JP2000345829A - Exhaust emission control device of internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device of internal combustion engine

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JP2000345829A
JP2000345829A JP11158714A JP15871499A JP2000345829A JP 2000345829 A JP2000345829 A JP 2000345829A JP 11158714 A JP11158714 A JP 11158714A JP 15871499 A JP15871499 A JP 15871499A JP 2000345829 A JP2000345829 A JP 2000345829A
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JP
Japan
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exhaust gas
nox
catalyst
exhaust
adsorbent
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JP11158714A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Ito
隆晟 伊藤
Kazuhiro Sakurai
計宏 桜井
Hiroshi Tanaka
比呂志 田中
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a HC release to an atmosphere at the time of low temperature starting and to utilize the HC released from a HC adsorbing agent for a NOx purification by an occlusion reduction type NOx catalyst. SOLUTION: In this emission control device, an occlusion reduction type NOx catalyst 20; an exhaust passages 43, 44 bypassing a main exhaust passage at a more upstream side than the occlusion reduction type NOx catalyst; a HC adsorbing agent 21 provided on the exhaust passage 43; and a control valve 27 for controlling an exhaust gas flow so as to flow the exhaust gas to the exhaust passages 43, 44 and a HC-adsorbent 21 when the HC adsorbing agent 21 is at a HC-adsorption temperature area and an oxygen concentration of the exhaust gas is reduced so as to release a NOx from the occlusion reduction type NOx catalyst 20 on the main exhaust passage connected to a lean burnable internal combustion engine.

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】現在、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を浄化することができるリー
ンNOx触媒には、選択還元型NOx触媒と吸蔵還元型N
Ox触媒と称される2つのタイプの触媒がある。
2. Description of the Related Art Currently, lean NOx catalysts capable of purifying NOx from exhaust gas exhausted from an internal combustion engine capable of lean combustion include a selective reduction type NOx catalyst and a storage reduction type Nx catalyst.
There are two types of catalysts called Ox catalysts.

【0003】選択還元型NOx触媒は、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
媒であり、この選択還元型NOx触媒には、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。
[0003] The selective reduction type NOx catalyst is a catalyst that reduces or decomposes NOx in the presence of hydrocarbons in an oxygen-excess atmosphere. This selective reduction type NOx catalyst is obtained by ion exchange of a transition metal such as Cu to zeolite. And a catalyst in which a noble metal is supported on zeolite or alumina.

【0004】一方、吸蔵還元型NOx触媒は、流入排気
ガスの空燃比がリーンのときは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
しN2に還元する触媒であり、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C
sのようなアルカリ金属、バリウムBa、カルシウムC
a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構成される。
On the other hand, the NOx storage reduction catalyst, the catalyst air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is absorbed NOx when the lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is reduced to an N 2 release NOx absorbed to decrease This storage-reduction type NOx catalyst uses, for example, alumina as a carrier and, on the carrier, for example, potassium K, sodium Na, lithium Li, cesium C
alkali metals such as s, barium Ba, calcium C
At least one selected from alkaline earths such as a, lanthanum La, and rare earths such as yttrium Y, and a noble metal such as platinum Pt are supported.

【0005】尚、排気ガスの空燃比とは、機関吸気通路
及びリーンNOx触媒より上流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。これらリーン
NOx触媒には活性温度域があり、リーンNOx触媒はそ
の活性温度域に入っていないと全くあるいは殆ど機能し
ない。したがって、内燃機関の冷間始動時などにおいて
排出される未燃HCを含む低温の排気ガスをリーンNO
x触媒に流しても、排気ガスは浄化されず、HCが大気
に放出される虞れがある。
[0005] 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 lean NOx catalyst. These lean NOx catalysts have an active temperature range, and the lean NOx catalyst does not function at all or hardly if it is not within the active temperature range. Therefore, low-temperature exhaust gas containing unburned HC discharged at the time of a cold start of the internal combustion engine or the like is lean NO.
Even when flowing through the x catalyst, the exhaust gas is not purified, and HC may be released to the atmosphere.

【0006】そこで、リーンNOx触媒より上流の排気
通路にHC吸着剤を設けるとともにこのHC吸着剤をバ
イパスするバイパス通路を設け、内燃機関の運転状態に
応じて排気ガスをHC吸着剤あるいはバイパス通路に流
すことが考えられた。
Therefore, an HC adsorbent is provided in the exhaust passage upstream of the lean NOx catalyst, and a bypass passage is provided for bypassing the HC adsorbent. Exhaust gas is transferred to the HC adsorbent or the bypass passage according to the operation state of the internal combustion engine. It was thought that shed.

【0007】例えば、特開平7−11947号公報に開
示された排気浄化装置では、内燃機関の排気通路に上流
から順にHC吸着剤と選択還元型NOx触媒を設けると
ともに、HC吸着剤をバイパスして選択還元型NOx触
媒に排気ガスを流せるようにバイパス通路を設け、バイ
パス通路の始端部に排気経路切替弁を設け、内燃機関の
始動時であって排気ガス温度が所定温度に達するまでは
排気ガスをHC吸着剤に流すことにより排気ガス中のH
Cを吸着し、排気ガス温度が所定温度以上になると排気
ガスをバイパス通路に流すようにし、さらに、内燃機関
がリーン空燃比で運転されていて排気ガス温度が所定の
高温域にあるときに排気ガスをHC吸着剤に流してHC
吸着剤に吸着されていたHCを放出させて、このHCを
選択還元型NOx触媒に流しNOx浄化に利用している。
For example, in an exhaust gas purifying apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-11947, an HC adsorbent and a selective reduction type NOx catalyst are provided in the exhaust passage of an internal combustion engine in order from the upstream, and the HC adsorbent is bypassed. A bypass passage is provided to allow exhaust gas to flow through the selective reduction type NOx catalyst, and an exhaust path switching valve is provided at a start end of the bypass passage. The exhaust gas is supplied when the internal combustion engine is started and the exhaust gas temperature reaches a predetermined temperature. In the exhaust gas by flowing
C is adsorbed, and when the exhaust gas temperature becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the exhaust gas is caused to flow through the bypass passage. Further, when the internal combustion engine is operated at a lean air-fuel ratio and the exhaust gas temperature is in a predetermined high temperature range, the exhaust gas is exhausted. Gas flows to HC adsorbent
The HC adsorbed by the adsorbent is released, and the HC is passed to a selective reduction type NOx catalyst and used for NOx purification.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の排気浄化装
置の場合には、リーンNOx触媒が選択還元型NOx触媒
であるので、HC吸着剤に吸着されていたHCを内燃機
関のリーン運転時に放出させることにより、放出された
HCをNOx浄化に利用することができるが、リーンN
Ox触媒が吸蔵還元型NOx触媒にこの技術をそのまま適
用することはできない。
In the case of the conventional exhaust gas purifying apparatus, since the lean NOx catalyst is a selective reduction type NOx catalyst, the HC adsorbed by the HC adsorbent is released during the lean operation of the internal combustion engine. By doing so, the released HC can be used for NOx purification.
This technique cannot be directly applied to an NOx storage reduction catalyst using an Ox catalyst.

