JP2002266629A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine

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JP2002266629A
JP2002266629A JP2001065313A JP2001065313A JP2002266629A JP 2002266629 A JP2002266629 A JP 2002266629A JP 2001065313 A JP2001065313 A JP 2001065313A JP 2001065313 A JP2001065313 A JP 2001065313A JP 2002266629 A JP2002266629 A JP 2002266629A
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exhaust gas
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air
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純一 加古
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比呂志 田中
Yasuyuki Irisawa
泰之 入澤
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately determine deterioration of an NOX absorbent. SOLUTION: At least one of a maximum NOX absorbing amount of the NOX absorbent and an NOX absorption rate in the NOX absorbent is calculated by using an output of a sensor 29 capable of detecting an NOX concentration placed downstream of the NOX absorbent 23. In such manner, when the calculated maximum NOX absorbing amount or the NOX absorption rate is smaller than a determination value, it is determined that the NOX absorbent is deteriorated.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の燃焼室から排出される排気ガ
ス中の窒素酸化物(NOX )を浄化するためのNOX
化触媒を機関排気通路内に配置した排気浄化装置が公知
である。NOX 浄化触媒としては流入する排気ガスの空
燃比がリーンであるときにはNOX を吸収し、流入する
排気ガスの空燃比がリッチになると吸収したNOX を排
気ガス中に含まれる還元剤によって放出し還元するNO
X 吸収剤が知られている。このようなNOX 吸収剤にお
いては吸収することができるNOX の量、すなわち最大
NOX 吸収量に限界がある。そしてNOX 吸収剤には吸
収されているNO X の量がこの最大NOX 吸収量を越え
るとNOX 吸収剤はもはやNOX を吸収することはでき
ず、このためNOX 吸収剤下流へとNOX が流出してし
まう。そこでNOX 吸収剤に吸収されているNOX の量
が最大NOX 吸収量を越える前にNOX 吸収剤に流入す
る排気ガスの空燃比をリーンからリッチに切換えてNO
X 吸収剤からNOX を放出し還元する必要がある。しか
しながら最大NOX 吸収量が非常に少なくなったときに
は還元剤として炭化水素(燃料)を頻繁にNOX 吸収剤
に供給しなければならず、燃費が悪化する。この場合に
おいて燃費の悪化を防止するためには何らかの処置をN
X 吸収剤に施こさなければならないが、何らかの処置
を施すべきか否かを判断するためにはNOX 吸収剤が劣
化しているか否かを判定する必要がある。
2. Description of the Related Art Exhaust gas discharged from a combustion chamber of an internal combustion engine
Nitrogen oxides (NOX NO for purifying)X Purification
An exhaust purification device in which a catalyst is disposed in an engine exhaust passage is known.
It is. NOX As a purification catalyst, the exhaust gas
NO when fuel ratio is leanX Absorbs and flows in
NO absorbed when the air-fuel ratio of exhaust gas becomes richX Exhaust
NO released and reduced by the reducing agent contained in the gas
X Absorbents are known. Such NOX Absorbent
NO that can be absorbedX The amount of
NOX There is a limit to absorption. And NOX Absorbent
NO contained X Is the maximum NOX Exceeds absorption
NOX Absorbent is no longer NOX Can absorb
No, NOX NO to downstream of absorbentX Leaked out
I will. So NOX NO absorbed by absorbentX Amount of
Is the maximum NOX NO before exceeding absorptionX Flows into the absorbent
Switching the air-fuel ratio of exhaust gas from lean to rich
X NO from absorbentX Need to be released and reduced. Only
While max NOX When the absorption becomes very low
Frequently uses hydrocarbon (fuel) as a reducing agent for NOX Absorbent
Must be supplied to the vehicle, resulting in poor fuel economy. In this case
In order to prevent deterioration of fuel economy, some measures must be taken.
OX Must be applied to the absorbent, but some action
NO to determine whether or not to applyX Poor absorbent
It is necessary to determine whether or not it has become.

【0003】NOX 吸収剤の劣化を判定するシステムと
しては特開2000−104536号公報に開示された
システムが公知である。当該公報によればNOX 吸蔵触
媒下流に排気ガス中のNOX 濃度を検出することができ
るNOX センサを配置し、該NOX センサにより検出さ
れるNOX 濃度が所定値に達したときにNOX 吸蔵触媒
に流入する排気ガスの空燃比をリーンからリッチに切換
えるようにしたシステムにおいて、排気ガスの空燃比を
リーンからリッチに切換える処理を実行する間隔が短か
くなったことをもってNOX 吸蔵触媒が劣化したと判定
するようにしている。
[0003] The system for determining the deterioration of the NO X absorbent is known a system disclosed in JP-A-2000-104536. The NO X sensor capable of detecting the concentration of NO X in the exhaust gas in the NO X storage catalyst downstream arranged according to the publication, when the NO X concentration detected by the NO X sensor has reached a predetermined value In a system in which the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X storage catalyst is switched from lean to rich, the NO X storage time is shortened by executing a process for switching the air-fuel ratio of the exhaust gas from lean to rich. It is determined that the catalyst has deteriorated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで上述した特開
2000−104536号公報によれば排気ガスの空燃
比をリーンからリッチに切換える処理を実行する間隔に
基づいてNOX 吸蔵触媒の劣化の有無を判定しているが
この排気ガスの空燃比をリーンからリッチに切換える処
理の実行間隔は例えばNOX 吸蔵触媒に流入するNOX
の量が多くなればたとえNOX 吸蔵触媒が劣化していな
くても短くなる。したがって当該公報のシステムではN
X 吸蔵触媒の劣化を正確に判定することはできない。
こうした事情に鑑み本発明の目的はNOX 吸収剤の劣化
を正確に判定することにある。
According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-104536, the presence or absence of deterioration of the NO X storage catalyst is determined based on the interval at which the process for switching the air-fuel ratio of the exhaust gas from lean to rich is executed. Although it is determined, the execution interval of the process of switching the air-fuel ratio of the exhaust gas from lean to rich is, for example, NO X flowing into the NO X storage catalyst.
Is large, even if the NO X storage catalyst has not deteriorated. Therefore, in the system of this publication, N
O X can not be determined accurately the deterioration of the storage catalyst.
An object of the present invention view of these circumstances is to accurately determine the deterioration of the NO X absorbent.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に1番目の発明では流入する排気ガスの空燃比がリーン
であるときにはNOX を吸収し、流入する排気ガスの空
燃比がリッチになると吸収したNOX を排気ガス中に含
まれる還元剤によって放出し還元するNOX 吸収剤を機
関排気通路内に配置し、該NOX 吸収剤下流の機関排気
通路内に排気ガス中のNOX 濃度を検出しうるセンサを
配置した内燃機関の排気浄化装置において、前記センサ
の出力を利用してNOX 吸収剤に吸収しうると推定され
る最大NOX 吸収量の推定値と、NOX 吸収剤に流入す
る排気ガスの空燃比がリーンであるときにNOX 吸収剤
にて達成されると推定されるNOX 吸収剤へのNOX
収速度の推定値との少なくとも一方を算出し、斯くして
算出された最大NOX 吸収量の推定値またはNOX 吸収
速度の推定値が判定値よりも小さいときにはNOX吸収
剤が劣化したと判定する。すなわち排気ガス中のNOX
濃度を検出することができるセンサの出力を利用して算
出されるNOX 吸収剤の最大NOX 吸収量またはNOX
吸収剤へのNOX 吸収速度に基づいてNOX 吸収剤の劣
化が判定される。
Absorbs NO X when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean in the A solving means for] the first in order to solve the above problems the invention, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas becomes rich the absorbed NO X released by a reducing agent contained in the exhaust gas is disposed in the reduction to the NO X absorbent to the engine exhaust passage, NO X concentration in the exhaust gas to the the NO X absorbent engine exhaust passage downstream of in the exhaust purification apparatus arranged an internal combustion engine the sensor capable of detecting, the estimated value of the maximum NO X absorption amount is estimated to be absorbed in the NO X absorbent by utilizing the output of the sensor, the NO X absorbent air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas to calculate at least one of the estimated value of the NO X absorption rate into the NO X absorbent which is estimated to be achieved by the NO X absorbent when is lean, and thus the maximum NO X absorption is calculated Te When the estimated value of the estimated value or NO X absorption rate is less than the determination value is determined as the NO X absorbent is deteriorated. That is, NO X in exhaust gas
The maximum NO X absorption amount or NO X of the NO X absorbent calculated using the output of the sensor capable of detecting the concentration
Deterioration of the NO X absorbent is determined based the NO X absorption rate into the absorbent.

【0006】2番目の発明では1番目の発明においてN
X 吸収剤下流に流出するNOX の量と、NOX 吸収剤
の最大NOX 吸収量と、NOX 吸収剤におけるNOX
収速度との間に成り立つ関係式を予め求めておき、NO
X 吸収剤下流に流出するNO X の量を上記センサの出力
に基づいて算出し、斯くして算出されたNOX の量を上
記関係式に代入することにより最大NOX 吸収量の推定
値と、NOX 吸収速度の推定値とを算出する。
In the second invention, in the first invention, N
OX NO flowing out of the absorbentX And the amount of NOX Absorbent
Maximum NOX Absorption and NOX NO in absorbentX Sucking
A relational expression that holds between the rate of acquisition and that of
X NO flowing out of the absorbent X Output of the above sensor
Is calculated on the basis ofX Up the amount of
Maximum NO by substitutingX Estimation of absorption
Value and NOX An estimated value of the absorption rate is calculated.

【0007】3番目の発明では1番目の発明においてN
X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンである
ときに機関運転状態に基づいて算出されるNOX 吸収剤
に吸収されるNOX の量を積算することによりNOX
収剤に吸収されているNOXの量を推定するNOX 吸収
量推定手段を具備し、該NOX 吸収量推定手段により推
定されたNOX 吸収量が許容値を超えたときにNOX
収剤に流入する排気ガスの空燃比をリーンからリッチに
切換える。
[0007] In the third invention, N in the first invention
Absorbed in the NO X absorbent by the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the O X absorbent integrating the amount of the NO X absorbed in the NO X absorbent is calculated based on the engine operating state when it is lean comprising a NO X absorption amount estimation means for estimating the amount of the NO X that is, flows into the NO X absorbent when the NO X absorbed amount estimated by the NO X absorption amount estimation means exceeds the allowable value The air-fuel ratio of the exhaust gas is switched from lean to rich.

【0008】4番目の発明では3番目の発明において上
記NOX 吸収量推定手段がNOX 吸収剤に吸収されてい
るNOX の量を推定するときに機関運転状態として最大
NO X 吸収量とNOX 吸収速度とを用いる。上記課題を
解決するために5番目の発明では流入する排気ガスの空
燃比がリーンであるときにはNOX を吸収し、流入する
排気ガスの空燃比がリッチになると吸収したNOX を排
気ガス中に含まれる還元剤によって放出し還元するNO
X 吸収剤を機関排気通路に配置し、該NOX 吸収剤下流
の機関排気通路内に排気ガス中のアンモニア濃度を検出
しうるセンサを配置し、NOX 吸収剤に流入する排気ガ
スの空燃比がリーンからリッチにされたときにNOX
収剤からNOX を放出し還元するために使用されなかっ
た余剰の還元剤がアンモニアの形でNOX 吸収剤から流
出し、上記センサによりNOX 吸収剤から流出する排気
ガス中のアンモニア濃度が判定値を超えたときにNOX
吸収剤からのNOX の放出・還元が完了したと判定する
ようにした内燃機関の排気浄化装置において、NOX
収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときに
は機関運転状態に基づいて算出されるNOX 吸収剤に吸
収されるNOX の量を積算し、NOX 吸収剤に流入する
排気ガスの空燃比がリッチであるときにはNOX 吸収剤
におけるNOX の還元速度に基づいて算出されるNOX
吸収剤において還元されるNOX の量を減算することに
よりNOX 吸収剤に吸収されているNOX の量を推定す
るNOX 吸収量推定手段を具備し、NOX 吸収剤からの
NOX の放出・還元が完了したと判定されたときに上記
NOX 吸収量推定手段により推定されるNOX 吸収量が
基準値からずれているときには上記NOX 吸収量推定手
段にて使用されるNOX 還元速度を補正し、斯くして補
正されたNOX 還元速度が判定値よりも遅いときにはN
X 吸収剤が劣化したと判定する。すなわちアンモニア
濃度を検出しうるセンサの出力に基づいてNOX 吸収剤
におけるNOX の放出・還元の完了を判定し、このとき
にNOX 吸収量推定手段により推定されるNOX 吸収量
に基づいて補正されたNOX 還元速度に基づいてNOX
吸収剤の劣化が判定される。
[0008] In the fourth invention, the above is the third invention.
Note NOX NOX Absorbed by absorbent
NOX When estimating the amount of
NO X Absorption and NOX The absorption rate is used. The above issues
In order to solve this problem, the fifth aspect of the present invention discloses that the exhaust gas
NO when fuel ratio is leanX Absorbs and flows in
NO absorbed when the air-fuel ratio of exhaust gas becomes richX Exhaust
NO released and reduced by the reducing agent contained in the gas
X An absorbent is disposed in the engine exhaust passage, and the NO.X Downstream of absorbent
Detects ammonia concentration in exhaust gas in engine exhaust passage
A possible sensor, NOX Exhaust gas flowing into the absorbent
NO when the air-fuel ratio of the engine is changed from lean to richX Sucking
NO from collectorX Not used to release and reduce
Surplus reducing agent in the form of ammoniaX Flow from absorbent
Out, and NO by the above sensorX Exhaust from the absorbent
NO when the ammonia concentration in the gas exceeds the judgment valueX 
NO from absorbentX That the release and reduction of
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine,X Sucking
When the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbent is lean
Is NO calculated based on the engine operating stateX Absorbed by absorbent
NO collectedX Is integrated, and NOX Flows into the absorbent
NO when the air-fuel ratio of the exhaust gas is richX Absorbent
NO inX Calculated based on the reduction speed of NOX 
NO reduced in the absorbentX To subtract the amount of
More NOX NO absorbed by absorbentX Estimate the amount of
NOX Equipped with absorption amount estimation means, NOX From the absorbent
NOX When it is determined that the release / reduction of
NOX NO estimated by absorption amount estimation meansX Absorption
When it is out of the reference value, the above NOX Estimated amount of absorption
NO used in stagesX Correct the reduction rate and thus supplement
Corrected NOX When the reduction speed is lower than the determination value, N
OX It is determined that the absorbent has deteriorated. Ie ammonia
NO based on output of sensor capable of detecting concentrationX Absorbent
NO inX The release and reduction of
NOX NO estimated by absorption amount estimation meansX Absorption
NO corrected based onX NO based on reduction rateX 
The deterioration of the absorbent is determined.

【0009】6番目の発明では5番目の発明においてN
X 吸収剤からのNOX の放出・還元が完了したと判定
されたときにNOX 吸収量推定手段により推定されるN
X吸収量が基準値よりも多いときにはNOX 吸収量推
定手段にて使用されるNOX還元速度を速くするように
補正し、基準値よりも少ないときにはNOX 還元速度を
遅くするように補正する。
In the sixth invention, N in the fifth invention
N the release and reduction of the NO X from O X absorbent is estimated by NO X absorption amount estimation means when it is determined to be complete
When O X absorption amount is larger than the reference value is corrected so as to increase the NO X reduction rate used in NO X absorption amount estimation means, when less than the reference value corrected so as to slow down the NO X reduction rate I do.

【0010】7番目の発明では5番目の発明において上
記NOX 吸収量推定手段がNOX 吸収剤に吸収されてい
るNOX の量を推定するときに機関運転状態としてNO
X 吸収剤の最大NOX 吸収量とNOX 吸収剤へのNOX
の吸収速度とを用いる。
[0010] 7-th in the invention NO as the engine operating state when the NO X absorption amount estimation means for estimating the amount of the NO X that is absorbed in the NO X absorbent in the fifth invention
NO X to maximum NO X absorption and the NO X absorbent for X absorbent
And the absorption rate.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は本発明を筒内噴射式火花点
火機関に適用した場合を示している。しかしながら本発
明は圧縮着火式内燃機関に適用することもできる。図1
を参照すると1は機関本体、2はシリンダブロック、3
はシリンダブロック2内で往復動するピストン、4はシ
リンダブロック2上に固定されたシリンダヘッド、5は
ピストン3とシリンダヘッド4との間に形成された燃焼
室、6は吸気弁、7は吸気ポート、8は排気弁、9は排
気ポートを夫々示す。図1に示したようにシリンダヘッ
ド4の内壁面の中央部には点火栓10が配置され、シリ
ンダヘッド4内壁面周辺部には燃料噴射弁11が配置さ
れる。またピストン3の頂面上には燃料噴射弁11の下
方から点火栓10の下方まで延びるキャビティ12が形
成されている。
FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a direct injection type spark ignition engine. However, the present invention can also be applied to a compression ignition type internal combustion engine. Figure 1
1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3
Is a piston that reciprocates in the cylinder block 2, 4 is a cylinder head fixed on the cylinder block 2, 5 is a combustion chamber formed between the piston 3 and the cylinder head 4, 6 is an intake valve, 7 is intake air. Port 8 indicates an exhaust valve, and 9 indicates an exhaust port. As shown in FIG. 1, an ignition plug 10 is arranged at the center of the inner wall surface of the cylinder head 4, and a fuel injection valve 11 is arranged around the inner wall surface of the cylinder head 4. A cavity 12 is formed on the top surface of the piston 3 and extends from below the fuel injection valve 11 to below the ignition plug 10.

【0012】各気筒の吸気ポート7は夫々対応する吸気
枝管13を介してサージタンク14に連結され、サージ
タンク14は吸気ダクト15およびエアフロメータ16
を介してエアクリーナ(図示せず)に連結される。吸気
ダクト15内にはステップモータ17によって駆動され
るスロットル弁18が配置される。一方、各気筒の排気
ポート9は排気マニホルド19に連結され、この排気マ
ニホルド19は酸化触媒または三元触媒20を内臓した
触媒コンバータ21および排気管22を介してNOX
収剤23を内臓したケーシング24に連結される。排気
マニホルド19とサージタンク14とは再循環排気ガス
(以下、EGRガスという)導管26を介して互いに連
結され、このEGRガス導管26内にはEGRガス制御
弁27が配置される。
An intake port 7 of each cylinder is connected to a surge tank 14 via a corresponding intake branch pipe 13, and the surge tank 14 is connected to an intake duct 15 and an air flow meter 16
Through an air cleaner (not shown). A throttle valve 18 driven by a step motor 17 is arranged in the intake duct 15. On the other hand, the exhaust port 9 of each cylinder is connected to an exhaust manifold 19, and the exhaust manifold 19 has a catalyst converter 21 containing an oxidation catalyst or a three-way catalyst 20 and a casing containing a NO X absorbent 23 via an exhaust pipe 22. 24. The exhaust manifold 19 and the surge tank 14 are connected to each other via a recirculated exhaust gas (hereinafter, referred to as EGR gas) conduit 26, and an EGR gas control valve 27 is disposed in the EGR gas conduit 26.

