JP2003106141A - Exhaust emission control device of internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device of internal combustion engine

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JP2003106141A
JP2003106141A JP2001306451A JP2001306451A JP2003106141A JP 2003106141 A JP2003106141 A JP 2003106141A JP 2001306451 A JP2001306451 A JP 2001306451A JP 2001306451 A JP2001306451 A JP 2001306451A JP 2003106141 A JP2003106141 A JP 2003106141A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device of an internal combustion engine having a three-way catalyst upstream of a occlusion-type NOx catalyst which can favorably execute NOx purge without deteriorating fuel cost with securing heat deterioration resistance while maintaining oxygen occlusion function of the three-way catalyst. SOLUTION: This exhaust emission control device is provided with a NOx occlusion type NOx catalyst converter (34) and a three-way catalyst converter (32) provided in an exhaust passage upstream than the NOx catalyst converter and having oxygen occlusion function, and the three-way catalyst converter comprises a fist catalyst part (32a) located on the upstream side of the exhaust passage and having higher oxygen occlusion function and a second catalyst part (32b) located on the downstream side of the exhaust passage and having the oxygen occlusion function lower than the first catalyst part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に係り、詳しくは、吸蔵型NOx触媒の上流に三
元触媒を有した排気浄化装置において耐熱劣化性を確保
しつつNOxパージ時の燃費悪化を防止する技術に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, and more particularly, to an exhaust gas purification apparatus having a three-way catalyst upstream of an occlusion type NOx catalyst while ensuring heat deterioration resistance while NOx purging. Related to technology for preventing deterioration of fuel efficiency.

【0002】[0002]

【関連する背景技術】吸蔵型NOx触媒を備えた排気浄
化装置においては、一般にその上流側にHC、COを酸
化除去する三元触媒を設けるようにしている。しかしな
がら、基本的に三元触媒は排気空燃比がリーン空燃比で
あるときにはHC、COを良好に酸化除去可能である一
方、理論空燃比或いはリッチ空燃比ではHC、COを十
分に浄化できないという特性を有している。
2. Related Background Art In an exhaust gas purification apparatus equipped with a storage type NOx catalyst, a three-way catalyst for oxidizing and removing HC and CO is generally provided on the upstream side thereof. However, basically, the three-way catalyst can satisfactorily oxidize and remove HC and CO when the exhaust air-fuel ratio is a lean air-fuel ratio, while it cannot sufficiently purify HC and CO at a stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio. have.

【0003】そこで、最近では、三元触媒にセリア(C
e)等の酸素吸蔵機能(O2ストレージ機能)を有した
物質(酸素吸蔵材)を添加するようにしており、これに
より、リーン空燃比時において吸蔵型NOx触媒に吸蔵
したNOxを還元・放出(NOxパージ)すべく排気空燃
比をリッチ空燃比(または理論空燃比)とした場合であ
っても、NOxの還元に寄与せずに余剰となったHC、
COをリーン空燃比時に貯蔵した酸素(O2)によって
良好に酸化除去可能である。
Therefore, recently, ceria (C
A substance (oxygen storage material) having an oxygen storage function (O 2 storage function) such as e) is added, whereby the NOx stored in the storage type NOx catalyst at a lean air-fuel ratio is reduced / released. Even if the exhaust air-fuel ratio is set to the rich air-fuel ratio (or stoichiometric air-fuel ratio) in order to (NOx purge), surplus HC that does not contribute to NOx reduction,
CO can be excellently oxidized and removed by oxygen (O 2 ) stored at a lean air-fuel ratio.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、三元触媒に
セリア等の酸素吸蔵機能を有した物質を添加すると浄化
効率が向上することになるが、一方、三元触媒に貯蔵さ
れる酸素量が多いと、NOxパージを行う場合におい
て、排気空燃比をリッチ空燃比としてもHC、COの多
くが吸蔵型NOx触媒に達する前に当該貯蔵酸素によっ
て酸化されてしまい、NOxを良好に還元除去できない
という問題がある。
By the way, when a substance having an oxygen storage function such as ceria is added to the three-way catalyst, the purification efficiency is improved, but the amount of oxygen stored in the three-way catalyst is increased. If there is a large amount, when performing NOx purging, even if the exhaust air-fuel ratio is set to a rich air-fuel ratio, most of HC and CO will be oxidized by the stored oxygen before reaching the occlusion type NOx catalyst, and NOx cannot be reduced and removed well. There's a problem.

【0005】この場合、排気空燃比のリッチ度合いを増
大させることも考えられるが、燃費悪化に繋がり好まし
いことではない。また、セリア等の添加量を低減して酸
素吸蔵機能を弱めることが考えられるが、排気浄化装置
の浄化効率を維持するためには、ある程度の酸素吸蔵機
能は必要であり、また、セリア等の添加量を減少させる
と、耐シンタリング性や耐高温酸化被毒性等の耐熱劣化
性が低下してしまうという問題がある。
In this case, it is possible to increase the rich degree of the exhaust air-fuel ratio, but this is not preferable because it leads to deterioration of fuel consumption. Further, it is possible to reduce the added amount of ceria or the like to weaken the oxygen storage function, but in order to maintain the purification efficiency of the exhaust gas purification device, a certain amount of oxygen storage function is required, and the oxygen storage function of ceria or the like is required. If the amount of addition is reduced, there is a problem that the thermal deterioration resistance such as sintering resistance and high temperature oxidation poisoning resistance is deteriorated.

【0006】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、吸蔵型N
Ox触媒の上流に三元触媒を有した排気浄化装置におい
て、三元触媒の酸素吸蔵機能を維持しながら、耐熱劣化
性を確保しつつNOxパージを燃費悪化なく良好に実施
可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and its object is the occlusion type N.
In an exhaust emission control device having a three-way catalyst upstream of an Ox catalyst, an exhaust gas of an internal combustion engine that can perform NOx purging satisfactorily without deteriorating fuel consumption while ensuring heat resistance deterioration while maintaining the oxygen storage function of the three-way catalyst. To provide a purification device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1の発明では、車両に搭載された内燃機
関の排気通路に設けられ、排気空燃比が少なくともリー
ン空燃比のときに排ガス中のNOx成分を吸蔵し、排気
空燃比が少なくとも理論空燃比または理論空燃比よりも
リッチ側のリッチ空燃比のときに前記吸蔵されたNOx
成分を放出する特性を有するNOx触媒コンバータと、
前記NOx触媒コンバータよりも上流側の排気通路に設
けられ、酸素吸蔵機能を有する三元触媒コンバータとを
備え、前記三元触媒コンバータは、前記排気通路の上流
側に位置し酸素吸蔵機能の高く設定された第1触媒部
と、前記排気通路の下流側に位置し前記第1触媒部より
も酸素吸蔵機能の低く設定された第2触媒部とからなる
ことを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and when the exhaust air-fuel ratio is at least a lean air-fuel ratio. The NOx stored in the exhaust gas is stored when the exhaust air-fuel ratio is at least the stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio that is richer than the stoichiometric air-fuel ratio.
A NOx catalytic converter having the property of releasing components,
A three-way catalytic converter provided in the exhaust passage upstream of the NOx catalytic converter and having an oxygen storage function, wherein the three-way catalytic converter is located upstream of the exhaust passage and is set to have a high oxygen storage function. And a second catalyst part located downstream of the exhaust passage and having an oxygen storage function lower than that of the first catalyst part.

【0008】従って、三元触媒コンバータは、内燃機関
が高負荷運転状態にあるときは排気温度が高いために該
高温の排ガスに曝される上流側の第1触媒部の温度の方
が下流側の第2触媒部やNOx触媒コンバータよりも高
くなるが、第1触媒部の酸素吸蔵機能が高く設定される
ことで、三元触媒コンバータひいては排気浄化装置の熱
劣化が良好に防止される。
Therefore, in the three-way catalytic converter, when the internal combustion engine is in a high load operation state, the exhaust gas temperature is high, and therefore the temperature of the upstream first catalyst portion exposed to the high temperature exhaust gas is the downstream side. Although it is higher than that of the second catalyst section and the NOx catalytic converter, the oxygen storage function of the first catalyst section is set to be higher, so that thermal deterioration of the three-way catalytic converter, and thus of the exhaust gas purification device, is favorably prevented.

【0009】また、燃焼空燃比がリーン空燃比であると
きには排気温度が低く、該低温の排ガスに曝される第1
触媒部は活性が低い状態となるため、その後NOxパー
ジを行うべく燃焼空燃比をリッチ空燃比(または理論空
燃比)としたとしても、HC、CO等が第1触媒部で酸
化されてしまうことがなく、さらに第2触媒部は酸素吸
蔵機能が低く設定されているので、やはりHC、CO等
が酸化されてしまうことがない。故に、HC、CO等は
三元触媒コンバータを通過して確実にNOx触媒コンバ
ータに到達することになり、リッチ度合いを大きくしな
くてもNOxが良好に還元除去され、燃費の悪化なくN
Oxパージが良好に実施される。
Further, when the combustion air-fuel ratio is the lean air-fuel ratio, the exhaust gas temperature is low and the first exhaust gas is exposed to the low temperature exhaust gas.
Since the catalyst section is in a low activity state, even if the combustion air-fuel ratio is set to the rich air-fuel ratio (or stoichiometric air-fuel ratio) in order to perform the NOx purge after that, HC, CO, etc. are oxidized in the first catalyst section. Moreover, since the oxygen storage function is set low in the second catalyst portion, HC, CO, etc. are not oxidized again. Therefore, HC, CO, etc. will surely reach the NOx catalytic converter after passing through the three-way catalytic converter, and NOx can be reduced and removed satisfactorily without increasing the rich degree, so that the fuel consumption does not deteriorate and N
Good Ox purging.