【0009】なんとなれば、吸蔵還元型NOx触媒にお
いては、HC吸着剤から放出されるHCをNOx浄化に
利用し得るのは、吸蔵還元型NOx触媒に吸収されてい
るNOxを放出・還元せしめるとき、即ち排気ガスの空
燃比を理論空燃比あるいはリッチ空燃比にするときであ
り、吸蔵還元型NOx触媒にNOxを吸収させるとき、即
ち排気ガスの空燃比をリーンにするときではないからで
ある。
[0009] In the NOx storage reduction catalyst, the HC released from the HC adsorbent can be used for NOx purification only when the NOx absorbed in the NOx storage reduction catalyst is released and reduced. That is, this is because the air-fuel ratio of the exhaust gas is set to the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, and not when the NOx storage-reduction catalyst absorbs NOx, that is, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is made lean.

【0010】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、冷間始動時のHCの大気放出を低減するととも
に、HC吸着剤から放出されるHCを吸蔵還元型NOx
触媒によるNOx浄化に利用できるようにすることにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION 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 emission of HC into the atmosphere at the time of a cold start and to adsorb HC. NOx stored and reduced from HC release
An object of the present invention is to make it available for NOx purification by a catalyst.

【0011】[0011]

【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。本発明は、(イ)
希薄燃焼可能な内燃機関に連通する主排気通路に設けら
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を放出しN2に還元する吸蔵還元型NOx触媒
と、(ロ)前記吸蔵還元型NOx触媒よりも上流におけ
る主排気通路をバイパスするバイパス通路と、(ハ)前
記バイパス通路に設けられ、低温でHCを吸着し高温で
HCを放出するHC吸着剤と、(ニ)前記HC吸着剤が
HC吸着温度域にあるとき及び前記吸蔵還元型NOx触
媒からNOxを放出すべく排気ガスの酸素濃度を低下さ
せるときに排気ガスを前記バイパス通路に導入すべく制
御する排気流れ制御手段と、を備えることを特徴とする
内燃機関の排気浄化装置である。
The present invention has the following features to attain the object mentioned above. The present invention relates to (a)
NOx is provided in the main exhaust passage communicating with the internal combustion engine capable of lean combustion, and when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean.
A NOx storage reduction catalyst for reducing absorbed NOx is released into N 2 when there is a low oxygen concentration in the exhaust gas to absorb flow to bypass the main exhaust passage upstream than (ii) the storage-reduction type NOx catalyst (C) an HC adsorbent provided in the bypass passage for adsorbing HC at a low temperature and releasing HC at a high temperature; and (d) when the HC adsorbent is in the HC adsorption temperature range and when the occlusion is performed. Exhaust flow control means for controlling exhaust gas to be introduced into the bypass passage when the oxygen concentration of the exhaust gas is reduced so as to release NOx from the reduced NOx catalyst. Device.

【0012】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にお
いては、内燃機関の始動時などにおいてHC吸着材がH
C吸着温度域にあるときには、排気ガスがHC吸着材に
流れるように、前記排気流れ制御手段を制御する。これ
により、排気ガス中のHCがHC吸着材に吸着されるの
で、冷間始動時におけるHCの大気放出を低減すること
ができる。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the HC adsorbent is H
When the temperature is in the C adsorption temperature range, the exhaust flow control means is controlled so that the exhaust gas flows to the HC adsorbent. As a result, HC in the exhaust gas is adsorbed by the HC adsorbent, so that the emission of HC into the atmosphere during the cold start can be reduced.

【0013】そして、HC吸着材によるHC吸着が終わ
った後において、吸蔵還元型NOx触媒からNOxを放出
すべく排気ガスの酸素濃度を低下させるときに、これと
同期して排気ガスがHC吸着材に流れるように、前記排
気流れ制御手段を制御する。このときには、HC吸着材
がHC放出温度域に入っているので、HC吸着材に排気
ガスを流すと、HC吸着材に吸着されていたHCが脱離
して排気ガスとともに吸蔵還元型NOx触媒に導入され
る。その結果、HC吸着材から脱離したHCを、吸蔵還
元型NOx触媒においてNOxを放出・還元浄化するため
に必要とされる還元剤の一部として利用することができ
る。
After the HC adsorption by the HC adsorbent is completed, when the oxygen concentration of the exhaust gas is reduced in order to release NOx from the NOx storage reduction catalyst, the exhaust gas is synchronized with the HC adsorbent. The exhaust flow control means is controlled so as to flow through the exhaust gas. At this time, since the HC adsorbent is in the HC release temperature range, when exhaust gas flows through the HC adsorbent, the HC adsorbed by the HC adsorbent is desorbed and introduced into the NOx storage reduction catalyst together with the exhaust gas. Is done. As a result, HC desorbed from the HC adsorbent can be used as a part of a reducing agent required for releasing and reducing NOx in the NOx storage reduction catalyst.

【0014】本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、吸蔵還元型NOx触媒よ
りも上流の主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。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, examples of the internal combustion engine capable of lean burn include a direct-injection-type lean-burn gasoline engine and a diesel engine. 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 a so-called sub-injection of injecting fuel in an intake stroke, an expansion stroke, or an exhaust stroke, or reducing the fuel in a main exhaust passage upstream of a NOx storage reduction catalyst. This can be realized by supplying an agent.

【0015】ここで、排気ガスの空燃比とは、機関吸気
通路及び吸蔵還元型NOx触媒よりも上流での主排気通
路内に供給された空気及び燃料(炭化水素)の比をい
う。本発明に係る内燃機関の排気浄化装置において、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
なるもの例示することができる。また、HC吸着材とし
てはゼオライト等を例示することができる。
Here, the air-fuel ratio of the exhaust gas refers to a ratio of air and fuel (hydrocarbon) supplied into the main exhaust passage upstream of the engine intake passage and the NOx storage reduction catalyst. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the storage reduction type NOx catalyst uses, for example, alumina as a carrier, and on the carrier, for example, potassium K, sodium Na, lithium Li, an alkali metal such as cesium Cs, barium Ba, An example in which at least one selected from alkaline earths such as calcium Ca, rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and a noble metal such as platinum Pt are supported. In addition, zeolite and the like can be exemplified as the HC adsorbent.

【0016】[0016]

【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7の図面に基いて
説明する。 〔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。
DETAILED 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. [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 the engine body, and reference numeral 2
Is a piston, reference numeral 3 is a combustion chamber, reference numeral 4 is a spark plug, reference numeral 5
Denotes an intake valve, 6 denotes an intake port, 7 denotes an exhaust valve, and 8 denotes an exhaust port.

【0017】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 a fuel injection valve 11 for injecting fuel into the intake port 6 is attached to each branch pipe 9. 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.

【0018】一方、排気ポート8は排気マニホルド16
を介して三元触媒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20及びHC吸着材21を内蔵した
ケーシング40の上流側端部に連結され、ケーシング4
0の下流側は排気管22を介して三元触媒23を内蔵し
たケーシング24に連結され、ケーシング24は排気管
25を介して図示しないマフラーに接続されている。以
下、この吸蔵還元型NOx触媒20をNOx触媒20と略
す。
On the other hand, the exhaust port 8 is connected to the exhaust manifold 16.
Is connected to a casing 18 containing a three-way catalyst 17 via an exhaust pipe 19. An outlet of the casing 18 is connected to an upstream end of a casing 40 containing a storage-reduction type NOx catalyst 20 and an HC adsorbent 21 through an exhaust pipe 19. Connected, casing 4
The downstream side of 0 is connected via an exhaust pipe 22 to a casing 24 containing a three-way catalyst 23, and the casing 24 is connected via an exhaust pipe 25 to a muffler (not shown). Hereinafter, the NOx storage reduction catalyst 20 is abbreviated as the NOx catalyst 20.