【0013】電子制御ユニット31はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス32を介して相互に接続
されたRAM(ランダムアクセスメモリ)33、ROM
(リードオンリメモリ)34、CPU(マイクロプロセ
ッサ)35、入力ポート36および出力ポート37を具
備する。エアフロメータ16は吸入空気量に比例した出
力電圧を発生し、この出力電圧が対応するAD変換器3
8を介して入力ポート36に入力される。排気マニホル
ド19には空燃比を検出するための空燃比センサ28が
取付けられ、この空燃比センサ28の出力信号が対応す
るAD変換器38を介して入力ポート36に入力され
る。またNOX 吸収剤23を内臓したケーシング24の
出口に接続された排気管25内には排気ガス中のNOX
濃度およびアンモニア濃度を共に検出可能なNOX アン
モニアセンサ29と、空燃比センサ30とが配置され、
これらNOX アンモニアセンサ29および空燃比センサ
30の出力信号が対応するAD変換器38を介して入力
ポート36に入力される。
The electronic control unit 31 is composed of a digital computer, and is connected to a RAM (random access memory) 33 and a ROM via a bidirectional bus 32.
(Read only memory) 34, CPU (microprocessor) 35, input port 36 and output port 37. The air flow meter 16 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and the output voltage
8 to the input port 36. An air-fuel ratio sensor 28 for detecting an air-fuel ratio is attached to the exhaust manifold 19, and an output signal of the air-fuel ratio sensor 28 is input to an input port 36 via a corresponding AD converter 38. The exhaust pipe 25 connected to the outlet of the casing 24 containing the NO X absorbent 23 contains NO X in the exhaust gas.
The concentration and ammonia concentration together detectable NO X ammonia sensor 29 is disposed and the air-fuel ratio sensor 30,
The output signals of the NO X ammonia sensor 29 and the air-fuel ratio sensor 30 are input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38.

【0014】またアクセルペダル40にはアクセルペダ
ル40の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷セ
ンサ41が接続され、負荷センサ41の出力電圧は対応
するAD変換器38を介して入力ポート36に入力され
る。クランク角センサ42は例えばクランクシャフトが
30度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パル
スが入力ポート36に入力される。CPU35ではこの
クランク角センサ42の出力パルスから機関回転数が計
算される。一方、出力ポート37は対応する駆動回路3
9を介して点火栓10、燃料噴射弁11、ステップモー
タ17およびEGR制御弁27に接続される。
A load sensor 41 for generating an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 40 is connected to the accelerator pedal 40, and the output voltage of the load sensor 41 is supplied to an input port 36 via a corresponding AD converter 38. Will be entered. The crank angle sensor 42 generates an output pulse every time the crankshaft rotates 30 degrees, for example, and this output pulse is input to the input port 36. The CPU 35 calculates the engine speed from the output pulse of the crank angle sensor 42. On the other hand, the output port 37 is connected to the corresponding drive circuit 3
9, the ignition plug 10, the fuel injection valve 11, the step motor 17, and the EGR control valve 27 are connected.

【0015】次に図2を参照しつつ図1に示したNOX
アンモニアセンサ29のセンサ部の構造について簡単に
説明する。図2を参照するとNOX アンモニアセンサ2
9のセンサ部は互いに積層された6つの酸化ジルコニア
等の酸素イオン伝導性固体電解質層からなり、これら6
つの固体電解質層を以下、上から順に第1層L1 、第2
層L2 、第3層L3 、第4層L4 、第5層L5 、第6層
6 と称する。
Next, the NO X shown in FIG. 1 with reference to FIG.
The structure of the sensor section of the ammonia sensor 29 will be briefly described. Referring to FIG. 2 NO X ammonia sensor 2
The sensor section 9 comprises six oxygen ion conductive solid electrolyte layers such as zirconia oxide laminated on each other.
The first solid electrolyte layer is referred to as a first layer L 1 , a second layer
The layers are referred to as a layer L 2 , a third layer L 3 , a fourth layer L 4 , a fifth layer L 5 , and a sixth layer L 6 .

【0016】図2を参照すると第1層L1 と第3層L3
との間に例えば多孔質のまたは細孔が形成されている第
1の拡散律速部材50と第2の拡散律速部材51とが配
置されており、これら拡散律速部材50,51間には第
1室52が形成され、第2の拡散律速部材51と第2層
2 との間には第2室53が形成されている。また第3
層L3 と第5層L5 との間には外気に連通している大気
室54が形成されている。一方、第1の拡散律速部材5
0の外端面は排気ガスと接触している。したがって排気
ガスは第1の拡散律速部材50を介して第1室52内に
流入し、斯くして第1室52内は排気ガスで満たされて
いる。
Referring to FIG. 2, the first layer L 1 and the third layer L 3
A first diffusion-controlling member 50 and a second diffusion-controlling member 51 having, for example, a porous or fine pore are disposed between the first and second diffusion-controlling members 50 and 51. chamber 52 is formed, the second diffusion-controlling member 51 is provided between the second layer L 2 is formed with a second chamber 53. Third
Between the layers L 3 and the fifth layer L 5 atmospheric chamber 54 communicating with the outside air are formed. On the other hand, the first diffusion-controlling member 5
0 is in contact with the exhaust gas. Therefore, the exhaust gas flows into the first chamber 52 via the first diffusion-controlling member 50, and thus the first chamber 52 is filled with the exhaust gas.

【0017】一方、第1室52に面する第1層L1 の内
周面上には陰極側第1ポンプ電極55が形成され、第1
層L1 の外周面上には陽極側第1ポンプ電極56が形成
されており、これら第1ポンプ電極55,56間には第
1ポンプ電圧源57により電圧が印加される。第1ポン
プ電極55,56間に電圧が印加されると第1室52内
の排気ガス中に含まれる酸素が陰極側第1ポンプ電極5
5と接触して酸素イオンとなり、この酸素イオンは第1
層L1 内を陽極側第1ポンプ電極56に向けて流れる。
したがって第1室52内の排気ガス中に含まれる酸素は
第1層L1 内を移動して外部に汲み出されることにな
り、このとき外部に汲み出される酸素量は第1ポンプ電
圧源57の電圧が高くなるほど多くなる。
Meanwhile, the first layer inner circumferential surface on the L 1 that faces the first chamber 52 the cathode side first pump electrode 55 is formed, the first
An anode-side first pump electrode 56 is formed on the outer peripheral surface of the layer L 1 , and a voltage is applied between the first pump electrodes 55 and 56 by a first pump voltage source 57. When a voltage is applied between the first pump electrodes 55 and 56, oxygen contained in the exhaust gas in the first chamber 52 is changed to the cathode-side first pump electrode 5.
5 and becomes oxygen ions.
The inside layer L 1 flows toward the anode side first pump electrode 56.
Therefore, oxygen contained in the exhaust gas in the first chamber 52 moves in the first layer L 1 and is pumped out. At this time, the amount of oxygen pumped out is reduced by the first pump voltage source 57. Increases as the voltage of the signal increases.

【0018】一方、大気室54に面する第3層L3 の内
周面上には基準電極58が形成されている。ところで酸
素イオン伝導性固体電解質では固体電解質層の両側にお
いて酸素濃度に差があると酸素濃度の高い側から酸素濃
度の低い側に向けて固体電解質層内を酸素イオンが移動
する。図2に示した例では大気室54内の酸素濃度の方
が第1室52内の酸素濃度よりも高いので大気室54内
の酸素は基準電極58と接触することにより電荷を受け
取って酸素イオンとなり、この酸素イオンは第3層L
3 、第2層L2 および第1層L1 内を移動し、陰極側第
1ポンプ電極55において電荷を放出する。その結果、
基準電極58と陰極側第1ポンプ電極55との間に符号
59で示した電圧V0 が発生する。この電圧V0 は大気
圧室54内と第1室52内との酸素濃度差に比例する。
Meanwhile, reference electrode 58 is formed on the inner surface of the third layer L 3 that faces the atmospheric chamber 54. By the way, in the oxygen ion conductive solid electrolyte, if there is a difference in oxygen concentration on both sides of the solid electrolyte layer, oxygen ions move in the solid electrolyte layer from the high oxygen concentration side to the low oxygen concentration side. In the example shown in FIG. 2, the oxygen concentration in the atmosphere chamber 54 is higher than the oxygen concentration in the first chamber 52. And this oxygen ion is in the third layer L
3, the second layer L 2 and the first layer L 1 moves, releasing the charge at the cathode side first pump electrode 55. as a result,
A voltage V 0 indicated by reference numeral 59 is generated between the reference electrode 58 and the first pump electrode 55 on the cathode side. This voltage V 0 is proportional to the oxygen concentration difference between the atmospheric pressure chamber 54 and the first chamber 52.

【0019】図2に示した例ではこの電圧V0 が第1室
52内の酸素濃度が1p.p.m.のときに生ずる電圧に一致
するように第1ポンプ電圧源57の電圧がフィードバッ
ク制御される。すなわち第1室52内の酸素は第1室5
2内の酸素濃度が1p.p.m.となるように第1層L1 を通
って汲み出され、それによって第1室52内の酸素濃度
が1p.p.m.に維持される。
In the example shown in FIG. 2, the voltage of the first pump voltage source 57 is feedback-controlled so that the voltage V 0 coincides with the voltage generated when the oxygen concentration in the first chamber 52 is 1 ppm. . That is, the oxygen in the first chamber 52 is
Oxygen concentration in 2 is pumped through the first layer L 1 so that 1P.Pm, whereby the oxygen concentration in the first chamber 52 is maintained at 1P.Pm.

【0020】なお陰極側第1ポンプ電極55はNOX
対しては還元性の低い材料、例えば金Auと白金Ptと
の合金から形成されており、したがって排気ガス中に含
まれるNOX は第1室52内ではほとんど還元されな
い。したがってこのNOX は第2の拡散律速部材51を
通って第2室53内に流入する。一方、第2室53に面
する第1層L1 の内周面上には陰極側第2ポンプ電極6
0が形成されており、この陰極側第2ポンプ電極60と
陽極側第1ポンプ電極56との間には第2ポンプ電圧源
61により電圧が印加される。これらポンプ電極60,
56間に電圧が印加されると第2室53内の排気ガス中
に含まれる酸素が陰極側第2ポンプ電極60と接触して
酸素イオンとなり、この酸素イオンは第1層L1 内を陽
極側第1ポンプ電極56に向けて流れる。したがって第
2室53内の排気ガス中に含まれる酸素は第1層L1
を移動して外部に汲み出されることになり、このとき外
部に汲み出される酸素量は第2ポンプ電圧源61の電圧
が高くなるほど多くなる。
[0020] Note that the cathode material having a low reducibility to the first pump electrode 55 is NO X, for example, gold Au and are formed of an alloy of platinum Pt, thus NO X contained in the exhaust gas is first It is hardly reduced in the one room 52. Therefore, this NO X flows into the second chamber 53 through the second diffusion-controlling member 51. On the other hand, on the inner surface of the first layer L 1 that faces the second chamber 53 the cathode side second pump electrode 6
0 is formed, and a voltage is applied between the cathode-side second pump electrode 60 and the anode-side first pump electrode 56 by a second pump voltage source 61. These pump electrodes 60,
When the voltage across 56 is applied oxygen contained in the exhaust gas in the second chamber 53 becomes oxygen ions in contact with the cathode side second pump electrode 60, the oxygen ions anode the first layer L 1 It flows toward the first side pump electrode 56. Therefore, the oxygen contained in the exhaust gas in the second chamber 53 moves in the first layer L 1 and is pumped out. At this time, the amount of oxygen pumped out is reduced by the second pump voltage source 61. Increases as the voltage of the signal increases.

【0021】一方、前述したように酸素イオン伝導性固
体電解質では固体電解質層の両側において酸素濃度に差
があると酸素濃度の高い側から酸素濃度の低い側に向け
て固体電解質層内を酸素イオンが移動する。図2に示し
た例では大気室54内の酸素濃度の方が第2室53内の
酸素濃度よりも高いので大気室54内の酸素は基準電極
58と接触することにより電荷を受け取って酸素イオン
となり、この酸素イオンは第3層L3 、第2層L2 およ
び第1層L1 内を移動し、陰極側第2ポンプ電極60に
おいて電荷を放出する。その結果、基準電極58と陰極
側第2ポンプ電極60との間に符号62で示した電圧V
1 が発生する。この電圧V1 は大気圧室54内と第2室
53内との酸素濃度差に比例する。
On the other hand, as described above, in the oxygen ion conductive solid electrolyte, if there is a difference in oxygen concentration on both sides of the solid electrolyte layer, the oxygen ion conducts in the solid electrolyte layer from the high oxygen concentration side to the low oxygen concentration side. Moves. In the example shown in FIG. 2, the oxygen concentration in the atmosphere chamber 54 is higher than the oxygen concentration in the second chamber 53, so that the oxygen in the atmosphere chamber 54 contacts the reference electrode 58 to receive a charge and generate oxygen ions. The oxygen ions move in the third layer L 3 , the second layer L 2, and the first layer L 1 , and discharge charges at the cathode-side second pump electrode 60. As a result, the voltage V indicated by reference numeral 62 is applied between the reference electrode 58 and the cathode-side second pump electrode 60.
1 occurs. This voltage V 1 is proportional to the oxygen concentration difference between the atmospheric pressure chamber 54 and the second chamber 53.

【0022】図2に示した例ではこの電圧V1 が第2室
53内の酸素濃度が0.01p.p.m.のときに生ずる電圧
に一致するように第2ポンプ電圧源61の電圧がフィー
ドバック制御される。すなわち第2室53内の酸素は第
2室53内の酸素濃度が0.01p.p.m.となるように第
1層L1 を通って汲み出され、それによって第2室53
内の酸素濃度が0.01p.p.m.に維持される。
In the example shown in FIG. 2, the voltage of the second pump voltage source 61 is controlled by feedback so that the voltage V 1 coincides with the voltage generated when the oxygen concentration in the second chamber 53 is 0.01 ppm. Is done. That oxygen in the second chamber 53 the oxygen concentration in the second chamber 53 is pumped through the first layer L 1 so that 0.01P.Pm, whereby the second chamber 53
The oxygen concentration inside is maintained at 0.01 ppm.

【0023】なお陰極側第2ポンプ電極60もNOX
対しては還元性の低い材料、例えば金Auと白金Ptと
の合金から形成されており、したがって排気ガス中に含
まれるNOX は陰極側第2ポンプ電極60と接触しても
ほとんど還元されない。一方、第2室53に面する第3
層L3 の内周面上にはNOX 検出用の陰極側ポンプ電極
63が形成されている。この陰極側ポンプ電極63はN
X に対して強い還元性を有する材料、例えばロジウム
Rhや白金Ptから形成されている。したがって第2室
53内のNOX 、実際には大部分を占めるNOが陰極側
ポンプ電極63上においてN2 とO2 とに分解される。
図2に示したようにこの陰極側ポンプ電極63と基準電
極58との間には一定電圧64が印加されており、した
がって陰極側ポンプ電極63上において分解生成された
2 は酸素イオンとなって第3層L3 内を基準電極58
に向けて移動する。このとき陰極側ポンプ電極63と基
準電極58との間にはこの酸素イオン量に比例した符号
65で示した電流I 1 が流れる。
The cathode side second pump electrode 60 is also NOX To
On the other hand, materials having low reducibility such as gold Au and platinum Pt
Alloys and therefore contained in exhaust gas
NOX Is in contact with the cathode-side second pump electrode 60
Hardly reduced. On the other hand, the third facing the second chamber 53
Layer LThree NO on the inner circumferenceX Cathode side pump electrode for detection
63 are formed. This cathode side pump electrode 63 is N
OX Materials that have a strong reducibility against, for example, rhodium
It is made of Rh or platinum Pt. Therefore the second room
NO in 53X In fact, most of the NO is on the cathode side
N on the pump electrode 63Two And OTwo And is decomposed into
As shown in FIG. 2, the cathode side pump electrode 63 and the reference
A constant voltage 64 is applied between the pole 58 and
As a result, it was decomposed and generated on the cathode side pump electrode 63.
OTwo Is oxygen ions and the third layer LThree Inside reference electrode 58
Move towards. At this time, the cathode side pump electrode 63 and the base
A sign proportional to the amount of oxygen ions between the quasi-electrode 58
Current I shown at 65 1 Flows.

【0024】前述したように第1室52内ではNOX
ほとんど還元されず、また第2室53内には酸素はほと
んど存在しない。したがって電流I1 は排気ガス中に含
まれるNOX 濃度に比例することになり、斯くして電流
1 から排気ガス中のNOX濃度を検出できることにな
る。一方、排気ガス中に含まれるアンモニアNH3 は第
1室52内においてNOとH2 Oとに分解され(4NH
3 +5O2 →4NO+6H2 O)、この分解されたNO
は第2の拡散律速部材51を通って第2室53内に流入
する。このNOは陰極側ポンプ電極63上においてN2
とO2 とに分解され、分解生成されたO2 は酸素イオン
となって第3層L3 内を基準電極58に向けて移動す
る。このときにも電流I1 は排気ガス中に含まれるNH
3 濃度に比例し、斯くして電流I1 から排気ガス中のN
3 濃度を検出できることになる。
As described above, NO X is hardly reduced in the first chamber 52, and oxygen is hardly present in the second chamber 53. Thus current I 1 is proportional to the NO X concentration in the exhaust gas, it becomes possible to detect the concentration of NO X in the exhaust gas from the current I 1 and thus. On the other hand, ammonia NH 3 contained in exhaust gas is decomposed into NO and H 2 O in the first chamber 52 (4NH
3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O), this decomposed NO
Flows into the second chamber 53 through the second diffusion-controlling member 51. This NO is N 2 on the cathode side pump electrode 63.
And is decomposed into O 2, O 2 produced decomposition moves toward the reference electrode 58 of the third layer L 3 becomes oxygen ions. Also at this time, the current I 1 is reduced to the NH contained in the exhaust gas.
3 proportional to the concentration and thus the current I 1
The H 3 concentration can be detected.

