Ptの表面に付着してお
り、流入排気ガス中のSOx(例えばSO2)は白金Pt
の表面上で酸化されてSO3となる。
On the other hand, the fuel contains sulfur (S), and when the sulfur in the fuel burns, sulfur oxides (SOx) such as SO 2 and SO 3 are generated, and the NOx catalyst 20 These SOx also absorb. It is considered that the SOx absorption mechanism of the NOx catalyst 20 is the same as the NOx absorption mechanism. That is, assuming that platinum Pt and barium Ba are supported on the carrier in the same manner as when the NOx absorption mechanism is described, as described above, when the exhaust air-fuel ratio is lean, oxygen O 2 is reduced. O 2 - or O 2-
The SOx (for example, SO 2 ) in the inflowing exhaust gas becomes platinum Pt in the form of
Is oxidized to SO 3 on the surface.

【0056】その後、生成されたSO3は、白金Ptの
表面で更に酸化されながらNOx触媒20内に吸収され
て酸化バリウムBaOと結合し、硫酸イオンSO4 2-
形でNOx触媒20内に拡散し硫酸塩BaSO4を生成す
る。この硫酸塩BaSO4は安定していて分解しずら
く、前述したリーン・リッチスパイク制御により流入排
気ガスの空燃比を短時間だけストイキまたはリッチにし
ても分解されずにNOx触媒20内に残ってしまう。し
たがって、時間経過に伴いNOx触媒20内のBaSO4
の生成量が増大するとNOx触媒20の吸収に関与でき
るBaOの量が減少してNOxの吸収能力が低下してし
まう。これが即ちSOx被毒である。
Thereafter, the generated SO 3 is further oxidized on the surface of the platinum Pt, absorbed in the NOx catalyst 20 and combined with the barium oxide BaO, and then enters the NOx catalyst 20 in the form of sulfate ion SO 4 2−. Diffuses to produce sulfate BaSO 4 . This sulfate BaSO 4 is stable and hard to decompose, and remains in the NOx catalyst 20 without being decomposed even if the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is stoichiometric or rich for a short time by the lean-rich spike control described above. I will. Therefore, the BaSO 4 in the NOx catalyst 20 with the passage of time
When the generation amount of NOx increases, the amount of BaO that can participate in the absorption of the NOx catalyst 20 decreases, and the NOx absorption ability decreases. This is SOx poisoning.

【0057】そこで、この実施の形態ではNOx吸収剤
20にSOxが流入しないように、流入する排気ガスの
空燃比がリーンのときにSOxを吸収し流入する排気ガ
スの酸素濃度が低いときに吸収したSOxを放出するS
Ox吸収剤17を、NOx吸収剤20よりも上流に配置し
ているのである。このSOx吸収剤17は、SOx吸収剤
17に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにはS
Oxと共にNOxも吸収するが、流入する排気ガスの空燃
比をストイキまたはリッチにし酸素濃度が低くなると吸
収したSOxばかりでなくNOxも放出する。
Therefore, in this embodiment, SOx is absorbed when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean and is absorbed when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is low so that SOx does not flow into the NOx absorbent 20. S that releases oxidized SOx
The Ox absorbent 17 is disposed upstream of the NOx absorbent 20. When the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SOx absorbent 17 is lean, the SOx absorbent 17
NOx is absorbed together with Ox, but when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made stoichiometric or rich and the oxygen concentration becomes low, not only the absorbed SOx but also NOx is released.

【0058】前述したように、NOx触媒20ではSOx
が吸収されると安定した硫酸塩BaSO4が生成され、
その結果、NOx触媒20に流入する排気ガスの空燃比
をストイキまたはリッチにしてもSOxがNOx触媒20
から放出されなくなる。したがって、SOx吸収剤17
に流入する排気ガスの空燃比をストイキまたはリッチに
したときにSOx吸収剤17からSOxが放出されるよう
にするためには、吸収したSOxが硫酸イオンSO4 2-
形でSOx吸収剤17内に存在するようにするか、ある
いは、硫酸塩BaSO4が生成されたとしても硫酸塩B
aSO4が安定しない状態でSOx吸収剤17に存在する
ようにすることが必要となる。これを可能とするSOx
吸収剤17としては、アルミナからなる担体上に銅C
u、鉄Fe、マンガンMn、ニッケルNiのような遷移
金属、ナトリウムNa、チタンTiおよびリチウムLi
から選ばれた少なくとも一つを坦持したSOx吸収剤1
7を用いることができる。
As described above, in the NOx catalyst 20, SOx
Is absorbed to produce stable sulfate BaSO 4 ,
As a result, even if the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 20 is stoichiometric or rich,
No longer released from Therefore, the SOx absorbent 17
In order to release SOx from the SOx absorbent 17 when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the exhaust gas is made stoichiometric or rich, the absorbed SOx is converted into sulfate ions SO 4 2− in the form of SOx absorbent 17. Or if the sulfate BaSO 4 is formed, the sulfate B
It is necessary that aSO 4 be present in the SOx absorbent 17 in an unstable state. SOx that makes this possible
As the absorbent 17, copper C on a carrier made of alumina is used.
u, iron Fe, manganese Mn, transition metals such as nickel Ni, sodium Na, titanium Ti and lithium Li
SOx absorbent 1 carrying at least one selected from the group consisting of:
7 can be used.

【0059】このSOx吸収剤17では、SOx吸収剤1
7に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガ
ス中のSO2がSOx吸収剤17の表面で酸化されつつ硫
酸イオンSO4 2-の形でSOx吸収剤17内に吸収され、
次いでSOx吸収剤17内に拡散される。この場合、S
Ox吸収剤17の担体上に白金Pt、パラジウムPd、
ロジウムRhのうちのいずれかを坦持させておくとSO
2がSO3 2-の形で白金Pt、パラジウムPd、ロジウム
Rh上に吸着し易くなり、かくしてSO2は硫酸イオン
SO4 2-の形でSOx吸収剤17内に吸収され易くなる。
したがって、SO2の吸収を促進するためにはSOx吸収
剤17の担体上に白金Pt、パラジウムPd、ロジウム
Rhのいずれかを坦持させることが好ましい。
In this SOx absorbent 17, the SOx absorbent 1
Air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the 7 is absorbed while SO 2 in the exhaust gas is oxidized on the surface of the SOx absorbent 17 in the sulfate ions SO 4 2-form in the SOx absorbent 17 when the lean,
Next, it is diffused into the SOx absorbent 17. In this case, S
Platinum Pt, palladium Pd on the carrier of the Ox absorbent 17,
If any of rhodium Rh is supported, SO
2 platinum Pt in SO 3 2-form, palladium Pd, easily adsorbed on the rhodium Rh, thus SO 2 is likely to be absorbed in the SOx absorbent 17 in the sulfate ions SO 4 2-form.
Therefore, in order to promote the absorption of SO 2 , it is preferable that any one of platinum Pt, palladium Pd and rhodium Rh be supported on the carrier of the SOx absorbent 17.

【0060】このSOx吸収剤17をNOx触媒20の上
流に配置すると、SOx吸収剤17に流入する排気ガス
の空燃比がリーンになると排気ガス中のSOxがSOx吸
収剤17に吸収され、したがって、下流のNOx触媒2
0にはSOxが流れ込まなくなり、NOx触媒20では排
気ガス中のNOxのみが吸収されることになる。
When the SOx absorbent 17 is arranged upstream of the NOx catalyst 20, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SOx absorbent 17 becomes lean, SOx in the exhaust gas is absorbed by the SOx absorbent 17, and Downstream NOx catalyst 2
At 0, SOx does not flow, and the NOx catalyst 20 absorbs only NOx in the exhaust gas.

【0061】一方、前述したようにSOx吸収剤17に
吸収されたSOxは硫酸イオンSO4 2 -の形でSOx吸収
剤17に拡散しているか、あるいは不安定な状態で硫酸
塩BaSO4となっている。したがって、SOx吸収剤1
7に流入する排気ガスの空燃比がストイキまたはリッチ
になって酸素濃度が低下するとSOx吸収剤17に吸収
されているSOxがSOx吸収剤17から容易に放出され
ることになる。
[0061] On the other hand, the SOx absorbed by the SOx absorbent 17 as described above sulfate ions SO 4 2 - a form on whether you are diffused in the SOx absorbent 17, or sulfate BaSO 4 in an unstable state ing. Therefore, SOx absorbent 1
When the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the exhaust gas 7 becomes stoichiometric or rich and the oxygen concentration decreases, the SOx absorbed in the SOx absorbent 17 is easily released from the SOx absorbent 17.

