JP2003106185A - Poisoned catalyst restoring system - Google Patents

Poisoned catalyst restoring system

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JP2003106185A
JP2003106185A JP2001306452A JP2001306452A JP2003106185A JP 2003106185 A JP2003106185 A JP 2003106185A JP 2001306452 A JP2001306452 A JP 2001306452A JP 2001306452 A JP2001306452 A JP 2001306452A JP 2003106185 A JP2003106185 A JP 2003106185A
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JP
Japan
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catalyst
exhaust
exhaust gas
temperature
catalyst temperature
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Application number
JP2001306452A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuki Tamura
保樹 田村
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a poisoned catalyst restoring system capable of surely restoring poisoned catalyst while preventing thermal deterioration of the catalyst. SOLUTION: This system is provided with an exhaust gas heat quantity increasing means increasing exhaust gas heat quantity by increasingly controlling intake air quantity according to catalyst temperature information from a catalyst temperature detecting means when the catalytic converter is poisoned and restore of the catalytic converter is required.

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、触媒被毒再生装置
に係り、詳しくは、過昇温による触媒の熱劣化を防止し
て被毒した触媒を確実に再生する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst poisoning / regenerating apparatus, and more particularly, to a technology for reliably regenerating a poisoned catalyst by preventing thermal deterioration of the catalyst due to excessive temperature rise.

【0002】[0002]

【関連する背景技術】車両に搭載された内燃機関の排気
通路には触媒コンバータが介装されており、当該触媒コ
ンバータによって排ガス中の有害物質(HC、CO、N
Ox等)を浄化するようにしている。ところで、燃料中
にはS(サルファ)成分(硫黄成分)等の被毒成分が含
まれており、触媒コンバータはS成分等によって被毒さ
れる場合がある。例えば、パラジウム(Pd)系の触媒
の場合には、パラジウムにS成分が吸着して活性サイト
が減少し、NOx吸蔵触媒の場合には、バリウム(B
a)等のNOx吸蔵材にS成分が吸着して吸蔵サイトが
減少する。
2. Related Background Art A catalytic converter is installed in an exhaust passage of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and the catalytic converter causes harmful substances (HC, CO, N) in exhaust gas to be present.
Ox) is purified. By the way, the fuel contains poisoning components such as S (sulfa) component (sulfur component), and the catalytic converter may be poisoned by the S component. For example, in the case of a palladium (Pd) -based catalyst, the S component is adsorbed on palladium to reduce the active sites, and in the case of a NOx storage catalyst, barium (Bd)
The S component is adsorbed on the NOx storage material such as a) and the storage sites are reduced.

【0003】このように触媒コンバータが被毒した場合
には、触媒を高温状態にすることにより、被毒成分、即
ちS成分等を除去し、触媒コンバータの再生を図ること
ができることが知られている。触媒を高温状態にする手
段としては、点火時期リタード技術や筒内噴射型エンジ
ンにおいては膨張行程または排気行程中に燃料の副噴射
を行う2段燃焼技術等が知られている。
When the catalytic converter is poisoned in this manner, it is known that the catalyst converter can be regenerated by removing the poisoning component, that is, the S component, etc. by heating the catalyst to a high temperature state. There is. Known means for bringing the catalyst into a high temperature state include an ignition timing retarding technique and a two-stage combustion technique for injecting fuel during an expansion stroke or an exhaust stroke in a cylinder injection engine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記点火時
期リタード技術の場合には、触媒温度上昇に限界があ
り、特に低負荷運転時において触媒を大幅に昇温させる
ことができず、被毒成分を十分に除去できないという問
題がある。また、2段燃焼技術の場合には、触媒上での
反応が大きいため、運転状況等によっては触媒が過昇温
となり熱劣化により損傷してしまうという問題がある。
特に、後段触媒コンバータとともに内燃機関の近くに前
段触媒コンバータを有している場合には、後段触媒コン
バータの再生を行うべく2段燃焼を実施すると、副噴射
による未燃成分の殆どが前段触媒コンバータ内で反応し
てしまい、前段触媒が過昇温となり、この問題は顕著で
ある。
However, in the case of the ignition timing retarding technique, there is a limit to the temperature rise of the catalyst, and it is not possible to raise the temperature of the catalyst significantly during low load operation. There is a problem that it cannot be removed sufficiently. Further, in the case of the two-stage combustion technique, since the reaction on the catalyst is large, there is a problem that the catalyst may be excessively heated and may be damaged due to thermal deterioration depending on operating conditions.
In particular, when the pre-stage catalytic converter is provided near the internal combustion engine together with the post-stage catalytic converter, if the two-stage combustion is performed to regenerate the post-stage catalytic converter, most of the unburned components due to the secondary injection are in the pre-stage catalytic converter. This problem is prominent because the internal reaction occurs and the temperature of the front-stage catalyst rises excessively.

【0005】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、触媒の熱
劣化を防止しながら被毒した触媒を確実に再生可能な触
媒被毒再生装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to reliably regenerate a poisoned catalyst while preventing thermal deterioration of the catalyst. To provide a device.

【0006】[0006]

【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、排気中の有害物質を浄化する
触媒コンバータと、前記触媒コンバータの触媒温度を検
出する触媒温度検出手段と、内燃機関への吸入空気量を
調節する吸入空気量調節手段と、前記触媒コンバータが
被毒して該触媒コンバータの再生が要求されるとき、前
記触媒温度検出手段からの触媒温度情報に応じて前記吸
入空気量調節手段により吸入空気量の増量制御を行い、
排気熱量を増大させる排気熱量増大手段とを備えたこと
を特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, a catalytic converter provided in an exhaust passage of an internal combustion engine mounted on a vehicle for purifying harmful substances in exhaust gas is provided. , Catalyst temperature detecting means for detecting the catalyst temperature of the catalytic converter, intake air amount adjusting means for adjusting the intake air amount to the internal combustion engine, and regeneration of the catalytic converter due to poisoning of the catalytic converter is required. At this time, the intake air amount adjusting means controls the increase of the intake air amount according to the catalyst temperature information from the catalyst temperature detecting means,
An exhaust heat quantity increasing means for increasing the exhaust heat quantity is provided.