【0025】図3は電流I1 と排気ガス中のNOX 濃度
およびNH3 濃度との関係を示している。図3から電流
1 は排気ガス中のNOX 濃度およびNH3 濃度に比例
していることがわかる。一方、排気ガス中の酸素濃度が
高いほど、すなわち空燃比がリーンであるほど第1室5
2から外部に汲み出される酸素量が多くなり、符号66
で示した電流I 2 が増大する。したがってこの電流I2
から排気ガスの空燃比を検出することができる。
FIG. 3 shows the current I1 And NO in exhaust gasX concentration
And NHThree The relationship with the concentration is shown. From Figure 3 the current
I1 Is NO in exhaust gasX Concentration and NHThree Proportional to concentration
You can see that it is doing. On the other hand, the oxygen concentration in the exhaust gas
The higher the air-fuel ratio, the leaner the air-fuel ratio,
The amount of oxygen pumped out from 2 increases, and
The current I indicated by Two Increase. Therefore, this current ITwo 
Thus, the air-fuel ratio of the exhaust gas can be detected.

【0026】なお第5層L5 と第6層L6 との間にはN
X アンモニアセンサ29のセンサ部を加熱するための
電気ヒータ67が配置されており、この電気ヒータ67
によってNOX アンモニアセンサ29のセンサ部は70
0℃から800℃に加熱される。図4はNOX 吸収剤2
3下流の排気管25内に配置された空燃比センサ30の
出力電圧E(V)、すなわち一般的な表現を用いると空
燃比検出手段の出力信号レベルを示している。図4から
わかるように空燃比センサ30は排気ガスの空燃比がリ
ッチのときには0.9(V)程度の出力電圧を発生し、
排気ガスの空燃比がリーンのときには0.1(V)程度
の出力電圧を発生する。すなわち図4に示した例ではリ
ッチであることを示す出力信号レベルは0.9(V)で
あり、リーンであることを示す出力信号レベルは0.1
(V)である。
Note that N is provided between the fifth layer L 5 and the sixth layer L 6.
O X ammonia and an electric heater 67 for heating the sensor portion of the sensor 29 is disposed, the electric heater 67
Sensor portion of the NO X ammonia sensor 29 by 70
Heated from 0 ° C to 800 ° C. Figure 4 is the NO X absorbent 2
3 shows the output voltage E (V) of the air-fuel ratio sensor 30 disposed in the exhaust pipe 25 downstream of the exhaust pipe 25, that is, the output signal level of the air-fuel ratio detection means in a general expression. As can be seen from FIG. 4, the air-fuel ratio sensor 30 generates an output voltage of about 0.9 (V) when the air-fuel ratio of the exhaust gas is rich,
When the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean, an output voltage of about 0.1 (V) is generated. That is, in the example shown in FIG. 4, the output signal level indicating rich is 0.9 (V), and the output signal level indicating lean is 0.1 (V).
(V).

【0027】一方、前述したようにNOX アンモニアセ
ンサ29の電流I2 から排気ガスの空燃比を検出するこ
とができ、したがって空燃比検出手段としてNOX アン
モニアセンサ29を用いることもできる。この場合には
空燃比センサ30を設ける必要がない。次に図5(A)
を参照しつつ図1に示した内燃機関の燃料噴射制御につ
いて説明する。なお図5(A)において縦軸は機関負荷
Q/N(吸入空気量Q/機関回転数N)を表しており、
横軸は機関回転数Nを表している。
On the other hand, it is also possible to use a NO X from the current I 2 of the ammonia sensor 29 can detect the air-fuel ratio of the exhaust gas, thus NO X ammonia sensor 29 as an air-fuel ratio detecting means as described above. In this case, there is no need to provide the air-fuel ratio sensor 30. Next, FIG.
The fuel injection control of the internal combustion engine shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 5A, the vertical axis represents engine load Q / N (intake air amount Q / engine speed N).
The horizontal axis represents the engine speed N.

【0028】図5(A)において実線X1 よりも低負荷
側の運転領域では成層燃焼が行われる。すなわちこのと
きには図1に示したように圧縮行程末期に燃料噴射弁1
1からキャビティ12内に向けて燃料Fが噴射される。
この燃料はキャビティ12の内周面により案内されて点
火栓10周りに混合気を形成し、この混合気が点火栓1
0によって着火燃焼せしめられる。このとき燃焼室5内
における平均空燃比はリーンとなっている。
[0028] Figure 5 in the operating region of lower load than the solid line X 1 in (A) has a stratified charge combustion is performed. That is, at this time, as shown in FIG.
The fuel F is injected from 1 into the cavity 12.
This fuel is guided by the inner peripheral surface of the cavity 12 to form an air-fuel mixture around the ignition plug 10.
0 causes ignition combustion. At this time, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 is lean.

【0029】一方、図5(A)において実線X1 よりも
高負荷側の領域では吸気行程中に燃料噴射弁11から燃
料が噴射され、このときには均一混合気燃焼が行われ
る。なお実線X1 と鎖線X2 との間ではリーン空燃比の
もとで均一混合気燃焼が行われ、鎖線X2 と鎖線X3
の間では理論空燃比のもとで均一混合気燃焼が行われ、
鎖線X3 よりも高負荷側ではリッチ空燃比のもとで均一
混合気燃焼が行われる。
On the other hand, in the region of the high load side than the solid line X 1 in FIG. 5 (A) the fuel from the fuel injection valve 11 is injected during the intake stroke, uniform mixture combustion is performed at this time. In still between solid X 1 and a chain line X 2 is performed homogeneous mixture combustion under a lean air-fuel ratio, the uniform mixture combustion under a stoichiometric air-fuel ratio between the chain line X 2 and the chain line X 3 Done,
Uniform mixture combustion under a rich air-fuel ratio in the high load side is performed than the chain line X 3.

【0030】本発明では空燃比を理論空燃比とするのに
必要な基本燃料噴射量TAUが図5(B)に示したよう
に機関負荷Q/Nおよび機関回転数Nの関数としてマッ
プの形で予めROM34内に記憶されており、基本的に
はこの基本燃料噴射量TAUに補正係数Kを乗算するこ
とによって(場合によっては後述するように修正係数K
S をさらに乗算することによって)最終的な燃料噴射量
TAUO(=K・TAU)が算出される。この補正係数
Kは図5(C)に示したように機関負荷Q/Nおよび機
関回転数Nの関数としてマップの形で予めROM34内
に記憶されている。
In the present invention, the basic fuel injection amount TAU required to make the air-fuel ratio the stoichiometric air-fuel ratio is represented by a map as a function of the engine load Q / N and the engine speed N as shown in FIG. The basic fuel injection amount TAU is basically multiplied by a correction coefficient K (in some cases, a correction coefficient K
The final fuel injection amount TAUO (= K · TAU) is calculated by further multiplying S. The correction coefficient K is stored in the ROM 34 in advance in the form of a map as a function of the engine load Q / N and the engine speed N as shown in FIG.

【0031】この補正係数Kの値はリーン空燃比のもと
で燃焼が行われる図5(A)の鎖線X2 よりも低負荷側
の運転領域では1.0よりも小さく、リッチ空燃比のも
とで燃焼が行われる図5(A)の鎖線X3 よりも高負荷
側の運転領域では1.0よりも大きくなる。またこの補
正係数Kは鎖線X2 と鎖線X3 との間の運転領域では
1.0とされ、このとき空燃比は理論空燃比となるよう
に空燃比センサ28の出力信号に基づいてフィードバッ
ク制御される。
The value of the correction coefficient K is smaller than 1.0 in an operation region on the lower load side than the dashed line X 2 in FIG. It is larger than 1.0 even in the operating range of the high load side than the chain line X 3 shown in FIG. 5 (a) where combustion takes place under. The correction coefficient K is in the operating region between the chain line X 2 and a chain line X 3 is 1.0, the air-fuel ratio at this time is feedback controlled based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 28 so that the theoretical air-fuel ratio Is done.

【0032】機関排気通路内に配置されたNOX 吸収剤
23は例えばアルミナを担体とし、この担体上に例えば
カリウムK、ナトリウムNa、リチウムLi、セシウム
Csのようなアルカリ金属、バリウムBa、カルシウム
Caのようなアルカリ土類、ランタンLa、イットリウ
ムYのような希土類から選ばれた少くとも一つと、白金
Ptのような貴金属とが担持されている。この場合、ケ
ーシング24内に例えばコージライトからなるパティキ
ュレートフィルタを配置し、このパティキュレートフィ
ルタ上にアルミナを担体とするNOX 吸収剤23を担持
させることもできる。
[0032] and the NO X absorbent 23 disposed in the engine exhaust passage, for example alumina as carrier, for example potassium K on the carrier, sodium Na, lithium Li, cesium Cs, barium Ba, 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. In this case, to place the particulate filter consisting of a casing 24 in the example cordierite, alumina on the particulate filter can be supported to the NO X absorbent 23 to a carrier.

【0033】いずれの場合であっても機関吸気通路、燃
焼室5およびNOX 吸収剤23上流の排気通路内に供給
された燃料(炭化水素)の量に対する空気の量の比をN
X吸収剤23への流入排気ガスの空燃比と称するとこ
のNOX 吸収剤23は流入排気ガスの空燃比がリーンの
ときにはNOX を吸収し、流入排気ガスの空燃比が理論
空燃比またはリッチになると吸収したNOX を放出する
NOX の吸放出作用を行う。
[0033] Any engine intake passage even when the, the ratio of the amount of air to the amount of fuel supplied to the combustion chamber 5 and the NO X absorbent 23 in the exhaust passage upstream of (hydrocarbon) N
O X absorbent Toko called air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into 23 NO X absorbent 23 absorbs NO X when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas or the stoichiometric air-fuel ratio carry out the absorption and release action of NO X to release the NO X absorbed and become rich.

【0034】このNOX 吸収剤23を機関排気通路内に
配置すればNOX 吸収剤23は実際にNOX の吸放出作
用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムについて
は明らかでない部分もある。しかしながらこの吸放出作
用は図6に示した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。
[0034] While performing the absorbing and releasing action of the NO X when the absorbent 23 be disposed in the engine exhaust passage the NO X absorbent 23 actually NO X is also not clear portion detailed mechanism of action out this absorbing . However, it is considered that this absorption / release action is performed by the mechanism as shown in FIG. Next, this mechanism will be described by taking as an example a case where platinum Pt and barium Ba are supported on a carrier, but the same mechanism can be obtained by using other noble metals, alkali metals, alkaline earths and rare earths.

【0035】図1に示した内燃機関では使用頻度の高い
大部分の運転状態において空燃比がリーンの状態で燃焼
が行われる。このように空燃比がリーンの状態で燃焼が
行われている場合には排気ガス中の酸素濃度は高く、こ
のときには図6(A)に示したようにこれら酸素O2
2 -またはO2-の形で白金Ptの表面に付着する。一
方、流入排気ガス中のNOは白金Ptの表面上でO2 -
たはO2-と反応し、NO 2 となる(2NO+O2 →2N
2 )。次いで生成されたNO2 の一部は白金Pt上で
酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウムBaO
と結合しながら図6(A)に示したように硝酸イオンN
3 -の形で吸収剤内に拡散する。このようにしてNOX
がNOX 吸収剤23内に吸収される。流入排気ガス中の
酸素濃度が高い限り白金Ptの表面でNO2 が生成さ
れ、吸収剤のNOX 吸収能力が飽和しない限りNO2
吸収剤内に吸収されて硝酸イオンNO3 -が生成される。
In the internal combustion engine shown in FIG.
Combustion with lean air-fuel ratio in most operating conditions
Is performed. In this way, combustion occurs when the air-fuel ratio is lean.
If this is done, the oxygen concentration in the exhaust gas is high,
At this time, as shown in FIG.Two But
OTwo -Or O2-On the surface of platinum Pt. one
On the other hand, NO in the inflowing exhaust gas becomes O on the surface of platinum Pt.Two -Ma
Or O2-Reacts with NO Two (2NO + OTwo → 2N
OTwo ). NO generated nextTwo Part of is on platinum Pt
Barium oxide BaO being absorbed in the absorbent while being oxidized
6A, the nitrate ion N is combined as shown in FIG.
OThree -Diffuses into the absorbent in the form of NO in this wayX 
Is NOX It is absorbed in the absorbent 23. In the incoming exhaust gas
NO on the surface of platinum Pt as long as oxygen concentration is highTwo Is generated
NOX NO unless absorption capacity is saturatedTwo But
Nitrate ion NO absorbed in the absorbentThree -Is generated.

【0036】一方、流入排気ガスの空燃比がリッチにさ
れると流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、その結果、
白金Ptの表面でのNO2 の生成量が低下する。NO2
の生成量が低下すると反応が逆方向(NO3 -→NO2
に進み、斯くして吸収剤内の硝酸イオンNO3 -がNO2
の形で吸収剤から放出される。このときNOX 吸収剤2
3から放出されたNOX は図6(B)に示したように流
入排気ガス中に含まれる多量の未燃HC,COと反応し
て還元せしめられる。このようにして白金Ptの表面上
にNO2 が存在しなくなると吸収剤から次から次へとN
2 が放出される。したがって流入排気ガスの空燃比が
リッチにされると短時間のうちにNOX吸収剤23から
NOX が放出され、しかもこの放出されたNOX が還元
されるために大気中にNOX が排出されることはない。
On the other hand, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made rich, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, and as a result,
The amount of NO 2 generated on the surface of platinum Pt decreases. NO 2
And the amount of production is reduced reaction backward (NO 3 - → NO 2)
The process proceeds, thus nitrate ions to the absorber NO 3 - is NO 2
Released from the absorbent in the form of At this time, the NO X absorbent 2
NO X released from 3 large amount of unburned HC contained in the inflowing exhaust gas as shown in FIG. 6 (B), is caused to reduction by reaction with CO. In this way, when NO 2 is no longer present on the surface of platinum Pt, N 2 is successively removed from the absorbent.
O 2 is released. Therefore NO X from the NO X absorbent 23 in a short time when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made rich is released, yet NO X is discharged into the atmosphere to the released NO X is reduced It will not be done.

【0037】なおこの場合、流入排気ガスの空燃比を理
論空燃比にしてもNOX 吸収剤23からNOX が放出さ
れる。しかしながら流入排気ガスの空燃比を理論空燃比
にした場合にはNOX 吸収剤23からNOX が徐々にし
か放出されないためにNOX吸収剤23に吸収されてい
る全NOX を放出させるには若干長い時間を要する。と
ころでNOX 吸収剤23のNOX 吸収能力には限界があ
り、したがってNO X 吸収剤23のNOX 吸収能力が飽
和する前にNOX 吸収剤23からNOX を放出させる必
要がある。ところがNOX 吸収剤23はNOX 吸収能力
が十分なうちは排気ガス中に含まれるほとんど全てのN
X を吸収するがNOX 吸収能力の限界に近づくと一部
のNOX を吸収しえなくなり、斯くしてNOX 吸収剤2
3がNOX 吸収能力の限界に近づくとNOX 吸収剤23
から下流へ流出するNOX 量が増大しはじめる。
In this case, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is controlled.
NO even if stoichiometricX NO from absorbent 23X Is released
It is. However, the air-fuel ratio of the incoming exhaust gas is
NO if set toX NO from absorbent 23X Gradually
NO because it is not releasedXAbsorbed by absorbent 23
All NOX It takes a slightly longer time to release. When
NO at the timeX NO of absorbent 23X The absorption capacity is limited
And therefore NO X NO of absorbent 23X I'm tired of absorption
NO before summingX NO from absorbent 23X Must be released
It is necessary. But NOX Absorbent 23 is NOX Absorption capacity
Is sufficient, almost all N contained in exhaust gas
OX Absorbs NOX Partial when approaching the limit of absorption capacity
NOX Can no longer be absorbed, and thus NOX Absorbent 2
3 is NOX NO when approaching the limit of absorption capacityX Absorbent 23
NO that flows downstream fromX The volume starts to increase.

【0038】そこで本発明の第1実施例ではNOX 吸収
剤23に吸収されているトータルのNOX 吸収量を推定
し、このNOX 吸収量が最大NOX 吸収量に近づいたと
きにNOX 吸収剤23に流入する排気ガスの空燃比を一
時的にリッチにしてNOX 吸収剤23からNOX を放出
させるようにしている。この場合、NOX 吸収剤23に
流入する排気ガスの空燃比をリッチにする方法は種々の
方法がある。例えば燃焼室5内における混合気の平均空
燃比をリッチにすることにより排気ガスの空燃比をリッ
チにすることもできるし、膨張行程末期または排気行程
中に追加の燃料を噴射することによって排気ガスの空燃
比をリッチにすることもできるし、またはNOX 吸収剤
23上流の排気通路内に追加の燃料を噴射することによ
って排気ガスの空燃比をリッチにすることもできる。本
発明の実施例では1番目の方法、すなわちリッチ空燃比
のもとで均一混合気燃焼を行わせることによって排気ガ
スの空燃比をリッチにするようにしている。
[0038] Therefore, in the first embodiment of the present invention estimates the NO X absorption of the total, which is absorbed in the NO X absorbent 23, NO X when the NO X absorption amount close to the maximum NO X absorption It is from the NO X absorbent 23 so as to release the NO X fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbent 23 temporarily rich. In this case, the method of the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 23 rich There are various ways. For example, the air-fuel ratio of the exhaust gas can be made rich by making the average air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 5 rich, and the exhaust gas can be made rich by injecting additional fuel at the end of the expansion stroke or during the exhaust stroke. the air-fuel ratio can either be rich or air-fuel ratio of the exhaust gas by injecting additional fuel to the NO X absorbent 23 in the exhaust passage upstream of it is also possible to rich. In the embodiment of the present invention, the first method, that is, the air-fuel ratio of the exhaust gas is made rich by performing uniform mixture combustion under the rich air-fuel ratio.