【0062】ところで、本出願人の研究により、SOx
吸収剤17の吸放出作用に関して次のことがわかった。
SOx吸収剤17に吸収されているSOx量が少ないとき
には、SOx吸収剤17のSOx吸着力が強いため、SO
x吸収剤17にストイキまたはリッチ空燃比の排気ガス
を短時間(例えば5秒以下)流したのではSOx吸収剤
17からSOxは放出されない。これについては、本出
願人は、SOx吸収剤17に吸収されているSOx量が少
ないときに、NOx触媒20からNOxを放出させるため
に行うリーン・リッチスパイク制御のときのストイキま
たはリッチ空燃比の継続時間ではSOx吸収剤17から
SOxが放出されないことを確認している。ただし、S
Ox吸収剤17に吸収されているSOx量が少ないときで
あっても、SOx吸収剤17にストイキまたはリッチ空
燃比の排気ガスを長時間流した場合には、SOx吸収剤
17からSOxが放出される。
By the way, according to the research of the present applicant, SOx
The following was found regarding the absorption / release action of the absorbent 17.
When the amount of SOx absorbed by the SOx absorbent 17 is small, the SOx absorbent 17 has a strong SOx adsorbing power,
If exhaust gas having a stoichiometric or rich air-fuel ratio is allowed to flow in the x absorbent 17 for a short time (for example, 5 seconds or less), SOx is not released from the SOx absorbent 17. Regarding this, the applicant has determined that the lean / rich spike control for releasing NOx from the NOx catalyst 20 when the amount of SOx absorbed in the SOx absorbent 17 is small has a stoichiometric or rich air-fuel ratio. It is confirmed that SOx is not released from the SOx absorbent 17 during the continuous time. Where S
Even when the amount of SOx absorbed in the Ox absorbent 17 is small, if the stoichiometric or rich air-fuel ratio exhaust gas is allowed to flow through the SOx absorbent 17 for a long time, SOx is released from the SOx absorbent 17. You.

【0063】しかしながら、SOx吸収剤17に吸収さ
れているSOx量が増えたときには、SOx吸収剤17の
SOx吸着力が弱くなるため、SOx吸収剤17にストイ
キまたはリッチ空燃比の排気ガスを短時間流した場合に
もSOx吸収剤17からSOxが漏れ出て、下流のNOx
触媒20を被毒する虞れがある。
However, when the amount of SOx absorbed by the SOx absorbent 17 increases, the SOx adsorbing power of the SOx absorbent 17 becomes weak, and thus the stoichiometric or rich air-fuel ratio exhaust gas is supplied to the SOx absorbent 17 for a short time. Even when flowing, SOx leaks out of the SOx absorbent 17 and the downstream NOx
There is a possibility that the catalyst 20 may be poisoned.

【0064】そこで、この実施の形態では、エンジンの
運転状態の履歴からSOx吸収剤17に吸収されたSOx
量を推定し、その推定SOx吸収量が所定量に達した時
をSOx吸収剤17からSOxを放出させるべき時期と判
断して、SOx吸収剤17からSOxを積極的に放出させ
る処理(以下、この処理を再生処理という)を実行す
る。SOx吸収剤17の再生処理を実行するに際し、E
CU30は、機関回転数Nと機関負荷Q/Nからその時
の機関運転状態を判断し、また、温度センサ29で検出
したその時の排気ガス温度をSOx吸収剤17の温度と
して代用し、機関運転状態とSOx吸収剤17の温度に
基づき燃費悪化が少なく最も効率的にSOxを放出でき
るストイキまたはリッチ条件を選定し、選定した空燃比
でエンジンを運転して排出される排気ガスを長時間SO
x吸収剤17に流すことにより実行する。
Therefore, in this embodiment, the SOx absorbed by the SOx absorbent 17 is determined from the history of the operating state of the engine.
The amount is estimated, the time when the estimated SOx absorption amount reaches a predetermined amount is determined to be the time to release SOx from the SOx absorbent 17, and the process of actively releasing SOx from the SOx absorbent 17 (hereinafter, referred to as “ This processing is referred to as reproduction processing). In performing the regeneration process of the SOx absorbent 17, E
The CU 30 determines the engine operating state at that time from the engine speed N and the engine load Q / N, and substitutes the temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor 29 as the temperature of the SOx absorbent 17 to obtain the engine operating state. Based on the temperature of the SOx absorbent 17 and the stoichiometric or rich condition that can release SOx most efficiently with little deterioration in fuel efficiency, the engine is operated at the selected air-fuel ratio to reduce the exhaust gas discharged for a long time.
It is performed by flowing the x absorbent 17.

【0065】また、SOx吸収剤17の温度を所定温度
(例えば、550゜C)以上の高温にすると、SOx吸
収剤17からSOxが放出され易いことが、換言すれば
SOxの放出を促進できることがわかっている。そこ
で、この実施の形態では、ECU30は、SOx吸収剤
17の再生処理実行中、適宜の手段によって排気ガス温
度の温度制御を行い、SOx吸収剤17の温度を前記所
定温度(以下、これをSOx放出温度という)以上に制
御する。
When the temperature of the SOx absorbent 17 is raised to a predetermined temperature (for example, 550 ° C.) or higher, it is easy for SOx to be released from the SOx absorbent 17, in other words, it is possible to accelerate the release of SOx. know. Therefore, in this embodiment, during execution of the regeneration process of the SOx absorbent 17, the ECU 30 controls the temperature of the exhaust gas by appropriate means, and adjusts the temperature of the SOx absorbent 17 to the predetermined temperature (hereinafter referred to as SOx absorbent). Release temperature).

【0066】SOx吸収剤17を再生すると、SOx吸収
剤17から流出した排気ガス(以下、再生処理時にSO
x吸収剤17から排出される排気ガスを再生排気と称
し、非再生処理時にSOx吸収剤17から排出される排
気ガスと区別する場合もある)にはSOx吸収剤17か
ら放出された多量のSOxが含まれることとなるため、
この再生排気がNOx触媒20に流入すると再生排気中
のSOxがNOx触媒20に吸収され、NOx触媒20が
SOx被毒してしまい、SOx吸収剤17を設けた意味が
なくなってしまう。そこで、この実施の形態では、SO
x吸収剤17の再生処理時にSOx吸収剤17から放出さ
れたSOxがNOx触媒20に吸収されるのを阻止するた
めに、SOx吸収剤17の再生処理時にはSOx吸収剤1
7から流出した再生排気をバイパス管26内に導くよう
にしている。
When the SOx absorbent 17 is regenerated, the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 (hereinafter referred to as “SO
The exhaust gas discharged from the x-absorbent 17 is referred to as regeneration exhaust, and may be distinguished from the exhaust gas discharged from the sox-absorbent 17 during non-regeneration processing. Will be included,
When this regenerated exhaust gas flows into the NOx catalyst 20, SOx in the regenerated exhaust gas is absorbed by the NOx catalyst 20, and the NOx catalyst 20 is poisoned by SOx, so that the provision of the SOx absorbent 17 is lost. Therefore, in this embodiment, SO
In order to prevent the SOx released from the SOx absorbent 17 from being absorbed by the NOx catalyst 20 during the regeneration processing of the x absorbent 17, the SOx absorbent 1
The regeneration exhaust flowing out of the pipe 7 is guided into the bypass pipe 26.

【0067】また、この実施の形態では、エンジンの高
負荷運転時、エンジン始動時の暖機運転時、加速時、及
び120km/h以上の定速運転時には空燃比がストイ
キ制御され、全負荷運転時には空燃比がリッチ制御とさ
れるようになっている。したがって、これら運転状態の
ときには排気ガスの空燃比がストイキまたはリッチにな
って、ストイキまたはリッチ空燃比の排気ガスがSOx
吸収剤17に流入することとなる。
In this embodiment, the air-fuel ratio is stoichiometrically controlled at the time of high-load operation of the engine, at the time of warm-up operation at the time of engine start, at the time of acceleration, and at the time of constant speed operation of 120 km / h or more. Sometimes, the air-fuel ratio is controlled to be rich. Therefore, in these operating states, the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes stoichiometric or rich, and the exhaust gas having the stoichiometric or rich air-fuel ratio becomes SOx
It will flow into the absorbent 17.