【0019】ケーシング40の内部構造について説明す
ると、ケーシング40の内部には中パイプ41と内パイ
プ42がケーシング40と同心上に且つ互いに径方向に
隙間を有して設けられている。中パイプ41は、上流側
が小径部、下流側が大径部となっており、中パイプ41
の両端部をケーシング40の対応する端部近くまで延ば
すとともにケーシング40内において開放した状態にし
て設置されている。内パイプ42はケーシング40の下
流側端部を貫通して設置されており、内パイプ42の下
流側端部に排気管22が連結されている。内パイプ42
の上流側端部は中パイプ41の大径部内に挿入されると
ともに中パイプ41内において開放した状態にして設置
されている。そして、ケーシング40と中パイプ41の
大径部との間に形成された環状空間に前記HC吸着材2
1が設けられており、内パイプ42の内部に前記NOx
触媒20が設けられている。
The internal structure of the casing 40 will be described. Inside the casing 40, a middle pipe 41 and an inner pipe 42 are provided concentrically with the casing 40 and with a radial gap therebetween. The middle pipe 41 has a small diameter portion on the upstream side and a large diameter portion on the downstream side.
Are extended to near the corresponding ends of the casing 40 and are opened in the casing 40. The inner pipe 42 is installed so as to penetrate the downstream end of the casing 40, and the exhaust pipe 22 is connected to the downstream end of the inner pipe 42. Inner pipe 42
Is inserted into the large-diameter portion of the middle pipe 41 and is set open in the middle pipe 41. The HC adsorbent 2 is placed in an annular space formed between the casing 40 and the large-diameter portion of the middle pipe 41.
1 is provided inside the inner pipe 42.
A catalyst 20 is provided.

【0020】また、中パイプ41の小径部には、アクチ
ュエータ26によって弁体が作動される制御弁(排気流
れ制御手段)27が設けられている。この制御弁27は
アクチュエータ26によって、図1及び図2に示すよう
に中パイプ41の小径部を閉塞する全閉位置と図3に示
すように前記小径部を開放する全開位置の間で所望の開
度で停止させることができるようになっている。そし
て、制御弁27の開度制御によって、排気ガスの流れを
制御することができるようになっている。
A control valve (exhaust flow control means) 27 whose valve is actuated by an actuator 26 is provided at the small diameter portion of the middle pipe 41. The control valve 27 is controlled by an actuator 26 between a fully closed position where the small diameter portion of the middle pipe 41 is closed as shown in FIG. 1 and FIG. 2 and a fully open position where the small diameter portion is opened as shown in FIG. It can be stopped at the opening. The flow of the exhaust gas can be controlled by controlling the opening of the control valve 27.

【0021】図3に示すように、制御弁27を全開位置
にしたときには、ケーシング40の上流側端部からケー
シング40内に流入した排気ガスは、中パイプ41の上
流側端部から中パイプ41内に入り、中パイプ41の小
径部を通って内パイプ42内に入り、NOx触媒20を
通って内パイプ42の下流側端部から排気管22に流れ
る。つまり、このときには、HC吸着材21には殆ど排
気ガスは流れないこととなる。このように制御弁27を
全開位置にしたときに排気ガスが流れる流路、即ち、排
気管16、ケーシング18、排気管19、ケーシング4
0の上流側端部、中パイプ41の小径部、内パイプ4
2、排気管22、ケーシング24、排気管25は、主排
気通路を構成する。
As shown in FIG. 3, when the control valve 27 is in the fully open position, the exhaust gas flowing into the casing 40 from the upstream end of the casing 40 flows from the upstream end of the middle pipe 41 to the middle pipe 41. Into the inner pipe 42 through the small diameter portion of the middle pipe 41, and flows from the downstream end of the inner pipe 42 to the exhaust pipe 22 through the NOx catalyst 20. That is, at this time, almost no exhaust gas flows through the HC adsorbent 21. In this way, when the control valve 27 is fully opened, the flow path of the exhaust gas, that is, the exhaust pipe 16, the casing 18, the exhaust pipe 19, the casing 4
0 upstream end, small diameter part of middle pipe 41, inner pipe 4
2. The exhaust pipe 22, the casing 24, and the exhaust pipe 25 constitute a main exhaust passage.

【0022】一方、図2に示すように、制御弁27を全
閉位置にしたときには、ケーシング40の上流側端部か
らケーシング40内に流入した排気ガスは、ケーシング
40と中パイプ41との間に形成された環状断面の排気
通路43内に入り、HC吸着材21を通った後、排気ガ
スの流れの向きを反転させて中パイプ41と内パイプ4
2との間に形成された環状断面の排気通路44内に入
り、この排気通路44を通った後、再び排気ガスの流れ
の向きを反転させて内パイプ42内に入り、NOx触媒
20を通って内パイプ42の下流側端部から排気管22
に流れる。このように、排気通路43,44は、NOx
触媒20よりも上流における主排気通路をバイパスする
バイパス通路を構成する。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the control valve 27 is in the fully closed position, the exhaust gas flowing into the casing 40 from the upstream end of the casing 40 flows between the casing 40 and the middle pipe 41. After entering the exhaust passage 43 having an annular cross-section and passing through the HC adsorbent 21, the flow direction of the exhaust gas is reversed so that the middle pipe 41 and the inner pipe 4
After passing through the exhaust passage 44 having an annular cross-section formed between the NOx catalyst 2 and the exhaust passage 44, the flow direction of the exhaust gas is reversed again, enters the inner pipe 42, and passes through the NOx catalyst 20. From the downstream end of the inner pipe 42 to the exhaust pipe 22.
Flows to Thus, the exhaust passages 43, 44
A bypass passage that bypasses the main exhaust passage upstream of the catalyst 20 is configured.

【0023】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.

【0024】一方、三元触媒17の下流の排気管19内
には三元触媒17を通過した排気ガスの温度に比例した
出力電圧を発生する温度センサ28が取り付けられ、こ
の温度センサ28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
29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26に接続されている。
On the other hand, a temperature sensor 28 for generating an output voltage proportional to the temperature of the exhaust gas passing through the three-way catalyst 17 is mounted in the exhaust pipe 19 downstream of the three-way catalyst 17. The voltage is input to the input port 35 via the AD converter 38. The input port 35 is connected to a rotation speed sensor 29 that generates an output pulse representing the engine rotation speed. The output port 36 is connected to the ignition plug 4 and the fuel injection valve 11 via a corresponding drive circuit 39, respectively.
It is connected to an actuator 26.

【0025】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4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、即ちリーン空燃比となり、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、即ちリッチ空燃
比となる。
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 to the engine cylinder becomes larger than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, the air-fuel ratio becomes a lean air-fuel ratio.
If> 1.0, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, a rich air-fuel ratio.

【0026】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とされて理論空燃比制御が行われ、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,
In the engine low-medium load operation region, the value of the correction coefficient K is set to a value smaller than 1.0, and the lean air-fuel ratio control is performed, and the engine high load operation region, the warm-up operation when starting the engine, the acceleration,
And at a constant speed operation of 120 km / h or more, the value of the correction coefficient K is set to 1.0 and the stoichiometric air-fuel ratio control is performed. Then, rich air-fuel ratio control is performed.

【0027】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 the internal combustion engine, the operation is usually performed most frequently at low and medium load, 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.