【0039】ところで排気ガス中にはSOX が含まれて
おり、NOX 吸収剤23にはNOXばかりでなくSOX
も吸収される。このNOX 吸収剤23へのSOX の吸収
メカニズムはNOX の吸収メカニズムと同じであると考
えられる。すなわち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を担
持させた場合を例にとって説明すると前述したように流
入排気ガスの空燃比がリーンのときには酸素O2 がO2 -
またはO2-の形で白金Ptの表面に付着しており、流入
排気ガス中のSO2 は白金Ptの表面上でO2 -またはO
2-と反応してSO3 となる。次いで生成されたSO3
一部は白金Pt上でさらに酸化されつつ吸収剤内に吸収
されて酸化バリウムBaOと結合しながら、硫酸イオン
SO4 2-の形で吸収剤内に拡散し、安定した硫酸塩Ba
SO4 を生成する。
The exhaust gas contains SO X , and the NO X absorbent 23 contains not only NO X but also SO X
Is also absorbed. It is considered that the mechanism of absorbing SO X into the NO X absorbent 23 is the same as the mechanism of absorbing NO X. That is, the case where platinum Pt and barium Ba are carried on the carrier as in the description of the NO X absorption mechanism will be described as an example. As described above, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, oxygen O 2 becomes O 2. 2 -
Or O 2− is attached to the surface of platinum Pt in the form of O 2− , and SO 2 in the inflowing exhaust gas is converted to O 2 or O 2 on the surface of platinum Pt.
Reacts with 2- to form SO 3 . Next, a part of the generated SO 3 is further oxidized on the platinum Pt, absorbed in the absorbent and combined with barium oxide BaO, and diffused into the absorbent in the form of sulfate ion SO 4 2− , thereby stabilizing. Sulfate Ba
Generate SO 4 .

【0040】しかしながらこの硫酸塩BaSO4 は安定
していて分解しづらく、流入排気ガスの空燃比を単にリ
ッチにしただけでは硫酸塩BaSO4 は分解されずにそ
のまま残る。したがってNOX 吸収剤23内には時間が
経過するにつれて硫酸塩BaSO4 が増大することにな
り、斯くして時間が経過するにつれてNOX 吸収剤23
が吸収しうるNOX 量が低下することになる。すなわち
時間が経過するにつれてNOX 吸収剤23が劣化するこ
とになる。
However, the sulfate BaSO 4 is stable and hard to decompose, and the sulfate BaSO 4 remains without being decomposed simply by making the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas rich. The NO X absorbent 23 as thus NO X in the absorbent 23 hours will be sulfate BaSO 4 increases as elapses, thus to time has elapsed
Will decrease the amount of NO X that can be absorbed. That will be the NO X absorbent 23 deteriorates over time.

【0041】ところがこの場合、NOX 吸収剤23の温
度が一定温度、例えば600℃以上になるとNOX 吸収
剤23内において硫酸塩BaSO4 が分解し、このとき
NO X 吸収剤23に流入する排気ガスの空燃比をリッチ
にするとNOX 吸収剤23からSOX を放出させること
ができる。そこで本発明の実施例ではNOX 吸収剤23
からSOX を放出すべきときにNOX 吸収剤23の温度
が高い場合にはNOX吸収剤23に流入する排気ガスの
空燃比をリッチにしてNOX 吸収剤23からSOX を放
出させ、SOX を放出すべきときにNOX 吸収剤23の
温度が低い場合にはNOX 吸収剤23の温度を上昇させ
ると共にNOX 吸収剤23に流入する排気ガスの空燃比
をリッチにするようにしている。
However, in this case, NOX Absorbent 23 temperature
NO when the temperature exceeds a certain temperature, for example, 600 ° C.X absorption
Sulfate BaSO in agent 23Four Decomposes, at this time
NO X Rich air-fuel ratio of exhaust gas flowing into absorbent 23
NOX Absorbent 23 to SOX Releasing
Can be. Therefore, in the embodiment of the present invention, NOX Absorbent 23
To SOX To release NOX Temperature of absorbent 23
NO if highXOf the exhaust gas flowing into the absorbent 23
NO with rich air-fuel ratioX Absorbent 23 to SOX Release
Let out, SOX To release NOX Absorbent 23
NO if temperature is lowX Raise the temperature of the absorbent 23
And NOX Air-fuel ratio of exhaust gas flowing into absorbent 23
Is made rich.

【0042】次にNOX 吸収剤23からNOX を放出す
べくNOX 吸収剤23に流入する排気ガスの空燃比をリ
ッチにしたときの還元剤の量とNOX 吸収剤23から下
流へ流出する排気ガス中のアンモニアNH3 の濃度との
関係について説明する。まず初めに還元剤の量について
説明する。NOX 吸収剤23に流入する排気ガスの空燃
比を理論空燃比にするのに必要な燃料量に対して過剰な
燃料はNOX の放出および還元のために使用されるので
この過剰な燃料の量がNOX の放出および還元に使用さ
れる還元剤の量に一致する。このことはNOX 吸収剤2
3からNOX を放出すべきときに燃焼室5内における混
合気の空燃比をリッチにした場合でも、膨張行程末期ま
たは排気行程中に追加の燃料を噴射した場合でも、NO
X 吸収剤23上流の排気通路内に追加の燃料を噴射した
場合でも当てはまる。
[0042] Then outflow from the amount and the NO X absorbent 23 of the reducing agent when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing from the NO X absorbent 23 in the NO X absorbent 23 to be released NO X rich downstream The relationship with the concentration of ammonia NH 3 in the exhaust gas will be described. First, the amount of the reducing agent will be described. Excess fuel to the fuel quantity required for the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 23 to the stoichiometric air-fuel ratio of the excess fuel because it is used for release and reduction of the NO X the amount is equal to the amount of reducing agent used in the release and reduction of NO X. This is the NO X absorbent 2
3 from the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chamber 5 when releasing the NO X even when the rich, even when injecting additional fuel during the expansion stroke end or exhaust stroke, NO
This is true even when additional fuel is injected into the exhaust passage upstream of the X absorbent 23.

【0043】次にアンモニアの濃度について説明する。
空燃比がリーンのとき、すなわち酸化雰囲気のときには
アンモニアNH3 はほとんど発生しない。ところが空燃
比がリッチになると、すなわち還元雰囲気になると吸入
空気中または排気ガス中の窒素N2 が酸化触媒または三
元触媒20において炭化水素HCにより還元され、アン
モニアNH3 が生成される。しかしながら空燃比がリッ
チになるとNOX 吸収剤23からNOX が放出され、生
成されたアンモニアNH3 はこのNOX を還元するため
に使用されるのでNOX 吸収剤23からNOX が放出さ
れている間、正確には供給された還元剤がNOX の放出
および還元のために使用されている間はNOX 吸収剤2
3から下流へアンモニアNH3 は流出しない。これに対
してNO X 吸収剤23からのNOX の放出が完了した後
も空燃比がリッチにされていると、より正確に言うとN
X 吸収剤23からNOX を放出し還元するために使用
されない余剰の還元剤が供給されるとアンモニアNH3
はもはやNOX の還元のために消費されることがなくな
り、斯くしてこのときにはNOX 吸収剤23から下流へ
アンモニアNH3 が流出することになる。
Next, the concentration of ammonia will be described.
When the air-fuel ratio is lean, that is, in an oxidizing atmosphere
Ammonia NHThree Rarely occurs. However, air fuel
Inhalation when the ratio becomes rich, that is, when the atmosphere becomes a reducing atmosphere
Nitrogen N in air or exhaust gasTwo Is an oxidation catalyst or three
Reduced by the hydrocarbon HC in the primary catalyst 20,
Monia NHThree Is generated. However, the air-fuel ratio
NOX NO from absorbent 23X Is released and raw
Ammonia NH formedThree Is this NOX To reduce
NO because it is used forX NO from absorbent 23X Is released
While the supplied reducing agent is NOX Release
And NO while used for reductionX Absorbent 2
Ammonia NH downstream from 3Three Does not leak. Against this
NO X NO from absorbent 23X After the release of
If the air-fuel ratio is made rich, more precisely, N
OX NO from absorbent 23X Used to release and reduce
If excess reducing agent not supplied is supplied, ammonia NHThree 
Is no longerX Will not be consumed for the reduction of
Therefore, at this time NOX Downstream from absorbent 23
Ammonia NHThree Will be leaked.

【0044】このことはNOX 吸収剤23の上流に酸化
触媒または三元触媒20が設けられていない場合でも生
ずる。すなわちNOX 吸収剤23も還元機能を有する白
金Pt等の触媒を具えているので空燃比がリッチになる
とNOX 吸収剤23においてアンモニアNH3 が生成さ
れる可能性がある。しかしながらたとえアンモニアNH
3 が生成されたとしてもこのアンモニアNH3 はNOX
吸収剤23から放出されたNOX を還元するために使用
されるためにNOX 吸収剤23から下流へはアンモニア
NH3 が流出しない。ところがNOX 吸収剤23からN
X を放出し還元するために使用されない余剰の還元剤
が供給されると前述したようにNOX 吸収剤23から下
流へアンモニアNH3 が流出することになる。
[0044] This is caused even when the oxidation catalyst or three-way catalyst 20 upstream of the NO X absorbent 23 is not provided. That is, since the NO X absorbent 23 also includes a catalyst such as platinum Pt having a reducing function, ammonia NH 3 may be generated in the NO X absorbent 23 when the air-fuel ratio becomes rich. However, even if ammonia NH
Even if 3 is produced, this ammonia NH 3 is NO X
Since it is used to reduce NO X released from the absorbent 23, ammonia NH 3 does not flow downstream from the NO X absorbent 23. N However, from the NO X absorbent 23
O ammonia NH 3 X from the NO X absorbent 23 as excess of the reducing agent that is not used has been described above as being provided to release reduced to downstream will flow out.

【0045】このようにNOX 吸収剤23に流入する排
気ガスの空燃比がリッチにされたときにNOX 吸収剤2
3からNOX を放出し還元するために使用されない余剰
の還元剤が供給されるとこの余剰の還元剤はアンモニア
NH3 の形でNOX 吸収剤23から下流へ流出し、この
とき流出するアンモニア量は余剰の還元剤の量に比例す
る。したがってこのとき流出するアンモニア量から余剰
の還元剤量がわかることになる。このアンモニア量はア
ンモニア濃度を検出可能なNOX アンモニアセンサ29
によって検出される。この場合、このアンモニア濃度の
積算値は余剰の還元剤量を表していると考えられ、した
がってアンモニア濃度の積算値は余剰の還元剤量を表わ
す代表値であると言える。またこのアンモニア濃度の最
大値が余剰の還元剤量を表していると考えることもで
き、したがってアンモニア濃度の最大値は余剰の還元剤
量を表わす代表値であると言える。
As described above, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 23 is made rich, the NO X absorbent 2
3 from the excess of the reducing agent that is not used to release and reduce NO X is supplied the excess of the reducing agent flows out from the NO X absorbent 23 downstream in the form of ammonia NH 3, ammonia flowing out at this time The amount is proportional to the amount of excess reducing agent. Therefore, the amount of excess reducing agent can be determined from the amount of ammonia flowing out at this time. The amount of ammonia is capable of detecting the ammonia concentration NO X ammonia sensor 29
Is detected by In this case, the integrated value of the ammonia concentration is considered to represent the surplus reducing agent amount, and therefore, it can be said that the integrated value of the ammonia concentration is a representative value indicating the surplus reducing agent amount. Further, it can be considered that the maximum value of the ammonia concentration represents the surplus reducing agent amount, and therefore, it can be said that the maximum value of the ammonia concentration is a representative value representing the surplus reducing agent amount.

【0046】次に図7を参照しつつ還元剤の供給制御の
第1実施例について説明する。図7を参照するとΣNO
XはNOX 吸収剤23に吸収されているトータルのNO
X 量(総NOX 吸収量)を示しており、I1 はNOX
ンモニアセンサ29の検出電流を示している。なお図7
においてNOX およびNH3 は排気ガス中のNOX 濃度
およびNH3 濃度の変化によるNOX アンモニアセンサ
29の検出電流の変化を夫々示しており、これら検出電
流の双方がNOX アンモニアセンサ29の検出電流I1
に表われる。またEは空燃比センサ30の出力電圧を示
しており、A/Fは燃焼室5内における混合気の平均空
燃比を示している。
Next, a first embodiment of the control of the supply of the reducing agent will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 7, ΣNO
X is the total being absorbed in the NO X absorbent 23 NO
The X amount (total NO X absorption amount) is shown, and I 1 is the detection current of the NO X ammonia sensor 29. FIG. 7
NO X and NH 3 shows respectively the change of the detection current of the NO X ammonia sensor 29 due to the change of the NO X concentration and the NH 3 concentration in the exhaust gas, detected both of these detection currents of the NO X ammonia sensor 29 in Current I 1
Appears in. E indicates the output voltage of the air-fuel ratio sensor 30, and A / F indicates the average air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 5.

【0047】図7に示したように総NOX 吸収量ΣNO
Xが増大してNOX 吸収剤23の吸収能力限界に近づく
とNOX 吸収剤23から下流へとNOX が流出しはじめ
るのでNOX アンモニアセンサ29の検出電流I1 が上
昇しはじめる。図7に示した実施例ではNOX 吸収剤2
3の総NOX 吸収量を推定し、NOX 吸収剤23に流入
する排気ガスの空燃比をリッチにした後に再びリッチに
するまでのリッチ時間間隔をこの総NOX 吸収量の推定
値に基づき制御する。すなわちこの第1実施例ではNO
X 吸収剤23に吸収されているトータルのNOX 量を推
定するための総NOX 吸収量推定手段を具備しており、
図7に示したように総NOX 吸収量推定手段により推定
された総NOX 吸収量ΣNOXが許容値NOXmax −α
を越えたときに空燃比をリーンからリッチに一時的に切
換えるようにしている。ここでNOXmax はNOX 吸収
剤23に吸収しうる最大NOX 吸収量である。
As shown in FIG. 7, the total NO X absorption amountΣNO
X is detected current I 1 of the NO X ammonia sensor 29 so approaches the absorption capacity limit of the NO X absorbent 23 from the NO X absorbent 23 NO X starts to flow out to the downstream begins to rise increases. In the embodiment shown in FIG. 7 NO X absorbent 2
Estimating the total NO X absorption amount of 3, on the basis of the rich time interval air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 23 to be re-rich after the rich to the estimated value of the total NO X absorption Control. That is, in the first embodiment, NO
The amount of NO X in the total absorbed in the X absorbent 23 is provided with a total NO X absorption amount estimation means for estimating,
As shown in FIG. 7, the total NO X absorption amount ΣNOX estimated by the total NO X absorption amount estimating means is equal to the allowable value NOXmax−α.
Is exceeded, the air-fuel ratio is temporarily switched from lean to rich. Here, NOx max is the maximum NO X absorption amount that can be absorbed by the NO X absorbent 23.

【0048】空燃比A/Fがリーンからリッチに切換え
られてもリッチ空燃比の排気ガスがNOX 吸収剤23に
到達するには時間を要するので空燃比A/Fがリッチに
切換えられた直後はNOX 吸収剤23から下流へ流出す
るNOX 量が増大し続ける。次いでリッチ空燃比の排気
ガス中に含まれる還元剤によるNOX の還元作用が開始
されるためにNOX 吸収剤23から下流へはNOX が流
出しなくなる。したがって空燃比がリーンからリッチに
切換えられるとNOX アンモニアセンサ29の検出電流
1 は短時間上昇した後、零まで低下する。一方、空燃
比がリーンからリッチに切換えられるとNOX 吸収剤2
3からのNOX の放出作用が開始され、斯くしてNOX
吸収剤23に吸収されているNOX 量ΣNOXは徐々に
減少する。
[0048] Immediately after the air-fuel ratio A / F is switched to rich so the exhaust gas of a rich air-fuel ratio be the air-fuel ratio A / F is switched from lean to rich to reach the NO X absorbent 23 is time-consuming the amount of NO X continues to increase flowing out from the NO X absorbent 23 to downstream. Then NO X does not flow out from the NO X absorbent 23 to the reducing action of the NO X with a reducing agent contained in the exhaust gas of a rich air-fuel ratio is started downstream. Therefore the air-fuel ratio after rising short time is switched from lean to rich detected current I 1 of the NO X ammonia sensor 29 decreases to zero. On the other hand, when the air-fuel ratio is switched from lean to rich the NO X absorbent 2
3 begins to release NO X , and thus NO X
The amount of NO X ΣNOX absorbed in the absorbent 23 gradually decreases.

【0049】次に第1実施例における総NOX 吸収量の
算出方法について説明する。NOX吸収剤23に流入す
る排気ガス(以下、流入排気ガスと称す。)の空燃比が
リーンであるときに単位時間当たりにNOX 吸収剤23
に吸収されるNOX の量(以下、単位NOX 吸収量と称
す。)はNOX 吸収剤23に最大限に吸収しうるNO X
の量(以下、最大NOX 吸収量と称す。)と、NOX
収剤23へNOX が吸収される速度に関する係数(以
下、NOX 吸収速度)と、流入排気ガス中のNO X 濃度
(以下、流入NOX 濃度と称す。)と、NOX 吸収剤2
3に現在吸収されているトータルのNOX の量(総NO
X 吸収量)とに基づいて算出可能である。
Next, in the first embodiment, the total NOX Of absorption
The calculation method will be described. NOXFlows into the absorbent 23
Exhaust gas (hereinafter referred to as inflow exhaust gas)
NO per unit time when leanX Absorbent 23
NO absorbed byX (Hereinafter, unit NOX Absorbed amount
You. ) Is NOX NO that can be maximally absorbed by the absorbent 23 X 
(The maximum NOX It is called the amount of absorption. ) And NOX Sucking
NO to collector 23X Coefficient for the rate at which
Bottom, NOX Absorption rate) and NO in the inflowing exhaust gas X concentration
(Hereafter, inflow NOX It is called concentration. ) And NOX Absorbent 2
3 Total NO currently absorbedX Amount (total NO
X (The amount of absorption).

【0050】そしてこれらパラメータ、すなわち単位N
X 吸収量と、最大NOX 吸収量と、NOX 吸収速度
と、流入NOX 濃度と、総NOX 吸収量との間には或る
一定の関係が成り立つ。そこで本実施例ではこれパラメ
ータ間に成り立つ関係式を実験により予め求めておき、
所定の時間間隔ごとに当該関係式に最大NOX 吸収量
と、NOX 吸収速度と、流入NOX 濃度と、総NOX
収量とを代入して単位NO X 吸収量を算出し、斯くして
算出された単位NOX 吸収量を積算することにより総N
X 吸収量を算出する。なお本実施例において実験によ
り求められる関係式は図8(A)に示した式である。図
示した関係式においてAabcは単位NOX吸収量、N
OXmax は最大NOX 吸収量、KabはNOX 吸収速
度、Cnox は流入NOX 濃度、ΣNOXは総NOX 吸収
量である。
Then, these parameters, ie, the unit N
OX Absorption amount and maximum NOX Absorption and NOX Absorption speed
And inflow NOX Concentration and total NOX Between absorption
A certain relationship holds. Therefore, in this embodiment,
The relational expression that holds between the data
The maximum NO in the relational expression at predetermined time intervalsX Absorption
And NOX Absorption speed and inflow NOX Concentration and total NOX Sucking
Substitute the yield and unit NO X Calculate the amount of absorption, and thus
Unit NO calculatedX By integrating the absorption amount, the total N
OX Calculate the absorption. Note that in this example,
The relational expression obtained is the expression shown in FIG. Figure
In the relational expression shown, Aabc is a unit NO.XAbsorption, N
OXmax is the maximum NOX Absorption amount, Kab is NOX Absorption speed
Degree, Cnox is inflow NOX Concentration, ΣNOX is total NOX absorption
Quantity.