【0068】前述したように、ストイキまたはリッチ空
燃比の排気ガスがSOx吸収剤17に流入しても瞬時で
あればSOx吸収剤17からSOxが放出されることはな
いので何ら問題は生じないが、ある程度継続して流入し
た場合にはSOx吸収剤17からSOxが放出される虞れ
があり、この排気ガスが下流のNOx触媒20に流入す
るとNOx触媒20がSOx被毒する虞れがある。特に、
排気ガス温度が前記SOx放出温度以上になるとSOx吸
収剤17からのSOxの放出が促進されるため、NOx触
媒20のSOx被毒の虞れが大きくなる。
As described above, even if the stoichiometric or rich air-fuel ratio exhaust gas flows into the SOx absorbent 17, the SOx is not released from the SOx absorbent 17 if it is instantaneous, so that no problem occurs. However, if the exhaust gas flows into the NOx catalyst 20 downstream, the SOx absorbent 17 may release SOx. If the exhaust gas flows into the downstream NOx catalyst 20, the NOx catalyst 20 may be poisoned with SOx. In particular,
When the exhaust gas temperature becomes equal to or higher than the SOx release temperature, the release of SOx from the SOx absorbent 17 is promoted, and the risk of SOx poisoning of the NOx catalyst 20 increases.

【0069】例えば、エンジン始動時の暖機運転は機関
本体1が暖機されるまで継続されるので長時間に亘る場
合があり、加速時もある程度の時間継続して行われる場
合もあり、120km/h以上の定速運転も高速道路に
おける走行で長時間継続される場合があり、これらの場
合に、前記SOx吸収剤17からSOxが放出される虞れ
がある。
For example, the warm-up operation at the time of starting the engine is continued until the engine body 1 is warmed up, so that it may take a long time, and the acceleration may be continued for a certain period of time. The constant speed operation of / h or more may be continued for a long time on the highway, and in these cases, SOx may be released from the SOx absorbent 17.

【0070】そこで、この実施の形態では、高負荷運転
時、エンジン始動時の暖機運転時、加速時、及び120
km/h以上の定速運転時、全負荷運転時など、エンジ
ンの運転状態からの要求により空燃比をストイキまたは
リッチ制御(以下、これをエンジン運転状態によるスト
イキまたはリッチ空燃比制御と称す)した結果、排気ガ
スの空燃比がストイキまたはリッチになったときには、
SOx吸収剤17から流出した排気ガスをバイパス管2
6内に導き、NOx触媒20に流入するのを阻止してい
る。
Therefore, in this embodiment, during high-load operation, during warm-up operation when starting the engine, during acceleration,
The stoichiometric or rich control of the air-fuel ratio was performed according to a request from the operating state of the engine, such as at a constant speed operation of km / h or more, or at full load operation (hereinafter, this is referred to as stoichiometric or rich air-fuel ratio control depending on the engine operating state). As a result, when the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes stoichiometric or rich,
The exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 is passed through the bypass pipe 2
6 and is prevented from flowing into the NOx catalyst 20.

【0071】つまり、この実施の形態では、SOx吸収
剤17の再生処理を実行しているか否かにかかわらず、
空燃比をストイキ制御またはリッチ制御しているときに
は、SOx吸収剤17から流出した排気ガスをバイパス
管26内に導き、NOx触媒20に流入するのを阻止し
ている。
That is, in this embodiment, regardless of whether the regeneration process of the SOx absorbent 17 is being executed or not.
When the stoichiometric control or the rich control of the air-fuel ratio is performed, the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 is guided into the bypass pipe 26 to prevent the exhaust gas from flowing into the NOx catalyst 20.

【0072】以下、SOx吸収剤17の再生処理の実行
によりSOx吸収剤17からSOxが放出される場合と、
前述の如くエンジン運転状態からの要求でストイキまた
はリッチ空燃比制御する結果SOx吸収剤17からSOx
が放出される場合を総称して、SOx吸収剤17のSOx
放出処理と称す。
Hereinafter, the case where SOx is released from the SOx absorbent 17 by executing the regeneration processing of the SOx absorbent 17 will be described.
As described above, the stoichiometric or rich air-fuel ratio control is performed in response to a request from the engine operating state.
Is generally referred to as SOx of the SOx absorbent 17
Called release processing.

【0073】次に、排気ガスの経路の切り替えについて
詳述する。排気ガス中のNOxをNOx触媒20で吸放出
し還元浄化するために空燃比のリーン・リッチスパイク
制御を実行しているときには、切替弁28が図1におい
て実線で示すようにバイパス閉位置に保持される。した
がって、このときにはSOx吸収剤17から流出した排
気ガスはNOx触媒20に流入し、バイパス管26には
流れない。そして、排気ガス中のSOxはSOx吸収剤1
7に吸収され、NOx触媒20にはSOxが流れ込まなく
なり、NOx触媒20のSOx被毒が防止される。そし
て、排気ガス中のNOxがNOx触媒20で吸放出され、
還元浄化される。
Next, switching of the exhaust gas path will be described in detail. When the lean / rich spike control of the air-fuel ratio is being executed in order to absorb and release NOx in the exhaust gas by the NOx catalyst 20 for reduction purification, the switching valve 28 is maintained at the bypass closed position as shown by a solid line in FIG. Is done. Therefore, at this time, the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 flows into the NOx catalyst 20 and does not flow into the bypass pipe 26. The SOx in the exhaust gas is the SOx absorbent 1
The SOx does not flow into the NOx catalyst 20 and SOx poisoning of the NOx catalyst 20 is prevented. Then, NOx in the exhaust gas is absorbed and released by the NOx catalyst 20,
It is reduced and purified.

【0074】次いで、上記状態からSOx放出処理に移
行する時には、空燃比の制御がリーン・リッチスパイク
制御からストイキまたはリッチ制御に切り替えられると
同時に、切替弁28がバイパス閉位置から図1において
破線で示すバイパス開位置に切り替えられ、その状態に
保持される。
Next, when shifting from the above state to the SOx release process, the control of the air-fuel ratio is switched from the lean / rich spike control to the stoichiometric or rich control, and at the same time, the switching valve 28 is moved from the bypass closed position to the dashed line in FIG. The position is switched to the bypass open position shown in FIG.

【0075】SOx放出処理時に空燃比がストイキまた
はリッチに制御されると、排気ガスの空燃比がストイキ
またはリッチになる。この排気ガスがSOx吸収剤17
に流入するとSOx吸収剤17からSOxが放出される。
この時、切替弁28がバイパス開位置になっているの
で、SOx吸収剤17から流出したSOxを多量に含む排
気ガスはNOx触媒20内には流入せず、バイパス管2
6を流れる。したがって、NOx触媒20がSOx吸収剤
17から放出されたSOxによって被毒するのを阻止す
ることができる。尚、排気ガス中のSOxは排気ガス中
の未燃HC、COによって還元せしめられ、SO2とな
って放出される。
If the air-fuel ratio is controlled to stoichiometric or rich during the SOx release process, the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes stoichiometric or rich. This exhaust gas is the SOx absorbent 17
, SOx is released from the SOx absorbent 17.
At this time, since the switching valve 28 is in the bypass open position, the exhaust gas containing a large amount of SOx flowing out of the SOx absorbent 17 does not flow into the NOx catalyst 20 and the bypass pipe 2
Flow through 6. Therefore, it is possible to prevent the NOx catalyst 20 from being poisoned by the SOx released from the SOx absorbent 17. Incidentally, SOx in the exhaust gas is unburned HC in the exhaust gas, is made to reduction by CO, it is released as SO 2.

【0076】次に、SOx放出処理の終了によりストイ
キまたはリッチ空燃比制御からリーン・リッチスパイク
制御に切り替わる時には、空燃比制御の切り替えから所
定のディレイ時間が経過した後に切替弁28をバイパス
開位置からバイパス閉位置に切り替える。このように空
燃比制御の切り替えから切替弁28による排気ガスの経
路の切り替えまでにディレイ時間を設ける理由は次の通
りである。
Next, when switching from the stoichiometric or rich air-fuel ratio control to the lean / rich spike control due to the end of the SOx release processing, the switching valve 28 is moved from the bypass open position after a predetermined delay time has elapsed from the switching of the air-fuel ratio control. Switch to the bypass closed position. The reason why the delay time is provided between the switching of the air-fuel ratio control and the switching of the exhaust gas path by the switching valve 28 is as follows.