【0028】図5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. 5 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.

【0029】内パイプ42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。機関
吸気通路およびNOx触媒20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NOx触
媒20への流入排気ガスの空燃比と称する(以下、排気
空燃比と略称する)と、このNOx触媒20は、排気空
燃比がリーンのときにはNOxを吸収し、流入排気ガス
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。
The NOx catalyst 20 housed in the inner pipe 42 uses, for example, alumina as a carrier, and on the carrier, for example, alkali metals such as potassium K, sodium Na, lithium Li, and cesium Cs, barium Ba, and calcium Ca. And at least one selected from the group consisting of alkaline earths, rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and a noble metal such as platinum Pt. The ratio of air and fuel (hydrocarbon) supplied into the engine intake passage and the exhaust passage upstream of the NOx catalyst 20 is referred to as the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 20 (hereinafter referred to as the exhaust air-fuel ratio). The NOx catalyst 20 absorbs NOx when the exhaust air-fuel ratio is lean, and releases the absorbed NOx when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas decreases.
Performs the absorption and release action.

【0030】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 no fuel (hydrocarbon) or air is 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
When the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 is lean, 0 absorbs NOx, and releases the absorbed NOx when the oxygen concentration of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 decreases.

【0031】NOx触媒20によるNOxの吸放出作用は
図6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。以下、このメカニズムについて担体上に白金P
tおよびバリウムBaを担持させた場合を例にとって説
明するが、他の貴金属,アルカリ金属,アルカリ土類,
希土類を用いても同様なメカニズムとなる。
It is considered that the NOx absorption / release operation of the NOx catalyst 20 is performed by a mechanism as shown in FIG. In the following, this mechanism will be described by using platinum P
The case where t and barium Ba are supported will be described as an example, but other noble metals, alkali metals, alkaline earths,
The same mechanism is obtained even when rare earth elements are used.

【0032】まず、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の酸素濃度が大巾に増大し、図
6(A)に示されるように酸素O2 がO2 -又はO2-の形
で白金Ptの表面に付着する。一方、流入排気ガスに含
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 )。
First, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas becomes considerably lean, the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas greatly increases, and as shown in FIG. 6A, the oxygen O 2 becomes O 2 or O 2−. On the surface of platinum Pt. 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 ).

【0033】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6(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.

【0034】流入排気ガスの酸素濃度が高い限り白金P
t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 of the inflowing exhaust gas is high, platinum P
As long as NO 2 is generated on the surface of t and the NOx absorption capacity of the NOx catalyst 20 is not saturated, NO 2 is absorbed in the NOx catalyst 20 and nitrate ions NO 3 are generated.

【0035】これに対して、流入排気ガスの酸素濃度が
低下してNO2の生成量が低下すると反応が逆方向(N
3 -→NO2)に進み、NOx触媒20内の硝酸イオンN
3 -がNO2またはNOの形でメイン触媒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NOx
触媒20からNOxが放出されることとなる。
On the other hand, when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas decreases and the amount of generated NO 2 decreases, the reaction proceeds in the opposite direction (N
O 3 → NO 2 ), and nitrate ions N in the NOx catalyst 20
O 3 - is released from the main catalyst 20 in the form of NO 2 or NO. That is, when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, NOx is released from the NOx catalyst 20.
As shown in FIG. 3, when the degree of leanness of the inflowing exhaust gas decreases, the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas decreases. Therefore, when the degree of leanness of the inflowing exhaust gas decreases, NOx decreases.
NOx is released from the catalyst 20.

【0036】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されて排気空燃比が理
論空燃比またはリッチ空燃比になると、図5に示される
ように機関からは多量の未燃HC,COが排出され、こ
れら未燃HC,COは、白金Pt上の酸素O2 -又はO2-
と反応して酸化せしめられる。
On the other hand, at this time, when the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 is made stoichiometric or rich and the exhaust air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, as shown in FIG. Unburned HC and CO are discharged, and these unburned HC and CO are separated from oxygen O 2 - or O 2- on platinum Pt.
And oxidize.

【0037】また、排気空燃比が理論空燃比またはリッ
チ空燃比になると流入排気ガス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6(B)に示されるよ
うに未燃HC、COと反応して還元せしめられてN2
なる。
When the exhaust air-fuel ratio reaches the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas extremely decreases, so that NO 2 or NO is released from the NOx catalyst 20, and this NO 2 or NO As shown in FIG. 6 (B), it reacts with unburned HC and CO to be reduced to N 2 .

【0038】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。
[0038] 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 by CO is made to reduction to N 2.

【0039】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、排気空燃比を理論空燃比
またはリッチ空燃比にすると短時間の内にNOx触媒2
0からNOx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 set to the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, the NOx catalyst 2
NOx will be released from zero.

【0040】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、排気空燃比を理論空
燃比あるいはリッチ空燃比にするとNOxがNOx触媒2
0から短時間のうちに放出され、N2に還元される。し
たがって、大気中へのNOxの排出を阻止することがで
きる。
As described above, when the exhaust air-fuel ratio becomes lean, NOx is absorbed by the NOx catalyst 20, and when the exhaust air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, the NOx becomes NOx catalyst 2.
0 is released in a short time from being reduced to N 2. Therefore, emission of NOx into the atmosphere can be prevented.

【0041】ところで、この実施の形態では前述したよ
うに、全負荷運転時には燃焼室3内に供給される混合気
がリッチ空燃比とされ、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が理論空燃比とされ、低中負荷運
転時には混合気がリーン空燃比とされるので、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NOx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、NO
xの放出・還元が間に合わなくなり、NOx触媒20のN
Oxの吸収能力が飽和してNOxを吸収できなくなってし
まう。
By the way, in this embodiment, as described above, the mixture supplied to the combustion chamber 3 is set to the rich air-fuel ratio at the time of full load operation, and at the time of high load operation and warm-up operation at the time of engine start. When the vehicle is accelerating, and when operating at a constant speed of 120 km / h or more, the air-fuel mixture is set to the stoichiometric air-fuel ratio. When the engine is operated at low to medium load, the air-fuel mixture is set to the lean air-fuel ratio. The NOx is absorbed by the NOx catalyst 20, and is released and reduced from the NOx catalyst 20 during the full load operation and the high load operation. However, if the frequency of full load operation or high load operation is low, the frequency of low / medium load operation is high, and the operation time is long, NO
x release / reduction cannot be performed in time,
The absorption capacity of Ox is saturated and NOx cannot be absorbed.

【0042】そこで、この実施の形態では、リーン混合
気の燃焼が行われている場合、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
・還元を行っている。このようにNOxの吸放出のため
に、排気空燃比(この実施の形態では混合気の空燃比)
が比較的に短い周期で「リーン」と「スパイク的な理論
空燃比またはリッチ空燃比」を交互に繰り返されるよう
に制御することを、以下の説明ではリーン・リッチスパ
イク制御と称す。
Therefore, in this embodiment, when the lean air-fuel mixture is being burned, that is, when the medium-low load operation is being performed, the stoichiometric or rich stoichiometric or rich operation is performed in a relatively short cycle. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture is controlled so that the air-fuel mixture is burned, and NOx is released and reduced in a short cycle. As described above, the exhaust air-fuel ratio (in this embodiment, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture) is used to absorb and release NOx.
In the following description, it is referred to as "lean-rich spike control" in which "lean" and "spike-like stoichiometric air-fuel ratio or rich air-fuel ratio" are alternately repeated in a relatively short cycle.