【0007】従って、触媒コンバータがS成分等により
被毒し、該触媒コンバータの再生が必要になると、排気
熱量増大手段によって吸入空気量が増量制御され、内燃
機関の燃焼室内で発生する燃焼熱量が増大して排気昇温
速度が上昇することになり、触媒コンバータが早期にし
て確実に再生可能な高温にまで昇温する。この場合、2
段燃焼技術のように未燃成分が触媒コンバータ内で反応
することはないので、触媒コンバータだけが急激に昇温
してしまうことがなく、触媒コンバータが過昇温により
熱劣化し損傷してしまうことが回避される。
Therefore, when the catalytic converter is poisoned by the S component or the like and it becomes necessary to regenerate the catalytic converter, the intake air amount is increased by the exhaust heat amount increasing means, and the combustion heat amount generated in the combustion chamber of the internal combustion engine is reduced. As the exhaust gas temperature rises, the exhaust gas temperature rise rate increases, and the catalytic converter heats up to a high temperature at which regeneration is possible early and reliably. In this case, 2
Unlike the staged combustion technology, unburned components do not react in the catalytic converter, so only the catalytic converter does not suddenly heat up, and the catalytic converter is thermally deteriorated and damaged due to excessive temperature rise. Is avoided.

【0008】特に、触媒温度に応じて、例えば触媒温度
が低いときには吸入空気量の増量が大きくされて排気昇
温速度が速められ、触媒温度がある程度高いときには吸
入空気量の増量が小さく制限されて排気昇温速度が抑制
されるので、触媒温度が低い場合であっても、触媒コン
バータが再生可能な高温にまで早期に昇温することにな
り、一方、触媒温度が比較的高い場合には、触媒コンバ
ータが過昇温により熱劣化し損傷してしまうことがより
確実に防止される。
Particularly, depending on the catalyst temperature, for example, when the catalyst temperature is low, the intake air amount is increased to increase the exhaust gas temperature raising rate, and when the catalyst temperature is high to some extent, the intake air amount is increased to a small limit. Since the exhaust gas temperature raising rate is suppressed, even if the catalyst temperature is low, the catalyst converter will quickly rise to a high temperature at which it can be regenerated. On the other hand, if the catalyst temperature is relatively high, It is more reliably prevented that the catalytic converter is thermally deteriorated and damaged due to excessive temperature rise.

【0009】好ましくは、吸入空気量を増量制御すると
ともに吸入空気量や内燃機関の運転状態に応じて供給燃
料量を増量制御して燃焼を強化するのがよく、これによ
り、触媒コンバータがより早期に再生可能な高温にまで
昇温する。また、請求項2の発明では、さらに、内燃機
関の排気通路に設けられ、排気流動を制御する排気流動
制御手段を備え、該排気流動制御手段は、前記排気熱量
増大手段により排気熱量を増大させるとき、排気圧が上
昇するよう排気流動の抑制を行うことを特徴としてい
る。
Preferably, the intake air amount is controlled to be increased, and the supplied fuel amount is controlled to be increased in accordance with the intake air amount and the operating condition of the internal combustion engine to enhance combustion. The temperature is raised to a high temperature that can be regenerated. Further, according to the invention of claim 2, further provided is an exhaust flow control means provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for controlling exhaust flow, and the exhaust flow control means increases the exhaust heat amount by the exhaust heat amount increasing means. At this time, the exhaust flow is suppressed so that the exhaust pressure rises.

【0010】従って、排気熱量増大手段によって排気熱
量が増大させられるときには、同時に排気流動制御手段
によって排気圧が上昇するよう排気流動の抑制が行われ
ることになり、この際、排ガスは圧縮性流体であること
から、熱量の増大した排ガスが圧縮され高密度で排気系
内に滞留することになり、排気系内での反応が促進され
ることになる。これにより、排気温度が急速に上昇する
ことになり、触媒コンバータがより早期に再生可能な高
温にまで昇温する。
Therefore, when the exhaust heat amount is increased by the exhaust heat amount increasing means, the exhaust flow control means simultaneously suppresses the exhaust flow so that the exhaust pressure rises. At this time, the exhaust gas is a compressible fluid. As a result, the exhaust gas having an increased amount of heat is compressed and stays in the exhaust system at a high density, and the reaction in the exhaust system is promoted. As a result, the exhaust gas temperature rises rapidly, and the catalytic converter rises to a high temperature at which regeneration is possible earlier.

【0011】また、請求項3の発明では、前記排気流動
制御手段は、前記触媒温度検出手段からの触媒温度情報
に応じて排気流動の抑制を行うことを特徴としている。
即ち、触媒温度に応じて、例えば、触媒温度が低いとき
には排気流動の抑制度合いが大きくされて排気昇温速度
が速められ、触媒温度がある程度高いときには排気流動
の抑制度合いが小さく制限されて排気昇温速度が抑制さ
れる。
Further, the invention of claim 3 is characterized in that the exhaust flow control means suppresses the exhaust flow in accordance with the catalyst temperature information from the catalyst temperature detection means.
That is, depending on the catalyst temperature, for example, when the catalyst temperature is low, the degree of suppression of exhaust flow is increased to increase the exhaust gas temperature rising rate, and when the catalyst temperature is high to some extent, the degree of suppression of exhaust flow is limited to a small degree and exhaust gas rises. The temperature rate is suppressed.

【0012】従って、触媒温度が低い場合であっても、
触媒コンバータが再生可能な高温にまで早期に昇温する
ことになり、一方、触媒温度が比較的高い場合には、触
媒コンバータが過昇温により熱劣化し損傷してしまうこ
とがより確実に防止される。また、請求項4の発明で
は、さらに、内燃機関の点火時期を制御する点火時期制
御手段を備え、該点火時期制御手段は、前記排気熱量増
大手段により排気熱量を増大させるとき、点火時期を遅
角させることを特徴としている。
Therefore, even when the catalyst temperature is low,
The catalytic converter will quickly reach a high temperature that can be regenerated. On the other hand, when the catalyst temperature is relatively high, it is possible to more reliably prevent the catalytic converter from being damaged by heat due to excessive temperature rise. To be done. Further, according to the invention of claim 4, it further comprises an ignition timing control means for controlling the ignition timing of the internal combustion engine, and the ignition timing control means delays the ignition timing when the exhaust heat amount increasing means increases the exhaust heat amount. It is characterized by making it horn.

【0013】従って、排気熱量増大手段によって排気熱
量が増大させられるときには、同時に点火時期が遅角
(点火時期リタード)されて燃焼が緩慢となり、燃焼室
から排出された未燃成分が排気系内で良好に反応して発
熱することになる。これにより、排気温度がさらに急速
に上昇することになり、触媒コンバータがより一層早期
に再生可能な高温にまで昇温する。
Therefore, when the exhaust heat amount is increased by the exhaust heat amount increasing means, at the same time, the ignition timing is retarded (ignition timing retard) and the combustion becomes slow, and the unburned components discharged from the combustion chamber are exhausted in the exhaust system. It reacts well and generates heat. As a result, the exhaust gas temperature rises more rapidly, and the catalytic converter rises to a reproducible high temperature even earlier.