【0010】また、請求項2の発明では、前記NOx触
媒コンバータと前記三元触媒コンバータとは車両の床下
に配置されていることを特徴としている。このように、
内燃機関から遠く且つ空冷され易い車両の床下位置にN
Ox触媒コンバータと三元触媒コンバータとを配設する
ことで、より一層良好に排気浄化装置の熱劣化が防止さ
れるとともにNOxパージが実施される。
Further, the invention of claim 2 is characterized in that the NOx catalytic converter and the three-way catalytic converter are arranged under the floor of the vehicle. in this way,
N under the floor of the vehicle that is far from the internal combustion engine and is easily cooled by air
By disposing the Ox catalytic converter and the three-way catalytic converter, it is possible to prevent thermal deterioration of the exhaust purification device and to implement NOx purging more favorably.

【0011】また、請求項3の発明では、前記三元触媒
コンバータの前記第1触媒部と前記第2触媒部とは連続
して一体に形成されていることを特徴としている。この
ように、一体の三元触媒コンバータにおいて、前側の第
1触媒部が酸素吸蔵機能の高い部分とされ、これと連続
して後側の第2触媒部が酸素吸蔵機能の低い部分とされ
ることで、第1触媒部の熱が良好に第2触媒部に伝達さ
れ、第1触媒部の過熱が防止される。
Further, the invention of claim 3 is characterized in that the first catalyst portion and the second catalyst portion of the three-way catalytic converter are continuously and integrally formed. As described above, in the one-way three-way catalytic converter, the first catalyst portion on the front side is a portion having a high oxygen storage function, and the second catalyst portion on the rear side is a portion having a low oxygen storage function in succession thereto. As a result, the heat of the first catalyst portion is satisfactorily transferred to the second catalyst portion, and the overheating of the first catalyst portion is prevented.

【0012】また、請求項4の発明では、前記三元触媒
コンバータの前記第1触媒部と前記第2触媒部とは別体
であることを特徴としている。このように、三元触媒コ
ンバータが分割され、前側の三元触媒コンバータが酸素
吸蔵機能の高いものとされ、後側の三元触媒コンバータ
が酸素吸蔵機能の低いものとされることで、第1触媒部
と第2触媒部にそれぞれ酸素吸蔵機能を持たせることが
容易となり、三元触媒コンバータの生産性、メンテナン
ス性が向上する。
Further, the invention of claim 4 is characterized in that the first catalyst portion and the second catalyst portion of the three-way catalytic converter are separate bodies. Thus, the three-way catalytic converter is divided, the front three-way catalytic converter has a high oxygen storage function, and the rear three-way catalytic converter has a low oxygen storage function. It becomes easy to give the oxygen storage function to the catalyst part and the second catalyst part respectively, and the productivity and maintainability of the three-way catalytic converter are improved.

【0013】また、請求項5の発明では、前記三元触媒
コンバータの酸素吸蔵機能は、前記第1触媒部及び前記
第2触媒部に添加されるセリアの量により規定されるこ
とを特徴としている。即ち、三元触媒コンバータの酸素
吸蔵機能は酸素吸蔵材であるセリア(Ce)の量によっ
て容易に調製される。
Further, according to the invention of claim 5, the oxygen storage function of the three-way catalytic converter is defined by the amount of ceria added to the first catalyst portion and the second catalyst portion. . That is, the oxygen storage function of the three-way catalytic converter is easily adjusted by the amount of ceria (Ce) that is the oxygen storage material.

【0014】また、請求項6の発明では、請求項5の発
明において、前記第2触媒部ではセリアの量が零に設定
されていることを特徴としている。即ち、高温の排ガス
に直接曝されることのない第2触媒部については、それ
ほど高い耐熱劣化性を必要としないため、NOxパージ
時にHC、COを酸化してしまわないよう酸素吸蔵機能
が無いのがよく、故に、第2触媒部のセリアの量を零に
することにより、NOxパージがより一層良好に実施さ
れる。
Further, the invention of claim 6 is characterized in that, in the invention of claim 5, the amount of ceria is set to zero in the second catalyst portion. That is, the second catalyst portion, which is not directly exposed to high-temperature exhaust gas, does not require so high heat deterioration resistance, and therefore does not have an oxygen storage function so as not to oxidize HC and CO during NOx purging. Therefore, by reducing the amount of ceria in the second catalyst portion to zero, the NOx purge is performed even better.

【0015】この場合、酸素吸蔵機能を維持すべく、第
2触媒部のセリアの量を零にした分だけ第1触媒部のセ
リアの量を増加させるのがよく、これにより同時に排気
浄化装置の耐熱劣化性も向上する。また、請求項7の発
明では、請求項1乃至6の発明において、さらに、前記
NOx触媒コンバータに吸蔵されたNOxを放出すべく内
燃機関の燃焼空燃比をリーン空燃比と理論空燃比または
リッチ空燃比との間で切換制御するNOx放出制御手段
を備え、前記NOx放出制御手段は、理論空燃比または
リッチ空燃比に切り換えるとき、前記第1触媒部の温度
に応じて設定された空燃比に切り換えることを特徴とし
ている。
In this case, in order to maintain the oxygen storage function, it is preferable to increase the amount of ceria in the first catalyst portion by the amount of zero in the amount of ceria in the second catalyst portion. The heat deterioration resistance is also improved. According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the first to sixth aspects, the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine is changed to a lean air-fuel ratio and a stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio in order to release the NOx stored in the NOx catalytic converter. NOx release control means for switching control to the fuel ratio is provided, and the NOx release control means, when switching to the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, switches to the air-fuel ratio set according to the temperature of the first catalyst section. It is characterized by that.

【0016】従って、例えば、NOxパージを行う際、
第1触媒部の温度が低く第1触媒部が活性の低い状態に
あるときには、HC、COが酸素吸蔵機能によって酸化
されてしまうことはないため、リッチ空燃比の度合いは
リーン空燃比寄りとされ、第1触媒部の温度が高く、よ
り活性状態にあるときには、HC、COが酸素吸蔵機能
によって酸化され易いため、リッチ空燃比のリッチ度合
いは大きく設定される。これにより、NOxパージが燃
費の悪化なく最適に実施されることになり、排気浄化効
率が良好に維持される。
Therefore, for example, when performing NOx purging,
When the temperature of the first catalyst portion is low and the first catalyst portion is in a low activity state, HC and CO are not oxidized by the oxygen storage function, so the degree of the rich air-fuel ratio is closer to the lean air-fuel ratio. When the temperature of the first catalyst portion is high and in a more active state, HC and CO are easily oxidized by the oxygen storage function, so the rich degree of the rich air-fuel ratio is set to be large. As a result, the NOx purge is optimally carried out without deteriorating the fuel consumption, and the exhaust gas purification efficiency is kept good.

【0017】また、請求項8の発明では、請求項1乃至
6の発明において、さらに、前記NOx触媒コンバータ
に吸蔵されたNOxを放出すべく内燃機関の燃焼空燃比
をリーン空燃比と理論空燃比またはリッチ空燃比との間
で切換制御するNOx放出制御手段を備え、前記NOx放
出制御手段は、理論空燃比またはリッチ空燃比に切り換
えるとき、前記第1触媒部の温度に応じて設定された期
間に亘り理論空燃比またはリッチ空燃比の状態を維持す
ることを特徴としている。
According to the invention of claim 8, in addition to the inventions of claims 1 to 6, the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine is changed to a lean air-fuel ratio and a stoichiometric air-fuel ratio in order to release the NOx stored in the NOx catalytic converter. Or a NOx release control means for controlling switching between the rich air-fuel ratio and the rich air-fuel ratio, wherein the NOx release control means, when switching to the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, a period set according to the temperature of the first catalyst section. It is characterized by maintaining the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio over the entire range.

【0018】従って、例えば、NOxパージを行う際、
第1触媒部の温度が低く第1触媒部が活性の低い状態に
あるときには、HC、COが酸素吸蔵機能によって酸化
されてしまうことなく良好にNOxの還元が行われるた
め、理論空燃比またはリッチ空燃比とされる期間は比較
的短くされ、第1触媒部の温度が高く、より活性状態に
あるときには、HC、COが酸素吸蔵機能によって酸化
され易いため、理論空燃比またはリッチ空燃比とされる
期間は長くされる。これにより、NOxパージが燃費の
悪化なく適正に実施されることになり、排気浄化効率が
良好に維持される。
Therefore, for example, when performing NOx purging,
When the temperature of the first catalyst unit is low and the activity of the first catalyst unit is low, NOx is satisfactorily reduced without being oxidized by the oxygen storage function of HC and CO, so that the theoretical air-fuel ratio or rich When the period of the air-fuel ratio is relatively short, the temperature of the first catalyst portion is high, and when it is in a more active state, HC and CO are easily oxidized by the oxygen storage function, and therefore the stoichiometric air-fuel ratio or rich air-fuel ratio is set. The period of time is extended. As a result, the NOx purge is properly carried out without deteriorating the fuel consumption, and the exhaust gas purification efficiency is kept good.