【0043】前述したように、このガソリンエンジンに
おいては、エンジン始動時の暖機運転時には理論空燃比
で運転されること、及び、エンジン始動時には未だNO
x触媒20が活性温度域(例えば250゜C〜550゜
C)に達していないことから、エンジンの暖機運転の間
は、NOx触媒20では排気浄化が行われにくい。そこ
で、このガソリンエンジンでは、NOx触媒20よりも
上流側の主排気通路に三元触媒17を設けることによ
り、理論空燃比による暖機運転時にはこの三元触媒17
によって排気浄化を行うようにしているのである。
As described above, in this gasoline engine, the engine is operated at the stoichiometric air-fuel ratio at the time of warm-up operation at the time of engine start, and it is still NO at the time of engine start.
Since the x catalyst 20 has not reached the active temperature range (for example, 250 ° C. to 550 ° C.), it is difficult for the NOx catalyst 20 to purify exhaust gas during the warm-up operation of the engine. Therefore, in the gasoline engine, by providing the three-way catalyst 17 in the main exhaust passage upstream of the NOx catalyst 20, the three-way catalyst 17 is provided during the warm-up operation based on the stoichiometric air-fuel ratio.
It purifies the exhaust gas.

【0044】しかしながら、三元触媒17にも活性温度
域(例えば250゜C以上)があり、三元触媒17が機
関本体1の直ぐ下流に配置されているといっても、エン
ジン始動直後は三元触媒17は活性温度域に達していな
い。このように三元触媒17が非活性の状態では三元触
媒17による排気浄化は行われにくく、未燃HCを含む
排気ガスが殆ど浄化されないまま三元触媒17を通過し
てしまう。
However, even if the three-way catalyst 17 has an activation temperature range (for example, 250 ° C. or higher) and the three-way catalyst 17 is disposed immediately downstream of the engine body 1, immediately after the engine is started, the The source catalyst 17 has not reached the activation temperature range. As described above, when the three-way catalyst 17 is in the inactive state, the exhaust gas purification by the three-way catalyst 17 is difficult to be performed, and the exhaust gas including the unburned HC passes through the three-way catalyst 17 without being purified.

【0045】そこで、このガソリンエンジンにおいて
は、三元触媒17が非活性の間は三元触媒17を通過し
た排気ガスをHC吸着材21に導入することにより排気
ガス中の未燃HCをHC吸着材21で吸着し、これによ
って、エンジンの冷間時におけるHCの大気放出を低減
するようにしている。さらに、三元触媒17が活性化し
た後では、HC吸着材21への排気ガスの導入を原則的
に停止し、エンジンの暖機完了後に空燃比のリーン・リ
ッチスパイク制御が行われるようになったときに、リッ
チスパイクのタイミングに同期させて排気ガスをHC吸
着材21に導入してHC吸着材21に吸着されていたH
Cを脱離させ、脱離したHCをNOx触媒20に導入し
て、NOx触媒20における排気浄化の際に必要な還元
剤の一部として利用するようにしている。以下、これに
ついて詳述する。
Therefore, in this gasoline engine, while the three-way catalyst 17 is inactive, the exhaust gas that has passed through the three-way catalyst 17 is introduced into the HC adsorbent 21 to remove unburned HC in the exhaust gas. It is adsorbed by the material 21, thereby reducing the emission of HC into the atmosphere when the engine is cold. Furthermore, after the three-way catalyst 17 is activated, the introduction of exhaust gas into the HC adsorbent 21 is basically stopped, and lean-rich spike control of the air-fuel ratio is performed after the completion of warm-up of the engine. When the exhaust gas is introduced into the HC adsorbent 21 in synchronization with the timing of the rich spike, the H
C is desorbed, and the desorbed HC is introduced into the NOx catalyst 20 so as to be used as a part of a reducing agent necessary for purifying exhaust gas in the NOx catalyst 20. Hereinafter, this will be described in detail.

【0046】まず、エンジンが暖機運転状態であって且
つ三元触媒17が活性温度域に達していない場合には、
ECU30は、図1及び図2に示すように制御弁27を
全閉位置にする。尚、この実施の形態で三元触媒17が
活性温度域にあるか否かの判定は、温度センサ28によ
って検出した三元触媒17の出口における排気ガス温度
を三元触媒17の触媒温度として代用して、ECU30
が行う。
First, when the engine is in the warm-up operation state and the three-way catalyst 17 has not reached the activation temperature range,
The ECU 30 sets the control valve 27 to the fully closed position as shown in FIGS. In this embodiment, whether the three-way catalyst 17 is in the activation temperature range is determined by using the exhaust gas temperature at the outlet of the three-way catalyst 17 detected by the temperature sensor 28 as the catalyst temperature of the three-way catalyst 17. And the ECU 30
Do.

【0047】制御弁27を全閉位置にした場合には、前
述したように、排気管19からケーシング40に流入し
た排気ガスは、排気通路43→HC吸着材21→排気通
路44→内パイプ42→NOx触媒20→排気管22の
経路で流れる。ここで、三元触媒17が活性温度域に達
するまではHC吸着材21がHC吸着温度域(例えば1
00゜C以下)に入っていてHC脱離温度に達しないよ
うに、三元触媒17からHC吸着材21に至るまでの放
熱を考慮して、予め排気管19及びケーシング40の設
置位置や寸法(長さ、径)等を設定しておく。このよう
に設定しておくと、三元触媒17では殆ど浄化されずに
三元触媒17を通過した排気ガスは、その後、HC吸着
材21を通過する際に排気ガス中の未燃HCがHC吸着
材21に吸着されて排気ガス中のHC濃度が低減され、
HC濃度の低減された排気ガスがNOx触媒20を通過
して排気管22へと流れる。その結果、エンジンの冷間
始動時に未燃HCが大気に放出されるのを大幅に低減す
ることができる。この運転状態を継続していると徐々に
三元触媒17の温度が上昇していく。
When the control valve 27 is in the fully closed position, as described above, the exhaust gas flowing from the exhaust pipe 19 into the casing 40 is discharged from the exhaust passage 43 → the HC adsorbent 21 → the exhaust passage 44 → the inner pipe 42. → NOx catalyst 20 → flow through exhaust pipe 22. Here, until the three-way catalyst 17 reaches the activation temperature range, the HC adsorbent 21 remains in the HC adsorption temperature range (for example, 1
00 ° C. or less) so that the temperature does not reach the HC desorption temperature, the heat radiation from the three-way catalyst 17 to the HC adsorbent 21 is taken into consideration, and the installation positions and dimensions of the exhaust pipe 19 and the casing 40 are determined in advance. (Length, diameter) etc. are set. With this setting, the exhaust gas that has hardly been purified by the three-way catalyst 17 and has passed through the three-way catalyst 17 will be replaced with unburned HC in the exhaust gas when passing through the HC adsorbent 21. The concentration of HC in the exhaust gas is reduced by being adsorbed by the adsorbent 21,
The exhaust gas having a reduced HC concentration flows through the NOx catalyst 20 to the exhaust pipe 22. As a result, the emission of unburned HC to the atmosphere during a cold start of the engine can be significantly reduced. When this operating state is continued, the temperature of the three-way catalyst 17 gradually increases.

