JP2003214154A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine

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JP2003214154A
JP2003214154A JP2002016870A JP2002016870A JP2003214154A JP 2003214154 A JP2003214154 A JP 2003214154A JP 2002016870 A JP2002016870 A JP 2002016870A JP 2002016870 A JP2002016870 A JP 2002016870A JP 2003214154 A JP2003214154 A JP 2003214154A
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俊祐 利岡
Shinya Hirota
信也 広田
Toshiaki Tanaka
俊明 田中
Takamitsu Asanuma
孝充 浅沼
Koichi Kimura
光壱 木村
Koichiro Nakatani
好一郎 中谷
Akira Kenjo
晃 見上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove SOF adhered to a NOX catalyst. <P>SOLUTION: NOX catalysts 6a, 6b for purifying NOX in exhaust emission emitted from an internal combustion engine are provided in branched emission passages 3a, 3b. The catalyst maintains SOX when the surrounding atmosphere is under lean atmosphere, while it desorbs the maintained SOX therefrom when the atmosphere is converted to rich atmosphere and the temperature exceeds a SOX desorbing temperature. When SOX is to be desorbed from the catalyst, the temperature of the catalyst is increased to the SOX desorbing temperature and a SOX desorption treatment converting the surrounding atmosphere to the rich atmosphere is performed, thereby desorbing SOX from the catalyst. While the desorption treatment is being performed, the surrounding atmosphere of the catalyst is temporarily put under lean atmosphere in prescribed operating conditions showing a reduction in SOX desorption efficiency due to the adhesion of SOF. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧縮着火式の内燃機関から排出される排
気ガス中の窒素酸化物(NOX)を浄化するためのNOX
触媒を機関排気通路に備えた排気浄化装置が、特開20
00−186537号公報に開示されている。当該公報
に記載のNOX触媒は、周囲に過剰な酸素が存在すると
NOXを吸収し且つ周囲の酸素濃度が低下すると吸収し
ているNOXを放出して周囲の還元剤によって還元浄化
することができる。通常、圧縮着火式の内燃機関から排
出される排気ガス中には過剰な酸素が含まれているの
で、NOX触媒は排気ガス中のNOXを吸収し続けること
になる。
NO X to purify the Related Art Nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from an internal combustion engine of a compression ignition type a (NO X)
An exhaust gas purification device provided with a catalyst in the engine exhaust passage is disclosed
No. 00-186537. NO X catalyst according to this publication is to reduce and purify by surrounding reducing agent to release the NO X which is absorbed and oxygen concentration around the NO X when excessive oxygen is present around is absorbed and reduced You can Usually, because it contains excess oxygen in the exhaust gas discharged from an internal combustion engine of a compression ignition type, NO X catalyst will continue to absorb the NO X in the exhaust gas.

【0003】ところが、NOX触媒が吸収しえるNOX
量には限りがあるので、NOX触媒が吸収しているNOX
の量がその上限値に達する前に、NOX触媒に吸収され
ているNOXを還元浄化しなければ、NOX触媒はもはや
NOXを吸収しえず、NOXがNOX触媒下流へと流出し
てしまう。そこで、上記公報では、NOX触媒が吸収し
ているNOXの量がその上限値に達する前に、燃焼式ヒ
ータからリッチ空燃比の排気ガスをNOX触媒に供給
し、NOX触媒が吸収しているNOXを排気ガス中の還元
剤によって還元浄化するようにしている。
[0003] However, NO X since the catalyst there is a limit to the amount of NO X that can absorb, NO NO X catalyst is absorbed X
Of before the amount reaches the upper limit, unless reduced and purified NO X that is absorbed in the NO X catalyst, NO X catalyst no longer absorb NO X Shiezu, NO X is to NO X catalyst downstream It will be leaked. Therefore, in the above publication, before the amount of NO X absorbed by the NO X catalyst reaches its upper limit value, exhaust gas with a rich air-fuel ratio is supplied from the combustion heater to the NO X catalyst, and the NO X catalyst absorbs it. The NO x that is being discharged is reduced and purified by the reducing agent in the exhaust gas.

【0004】ところで、燃料中には硫黄成分が含まれて
いるので、内燃機関では硫黄酸化物(SOX)が生成さ
れる。そして、NOX触媒は排気ガス中のSOXをも吸収
してしまう。この場合、NOX触媒が最大限に吸収可能
なNOXの量が少なくなってしまう。そこで、上記公報
では、NOX触媒に吸収されているSOXをNOX触媒か
ら放出するために、燃焼式ヒータからリッチ空燃比のガ
スをNOX触媒に供給するようにしている。
By the way, since the fuel contains a sulfur component, sulfur oxides (SO x ) are produced in the internal combustion engine. Then, the NO X catalyst also absorbs SO X in the exhaust gas. In this case, the amount of NO X that can be absorbed by the NO X catalyst is reduced. Therefore, in the above publication, in order to release the SO X that is absorbed in the NO X catalyst from the NO X catalyst, and to supply a rich air-fuel ratio of the gas the NO X catalyst from the combustion heater.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼式ヒー
タから排出されるリッチ空燃比のガス中には、可溶性有
機成分(SOF)が含まれている。このSOFはNOX
触媒表面、特に、NOX触媒の貴金属触媒表面に付着
し、NOX触媒の触媒機能を低下させてしまう。すなわ
ち、上述したように、NOX触媒からSOXを放出するた
めに、燃焼式ヒータからリッチ空燃比のガスがNOX
媒に供給されると、NOX触媒にSOFが付着し、触媒
機能が低下する。この場合、徐々に、NOX触媒からS
Xを放出させづらくなってしまうので、SOXを放出さ
せるために燃焼式ヒータからNOX触媒にリッチ空燃比
のガスを供給すべき時間が長くなってしまう。結果とし
て、燃焼式ヒータの燃費が悪化する。そこで本発明の目
的は、NOX触媒に付着したSOFを除去することにあ
る。
By the way, the rich air-fuel ratio gas discharged from the combustion heater contains a soluble organic component (SOF). This SOF is NO X
Catalyst surface, particularly, adhering to the noble metal catalyst surface of the NO X catalyst, thereby lowering the catalytic function of the NO X catalyst. That is, as described above, to release the NO X catalyst from the SO X, the rich air-fuel ratio of the gas is supplied to the NO X catalyst from the combustion heater, SOF adheres to the NO X catalyst, the catalytic function descend. In this case, the NO X catalyst is gradually changed to S.
Since it becomes difficult to release O X , it takes a long time to supply the rich air-fuel ratio gas from the combustion heater to the NO X catalyst in order to release SO X. As a result, the fuel efficiency of the combustion heater deteriorates. Therefore, an object of the present invention is to remove SOF adhering to the NO X catalyst.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、1番目の発明では、内燃機関から排出される排気ガ
ス中のNOXを浄化するためのNOX触媒を機関排気通路
内に具備し、NOX触媒は周囲の雰囲気がリーン雰囲気
であるときにはSOXを保持し、NOX触媒からSOX
離脱させるべきときには、NOX触媒の温度をSOX離脱
温度まで上昇させると共にNOX触媒周囲の雰囲気をリ
ッチ雰囲気にするSOX離脱処理を実行することによっ
てNOX触媒からSOXを離脱させるようにした排気浄化
装置において、SOX離脱処理の実行中にNOX触媒周囲
の雰囲気が一時的にリーン雰囲気とされる。これによれ
ば、NOX触媒周囲には多量の酸素が存在することとな
る。
In order to solve the above problems, in the first invention, an NO x catalyst for purifying NO x in exhaust gas discharged from an internal combustion engine is provided in an engine exhaust passage. and, NO X catalyst retains the SO X when the surrounding atmosphere is a lean atmosphere, when it should disengaging the SO X from the NO X catalyst, NO X catalyst with raising the temperature of the NO X catalyst to a SO X leaving temperature In an exhaust gas purification device configured to separate SO X from the NO X catalyst by executing SO X separation processing that makes the surrounding atmosphere a rich atmosphere, the atmosphere around the NO X catalyst temporarily changes during the SO X separation processing. The atmosphere is lean. According to this, a large amount of oxygen exists around the NO x catalyst.