【0014】また、請求項5の発明では、前記点火時期
制御手段は、前記触媒温度検出手段からの触媒温度情報
に応じて点火時期を遅角させることを特徴としている。
即ち、触媒温度に応じて、例えば、触媒温度が低いとき
には点火時期の遅角量が大きくされて排気昇温速度が速
められ、触媒温度がある程度高いときには点火時期の遅
角量が小さく制限されて排気昇温速度が抑制される。
Further, the invention of claim 5 is characterized in that the ignition timing control means delays the ignition timing in accordance with the catalyst temperature information from the catalyst temperature detecting means.
That is, depending on the catalyst temperature, for example, when the catalyst temperature is low, the ignition timing retard amount is increased to increase the exhaust gas temperature raising rate, and when the catalyst temperature is high to some extent, the ignition timing retard amount is limited to a small value. The exhaust gas temperature raising rate is suppressed.

【0015】従って、触媒温度が低い場合であっても、
触媒コンバータが再生可能な高温にまで早期に昇温する
ことになり、一方、触媒温度が比較的高い場合には、触
媒コンバータが過昇温により熱劣化し損傷してしまうこ
とがより確実に防止される。
Therefore, even when the catalyst temperature is low,
The catalytic converter will quickly reach a high temperature that can be regenerated. On the other hand, when the catalyst temperature is relatively high, it is possible to more reliably prevent the catalytic converter from being damaged by heat due to excessive temperature rise. To be done.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図1を参照すると、本発明に係
る触媒被毒再生装置の概略構成図が示されており、以
下、当該触媒被毒再生装置の構成を説明する。同図に示
すように、内燃機関であるエンジン本体(以下、単にエ
ンジンという)1としては、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)が実現可能である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of a catalyst poisoning regeneration device according to the present invention, and the configuration of the catalyst poisoning regeneration device will be described below. As shown in FIG. 1, an engine body (hereinafter, simply referred to as an engine) 1 which is an internal combustion engine has a fuel injection in an intake stroke (intake stroke injection) and a fuel injection in a compression stroke (intake stroke injection) by switching a fuel injection mode. A cylinder injection type spark ignition type gasoline engine capable of performing compression stroke injection 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 feasible.

【0017】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 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.

【0018】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。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(吸入空気量調節手
段)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。
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. The intake manifold 10 is provided with an electromagnetic throttle valve (intake air amount adjusting means) 14 for adjusting the intake air amount and a throttle position sensor (TPS) 16 for detecting an opening degree θth of the throttle valve 14.

【0019】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。排気マニホールド12として
は、ここでは、デュアル型エキゾーストマニホールドシ
ステムが採用される。その他、排気マニホールド12
は、シングル型エキゾーストマニホールドシステムであ
っても、またクラムシェル型エキゾーストマニホールド
システムであってもよい。
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. As the exhaust manifold 12, a dual type exhaust manifold system is adopted here. Others, exhaust manifold 12
May be a single type exhaust manifold system or a clamshell type exhaust manifold system.

【0020】また、図示していないが、当該エンジン1
は排気再循環(EGR)も可能に構成されている。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説明を省略する。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、排気浄化触媒装置
(触媒コンバータ)として排気マニホールド12近傍に
位置して前段三元触媒(FCC)22が介装されるとと
もに車両の床下に位置して床下触媒ユニット(UCC)
30が介装されている。
Although not shown, the engine 1 concerned
Is also configured for exhaust gas recirculation (EGR). Since the in-cylinder injection type engine 1 is already known, the detailed description of its configuration will be omitted. An exhaust pipe (exhaust passage) 20 is connected to the exhaust manifold 12, and the exhaust pipe 20 is located near the exhaust manifold 12 as an exhaust purification catalyst device (catalyst converter) and has a front stage three-way catalyst (FCC) 22. Is located under the floor of the vehicle and is located under the floor catalyst unit (UCC)
30 is interposed.

【0021】床下触媒ユニット30は、吸蔵型NOx触
媒32と後段三元触媒34が上流側から順に配設されて
構成されている。吸蔵型NOx触媒32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上記吸蔵されたNOx成
分を放出する特性を有する触媒である。
The underfloor catalyst unit 30 is composed of an occlusion type NOx catalyst 32 and a post-stage three-way catalyst 34, which are arranged in this order from the upstream side. The storage type NOx catalyst 32 stores the NOx component in the exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is the lean air-fuel ratio, and when the exhaust air-fuel ratio is the theoretical air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio on the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio, the storage is performed. It is a catalyst having the property of releasing the generated NOx component.

【0022】前段三元触媒22と後段三元触媒34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、H
C、COを酸化除去可能に構成された酸化触媒である。
なお、これら吸蔵型NOx触媒32、前段三元触媒22
及び後段三元触媒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 front stage three-way catalyst 22 and the rear stage three-way catalyst 34 are
Copper (Cu), cobalt (C) as an active noble metal on the carrier
o), silver (Ag), platinum (Pt), rhodium (Rh),
Composed of any of palladium (Pd), H
It is an oxidation catalyst configured to oxidize and remove C and CO.
In addition, these occlusion type NOx catalyst 32 and the front stage three-way catalyst 22
The configuration, function, and the like of the latter-stage three-way catalyst 34 are publicly known, and the description thereof is omitted here.

【0023】また、同図に示すように、排気管20には
2センサ22が設けられており、吸蔵型NOx触媒32
には、当該吸蔵型NOx触媒32の温度を検出する高温
センサ36が設けられている。さらに、排気管20の床
下触媒ユニット30よりも下流の部分には、排気流動制
御弁40が介装されている。
Further, as shown in the figure, an O 2 sensor 22 is provided in the exhaust pipe 20, and an occlusion type NOx catalyst 32 is provided.
A high temperature sensor 36 for detecting the temperature of the storage type NOx catalyst 32 is provided in the. Further, an exhaust flow control valve 40 is provided in a portion of the exhaust pipe 20 downstream of the underfloor catalyst unit 30.