【0019】また、請求項9の発明では、請求項1乃至
6の発明において、さらに、前記NOx触媒コンバータ
に吸蔵されたNOxを放出すべく内燃機関の燃焼空燃比
をリーン空燃比と理論空燃比またはリッチ空燃比との間
で切換制御するNOx放出制御手段を備え、前記NOx放
出制御手段は、前記第2触媒部が所定温度以上のときに
はリーン空燃比での運転を禁止することを特徴としてい
る。
According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the first to sixth aspects, the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine is changed to the lean air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio in order to release the NOx stored in the NOx catalytic converter. Alternatively, there is provided NOx release control means for switching control between the rich air-fuel ratio and the rich air-fuel ratio, and the NOx release control means prohibits operation at a lean air-fuel ratio when the second catalyst section is at a predetermined temperature or higher. .

【0020】つまり、第2触媒部は酸素吸蔵機能が低い
ために熱劣化し易く、一方内燃機関の燃焼空燃比をリッ
チ空燃比とすると燃焼温度の上昇に伴って排気温度も上
昇するが、第2触媒部が当該第2触媒部の耐熱劣化温度
に相当する所定温度以上になったときに内燃機関の燃焼
空燃比をリーン空燃比としないようにすることにより、
第2触媒部ひいては排気浄化装置の熱劣化が防止され
る。
That is, the second catalyst portion is apt to be thermally deteriorated due to its low oxygen storage function. On the other hand, when the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine is set to the rich air-fuel ratio, the exhaust gas temperature rises as the combustion temperature rises. By making the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine not to be the lean air-fuel ratio when the temperature of the two-catalyst portion becomes equal to or higher than a predetermined temperature corresponding to the heat-resistant deterioration temperature of the second catalyst portion,
Thermal deterioration of the second catalyst portion and thus of the exhaust purification device is prevented.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1を参照すると、車両に搭載さ
れた本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成図
が示されており、以下同図に基づいて本発明に係る排気
浄化装置の構成を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of an exhaust emission control device for an internal combustion engine according to the present invention, which is mounted on a vehicle, and the configuration of the exhaust emission control device according to the present invention will be described below with reference to the same figure.

【0022】エンジン本体(以下、単にエンジンとい
う)1としては、例えば、燃料噴射モードを切換えるこ
とで吸気行程での燃料噴射(吸気行程噴射)とともに圧
縮行程での燃料噴射(圧縮行程噴射)を実施可能な筒内
噴射型火花点火式ガソリンエンジンが採用される。この
筒内噴射型のエンジン1は、容易にして理論空燃比(ス
トイキオ)での運転やリッチ空燃比での運転(リッチ空
燃比運転)の他、リーン空燃比での運転(リーン空燃比
運転)が実現可能に構成されている。
As the engine body (hereinafter, simply referred to as an engine) 1, for example, fuel injection in the intake stroke (intake stroke injection) and fuel injection in the compression stroke (compression stroke injection) are performed by switching the fuel injection mode. A possible cylinder injection type spark ignition gasoline engine is adopted. This in-cylinder injection type engine 1 can be easily operated at a stoichiometric air-fuel ratio (Stoichio) or at a rich air-fuel ratio (rich air-fuel ratio operation), or at a lean air-fuel ratio (lean air-fuel ratio operation). Is configured to be feasible.

【0023】同図に示すように、エンジン1のシリンダ
ヘッド2には、各気筒毎に点火プラグ4とともに電磁式
の燃料噴射弁6が取り付けられており、これにより、燃
料を燃焼室内に直接噴射可能である。点火プラグ4には
高電圧を出力する点火コイル8が接続されている。ま
た、燃料噴射弁6には、燃料パイプ7を介して燃料タン
クを擁した燃料供給装置(図示せず)が接続されてい
る。より詳しくは、燃料供給装置には、低圧燃料ポンプ
と高圧燃料ポンプとが設けられており、これにより、燃
料タンク内の燃料を燃料噴射弁6に対し低燃圧或いは高
燃圧で供給し、該燃料を燃料噴射弁6から燃焼室内に向
けて所望の燃圧で噴射可能である。
As shown in the figure, the cylinder head 2 of the engine 1 is provided with an electromagnetic fuel injection valve 6 together with a spark plug 4 for each cylinder, whereby the fuel is directly injected into the combustion chamber. It is possible. An ignition coil 8 that outputs a high voltage is connected to the spark plug 4. A fuel supply device (not shown) having a fuel tank is connected to the fuel injection valve 6 via a fuel pipe 7. More specifically, the fuel supply device is provided with a low-pressure fuel pump and a high-pressure fuel pump, which supplies the fuel in the fuel tank to the fuel injection valve 6 at a low fuel pressure or a high fuel pressure. Can be injected from the fuel injection valve 6 toward the combustion chamber at a desired fuel pressure.

【0024】シリンダヘッド2には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連
通するようにして吸気マニホールド10の一端がそれぞ
れ接続されている。また、シリンダヘッド2には、各気
筒毎に略水平方向に排気ポートが形成されており、各排
気ポートと連通するようにして排気マニホールド12の
一端がそれぞれ接続されている。
An intake port is formed in the cylinder head 2 in a substantially upright direction for each cylinder, and one end of an intake manifold 10 is connected so as to communicate with each intake port. Further, the cylinder head 2 is formed with an exhaust port in a substantially horizontal direction for each cylinder, and one end of an exhaust manifold 12 is connected so as to communicate with each exhaust port.

【0025】なお、当該筒内噴射型のエンジン1は既に
公知のものであるため、その構成の詳細についてはここ
では説明を省略する。吸気マニホールド10には吸入空
気量を調節する電磁式のスロットル弁14及び当該スロ
ットル弁14の開度θthを検出するスロットルポジショ
ンセンサ(TPS)16が設けられている。
Since the in-cylinder injection type engine 1 is already known, its detailed description is omitted here. The intake manifold 10 is provided with an electromagnetic throttle valve 14 that adjusts the intake air amount and a throttle position sensor (TPS) 16 that detects the opening degree θth of the throttle valve 14.

【0026】一方、排気マニホールド12には排気管
(排気通路)20が接続されており、この排気管20に
は、車両の床下に位置して排気浄化触媒ユニット30が
介装されている。排気浄化触媒ユニット30は、上流側
三元触媒(上流側TWC)32、吸蔵型NOx触媒3
4、下流側三元触媒(下流側TWC)36が上流側から
順に配設されて構成されている。
On the other hand, an exhaust pipe (exhaust passage) 20 is connected to the exhaust manifold 12, and an exhaust purification catalyst unit 30 is disposed under the floor of the vehicle in the exhaust pipe 20. The exhaust purification catalyst unit 30 includes an upstream three-way catalyst (upstream TWC) 32 and an occlusion type NOx catalyst 3.
4. A downstream three-way catalyst (downstream TWC) 36 is arranged in this order from the upstream side.

【0027】吸蔵型NOx触媒34は、排気空燃比がリ
ーン空燃比のときに排ガス中のNOx成分を吸蔵し、排
気空燃比が理論空燃比または理論空燃比よりもリッチ側
のリッチ空燃比のときに吸蔵されたNOx成分を放出す
る特性を有する触媒である。なお、当該吸蔵型NOx触
媒34の構成及び機能等については公知であり、ここで
は説明を省略する。
The storage type NOx catalyst 34 stores the NOx component in the exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean, and when the exhaust air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio on the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio. The catalyst has a characteristic of releasing the NOx component stored in the. The configuration, function, and the like of the storage type NOx catalyst 34 are publicly known, and the description thereof is omitted here.

【0028】上流側三元触媒32と下流側三元触媒36
は、担体に活性貴金属として銅(Cu)、コバルト(C
o)、銀(Ag)、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、
パラジウム(Pd)のいずれかを有して構成されてい
る。そして、さらに上流側三元触媒32には、酸素吸蔵
機能(O2ストレージ機能)を有するセリア(Ce)、ジ
ルコニア(Zr)等が添加されている。
The upstream three-way catalyst 32 and the downstream three-way catalyst 36
Is a carrier containing copper (Cu), cobalt (C) as an active noble metal.
o), silver (Ag), platinum (Pt), rhodium (Rh),
It is configured to have any of palladium (Pd). Further, ceria (Ce), zirconia (Zr), etc. having an oxygen storage function (O 2 storage function) are further added to the upstream three-way catalyst 32.