【0048】そして、エンジンの暖機運転中に三元触媒
17が活性温度域に達したと判定されると、ECU30
は、図3に示すように制御弁27を全開位置にする。制
御弁17を全開位置にすると、前述したように、排気管
19からケーシング40に流入した排気ガスは、中パイ
プ41→内パイプ42→NOx触媒20→排気管22の
経路で流れるようになり、HC吸着材21には殆ど流れ
なくなる。そして、このとき、エンジンはまだ暖機運転
中であり理論空燃比で運転しているので、機関本体1か
ら排出された排気ガスは三元触媒17を通過する際に浄
化され、NOx触媒20を通って排気管22へと流れ
る。
If it is determined that the three-way catalyst 17 has reached the activation temperature range during the warm-up operation of the engine, the ECU 30
Moves the control valve 27 to the fully open position as shown in FIG. When the control valve 17 is set to the fully open position, as described above, the exhaust gas flowing into the casing 40 from the exhaust pipe 19 flows through the path of the middle pipe 41 → the inner pipe 42 → the NOx catalyst 20 → the exhaust pipe 22, Almost no water flows into the HC adsorbent 21. At this time, since the engine is still warming up and operating at the stoichiometric air-fuel ratio, the exhaust gas discharged from the engine body 1 is purified when passing through the three-way catalyst 17, and the NOx catalyst 20 is removed. The gas flows through the exhaust pipe 22 through the exhaust pipe 22.

【0049】その後、ECU30によりエンジンの暖機
が完了したと判定されると、機関本体1は暖機後の空燃
比制御に切り替えられる。エンジンの暖機後は、前述の
如くエンジンの運転状態に応じて機関本体1に対して、
リッチ空燃比制御、理論空燃比制御、リーン・リッチス
トイキ制御が実行される。そして、エンジンの暖機完了
後は、原則として制御弁27を全開位置に保持し、排気
ガスをHC吸着材21に流さない。
Thereafter, when the ECU 30 determines that the warm-up of the engine has been completed, the engine body 1 is switched to the air-fuel ratio control after the warm-up. After the engine is warmed up, the engine body 1 is
The rich air-fuel ratio control, the stoichiometric air-fuel ratio control, and the lean / rich stoichiometric control are executed. After the completion of the warm-up of the engine, the control valve 27 is held at the fully open position in principle, and the exhaust gas is not flown to the HC adsorbent 21.

【0050】エンジンの暖機完了後にはNOx触媒20
も活性温度域に達している。したがって、リーン・リッ
チスパイク制御におけるリーン運転時に排気ガス中のN
OxはNOx触媒20に吸収され、ストイキ運転時、リッ
チ運転時、リーン・リッチスパイク制御におけるリッチ
スパイク運転時に、NOx触媒20に吸収されていたN
Oxが放出されN2に還元浄化される。
After the engine warm-up is completed, the NOx catalyst 20
Has also reached the activation temperature range. Therefore, during lean operation in the lean-rich spike control, the N
Ox is absorbed by the NOx catalyst 20, and is absorbed by the NOx catalyst 20 during the stoichiometric operation, the rich operation, and the rich spike operation in the lean-rich spike control.
Ox is reduced and purified to be discharged N 2.

【0051】尚、NOx触媒20の下流に配置された三
元触媒23は、リーン・リッチスパイク制御におけるリ
ーン運転時にNOx触媒20で浄化できなかったガス成
分(主にHCやCO)を浄化するとともに、ストイキ運
転時やリッチ運転時やリーン・リッチスパイク制御にお
けるリッチスパイク運転時にNOx触媒20で浄化でき
なかったガス成分(主にNOx)を浄化する。
The three-way catalyst 23 disposed downstream of the NOx catalyst 20 purifies gas components (mainly HC and CO) that could not be purified by the NOx catalyst 20 during lean operation in lean-rich spike control. The gas component (mainly NOx) that cannot be purified by the NOx catalyst 20 during the stoichiometric operation, the rich operation, or the rich spike operation in the lean / rich spike control is purified.

【0052】このようにエンジンの暖機完了後は原則と
してHC吸着材21に排気ガスを流さないのであるが、
次の場合には、エンジンの暖機後であってもHC吸着材
21に排気ガスが流れるように制御弁27を作動制御す
る。
As described above, after the completion of the warm-up of the engine, the exhaust gas is not flown to the HC adsorbent 21 in principle.
In the following case, the operation of the control valve 27 is controlled so that the exhaust gas flows to the HC adsorbent 21 even after the engine is warmed up.

【0053】(1)HC脱離処理を行う場合 エンジンの暖機完了後にHC吸着材21に排気ガスを流
す第1のケースは、エンジン始動時にHC吸着材21に
吸着されたHCをHC吸着材21から脱離し、これをN
Ox触媒20におけるNOxの放出・還元に必要な還元剤
の一部として利用する場合である。
(1) In the case of performing HC desorption processing The first case in which exhaust gas flows into the HC adsorbent 21 after the engine warm-up is completed, the HC adsorbed by the HC adsorbent 21 when the engine is started is used for the HC adsorbent. 21 and this is N
This is a case where the Ox catalyst 20 is used as a part of a reducing agent necessary for releasing and reducing NOx.

【0054】この場合には、リーン・リッチスパイク制
御におけるリッチスパイク時に同期させて制御弁27を
全閉位置あるいは所定の弁開度による部分的閉位置に
し、リーン・リッチスパイク制御のリーン時には制御弁
27を全開位置に保持する。
In this case, the control valve 27 is brought into the fully closed position or a partially closed position at a predetermined valve opening in synchronization with the rich spike in the lean / rich spike control. 27 in the fully open position.

【0055】リーン・リッチスパイク制御におけるリッ
チスパイク時に同期して制御弁27を全閉位置あるいは
部分的閉位置にさせると、このリッチスパイクが実行さ
れている間は排気ガスの全部あるいは一部がHC吸着材
21に流れる。エンジン暖機完了後においてはHC吸着
材21もHC脱離温度に達している。したがって、HC
吸着材21に排気ガスが流れると、HC吸着材21に吸
着されているHCが脱離して排気ガスともにNOx触媒
20に流入する。その結果、HC吸着材21から脱離し
たHCも排気ガス中の還元成分とともにNOx触媒20
におけるNOxの還元に利用されることとなる。
If the control valve 27 is set to the fully closed position or the partially closed position in synchronization with the rich spike in the lean / rich spike control, all or a part of the exhaust gas becomes HC during the execution of the rich spike. It flows to the adsorbent 21. After the completion of engine warm-up, the HC adsorbent 21 has also reached the HC desorption temperature. Therefore, HC
When the exhaust gas flows into the adsorbent 21, the HC adsorbed by the HC adsorbent 21 is desorbed and flows into the NOx catalyst 20 together with the exhaust gas. As a result, the HC desorbed from the HC adsorbent 21 is also reduced together with the reducing components in the exhaust gas.
Will be utilized for the reduction of NOx.

【0056】そして、このようにHC吸着材21から脱
離させたHCを還元剤の一部として利用している間は、
リッチスパイクによりNOx触媒20に導入される還元
剤量を、HC吸着材21から脱離してNOx触媒20に
流入するHC量に相当する分、通常時(制御弁27を全
開位置にしてのリッチスパイク時)よりも少なくなるよ
うに、補正制御する。
While the HC desorbed from the HC adsorbent 21 is used as a part of the reducing agent,
The amount of the reducing agent introduced into the NOx catalyst 20 by the rich spike corresponds to the amount of HC desorbed from the HC adsorbent 21 and flows into the NOx catalyst 20 during the normal time (the rich spike when the control valve 27 is fully opened). Correction control is performed so as to be less than (h).