【0024】排気流動制御弁40は、排気流動の抑制を
行うことにより排ガス中の有害物質(HC、CO等の未
燃物の他、NOx、スモーク、H2等を含む)の低減を促
進させることを目的とするものであり、排気圧、排気密
度及び排気流速(低減効果増強要因)の少なくともいず
れか一つを変更することが可能に構成されている。排気
流動制御弁40としては種々の方式が考えられるが、こ
こでは、例えば、図2(a)に閉弁状態を示し、図2
(b)に開弁状態を示すように、排気管20を貫通する
軸43回りに弁体44を回転させることで排気管20の
流路面積を調節可能なバタフライ弁42が採用される。
バタフライ弁42にはアクチュエータ45が設けられて
おり、バタフライ弁42は当該アクチュエータ45によ
って弁体44が軸43回りに回転させられて開閉作動す
る。
The exhaust flow control valve 40 promotes reduction of harmful substances (including unburned substances such as HC and CO as well as NOx, smoke and H 2 ) by suppressing the exhaust flow. Therefore, it is possible to change at least one of the exhaust pressure, the exhaust density, and the exhaust flow velocity (reduction effect enhancing factor). Although various methods are conceivable as the exhaust flow control valve 40, here, for example, a closed state is shown in FIG.
As shown in the valve open state in (b), a butterfly valve 42 that can adjust the flow passage area of the exhaust pipe 20 by rotating the valve body 44 around a shaft 43 that penetrates the exhaust pipe 20 is adopted.
An actuator 45 is provided in the butterfly valve 42, and the butterfly valve 42 is opened and closed by rotating the valve body 44 around the shaft 43 by the actuator 45.

【0025】ECU60は、入出力装置、記憶装置(R
OM、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(C
PU)、タイマカウンタ等を備えており、当該ECU6
0により、エンジン1を含めた触媒被毒再生装置の総合
的な制御が行われる。ECU60の入力側には、上述し
たスロットルポジションセンサ16、O2センサ22、
高温センサ36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される。
The ECU 60 includes an input / output device and a storage device (R
OM, RAM, non-volatile RAM, etc., central processing unit (C
PU), a timer counter, etc.
With 0, comprehensive control of the catalyst poisoning regeneration device including the engine 1 is performed. On the input side of the ECU 60, the above-mentioned throttle position sensor 16, O 2 sensor 22,
Various sensors such as the high temperature sensor 36 are connected, and the detection information from these sensors is input.

【0026】一方、ECU60の出力側には、上述の燃
料噴射弁6、点火コイル8、スロットル弁14、アクチ
ュエータ45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、排気流動制御量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、適正なタイミングでスロットル弁1
4、バタフライ弁42が開閉操作される。
On the other hand, the output side of the ECU 60 is connected to various output devices such as the fuel injection valve 6, the ignition coil 8, the throttle valve 14, the actuator 45, etc.
The fuel injection amount, the fuel injection timing, the ignition timing, the exhaust flow control amount, etc., which are calculated based on the detection information from the various sensors, are output to these various output devices. Fuel is injected at an appropriate timing, spark ignition is performed by the ignition plug 4 at an appropriate timing, and the throttle valve 1 is attached at an appropriate timing.
4. The butterfly valve 42 is opened and closed.

【0027】以下、このように構成された本発明に係る
触媒被毒再生装置の作用について説明する。図3を参照
すると、本発明に係る触媒被毒再生制御の制御ルーチン
がフローチャートで示されており、以下同図に沿って説
明する。なお、S成分等の被毒成分は吸蔵型NOx触媒
32に吸着し易く、吸蔵型NOx触媒32の再生頻度が
高いこと、及び、吸蔵型NOx触媒32の方が三元触媒
よりも耐熱温度が低いことから、ここでは吸蔵型NOx
触媒32の再生制御を例に説明する。
The operation of the catalyst poisoning / regenerating apparatus according to the present invention thus constructed will be described below. Referring to FIG. 3, a control routine of the catalyst poisoning regeneration control according to the present invention is shown in a flow chart, which will be described below with reference to FIG. It should be noted that poisoning components such as S component are easily adsorbed to the storage-type NOx catalyst 32, the regeneration frequency of the storage-type NOx catalyst 32 is high, and the storage-type NOx catalyst 32 has a higher heat-resistant temperature than the three-way catalyst. Since it is low, the storage type NOx is used here.
The regeneration control of the catalyst 32 will be described as an example.

【0028】先ず、ステップS10では、被毒再生条件
が成立したか否かを判別する。ここでは、例えばS成分
等の被毒成分は車両の積算走行距離に略比例して増大す
ることから、積算走行距離が所定走行距離に達したか否
かを判別することにより、被毒再生条件が成立したこと
を判別する。判別結果が真(Yes)で、被毒再生条件
が成立したと判定された場合には、吸蔵型NOx触媒3
2は再生が必要な状況と判断でき、この場合にはステッ
プS12に進む。
First, in step S10, it is determined whether or not the poisoning regeneration condition is satisfied. Here, for example, the poisoning component such as the S component increases substantially in proportion to the cumulative traveling distance of the vehicle. Therefore, by determining whether or not the cumulative traveling distance reaches a predetermined traveling distance, the poisoning regeneration condition is determined. It is determined that is established. When the determination result is true (Yes) and it is determined that the poisoning regeneration condition is satisfied, the occlusion type NOx catalyst 3
In No. 2, it can be determined that reproduction is necessary, and in this case, the process proceeds to step S12.

【0029】ステップS12では、スロットル弁14を
開弁側に作動させて吸入空気量を増大させる(排気熱量
増大手段)。詳しくは、吸入空気量、即ちスロットル弁
14の開度は、高温センサ36により検出される吸蔵型
NOx触媒32の温度、即ち触媒温度及びエンジン1の
運転状態(エンジン回転速度、体積効率、正味平均有効
圧、排気温度等)とに応じて設定される(吸入空気量=
f(触媒温度、運転状態))。実際には、図4に示すよ
うに、触媒温度と吸入空気量との関係を示すマップが予
め設定されており、吸入空気量、即ちスロットル弁14
の開度は、当該マップから読みとられ、当該マップ値が
さらにエンジン1の運転状態に応じて補正される。
In step S12, the throttle valve 14 is operated to the valve opening side to increase the intake air amount (exhaust heat amount increasing means). Specifically, the intake air amount, that is, the opening degree of the throttle valve 14 is the temperature of the storage NOx catalyst 32 detected by the high temperature sensor 36, that is, the catalyst temperature and the operating state of the engine 1 (engine rotation speed, volume efficiency, net average). It is set according to the effective pressure, exhaust temperature, etc. (intake air amount =
f (catalyst temperature, operating state)). Actually, as shown in FIG. 4, a map showing the relationship between the catalyst temperature and the intake air amount is preset, and the intake air amount, that is, the throttle valve 14 is set.
The opening degree of is read from the map, and the map value is further corrected according to the operating state of the engine 1.