【0029】セリア(Ce)は排気空燃比がリーン空燃
比である酸化雰囲気中において酸素(O2)を吸着する
と、排気空燃比がリッチ空燃比となり還元雰囲気となる
までそのO2を保持する性質を有している。従って、当
該上流側三元触媒32は、吸蔵型NOx触媒34からN
Ox成分を放出すべく排気空燃比を理論空燃比或いはリ
ッチ空燃比としても(以下、NOxパージという)、吸
蔵されたO2によって余剰のHC(炭化水素)やCO
(一酸化炭素)を酸化除去可能である。つまり、O2
トレージ機能を有した上流側三元触媒32は、酸化雰囲
気でHC、COを浄化できるのは勿論のこと、吸蔵され
たO2により還元雰囲気中においてもNOxの放出のみな
らず余剰となるHC、COを良好に浄化可能である。
When ceria (Ce) adsorbs oxygen (O 2 ) in an oxidizing atmosphere where the exhaust air-fuel ratio is a lean air-fuel ratio, the exhaust air-fuel ratio becomes a rich air-fuel ratio and retains the O 2 until a reducing atmosphere is obtained. have. Therefore, the upstream side three-way catalyst 32 is separated from the storage type NOx catalyst 34 by N
Even if the exhaust air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio (hereinafter referred to as NOx purge) to release the Ox component, the stored O 2 causes excess HC (hydrocarbon) or CO.
(Carbon monoxide) can be removed by oxidation. In other words, the upstream three-way catalyst 32 having the O 2 storage function can, of course, purify HC and CO in an oxidizing atmosphere, and the stored O 2 will not only release NOx but also excess NOx even in a reducing atmosphere. It is possible to satisfactorily purify HC and CO that become

【0030】また、セリア(Ce)は触媒の耐熱劣化性
とも関係しており、セリア(Ce)の触媒への添加量が
多くなるほど触媒の耐熱劣化性が高くなるという特質を
も有している。そして、上流側三元触媒32は、セリア
(Ce)の添加量の多い高OSC−TWC部(第1触媒
部)32aとセリア(Ce)の添加量の少ない低OSC
−TWC部(第2触媒部)32bの2つの部分から構成
されている。つまり、上流側三元触媒32は、高OSC
−TWC部32aでは高い酸素吸蔵機能(OSC)を有
し、低OSC−TWC部32bでは酸素吸蔵機能(OS
C)が低くなるよう設定されている。但し、上流側三元
触媒32に添加されているセリア(Ce)の全量は、N
Oxパージにおいて余剰の酸素を浄化するのに必要十分
な所定量に設定されている。さらに、ここでは高OSC
−TWC部32aの容量と低OSC−TWC部32bの
容量とを同一容量(例えば、0.5l)としているが、
それぞれ異なる容量にしてもよく、これに限られるもの
ではない。
Ceria (Ce) is also related to the heat deterioration resistance of the catalyst, and has the property that the heat deterioration resistance of the catalyst increases as the amount of ceria (Ce) added to the catalyst increases. . The upstream side three-way catalyst 32 has a high OSC-TWC portion (first catalyst portion) 32a with a large amount of ceria (Ce) added and a low OSC with a small amount of ceria (Ce) added.
-TWC part (2nd catalyst part) 32b is comprised from two parts. That is, the upstream three-way catalyst 32 has a high OSC.
-The TWC section 32a has a high oxygen storage function (OSC), and the low OSC-TWC section 32b has an oxygen storage function (OS).
C) is set to be low. However, the total amount of ceria (Ce) added to the upstream three-way catalyst 32 is N
It is set to a predetermined amount necessary and sufficient for purifying excess oxygen in Ox purging. Furthermore, high OSC here
-The capacity of the TWC section 32a and the capacity of the low OSC-TWC section 32b are the same (for example, 0.5 l),
The capacities may be different from each other and are not limited to this.

【0031】排気通路20の排気浄化触媒ユニット30
よりも上流には、O2センサ22が設けられている。ま
た、上流側三元触媒32の高OSC−TWC部32a及
び低OSC−TWC部32bには、それぞれ高OSC−
TWC部32aの温度を検出する高温センサ24及び低
OSC−TWC部32bの温度を検出する高温センサ2
6が設けられている。
Exhaust gas purification catalyst unit 30 in the exhaust passage 20
An O 2 sensor 22 is provided on the upstream side. Further, the high OSC-TWC section 32a and the low OSC-TWC section 32b of the upstream three-way catalyst 32 have high OSC-
High temperature sensor 24 for detecting the temperature of the TWC section 32a and high temperature sensor 2 for detecting the temperature of the low OSC-TWC section 32b.
6 is provided.

【0032】ECU(電子コントロールユニット)40
は、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性
RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ
等を備えており、このECU40により、エンジン1を
含めた排気浄化装置の総合的な制御が行われる。ECU
40の入力側には、上述したTPS16、O2センサ2
2及び高温センサ24、26等の各種センサ類が接続さ
れており、これらセンサ類からの検出情報が入力する。
ECU (electronic control unit) 40
Is equipped with an input / output device, a storage device (ROM, RAM, non-volatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like. With this ECU 40, a comprehensive exhaust gas purification device including the engine 1 Control is performed. ECU
On the input side of 40, the above-mentioned TPS 16, O 2 sensor 2
2 and various sensors such as the high temperature sensors 24 and 26 are connected, and the detection information from these sensors is input.

【0033】一方、ECU40の出力側には、上述の燃
料噴射弁6や点火コイル8等の各種出力デバイスが接続
されており、これら各種出力デバイスには各種センサ類
からの検出情報に基づき演算された燃料噴射量、燃料噴
射時期、点火時期等がそれぞれ出力され、これにより、
燃料噴射弁6から適正量の燃料が適正なタイミングで噴
射され、点火プラグ4により適正なタイミングで火花点
火が実施される。また、吸蔵型NOx触媒34のNOx吸
蔵量に応じて、リーン空燃比と理論空燃比またはリッチ
空燃比間での燃焼空燃比の切り換えが行われ、これによ
りNOxパージが適宜実施される(NOx放出制御手
段)。
On the other hand, various output devices such as the above-mentioned fuel injection valve 6 and ignition coil 8 are connected to the output side of the ECU 40, and these various output devices are calculated based on the detection information from various sensors. The fuel injection amount, fuel injection timing, ignition timing, etc. are output respectively.
A proper amount of fuel is injected from the fuel injection valve 6 at proper timing, and spark ignition is performed by the spark plug 4 at proper timing. Further, the combustion air-fuel ratio is switched between the lean air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio according to the NOx storage amount of the storage-type NOx catalyst 34, whereby the NOx purge is appropriately performed (NOx release). Control means).

【0034】以下、このように構成された本発明に係る
排気浄化装置の作用を説明する。上述したように、上流
側三元触媒32の高OSC−TWC部32aは、セリア
(Ce)を多く含んでいるため、耐熱劣化性が高く、つ
まり耐熱温度が高くされている。従って、例えばエンジ
ン1が高負荷運転をしているような場合には、排気温度
が高く、排気浄化触媒ユニット30の最上流側に位置す
る上流側三元触媒32のうち、高OSC−TWC部32
aが最も加熱されて高温となるが、このような場合であ
っても、高OSC−TWC部32aの耐熱劣化性は高く
設定されているため、上流側三元触媒32の熱劣化が防
止される。
The operation of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention having the above-mentioned structure will be described below. As described above, since the high OSC-TWC portion 32a of the upstream three-way catalyst 32 contains a large amount of ceria (Ce), the heat deterioration resistance is high, that is, the heat resistant temperature is high. Therefore, for example, when the engine 1 is operating under high load, the exhaust temperature is high, and the high OSC-TWC portion of the upstream three-way catalyst 32 located on the most upstream side of the exhaust purification catalyst unit 30. 32
Although a is most heated to a high temperature, even in such a case, the high OSC-TWC portion 32a is set to have high heat deterioration resistance, so that the heat deterioration of the upstream three-way catalyst 32 is prevented. It

【0035】つまり、図2を参照すると、高負荷運転時
における上流側三元触媒32の各部の温度分布が示され
ており、同図から、上流側三元触媒32の最上流部分、
即ち高OSC−TWC部32aが最も高温となり、下流
側ではそれほど高温とならないことが分かるが、このよ
うな場合であっても、上流側の高OSC−TWC部32
aの方が下流側の低OSC−TWC部32bよりも耐熱
温度が高く設定されていることにより、上流側三元触媒
32の温度が高OSC−TWC耐熱温度、低OSC−T
WC耐熱温度(ともに破線で示す)を越えなくなり、上
流側三元触媒32の熱劣化が防止されることになる。
That is, referring to FIG. 2, the temperature distribution of each part of the upstream three-way catalyst 32 during high load operation is shown. From the figure, the most upstream part of the upstream three-way catalyst 32,
That is, it can be seen that the high OSC-TWC portion 32a has the highest temperature, and the downstream side does not have that high temperature. However, even in such a case, the high OSC-TWC portion 32 on the upstream side is obtained.
Since a is set to have a higher heat resistant temperature than the low OSC-TWC portion 32b on the downstream side, the temperature of the upstream three-way catalyst 32 is high OSC-TWC heat resistant temperature, low OSC-T.
The WC heat resistance temperature (both indicated by broken lines) is not exceeded, and thermal deterioration of the upstream three-way catalyst 32 is prevented.