【0077】SOx放出処理中はSOx吸収剤17にスト
イキまたはリッチ空燃比の排気ガスが流れるが、その時
にSOx吸収剤17はSOxを放出するだけでなく、排気
ガス中のHCを吸着する。したがって、SOx放出処理
終了時点ではSOx吸収剤17に多量のHCが吸着され
た状態になっている。一方、SOx放出処理終了時点と
いえども、SOx吸収剤17に吸収されていたSOxが総
て放出されるわけではなく、SOx吸収剤17にはSOx
が残存している。これについては、SOx吸収剤17の
再生処理直後も例外ではない。
During the SOx release process, exhaust gas having a stoichiometric or rich air-fuel ratio flows through the SOx absorbent 17, but at that time, the SOx absorbent 17 not only releases SOx but also adsorbs HC in the exhaust gas. Therefore, at the end of the SOx release process, a large amount of HC is adsorbed on the SOx absorbent 17. On the other hand, even at the end of the SOx release process, not all of the SOx absorbed by the SOx absorbent 17 is released, and the SOx absorbent 17
Remains. This is no exception immediately after the regeneration process of the SOx absorbent 17.

【0078】このような状態のSOx放出処理終了時に
SOx吸収剤17へリーン空燃比の排気ガスが流れる
と、排気ガスに含まれている酸素がSOx吸収剤17に
吸着されているHCを酸化するために大量に消費され、
その結果、リーン空燃比の排気ガスをSOx吸収剤17
に流入させてもSOx吸収剤17の内部においてはスト
イキ雰囲気になり、しかもSOx放出処理終了直後はま
だSOx吸収剤17が高温でありSOxを脱離させ易い雰
囲気にあることもあって、SOx吸収剤17に残存して
いるSOxが脱離し、SOx吸収剤17から放出される。
このSOx吸収剤17からのSOxの脱離は、SOx吸収
剤17に吸着されているHCの吸着量が減少してHCを
酸化するための酸素消費量が減少し、SOx吸収剤17
の内部の空燃比がリーンになるまで続く。
When exhaust gas having a lean air-fuel ratio flows into the SOx absorbent 17 at the end of the SOx release process in such a state, oxygen contained in the exhaust gas oxidizes HC adsorbed on the SOx absorbent 17. Consumed in large quantities for
As a result, the exhaust gas having the lean air-fuel ratio is removed from the SOx absorbent 17
Even when the SOx absorbent 17 flows into the SOx absorbent 17, a stoichiometric atmosphere is formed inside the SOx absorbent 17, and immediately after the end of the SOx release processing, the SOx absorbent 17 is still at a high temperature and is in an atmosphere where SOx can be easily desorbed. SOx remaining in the agent 17 is desorbed and released from the SOx absorbent 17.
The desorption of SOx from the SOx absorbent 17 reduces the amount of HC adsorbed on the SOx absorbent 17 and reduces the amount of oxygen consumed for oxidizing HC.
Until the air-fuel ratio inside becomes lean.

【0079】したがって、ストイキまたはリッチ空燃比
制御からリーン・リッチスパイク制御に切り替わると同
時に切替弁28をバイパス開位置からバイパス閉位置に
切り替えて排気ガスをNOx触媒20に流れるようにす
ると、SOx放出処理終了直後にSOx吸収剤17から放
出されるSOxがNOx触媒20に流入し、NOx触媒2
0をSOx被毒させてしまう虞れがある。
Therefore, when the switching valve 28 is switched from the bypass open position to the bypass closed position at the same time as the switching from the stoichiometric or rich air-fuel ratio control to the lean / rich spike control so that the exhaust gas flows to the NOx catalyst 20, the SOx release processing Immediately after the termination, the SOx released from the SOx absorbent 17 flows into the NOx catalyst 20, and the NOx catalyst 2
0 may be poisoned by SOx.

【0080】そこで、この実施の形態では、SOx放出
処理が終了しリーン空燃比の排気ガスがSOx吸収剤1
7に流れるようになっても、SOx吸収剤17からSOx
が放出されなくなるまでの所定時間が経過するまでは、
切替弁28をバイパス開位置に保持して排気ガスをバイ
パス管26に流し、NOx触媒20に流入させないよう
にした。
Therefore, in this embodiment, the SOx releasing process is completed, and the exhaust gas having the lean air-fuel ratio is supplied to the SOx absorbent 1
7, the SOx absorbent 17
Until a predetermined time elapses until no more is released
The switching valve 28 is held at the bypass open position to allow the exhaust gas to flow to the bypass pipe 26 and not to flow into the NOx catalyst 20.

【0081】これによって、例えSOx放出処理終了後
にSOx吸収剤17からSOxが脱離したとしても、脱離
したSOxがNOx触媒20に流入することがなくなり、
NOx触媒20がSOx被毒するのを防止することができ
る。
Thus, even if SOx is desorbed from the SOx absorbent 17 after the end of the SOx release process, the desorbed SOx does not flow into the NOx catalyst 20.
The SOx poisoning of the NOx catalyst 20 can be prevented.

【0082】尚、空燃比制御の切り替えから切替弁28
による排気ガスの経路切り替えまでのディレイ時間をど
のくらいの長さに設定するかは、ストイキまたはリッチ
空燃比制御からリーン・リッチスパイク制御に切り替え
る時点におけるエンジンの運転状態に基づきROM32
に格納されているディレイ時間マップを参照して選定す
る。
It should be noted that the switching of the air-fuel ratio control from the switching valve 28
The length of the delay time until the exhaust gas path switching by the engine is determined based on the operating state of the engine at the time of switching from stoichiometric or rich air-fuel ratio control to lean / rich spike control.
Is selected with reference to the delay time map stored in the.

【0083】ここで、ディレイ時間マップは、予めこの
エンジンに対して実験を行い、排気ガス温度、車速、エ
ンジン回転数などエンジンの運転状態と、空燃比制御切
り替え直後からSOx吸収剤17のSOx脱離が終了する
までの時間との関係を求め、この実験結果に基づいてエ
ンジンの運転状態に応じた最適なディレイ時間を設定
し、マップ化して作成する。ちなみに、ディレイ時間と
排気ガス温度等との関係は、排気ガス温度が高くなるほ
どディレイ時間は短くて済み、車速が大きくなるほどデ
ィレイ時間は短くて済み、エンジン回転数が大きくなる
ほどディレイ時間は短くて済む傾向にある。
Here, the delay time map is obtained by conducting an experiment on this engine in advance and determining the operating state of the engine such as the exhaust gas temperature, the vehicle speed and the engine speed, and the SOx desorption of the SOx absorbent 17 immediately after the switching of the air-fuel ratio control. The relationship with the time until the separation ends is determined, and based on the results of this experiment, an optimal delay time is set according to the operating state of the engine, and is created by mapping. Incidentally, the relationship between the delay time and the exhaust gas temperature is such that the higher the exhaust gas temperature, the shorter the delay time, the higher the vehicle speed, the shorter the delay time, and the higher the engine speed, the shorter the delay time. There is a tendency.

【0084】そして、前記ディレイ時間が経過した後、
切替弁28をバイパス開位置からバイパス閉位置に切り
替えて、SOx吸収剤17から流出した排気ガスをNOx
触媒20に流し、バイパス管26に流れないようにす
る。ディレイ時間経過後はリーン空燃比の排気ガスがS
Ox触媒17に流入してもSOx吸収剤17からのSOx
脱離がなく、排気ガス中のSOxはSOx吸収剤17に吸
収されるので、NOx触媒20にはSOxが流れ込まなく
なり、NOx触媒20のSOx被毒が防止される。そし
て、排気ガス中のNOxがNOx触媒20で吸放出され、
還元浄化される。
Then, after the elapse of the delay time,
The switching valve 28 is switched from the bypass open position to the bypass closed position, and the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 is subjected to NOx
It flows to the catalyst 20 and does not flow to the bypass pipe 26. After the delay time has elapsed, the exhaust gas with lean air-fuel ratio becomes S
SOx from the SOx absorbent 17 even when flowing into the Ox catalyst 17
Since there is no desorption, and SOx in the exhaust gas is absorbed by the SOx absorbent 17, SOx does not flow into the NOx catalyst 20, and SOx poisoning of the NOx catalyst 20 is prevented. Then, NOx in the exhaust gas is absorbed and released by the NOx catalyst 20,
It is reduced and purified.

【0085】図5は、この実施の形態における空燃比制
御の一実施例を示したものである。この実施例では、リ
ーン・リッチスパイク制御においては、例えば60km
/hでの定速走行でリーン運転継続時間を40秒、スト
イキ運転継続時間を2秒程度としてこれを交互に繰り返
す。一方、SOx吸収剤17の再生処理時は空燃比をス
トイキ制御とし、その継続時間はリーン・リッチスパイ
ク制御の時のストイキ運転継続時間よりも十分に長い時
間、例えば約1時間とした。
FIG. 5 shows an example of the air-fuel ratio control in this embodiment. In this embodiment, in the lean-rich spike control, for example, 60 km
This is alternately repeated with the lean operation continuation time of about 40 seconds and the stoichiometric operation continuation time of about 2 seconds in the constant speed running at / h. On the other hand, during the regeneration process of the SOx absorbent 17, the air-fuel ratio is set to the stoichiometric control, and the duration thereof is set to a time sufficiently longer than the stoichiometric operation duration in the lean / rich spike control, for example, about 1 hour.