【0051】ここで最大NOX 吸収量とNOX 吸収速度
との初期値としては実験により予め求めた値を用いる。
これら最大NOX 吸収量およびNOX 吸収速度はNOX
吸収剤23が劣化しない限りにおいては機関運転状態の
変化とは関係なくほぼ一定である。しかしながらNOX
吸収剤23の使用が開始されるとNOX 吸収剤23はS
X の吸収や排気ガスの熱などにより徐々に劣化し、最
大NOX 吸収量およびNOX 吸収速度は変化する。した
がって本実施例では後述する方法によりこれら最大NO
X 吸収量およびNOX 吸収速度を適宜修正する。一方、
流入NOX 濃度は機関運転状態の変化に伴って変化し、
総NOX 吸収量も時間の経過と共に変化するのでこれら
流入NOX 濃度および総NOX 吸収量としては単位NO
X 吸収量算出時にその都度算出した値を用いる。
Here, as the initial values of the maximum NO X absorption amount and the NO X absorption speed, values obtained in advance by experiments are used.
These maximum NO X absorption amount and NO X absorption speed are NO X
As long as the absorbent 23 does not deteriorate, it is substantially constant irrespective of the change in the engine operating state. However, NO X
With the use of absorbent 23 is started the NO X absorbent 23 is S
Gradually deteriorated due O X heat of absorption and exhaust gas, the maximum NO X absorption and NO X absorption rate varies. Therefore, in this embodiment, the maximum NO
The X absorption amount and the NO X absorption speed are appropriately corrected. on the other hand,
The inflow NO X concentration changes with a change in the engine operating state,
Since the total NO X absorption amount also changes over time, the inflow NO X concentration and the total NO X absorption amount are expressed in unit NO.
When calculating the amount of X absorption, use the value calculated each time.

【0052】また流入NOX 濃度Cnox は次のようにし
て算出される。すなわちNOX 吸収剤23に単位時間当
たりに流入するNOX の量(以下、単位NOX 流入量と
称す。)は機関回転数と機関負荷との関数となるので単
位NOX 流入量NAを図9に示したようにマップの形で
機関回転数Nと機関負荷Q/Nとの関数で予めROM3
4に記憶しておき、当該マップに基づいて算出される単
位NOX 流入量NAを単位時間当たりの吸気量にて除算
することにより流入NOX 濃度を算出することができ
る。
[0052] The inlet NO X concentration Cnox is calculated as follows. That amount of the NO X flowing per unit time in the NO X absorbent 23 (hereinafter, referred to as a unit NO X inflow.) Figure unit NO X flow rate NA since the function of the engine speed and engine load As shown in FIG. 9, the ROM 3 is previously stored in the form of a map using a function of the engine speed N and the engine load Q / N.
4, and the inflow NO X concentration can be calculated by dividing the unit NO X inflow amount NA calculated based on the map by the intake air amount per unit time.

【0053】ところで上述したように最大NOX 吸収量
はNOX 吸収剤23の劣化に伴って徐々に少なくなり、
NOX 吸収速度は徐々に遅くなる。この場合には最大N
X吸収量およびNOX 吸収速度をそのまま用いて単位
NOX 吸収量を算出しても正確な単位NOX 吸収量は算
出されない。そこで本実施例では以下の方法により最大
NOX 吸収量とNOX 吸収速度とを適宜修正し、これに
より正確な最大NOX吸収量とNOX 吸収速度とを獲得
する。
As described above, the maximum NO X absorption amount gradually decreases with the deterioration of the NO X absorbent 23,
NO X absorption rate gradually slows down. In this case, the maximum N
Even if the unit NO X absorption amount is calculated using the O X absorption amount and the NO X absorption speed as they are, an accurate unit NO X absorption amount is not calculated. Therefore, in the present embodiment, the maximum NO X absorption amount and the NO X absorption speed are appropriately corrected by the following method, thereby obtaining the accurate maximum NO X absorption amount and the NO X absorption speed.

【0054】すなわちNOX 吸収剤23下流にはNOX
吸収剤23から流出する排気ガス中のNOX 濃度(以
下、流出NOX 濃度と称す。)を検出しうるNOX アン
モニアセンサ29が配置されているのでこのNOX アン
モニアセンサ29の出力を用いれば単位時間当たりにN
X 吸収剤23から流出するNOX の量(以下、単位N
X 流出量と称す。)Aoutsを算出することができ
る。ここで上述したように単位NOX 流入量NAは図9
のマップから算出可能であるので図8(B)に示した関
係式に従って斯くして算出した単位NOX 流入量NAか
ら単位NOX 流出量Aoutsを差し引けば単位NOX
吸収量Aabsが算出される。なお単位NOX 流出量A
outはNOX アンモニアセンサ29の出力電流I1
所定の係数K1 を掛けて算出される。
That is, NO X is located downstream of the NO X absorbent 23.
Concentration of NO X in the exhaust gas flowing out from the absorbent 23 (hereinafter, the outflow NO X concentration referred.) By using the output of the NO X ammonia sensor 29 as it can detect the NO X ammonia sensor 29 is disposed N per unit time
The amount of NO X flowing out of the O X absorbent 23 (hereinafter, unit N
It is referred to as O X outflow. ) Aouts can be calculated. As described above, the unit NO X inflow amount NA is shown in FIG.
Map so it can be calculated from the unit by subtracting the thus was units NO X outflow Aouts from the unit NO X flow rate NA which is calculated according to the relationship shown in FIG. 8 (B) NO X of
The absorption amount Aabs is calculated. Unit NO X outflow A
out it is calculated by multiplying a predetermined coefficient K 1 to the output current I 1 of the NO X ammonia sensor 29.

【0055】斯くして算出した単位NOX 吸収量(以
下、実測値と称す。)Aabsと上記関係式に基づいて
算出した単位NOX 吸収量(以下、理論値と称す。)A
abcとを比較したときにNOX 吸収剤23が劣化して
いなければこれら実測値Aabsと理論値Aabcはほ
ぼ等しくなる。しかしながらNOX 吸収剤23が劣化し
ているときにはこれら実測値Aabsと理論値Aabc
とは相当にずれている。したがってこの場合には今回、
上記関係式を用いて理論値Aabcを算出する以前に理
論値Aabcを算出したときに用いた単位NOX 吸収
量、流入NOX 濃度、および総NOX 吸収量を記憶して
おき、これらパラメータと、今回、上記関係式を用いて
理論値Aabcを算出したときに用いた流入NOX
度、総NOX 吸収量、および単位NOX 吸収量の実測値
をそれぞれ上記関係式に代入して最大NOX 吸収量NO
Xmax とNOX 吸収速度Kabとを改めて算出する。す
なわち本実施例では最大NOX 吸収量NOXmax とNO
X 吸収速度KabとはNOX アンモニアセンサ29の出
力により修正されることになる。これによればNOX
収剤23の最大NOX 吸収量とNOX 吸収速度とを正確
に把握することができる。
The unit NO X absorption amount (hereinafter referred to as an actually measured value) Aabs thus calculated and the unit NO X absorption amount (hereinafter referred to as a theoretical value) A calculated based on the above relational expression.
If the NO X absorbent 23 is not deteriorated when compared with the abc these measured values Aabs and the theoretical value Aabc is substantially equal. However, these measured values when the the NO X absorbent 23 has deteriorated Aabs and the theoretical value Aabc
And it is considerably different. So in this case,
Before calculating the theoretical value Aabc using the above relational expression, the unit NO X absorption amount, the inflow NO X concentration, and the total NO X absorption amount used when calculating the theoretical value Aabc are stored. The measured values of the inflow NO X concentration, the total NO X absorption amount, and the unit NO X absorption amount used when the theoretical value Aabc was calculated using the above relational expression this time are respectively substituted into the above relational expression to obtain the maximum NO. X absorption amount NO
To again calculate the Xmax and the NO X absorption rate Kab. That is, in this embodiment, the maximum NO X absorption amount NOXmax
The X absorption speed Kab is corrected by the output of the NO X ammonia sensor 29. According to this the maximum NO X absorption and NO X absorbing rate of the NO X absorbent 23 can be accurately grasped.

【0056】ところで空燃比がリーンからリッチに切換
えられると過剰な燃料、すなわち還元剤はNOX を還元
するために消費されるのでNOX 吸収剤23から下流へ
流出する排気ガスの空燃比はほぼ理論空燃比となる。こ
の場合、なぜそうなるのかという理由は明確ではないが
NOX 吸収剤23が劣化していないときにはNOX 吸収
剤23から下流へ流出する排気ガスの空燃比はわずかば
かりリーンとなり、NOX 吸収剤23が劣化するとNO
X 吸収剤23から下流へ流出する排気ガスの空燃比はわ
ずかばかりリッチとなる傾向がある。しかしながらいず
れの場合でもNOX 吸収剤23からのNOX の放出作用
が完了する頃になるとNOX 吸収剤23から下流へ流出
する排気ガスの空燃比はリッチとなる。
[0056] Incidentally excess fuel air-fuel ratio is switched from lean to rich, i.e. reducing agent an air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out from the NO X absorbent 23 because they are consumed for the reduction of NO X downstream almost It becomes the stoichiometric air-fuel ratio. In this case, the reason why this is so becomes the air-fuel ratio is only slightly lean of the exhaust gas is not clear when the NO X absorbent 23 has not deteriorated flowing out from the NO X absorbent 23 to downstream, the NO X absorbent NO if 23 deteriorates
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing downstream from the X absorbent 23 tends to be slightly rich. However, in any case, when the action of releasing NO X from the NO X absorbent 23 is completed, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing downstream from the NO X absorbent 23 becomes rich.

【0057】図7は空燃比がリーンからリッチに切換え
られたときにNOX 吸収剤23から下流へ流出する排気
ガスの空燃比がわずかばかりリーンとなっている場合を
示しており、NOX 吸収剤23からのNOX の放出作用
が完了する頃になると、すなわち総NOX 吸収量ΣNO
Xが零に近づくと空燃比センサ30の出力電圧Eがリッ
チであることを示す出力信号レベルに向けて変化し、す
なわち上昇することがわかる。この出力信号レベルEの
変化は応答性がよく、したがってこの出力信号レベルE
の変化に基づいて空燃比をリッチからリーンに切換えれ
ばNOX 吸収剤23からのNOX の放出作用が完了した
ときに空燃比をリッチからリーンに切換えることができ
る。
[0057] Figure 7 shows the case where the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out from the NO X absorbent 23 when the air-fuel ratio is switched from lean to rich to downstream and has a just slightly lean, NO X absorption When the release action of NO X from the agent 23 is completed, that is, the total NO X absorption amount ΣNO
It can be seen that when X approaches zero, the output voltage E of the air-fuel ratio sensor 30 changes toward the output signal level indicating that it is rich, that is, rises. This change in the output signal level E has a good response, so that the output signal level E
It can be switched air-fuel ratio when the releasing action of the NO X from the NO X absorbent 23 be switched to the air-fuel ratio from rich to lean has been completed from rich to lean based on the change.

【0058】そこで図7に示した実施例では空燃比セン
サ30の出力電圧Eに対して基準電圧ES を設定してお
き、すなわち一般的な表現を用いると空燃比検出手段の
出力信号レベルEに対して基準レベルES を設定してお
き、出力信号レベルEが基準レベルES を越えたときに
空燃比をリッチからリーンに切換えるようにしている。
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 7, a reference voltage E S is set for the output voltage E of the air-fuel ratio sensor 30. That is, using a general expression, the output signal level E of the air-fuel ratio detecting means is obtained. and the air-fuel ratio from rich to switch to a lean when previously set the reference level E S, the output signal level E exceeds the reference level E S against.

【0059】ところで空燃比センサ30の出力電圧Eは
NOX の放出作用の完了に対して応答性よく変化するが
空燃比センサ30やNOX 吸収剤23の性能のばらつ
き、或いは経時変化によって出力電圧Eは変化のしかた
がいろいろと変わる。したがって基準レベルES を一定
値に固定しておくとNOX の放出完了時に空燃比をリッ
チからリーンに切換えられなく場合が生じてくる。
The output voltage E of the air-fuel ratio sensor 30 changes with a good response to the completion of the NO X releasing operation. However, the output voltage E varies due to variations in the performance of the air-fuel ratio sensor 30 and the NO X absorbent 23 or changes over time. E changes in various ways. Therefore, if the reference level E S not be switched air-fuel ratio from rich to lean upon completion of release of the NO X it is fixed to a constant value arises.

【0060】一方、空燃比がリーンからリッチに切換え
られたときにNOX 吸収剤23からNOX を放出し還元
するために使用されない余剰の還元剤が供給されたとす
るとこのときにはNOX 吸収剤23から下流へアンモニ
アNH3 が流出するので図7に示したようにNOX アン
モニアセンサ29の検出電流I1 が上昇する。この場
合、図7においてハッチングで示される検出電流I1
積算値ΣIおよび検出電流I1 の最大値Imax は余剰の
還元剤量を表している。
On the other hand, if an excess reducing agent not used for releasing and reducing NO X is supplied from the NO X absorbent 23 when the air-fuel ratio is switched from lean to rich, at this time, the NO X absorbent 23 since ammonia NH 3 flows out to the downstream from the detection current I 1 of the NO X ammonia sensor 29 as shown in FIG. 7 is increased. In this case, the maximum value Imax of the integrated value ΣI and detected current I 1 of the detected current I 1 indicated by hatching in FIG. 7 represents the excess of reducing agent amount.

【0061】このNOX アンモニアセンサ29の検出電
流I1 はNOX の放出完了に対して応答遅れがあるが余
剰の還元剤量は検出電流I1 から正確に求まる。そこで
本発明ではNOX アンモニアセンサ29の検出電流I1
の変化に基づいて、すなわちアンモニア濃度の変化に基
づいてNOX 吸収剤23からのNOX の放出が完了した
ときに排気ガスの空燃比がリッチからリーンに切換えら
れるように基準レベルES を変化させるようにしてい
る。
Although the detection current I 1 of the NO X ammonia sensor 29 has a response delay with respect to the completion of the NO X release, the surplus reducing agent amount can be accurately obtained from the detection current I 1 . Therefore, in the present invention, the detection current I 1 of the NO X ammonia sensor 29 is used.
The reference level E S is changed based on the change in the exhaust gas, that is, the air-fuel ratio of the exhaust gas is switched from rich to lean when the release of NO X from the NO X absorbent 23 is completed based on the change in the ammonia concentration. I try to make it.

【0062】具体的に言うと検出電流I1 の積算値Σ
I、或いは検出電流I1 の最大値Imax に対して小さな
値の目標値を予め設定しておき、ΣIまたはImax が目
標値よりも大きくなったとき、すなわち余剰の還元剤量
が多いときにはリッチからリーンへの空燃比の切換時期
を早めて余剰の還元剤量が少くなくなるように基準レベ
ルES を低下させ、すなわち基準レベルES をリーンで
あることを示す出力信号レベル側へ変化させ、ΣIまた
はImax が目標値よりも小さくなったとき、すなわち余
剰の還元剤量が零または零に近いときにはリッチからリ
ーンへの空燃比の切換時期を遅らせて余剰の還元剤量が
多くなくなるように基準レベルES を上昇させ、すなわ
ち基準レベルES をリッチであることを示す出力信号レ
ベル側へ変化させるようにしている。
More specifically, the integrated value of the detected current I 1 Σ
I, or set in advance the target value of the smaller value relative to the maximum value Imax of detected current I 1, when ΣI or Imax becomes greater than the target value, i.e. from rich when the amount of reducing agent excess is large The reference level E S is lowered so that the air-fuel ratio switching time to lean is advanced so that the surplus reducing agent amount becomes small , that is, the reference level E S is changed to the output signal level indicating lean, and ΔI Alternatively, when Imax becomes smaller than the target value, that is, when the surplus reducing agent amount is zero or close to zero, the switching timing of the air-fuel ratio from rich to lean is delayed so that the surplus reducing agent amount is not increased. E S is increased, that is, the reference level E S is changed to an output signal level indicating richness.

【0063】ところでNOX 吸収剤23に流入する排気
ガスの空燃比がリーンからリッチに切換えられたときに
はNOX 吸収剤23に吸収されているNOX が排気ガス
中の還元剤(すなわち炭化水素)によって放出・還元さ
れる。したがって総NOX 吸収量ΣNOXを徐々に減少
すべきである。そこで次に本実施例においてNOX 吸収
剤23に流入する排気ガスの空燃比がリッチであるとき
の総NOX 吸収量ΣNOXの算出方法について説明す
る。
By the way NO X reducing agent in the exhaust gas being absorbed in the NO X absorbent 23 when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 23 is switched from lean to rich (i.e. hydrocarbon) Released and reduced by It should gradually decrease the total NO X absorption amount ΣNOX therefore. So then the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing to the NO X absorbent 23 in this embodiment will be described the method for calculating the total NO X absorption amount ΣNOX of time is rich.

【0064】NOX 吸収剤23に流入する排気ガスの空
燃比がリーンであるときに単位時間当たりにNOX 吸収
剤23から放出・還元されるNOX の量(以下、単位N
X還元量と称す。)はNOX 吸収剤23からNOX
放出・還元される速度に関する係数(以下、NOX 還元
速度と称す。)と、流入排気ガス中の還元剤濃度(以
下、流入還元剤濃度と称す。)と、NOX 吸収剤23に
現在吸収されているトータルのNOX の量(総NOX
収量)とに基づいて算出可能である。
When the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 23 is lean, the amount of NO X released / reduced from the NO X absorbent 23 per unit time (hereinafter referred to as unit N
Referred to as O X reduction amount. ) Is a coefficient relating to the speed at which NO X is released and reduced from the NO X absorbent 23 (hereinafter referred to as the NO X reduction speed), and the concentration of the reducing agent in the inflowing exhaust gas (hereinafter referred to as the inflow reducing agent concentration). ) And the total amount of NO X currently absorbed by the NO X absorbent 23 (total NO X absorption amount).