【0007】2番目の発明では、1番目の発明におい
て、機関排気通路が並列した2つの排気枝通路に分岐し
ており、上記NOX触媒がこれら排気枝通路内にそれぞ
れ配置されている。
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the engine exhaust passage is branched into two exhaust branch passages arranged in parallel, and the NO x catalysts are respectively arranged in these exhaust branch passages.

【0008】3番目の発明では、1番目の発明におい
て、NOX触媒に流入する排気ガスの量を調節するため
の流量調節弁をさらに具備し、SOX離脱処理の実行時
には、流量調節弁の開度を小さくしてNOX触媒に流入
する排気ガスの量を低減しつつNOX触媒周囲の雰囲気
がリッチ雰囲気とされ、該流量調節弁の開度を一時的に
大きくしてNOX触媒に流入する排気ガスの量を増大す
ることによってNOX触媒周囲の雰囲気が一時的にリー
ン雰囲気とされる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, a flow rate control valve for controlling the amount of exhaust gas flowing into the NO x catalyst is further provided, and the flow rate control valve of the flow rate control valve is controlled when the SO x removal process is executed. The atmosphere around the NO x catalyst is made rich while the opening is reduced to reduce the amount of exhaust gas flowing into the NO x catalyst, and the opening of the flow rate control valve is temporarily increased to the NO x catalyst. By increasing the amount of exhaust gas flowing in, the atmosphere around the NO X catalyst is temporarily made lean.

【0009】4番目の発明では、3番目の発明におい
て、流量調節弁がNOX触媒上流の機関排気通路内、ま
たは、NOX触媒下流の機関排気通路内に配置される。
[0009] In the fourth invention, in the third aspect, the flow regulating valve in the engine exhaust passage of the NO X catalyst upstream or are arranged in the NO X catalyst downstream of the engine exhaust passage.

【0010】5番目の発明では、1番目の発明におい
て、燃焼式ヒータをさらに具備し、SOX離脱処理の実
行時に該燃焼式ヒータからNOX触媒にリッチ空燃比の
ガスを供給することによってNOX触媒の温度が上昇せ
しめられると共にNOX触媒周囲の雰囲気がリッチ雰囲
気とされ、一方、該燃焼式ヒータからNOX触媒に一時
的にリーン空燃比のガスを供給することによってNOX
触媒周囲の雰囲気が一時的にリーン雰囲気とされる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the combustion type heater is further provided, and when the SO X desorption process is executed, the NO type is supplied by supplying a rich air-fuel ratio gas to the NO x catalyst. The temperature of the X catalyst is raised and the atmosphere around the NO X catalyst is made a rich atmosphere, while the NO X catalyst is temporarily supplied with a lean air-fuel ratio gas from the combustion heater to generate NO X.
The atmosphere around the catalyst is temporarily made lean.

【0011】6番目の発明では、1番目の発明では、N
X触媒に流入する排気ガスの量を調節するための流量
調節弁をNOX触媒上流の機関排気通路内とNOX触媒下
流の機関排気通路内とにさらに具備すると共に、燃焼式
ヒータをさらに具備し、SO X離脱処理の実行時には、
内燃機関の運転および燃焼式ヒータの運転を制御してN
X触媒の温度を上昇させ、該NOX触媒の温度がSOX
離脱温度にまで上昇したときに、上流側の流量調整弁の
開度を小さくしてNOX触媒に流入する排気ガスの量を
低減すると共に下流側の流量調節弁の開度を燃焼式ヒー
タの運転にとって最適な開度として燃焼式ヒータからリ
ッチ空燃比のガスをNOX触媒に供給することによって
NOX触媒周囲の雰囲気がリッチ雰囲気とされ、一方、
該燃焼式ヒータからNOX触媒に一時的にリーン空燃比
のガスを供給することによってNOX触媒周囲の雰囲気
が一時的にリーン雰囲気とされる。
In the sixth invention, in the first invention, N
OXFlow rate to regulate the amount of exhaust gas flowing into the catalyst
NO control valveXNO in the engine exhaust passage upstream of the catalystXUnder catalyst
And the combustion type
Further equipped with a heater, SO XWhen executing the leaving process,
The operation of the internal combustion engine and the operation of the combustion heater are controlled to N
OXThe temperature of the catalyst is raised and the NOXThe catalyst temperature is SOX
When the temperature rises to the release temperature, the flow rate adjustment valve on the upstream side
NO by reducing the openingXThe amount of exhaust gas flowing into the catalyst
While reducing the flow rate control valve opening on the downstream side,
The optimum opening for operating the
The air-fuel ratio gas to NOXBy feeding the catalyst
NOXThe atmosphere around the catalyst is rich, while
NO from the combustion heaterXTemporarily lean air-fuel ratio on the catalyst
NO by supplying the gasXAtmosphere around catalyst
Is temporarily made lean.