【0057】リーン・リッチスパイク制御におけるリー
ン時に制御弁27を全開位置に戻すのは、HC吸着材2
1から脱離したHCをリーン時にNOx触媒20に導入
したくないからである。つまり、HC吸着材21から脱
離したHCをリーン時にNOx触媒20に導入しても、
このHCを有効に利用せしめることができず、また、H
C吸着材21から脱離したHCを排気ガスとともにNO
x触媒20に導入すると、排気ガスの空燃比を小さくさ
せることになり、NOx触媒20のNOx吸収作用を低下
させる虞れもあるからである。
The reason why the control valve 27 is returned to the fully open position at the time of lean in the lean / rich spike control is that the HC adsorbent 2
This is because it is not desired to introduce the HC desorbed from 1 into the NOx catalyst 20 at the time of lean operation. That is, even if HC desorbed from the HC adsorbent 21 is introduced into the NOx catalyst 20 at the time of lean operation,
This HC cannot be used effectively, and H
HC desorbed from C adsorbent 21 together with exhaust gas is NO
This is because when introduced into the x catalyst 20, the air-fuel ratio of the exhaust gas is reduced, and there is a possibility that the NOx absorbing action of the NOx catalyst 20 may be reduced.

【0058】そして、リッチスパイク時に同期してHC
吸着材21に排気ガスが流れるように制御弁27を開閉
制御しHC吸着材21からHCを脱離させる処理、即ち
HC脱離処理を、HC吸着材21に吸着されているHC
が殆どなくなるまで、即ちHCの脱離完了まで繰り返
す。HC吸着材21のHC脱離が完了した後は、制御弁
27を再び全開位置に保持し、排気ガスをHC吸着材2
1に導入しないようにする。
Then, at the time of the rich spike, the HC
The control valve 27 is controlled to open and close so that the exhaust gas flows into the adsorbent 21, and the process of desorbing HC from the HC adsorbent 21, that is, the HC desorption process, is performed by the HC adsorbed by the HC adsorbent 21.
Is repeated, that is, until the desorption of HC is completed. After the HC desorption of the HC adsorbent 21 is completed, the control valve 27 is again held at the fully open position, and the exhaust gas is transferred to the HC adsorbent 2.
Do not introduce it into 1.

【0059】ここで、HC吸着材21のHC脱離完了の
判定は、制御弁27の開閉回数が予め設定しておいた所
定回数に達したときをHC脱離完了と推定し判定しても
よいし、ケーシング40の上流及び下流に空燃比センサ
を設けておき、リッチスパイク時における前記両空燃比
センサの出力に差がなくなったときをHC脱離完了と判
定してもよい。
Here, the completion of the HC desorption of the HC adsorbent 21 may be determined by estimating the completion of the HC desorption when the number of times of opening and closing of the control valve 27 reaches a predetermined number set in advance. Alternatively, an air-fuel ratio sensor may be provided upstream and downstream of the casing 40, and when there is no difference between the outputs of the air-fuel ratio sensors during a rich spike, it may be determined that HC desorption is complete.

【0060】(2)高速運転時 次に、エンジンの暖機完了後にHC吸着材21に排気ガ
スを流す第2のケースは、車両を高速運転している場合
である。この場合には、車両が所定速度以上の高速運転
となったときに、制御弁27を全閉位置にして、排気ガ
スの全量をHC吸着材21に流す。
(2) High-speed operation Next, the second case in which exhaust gas flows into the HC adsorbent 21 after the completion of warm-up of the engine is when the vehicle is operating at high speed. In this case, when the vehicle is running at a high speed equal to or higher than a predetermined speed, the control valve 27 is set to the fully closed position, and the entire amount of the exhaust gas flows to the HC adsorbent 21.

【0061】高速運転時には排気ガス温度が高温になる
が、この高温の排気ガスを制御弁27を全開位置にして
NOx触媒20に流すと、NOx触媒20がその活性温度
域よりも高温側に外れて、NOx浄化率が低下する場合
がある。このようなときに、制御弁27を全閉位置にし
て排気ガスをHC吸着材21を通る経路に流すと、機関
本体1からNOx触媒20に至るまでの流路長さが長く
なり放熱量も多くなるので、NOx触媒20に流入する
排気ガスの温度を低くすることができ、NOx触媒20
を活性温度域に収めることができるようになる。これに
よって、高速域における排気浄化の向上を図ることがで
きる。また、高温の排気ガスをHC吸着材21に流すこ
とによって、前述のHC脱離処理を行ってもまだHC吸
着材21内に残留しているHCを完全に脱離させること
ができ、次回のエンジン始動時におけるHC吸着材21
のHC吸着能を最大限に復活させることができる。
At high speed operation, the temperature of the exhaust gas becomes high. When this high-temperature exhaust gas flows through the NOx catalyst 20 with the control valve 27 fully opened, the NOx catalyst 20 comes off to a higher temperature side than its active temperature range. As a result, the NOx purification rate may decrease. In such a case, when the control valve 27 is set to the fully closed position and the exhaust gas is caused to flow through the path passing through the HC adsorbent 21, the flow path length from the engine body 1 to the NOx catalyst 20 becomes longer, and the heat release amount also increases. Therefore, the temperature of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 20 can be lowered, and the NOx catalyst 20
Can be kept in the activation temperature range. This makes it possible to improve exhaust gas purification in a high-speed range. Further, by flowing the high-temperature exhaust gas to the HC adsorbent 21, HC remaining in the HC adsorbent 21 can be completely desorbed even when the above-described HC desorption process is performed, and the next HC adsorbent 21 at engine start
Can be recovered to the maximum.

【0062】〔第2の実施の形態〕図7は本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置の第2の実施の形態の要部構成
を示す図である。前述した第1の実施の形態では、NO
x触媒20とHC吸着材21を一つのケーシング40内
に内蔵しユニット化したが、この第2の実施の形態で
は、NOx触媒20とHC吸着材21をそれぞれ別のケ
ーシングに内蔵し、これらを分離して配置している。
[Second Embodiment] FIG. 7 is a diagram showing a main part of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, NO
Although the x catalyst 20 and the HC adsorbent 21 are housed in one casing 40 to form a unit, in the second embodiment, the NOx catalyst 20 and the HC adsorbent 21 are housed in separate casings, respectively. They are arranged separately.

【0063】即ち、第2の実施の形態では、三元触媒1
7を内蔵したケーシング18に排気管19の一端が連結
され、この排気管19の他端にHC吸着材21を内蔵し
たケーシング50の一端が連結され、ケーシング50の
他端が排気管51を介してNOx触媒20を内蔵したケ
ーシング52の一端に連結され、ケーシング52の他端
が排気管22を介して三元触媒23を内蔵したケーシン
グ24の一端に連結され、ケーシング24の他端が排気
管25に連結されている。
That is, in the second embodiment, the three-way catalyst 1
One end of an exhaust pipe 19 is connected to a casing 18 containing the casing 7, one end of a casing 50 containing the HC adsorbent 21 is connected to the other end of the exhaust pipe 19, and the other end of the casing 50 is connected via an exhaust pipe 51. Is connected to one end of a casing 52 containing the NOx catalyst 20, and the other end of the casing 52 is connected to one end of a casing 24 containing the three-way catalyst 23 via an exhaust pipe 22, and the other end of the casing 24 is connected to an exhaust pipe. 25.