【0030】このように、吸蔵型NOx触媒32の再生
が必要なときに、吸入空気量を増大させるようにする
と、燃焼室内に十分に酸素が供給されて燃焼反応が促進
され、発熱量が増大することになり、吸蔵型NOx触媒
32が、昇温速度の上昇によって早期に再生可能な高温
(触媒によって異なり、例えば750℃)にまで達する
ことになる。
As described above, when the amount of intake air is increased when the storage type NOx catalyst 32 needs to be regenerated, sufficient oxygen is supplied into the combustion chamber to promote the combustion reaction and increase the amount of heat generation. As a result, the occlusion type NOx catalyst 32 reaches a high temperature (which depends on the catalyst, for example, 750 ° C.) that can be regenerated at an early stage due to the increase in the temperature rising rate.

【0031】そして、吸入空気量を触媒温度に応じて設
定しているので、触媒温度が低いときには、吸入空気量
が多くされて十分な発熱量が確保され、吸蔵型NOx触
媒32が早期に再生可能な高温にまで到達し、一方、触
媒温度が比較的高いときには、吸入空気量が少なくされ
て発熱量が抑制され、吸蔵型NOx触媒32が過昇温に
より熱劣化することが防止される。
Since the intake air amount is set according to the catalyst temperature, when the catalyst temperature is low, the intake air amount is increased to secure a sufficient heat generation amount, and the occlusion type NOx catalyst 32 is regenerated early. When the temperature reaches a possible high temperature, while the catalyst temperature is relatively high, the intake air amount is reduced and the heat generation amount is suppressed, so that the occlusion type NOx catalyst 32 is prevented from being thermally deteriorated due to excessive temperature rise.

【0032】また、当該ステップS12では、同時に供
給燃料量を増大させる。詳しくは、供給燃料量は、吸入
空気量、即ちスロットル弁14の開度及びエンジン1の
運転状態(エンジン回転速度、体積効率、正味平均有効
圧、排気温度等)に応じて設定される(供給燃料量=f
(運転状態))。これにより、燃焼室内の燃焼反応がよ
り促進されて発熱量が増大することになり、吸蔵型NO
x触媒32が、昇温速度の上昇によってより早期に再生
可能な高温にまで達することになる。
In step S12, the amount of fuel supplied is increased at the same time. Specifically, the supply fuel amount is set according to the intake air amount, that is, the opening degree of the throttle valve 14 and the operating state of the engine 1 (engine rotation speed, volume efficiency, net mean effective pressure, exhaust temperature, etc.) (supply Fuel amount = f
(Operating state)). As a result, the combustion reaction in the combustion chamber is further promoted and the calorific value is increased.
The x-catalyst 32 will reach a reproducible high temperature earlier due to the increase in the heating rate.

【0033】ステップS14では、排気流動制御弁4
0、即ちバタフライ弁42を閉弁側に操作し、排気流動
の抑制を行う(排気流動制御手段)。詳しくは、バタフ
ライ弁42の弁開度は、やはり吸蔵型NOx触媒32の
温度、即ち触媒温度に応じて設定される(弁開度=f
(触媒温度))。実際には、図5に示すように、触媒温
度と排気流動制御弁開度との関係を示すマップが予め設
定されており、排気流動制御弁40、即ちバタフライ弁
42の開度は、当該マップから読みとられる。さらに、
バタフライ弁42の弁開度をエンジン1の運転状態(エ
ンジン回転速度、体積効率、正味平均有効圧、排気温度
等)に応じて補正するようにしてもよい。
In step S14, the exhaust flow control valve 4
0, that is, the butterfly valve 42 is operated to the valve closing side to suppress the exhaust flow (exhaust flow control means). Specifically, the valve opening of the butterfly valve 42 is also set according to the temperature of the occlusion type NOx catalyst 32, that is, the catalyst temperature (valve opening = f
(Catalyst temperature)). Actually, as shown in FIG. 5, a map showing the relationship between the catalyst temperature and the exhaust flow control valve opening is set in advance, and the opening of the exhaust flow control valve 40, that is, the butterfly valve 42 is the map. Read from. further,
The valve opening of the butterfly valve 42 may be corrected according to the operating state of the engine 1 (engine rotation speed, volume efficiency, net average effective pressure, exhaust temperature, etc.).

【0034】このように、吸入空気量を増大させるとと
もに、排気流動の抑制を行うようにすると、排ガスは圧
縮性流体であることから、発熱量が増大して高温となっ
た排ガスは圧縮されて高密度で排気系内に滞留すること
になり、排気系内での反応が促進される。これにより、
吸蔵型NOx触媒32の昇温速度が加速され、吸蔵型N
Ox触媒32はより早期に再生可能な高温(例えば、7
50℃)にまで達することになる。
As described above, when the intake air amount is increased and the exhaust gas flow is suppressed, since the exhaust gas is a compressible fluid, the exhaust gas heated to a high temperature and compressed to a high temperature is compressed. It will stay in the exhaust system at a high density, and the reaction in the exhaust system will be promoted. This allows
The temperature rise rate of the occlusion type NOx catalyst 32 is accelerated, and the occlusion type Nx
The Ox catalyst 32 is a high temperature (eg, 7
Up to 50 ° C).

【0035】そして、バタフライ弁42の弁開度、即ち
排気流動の抑制度合いを触媒温度に応じて設定している
ので、上記吸入空気量の場合と同様に、触媒温度が低い
ときには、排気流動の抑制度合いが大きく十分な発熱量
が確保され、吸蔵型NOx触媒32が早期に再生可能な
高温にまで到達し、一方、触媒温度が比較的高いときに
は、排気流動の抑制度合いが小さくされて発熱量が抑制
され、吸蔵型NOx触媒32が過昇温により熱劣化する
ことが防止される。
Further, since the valve opening degree of the butterfly valve 42, that is, the degree of suppression of exhaust flow is set according to the catalyst temperature, when the catalyst temperature is low, the exhaust flow is reduced as in the case of the intake air amount. The degree of suppression is large and a sufficient amount of heat generation is secured, and the occlusion type NOx catalyst 32 reaches a high temperature at which regeneration is possible at an early stage. On the other hand, when the temperature of the catalyst is relatively high, the degree of suppression of exhaust flow is reduced and the amount of heat generation is increased. Is suppressed, and the storage type NOx catalyst 32 is prevented from being thermally deteriorated due to excessive temperature rise.