【0086】次に、図6を参照して、この実施の形態に
おける排気経路切替処理実行ルーチンを説明する。この
ルーチンを構成する各ステップからなるフローチャート
はECU30のROM32に記憶してあり、フローチャ
ートの各ステップにおける処理は総てECU30のCP
U34によって実行される。
Next, an exhaust path switching processing execution routine according to this embodiment will be described with reference to FIG. A flowchart including the steps constituting this routine is stored in the ROM 32 of the ECU 30, and the processing in each step of the flowchart is entirely performed by the CP of the ECU 30.
Performed by U34.

【0087】<ステップ101>まず、ECU30は、
ステップ101において、現在の空燃比制御がストイキ
制御またはリッチ制御か否かを判定する。SOx吸収剤
17の再生処理時、エンジンの高負荷運転時、エンジン
始動時の暖機運転時、加速時、及び120km/h以上
の定速運転時には空燃比がストイキ制御、全負荷運転時
には空燃比がリッチ制御されるので、これらの場合に
は、ECU30はステップ101において肯定判定して
ステップ102に進む。一方、エンジンの低中負荷運転
時には空燃比がリーン・リッチスパイク制御されるの
で、この場合にはECU30はステップ101において
否定判定してステップ101を繰り返す。
<Step 101> First, the ECU 30
In step 101, it is determined whether the current air-fuel ratio control is stoichiometric control or rich control. The air-fuel ratio is controlled by the stoichiometric control during regeneration of the SOx absorbent 17, during high-load operation of the engine, during warm-up operation when starting the engine, during acceleration, and when operating at a constant speed of 120 km / h or more. In such cases, the ECU 30 makes an affirmative determination in step 101 and proceeds to step 102. On the other hand, the lean / rich spike control of the air-fuel ratio is performed during low-medium load operation of the engine. In this case, the ECU 30 makes a negative determination in step 101 and repeats step 101.

【0088】<ステップ102>ECU30は、ステッ
プ101で肯定判定してステップ102に進むと、SO
x吸収剤17の温度がSOx放出温度以上か否かを判定す
る。尚、この実施の形態では、温度センサ23で検出さ
れるSOx吸収剤17出口の排気ガス温度をSOx吸収剤
17の温度として代用する。
<Step 102> When the ECU 30 makes an affirmative decision in step 101 and proceeds to step 102, the ECU 30
It is determined whether the temperature of the x absorbent 17 is equal to or higher than the SOx release temperature. In this embodiment, the temperature of the exhaust gas at the outlet of the SOx absorbent 17 detected by the temperature sensor 23 is used as the temperature of the SOx absorbent 17.

【0089】<ステップ103>ステップ102で肯定
判定した場合にはSOx吸収剤17からSOxが放出され
易いので、ECU30は、ステップ103に進んで、切
替弁28を図1において破線で示すバイパス開位置に保
持し、SOx吸収剤17から流出する排気ガスをバイパ
ス管26内に導き、NOx触媒20に流入しないように
する。これにより、SOx吸収剤17から流出した排気
ガスはバイパス管26を通って大気に放出される。した
がって、SOx吸収剤17からSOxが放出されたとして
も、そのSOxがNOx触媒20に吸収されることはな
く、NOx触媒20がSOx被毒するのを阻止することが
できる。
<Step 103> If an affirmative determination is made in step 102, the SOx is easily released from the SOx absorbent 17, so the ECU 30 proceeds to step 103 and sets the switching valve 28 to the bypass open position indicated by a broken line in FIG. And the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 is guided into the bypass pipe 26 so as not to flow into the NOx catalyst 20. As a result, the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 is discharged to the atmosphere through the bypass pipe 26. Therefore, even if SOx is released from the SOx absorbent 17, the SOx is not absorbed by the NOx catalyst 20, and the NOx catalyst 20 can be prevented from being poisoned by SOx.

【0090】尚、SOx吸収剤17から放出されたSOx
は排気ガス中の未燃HC、COによって還元せしめら
れ、SO2となって放出される。また、空燃比をストイ
キまたはリッチ制御しているときには機関本体1から未
燃HC,COおよびNOxが排出されるが、SOx吸収剤
17は三元触媒機能を有しているので、未燃HC,C
O,NOxはSOx吸収剤17によって浄化せしめられ、
大気中に放出される虞れはない。
The SOx released from the SOx absorbent 17
Is reduced by unburned HC and CO in the exhaust gas, and is released as SO 2 . When the air-fuel ratio is under stoichiometric or rich control, unburned HC, CO and NOx are discharged from the engine body 1. However, since the SOx absorbent 17 has a three-way catalytic function, the unburned HC, CO and NOx are discharged. C
O and NOx are purified by the SOx absorbent 17,
There is no risk of being released into the atmosphere.

【0091】一方、ステップ102で否定判定した場合
にはSOx吸収剤17からSOxが放出されにくいので、
ECU30はステップ101に戻る。
On the other hand, if a negative determination is made in step 102, SOx is hardly released from the SOx absorbent 17, so that
The ECU 30 returns to step 101.

【0092】<ステップ104>次に、ECU30は、
ステップ103からステップ104に進んで、現在の空
燃比制御がリーン制御か否か(正確に言えば、リーン・
リッチスパイク制御か否か)を判定する。ステップ10
4で否定判定した場合は、現在もストイキまたはリッチ
空燃比制御を継続中であることを意味しているので、そ
の場合にはECU30はステップ104を繰り返す。
<Step 104> Next, the ECU 30
Proceeding from step 103 to step 104, it is determined whether the current air-fuel ratio control is lean control (to be precise, lean
Is determined to be rich spike control). Step 10
If a negative determination is made in step 4, it means that the stoichiometric or rich air-fuel ratio control is still ongoing, and in that case, the ECU 30 repeats step 104.

【0093】<ステップ105>ステップ104で肯定
判定した場合には、ECU30は、ステップ105に進
み、ディレイ時間マップを参照してその時のエンジン運
転状態に対応するディレイ時間を選定する。
<Step 105> If an affirmative determination is made in step 104, the ECU 30 proceeds to step 105 and refers to the delay time map to select a delay time corresponding to the engine operating state at that time.

【0094】<ステップ106>次に、ECU30は、
ステップ106に進み、ステップ104で肯定判定して
からの経過時間をカウントする。
<Step 106> Next, the ECU 30
Proceeding to step 106, the elapsed time since the affirmative determination in step 104 is counted.

【0095】<ステップ107>次に、ECU30は、
ステップ107に進み、ステップ106でカウントされ
た経過時間がステップ105で選定されたディレイ時間
に達したか否かを判定する。ステップ107で否定判定
した場合には、ECU30はステップ106に戻って経
過時間のカウントを続行する。経過時間のカウントを続
行している間は切替弁28がバイパス開位置に保持され
るので、SOx吸収剤17から流出する排気ガスはバイ
パス管26に流れ、NOx触媒20には流れない。した
がって、ストイキまたはリッチ空燃比制御からリーン・
リッチスパイク制御に切り替えた直後にSOx吸収剤1
7からSOxが脱離しても、脱離したSOxがNOx触媒
20に流入することがなく、NOx触媒20のSOx被毒
が防止される。
<Step 107> Next, the ECU 30
Proceeding to step 107, it is determined whether the elapsed time counted in step 106 has reached the delay time selected in step 105. If a negative determination is made in step 107, the ECU 30 returns to step 106 and continues counting the elapsed time. While the counting of the elapsed time is continued, the switching valve 28 is held at the bypass open position, so that the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 flows to the bypass pipe 26 and does not flow to the NOx catalyst 20. Therefore, lean / rich air-fuel ratio control
Immediately after switching to rich spike control, SOx absorbent 1
Even if SOx is desorbed from 7, the desorbed SOx does not flow into the NOx catalyst 20, and the SOx poisoning of the NOx catalyst 20 is prevented.