【0036】また、ここでは高OSC−TWC部32a
と低OSC−TWC部32bとが一体に成形されている
ため、高OSC−TWC部32aの熱が低OSC−TW
C部32bに確実に伝達され、故に高OSC−TWC部
32aの過熱が防止され、これによっても上流側三元触
媒32の熱劣化が防止される。さらに、上流側三元触媒
32は、吸蔵型NOx触媒34とともにエンジン1から
離れた車両の床下に位置しているので、空冷等による冷
却効果もあり、これによっても上流側三元触媒32の熱
劣化が防止される。
Further, here, the high OSC-TWC section 32a is used.
Since the low OSC-TWC portion 32b and the low OSC-TWC portion 32b are integrally formed, the heat of the high OSC-TWC portion 32a is low.
The high OSC-TWC portion 32a is prevented from being overheated by being reliably transmitted to the C portion 32b, which also prevents thermal deterioration of the upstream three-way catalyst 32. Further, since the upstream side three-way catalyst 32 is located under the floor of the vehicle away from the engine 1 together with the occlusion type NOx catalyst 34, there is also a cooling effect by air cooling or the like, which also causes the heat of the upstream side three-way catalyst 32. Deterioration is prevented.

【0037】一方で、上流側三元触媒32の低OSC−
TWC部32bは、セリア(Ce)の添加量が高OSC
−TWC部32aよりも少ないため、耐熱劣化性は劣る
ものの酸素吸蔵機能が低く、排気空燃比をリッチ空燃比
とした場合であっても、HC、COが当該低OSC−T
WC部32bにおいて殆ど酸化されることがない。従っ
て、一般にリーン運転では、排気温度が低く、排気浄化
触媒ユニット30の最上流側に位置する上流側三元触媒
32の高OSC−TWC部32aは冷却されて低温不活
性な状態となるが、この状態で排気空燃比がリッチ空燃
比とされてNOxパージが開始されても、当該高OSC
−TWC部32aではセリア(Ce)の添加量が多いに
も拘わらず殆どHC、COが酸化されることがなく、ま
た、上述したようにセリア(Ce)の少ない低OSC−
TWC部32bでも殆どHC、COは酸化されないた
め、HC、COが良好に吸蔵型NOx触媒34に供給さ
れることとなる。これにより、NOxパージ時には、リ
ッチ空燃比のリッチ度合いをそれほど大きくしなくても
吸蔵型NOx触媒34に吸蔵されたNOxが確実に還元・
放出されることとなる。
On the other hand, the low OSC-of the upstream three-way catalyst 32
The TWC part 32b has a high OSC content of ceria (Ce).
Since it is less than the TWC portion 32a, the heat deterioration resistance is inferior, but the oxygen storage function is low, and even when the exhaust air-fuel ratio is set to the rich air-fuel ratio, HC and CO have the low OSC-T.
Almost no oxidation occurs in the WC portion 32b. Therefore, generally, in lean operation, the exhaust temperature is low, and the high OSC-TWC portion 32a of the upstream three-way catalyst 32 located on the most upstream side of the exhaust purification catalyst unit 30 is cooled to be in a low temperature inactive state, In this state, even if the exhaust air-fuel ratio is made rich and the NOx purge is started, the high OSC
-In the TWC section 32a, HC and CO are hardly oxidized despite the large amount of ceria (Ce) added, and as described above, the low OSC with a small amount of ceria (Ce)-
Since HC and CO are hardly oxidized even in the TWC section 32b, HC and CO are satisfactorily supplied to the storage type NOx catalyst 34. As a result, at the time of NOx purging, the NOx stored in the storage-type NOx catalyst 34 can be reliably reduced without increasing the rich degree of the rich air-fuel ratio so much.
Will be released.

【0038】つまり、図3を参照すると、リーン運転時
における上流側三元触媒32の各部の温度分布が示され
ており、同図から、リーン運転時には上流側三元触媒3
2の最上流部分、即ち高OSC−TWC部32aが最も
低温となり触媒活性温度(一点鎖線)に達していないこ
とが分かるが、このように高OSC−TWC部32aが
活性の低い状態では、NOxパージが開始されても、H
C、COが高OSC−TWC部32aにおいて酸化され
ることなく低OSC−TWC部32bを素通りして吸蔵
型NOx触媒34に供給され、吸蔵型NOx触媒34に吸
蔵されたNOxが、燃費の悪化なく確実に還元・放出さ
れることになる。
That is, referring to FIG. 3, the temperature distribution of each part of the upstream three-way catalyst 32 during lean operation is shown. From the figure, the upstream three-way catalyst 3 during lean operation is shown.
It can be seen that the most upstream portion of 2, ie, the high OSC-TWC portion 32a has the lowest temperature and has not reached the catalyst activation temperature (dashed line), but in such a state where the high OSC-TWC portion 32a has low activity, NOx Even if the purge is started, H
C and CO pass through the low OSC-TWC portion 32b without being oxidized in the high OSC-TWC portion 32a and are supplied to the storage type NOx catalyst 34, and the NOx stored in the storage type NOx catalyst 34 is deteriorated in fuel efficiency. Will be reliably reduced and released.

【0039】また、上流側三元触媒32はエンジン1か
ら離れた車両の床下に位置しているので、空冷等による
冷却効果によって高OSC−TWC部32aが低温にな
り易く、これによって燃費悪化がより一層防止され、N
Oxがより確実に還元・放出される。なお、リーン運転
が継続されると、上述の如く高OSC−TWC部32a
については低温になるが、図3に示すように、下流側の
低OSC−TWC部32bについては殆ど冷却されるこ
となく触媒活性温度が維持されている。従って、リーン
運転時であっても、少なくとも低OSC−TWC部32
bについては三元触媒機能が確保されていることにな
り、HC、COは当該低OSC−TWC部32bによっ
て良好に酸化除去される。また、HC、COは、下流側
三元触媒36によっても酸化除去されるので、HC、C
Oは排気浄化触媒ユニット30によって確実に浄化され
る。
Further, since the upstream side three-way catalyst 32 is located under the floor of the vehicle away from the engine 1, the high OSC-TWC section 32a is likely to be at a low temperature due to the cooling effect of air cooling or the like, which deteriorates fuel efficiency. More prevented, N
Ox is reduced and released more reliably. When the lean operation is continued, as described above, the high OSC-TWC section 32a is
However, as shown in FIG. 3, the low OSC-TWC portion 32b on the downstream side is maintained at the catalyst activation temperature with almost no cooling. Therefore, even during lean operation, at least the low OSC-TWC unit 32
As for b, the three-way catalytic function is ensured, and HC and CO are satisfactorily oxidized and removed by the low OSC-TWC section 32b. Further, since HC and CO are also oxidized and removed by the downstream three-way catalyst 36, HC and C
O is surely purified by the exhaust purification catalyst unit 30.

【0040】また、図4を参照すると、NOxパージを
行う場合のNOxパージA/F(NOxパージ用燃焼空燃
比)及びNOxパージ時間の設定制御ルーチンがフロー
チャートで示されているが、実際には、NOxパージA
/F及びNOxパージ時間は、当該フローチャートに基
づき設定される。当該フローチャートでは、先ずステッ
プS10において、高OSC−TWC部32aの温度、
即ち高温センサ24により検出される高OSC−TWC
温度に基づいてNOxパージA/Fを設定する。詳しく
は、図5に示すように、高OSC−TWC温度とNOx
パージA/Fとの関係を示すマップが予め設けられてお
り、当該マップに基づいてNOxパージA/Fを設定す
る。つまり、高OSC−TWC温度が低いときには空燃
比を理論空燃比寄りのリッチ度合いの小さなリッチ空燃
比とし、高OSC−TWC温度が高いときには空燃比を
リッチ度合いの大きなリッチ空燃比とする。
Further, referring to FIG. 4, a NOx purge A / F (NOx purge combustion air-fuel ratio) and NOx purge time setting control routine in the case of performing NOx purge is shown in a flowchart. , NOx purge A
/ F and NOx purge time are set based on the flowchart. In the flowchart, first, in step S10, the temperature of the high OSC-TWC unit 32a,
That is, the high OSC-TWC detected by the high temperature sensor 24.
The NOx purge A / F is set based on the temperature. Specifically, as shown in FIG. 5, high OSC-TWC temperature and NOx
A map showing the relationship with the purge A / F is provided in advance, and the NOx purge A / F is set based on the map. That is, when the high OSC-TWC temperature is low, the air-fuel ratio is set to the rich air-fuel ratio having a small rich degree close to the stoichiometric air-fuel ratio, and when the high OSC-TWC temperature is high, the air-fuel ratio is set to the rich air-fuel ratio having a large rich degree.

【0041】そして、ステップS12において、高OS
C−TWC部32aの温度、即ち高OSC−TWC温度
に基づいてさらにNOxパージ時間を設定する。詳しく
は、図6に示すように、空燃比A/F毎に、高OSC−
TWC温度とNOxパージ時間との関係を示すマップが
予め設けられており、当該マップに基づいてNOxパー
ジ時間を設定する。即ち、ステップS10においてNO
xパージA/Fが設定されると、当該NOxパージA/F
に基づいて適正なNOxパージ時間が設定される。
Then, in step S12, the high OS
Further, the NOx purge time is set based on the temperature of the C-TWC section 32a, that is, the high OSC-TWC temperature. More specifically, as shown in FIG. 6, a high OSC-value is obtained for each air-fuel ratio A / F.
A map showing the relationship between the TWC temperature and the NOx purge time is provided in advance, and the NOx purge time is set based on this map. That is, NO in step S10.
When the x purge A / F is set, the NOx purge A / F is set.
Based on the above, an appropriate NOx purge time is set.