【0012】7番目の発明では、1番目の発明におい
て、NOX触媒に燃料を添加するための燃料添加装置を
さらに具備し、SOX離脱処理の実行時に該燃料添加装
置からNOX触媒に燃料を添加することによってNOX
媒の温度がSOX離脱温度まで上昇せしめられると共に
NOX触媒周囲の雰囲気がリッチ雰囲気とされ、一方、
該燃料添加装置からNOX触媒に添加される燃料の量を
一時的に減量することによってNOX触媒周囲の雰囲気
が一時的にリーン雰囲気とされる。
[0012] In the seventh invention, in the first aspect, further comprising a fuel addition device for adding fuel to the NO X catalyst, fuel from fuel addition device during execution of the SO X withdrawal process the NO X catalyst The temperature of the NO X catalyst is raised to the SO X desorption temperature by adding and the atmosphere around the NO X catalyst is made a rich atmosphere.
By temporarily reducing the amount of fuel added to the NO x catalyst from the fuel addition device, the atmosphere around the NO x catalyst is temporarily made lean.

【0013】8番目の発明では、1番目の発明におい
て、SOX離脱処理の実行中においてNOX触媒周囲の雰
囲気がリッチ雰囲気とされている期間が予め定められた
期間を超えたときに、NOX触媒周囲の雰囲気がリーン
雰囲気とされる。
In an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the period in which the atmosphere around the NO x catalyst is a rich atmosphere exceeds a predetermined period during execution of the SO x removal process, NO The atmosphere around the X catalyst is made lean.

【0014】9番目の発明では、1番目の発明におい
て、NOX触媒から流出するガス中のSOXの量を検出す
るためのSOX量検出センサをさらに具備し、SOX離脱
処理の実行中において該SOX量検出センサによって検
出されるSOXの量が予め定められた量を超えたとき
に、NOX触媒周囲の雰囲気がリーン雰囲気とされる。
According to a ninth aspect, in the first aspect, an SO X amount detection sensor for detecting the amount of SO X in the gas flowing out from the NO X catalyst is further provided, and the SO X removal process is being performed. the amount of SO X detected by the SO X amount detection sensor when exceeded a predetermined amount, NO X catalyst surrounding atmosphere is a lean atmosphere at.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の排
気浄化装置を説明する。図1は本発明の排気浄化装置を
備えた内燃機関を示している。以下で説明する実施形態
において、内燃機関は圧縮着火式の内燃機関であるが、
本発明は火花点火式の内燃機関にも適用可能である。図
1において、1は機関本体、2は吸気通路、3は排気通
路である。吸気通路3内にはスロットル弁4が配置され
る。スロットル弁4にはステップモータ5が接続され
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An exhaust emission control device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an internal combustion engine equipped with the exhaust emission control device of the present invention. In the embodiment described below, the internal combustion engine is a compression ignition type internal combustion engine,
The present invention is also applicable to a spark ignition type internal combustion engine. In FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is an intake passage, and 3 is an exhaust passage. A throttle valve 4 is arranged in the intake passage 3. A step motor 5 is connected to the throttle valve 4.

【0016】排気通路3は並列した2つの排気枝通路、
すなわち、第1の排気枝通路3aと第2の排気枝通路3
bに分岐する。第1の排気枝通路3aには、第1のNO
X触媒6aが配置される。第1NOX触媒6a上流の排気
枝通路3aにはその温度を検出するための第1の温度セ
ンサ7aが取り付けられる。さらに、第1NOX触媒6
a上流の第1排気枝通路3aには、排気ガスの空燃比を
検出するための第1の空燃比センサ8aが取り付けられ
る。
The exhaust passage 3 has two exhaust branch passages arranged in parallel,
That is, the first exhaust branch passage 3a and the second exhaust branch passage 3
Branch to b. The first NO in the first exhaust branch passage 3a
The X catalyst 6a is arranged. The first 1NO X catalyst 6a upstream of the exhaust branch passage 3a first temperature sensor 7a for detecting the temperature is mounted. Furthermore, the first NO x catalyst 6
A first air-fuel ratio sensor 8a for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas is attached to the first exhaust branch passage 3a upstream of a.

【0017】一方、第2の排気枝通路3bには、第2の
NOX触媒6bが配置される。第2NOX触媒6b上流の
排気枝通路3bにはその温度を検出するための第2の温
度センサ7bが取り付けられる。さらに、第2NOX
媒6b上流の第2排気枝通路3bには、排気ガスの空燃
比を検出するための第2の空燃比センサ8bが取り付け
られる。
On the other hand, a second NO x catalyst 6b is arranged in the second exhaust branch passage 3b. The exhaust branch passage 3b of the upstream first 2NO X catalyst 6b second temperature sensor 7b for detecting the temperature is mounted. Further, the second exhaust branch passage 3b of the upstream first 2NO X catalyst 6b, the second air-fuel ratio sensor 8b for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas is attached.

【0018】なお、第1排気枝通路3aと第2排気枝通
路3bとはNOX触媒6a、6b下流にて合流する。
The first exhaust branch passage 3a and the second exhaust branch passage 3b join together downstream of the NO x catalysts 6a, 6b.

【0019】排気通路3から排気枝通路3a、3bが分
岐する排気通路分岐領域、すなわち、NOX触媒6a、
6b上流には、各排気枝通路3a、3bに流入する排気
ガスの量を調節するための流量調節弁(以下、上流側流
量調節弁と称す)9が配置される。上流側流量調節弁9
にはステップモータ10が接続される。上流側流量調節
弁9の開度が第2NOX触媒6bにとって小さくされ、
上流側流量調節弁9が図1(A)に示されている動作位
置に位置決めされると、第2NOX触媒6bに流入する
排気ガスの量は少なくなり、排気ガスはほとんど全て第
1排気枝通路3aを介して第1NOX触媒6aに流入す
る。一方、上流側流量調節弁9の開度が第1NOX触媒
6aにとって小さくされ、上流側流量調節弁9が図1
(B)に示されている動作位置に位置決めされると、第
1NOX触媒6aに流入する排気ガスの量は少なくな
り、排気ガスはほとんど全て第2排気枝通路3bを介し
て第2NOX触媒6bに流入する。
An exhaust passage branch region where the exhaust branch passages 3a, 3b branch from the exhaust passage 3, that is, the NO x catalyst 6a,
A flow rate control valve (hereinafter, referred to as an upstream side flow rate control valve) 9 for adjusting the amount of exhaust gas flowing into each exhaust branch passage 3a, 3b is arranged upstream of 6b. Upstream flow control valve 9
A step motor 10 is connected to. The opening degree of the upstream side flow control valve 9 is reduced for the second NO x catalyst 6b,
When the upstream side flow control valve 9 is positioned at the operating position shown in FIG. 1 (A), the amount of exhaust gas flowing into the second NO x catalyst 6b becomes small, and almost all exhaust gas is in the first exhaust branch. It flows into the first NO x catalyst 6a via the passage 3a. On the other hand, the opening degree of the upstream side flow control valve 9 is reduced for the first NO x catalyst 6a, and the upstream side flow control valve 9 is shown in FIG.
When positioned in the operating position shown in (B), the amount of exhaust gas flowing into the first NO x catalyst 6a becomes small, and almost all of the exhaust gas is passed through the second exhaust branch passage 3b to the second NO x catalyst. Flows into 6b.