【0096】<ステップ108>ステップ107で肯定
判定した場合には、ECU30は、ステップ108に進
み、切替弁28を図1において実線で示すバイパス閉位
置に保持し、SOx吸収剤17から流出する排気ガスを
NOx触媒20内に導き、バイパス管26に流入しない
ようにする。ディレイ時間経過後はリーン空燃比の排気
ガスがSOx触媒17に流入してもSOx吸収剤17から
SOxが脱離することはなく、排気ガス中のSOxはSO
x吸収剤17に吸収されるので、NOx触媒20にはSO
xが流れ込まなくなり、NOx触媒20のSOx被毒が防
止される。そして、排気ガス中のNOxがNOx触媒20
で吸放出され、還元浄化される。
<Step 108> If an affirmative determination is made in step 107, the ECU 30 proceeds to step 108, holds the switching valve 28 at the bypass closed position indicated by the solid line in FIG. The gas is introduced into the NOx catalyst 20 so as not to flow into the bypass pipe 26. After the delay time has elapsed, even if exhaust gas having a lean air-fuel ratio flows into the SOx catalyst 17, SOx does not desorb from the SOx absorbent 17, and SOx in the exhaust gas is
The NOx catalyst 20 absorbs SOx
The x does not flow, and the SOx poisoning of the NOx catalyst 20 is prevented. Then, NOx in the exhaust gas is converted to NOx catalyst 20
Is absorbed and released, and reduced and purified.

【0097】このように、この実施の形態によれば、S
Ox吸収剤17からSOxが放出される虞れがあるときに
は、SOx吸収剤17から流出する排気ガスがバイパス
管26に流れ、NOx触媒20には流入しなくなるの
で、NOx触媒20がSOx被毒するのを確実に阻止する
ことができる。その結果、NOx触媒20のNOx浄化率
を常に高い状態に維持することができる。
As described above, according to this embodiment, S
When SOx is likely to be released from the Ox absorbent 17, the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 flows into the bypass pipe 26 and does not flow into the NOx catalyst 20, so that the NOx catalyst 20 is poisoned with SOx. Can be reliably prevented. As a result, the NOx purification rate of the NOx catalyst 20 can always be kept high.

【0098】尚、この実施の形態においてECU30に
よる一連の信号処理(ステップ101〜108)は、切
替弁(排気経路切替手段)を制御する排気経路切替制御
手段ということができる。
In this embodiment, a series of signal processing (steps 101 to 108) by the ECU 30 can be regarded as an exhaust path switching control means for controlling a switching valve (exhaust path switching means).

【0099】また、この制御ルーチンでは、空燃比がス
トイキまたはリッチ制御で且つSOx吸収剤17の温度
がSOx放出温度以上の場合に排気ガスをバイパス管2
6に導入するようにしているが、SOx吸収剤17の温
度にかかわらず空燃比がストイキまたはリッチ制御にな
った場合に排気ガスをバイパス管26に導入するように
することも可能であり、その場合にはステップ102を
削除し、ステップ101で肯定判定した場合にステップ
103へ進むようにする。
In this control routine, when the air-fuel ratio is under stoichiometric or rich control and the temperature of the SOx absorbent 17 is equal to or higher than the SOx release temperature, the exhaust gas is
6, the exhaust gas can be introduced into the bypass pipe 26 when the air-fuel ratio becomes stoichiometric or rich control regardless of the temperature of the SOx absorbent 17. In such a case, step 102 is deleted, and if a positive determination is made in step 101, the process proceeds to step 103.

【0100】〔第2の実施の形態〕次に、本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置の第2の実施の形態を図7及び
図8を参照して説明する。この第2の実施の形態が第1
の実施の形態と相違する点は次の通りである。第2の実
施の形態では、図7に示すように、SOx触媒17の下
流に配置された排気管19に、SOx触媒17を出た排
気ガスの酸素濃度に比例した出力電圧を発生するO2
ンサ(酸素濃度検出手段)24が取り付けられており、
2センサ24の出力電圧がAD変換器40を介してE
CU30の入力ポート35に入力される。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. This second embodiment is the first embodiment.
The point different from the embodiment is as follows. In the second embodiment, as shown in FIG. 7, an O 2 for generating an output voltage proportional to the oxygen concentration of the exhaust gas exiting the SOx catalyst 17 is supplied to an exhaust pipe 19 disposed downstream of the SOx catalyst 17. A sensor (oxygen concentration detecting means) 24 is attached,
The output voltage of the O 2 sensor 24 becomes E via the AD converter 40.
It is input to the input port 35 of the CU 30.

【0101】前述した第1の実施の形態は、SOx放出
処理終了後に切替弁28をバイパス開位置からバイパス
閉位置に切り替えるタイミングを、ストイキまたはリッ
チ空燃比制御からリーン・リッチスパイク制御に切り替
えてからの経過時間が予め設定したディレイ時間に達し
た時としており、このディレイ時間経過後であれば、リ
ーン空燃比の排気ガスをSOx吸収剤17に流入しても
SOx吸収剤17からSOxが脱離しないという考えの上
に成り立っている。
In the first embodiment described above, the timing for switching the switching valve 28 from the bypass open position to the bypass closed position after the end of the SOx release process is switched from stoichiometric or rich air-fuel ratio control to lean / rich spike control. The elapsed time has reached a preset delay time. If the delay time has elapsed, SOx is desorbed from the SOx absorbent 17 even if exhaust gas having a lean air-fuel ratio flows into the SOx absorbent 17. It is based on the idea that there is not.

【0102】これに対し、この第2の実施の形態は、S
Ox放出処理終了により空燃比がストイキまたはリッチ
制御からリーン・リッチスパイク制御に切り替わった後
において、SOx吸収剤17から流出する排気ガスの空
燃比がストイキまたはリッチである場合には、SOx吸
収剤17からSOxが脱離している虞れがあると推定で
き、SOx吸収剤17から流出する排気ガスの空燃比が
リーンである場合には、SOx吸収剤17の内部におけ
る空燃比もリーンになっていてSOx吸収剤17からS
Oxが脱離しないと推定できることから、SOx吸収剤1
7から流出する排気ガスの空燃比に基づいてSOx放出
処理後の排気ガスの経路の切り替えタイミングを決定す
るようにした。そして、SOx吸収剤17から流出する
排気ガスの空燃比を検出するために、排気管19にO2
センサ24を設けたのである。
On the other hand, in the second embodiment, S
If the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 is stoichiometric or rich after the air-fuel ratio is switched from the stoichiometric or rich control to the lean-rich spike control by the end of the Ox release processing, the SOx absorbent 17 It can be estimated that there is a possibility that SOx may be desorbed from the fuel gas. If the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 is lean, the air-fuel ratio inside the SOx absorbent 17 is also lean. From SOx absorbent 17 to S
Since it can be estimated that Ox does not desorb, SOx absorbent 1
The timing of switching the path of the exhaust gas after the SOx release process is determined based on the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the exhaust gas. Then, in order to detect the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17, O 2
The sensor 24 is provided.

【0103】次に、図8を参照して、第2の実施の形態
における排気経路切替処理実行ルーチンを説明する。こ
のルーチンを構成する各ステップからなるフローチャー
トはECU30のROM32に記憶してあり、フローチ
ャートの各ステップにおける処理は総てECU30のC
PU34によって実行される。
Next, an exhaust path switching process execution routine according to the second embodiment will be described with reference to FIG. A flowchart including steps constituting this routine is stored in the ROM 32 of the ECU 30.
This is executed by the PU.

【0104】<ステップ201〜204>図8に示すフ
ローチャートにおけるステップ201からステップ20
4は、図6に示す第1の実施の形態におけるフローチャ
ートのステップ101からステップ104と全く同じで
あるので説明を省略する。
<Steps 201 to 204> Steps 201 to 20 in the flowchart shown in FIG.
Step 4 is exactly the same as steps 101 to 104 of the flowchart in the first embodiment shown in FIG.

【0105】ECU30は、ステップ204で肯定判定
した場合には、ステップ205に進み、O2センサ24
により、SOx吸収剤17から流出する排気ガスの空燃
比がリーンか否かを判定する。
If the affirmative determination is made in step 204, the ECU 30 proceeds to step 205, where the O 2 sensor 24
Thus, it is determined whether the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 is lean.