【0042】つまり、NOxパージ時において高OSC
−TWC部32aがかなり低温となっているような場合
には、排気中のHC、COの略全量を吸蔵型NOx触媒
34に供給できるため、リッチ度合いを小さくNOxパ
ージ時間を短くしてHC、COの量を少なく抑え、一
方、高OSC−TWC部32aが比較的高温で活性状態
に近いような場合には、排気中のHC、COの一部が高
OSC−TWC部32aで酸化されるため、リッチ度合
いを大きくNOxパージ時間を長くして吸蔵型NOx触媒
34に供給するHC、COの量を確保するように図る。
That is, the high OSC at the time of NOx purge
-When the TWC part 32a is at a considerably low temperature, since almost all of HC and CO in the exhaust gas can be supplied to the occlusion type NOx catalyst 34, the rich degree is made small and the NOx purge time is made short so that HC, When the amount of CO is suppressed to a low level, while the high OSC-TWC part 32a is in a relatively high temperature and close to the active state, a part of HC and CO in the exhaust gas is oxidized by the high OSC-TWC part 32a. Therefore, the rich degree is made large and the NOx purge time is made long to secure the amounts of HC and CO supplied to the occlusion type NOx catalyst 34.

【0043】これにより、NOxパージ時における燃料
消費量を必要最低限に押さえて燃費の悪化を好適に防止
しながらNOxパージを良好に実施することができ、排
気浄化効率を向上させることができる。さらに、図7を
参照すると、リーン運転禁止制御の制御ルーチンがフロ
ーチャートで示されおり、以下当該フローチャートにつ
いて説明する。
As a result, the NOx purge can be satisfactorily carried out while the fuel consumption amount during the NOx purge is suppressed to a necessary minimum, and the deterioration of fuel consumption can be appropriately prevented, and the exhaust gas purification efficiency can be improved. Further, referring to FIG. 7, a control routine of lean operation prohibition control is shown in a flowchart, and the flowchart will be described below.

【0044】ステップS20では、低OSC−TWC部
32bの温度、即ち低OSC−TWC温度が所定温度
(触媒によって異なり、ここでは、例えば600℃)よ
り大きいか否かを判別する。詳しくは、所定温度は、例
えば低OSC−TWC部32bの耐熱温度より若干低い
温度であり、ここでは、低OSC−TWC温度がかかる
温度より大きいか否かを判別する。判別結果が真(Ye
s)で、低OSC−TWC温度が所定温度よりも大きい
と判定された場合には、ステップS22に進む。
In step S20, it is determined whether or not the temperature of the low OSC-TWC portion 32b, that is, the low OSC-TWC temperature, is higher than a predetermined temperature (which depends on the catalyst, here, for example, 600 ° C.). Specifically, the predetermined temperature is, for example, a temperature slightly lower than the heat resistant temperature of the low OSC-TWC portion 32b, and here it is determined whether or not the low OSC-TWC temperature is higher than the temperature. The determination result is true (Ye
If it is determined in s) that the low OSC-TWC temperature is higher than the predetermined temperature, the process proceeds to step S22.

【0045】ステップS22では、エンジン1のリーン
空燃比での運転、即ちリーン運転を禁止する。なお、リ
ーン運転には燃料カットも含まれ、燃料カットの実施に
ついても禁止する。これにより、上流側三元触媒32の
熱劣化がより一層防止される。一方、ステップS20の
判別結果が偽(No)で、低OSC−TWC温度が所定
温度に達していない場合には、上流側三元触媒32の熱
劣化の可能性は少ないとみなすことができ、ステップS
24に進み、リーン運転を許可して吸蔵型NOx触媒3
4を通常通り機能させる。
In step S22, operation of the engine 1 at a lean air-fuel ratio, that is, lean operation is prohibited. Note that lean operation includes fuel cut, and implementation of fuel cut is also prohibited. This further prevents thermal degradation of the upstream three-way catalyst 32. On the other hand, if the determination result of step S20 is false (No) and the low OSC-TWC temperature does not reach the predetermined temperature, it can be considered that the thermal deterioration of the upstream three-way catalyst 32 is small. Step S
24, the lean operation is permitted, and the occlusion type NOx catalyst 3
Let 4 work as usual.

【0046】ところで、上記実施形態では、上流側三元
触媒32において、上流側部分を高OSC−TWC部3
2aとし、下流側部分を低OSC−TWC部32bとす
るようにしたが、図8に示すように、高OSC−TWC
部32aと低OSC−TWC部32bとを完全に分離し
て別体に構成するようにしてもよい。このようにすれ
ば、高OSC−TWC部32a、低OSC−TWC部3
2bへのセリア(Ce)の添加作業等が容易となり、排
気浄化触媒ユニット30の生産性、メンテナンス性が向
上する。
By the way, in the above embodiment, in the upstream side three-way catalyst 32, the upstream side portion is provided with the high OSC-TWC portion 3.
2a and the downstream side portion is the low OSC-TWC portion 32b. However, as shown in FIG.
The part 32a and the low OSC-TWC part 32b may be completely separated and configured separately. In this way, the high OSC-TWC unit 32a and the low OSC-TWC unit 3
The work of adding ceria (Ce) to 2b is facilitated, and the productivity and maintenance of the exhaust purification catalyst unit 30 are improved.

【0047】また、上記実施形態では、吸蔵型NOx触
媒34と下流側三元触媒(下流側TWC)36とを独立
に設けるようにしたが、図9に示すように、これらを一
体にした三元機能一体型吸蔵型NOx触媒37を用いる
ようにしてもよい。また、上記実施形態では、低OSC
−TWC部32bがセリア(Ce)を含有している場合
について説明したが、低OSC−TWC部32bにセリ
ア(Ce)を添加せず、セリアの量を零にするようにし
てもよい。このようにすれば、NOxパージ時において
HC、COを低OSC−TWC部32bで酸化させるこ
となく確実に吸蔵型NOx触媒34に供給するようにで
き、NOxパージをより一層良好に実施することができ
る。この場合、低OSC−TWC部32bからセリア
(Ce)を無くした分だけ高OSC−TWC部32aの
セリア(Ce)の量を増加させることになり、高OSC
−TWC部32aの耐熱劣化性がさらに向上することに
もなる。
Further, in the above embodiment, the storage type NOx catalyst 34 and the downstream side three-way catalyst (downstream side TWC) 36 are provided independently, but as shown in FIG. The original function integrated storage type NOx catalyst 37 may be used. In addition, in the above embodiment, the low OSC
The case where the -TWC portion 32b contains ceria (Ce) has been described. However, the amount of ceria may be zero without adding ceria (Ce) to the low OSC-TWC portion 32b. By doing so, it is possible to surely supply HC and CO to the occlusion-type NOx catalyst 34 during the NOx purging without oxidizing them in the low OSC-TWC section 32b, and it is possible to perform the NOx purging even better. it can. In this case, the amount of ceria (Ce) in the high OSC-TWC portion 32a is increased by the amount of ceria (Ce) removed from the low OSC-TWC portion 32b, and the high OSC is increased.
-The heat deterioration resistance of the TWC section 32a is further improved.

【0048】また、上記実施形態では、エンジン1とし
て筒内噴射型エンジンを使用したが、エンジン1として
吸気管噴射型エンジンを用いるようにしてもよい。ま
た、上記実施形態では、酸素吸蔵材としてセリア(C
e)を用いたが、ジルコニア(Zr)であってもよい。
In the above embodiment, the cylinder injection type engine is used as the engine 1, but the intake pipe injection type engine may be used as the engine 1. In addition, in the above-described embodiment, ceria (C
Although e) is used, it may be zirconia (Zr).

【0049】[0049]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項1の内燃機関の排気浄化装置によれば、三元触媒コ
ンバータは、内燃機関が高負荷運転状態にあるときは排
気温度が高いために該高温の排ガスに曝される上流側の
第1触媒部の温度の方が下流側の第2触媒部やNOx触
媒コンバータよりも高くなるが、第1触媒部の酸素吸蔵
機能が高く設定されているので、三元触媒コンバータひ
いては排気浄化装置の熱劣化を良好に防止することがで
きる。
As described in detail above, according to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 of the present invention, the three-way catalytic converter has an exhaust gas temperature when the internal combustion engine is in a high load operation state. Because of the high temperature, the temperature of the upstream first catalyst portion exposed to the high temperature exhaust gas becomes higher than that of the downstream second catalyst portion and NOx catalytic converter, but the oxygen storage function of the first catalyst portion is high. Since it is set, it is possible to favorably prevent thermal deterioration of the three-way catalytic converter and eventually the exhaust purification device.