【0020】さらに、排気枝通路3a、3bが合流する
排気枝通路合流領域、すなわち、NOX触媒6a、6b
下流には、各排気枝通路3a、3bに流入する排気ガス
の量を調節するための流量調節弁(以下、下流側流量調
節弁と称す)11が配置される。下流側流量調節弁11
にはステップモータ12が接続される。下流側流量調節
弁11の開度が第2NOX触媒6bにとって小さくさ
れ、下流側流量調節弁11が図1(A)に示されている
動作位置に位置決めされると、第2NOX触媒6bに流
入する排気ガスの量が少なくなる。一方、下流側流量調
節弁11の開度が第1NOX触媒6aにとって小さくさ
れ、下流側流量調節弁11が図1(B)に示されている
動作位置に位置決めされると、第1NOX触媒6aに流
入する排気ガスの量が少なくなる。
Furthermore, exhaust branch passage merging region exhaust branch passages 3a, 3b merge, i.e., NO X catalyst 6a, 6b
A flow rate control valve (hereinafter, referred to as a downstream side flow rate control valve) 11 for controlling the amount of exhaust gas flowing into each of the exhaust branch passages 3a and 3b is arranged downstream. Downstream flow control valve 11
A step motor 12 is connected to. Opening of the downstream-side flow rate adjustment valve 11 is reduced to a 2NO X catalyst 6b, when the downstream-side flow rate adjustment valve 11 is positioned at the operating position shown in FIG. 1 (A), to a 2NO X catalyst 6b The amount of exhaust gas flowing in is reduced. On the other hand, the opening degree of the downstream-side flow rate adjustment valve 11 is reduced to a 1NO X catalyst 6a, the downstream-side flow rate adjustment valve 11 is positioned at the operating position shown in FIG. 1 (B), first 1NO X catalyst The amount of exhaust gas flowing into 6a is reduced.

【0021】また、下流側流量調節弁11は一方の排気
枝通路から流出する排気ガスが他方の排気枝通路に流入
することを防止する。すなわち、下流側流量調節弁11
が図1(A)に示されている動作位置に位置決めされて
いるときには、第1排気枝通路3aから流出した排気ガ
スが第2排気枝通路3bに流入することが防止される。
一方、下流側流量調節弁11が図1(B)に示されてい
る動作位置に位置決めされているときには、第2排気枝
通路3bから流出した排気ガスが第1排気枝通路3aに
流入することが防止される。
The downstream flow control valve 11 prevents the exhaust gas flowing out from one exhaust branch passage from flowing into the other exhaust branch passage. That is, the downstream flow control valve 11
Is positioned at the operating position shown in FIG. 1 (A), the exhaust gas flowing out from the first exhaust branch passage 3a is prevented from flowing into the second exhaust branch passage 3b.
On the other hand, when the downstream flow control valve 11 is positioned at the operating position shown in FIG. 1B, the exhaust gas flowing out from the second exhaust branch passage 3b flows into the first exhaust branch passage 3a. Is prevented.

【0022】なお、下流側流量調節弁11は上流側流量
調節弁9の動作位置に対応して位置決めされる。例え
ば、上流側流量調節弁9が図1(A)に示されている動
作位置に位置決めされたときには、下流側流量調節弁1
1は、図1(A)に示されている動作位置に位置決めさ
れる。一方、上流側流量調節弁9が図1(B)に示され
ている動作位置に位置決めされたときには、下流側流量
調節弁11は、図1(B)に示されている動作位置に位
置決めされる。
The downstream flow control valve 11 is positioned corresponding to the operating position of the upstream flow control valve 9. For example, when the upstream side flow control valve 9 is positioned at the operating position shown in FIG. 1A, the downstream side flow control valve 1
1 is positioned in the operating position shown in FIG. On the other hand, when the upstream flow control valve 9 is positioned at the operating position shown in FIG. 1 (B), the downstream flow control valve 11 is positioned at the operating position shown in FIG. 1 (B). It

【0023】排気通路分岐領域には、燃焼ガス通路13
を介して燃焼式ヒータ14が接続される。燃焼式ヒータ
14にはヒータ吸気通路15を介して空気が吸入され
る。ヒータ吸気通路15には、燃焼式ヒータ14に吸入
される空気の量を制御するための吸気量制御弁16が配
置される。また、燃焼式ヒータ14には燃料通路17を
介して燃料タンク18が接続される。燃料タンク18は
燃料通路17を介して機関本体1にも接続される。燃料
通路17には吐出量可変な燃料ポンプ19が配置され
る。
The combustion gas passage 13 is provided in the exhaust passage branching region.
The combustion heater 14 is connected via the. Air is drawn into the combustion heater 14 through the heater intake passage 15. An intake amount control valve 16 for controlling the amount of air taken into the combustion heater 14 is arranged in the heater intake passage 15. A fuel tank 18 is connected to the combustion heater 14 via a fuel passage 17. The fuel tank 18 is also connected to the engine body 1 via the fuel passage 17. A fuel pump 19 having a variable discharge amount is arranged in the fuel passage 17.