【0106】ステップ205で否定判定した場合には、
ECU30は、ステップ205を繰り返す。ステップ2
05を繰り返している間は切替弁28がバイパス開位置
に保持されるので、SOx吸収剤17から流出した排気
ガスはバイパス管26に流れ、NOx触媒20には流れ
ない。これは、SOx吸収剤17の下流の排気ガスの空
燃比がリーンでないということは、リーン空燃比の排気
ガスがSOx吸収剤17に流入していてもSOx吸収剤1
7の内部では空燃比がストイキになり、SOx吸収剤1
7からSOxが脱離している虞れがあるからであり、こ
のようなSOxを含んでいる可能性のある排気ガスをN
Ox触媒20に流さないようにするためである。これに
よりNOx触媒20のSOx被毒が防止される。
If a negative determination is made in step 205,
The ECU 30 repeats Step 205. Step 2
Since the switching valve 28 is held at the bypass open position while the step 05 is repeated, the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 flows to the bypass pipe 26 and does not flow to the NOx catalyst 20. This means that the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the SOx absorbent 17 is not lean, which means that even if the exhaust gas having the lean air-fuel ratio flows into the SOx absorbent 17, the SOx absorbent 1
7, the air-fuel ratio becomes stoichiometric, and the SOx absorbent 1
This is because there is a possibility that SOx may be desorbed from the exhaust gas 7, and the exhaust gas possibly containing such SOx may be decomposed into N 2.
This is so as not to flow into the Ox catalyst 20. This prevents SOx poisoning of the NOx catalyst 20.

【0107】ステップ205で肯定判定した場合には、
SOx吸収剤17からSOxが脱離していないと推定でき
るので、ECU30は、ステップ206に進み、切替弁
28を図1において実線で示すバイパス閉位置に保持
し、SOx吸収剤17から流出する排気ガスをNOx触媒
20内に導き、バイパス管26に流入しないようにす
る。これによりリーン空燃比の排気ガスがSOx触媒1
7からNOx触媒20に流れるようになる。そして、排
気ガス中のSOxはSOx吸収剤17に吸収され、NOx
触媒20にはSOxが流れ込まなくなり、NOx触媒20
のSOx被毒が防止される。そして、排気ガス中のNOx
がNOx触媒20で吸放出され、還元浄化される。
If the determination in step 205 is affirmative,
Since it can be estimated that SOx has not been desorbed from the SOx absorbent 17, the ECU 30 proceeds to step 206, holds the switching valve 28 at the bypass closed position shown by the solid line in FIG. Into the NOx catalyst 20 so as not to flow into the bypass pipe 26. As a result, the exhaust gas having a lean air-fuel ratio is
7 to the NOx catalyst 20. Then, the SOx in the exhaust gas is absorbed by the SOx absorbent 17 and the NOx
SOx does not flow into the catalyst 20 and the NOx catalyst 20
SOx poisoning is prevented. And NOx in exhaust gas
Is absorbed and released by the NOx catalyst 20, and is reduced and purified.

【0108】この第2の実施の形態によれば、SOx吸
収剤17からSOxが放出される虞れがあるときには、
SOx吸収剤17から流出する排気ガスがバイパス管2
6に流れ、NOx触媒20には流入しなくなるので、N
Ox触媒20がSOx被毒するのを確実に阻止することが
できる。その結果、NOx触媒20のNOx浄化率を常に
高い状態に維持することができる。
According to the second embodiment, when there is a possibility that SOx is released from the SOx absorbent 17,
The exhaust gas flowing out of the SOx absorbent 17 is
6 and no longer flows into the NOx catalyst 20,
The SOx poisoning of the Ox catalyst 20 can be reliably prevented. As a result, the NOx purification rate of the NOx catalyst 20 can always be kept high.

【0109】尚、この実施の形態においてECU30に
よる一連の信号処理(ステップ201〜06)は、切替
弁(排気経路切替手段)を制御する排気経路切替制御手
段ということができる。
In this embodiment, the series of signal processing (steps 201 to 06) by the ECU 30 can be regarded as an exhaust path switching control means for controlling the switching valve (exhaust path switching means).

【0110】〔他の実施の形態〕前述した実施の形態で
は本発明をガソリンエンジンに適用した例で説明した
が、本発明をディーゼルエンジンに適用することができ
ることは勿論である。ディーゼルエンジンの場合は、燃
焼室での燃焼がストイキよりもはるかにリーン域で行わ
れるので、通常の機関運転状態ではSOx吸収剤17お
よびNOx触媒20に流入する排気ガスの空燃比は非常
にリーンであり、SOxおよびNOxの吸収は行われるも
のの、SOxおよびNOxの放出が行われることは殆どな
い。
[Other Embodiments] In the above-described embodiment, the present invention is applied to a gasoline engine. However, it goes without saying that the present invention can be applied to a diesel engine. In the case of a diesel engine, the combustion in the combustion chamber is performed in a much leaner region than the stoichiometric region, so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SOx absorbent 17 and the NOx catalyst 20 is very lean under a normal engine operating condition. Although SOx and NOx are absorbed, SOx and NOx are hardly released.

【0111】また、ガソリンエンジンの場合には、前述
したように燃焼室3に供給する混合気をストイキあるい
はリッチにすることによりSOx吸収剤17およびNOx
触媒20に流入する排気ガスの空燃比をストイキあるい
はリッチにし、SOx吸収剤17やNOx触媒20に吸収
されているSOxやNOxを放出させることができるが、
ディーゼルエンジンの場合には、燃焼室に供給する混合
気をストイキあるいはリッチにすると燃焼の際に煤が発
生するなどの問題があり採用することはできない。
In the case of a gasoline engine, as described above, the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 3 is made stoichiometric or rich so that the SOx absorbent 17 and the NOx
Although the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst 20 can be made stoichiometric or rich, SOx and NOx absorbed by the SOx absorbent 17 and the NOx catalyst 20 can be released.
In the case of a diesel engine, if the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is made stoichiometric or rich, there is a problem that soot is generated at the time of combustion.

【0112】したがって、本発明をディーゼルエンジン
に適用する場合、流入する排気ガスの空燃比をストイキ
あるいはリッチにするためには、機関出力を得るために
燃料を燃焼するのとは別に、還元剤(例えば燃料である
軽油)を排気ガス中に供給する必要がある。排気ガスへ
の還元剤の供給は、吸気行程や膨張行程や排気行程にお
いて気筒内に燃料を副噴射することによっても可能であ
るし、あるいは、SOx触媒17の上流の排気通路内に
還元剤を供給することによっても可能である。
Therefore, when the present invention is applied to a diesel engine, in order to make the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas stoichiometric or rich, it is necessary to separate the reducing agent ( For example, light oil as a fuel) must be supplied to the exhaust gas. The supply of the reducing agent to the exhaust gas can be performed by sub-injecting the fuel into the cylinder during the intake stroke, the expansion stroke, or the exhaust stroke, or the reducing agent can be supplied into the exhaust passage upstream of the SOx catalyst 17. It is also possible by supplying.

【0113】尚、ディーゼルエンジンであっても排気再
循環装置(所謂、EGR装置)を備えている場合には、
排気再循環ガスを多量に燃焼室に導入することによっ
て、排気ガスの空燃比をストイキまたはリッチにするこ
とが可能である。
When a diesel engine is provided with an exhaust gas recirculation device (a so-called EGR device),
By introducing a large amount of exhaust gas recirculation gas into the combustion chamber, the air-fuel ratio of the exhaust gas can be made stoichiometric or rich.

【0114】[0114]

【発明の効果】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置に
よれば、SOx吸収剤からSOxが放出される虞れがある
ときには、SOx吸収剤から流出する排気ガスをNOx吸
収剤に流入させないようにすることができるので、NO
x吸収剤のSOx被毒を確実に防止することができる。そ
の結果、NOx吸収剤のNOx浄化率を長期に亘って高く
維持することができるという優れた効果が奏される。
According to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when there is a possibility that SOx is released from the SOx absorbent, the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent is prevented from flowing into the NOx absorbent. NO
SOx poisoning of the x absorbent can be reliably prevented. As a result, an excellent effect that the NOx purification rate of the NOx absorbent can be kept high over a long period of time is exhibited.

【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の第1
の実施の形態の概略構成図である。
FIG. 1 shows a first embodiment of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention.
It is a schematic structure figure of an embodiment.

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

【図3】 機関から排出される排気ガス中の未燃HC,
COおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
FIG. 3 Unburned HC in exhaust gas discharged from the engine,
FIG. 3 is a diagram schematically showing the concentrations of CO and oxygen.

【図4】 吸蔵還元型NOx触媒のNOx吸放出作用を説
明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the NOx absorbing / releasing action of a NOx storage reduction catalyst.

【図5】 前記第1の実施の形態における空燃比制御の
一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of air-fuel ratio control in the first embodiment.

【図6】 前記第1の実施の形態の排気経路切替処理実
行ルーチンの一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an exhaust path switching processing execution routine according to the first embodiment.

【図7】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第2
の実施の形態の概略構成図である。
FIG. 7 shows a second embodiment of the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention.
It is a schematic structure figure of an embodiment.