【0050】また、燃焼空燃比がリーン空燃比であると
きには排気温度が低く、該低温の排ガスに曝される第1
触媒部は活性が低い状態となるため、その後NOxパー
ジを行うべく燃焼空燃比をリッチ空燃比(または理論空
燃比)としたとしても、HC、CO等が第1触媒部で酸
化されてしまうことがなく、さらに第2触媒部は酸素吸
蔵機能が低く設定されていることから、やはりHC、C
O等が酸化されてしまうことはなく、故に、HC、CO
等が三元触媒コンバータを通過して確実にNOx触媒コ
ンバータに到達することになり、リッチ度合いを大きく
しなくてもNOxを良好に還元除去でき、燃費の悪化な
くNOxパージを良好に実施することができる。
When the combustion air-fuel ratio is the lean air-fuel ratio, the exhaust temperature is low and the first exhaust gas is exposed to the low-temperature exhaust gas.
Since the catalyst section is in a low activity state, even if the combustion air-fuel ratio is set to the rich air-fuel ratio (or stoichiometric air-fuel ratio) in order to perform the NOx purge after that, HC, CO, etc. are oxidized in the first catalyst section. In addition, since the oxygen storage function of the second catalyst section is set low, there is no HC or C
O, etc. are not oxidized, and therefore HC, CO
Etc. will surely reach the NOx catalytic converter after passing through the three-way catalytic converter, so that NOx can be reduced and removed satisfactorily without increasing the rich degree, and NOx purge can be satisfactorily carried out without deterioration of fuel consumption. You can

【0051】また、請求項2の内燃機関の排気浄化装置
によれば、内燃機関から遠く且つ空冷され易い車両の床
下位置にNOx触媒コンバータと三元触媒コンバータと
を配設するようにしたので、より一層良好に排気浄化装
置の熱劣化を防止できるとともにNOxパージを実施す
ることができる。また、請求項3の内燃機関の排気浄化
装置によれば、一体の三元触媒コンバータにおいて、前
側の第1触媒部を酸素吸蔵機能の高い部分とし、これと
連続して後側の第2触媒部を酸素吸蔵機能の低い部分と
するようにしたので、第1触媒部の熱を良好に第2触媒
部に伝達させるようにでき、第1触媒部の過熱を防止で
きる。
Further, according to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of the second aspect, the NOx catalytic converter and the three-way catalytic converter are arranged at a position below the floor of the vehicle that is far from the internal combustion engine and is easily air-cooled. It is possible to prevent heat deterioration of the exhaust purification device and to implement NOx purging more favorably. Further, according to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of claim 3, in the integrated three-way catalytic converter, the front side first catalyst portion is a portion having a high oxygen storage function, and the rear side second catalyst portion is continuous with this portion. Since the portion has a low oxygen storage function, the heat of the first catalyst portion can be satisfactorily transferred to the second catalyst portion, and the overheating of the first catalyst portion can be prevented.

【0052】また、請求項4の内燃機関の排気浄化装置
によれば、三元触媒コンバータを分割し、前側の三元触
媒コンバータを酸素吸蔵機能の高いものとし、後側の三
元触媒コンバータを酸素吸蔵機能の低いものとするよう
にしたので、第1触媒部と第2触媒部にそれぞれ酸素吸
蔵機能を持たせることが容易となり、三元触媒コンバー
タの生産性、メンテナンス性の向上を図ることができ
る。
Further, according to the exhaust gas purifying apparatus of the internal combustion engine of claim 4, the three-way catalytic converter is divided, the front three-way catalytic converter has a high oxygen storage function, and the rear three-way catalytic converter is Since the oxygen storage function is set to be low, it becomes easy to provide the first catalyst section and the second catalyst section with oxygen storage functions, and the productivity and maintenance of the three-way catalytic converter are improved. You can

【0053】また、請求項5の内燃機関の排気浄化装置
によれば、三元触媒コンバータの酸素吸蔵機能を酸素吸
蔵材であるセリア(Ce)の量によって容易に調製する
ことができる。また、請求項6の内燃機関の排気浄化装
置によれば、高温の排ガスに直接曝されることのない第
2触媒部については、それほど高い耐熱劣化性を必要と
しないため、NOxパージ時にHC、COを酸化してし
まわないよう酸素吸蔵機能は無いのがよく、故に、第2
触媒部のセリアの量を零にすることにより、NOxパー
ジをより一層良好に実施することができる。
According to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of claim 5, the oxygen storage function of the three-way catalytic converter can be easily adjusted by the amount of ceria (Ce) which is the oxygen storage material. Further, according to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of claim 6, the second catalyst portion, which is not directly exposed to the high temperature exhaust gas, does not require so high heat deterioration resistance. It is better not to have an oxygen storage function so as not to oxidize CO.
By reducing the amount of ceria in the catalyst portion to zero, the NOx purge can be performed even better.

【0054】この場合、酸素吸蔵機能を維持すべく、第
2触媒部のセリアの量を零にした分だけ第1触媒部のセ
リアの量を増加させるのがよく、これにより同時に排気
浄化装置の耐熱劣化性をも向上させることができる。ま
た、請求項7の内燃機関の排気浄化装置によれば、例え
ば、NOxパージを行う際、第1触媒部の温度が低く第
1触媒部が活性の低い状態にあるときには、HC、CO
が酸素吸蔵機能によって酸化されてしまうことはないこ
とから、リッチ空燃比の度合いをリーン空燃比寄りと
し、第1触媒部の温度が高く活性状態にあるときには、
HC、COが酸素吸蔵機能によって酸化され易いことか
ら、リッチ空燃比のリッチ度合いを大きく設定するの
で、NOxパージを燃費の悪化なく最適に実施でき、排
気浄化効率を良好に維持することができる。
In this case, in order to maintain the oxygen storage function, it is preferable to increase the amount of ceria in the first catalyst portion by the amount of zero of the amount of ceria in the second catalyst portion. The heat deterioration resistance can also be improved. Further, according to the exhaust purification system of an internal combustion engine of claim 7, for example, when performing NOx purging, when the temperature of the first catalyst portion is low and the first catalyst portion is in a low activity state, HC, CO
Is not oxidized by the oxygen storage function, the rich air-fuel ratio is set to lean air-fuel ratio, and when the temperature of the first catalyst portion is high and in the active state,
Since HC and CO are easily oxidized by the oxygen storage function, the rich degree of the rich air-fuel ratio is set to a large value, so that NOx purging can be optimally performed without deteriorating fuel consumption, and exhaust purification efficiency can be maintained excellent.

【0055】また、請求項8の内燃機関の排気浄化装置
によれば、例えば、NOxパージを行う際、第1触媒部
の温度が低く第1触媒部が活性の低い状態にあるときに
は、HC、COが酸素吸蔵機能によって酸化されてしま
うことなく良好にNOxの還元が行われることから、理
論空燃比またはリッチ空燃比とされる期間を比較的短く
し、第1触媒部の温度が高く活性状態にあるときには、
HC、COが酸素吸蔵機能によって酸化され易いことか
ら、理論空燃比またはリッチ空燃比とされる期間を長く
するので、NOxパージを燃費の悪化なく適正に実施で
き、排気浄化効率を良好に維持することができる。
According to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of claim 8, for example, when performing NOx purging, when the temperature of the first catalyst portion is low and the first catalyst portion is in a low activity state, HC, Since COx is reduced satisfactorily without being oxidized by the oxygen storage function, the period of the stoichiometric air-fuel ratio or rich air-fuel ratio is made relatively short, and the temperature of the first catalyst section is high and in an active state. When
Since HC and CO are easily oxidized by the oxygen storage function, the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio is extended, so that NOx purge can be properly performed without deteriorating the fuel consumption and the exhaust gas purification efficiency is maintained well. be able to.

【0056】また、請求項9の内燃機関の排気浄化装置
によれば、第2触媒部は酸素吸蔵機能が低いために熱劣
化し易く、一方内燃機関の燃焼空燃比をリッチ空燃比と
すると燃焼温度の上昇に伴って排気温度も上昇するので
あるが、第2触媒部が当該第2触媒部の耐熱劣化温度に
相当する所定温度以上になったときには内燃機関の燃焼
空燃比をリーン空燃比としないようにしたので、NOx
がNOx触媒コンバータに吸蔵されることがなくなり、
故にNOxパージの必要がなくなり、排気温度の上昇を
抑制して第2触媒部ひいては排気浄化装置の熱劣化を防
止することができる。
Further, according to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of claim 9, the second catalyst portion is liable to be thermally deteriorated due to the low oxygen storage function, and on the other hand, when the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine is set to the rich air-fuel ratio, the combustion is performed. Although the exhaust gas temperature rises as the temperature rises, the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine becomes the lean air-fuel ratio when the temperature of the second catalyst portion becomes equal to or higher than a predetermined temperature corresponding to the heat-resistant deterioration temperature of the second catalyst portion. I decided not to do so, so NOx
Is no longer stored in the NOx catalytic converter,
Therefore, the NOx purge is not required, the rise in exhaust temperature can be suppressed, and the thermal deterioration of the second catalyst portion and thus the exhaust purification device can be prevented.

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

【図1】車両に搭載された本発明に係る内燃機関の排気
浄化装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, which is mounted on a vehicle.

【図2】高負荷運転時における上流側三元触媒の各部の
温度分布を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a temperature distribution of each part of the upstream three-way catalyst during high load operation.