【0065】そしてこれらパラメータ、すなわち単位N
X 還元量と、NOX 還元速度と、流入還元剤濃度と、
総NOX 吸収量との間には或る一定の関係が成り立つ。
そこで本実施例ではこれらパラメータ間に成り立つ関係
式を実験式により予め求めておき、所定の時間間隔ごと
に当該関係式にNOX 還元速度と、流入還元剤濃度と、
総NOX 吸収量とを代入して単位NOX 還元量を算出
し、斯くして算出された単位NOX 還元量をその時の総
NOX 吸収量から減算することにより総NOX 吸収量を
算出する。なお本実施例において実験により求められる
関係式は図8(D)に示した式である。図示した関係式
においてAreは単位NOX 還元量、KreはNOX
元速度、Chcは流入還元剤濃度、ΣNOXは総NOX
吸収量である。
Then, these parameters, ie, the unit N
And O X reduction amount, and NO X reduction rate, the inflow reducing agent concentration,
A certain relationship is established between the total NO X absorption amount.
Therefore the NO X reduction rate equation that holds between these parameters obtained in advance by empirical formula, on the relational expression at predetermined time intervals in the present embodiment, the inflow reducing agent concentration,
Substituting the total NO X absorption to calculate the unit NO X reduction amount, calculates the total NO X absorption by subtracting the thus was units NO X reduction amount calculated from the total NO X absorption amount at that time I do. Note that the relational expression obtained by the experiment in the present embodiment is the expression shown in FIG. In the relational expression shown, Are is a unit NO X reduction amount, Kre is a NO X reduction speed, Chc is an inflow reducing agent concentration, and ΔNOX is a total NO X.
It is the amount of absorption.

【0066】ここでNOX 還元速度の初期値としては実
験により予め求めた値を用いる。このNOX 還元速度は
NOX 吸収剤23が劣化しない限りにおいては機関運転
状態の変化とは関係なくほぼ一定である。しかしながら
NOX 吸収剤23の使用が開始されるとNOX 吸収剤2
3はSOX の吸収や排気ガスの熱などにより徐々に劣化
し、NOX 還元速度は変化する。したがって本実施例で
は後述する方法によりこのNOX 還元速度を適宜修正す
る。一方、流入還元剤濃度は機関運転状態、具体的には
燃焼室5内に導入せしめられる空気の量と燃料噴射弁1
0から噴射される燃料の量との変化に伴って変化し、総
NOX 吸収量も時間の経過と共に変化するのでこれら流
入還元剤濃度および総NOX 吸収量としては単位NOX
還元量算出時にその都度算出した値を用いる。
Here, as the initial value of the NO X reduction rate, a value obtained in advance by an experiment is used. This NO X reduction speed is almost constant irrespective of a change in the engine operating state as long as the NO X absorbent 23 does not deteriorate. However, when the use of the NO X absorbent 23 is started, the NO X absorbent 2
3 gradually deteriorates due to absorption of SO X and heat of exhaust gas, and the NO X reduction rate changes. Therefore, in this embodiment, the NO X reduction speed is appropriately corrected by a method described later. On the other hand, the inflow reducing agent concentration depends on the engine operating state, specifically, the amount of air introduced into the combustion chamber 5 and the fuel injection valve 1.
Since it changes with the change of the amount of fuel injected from 0 and the total NO X absorption also changes over time, the inflow reducing agent concentration and the total NO X absorption are expressed in the unit NO X.
When calculating the reduction amount, the value calculated each time is used.

【0067】ところで上述したようにNOX 還元速度K
reはNOX 吸収剤23の劣化に伴って徐々に遅くな
る。この場合にはNOX 還元速度Kreをそのまま用い
て単位NOX 還元量Areを算出しても正確な単位NO
X 還元量は算出されない。そこで本実施例では以下の方
法によりNOX 還元速度Kreを適宜修正し、これによ
り正確なNOX 還元速度を獲得する。
As described above, the NO x reduction rate K
re gradually decreases with the deterioration of the NO x absorbent 23. In this case, even if the unit NO X reduction amount Are is calculated using the NO X reduction speed Kre as it is, an accurate unit NO
X reduction amount is not calculated. Therefore Correct appropriately NO X reduction rate Kre by the following method in the present embodiment, thereby acquiring an accurate NO X reduction rate.

【0068】すなわちNOX 吸収剤23下流にはNOX
吸収剤23から流出する排気ガス中のアンモニア濃度
(以下、流出アンモニア濃度と称す。)を検出しうるN
X アンモニアセンサ29が配置されているのでこのN
X アンモニアセンサ29の出力を用いればNOX 吸収
剤23におけるNOX の放出・還元が完了したことを知
ることができる。ここで流入排気ガスの空燃比がリッチ
である間に総NOX 吸収量を算出するために用いられる
NOX 還元速度が真の値であればNOX アンモニアセン
サ29がNOX 吸収剤23におけるNOX の放出・還元
が完了したことを検出する前においては総NOX 吸収量
は零とはならず、少なくとも或る一定の値よりも多く、
一方、NOX アンモニアセンサ29がNOX 吸収剤23
におけるNOX の放出・還元が完了したことを検出した
ときにおいては総NOX 吸収量は零となるか、或いは少
なくとも或る一定の値よりも少なくなるはずである。
That is, NO X is provided downstream of the NO X absorbent 23.
N capable of detecting the ammonia concentration in the exhaust gas flowing out of the absorbent 23 (hereinafter, referred to as the outflowing ammonia concentration).
Since O X ammonia sensor 29 is disposed the N
O X ammonia release and reduction of the NO X in the NO X absorbent 23 by using the output of the sensor 29 can know the completion. Here, if the NO X reduction rate used for calculating the total NO X absorption amount is a true value while the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is rich, the NO X ammonia sensor 29 detects the NO in the NO X absorbent 23. Before detecting that the release / reduction of X is completed, the total NO X absorption amount does not become zero, and is at least larger than a certain value.
On the other hand, NO X ammonia sensor 29 is the NO X absorbent 23
When it is detected that the release and reduction of NO X in the above is completed, the total NO X absorption amount should be zero, or at least be smaller than a certain value.

【0069】言い換えればNOX アンモニアセンサ29
がNOX 吸収剤におけるNOX 放出・還元が完了したこ
とを検出する前において総NOX 吸収量が零となるか、
或いは或る一定の値よりも少なくなったときには総NO
X 吸収量を算出するために用いたNOX 還元速度が速す
ぎたと判断することができるので本実施例ではこの場合
には現在使用しているNOX 還元速度を所定値だけ遅く
する。ここでの所定値は一定値でもよいし、或いは総N
X 吸収量が零となったとき、或いは或る一定の値より
も少なくなったときからNOX アンモニアセンサ29に
よりNOX 吸収剤23におけるNOX の放出・還元が完
了したことが検出されるまでの時間に基づいて当該時間
が長いほど大きくなる値でもよい。
[0069] In other words NO X ammonia sensor 29
Before detecting that the NO X release / reduction in the NO X absorbent is completed, the total NO X absorption amount becomes zero,
Alternatively, when the value becomes smaller than a certain value, the total NO
Since it can be determined that the NO X reduction speed used for calculating the X absorption amount is too fast, in this embodiment, the currently used NO X reduction speed is reduced by a predetermined value in this embodiment. The predetermined value here may be a constant value, or
When O X absorption amount becomes zero, or it is detected that the release and reduction of the NO X in the NO X absorbent 23 is completed by NO X ammonia sensor 29 when it becomes less than a certain value It may be a value that becomes larger as the time is longer based on the time up to.

【0070】一方、NOX アンモニアセンサ29がNO
X 吸収剤23におけるNOX の放出・還元が完了したこ
とを検出したときに総NOX 吸収量が零となっていない
か、或いは依然として或る一定の値よりも多いときには
総NOX 吸収量を算出するために用いたNOX 還元速度
が遅すぎたと判断することができるので本実施例ではこ
の場合には現在使用しているNOX 還元速度を所定値だ
け速くする。ここでの所定値は一定値でもよいし、或い
はNOX アンモニアセンサ29によりNOX 吸収剤23
におけるNOX の放出・還元が完了したことが検出され
たときにおける総NOX 吸収量に基づいて当該総NOX
吸収量が多いほど大きくなる値でもよい。このように本
実施例ではNOX 還元速度はNOX アンモニアセンサ2
9の出力により修正されることになる。これによればN
X 還元速度を正確に把握することができる。
[0070] On the other hand, NO X ammonia sensor 29 is NO
Or total NO X absorption when it is detected that the release and reduction of the NO X in the X absorbent 23 has been completed is not the zero, or still when more than a certain value of total NO X absorption Since it can be determined that the NO X reduction speed used for the calculation is too slow, in this embodiment, the NO X reduction speed currently used is increased by a predetermined value in this case. Predetermined value here may be a constant value, or the NO X absorbent 23 by NO X ammonia sensor 29
Based on the total NO X absorption at the time when it is detected that the release and reduction of the NO X has been completed in the total NO X
It may be a value that increases as the amount of absorption increases. As described above, in the present embodiment, the NO X reduction rate is determined by the NO X ammonia sensor 2.
9 will be corrected. According to this, N
The O X reduction rate can be accurately grasped.

【0071】ところで上述したように本実施例では上記
関係式にて使用される最大NOX 吸収量、NOX 吸収速
度、およびNOX 還元速度はNOX 吸収剤23の劣化度
合に応じて修正せしめられる。言い換えればこれら最大
NOX 吸収量、NOX 吸収速度、およびNOX 還元速度
からNOX 吸収剤23の劣化度合を知ることができる。
すなわち修正せしめられた最大NOX 吸収量がNOX
収剤23の劣化が許容範囲内にあるならば達成されたで
あろう量よりも少ないとき、或いは修正せしめられたN
X 吸収速度またはNOX 還元速度が同様にNOX 吸収
剤23の劣化度合が許容範囲内にあるならば達成された
であろう速度よりも遅いときには本実施例ではNOX
収剤23が劣化したと診断する。これによればNOX
収剤23の劣化を正確に診断することができる。
As described above, in the present embodiment, the maximum NO X absorption amount, NO X absorption speed, and NO X reduction speed used in the above relational expression are modified in accordance with the degree of deterioration of the NO X absorbent 23. Can be In other words, the degree of deterioration of the NO X absorbent 23 can be known from the maximum NO X absorption amount, the NO X absorption speed, and the NO X reduction speed.
That is, when less than the amount the maximum NO X absorption which is allowed modifications would deterioration of the NO X absorbent 23 is achieved if within tolerance, or was allowed to fix N
O X absorption rate or NO X reduction rate is likewise the NO X absorbent 23 is deteriorated in this embodiment when the degree of deterioration of the NO X absorbent 23 is slower than the rate that would have been achieved if within tolerance Diagnose that you have done it. According to this deterioration of the NO X absorbent 23 can be accurately diagnosed.

【0072】図10は第1実施例を実行するためのルー
チンを示している。図10を参照するとまず初めにステ
ップ100において図5(B)に示したマップから基本
燃料噴射量TAUが算出される。次いでステップ101
ではNOX 吸収剤23からNOX を放出すべきことを示
すNOX 放出フラグがセットされているか否かが判別さ
れる。NOX 放出フラグがセットされていないときには
ステップ102に進んで後述する図11および図12の
ルーチンにより算出される総NOX 吸収量ΣNOXが最
大NOX 吸収量NOXmax よりも値αだけ少ない値を越
えたか否かが判別される。ΣNOX≦NOXmax −αの
とき、すなわちNOX 吸収剤23のNO X 吸収能力に未
だ余裕があるときにはステップ104にジャンプする。
ステップ104では図5(C)に示したマップから補正
係数Kが算出される。次いでステップ105では基本燃
料噴射量TAUに補正係数Kを乗算することによって最
終的な燃料噴射量TAUO(=K・TAU)が算出さ
れ、この噴射量TAUOでもって燃料噴射が行われる。
次いでステップ106ではNOX 吸収剤23からのSO
X を放出するためのSOX 放出処理を行うべきか否かが
判断される。SOX 放出処理を行う必要のないときには
処理サイクルを完了する。
FIG. 10 is a flow chart for executing the first embodiment.
Shows Chin. Referring to FIG.
The map shown in FIG.
The fuel injection amount TAU is calculated. Then step 101
Then NOX NO from absorbent 23X Indicates that
NOX It is determined whether the release flag is set.
It is. NOX When the release flag is not set
Proceeding to Step 102,
Total NO calculated by routineX Absorption ΣNOX is the highest
Large NOX Exceeds a value smaller than the absorption amount NOXmax by the value α.
It is determined whether or not it has been received. ΣNOX ≦ NOXmax -α
Time, that is, NOX NO of absorbent 23 X Not in absorption capacity
If there is enough time, the process jumps to step 104.
In step 104, correction is performed from the map shown in FIG.
A coefficient K is calculated. Next, at step 105, the basic fuel
Multiplying the fuel injection amount TAU by the correction coefficient K
The final fuel injection amount TAUO (= K · TAU) is calculated.
The fuel injection is performed with the injection amount TAUO.
Next, at step 106, NOX SO from absorbent 23
X To release SOX Whether or not to perform the release process
Is determined. SOX When it is not necessary to perform release processing
Complete the processing cycle.

【0073】一方、ステップ102においてΣNOX>
NOXmax −αになったと判断されたときにはステップ
103に進んでNOX 放出フラグがセットされ、次いで
ステップ103aに進んでNH3 検出フラグがセットさ
れる。次いでステップ104に進む。NOX 放出フラグ
がセットされると次の処理サイクルではステップ101
からステップ108に進んでリッチ補正係数KR が算出
される。次いでステップ109では基本燃料噴射量TA
Uにリッチ補正係数KR とリッチ修正係数KS とを乗算
することによって最終的な燃料噴射量TAUO(=KR
・TAU・KS )が算出され、この噴射量TAUOでも
って燃料噴射が行われる。なおリッチ修正係数KS は図
11および図12のルーチンにおいてNOX 還元速度を
修正するのに伴って算出される係数である。ステップ1
09によればリーン空燃比のもとでの成層燃焼またはリ
ーン空燃比のもとでの均一混合気燃焼からリッチ空燃比
のもとでの均一混合気燃焼に切換えられ、それによって
NOX 吸収剤23からのNOX の放出作用が開始され
る。
On the other hand, in step 102 ΣNOX>
When a determination is made that the NOXmax-.alpha. is set NO X release flag proceeds to step 103, and then NH 3 detection flag is set the routine proceeds to step 103a. Next, the routine proceeds to step 104. If NO X release flag is set step, at the next processing cycle 101
Then, the routine proceeds to step 108, where the rich correction coefficient K R is calculated. Next, at step 109, the basic fuel injection amount TA
U is multiplied by a rich correction coefficient K R and a rich correction coefficient K S to obtain a final fuel injection amount TAUO (= K R
.TAU · K S ) is calculated, and fuel injection is performed with this injection amount TAUO. Note that the rich correction coefficient K S is a coefficient calculated as the NO X reduction speed is corrected in the routines of FIG. 11 and FIG. Step 1
According to 09 is switched from the uniform mixture combustion under stratified combustion or a lean air-fuel ratio at a lean air-fuel ratio uniform mixture combustion under a rich air-fuel ratio, whereby the NO X absorbent The release action of NO X from 23 is started.

【0074】次いでステップ110では空燃比センサ3
0の出力電圧Eが基準電圧ES を越えたか否かが判別さ
れる。E≦ES のときにはステップ106に進む。これ
に対してE>ES になるとステップ111に進んでNO
X 放出フラグがリセットされる。NOX 放出フラグがリ
セットされると空燃比がリッチからリーンに切換えられ
る。一方、ステップ106においてSOX 放出処理を行
うべきであると判断されるとステップ107に進んでN
X 吸収剤23からSOX を放出させる処理が行われ
る。すなわちNOX 吸収剤23の温度をほぼ600℃以
上に維持しつつ空燃比がリッチとされる。
Next, at step 110, the air-fuel ratio sensor 3
0 of the output voltage E is whether exceeds the reference voltage E S is determined. Proceeds to step 106 when the E ≦ E S. On the other hand, if E> E S , the process proceeds to step 111 and NO
The X release flag is reset. When the NO X release flag is reset, the air-fuel ratio is switched from rich to lean. On the other hand, if it is determined in step 106 that the SO X release process should be performed, the process proceeds to step 107 and N
A process of releasing SO X from the O X absorbent 23 is performed. That is, the air-fuel ratio is made rich while maintaining the temperature of the NO X absorbent 23 at about 600 ° C. or higher.

【0075】図11および図12は本実施例の総NOX
吸収量ΣNOXを算出するためのルーチンを示してい
る。図11において初めにステップ200においてNO
X 吸収剤23に流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
るか否かが判別される。ステップ200において流入排
気ガスの空燃比がリーンであると判別されるとステップ
201において機関回転数Nと機関負荷Lと吸入空気量
Qとが算出され、次いでステップ202において図9に
示したマップから機関回転数Nと機関負荷Lとに基づい
てNOX 吸収剤23に流入するNOX の量NAが算出さ
れる。次いでステップ203においてNOX 吸収剤23
に流入する排気ガス中のNOX 濃度Cnoxが算出され、
次いでステップ204において図8(A)に示した関係
式から単位時間当たりにNOX 吸収剤23に吸収される
NOX の量(単位NOX 吸収量)の理論値Aabcが算
出される。次いでステップ205において図8(B)お
よび図8(C)の関係式から単位NOX 吸収量の実測値
Aabsが算出される。
FIGS. 11 and 12 show the total NO X of this embodiment.
2 shows a routine for calculating an absorption amount XNOX. In FIG. 11, first in step 200, NO
It is determined whether or not the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the X absorbent 23 is lean. When it is determined in step 200 that the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, the engine speed N, the engine load L, and the intake air amount Q are calculated in step 201, and then in step 202, the map shown in FIG. the amount NA of the NO X flowing into the NO X absorbent 23 on the basis of the engine speed N and the engine load L is calculated. Then the NO X absorbent 23 in step 203
NO X concentration Cnox in the exhaust gas flowing is calculated,
Then theoretical Aabc of the amount of absorbed NO X in the NO X absorbent 23 per unit time from the equation shown in FIG. 8 (A) (unit NO X absorption amount) is calculated in step 204. Then 8 (B) in and 8 units NO X absorption from relational expression (C) Found Aabs is calculated in step 205.