【0024】燃焼式ヒータ14はグロープラグのような
着火装置を具備し、この着火装置に燃料タンク18から
燃料を供給し、この燃料を燃焼することによって高温の
ガスを排出することができる。NOX触媒6a、6bは
燃焼式ヒータ14から排出される高温のガスによって加
熱される。なお、燃焼式ヒータ14への空気の吸入は、
例えば、吸気ファンによって行われる。ここで、燃焼式
ヒータ14に吸入される空気の量と着火装置に供給する
燃料の量とを調節することによって、燃焼式ヒータ14
から排出されるガスの量とその空燃比とを調節すること
ができる。
The combustion heater 14 is equipped with an ignition device such as a glow plug, and fuel is supplied from the fuel tank 18 to the ignition device, and the high temperature gas can be discharged by burning the fuel. The NO x catalysts 6a, 6b are heated by the high temperature gas discharged from the combustion heater 14. The intake of air to the combustion heater 14
For example, it is performed by an intake fan. Here, the combustion heater 14 is adjusted by adjusting the amount of air taken into the combustion heater 14 and the amount of fuel supplied to the ignition device.
The amount of gas exhausted from the and its air-fuel ratio can be adjusted.

【0025】排気通路分岐領域上流の排気通路3からス
ロットル弁4下流の吸気通路2まで排気再循環(EG
R)通路20が延びる。EGR通路20にはEGR制御
弁21が配置される。EGR制御弁21にはステップモ
ータ22が接続される。EGR制御弁21が開弁せしめ
られると、排気ガスが排気通路3からEGR通路20を
介して吸気通路2に導入される。吸気通路2に導入され
る排気ガスの量はEGR制御弁21の開度を調節するこ
とによって制御される。
Exhaust gas recirculation from the exhaust passage 3 upstream of the exhaust passage branch region to the intake passage 2 downstream of the throttle valve 4 (EG
R) The passage 20 extends. An EGR control valve 21 is arranged in the EGR passage 20. A step motor 22 is connected to the EGR control valve 21. When the EGR control valve 21 is opened, exhaust gas is introduced from the exhaust passage 3 into the intake passage 2 via the EGR passage 20. The amount of exhaust gas introduced into the intake passage 2 is controlled by adjusting the opening degree of the EGR control valve 21.

【0026】なお、第1温度センサ7a、第2温度セン
サ7b、第1空燃比センサ8a、および、第2空燃比セ
ンサ8bは電子制御装置(図示せず)に接続され、これ
らの出力信号が電子制御装置に送信される。一方、スロ
ットル弁駆動用のステップモータ5、上流側流量調節弁
駆動用のステップモータ10、下流側流量調節弁駆動用
のステップモータ12、燃料ポンプ19、および、EG
R制御弁駆動用のステップモータ22は電子制御装置に
接続され、これらの動作が電子制御装置によって制御さ
れる。
The first temperature sensor 7a, the second temperature sensor 7b, the first air-fuel ratio sensor 8a, and the second air-fuel ratio sensor 8b are connected to an electronic control unit (not shown), and their output signals are output. It is transmitted to the electronic control unit. On the other hand, the step motor 5 for driving the throttle valve, the step motor 10 for driving the upstream flow rate adjusting valve, the step motor 12 for driving the downstream flow rate adjusting valve, the fuel pump 19, and the EG.
The step motor 22 for driving the R control valve is connected to an electronic control unit, and these operations are controlled by the electronic control unit.

【0027】第1NOX触媒6aは、周囲に過剰な酸素
が存在するとき、すなわち、周囲の雰囲気がリーン雰囲
気であるときにはNOXを吸収・吸着することによって
保持し且つ周囲の酸素濃度が低下したとき、例えば、周
囲の雰囲気がリッチ雰囲気になったときには保持してい
るNOXを解放するNOX保持剤と、NOXを炭化水素に
よって還元浄化することができる貴金属触媒とを具備す
る。第2NOX触媒6bの構成は第1NOX触媒6aの構
成と同じである。
The first NO X catalyst 6a holds NO X by absorbing and adsorbing NO X when excess oxygen exists in the surroundings, that is, when the surrounding atmosphere is a lean atmosphere, and the oxygen concentration in the surroundings decreases. when, for example, when the ambient atmosphere becomes rich atmosphere comprising the the NO X holding agent to release the NO X holding, a noble metal catalyst capable of reducing purify NO X by hydrocarbons. Configuration of the 2NO X catalyst 6b is the same as that of the first 1NO X catalyst 6a.

【0028】圧縮着火式内燃機関は、通常、リーン空燃
比にて運転せしめられるので、内燃機関から排出される
排気ガス中には過剰な酸素が含まれている。また、圧縮
着火式内燃機関ではNOXが生成されるので、排気ガス
中にはNOXも含まれている。したがって、内燃機関が
通常運転せしめられている間、NOX触媒6a、6bに
は過剰な酸素が含まれている排気ガスが流入するので、
NOX触媒6a、6bは流入する排気ガス中のNOXを次
々と吸収・吸着し続ける。
Since the compression ignition type internal combustion engine is normally operated at a lean air-fuel ratio, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine contains an excess of oxygen. Further, since the compression ignition type internal combustion engine NO X is produced, also includes NO X in the exhaust gas. Therefore, during normal operation of the internal combustion engine, exhaust gas containing excess oxygen flows into the NO x catalysts 6a and 6b,
The NO x catalysts 6a and 6b continue to absorb and adsorb NO x in the inflowing exhaust gas one after another.

【0029】ところが、NOX触媒6a、6bが吸収・
吸着によって保持可能なNOXの量には上限がある。し
たがって、流量調節弁9、11が図1(A)に示されて
いる動作位置に位置決めされ続けていると、第1NOX
触媒6aが保持しているNOXの量(以下、NOX保持量
と称す)がその上限値に達する。この場合、第1NOX
触媒6aはもはやNOXを吸収・吸着することができ
ず、NOXがNOX触媒6a、6b下流へ流出してしま
う。
However, the NO x catalysts 6a and 6b absorb and
There is an upper limit to the amount of NO x that can be retained by adsorption. Therefore, when the flow rate control valve 9, 11 is continuously positioned in the operation position shown in FIG. 1 (A), first 1NO X
The amount of NO X retained by the catalyst 6a (hereinafter referred to as the NO X retained amount) reaches its upper limit value. In this case, the first NO x
The catalyst 6a can not absorb and adsorb the NO X longer, NO X flows out NO X catalyst 6a, to 6b downstream.