【図8】 前記第2の実施の形態の排気経路切替処理実
行ルーチンの一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an exhaust path switching process execution routine according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 機関本体(内燃機関) 3 燃焼室 4 点火栓 11 燃料噴射弁 16,19,22 排気管(排気通路) 17 SOx吸収剤 20 NOx触媒(NOx吸収剤) 23 温度センサ 24 02センサ(酸素濃度検出手段) 26 バイパス管(バイパス通路) 28 切替弁(排気経路切替手段) 30 ECU(排気経路切替制御手段)1 engine body (internal combustion engine) 3 combustion chamber 4 a spark plug 11 the fuel injection valves 16, 19 and 22 an exhaust pipe (exhaust passage) 17 SOx absorbent 20 NOx catalyst (NOx absorber) 23 Temperature sensor 24 0 2 sensor (oxygen concentration Detecting means) 26 bypass pipe (bypass passage) 28 switching valve (exhaust path switching means) 30 ECU (exhaust path switching control means)

───────────────────────────────────────────────────── 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) F01N 3/28 301 F01N 3/28 301C F02D 41/04 305 F02D 41/04 305Z 41/14 310 41/14 310P 43/00 301 43/00 301E 301T Fターム(参考) 3G084 AA01 AA03 AA04 BA13 BA17 BA20 BA24 CA09 DA10 DA19 DA27 EA11 EB11 FA05 FA07 FA26 FA27 FA29 FA33 FA35 FA38 3G091 AA02 AA11 AA12 AA13 AA17 AA18 AA23 AA28 AB06 AB08 BA03 BA11 BA14 BA15 BA19 BA33 CA12 CA13 CB02 CB05 DA03 DA07 DB06 DB10 DB13 DC01 EA01 EA03 EA05 EA17 EA31 EA34 EA39 FA01 FA04 FA09 FA12 FA13 FA14 FA17 FA18 FB10 FB11 FB12 FC02 GB01X GB01Y GB02W GB02Y GB03W GB04W GB05W GB06W GB10X GB10Y GB16X GB16Y HA08 HA18 HA20 HA36 HA37 HB03 HB05 3G301 HA01 HA02 HA13 HA15 HA18 JA15 JA21 JA25 JA26 JA33 JB09 LB02 MA01 MA11 NA06 NA08 NA09 ND01 NE01 NE06 NE13 NE14 NE15 NE21 PA01A PA01B PD02A PD02B PD11A PD11B PE01A PE01B PF01A PF01B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F01N 3/28 301 F01N 3/28 301C F02D 41/04 305 F02D 41/04 305Z 41/14 310 41/14 310P 43/00 301 43/00 301E 301T F-term (reference) 3G084 AA01 AA03 AA04 BA13 BA17 BA20 BA24 CA09 DA10 DA19 DA27 EA11 EB11 FA05 FA07 FA26 FA27 FA29 FA33 FA35 FA38 3G091 AA02 AA11 AA12 AA13 AA18 AB23 AB23 BA14 BA15 BA19 BA33 CA12 CA13 CB02 CB05 DA03 DA07 DB06 DB10 DB13 DC01 EA01 EA03 EA05 EA17 EA31 EA34 EA39 FA01 FA04 FA09 FA12 FA13 FA14 FA17 FA18 FB10 FB11 HA12 GB02 GB01 HAB HB03 HB05 3G301 HA01 HA02 HA13 HA15 HA18 JA15 JA21 JA25 JA26 JA33 JB09 LB02 MA0 1 MA11 NA06 NA08 NA09 ND01 NE01 NE06 NE13 NE14 NE15 NE21 PA01A PA01B PD02A PD02B PD11A PD11B PE01A PE01B PF01A PF01B

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (イ)希薄燃焼可能な内燃機関の排気通
路に配置され、流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにSOxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低い
ときに吸収したSOxを放出するSOx吸収剤と、(ロ)
前記SOx吸収剤よりも下流の前記排気通路に配置さ
れ、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにNOx
を吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収
したNOxを放出するNOx吸収剤と、(ハ)前記SOx
吸収剤の下流で分岐し前記NOx吸収剤を迂回して排気
ガスを流すバイパス通路と、(ニ)前記SOx吸収剤か
ら流出した排気ガスを前記NOx吸収剤と前記バイパス
通路のいずれに導くか選択的に切り替える排気経路切替
手段と、(ホ)排気ガスの空燃比をストイキまたはリッ
チにして前記SOx吸収剤に吸収されたSOxを放出する
SOx放出処理時にはSOx吸収剤から流出する排気ガス
が前記バイパス通路に導かれるように前記排気経路切替
手段を制御し、前記SOx放出処理の終了により排気ガ
スの空燃比をリーンに切り替えてから所定時間経過後に
SOx吸収剤から流出する排気ガスが前記NOx吸収剤に
導かれるように前記排気経路切替手段を制御する排気経
路切替制御手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関
の排気浄化装置。
(1) The exhaust gas is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine capable of lean combustion and absorbs SOx when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean and absorbs it when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is low. An SOx absorbent that releases SOx, and (b)
NOx is disposed in the exhaust passage downstream of the SOx absorbent when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean.
A NOx absorbent for absorbing NOx and releasing the absorbed NOx when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is low;
A bypass passage for branching downstream of the absorbent and flowing exhaust gas bypassing the NOx absorbent, and (d) selecting which of the NOx absorbent and the bypass passage the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent is guided to. (E) exhaust gas flowing out of the SOx absorbent during the SOx release process of releasing the SOx absorbed by the SOx absorbent by setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to stoichiometric or rich. The exhaust path switching means is controlled so as to be guided to the passage, and the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent after a predetermined time has elapsed after the air-fuel ratio of the exhaust gas has been switched to lean after the end of the SOx release processing is reduced by the NOx absorbent. Exhaust path switching control means for controlling the exhaust path switching means so as to be guided to the exhaust gas.
【請求項2】 (イ)希薄燃焼可能な内燃機関の排気通
路に配置され、流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにSOxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低い
ときに吸収したSOxを放出するSOx吸収剤と、(ロ)
前記SOx吸収剤よりも下流の前記排気通路に配置さ
れ、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにNOx
を吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低いときに吸収
したNOxを放出するNOx吸収剤と、(ハ)前記SOx
吸収剤の下流で分岐し前記NOx吸収剤を迂回して排気
ガスを流すバイパス通路と、(ニ)前記SOx吸収剤か
ら流出した排気ガスを前記NOx吸収剤と前記バイパス
通路のいずれに導くか選択的に切り替える排気経路切替
手段と、(ホ)前記SOx吸収剤と前記NOx吸収剤の間
に設けられた酸素濃度検出手段と、(ヘ)排気ガスの空
燃比をストイキまたはリッチにして前記SOx吸収剤に
吸収されたSOxを放出するSOx放出処理時にSOx吸
収剤から流出する排気ガスが前記バイパス通路に導かれ
るように前記排気経路切替手段を制御し、前記SOx放
出処理終了後に前記酸素濃度検出手段で検出された酸素
濃度に基づきSOx吸収剤の下流における排気ガスの空
燃比がリーンであると判定されるとSOx吸収剤から流
出する排気ガスが前記NOx吸収剤に導かれるように前
記排気経路切替手段を制御する排気経路切替制御手段
と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。
2. (a) Arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine capable of lean burn, absorbs SOx when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and absorbs it when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is low. An SOx absorbent that releases SOx, and (b)
NOx is disposed in the exhaust passage downstream of the SOx absorbent when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean.
A NOx absorbent for absorbing NOx and releasing the absorbed NOx when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is low;
A bypass passage for branching downstream of the absorbent and flowing exhaust gas bypassing the NOx absorbent, and (d) selecting which of the NOx absorbent and the bypass passage the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent is guided to. Exhaust gas switching means, (e) oxygen concentration detecting means provided between the SOx absorbent and the NOx absorbent, and (f) the SOx absorption by making the air-fuel ratio of exhaust gas stoichiometric or rich. And controlling the exhaust path switching means so that exhaust gas flowing out of the SOx absorbent is guided to the bypass passage at the time of SOx releasing processing for releasing SOx absorbed by the agent, and the oxygen concentration detecting means after the end of the SOx releasing processing. If it is determined that the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the SOx absorbent is lean based on the oxygen concentration detected in the above step, the exhaust gas flowing out of the SOx absorbent absorbs the NOx Exhaust gas switching control means for controlling the exhaust path switching means so as to be guided by the agent.
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