【0076】次いでステップ207において理論値Aa
bcと実測値Aabsとの間のずれが所定値βの範囲に
あるか否かが判別される。ステップ207においてAa
bs−β<Aabc<Aabs+βであると判別された
ときには図8(A)に示した関係式にて用いられた最大
NOX 吸収量NOXmax およびNOX 吸収速度Kabの
値が真の値であると判断し、ステップ208において単
位NOX 吸収量Aabとしてその理論値Aabcを採用
し、ステップ209においてこの単位NOX 吸収量Aa
bが現在の総NOX 吸収量ΣNOXに加算され、新たな
総NOX 吸収量ΣNOXが算出され、次いでステップ2
09aにおいて今回のルーチン実行時における最大NO
X 吸収量NOXmax と、流入排気ガス中のNOX 濃度C
nox と、単位NOX 吸収量Aabとが保存される。
Next, at step 207, the theoretical value Aa
It is determined whether the difference between bc and the measured value Aabs is within the range of the predetermined value β. In step 207, Aa
When it is determined that bs−β <Aabc <Aabs + β, the values of the maximum NO X absorption amount NOXmax and the NO X absorption speed Kab used in the relational expression shown in FIG. 8A are true values. In step 208, the theoretical value Aabc is adopted as the unit NO X absorption amount Aab, and in step 209, the unit NO X absorption amount Aa
b is added to the current total NO X absorption amount ΣNOX, and a new total NO X absorption amount ΣNOX is calculated.
09a, the maximum NO at the time of execution of the current routine
And X absorption NOXmax, NO X concentration C in the inflowing exhaust gas
and nox, and a unit NO X absorption Aab stored.

【0077】一方、ステップ207においてAabs−
β≧AabcまたはAabc≧Aabs+βであると判
別されたときには図8(A)に示した関係式にて用いら
れた最大NOX 吸収量NOXmax またはNOX 吸収速度
Kabの値が真の値ではないと判断し、ステップ211
において単位NOX 吸収量Aabとしてその実測値Aa
bsを採用し、次いでステップ212において今回のル
ーチン以前にステップ209aにおいて保存された単位
NOX 吸収量Aabと、流入排気ガス中のNO X 濃度C
nox と、総NOX 吸収量ΣNOXとを図8(A)に示し
た関係式に代入して1つの方程式を獲得し、さらに今回
のルーチン実行時における単位NOX 吸収量Aabと、
流入排気ガス中のNOX 濃度Cnox と、総NOX 吸収量
ΣNOXとを同様に図8(A)に示した関係式に代入し
て別の1つの方程式を獲得し、これら2つの方程式から
求められる2つの値NOXmax ,Kabをそれぞれ新た
な最大NOX 吸収量およびNOX 吸収速度とすることで
これらパラメータを修正し、ステップ209に進む。
On the other hand, in step 207, Aabs-
β ≧ Aabc or Aabc ≧ Aabs + β
When they are separated, they are used in the relational expression shown in FIG.
Maximum NOX NOXmax or NOX Absorption speed
It is determined that the value of Kab is not a true value, and step 211
Unit NO inX Measured value Aa as absorption amount Aab
bs, and then at step 212
Unit saved in step 209a before
NOX Absorption amount Aab and NO in inflow exhaust gas X Concentration C
nox and total NOX FIG. 8A shows the absorption amount ΣNOX.
Was obtained by substituting into the equation
NO when executing the routineX Absorption amount Aab;
NO in inflow exhaust gasX Concentration Cnox and total NOX Absorption
Similarly, ΣNOX is substituted into the relational expression shown in FIG.
To get another one equation and from these two equations
The two calculated values NOXmax and Kab are newly updated.
Maximum NOX Absorption and NOX By setting the absorption rate
After correcting these parameters, the process proceeds to step 209.

【0078】ところでステップ200において流入排気
ガスの空燃比がリッチであると判別されると図12のス
テップ213において機関回転数Nと機関負荷Lと吸入
空気量Qとが算出され、次いでステップ214において
機関回転数Nと機関負荷Lと吸入空気量Qとに基づいて
NOX 吸収剤23に流入する排気ガス中の還元剤、すな
わち炭化水素の濃度Chcが算出される。すなわち燃料
噴射弁10から噴射される燃料の量は機関回転数Nと機
関負荷Lとに基づいて決定され、斯くして決定される燃
料噴射量のうち燃焼室5内にて燃焼しない燃料量を吸入
空気量Qで割れば流入排気ガス中の還元剤濃度が算出さ
れるので結局のところ機関回転数Nと、機関負荷Lと、
吸入空気量Qとに基づいて流入排気ガス中の還元剤濃度
Chcを算出することができる。
If it is determined in step 200 that the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is rich, the engine speed N, the engine load L, and the intake air amount Q are calculated in step 213 in FIG. Based on the engine speed N, the engine load L, and the intake air amount Q, the concentration Chc of the reducing agent, that is, the hydrocarbon in the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 23 is calculated. That is, the amount of fuel injected from the fuel injection valve 10 is determined based on the engine speed N and the engine load L, and the amount of fuel not combusted in the combustion chamber 5 among the fuel injection amounts determined in this manner. By dividing by the intake air amount Q, the concentration of the reducing agent in the inflowing exhaust gas is calculated, so that the engine speed N, the engine load L,
The reducing agent concentration Chc in the inflowing exhaust gas can be calculated based on the intake air amount Q.

【0079】次いでステップ215において図8(D)
に示した関係式から単位NOX 還元量Areが算出さ
れ、次いでステップ216において現在の総NOX 吸収
量ΣNOXから単位NOX 還元量Areが差し引かれて
新たに総NOX 吸収量ΣNOXが算出され、ステップ2
17に進む。ステップ217ではNOX アンモニアセン
サ29の出力電流I1 が基準値Itを越えたか否かが判
別される。ステップ217においてI1 >Itであると
きにはステップ218に進んでNOX 放出フラグがリセ
ットされる。ここで図10のステップ111においてN
X 放出フラグがリセットされていなければステップ2
18においてNOX 放出フラグがリセットされることに
よりNOX 吸収剤23に流入する排気ガスの空燃比がリ
ッチからリーンとされ、したがってNOX 吸収剤23か
らのNOX の放出・還元が図10のフローチャートによ
るのではなく強制的に終了せしめられる。
Next, at step 215, FIG.
The unit NO X reduction amount Are is calculated from the relational expression shown in (2), and then, in step 216, the unit NO X reduction amount Are is subtracted from the current total NO X absorption amount ΣNOX, and a new total NO X absorption amount ΣNOX is calculated. , Step 2
Proceed to 17. Output current I 1 in step 217 the NO X ammonia sensor 29 whether exceeds the reference value It is determined. NO X releasing flag proceeds to step 218 when it is I 1> It is reset at step 217. Here, in step 111 of FIG.
O X release flag is step if it is not reset 2
Air-fuel ratio of the exhaust gas NO X release flag is flowing into the NO X absorbent 23 by being reset at 18 is lean from rich, thus releasing and reduction of the NO X from the NO X absorbent 23 is 10 The process is forcibly terminated instead of according to the flowchart.

【0080】次いでステップ219において総NOX
収量ΣNOXが判定値Aよりも多いか否かが判別され
る。ステップ219においてΣNOX≦Aであれば図8
(D)の関係式にて用いられたNOX 還元速度Kreの
値が真の値であると判断し、現在使用しているNOX
元速度を修正することなくそのままルーチンを終了す
る。一方、ステップ219においてΣNOX>Aである
と判別されたときにはステップ220に進んで図8
(D)の関係式にて用いられるNOX 還元速度Kreが
所定の値だけ速くせしめられ、次いでステップ221に
おいて流入排気ガスの空燃比をリッチとするときに図1
0のステップ109において使用されるリッチ修正係数
S がリッチ度合が大きくなるように修正される。
[0080] The total NO X absorbed amount ΣNOX in step 219 and then whether greater than the determination value A is determined. If ΣNOX ≦ A in step 219, FIG.
It is determined that the value of the NO X reduction speed Kre used in the relational expression (D) is a true value, and the routine is terminated without correcting the currently used NO X reduction speed. On the other hand, when it is determined in step 219 that ΣNOX> A, the process proceeds to step 220 and FIG.
When the NO X reduction speed Kre used in the relational expression (D) is increased by a predetermined value, and then the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made rich in step 221, FIG.
In step 109 of 0, the rich correction coefficient K S used is corrected so that the rich degree increases.

【0081】一方、ステップ217においてI1 ≦It
であると判別されたときにはステップ222において総
NOX 吸収量ΣNOXが判定値Aよりも少ないか否かが
判別される。ステップ222においてΣNOX≧Aであ
ると判別されたときには図8(D)の関係式にて用いら
れたNOX 還元速度Kreの値が真の値であると判断
し、現在使用しているNOX 還元速度を修正することな
くそのままルーチンを終了する。一方、ステップ222
においてΣNOX<Aであると判別されたときにはステ
ップ223に進んで図8(D)の関係式にて用いられる
NOX 還元速度Kreが所定の値だけ遅くせしめられ、
次いでステップ224において流入排気ガスの空燃比を
リッチとするときに図10のステップ109において使
用されるリッチ修正係数KS がリッチ度合が小さくなる
ように修正される。
On the other hand, at step 217, I 1 ≦ It
When it is judged that the total NO X absorption ΣNOX in step 222 whether less than the determination value A is determined. The value of the NO X reduction rate Kre used in relation to FIG. 8 (D) when it is judged that .SIGMA.NOX ≧ A in step 222 determines that the true value, NO X currently in use The routine ends without correcting the reduction speed. On the other hand, step 222
NO X reduction rate Kre used in relation to FIG. 8 (D) proceeds to step 223 is made to slow down by a predetermined value when it is judged that .SIGMA.NOX <A in,
Next, at step 224, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made rich, the rich correction coefficient K S used at step 109 of FIG. 10 is corrected so that the degree of richness becomes small.

【0082】図13は目標レベルES を算出するための
ルーチンを示している。図13を参照するとまず初めに
ステップ300においてNH3 検出フラグがセットされ
ているか否かが判別される。このNH3 検出フラグは図
10のステップ102においてΣNOX>NOXmax −
αとなったときにセットされる。NH3 検出フラグがセ
ットされているときにはステップ301に進んでNH3
検出フラグがセットされてからの経過時間tが一定時間
1 を越えたか否かが判別される。この一定時間t1
空燃比がリーンからリッチにされた後にNOX アンモニ
アセンサ29の検出電流I1 が零まで低下し終わるまで
の時間である。t>t1 になるとステップ302に進ん
でNH3 検出フラグがセットされてからの経過時間tが
一定時間t2 を越えたか否かが判別される。この一定時
間t2 はNOX 吸収剤23から下流へアンモニアが流出
したときにどのようなアンモニア量であってもNOX
ンモニアセンサ29がアンモニア濃度を検出しうるのに
十分な時間である。t≦t 2 のときにはステップ303
に進む。
FIG. 13 shows the target level E.S To calculate
Shows a routine. Referring first to FIG.
In step 300, NHThree The detection flag is set
Is determined. This NHThree Figure shows detection flag
In step 102 of 10 ΣNOX> NOXmax−
Set when it becomes α. NHThree If the detection flag is
If so, the routine proceeds to step 301 where NHThree 
The elapsed time t since the detection flag was set is a fixed time
t1 Is determined. This fixed time t1 Is
NO after air-fuel ratio is made rich from leanX Ammoni
Detection current I of the sensor 291 Until it has dropped to zero
It's time. t> t1 , The process proceeds to step 302.
At NHThree The elapsed time t since the detection flag was set is
Fixed time tTwo Is determined. At this fixed time
Interval tTwo Is NOX Ammonia flows downstream from absorbent 23
No matter what amount of ammoniaX A
Although the ammonia sensor 29 can detect the ammonia concentration
That's enough time. t ≦ t Two Step 303
Proceed to.

【0083】ステップ303ではNOX アンモニアセン
サ29の検出電流I1 が算出される。次いでステップ3
04ではこの検出電流I1 をΣIに加算することによっ
て検出電流の積算値ΣIが算出される。次いでステップ
302においてt>t2 になったと判別されたときには
ステップ305に進んで検出電流の積算値ΣIが目標値
Sr よりも大きいか否かが判別される。ΣI>Sr のと
きにはステップ306に進んで目標レベルES が予め定
められた設定値aだけ減少せしめられ、次いでステップ
308に進む。これに対してΣI≦Sr のときにはステ
ップ307に進んで目標レベルES が予め定められた設
定値aだけ増大せしめられ、次いでステップ308に進
む。ステップ308ではΣIがクリアされ、NH3 検出
フラグがリセットされる。
[0083] detected current I 1 of the step 303 NO X ammonia sensor 29 is calculated. Then step 3
04 In the integrated value ΣI of detected current by adding the detected current I 1 in ΣI is calculated. Then whether the integrated value ΣI of detected current proceeds to step 305 is larger than the target value Sr when it is determined that becomes t> t 2 in step 302 is determined. When ΣI> Sr, the routine proceeds to step 306, where the target level E S is decreased by a predetermined set value a, and then the routine proceeds to step 308. On the other hand, if ΣI ≦ Sr, the routine proceeds to step 307, where the target level E S is increased by a predetermined set value a, and then the routine proceeds to step 308. At step 308, ΔI is cleared and the NH 3 detection flag is reset.

【0084】図14は目標レベルES を算出するための
ルーチンの別の例を示している。図14を参照するとま
ず初めにステップ400においてNH3 検出フラグがセ
ットされているか否かが判別される。このNH3 検出フ
ラグは図10のステップ102においてΣNOX>NO
Xmax −αとなったときにセットされる。NH3 検出フ
ラグがセットされているときにはステップ401に進ん
でNH3 検出フラグがセットされてからの経過時間tが
一定時間t1 を越えたか否かが判別される。この一定時
間t1 は前述したように空燃比がリーンからリッチにさ
れた後にNOXアンモニアセンサ29の検出電流I1
零まで低下し終わるまでの時間である。t>t1 になる
とステップ402に進んでNH3 検出フラグがセットさ
れてからの経過時間tが一定時間t2 を越えたか否かが
判別される。この一定時間t2 は前述したようにNOX
吸収剤23から下流へアンモニアが流出したときにどの
ようなアンモニア量であってもNOX アンモニアセンサ
29がアンモニア濃度を検出しうるのに十分な時間であ
る。t≦t2 のときにはステップ403に進む。
FIG. 14 shows another example of a routine for calculating the target level E S. Referring to FIG. 14, first, at step 400, it is determined whether or not the NH 3 detection flag is set. This NH 3 detection flag is determined in step 102 of FIG.
Set when Xmax-α. When NH 3 detection flag has been set is determined whether the elapsed time t from being set NH 3 detection flag goes to step 401 exceeds a predetermined time t 1 is. This fixed time t 1 is a time from when the air-fuel ratio is made rich to lean as described above, until the detection current I 1 of the NO X ammonia sensor 29 ends to drop to zero. t> whether becomes to t 1 NH 3 detection flag goes to step 402 the elapsed time t after the set exceeds a predetermined time t 2 is determined. This fixed time t 2 is equal to NO X as described above.
Whatever the amount of ammonia when ammonia absorber 23 to the downstream flows out NO X ammonia sensor 29 also is a sufficient time to be detected ammonia concentration. When t ≦ t 2, the process proceeds to step 403.

【0085】ステップ403では検出電流I1 がImax
よりも大きいか否かが判別される。I1 >Imax のとき
にはステップ404に進んでI1 が検出電流の最大値I
maxとされる。次いでステップ402においてt>t2
になったと判別されたときにはステップ405に進んで
検出電流の最大値Imax が目標値Imaxrよりも大きいか
否かが判別される。Imax >Imaxrのときにはステップ
406に進んで目標レベルES が予め定められた設定値
aだけ減少せしめられ、次いでステップ408に進む。
これに対してImax ≦Imaxrのときにはステップ407
に進んで目標レベルES が予め定められた設定値aだけ
増大せしめられ、次いでステップ408に進む。ステッ
プ408ではImax がクリアされ、NH3 検出フラグが
リセットされる。
At step 403, the detected current I1 Is Imax
It is determined whether or not it is greater than I1 When> Imax
Proceeds to step 404 and1 Is the maximum value of the detection current I
max. Next, at step 402, t> tTwo 
When it is determined that the condition has been reached, the process proceeds to step 405.
Whether the maximum value Imax of the detection current is larger than the target value Imaxr
It is determined whether it is not. Step if Imax> Imaxr
Proceeding to 406, target level ES Is a predetermined setting value
a, and then go to step 408.
On the other hand, when Imax.ltoreq.Imaxr, step 407 is executed.
Go to target level ES Is only a predetermined set value a
Is increased, and then go to step 408. Step
In step 408, Imax is cleared and NHThree Detection flag
Reset.

【0086】図15はNOX 吸収剤23の劣化を判定す
るためのルーチンを示している。図15では初めにステ
ップ500において最大NOX 吸収量NOXmax が判定
値Cよりも大きいか否かが判別され、ステップ501で
はNOX 吸収速度Kabが判定値Dよりも大きいか否か
が判別され、ステップ502ではNOX 還元速度Kre
が所定値Eよりも大きいか否かが判別される。なおここ
で用いられるNOXmax ,Kab,Kreは図8(A)
または図8(D)に示した関係式にて用いられるパラメ
ータである。
[0086] Figure 15 shows a routine for determining the deterioration of the NO X absorbent 23. In FIG. 15, first, at step 500, it is determined whether or not the maximum NO X absorption amount NOXmax is larger than the determination value C. At step 501, it is determined whether or not the NO X absorption speed Kab is larger than the determination value D. In step 502 NO X reduction rate Kre
Is larger than a predetermined value E. The NOXmax, Kab, and Kre used here are shown in FIG.
Alternatively, it is a parameter used in the relational expression shown in FIG.

【0087】ステップ500においてNOXmax >Cと
判別され、且つステップ501においてKab>Dと判
別され、且つステップ502においてKre>Eと判別
されたときにはステップ503に進んでNOX 吸収剤2
3が劣化していることを表す劣化フラグがオフとされ
る。一方、ステップ500においてNOXmax ≦Cと判
別されるか、或いはステップ501においてKab≦D
と判別されるか、或いはステップ502においてKre
≦Eと判別されるかしたときにはステップ504に進ん
で劣化フラグがオンされる。
[0087] is determined NOXmax> C in step 500, and in step 501 it is determined that Kab> D, and when it is determined that Kre> E in step 502 NO X absorbent proceeds to step 503 2
The deterioration flag indicating that 3 is deteriorated is turned off. On the other hand, it is determined in step 500 that NOXmax ≦ C, or in step 501, Kab ≦ D
Or Kre in step 502
If it is determined that ≦ E, the routine proceeds to step 504, where the deterioration flag is turned on.