【図3】リーン運転時における上流側三元触媒の各部の
温度分布を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a temperature distribution of each part of an upstream three-way catalyst during lean operation.

【図4】NOxパージを行う場合のNOxパージA/F及
びNOxパージ時間の設定制御ルーチンを示すフローチ
ャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a NOx purge A / F and NOx purge time setting control routine when performing NOx purge.

【図5】高OSC−TWC温度とNOxパージA/Fと
の関係を示すマップである。
FIG. 5 is a map showing the relationship between high OSC-TWC temperature and NOx purge A / F.

【図6】高OSC−TWC温度とNOxパージ時間との
関係を示すマップである。
FIG. 6 is a map showing the relationship between high OSC-TWC temperature and NOx purge time.

【図7】リーン運転禁止制御の制御ルーチンを示すフロ
ーチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a control routine of lean operation prohibition control.

【図8】上流側三元触媒において高OSC−TWC部と
低OSC−TWC部とを完全に分離して別体とした場合
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a case where a high OSC-TWC part and a low OSC-TWC part are completely separated and separated in the upstream three-way catalyst.

【図9】吸蔵型NOx触媒と下流側三元触媒とを一体と
した場合を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a case where an occlusion type NOx catalyst and a downstream side three-way catalyst are integrated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン本体 4 点火プラグ 6 燃料噴射弁 20 排気管 22 O2センサ 24 高温センサ 26 高温センサ 30 排気浄化触媒ユニット 32 上流側三元触媒 32a 高OSC−TWC部(第1触媒部) 32b 低OSC−TWC部(第2触媒部) 34 吸蔵型NOx触媒 36 下流側三元触媒 40 ECU(電子コントロールユニット)1 Engine Body 4 Spark Plug 6 Fuel Injection Valve 20 Exhaust Pipe 22 O 2 Sensor 24 High Temperature Sensor 26 High Temperature Sensor 30 Exhaust Gas Purification Catalyst Unit 32 Upstream Three Way Catalyst 32a High OSC-TWC Part (First Catalyst Part) 32b Low OSC- TWC section (second catalyst section) 34 Storage type NOx catalyst 36 Downstream three-way catalyst 40 ECU (electronic control unit)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01N 3/28 F01N 3/28 J 301 301C F02D 41/04 301 F02D 41/04 301A 305 305A 43/00 301 43/00 301E 301T Fターム(参考) 3G084 AA04 BA09 BA13 BA15 BA17 DA10 EB12 EC03 FA10 FA27 FA29 3G091 AA12 AA17 AA24 AB03 AB06 BA10 BA14 CB02 CB03 CB05 DA06 DA08 DC03 EA07 EA18 EA34 GB00W GB04W GB05X GB06X GB07X HA08 HA12 HA19 HA20 3G301 HA01 HA04 HA15 JA21 JA25 LB04 MA01 MA11 MA18 ND02 NE13 NE14 NE15 NE23 PA11Z PD02A PD12Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F01N 3/28 F01N 3/28 J 301 301C F02D 41/04 301 F02D 41/04 301A 305 305A 43/00 301 43/00 301E 301T F-term (reference) 3G084 AA04 BA09 BA13 BA15 BA17 DA10 EB12 EC03 FA10 FA27 FA29 3G091 AA12 AA17 AA24 AB03 AB06 BA10 BA14 CB02 CB03 CB05 DA06 DA08 DC03 EA07 EA18 EA34 GB00W GB04W GB05X GB06X GB07X HA08 HA12 HA19 HA20 3G301 HA01 HA04 HA15 JA21 JA25 LB04 MA01 MA11 MA18 ND02 NE13 NE14 NE15 NE23 PA11Z PD02A PD12Z

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両に搭載された内燃機関の排気通路に
設けられ、排気空燃比が少なくともリーン空燃比のとき
に排ガス中のNOx成分を吸蔵し、排気空燃比が少なく
とも理論空燃比または理論空燃比よりもリッチ側のリッ
チ空燃比のときに前記吸蔵されたNOx成分を放出する
特性を有するNOx触媒コンバータと、 前記NOx触媒コンバータよりも上流側の排気通路に設
けられ、酸素吸蔵機能を有する三元触媒コンバータとを
備え、 前記三元触媒コンバータは、前記排気通路の上流側に位
置し酸素吸蔵機能の高く設定された第1触媒部と、前記
排気通路の下流側に位置し前記第1触媒部よりも酸素吸
蔵機能の低く設定された第2触媒部とからなることを特
徴とする内燃機関の排気浄化装置。
1. An NOx component in exhaust gas is stored in an exhaust passage of an internal combustion engine mounted on a vehicle when the exhaust air-fuel ratio is at least a lean air-fuel ratio, and the exhaust air-fuel ratio is at least the theoretical air-fuel ratio or the theoretical air-fuel ratio. A NOx catalytic converter having a characteristic of releasing the stored NOx component at a rich air-fuel ratio on the rich side of the fuel ratio, and an oxygen storage function provided in an exhaust passage upstream of the NOx catalytic converter. A three-way catalytic converter, wherein the three-way catalytic converter is located upstream of the exhaust passage and has a high oxygen storage function; and the first catalytic converter is located downstream of the exhaust passage. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, comprising: a second catalyst part having a lower oxygen storage function than the second part.
【請求項2】 前記NOx触媒コンバータと前記三元触
媒コンバータとは車両の床下に配置されていることを特
徴とする、請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。
2. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the NOx catalytic converter and the three-way catalytic converter are arranged under the floor of the vehicle.
【請求項3】 前記三元触媒コンバータの前記第1触媒
部と前記第2触媒部とは連続して一体に形成されている
ことを特徴とする、請求項1または2記載の内燃機関の
排気浄化装置。
3. The exhaust gas of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first catalyst portion and the second catalyst portion of the three-way catalytic converter are continuously and integrally formed. Purification device.
【請求項4】 前記三元触媒コンバータの前記第1触媒
部と前記第2触媒部とは別体であることを特徴とする、
請求項1または2記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. The first catalyst part and the second catalyst part of the three-way catalytic converter are separate bodies.
An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
【請求項5】 前記三元触媒コンバータの酸素吸蔵機能
は、前記第1触媒部及び前記第2触媒部に添加されるセ
リアの量により規定されることを特徴とする、請求項1
乃至4のいずれか記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. The oxygen storage function of the three-way catalytic converter is defined by the amount of ceria added to the first catalyst part and the second catalyst part.
5. An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of 4 to 4.
【請求項6】 前記第2触媒部ではセリアの量が零に設
定されていることを特徴とする、請求項5記載の内燃機
関の排気浄化装置。
6. The exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the amount of ceria in the second catalyst portion is set to zero.
【請求項7】 さらに、前記NOx触媒コンバータに吸
蔵されたNOxを放出すべく内燃機関の燃焼空燃比をリ
ーン空燃比と理論空燃比またはリッチ空燃比との間で切
換制御するNOx放出制御手段を備え、 前記NOx放出制御手段は、理論空燃比またはリッチ空
燃比に切り換えるとき、前記第1触媒部の温度に応じて
設定された空燃比に切り換えることを特徴とする、請求
項1乃至6のいずれか記載の内燃機関の排気浄化装置。
7. A NOx release control means for controlling the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine to switch between a lean air-fuel ratio and a stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio in order to release the NOx stored in the NOx catalytic converter. 7. The NOx release control means, when switching to a stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio, switches to an air-fuel ratio set according to the temperature of the first catalyst portion, any one of claims 1 to 6. Or an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.
【請求項8】 さらに、前記NOx触媒コンバータに吸
蔵されたNOxを放出すべく内燃機関の燃焼空燃比をリ
ーン空燃比と理論空燃比またはリッチ空燃比との間で切
換制御するNOx放出制御手段を備え、 前記NOx放出制御手段は、理論空燃比またはリッチ空
燃比に切り換えるとき、前記第1触媒部の温度に応じて
設定された期間に亘り理論空燃比またはリッチ空燃比の
状態を維持することを特徴とする、請求項1乃至6のい
ずれか記載の内燃機関の排気浄化装置。
8. A NOx release control means for controlling the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine to switch between a lean air-fuel ratio and a stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio in order to release the NOx stored in the NOx catalytic converter. The NOx release control means, when switching to the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio, maintains the state of the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio for a period set according to the temperature of the first catalyst portion. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, which is characterized in that.
【請求項9】 さらに、前記NOx触媒コンバータに吸
蔵されたNOxを放出すべく内燃機関の燃焼空燃比をリ
ーン空燃比と理論空燃比またはリッチ空燃比との間で切
換制御するNOx放出制御手段を備え、 前記NOx放出制御手段は、前記第2触媒部が所定温度
以上のときにはリーン空燃比での運転を禁止することを
特徴とする、請求項1乃至6のいずれか記載の内燃機関
の排気浄化装置。
9. A NOx release control means for controlling the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine to switch between a lean air-fuel ratio and a stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio in order to release the NOx stored in the NOx catalytic converter. The exhaust purification of an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the NOx release control means prohibits operation at a lean air-fuel ratio when the second catalyst portion is at a predetermined temperature or higher. apparatus.
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