【0030】そこで、本実施形態では、第1NOX触媒
6aのNOX保持量がその上限値に達したとき、或い
は、その上限値に達する直前に、上流側流量調節弁9の
動作位置を図1(B)に示されている動作位置に切り換
えて、第1NOX触媒6aに流入する排気ガスの量をほ
ぼ零にまで低減し、且つ、下流側流量調節弁11の動作
位置を図1(B)に示されている動作位置よりも僅かに
図1(A)に示されている動作位置に近い位置に切り換
えて、第1排気枝通路3aを僅かばかり開放した状態
で、燃焼式ヒータ14からリッチ空燃比のガス(以下、
ヒータガスと称す)を第1NOX触媒6aに供給するN
X浄化処理が実行される。ここでリッチ空燃比のガス
とは、その酸素濃度が内燃機関から通常排出される排気
ガス中の酸素濃度よりも低く且つ比較的多量の炭化水素
(HC)が含まれているガスである。
Therefore, in this embodiment, when the NO X holding amount of the first NO X catalyst 6a reaches the upper limit value or immediately before reaching the upper limit value, the operating position of the upstream side flow rate control valve 9 is determined. is switched to the operation position shown in 1 (B), the amount of exhaust gas flowing into the first 1NO X catalyst 6a is reduced to substantially zero, and, FIG. 1 the operating position of the downstream-side flow rate adjustment valve 11 ( The operating position shown in FIG. 1A is switched to a position slightly closer to the operating position shown in FIG. 1B, and the combustion type heater 14 is opened with the first exhaust branch passage 3a slightly opened. From rich air-fuel ratio gas (hereinafter,
N for supplying the heater gas) to the first NO x catalyst 6a
O X purification processing is executed. Here, the rich air-fuel ratio gas is a gas whose oxygen concentration is lower than the oxygen concentration in the exhaust gas normally discharged from the internal combustion engine and which contains a relatively large amount of hydrocarbons (HC).

【0031】このようにリッチ空燃比のヒータガスが第
1NOX触媒6aに供給されると、第1NOX触媒6a周
囲の雰囲気がリッチ雰囲気となるので、第1NOX触媒
6aは保持しているNOXを解放し、斯くして解放され
たNOXをヒータガス中のHCを還元剤として利用して
還元浄化する。これにより、第1NOX触媒6aは再び
NOXを吸収・吸着によって保持することができるよう
になる。すなわち、第1NOX触媒6aのNOX保持能力
が回復せしめられる。なお、第1NOX触媒6aに対し
てNOX浄化処理が実行されている間、内燃機関から排
出される排気ガスは第2NOX触媒6bに流入し、排気
ガス中のNOXは第2NOX触媒6bに吸収・吸着によっ
て保持される。
[0031] When Hitagasu of the thus rich air-fuel ratio is supplied to the 1NO X catalyst 6a, since the atmosphere around the 1NO X catalyst 6a is rich atmosphere, the first 1NO X catalyst 6a holds NO X Is released, and thus the released NO X is reduced and purified by using HC in the heater gas as a reducing agent. As a result, the first NO x catalyst 6a can again hold NO x by absorption and adsorption. That is, the NO X holding capacity of the first NO X catalyst 6a is restored. Incidentally, while the NO X purification process to the first 1NO X catalyst 6a is running, the exhaust gas discharged from an internal combustion engine flows into the first 2NO X catalyst 6b, NO X is first 2NO X catalyst in the exhaust gas 6b is retained by absorption / adsorption.

【0032】なお、本実施形態では、第1NOX触媒6
aに対するNOX浄化処理が完了すると、下流側流量調
節弁11の動作位置が図1(B)に示されている動作位
置に切り換えられて、第2排気枝通路3bから流出する
排気ガスが第1排気枝通路3aに流入しないようにす
る。そして、第2NOX触媒6bのNOX保持量がその上
限値に達するまでは、流量調節弁9、11の動作位置は
図1(B)に示されている動作位置に維持される。そし
て、第2NOX触媒6bのNOX保持量がその上限値に達
したとき、或いは、その上限値に達する直前に、上流側
流量調節弁9の動作位置を図1(A)に示されている動
作位置に切り換えて、第2NOX触媒6bに流入する排
気ガスの量をほぼ零にまで低減し、且つ、下流側流量調
節弁11の動作位置を図1(A)に示されている動作位
置よりも僅かに図1(B)に近い位置に切り換えて、第
2排気枝通路3bを僅かばかり開放した状態で、燃焼式
ヒータ14からリッチ空燃比のヒータガスを第2NOX
触媒6bに供給し、第2NOX触媒6bのNOX保持能力
を回復せしめる。
In this embodiment, the first NO X catalyst 6
When the NO x purification process for a is completed, the operating position of the downstream flow control valve 11 is switched to the operating position shown in FIG. 1 (B), and the exhaust gas flowing out from the second exhaust branch passage 3b becomes the first position. 1 Prevent the gas from flowing into the exhaust branch passage 3a. Then, the operating positions of the flow rate control valves 9 and 11 are maintained at the operating positions shown in FIG. 1B until the NO X holding amount of the second NO X catalyst 6b reaches the upper limit value. Then, when the NO X holding amount of the second NO X catalyst 6b reaches its upper limit value or immediately before reaching its upper limit value, the operating position of the upstream side flow rate control valve 9 is shown in FIG. 1 (A). The operating position is changed to the operating position where the amount of the exhaust gas flowing into the second NO x catalyst 6b is reduced to almost zero, and the operating position of the downstream side flow control valve 11 is set to the operation shown in FIG. 1 (A). The position is switched to a position slightly closer to that of FIG. 1B than the position and the second exhaust branch passage 3b is opened slightly, and the rich air-fuel ratio heater gas is fed from the combustion heater 14 to the second NO x.
It was supplied to the catalyst 6b, allowed to recover the NO X holding ability of the 2NO X catalyst 6b.

【0033】以後、第1NOX触媒6aに対するNOX
化処理と第2NOX触媒6bに対するNOX浄化処理とが
繰り返される。
[0033] Thereafter, the NO X purification process for NO X purification process and the 2NO X catalyst 6b for the first 1NO X catalyst 6a is repeated.