【0064】前記ケーシング50の内部には、中パイプ
53が同心上に、且つケーシング50に対して径方向に
隙間を有して、さらに両端部を開放した状態にして設置
されている。ケーシング50と中パイプ53との間には
環状断面の排気通路54が形成されており、この排気通
路54に前記HC吸着材21が設けられている。そし
て、中パイプ53の下流端部には、図示しないアクチュ
エータによって弁体が作動せしめられる制御弁27が設
けられている。この実施の形態においては、中パイプ5
3内は主排気通路の一部を構成し、排気通路54は、N
Ox触媒20よりも上流における主排気通路をバイパス
するバイパス通路を構成する。
Inside the casing 50, a middle pipe 53 is installed concentrically, with a gap in the radial direction with respect to the casing 50, and with both ends open. An exhaust passage 54 having an annular cross section is formed between the casing 50 and the middle pipe 53, and the HC adsorbent 21 is provided in the exhaust passage 54. At the downstream end of the middle pipe 53, there is provided a control valve 27 whose valve body is operated by an actuator (not shown). In this embodiment, the middle pipe 5
3 forms a part of the main exhaust passage, and the exhaust passage 54
A bypass passage that bypasses the main exhaust passage upstream of the Ox catalyst 20 is formed.

【0065】この第2の実施の形態の場合も、制御弁2
7を全開位置にしたときには、排気ガスの殆どが排気管
19から中パイプ53を通って排気管51に流れ、排気
通路54及びHC吸着材21には殆ど流れない。また、
制御弁27を全閉位置あるいは部分的閉位置にすると、
排気管19からケーシング50内に流入した排気ガスの
全部あるいは一部を排気通路54及びHC吸着材21に
流すことができる。このように構成した第2の実施の形
態においても、第1の実施の形態の場合と同様の作用・
効果を得ることができる。
Also in the case of the second embodiment, the control valve 2
When the valve 7 is in the fully open position, most of the exhaust gas flows from the exhaust pipe 19 to the exhaust pipe 51 through the middle pipe 53, and hardly flows to the exhaust passage 54 and the HC adsorbent 21. Also,
When the control valve 27 is in the fully closed position or the partially closed position,
All or a part of the exhaust gas flowing into the casing 50 from the exhaust pipe 19 can flow to the exhaust passage 54 and the HC adsorbent 21. In the second embodiment configured as described above, the same operation and effect as in the first embodiment can be achieved.
The effect can be obtained.

【0066】[0066]

【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、低温時に排気ガス中のHCをHC吸着材で吸着
することによりHCの大気放出を低減することができる
とともに、HC吸着材で吸着したHCを、吸蔵還元型N
Ox触媒におけるNOx浄化に必要な還元剤として利用す
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, the HC in the exhaust gas is adsorbed by the HC adsorbent at a low temperature to thereby reduce the emission of HC into the atmosphere. The HC adsorbed by the storage and reduction type N
There is an excellent effect that the Ox catalyst can be used as a reducing agent required for NOx purification.

【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におけ
る第1の実施の形態の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】 前記第1の実施の形態における排気浄化装置
の要部を拡大して示す図であり、制御弁を全閉位置にし
た状態を示す図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the exhaust gas purification device according to the first embodiment, showing a state in which a control valve is in a fully closed position.

【図3】 前記第1の実施の形態における排気浄化装置
の要部を拡大して示す図であり、制御弁を全開位置にし
た状態を示す図である。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the exhaust gas purification device according to the first embodiment, showing a state where a control valve is at a fully open position.

【図4】 基本燃料噴射時間のマップの一例を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a map of a basic fuel injection time.

【図5】 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. 5 shows unburned HC in exhaust gas discharged from the engine,
FIG. 3 is a diagram schematically showing the concentrations of CO and oxygen.

【図6】 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. 6 is a diagram for explaining the NOx absorbing / releasing action of a storage reduction type NOx catalyst.

【図7】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置におけ
る第2の実施の形態の要部構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a main configuration of a second embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention.

【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 16,19,22,25,51 排気管(主排気通路) 17 三元触媒 20 吸蔵還元型NOx触媒 21 HC吸着材 23 三元触媒 27 制御弁(排気流れ制御手段) 28 温度センサ 30 ECU 40 ケーシング 42 内パイプ(主排気通路) 43,44,54 排気通路(バイパス通路) 53 中パイプ(主排気通路) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body (internal combustion engine) 3 Combustion chamber 4 Spark plug 11 Fuel injection valve 16, 19, 22, 25, 51 Exhaust pipe (main exhaust passage) 17 Three-way catalyst 20 Storage-reduction type NOx catalyst 21 HC adsorbent 23 Three-way Catalyst 27 Control valve (exhaust flow control means) 28 Temperature sensor 30 ECU 40 Casing 42 Inner pipe (main exhaust passage) 43, 44, 54 Exhaust passage (bypass passage) 53 Medium pipe (main exhaust passage)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 比呂志 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G091 AA02 AA12 AA13 AA17 AA18 AA23 AA24 AB03 AB06 AB10 BA14 BA15 CA13 CA18 CA26 CB02 DA04 DB06 DC01 EA01 EA05 EA17 EA34 FA02 FA04 FA11 FA13 FA14 FA17 FB02 FB03 FB06 FB07 FB10 FB11 FB12 GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB09Y GB10X HA09 HA10 HA12 HA19 HA20 HA36 HA37 HB03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Tanaka 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3G091 AA02 AA12 AA13 AA17 AA18 AA23 AA24 AB03 AB06 AB10 BA14 BA15 CA13 CA18 CA26 CB02 DA04 DB06 DC01 EA01 EA05 EA17 EA34 FA02 FA04 FA11 FA13 FA14 FA17 FB02 FB03 FB06 FB07 FB10 FB11 FB12 GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB09Y GB10X HA09 HA10 HA12 HA19 HA20 HA36 HA37 HB03

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (イ)希薄燃焼可能な内燃機関に連通す
る主排気通路に設けられ、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を放出しN2に還元する
吸蔵還元型NOx触媒と、(ロ)前記吸蔵還元型NOx触
媒よりも上流における主排気通路をバイパスするバイパ
ス通路と、(ハ)前記バイパス通路に設けられ、低温で
HCを吸着し高温でHCを放出するHC吸着剤と、
(ニ)前記HC吸着剤がHC吸着温度域にあるとき及び
前記吸蔵還元型NOx触媒からNOxを放出すべく排気ガ
スの酸素濃度を低下させるときに排気ガスを前記バイパ
ス通路に導入すべく制御する排気流れ制御手段と、を備
えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
1. A main exhaust passage connected to an internal combustion engine capable of lean combustion absorbs NOx when the inflowing exhaust gas has a lean air-fuel ratio and has a low oxygen concentration in the inflowing exhaust gas. a NOx storage reduction catalyst absorbed NOx to release reduced to N 2 in a bypass passage bypassing the main exhaust passage upstream than (ii) the storage-reduction type NOx catalyst is provided in the bypass passage (c) HC adsorbent that adsorbs HC at low temperature and releases HC at high temperature,
(D) When the HC adsorbent is in the HC adsorption temperature range and when reducing the oxygen concentration of the exhaust gas to release NOx from the NOx storage reduction catalyst, control is performed to introduce exhaust gas into the bypass passage. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising: an exhaust flow control unit.
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