【0036】ステップS16では、点火時期を遅角(リ
タード)させる(点火時期制御手段)。詳しくは、点火
時期の遅角量(リタード量)は、やはり吸蔵型NOx触
媒32の温度、即ち触媒温度に応じて設定される(リタ
ード量=f(触媒温度))。実際には、図6に示すよう
に、触媒温度と点火時期リタード量との関係を示すマッ
プが予め設定されており、点火時期は、当該マップから
読みとられる。さらに、点火時期リタード量をエンジン
1の運転状態(エンジン回転速度、体積効率、正味平均
有効圧、排気温度等)に応じて補正するようにしてもよ
い。
In step S16, the ignition timing is retarded (ignition timing control means). Specifically, the retard amount of the ignition timing (retard amount) is also set according to the temperature of the occlusion type NOx catalyst 32, that is, the catalyst temperature (retard amount = f (catalyst temperature)). Actually, as shown in FIG. 6, a map showing the relationship between the catalyst temperature and the ignition timing retard amount is preset, and the ignition timing is read from the map. Furthermore, the ignition timing retard amount may be corrected according to the operating state of the engine 1 (engine rotation speed, volumetric efficiency, net average effective pressure, exhaust temperature, etc.).

【0037】このように、吸入空気量を増大させ、排気
流動の抑制を行うとともに、点火時期を遅角させるよう
にすると、燃焼が緩慢となり、燃焼室から排出された燃
料の未燃成分が排気系内で余剰酸素と良好に反応して発
熱することになる。これにより、吸蔵型NOx触媒32
の昇温速度がさらに加速され、吸蔵型NOx触媒32は
急速に再生可能な高温(例えば、750℃)にまで達す
ることになる。
As described above, when the intake air amount is increased, the exhaust flow is suppressed, and the ignition timing is retarded, the combustion becomes slow and the unburned components of the fuel discharged from the combustion chamber are exhausted. It reacts well with excess oxygen in the system to generate heat. Thereby, the storage type NOx catalyst 32
The temperature rising rate is further accelerated, and the occlusion type NOx catalyst 32 rapidly reaches a high temperature (for example, 750 ° C.) at which it can be regenerated.

【0038】そして、点火時期の遅角量を触媒温度に応
じて設定しているので、上記吸入空気量、排気流動制御
弁開度の場合と同様に、触媒温度が低いときには、遅角
量が大きく十分な排気系内反応が確保され、吸蔵型NO
x触媒32が急速に再生可能な高温にまで到達し、一
方、触媒温度が比較的高いときには、遅角量が小さくさ
れて排気系内反応が抑制され、吸蔵型NOx触媒32が
過昇温により熱劣化することが防止される。
Since the retard amount of the ignition timing is set according to the catalyst temperature, the retard amount is set when the catalyst temperature is low, as in the case of the intake air amount and the exhaust flow control valve opening. Large and sufficient reaction in the exhaust system is secured, and storage type NO
When the x-catalyst 32 rapidly reaches a high temperature at which it can be regenerated, on the other hand, when the catalyst temperature is relatively high, the retard angle amount is reduced, the reaction in the exhaust system is suppressed, and the storage-type NOx catalyst 32 is overheated Thermal deterioration is prevented.

【0039】なお、図示しないが、被毒成分の除去が完
了したとみなせる所定時間が予め実験等により設定され
ており、上記吸入空気量の増大、排気流動の抑制及び点
火時期の遅角は、当該所定時間が経過するまで実施され
る。そして、被毒成分の除去が完了すると、上記積算走
行距離はリセットされる。積算走行距離がリセットされ
ると、上記ステップS10の判別結果は偽(No)とな
り、この場合には次にステップS20に進む。
Although not shown, a predetermined time for which removal of poisoning components can be considered to be completed is set in advance by experiments or the like, and the increase of the intake air amount, the suppression of exhaust flow and the retard of ignition timing are as follows. It is performed until the predetermined time passes. Then, when the removal of the poisoning component is completed, the integrated traveling distance is reset. When the cumulative traveling distance is reset, the determination result of step S10 becomes false (No), and in this case, the process proceeds to step S20.

【0040】ステップS20では、吸入空気量の増大を
解除するとともに、供給燃料量の増大を解除し、吸入空
気量及び供給燃料量の制御を通常制御に戻す。また、ス
テップS22では、排気流動制御弁40、即ちバタフラ
イ弁42を開弁し、排気流動の抑制を中止する。そし
て、ステップS24では、点火時期の遅角を中止し、点
火時期の制御を通常制御に戻すようにする。
In step S20, the increase of the intake air amount is canceled, the increase of the supplied fuel amount is canceled, and the control of the intake air amount and the supplied fuel amount is returned to the normal control. Further, in step S22, the exhaust flow control valve 40, that is, the butterfly valve 42 is opened, and the suppression of exhaust flow is stopped. Then, in step S24, the retard of the ignition timing is stopped, and the control of the ignition timing is returned to the normal control.

【0041】以上で説明を終えるが、本発明は上記実施
形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態で
は、触媒温度を高温センサ36によって直接検出するよ
うにしたが、エンジン1の運転状態(エンジン回転速
度、体積効率、正味平均有効圧、排気温度、吸入空気
量、マニホールド圧、排気流量、排気圧、経過時間等)
に基づいて触媒温度を推定するようにしてもよい。
Although the description is finished above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the catalyst temperature is directly detected by the high temperature sensor 36, but the operating state of the engine 1 (engine speed, volumetric efficiency, net average effective pressure, exhaust temperature, intake air amount, manifold pressure, Exhaust flow rate, exhaust pressure, elapsed time, etc.)
The catalyst temperature may be estimated based on

【0042】また、上記実施形態では、吸入空気量の増
大及び排気流動の抑制に加えて点火時期の遅角を行うよ
うにしたが、吸入空気量の増大のみ、或いは吸入空気量
の増大及び排気流動の抑制のみ行っても十分な効果が得
られる。また、上記実施形態では、エンジン1として筒
内噴射型ガソリンエンジンを用いるようにしたが、エン
ジン1は吸気管噴射型エンジンであってもよい。
In the above embodiment, the ignition timing is retarded in addition to the increase of the intake air amount and the exhaust flow. However, only the intake air amount is increased, or the intake air amount and the exhaust gas are increased. Sufficient effect can be obtained by only suppressing the flow. Further, in the above-mentioned embodiment, the cylinder injection type gasoline engine is used as the engine 1, but the engine 1 may be an intake pipe injection type engine.