【0034】ところで、機関本体1に供給される燃料中
には硫黄成分(S)も含まれているので、内燃機関では
硫黄酸化物(SOX)が生成され、排気ガス中にはこの
SOXも含まれている。NOX触媒6a、6bはこうした
SOXをも吸収・吸着によって保持してしまう。この場
合、NOX触媒6a、6bのNOX保持能力が低下し、こ
れらNOX触媒に対するNOX浄化処理の実行頻度が多く
なってしまう。NOX触媒6a、6bに保持されたSOX
は、NOX触媒6a、6bの温度がSOX離脱温度(例え
ば、600℃)にまで上昇し且つ周囲の雰囲気がリッチ
雰囲気となると、NOX触媒6a、6bから離脱する。
By the way, since the fuel supplied to the engine body 1 also contains the sulfur component (S), sulfur oxide (SO X ) is generated in the internal combustion engine, and this SO X is contained in the exhaust gas. Is also included. The NO X catalysts 6a and 6b also retain such SO X by absorption and adsorption. In this case, the NO X holding ability of the NO X catalysts 6a and 6b is reduced, and the NO X purification process is executed more frequently on these NO X catalysts. SO X retained on the NO X catalysts 6a and 6b
When the temperature of the NO x catalysts 6a, 6b rises to the SO x desorption temperature (for example, 600 ° C) and the surrounding atmosphere becomes a rich atmosphere, the NO x catalysts 6a, 6b are desorbed.

【0035】そこで本実施形態では、各NOX触媒6
a、6bのNOX保持能力(すなわち、触媒機能)がS
Xによって低下せしめられていると判断されたとき
に、NOX保持能力が低下したNOX触媒からSOXを離
脱させるSOX離脱処理が実行される。
Therefore, in this embodiment, each NO x catalyst 6 is used.
The NO x retention capacity (ie, catalytic function) of a and 6b is S
When it is determined that the NO X holding capacity has been reduced by the O X , the SO X leaving process for leaving the SO X from the NO X catalyst having the lowered NO X holding capacity is executed.

【0036】具体的には、第1NOX触媒6aのNOX
持能力がSOXによって低下せしめられていると判断さ
れたときに、NOX浄化処理が実行されるときと同様
に、各流量調節弁9、11の動作位置が切り換えられた
状態で、燃焼式ヒータ14から高温でリッチ空燃比のヒ
ータガスが第1NOX触媒6aに供給され、これによっ
て第1NOX触媒6aの温度がSOX離脱温度にまで上昇
せしめられると共に、第1NOX触媒6a周囲の雰囲気
がリッチ雰囲気とされる。斯くして、第1NOX触媒6
aからSOXが離脱せしめられる。
Specifically, when it is determined that the NO X holding capacity of the first NO X catalyst 6a is reduced by SO X , each flow rate adjustment is performed as in the case where the NO X purification process is executed. With the operating positions of the valves 9 and 11 switched, a high-temperature rich air-fuel ratio heater gas is supplied from the combustion heater 14 to the first NO x catalyst 6a, whereby the temperature of the first NO x catalyst 6a changes to the SO x release temperature. And the atmosphere around the first NO x catalyst 6a is made a rich atmosphere. Thus, the first NO x catalyst 6
SO x is released from a.

【0037】もちろん、第2NOX触媒6bのNOX保持
能力がSOXによって低下せしめられていると判断され
たときにも、NOX浄化処理が実行されるときと同様
に、各流量調節弁9、11の動作位置が切り換えられた
状態で、高温でリッチ空燃比のヒータガスが第2NOX
触媒6bに供給される。
Of course, even when it is determined that the NO X holding capacity of the second NO X catalyst 6b has been reduced by SO X , the flow rate control valves 9 as well as when the NO X purification process is executed. , 11 with the operating positions switched, the heater gas with high temperature and rich air-fuel ratio is used as the second NO x.
It is supplied to the catalyst 6b.

【0038】なお、本実施形態では、各NOX触媒6
a、6bに対するNOX浄化処理の実行間隔が所定の間
隔よりも短くなったと判断された場合、または、燃料中
のSOX濃度と燃焼式ヒータ14における燃料消費量か
らNOX触媒6a、6bに保持されているSOXの量を推
定し、この推定量が所定の量を超えたと判断された場合
に、NOX触媒6a、6bの触媒機能がSOXによって低
下せしめられていると判断される。
In this embodiment, each NO X catalyst 6
When it is determined that the execution interval of the NO x purification processing for a and 6b is shorter than a predetermined interval, or when the SO x concentration in the fuel and the fuel consumption amount in the combustion type heater 14 are changed to the NO x catalysts 6a and 6b. The amount of SO X held is estimated, and when it is determined that the estimated amount exceeds a predetermined amount, it is determined that the catalytic functions of the NO X catalysts 6a and 6b are reduced by SO X. .

【0039】また、本実施形態では、NOX浄化処理ま
たはSOX離脱処理が実行される毎に、両流量調節弁
9、11の動作位置が図1(A)に示されている位置と
図1(B)に示されている位置との間で切り換えられる
が、これら両流量調節弁9、11の動作位置が、以下の
ように切り換えられるようにしてもよい。
In this embodiment, the operating positions of the flow rate control valves 9 and 11 are the same as those shown in FIG. 1A each time the NO x purification process or the SO x removal process is executed. Although it is switched to the position shown in FIG. 1 (B), the operating positions of both the flow rate control valves 9 and 11 may be switched as follows.

【0040】すなわち、NOX浄化処理またはSOX離脱
処理が実行されないときには、両流量調節弁9、11の
動作位置が、図1(A)に示されている位置と図1
(B)に示されている位置との中間の位置に位置決めさ
れ、いずれか一方のNOX触媒6a、6bに関してNOX
浄化処理またはSOX離脱処理が実行されるべきときに
は、当該NOX触媒6a、6bに関して上述した実施形
態に従って両流量調節弁9、11の動作位置が位置決め
され、これら処理が終了したときに、再び、両流量調節
弁9、11の動作位置が元の中間の位置に位置決めされ
るようにしてもよい。
That is, when the NO x purification process or the SO x removal process is not executed, the operating positions of both flow rate control valves 9 and 11 are the same as those shown in FIG. 1 (A).
Is positioned in an intermediate position between the position shown (B), the one of the NO X catalyst 6a, NO X with respect 6b
When the purification process or the SO X removal process is to be executed, the operating positions of both the flow rate control valves 9 and 11 are positioned according to the embodiment described above with respect to the NO X catalysts 6a and 6b. The operating positions of both the flow rate control valves 9 and 11 may be positioned at the original intermediate positions.