【0088】なお上述した実施例では最大NOX 吸収量
NOXmax ,NOX 吸収速度Kab,NOX 還元速度K
reといったパラメータの初期値として未使用状態のN
X吸収剤における値を採用し、使用が開始されてから
修正を重ねるようにしているがNOXmax ,Kab,K
reはNOX 吸収剤23の温度によっても変化するので
上述した実施例においてNOX 吸収剤の温度を加味する
ようにしてもよい。具体的には例えばNOX 吸収剤23
の温度に応じて定まる各パラメータの初期値を予め求め
てROM34に記憶しておき、上述した各パラメータに
対する修正に関しては各パラメータに対する修正係数を
算出し、単位NOX 吸収量Aabまたは単位NOX 還元
量Areを算出するときにNOX 吸収剤23の温度によ
り算出される各パラメータの初期値をこの修正係数によ
り修正し、斯くして修正したパラメータを図8(A)ま
たは図(D)に示した関係式において使用するようにす
ればよい。
In the above-described embodiment, the maximum NO X absorption amount NOXmax, NO X absorption speed Kab, NO X reduction speed K
unused N as the initial value of parameters such as re
O X absorbent values employed in, but so as to overlap the modification from the start is used NOXmax, Kab, K
re may be considering the temperature of the NO X absorbent in the embodiments described above so also vary according to the temperature of the NO X absorbent 23. Specifically, for example the NO X absorbent 23
The initial value of each parameter determined according to the temperature is previously obtained and stored in the ROM 34. For the correction of each parameter described above, a correction coefficient for each parameter is calculated, and the unit NO X absorption amount Aab or the unit NO X reduction Correct this correction factor to the initial value of each parameter calculated by the temperature of the NO X absorbent 23 when calculating the amount are, shows a modified and thus the parameters in FIG. 8 (a) or FIG. (D) It may be used in a relational expression.

【0089】また上述した実施例ではNOX 吸収剤23
に流入する排気ガス中のNOX 濃度Cnox を機関回転数
Nと、機関負荷Lと、吸入空気量Qとから算出するよう
にしているがNOX 吸収剤23上流側にNOX アンモニ
アセンサを配置し、このNO X アンモニアセンサにより
NOX 濃度Cnox を直接検出するようにしてもよい。ま
たNOX 吸収剤23のNOX 還元能力が不十分である場
合にはNOX アンモニアセンサ29下流にNOX 還元能
力が高い触媒を配置するようにしてもよい。
In the above embodiment, NOX Absorbent 23
In exhaust gas flowing intoX Concentration Cnox to engine speed
N, the engine load L, and the intake air amount Q.
NOX NO on the upstream side of the absorbent 23X Ammoni
A sensor is arranged and this NO X With ammonia sensor
NOX The concentration Cnox may be directly detected. Ma
NOX NO of absorbent 23X When the reduction ability is insufficient
NO ifX NO downstream of ammonia sensor 29X Reducing ability
You may make it arrange | position a catalyst with high power.

【0090】また修正されたパラメータ(すなわち最大
NOX 吸収量、NOX 吸収速度)を判定値と比較するの
ではなく、初期値をそのまま利用して図8(A)の関係
式を用いて算出した単位NOX 吸収量に基づいてNOX
吸収剤下流に流出するNOXの量を算出し、斯くして算
出したNOX 量とNOX アンモニアセンサ29の出力か
ら算出したNOX 吸収剤下流に流出するNOX の量とを
比較し、両者の間に大きく隔りがあるときにNOX 吸収
剤23が劣化したと判定するようにしてもよい。
The corrected parameters (ie, the maximum NO X absorption amount and NO X absorption speed) are not compared with the determination values, but are calculated using the initial values as they are and using the relational expression of FIG. NO X based on the unit NO X absorption
The amount of NO X flowing downstream of the absorbent is calculated, and the NO X amount thus calculated is compared with the amount of NO X flowing downstream of the NO X absorbent calculated from the output of the NO X ammonia sensor 29, when there is a large isolation between them it may be determined that the NO X absorbent 23 is deteriorated.

【0091】[0091]

【発明の効果】1番目の発明によれば排気ガス中のNO
X 濃度を検出することができるセンサの出力を利用して
NOX 吸収剤の最大NOX 吸収量、またはNOX 吸収剤
へのNOX の吸収速度が算出され、これら最大NOX
収量またはNOX 吸収速度に基づいてNOX 吸収剤の劣
化が判定される。このように排気ガス中のNOX 濃度の
実測値、すなわち推定値ではない値を用いて算出される
最大NOX 吸収量またはNOX 吸収速度といったパラメ
ータを利用するのでNOX 吸収剤の劣化を正確に判定す
ることができる。
According to the first aspect of the present invention, NO in exhaust gas
Maximum NO X absorption amount of NO X absorbent by utilizing the output of the sensor which can detect the X concentration, or rate of absorption of NO X into the NO X absorbent is calculated, these maximum NO X absorption or NO The deterioration of the NO X absorbent is determined based on the X absorption speed. As described above, since the parameters such as the maximum NO X absorption amount or the NO X absorption speed calculated using the actually measured value of the NO X concentration in the exhaust gas, that is, the value that is not the estimated value, are used, the deterioration of the NO X absorbent is accurately determined. Can be determined.

【0092】5番目の発明によれば排気ガス中のアンモ
ニア濃度を検出しうるセンサの出力に基づいて決定され
るNOX 吸収剤におけるNOX の放出・還元の完了タイ
ミングにおいてNOX 吸収量推定手段により推定される
NOX 吸収量に基づいて補正されるNOX 吸収剤におけ
るNOX 還元速度に基づいてNOX 吸収剤の劣化が判定
される。このように排気ガス中のアンモニア濃度の実測
値、すなわち推定値ではない値を用いて算出されるNO
X 還元速度といったパラメータを利用するのでNOX
収剤の劣化を正確に判定することができる。
[0092] The fifth of the NO X absorbing amount estimation means in the completion timing of the release and reduction of the NO X in the NO X absorbent which is determined based on the output of a sensor capable of detecting the ammonia concentration in the exhaust gas according to the invention deterioration of the NO X absorbent is determined based to the NO X reduction rate in the NO X absorbent to be corrected on the basis of the NO X absorbent amount estimated by. As described above, the NO calculated using the measured value of the ammonia concentration in the exhaust gas, that is, the value that is not the estimated value
Since utilizing parameters such X reduction rate can be determined accurately the deterioration of the NO X absorbent.

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

【図1】内燃機関の全体図である。FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine.

【図2】NOX アンモニアセンサのセンサ部の構造を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a structure of a sensor section of the NO X ammonia sensor.

【図3】NOX アンモニアセンサによる検出電流を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a current detected by a NO X ammonia sensor.

【図4】空燃比センサの出力電圧を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an output voltage of an air-fuel ratio sensor.

【図5】基本燃料噴射量、補正係数等を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a basic fuel injection amount, a correction coefficient, and the like.

【図6】NOX 吸収剤の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 NO X absorbing / releasing action of the NO X absorbent.

【図7】空燃比センサの出力電圧、NOX アンモニアセ
ンサの検出電流等を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing an output voltage of an air-fuel ratio sensor, a detection current of a NO X ammonia sensor, and the like.

【図8】単位NOX 吸収量等を算出するための関係式を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relational expression for calculating a unit NO X absorption amount and the like.

【図9】NOX 流入量のマップを示す図である。FIG. 9 is a view showing a map of an NO X inflow amount.

【図10】機関運転を制御するためのフローチャートで
ある。
FIG. 10 is a flowchart for controlling engine operation.

【図11】総NOX 吸収量を算出するためのフローチャ
ートである。
FIG. 11 is a flowchart for calculating a total NO X absorption amount.

【図12】総NOX 吸収量を算出するためのフローチャ
ートである。
FIG. 12 is a flowchart for calculating a total NO X absorption amount.

【図13】目標レベルES を算出するためのフローチャ
ートである。
13 is a flow chart for calculating a target level E S.

【図14】目標レベルES を算出するためのフローチャ
ートである。
14 is a flow chart for calculating a target level E S.

【図15】NOX 吸収剤の劣化を判定するためのフロー
チャートである。
FIG. 15 is a flowchart for determining deterioration of the NO X absorbent.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…燃料噴射弁 23…NOX 吸収剤 29…NOX アンモニアセンサ 30…空燃比センサ11 ... Fuel injection valve 23 ... NO X absorbent 29 ... NO X ammonia sensor 30 ... air-fuel ratio sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/04 305 F02D 41/04 305A 45/00 314 45/00 314Z (72)発明者 入澤 泰之 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) 3G084 BA09 BA13 BA24 DA10 DA27 EA11 EB11 FA10 FA18 FA26 FA28 FA29 FA33 3G091 AB02 AB03 AB09 BA33 DB05 DB06 DB07 DB10 DC01 EA01 EA03 EA07 EA33 EA34 FB10 FB12 GB02W GB03W GB04W GB04X HA19 HA36 HA37 3G301 HA01 JA15 JA21 JB09 JB10 LB01 MA01 MA11 NA04 NA05 ND01 NE13 NE15 NE19 PA11Z PA17Z PD01Z PD02Z PE01Z PF03Z ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 41/04 305 F02D 41/04 305A 45/00 314 45/00 314Z (72) Inventor Yasuyuki Irisawa Aichi 1 Toyota Town, Toyota City Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3G084 BA09 BA13 BA24 DA10 DA27 EA11 EB11 FA10 FA18 FA26 FA28 FA29 FA33 3G091 AB02 AB03 AB09 BA33 DB05 DB06 DB07 DB10 DC01 EA01 EA03 EA07 EA33 EA34 FB10 GB12 GB GB04W GB04X HA19 HA36 HA37 3G301 HA01 JA15 JA21 JB09 JB10 LB01 MA01 MA11 NA04 NA05 ND01 NE13 NE15 NE19 PA11Z PA17Z PD01Z PD02Z PE01Z PF03Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
るときにはNOX を吸収し、流入する排気ガスの空燃比
がリッチになると吸収したNOX を排気ガス中に含まれ
る還元剤によって放出し還元するNOX 吸収剤を機関排
気通路内に配置し、該NOX 吸収剤下流の機関排気通路
内に排気ガス中のNOX 濃度を検出しうるセンサを配置
した内燃機関の排気浄化装置において、前記センサの出
力を利用してNOX 吸収剤に吸収しうると推定される最
大NOX 吸収量の推定値と、NOX 吸収剤に流入する排
気ガスの空燃比がリーンであるときにNOX 吸収剤にて
達成されると推定されるNOX 吸収剤へのNOX 吸収速
度の推定値との少なくとも一方を算出し、斯くして算出
された最大NOX 吸収量の推定値またはNOX 吸収速度
の推定値が判定値よりも小さいときにはNOX 吸収剤が
劣化したと判定するようにした内燃機関の排気浄化装
置。
1. A absorbs NO X when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and releasing the reducing agent an air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas contained in the exhaust gas absorbed NO X and becomes rich the the NO X absorbent to reduce disposed engine exhaust passage, the exhaust purification system of an internal combustion engine arranged a sensor capable of detecting concentration of NO X in the exhaust gas to the the NO X absorbent downstream of the engine exhaust passage, NO X when the estimated value of the maximum NO X absorption amount is estimated to be absorbed in the NO X absorbent by utilizing the output of the sensor, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent is lean at least one calculates, thus estimated value of the maximum NO X absorption amount calculated or NO X absorption of the estimated value of the NO X absorption rate into the NO X absorbent which is estimated to be achieved in absorbent Speed estimated value is smaller than judgment value Sometimes an exhaust purifying apparatus for an internal combustion engine which is adapted to determine that the NO X absorbent is deteriorated.
【請求項2】 NOX 吸収剤下流に流出するNOX の量
と、NOX 吸収剤の最大NOX 吸収量と、NOX 吸収剤
におけるNOX 吸収速度との間に成り立つ関係式を予め
求めておき、NOX 吸収剤下流に流出するNOX の量を
上記センサの出力に基づいて算出し、斯くして算出され
たNOX の量を上記関係式に代入することにより最大N
X 吸収量の推定値と、NOX 吸収速度の推定値とを算
出するようにした請求項1に記載の内燃機関の排気浄化
装置。
The amount of wherein the NO X absorbent NO X flowing out to the downstream, previously obtained the maximum NO X absorption of the NO X absorbent, the relational expression holds between the NO X absorption rate in the NO X absorbent In advance, the amount of NO X flowing downstream of the NO X absorbent is calculated based on the output of the sensor, and the thus calculated amount of NO X is substituted into the above relational expression to obtain the maximum N N
O X absorption of the estimated value and the exhaust gas control apparatus according to claim 1 which is adapted to calculate the estimated value of the NO X absorbing rate.
【請求項3】 NOX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃
比がリーンであるときに機関運転状態に基づいて算出さ
れるNOX 吸収剤に吸収されるNOX の量を積算するこ
とによりNOX 吸収剤に吸収されているNOX の量を推
定するNOX吸収量推定手段を具備し、該NOX 吸収量
推定手段により推定されたNOX 吸収量が許容値を超え
たときにNOX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリ
ーンからリッチに切換えるようにした請求項1に記載の
内燃機関の排気浄化装置。
3. NO by the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent is integrating the amount of the NO X absorbed in the NO X absorbent is calculated based on the engine operating state when it is lean comprising a NO X absorption amount estimation means for estimating the amount of the NO X absorbed in the X absorbent, NO X when the NO X absorbed amount estimated by the NO X absorption amount estimation means exceeds the allowable value 2. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbent is switched from lean to rich.
【請求項4】 上記NOX 吸収量推定手段がNOX 吸収
剤に吸収されているNOX の量を推定するときに機関運
転状態として最大NOX 吸収量とNOX 吸収速度とを用
いる請求項3に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. A claim using the maximum NO X absorption and NO X absorbing rate as the engine operating condition when estimating the amount of the NO X which the NO X absorbed amount estimating means is absorbed in the NO X absorbent 4. The exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to 3.
【請求項5】 流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
るときにはNOX を吸収し、流入する排気ガスの空燃比
がリッチになると吸収したNOX を排気ガス中に含まれ
る還元剤によって放出し還元するNOX 吸収剤を機関排
気通路に配置し、該NOX 吸収剤下流の機関排気通路内
に排気ガス中のアンモニア濃度を検出しうるセンサを配
置し、NOX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリー
ンからリッチにされたときにNOX 吸収剤からNOX
放出し還元するために使用されなかった余剰の還元剤が
アンモニアの形でNOX 吸収剤から流出し、上記センサ
によりNOX 吸収剤から流出する排気ガス中のアンモニ
ア濃度が判定値を超えたときにNOX 吸収剤からのNO
X の放出・還元が完了したと判定するようにした内燃機
関の排気浄化装置において、NOX 吸収剤に流入する排
気ガスの空燃比がリーンであるときには機関運転状態に
基づいて算出されるNOX 吸収剤に吸収されるNOX
量を積算し、NOX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比
がリッチであるときにはNOX 吸収剤におけるNOX
還元速度に基づいて算出されるNO X 吸収剤において還
元されるNOX の量を減算することによりNOX 吸収剤
に吸収されているNOX の量を推定するNOX 吸収量推
定手段を具備し、NOX 吸収剤からのNOX の放出・還
元が完了したと判定されたときに上記NOX 吸収量推定
手段により推定されるNOX 吸収量が基準値からずれて
いるときには上記NO X 吸収量推定手段にて使用される
NOX 還元速度を補正し、斯くして補正されたNOX
元速度が判定値よりも遅いときにはNOX 吸収剤が劣化
したと判定するようにした内燃機関の排気浄化装置。
5. The air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean.
NO whenX And the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas
NO absorbed when becomes richX The exhaust gas contains
NO released and reduced by a reducing agentX Exhaust absorbent
Placed in the air passage and the NOX In the engine exhaust passage downstream of the absorbent
A sensor that can detect the concentration of ammonia in exhaust gas
Place, NOX The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbent is
NO when enrichedX NO from absorbentX To
Surplus reductant not used to release and reduce
NO in the form of ammoniaX Spilled from the absorbent and the above sensor
NOX Ammonium in exhaust gas flowing out of absorbent
NO when the concentration exceeds the judgment valueX NO from absorbent
X Internal combustion engine that determines that the release and reduction of fuel has been completed
In the Seki exhaust purification system, NOX Exhaust flowing into the absorbent
When the air-fuel ratio of the gas is lean, the engine
NO calculated based onX NO absorbed by the absorbentX of
Integrate the amount, NOX Air-fuel ratio of exhaust gas flowing into the absorbent
Is rich when NOX NO in absorbentX of
NO calculated based on reduction speed X Return on absorbent
NOX NO by subtracting the amount ofX Absorbent
NO absorbed inX NO to estimate the amount ofX Absorption amount
Equipped with aX NO from absorbentX Release / return
NO when it is determined that the original is completedX Absorption estimation
NO estimated by meansX Absorption amount deviates from the reference value
NO when above X Used by absorption amount estimation means
NOX The reduction rate is corrected and the NO thus correctedX Return
NO when the original speed is lower than the judgment valueX Absorbent deteriorates
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, which is configured to determine that exhaust gas has been exhausted.
【請求項6】 NOX 吸収剤からのNOX の放出・還元
が完了したと判定されたときにNOX 吸収量推定手段に
より推定されるNOX 吸収量が基準値よりも多いときに
はNOX 吸収量推定手段にて使用されるNOX 還元速度
を速くするように補正し、基準値よりも少ないときには
該NOX 還元速度を遅くするように補正する請求項5に
記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. when NO X absorption amount estimated by the NO X absorbent amount estimating means when the release and reduction of the NO X from the NO X absorbent is determined to be completed is greater than the reference value NO X absorbent correction so as to increase the NO X reduction rate used in an amount estimating means, the reference value exhaust purification system of an internal combustion engine according to claim 5 for correcting to slow the NO X reduction rate when less than .
【請求項7】 上記NOX 吸収量推定手段がNOX 吸収
剤に吸収されているNOX の量を推定するときに機関運
転状態としてNOX 吸収剤の最大NOX 吸収量とNOX
吸収剤へのNOX の吸収速度とを用いる請求項5に記載
の内燃機関の排気浄化装置。
7. A maximum NO X absorption of the NO X absorbent as the engine operating condition when estimating the amount of the NO X which the NO X absorbed amount estimating means is absorbed in the NO X absorbent and NO X
An exhaust purification system of an internal combustion engine according to claim 5 using the rate of absorption of the NO X in the absorbent.
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