【0043】また、排気流動の抑制を行う場合には、出
力差が発生しないように、吸入空気量、点火時期、EG
R量等を調整したり、変速機(図示せず)のギヤ比を高
速段側に変速してエンジン回転速度を上げるようにして
もよい。また、上記実施形態では、燃焼空燃比や排気空
燃比については特に言及していないが、触媒再生をより
効率的に行うためには、吸入空気量の増大、排気流動の
抑制及び点火時期の遅角を行う際に、排気空燃比が理論
空燃比或いはリッチ空燃比となるように制御するのがよ
い。
Further, when the exhaust flow is suppressed, the intake air amount, the ignition timing, the EG
The R amount or the like may be adjusted, or the gear ratio of the transmission (not shown) may be changed to the higher gear side to increase the engine rotation speed. Further, in the above embodiment, although the combustion air-fuel ratio and the exhaust air-fuel ratio are not particularly mentioned, in order to perform the catalyst regeneration more efficiently, the intake air amount is increased, the exhaust flow is suppressed, and the ignition timing is delayed. When performing the corner, it is preferable to control the exhaust air-fuel ratio to be the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio.

【0044】また、上記実施形態では、前段三元触媒
(FCC)22を設けるようにしたが、これは冷態時に
おいて早期触媒昇温を図り、三元触媒の排気浄化機能を
急速に発揮させるためであり、冷態時に床下触媒ユニッ
ト(UCC)30の排気浄化機能を確保できれば前段三
元触媒(FCC)22については必ずしも設ける必要は
ない。
Further, in the above embodiment, the front stage three-way catalyst (FCC) 22 is provided. However, in this case, the temperature of the catalyst is raised early in the cold state, and the exhaust purification function of the three-way catalyst is rapidly exhibited. This is because the front stage three-way catalyst (FCC) 22 is not necessarily provided as long as the exhaust gas purification function of the underfloor catalyst unit (UCC) 30 can be secured in the cold state.

【0045】[0045]

【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の触媒被毒再生装置によれば、触媒コンバータが
S成分等により被毒し、該触媒コンバータの再生が必要
になると、排気熱量増大手段によって吸入空気量を増量
制御するので、内燃機関の燃焼室内で発生する燃焼熱量
を増大させて排気昇温速度を上昇させるようにでき、触
媒コンバータが過昇温によって熱劣化し損傷してしまう
ことを回避しながら、触媒コンバータを早期にして確実
に再生可能な高温にまで昇温させることができる。
As described in detail above, according to the catalyst poisoning / regenerating apparatus of claim 1 of the present invention, when the catalytic converter is poisoned by the S component and the like, it becomes necessary to regenerate the catalytic converter. Since the intake air amount is controlled to be increased by the exhaust heat amount increasing means, it is possible to increase the combustion heat amount generated in the combustion chamber of the internal combustion engine to increase the exhaust temperature raising rate, and the catalytic converter is thermally deteriorated due to excessive temperature rise and damaged. It is possible to quickly raise the temperature of the catalytic converter to a reproducible high temperature while avoiding the occurrence.

【0046】特に、触媒温度検出手段からの触媒温度情
報に応じて吸入空気量の増量制御を行うので、触媒温度
が低い場合であっても、触媒コンバータを再生可能な高
温にまで早期に昇温させることができ、一方、触媒温度
が比較的高い場合には、触媒コンバータが過昇温により
熱劣化し損傷してしまうことをより確実に防止すること
ができる。
In particular, since the intake air amount is controlled to increase according to the catalyst temperature information from the catalyst temperature detecting means, even if the catalyst temperature is low, the temperature of the catalytic converter can be quickly raised to a high temperature at which it can be regenerated. On the other hand, when the catalyst temperature is relatively high, it is possible to more reliably prevent the catalytic converter from being thermally deteriorated and damaged due to excessive temperature rise.

【0047】また、請求項2の触媒被毒再生装置によれ
ば、排気熱量増大手段によって排気熱量が増大させられ
るときには、同時に排気流動制御手段によって排気流動
の抑制を行うので、熱量の増大した排ガスを圧縮し高密
度で排気系内に滞留させて排気系内での反応を促進させ
るようにでき、故に排気温度を急速に上昇させるように
でき、触媒コンバータをより早期に再生可能な高温にま
で昇温させることができる。
According to the catalyst poisoning regeneration device of the second aspect, when the exhaust heat amount increasing means increases the exhaust heat amount, the exhaust flow control means simultaneously suppresses the exhaust flow, so that the exhaust gas with the increased heat amount is exhausted. Can be compressed and accumulated in the exhaust system at a high density to accelerate the reaction in the exhaust system, so that the exhaust temperature can be raised rapidly and the catalytic converter can be regenerated to a high temperature that can be regenerated earlier. The temperature can be raised.

【0048】また、請求項3の触媒被毒再生装置によれ
ば、触媒温度検出手段からの触媒温度情報に応じて排気
流動の抑制を行うようにしたので、触媒温度が低い場合
であっても、触媒コンバータを再生可能な高温にまで早
期に昇温させることができ、一方、触媒温度が比較的高
い場合には、触媒コンバータが過昇温により熱劣化し損
傷してしまうことをより確実に防止することができる。
Further, according to the catalyst poisoning regeneration device of the third aspect, the exhaust gas flow is suppressed according to the catalyst temperature information from the catalyst temperature detecting means, so that even when the catalyst temperature is low. It is possible to raise the temperature of the catalytic converter to a reproducible high temperature at an early stage. On the other hand, when the catalyst temperature is relatively high, it is more certain that the catalytic converter will be thermally deteriorated and damaged due to excessive temperature rise. Can be prevented.

【0049】また、請求項4の触媒被毒再生装置によれ
ば、排気熱量増大手段によって排気熱量が増大させられ
るときには、同時に点火時期を遅角(点火時期リター
ド)させるようにしたので、燃焼室から排出される未燃
成分を排気系内で良好に反応させて排気温度をさらに急
速に上昇させるようにでき、触媒コンバータをより一層
早期に再生可能な高温にまで昇温させることができる。
Further, according to the catalyst poisoning regeneration device of the fourth aspect, when the exhaust heat amount is increased by the exhaust heat amount increasing means, the ignition timing is retarded at the same time (ignition timing retard). The unburned components discharged from the exhaust gas can react well in the exhaust system to raise the exhaust temperature more rapidly, and the catalytic converter can be raised to a reproducible high temperature even earlier.

【0050】また、請求項5の触媒被毒再生装置によれ
ば、触媒温度検出手段からの触媒温度情報に応じて点火
時期を遅角させるようにしたので、触媒温度が低い場合
であっても、触媒コンバータを再生可能な高温にまで早
期に昇温させることができ、一方、触媒温度が比較的高
い場合には、触媒コンバータが過昇温により熱劣化し損
傷してしまうことをより確実に防止することができる。
Further, according to the catalyst poisoning regeneration device of the fifth aspect, the ignition timing is retarded according to the catalyst temperature information from the catalyst temperature detecting means, so that even when the catalyst temperature is low. It is possible to raise the temperature of the catalytic converter to a reproducible high temperature at an early stage. On the other hand, when the catalyst temperature is relatively high, it is more certain that the catalytic converter will be thermally deteriorated and damaged due to excessive temperature rise. Can be prevented.

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

【図1】本発明に係る触媒被毒再生装置の概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a catalyst poisoning regeneration device according to the present invention.

【図2】排気流動制御弁としてのバタフライ弁を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a butterfly valve as an exhaust flow control valve.

【図3】本発明に係る触媒被毒再生制御の制御ルーチン
を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a control routine of catalyst poisoning regeneration control according to the present invention.

【図4】触媒温度と吸入空気量との関係を示すマップで
ある。
FIG. 4 is a map showing the relationship between catalyst temperature and intake air amount.

【図5】触媒温度と排気流動制御弁開度との関係を示す
マップである。
FIG. 5 is a map showing the relationship between catalyst temperature and exhaust flow control valve opening.

【図6】触媒温度と点火時期リタード量との関係を示す
マップである。
FIG. 6 is a map showing the relationship between catalyst temperature and ignition timing retard amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン本体 6 燃料噴射弁 12 排気マニホールド 14 スロットル弁(吸入空気量調節手段) 20 排気管 22 前段三元触媒(FCC) 30 床下触媒ユニット(UCC) 32 吸蔵型NOx触媒 34 後段三元触媒 36 高温センサ(触媒温度検出手段) 40 排気流動制御弁 42 バタフライ弁 60 ECU(電子コントロールユニット) 1 engine body 6 Fuel injection valve 12 Exhaust manifold 14 Throttle valve (intake air amount adjusting means) 20 exhaust pipe 22 First stage three-way catalyst (FCC) 30 Underfloor catalytic unit (UCC) 32 Storage type NOx catalyst 34 Second-stage three-way catalyst 36 High temperature sensor (catalyst temperature detection means) 40 Exhaust flow control valve 42 butterfly valve 60 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) F02D 45/00 312 F02D 45/00 312R 3G301 F02P 5/15 F02P 5/15 Z Fターム(参考) 3G004 AA01 BA06 DA21 DA24 EA01 3G022 AA06 DA02 GA00 GA08 GA10 3G065 AA04 CA12 DA07 FA03 GA00 GA08 GA41 3G084 AA04 BA05 BA09 BA17 BA24 DA10 EA11 EB08 EC03 FA10 FA27 FA29 3G091 AA02 AA12 AA17 AB03 AB06 BA11 BA14 CB01 CB05 CB07 DA01 DA02 DB11 DC03 EA07 EA18 EA34 FC01 HA08 HA12 3G301 HA01 HA04 HA15 JA25 JA33 LA03 LB04 LC01 MA11 NC02 ND02 NE01 PA11A PD02A PD12Z PE01Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02D 45/00 312 F02D 45/00 312R 3G301 F02P 5/15 F02P 5/15 Z F term (reference) 3G004 AA01 BA06 DA21 DA24 EA01 3G022 AA06 DA02 GA00 GA08 GA10 3G065 AA04 CA12 DA07 FA03 GA00 GA08 GA41 3G084 AA04 BA05 BA09 BA17 BA24 DA10 EA11 EB08 EC03 FA10 FA27 FA29 3G091 AA02 A07 A01 02 HA08 HA12 3G301 HA01 HA04 HA15 JA25 JA33 LA03 LB04 LC01 MA11 NC02 ND02 NE01 PA11A PD02A PD12Z PE01Z

Claims (5)

【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、排気中の有害物質を浄化する触媒コンバータ
と、 前記触媒コンバータの触媒温度を検出する触媒温度検出
手段と、 内燃機関への吸入空気量を調節する吸入空気量調節手段
と、 前記触媒コンバータが被毒して該触媒コンバータの再生
が要求されるとき、前記触媒温度検出手段からの触媒温
度情報に応じて前記吸入空気量調節手段により吸入空気
量の増量制御を行い、排気熱量を増大させる排気熱量増
大手段と、を備えたことを特徴とする触媒被毒再生装
置。
1. A catalytic converter provided in an exhaust passage of an internal combustion engine mounted on a vehicle, for purifying harmful substances in exhaust gas, catalyst temperature detecting means for detecting a catalyst temperature of the catalytic converter, and an internal combustion engine Intake air amount adjusting means for adjusting the intake air amount, and the intake air amount adjusting means according to the catalyst temperature information from the catalyst temperature detecting means when the catalytic converter is poisoned and regeneration of the catalytic converter is required. An exhaust gas calorie increasing means for increasing the exhaust gas heat quantity by controlling the intake air quantity to be increased by the means.
【請求項2】 さらに、内燃機関の排気通路に設けら
れ、排気流動を制御する排気流動制御手段を備え、 該排気流動制御手段は、前記排気熱量増大手段により排
気熱量を増大させるとき、排気圧が上昇するよう排気流
動の抑制を行うことを特徴とする、請求項1記載の触媒
被毒再生装置。
2. An exhaust gas flow control means for controlling exhaust gas flow, which is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, wherein the exhaust gas flow control means increases the exhaust gas pressure when the exhaust gas heat amount increasing means increases the exhaust gas heat amount. 2. The catalyst poisoning regeneration device according to claim 1, wherein exhaust gas flow is suppressed so as to rise.
【請求項3】 前記排気流動制御手段は、前記触媒温度
検出手段からの触媒温度情報に応じて排気流動の抑制を
行うことを特徴とする、請求項2記載の触媒被毒再生装
置。
3. The catalyst poisoning regeneration device according to claim 2, wherein the exhaust flow control means controls the exhaust flow according to the catalyst temperature information from the catalyst temperature detection means.
【請求項4】 さらに、内燃機関の点火時期を制御する
点火時期制御手段を備え、 該点火時期制御手段は、前記排気熱量増大手段により排
気熱量を増大させるとき、点火時期を遅角させることを
特徴とする、請求項1乃至3のいずれか記載の触媒被毒
再生装置。
4. An ignition timing control means for controlling the ignition timing of the internal combustion engine, wherein the ignition timing control means delays the ignition timing when the exhaust heat amount increasing means increases the exhaust heat amount. The catalyst poisoning regeneration device according to any one of claims 1 to 3, which is characterized.
【請求項5】 前記点火時期制御手段は、前記触媒温度
検出手段からの触媒温度情報に応じて点火時期を遅角さ
せることを特徴とする、請求項4記載の触媒被毒再生装
置。
5. The catalyst poisoning regeneration device according to claim 4, wherein the ignition timing control means retards the ignition timing in accordance with the catalyst temperature information from the catalyst temperature detection means.
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