【0041】これによれば、NOX浄化処理またはSOX
離脱処理が実行されないときにおいて、排気ガスは両N
X触媒6a、6bに均等に流入するので、各NOX触媒
6a、6bにて保持しなければならないNOXの量がほ
ぼ半分ずつとなる。このため、各NOX触媒6a、6b
の容量が小さくとも、排気ガス中のNOXはこれらNO X
触媒6a、6bによって良好に保持される。したがっ
て、これによれば、排気エミッションが高く維持されつ
つ、NOX触媒の車両への搭載性が向上される。
According to this, NOXPurification treatment or SOX
When the disengagement process is not executed, the exhaust gas is
OXSince the catalysts 6a and 6b evenly flow into each catalyst, each NOXcatalyst
NO that must be retained in 6a and 6bXThe amount of
It becomes half each. Therefore, each NOXCatalyst 6a, 6b
NO in exhaust gas even if the capacity is smallXAre these NO X
It is held well by the catalysts 6a and 6b. According to
According to this, the exhaust emission can be kept high.
One, NOXThe mountability of the catalyst on the vehicle is improved.

【0042】ところで、NOX浄化処理の実行時および
SOX離脱処理の実行時に燃焼式ヒータ14からNOX
媒に供給されるリッチ空燃比のガス(ヒータガス)中に
は、いわゆる可溶性有機成分(SOF)が比較的多く含
まれている。このSOFがNOX触媒6a、6b表面、
特に貴金属触媒表面に付着すると、その触媒機能が低下
する。
By the way, a so-called soluble organic component (SOF) is contained in the rich air-fuel ratio gas (heater gas) supplied from the combustion heater 14 to the NO X catalyst during the NO X purification process and the SO X removal process. ) Is included in a relatively large amount. This SOF is the surface of the NO x catalysts 6a, 6b,
In particular, if it adheres to the surface of the noble metal catalyst, its catalytic function will decrease.

【0043】ここでNOX浄化処理の実行期間はSOX
脱処理の実行期間に比べて非常に短いので、NOX浄化
処理の実行中にNOX触媒6a、6bに付着するSOF
の量は比較的少ない。したがって、NOX浄化処理の実
行中にSOFがNOX触媒に付着したとしても、NOX
媒のNOX浄化能力はさほど低下しない。
Since the execution period of the NO x purification process is much shorter than the execution period of the SO x removal process, the SOF adhering to the NO x catalysts 6a and 6b during the execution of the NO x purification process.
Is relatively small. Therefore, even if SOF adheres to the NO x catalyst during the execution of the NO x purification process, the NO x purification capability of the NO x catalyst does not decrease so much.

【0044】ところが、SOX離脱処理の実行期間は非
常に長いので、SOX離脱処理の実行中にNOX触媒の触
媒能力がSOFの付着によって低下せしめられ、したが
って、NOX触媒6a、6bからのSOXの離脱速度が遅
くなり、場合によっては、NOX触媒6a、6bからの
SOXの離脱がほとんど行われなくなってしまう。
[0044] However, since the execution period of the SO X withdrawal process is very long, the catalyst capacity of the NO X catalyst during the SO X withdrawal process is made to decrease the deposition of SOF, therefore, NO X catalyst 6a, 6b of Of SO X is slowed down, and in some cases, SO X is hardly separated from the NO X catalysts 6a and 6b.

【0045】そこで、第1の実施形態では、SOX離脱
処理の実行中において、予め定められた条件が成立した
と判断されたときに、燃焼式ヒータ14からNOX触媒
に供給されるヒータガスの空燃比が一時的にリーン空燃
比とされる。これによれば、NOX触媒6a、6bには
酸素濃度の高いヒータガスが供給されるので、NOX
媒6a、6b周囲の雰囲気が一時的にリーン雰囲気とな
り、しかも、このときのNOX触媒6a、6bの温度が
高温であるので、NOX触媒に付着しているSOFはそ
の周囲の酸素によって一気に酸化除去される。
Therefore, in the first embodiment, when it is determined that a predetermined condition is satisfied during execution of the SO X removal processing, the heater gas supplied from the combustion heater 14 to the NO X catalyst is changed. The air-fuel ratio is temporarily set to the lean air-fuel ratio. According to this, NO X catalyst 6a, since the 6b is supplied an oxygen-rich Hitagasu, NO X catalyst 6a, around 6b atmosphere is temporarily lean atmosphere, moreover, NO X catalyst 6a at this time , the temperature of 6b is at a high temperature, SOF adhering the NO X catalyst is once oxidized and removed by oxygen surrounding.

【0046】なお、第1実施形態では、SOX離脱処理
の実行中においてNOX触媒6a、6b周囲の雰囲気が
リッチ雰囲気とされている期間が予め定められた期間を
超えたときに、予め定められた条件が成立したと判断さ
れる。また、第1実施形態では、SOX離脱処理の実行
中において、NOX触媒6a、6b周囲の雰囲気を一時
的にリーン雰囲気とする期間は、当該NOX触媒6a、
6bの温度が高くなり過ぎることを防止し、且つ、燃焼
式ヒータ14からリッチ空燃比のヒータガスを再びNO
X触媒6a、6bに供給したときに当該NOX触媒6a、
6b周囲の雰囲気が即座にリッチ雰囲気となるように、
決定される。こうした観点からは、例えば、燃焼式ヒー
タ14からリッチ空燃比のヒータガスが供給されている
期間が、例えば、30秒を超えたときに、予め定められ
た条件が成立したと判断され、燃焼式ヒータ14から、
例えば、2秒間に亘ってリーン空燃比のヒータガスが供
給される。
In the first embodiment, when the period in which the atmosphere around the NO x catalysts 6a and 6b is rich atmosphere exceeds the predetermined period during execution of the SO x removal process, the predetermined period is set. It is determined that the specified conditions are satisfied. In the first embodiment, during the execution of the SO X withdrawal process, NO X catalyst 6a, temporarily period to lean atmosphere atmosphere around 6b is the NO X catalyst 6a,
The temperature of 6b is prevented from becoming too high, and the heater gas of the rich air-fuel ratio is returned to NO from the combustion type heater 14 again.
X catalysts 6a, the NO X catalyst 6a when fed to 6b,
6b Immediately make the surrounding atmosphere rich,
It is determined. From such a viewpoint, for example, when the period during which the heater gas of the rich air-fuel ratio is supplied from the combustion heater 14 exceeds, for example, 30 seconds, it is determined that the predetermined condition is satisfied, and the combustion heater From 14,
For example, the lean air-fuel ratio heater gas is supplied for 2 seconds.

【0047】図2に第1実施形態のSOX離脱処理を実
行するフローチャートを示した。図2に示したフローチ
ャートでは、始めに、ステップ10において、リッチフ
ラグF1がセットされている(F1=1)か否かが判別
される。リッチフラグF1はSOX離脱処理が実行され
るべきであると判断されたときにセットされ、NOX
媒6a、6bから十分な量のSOXが離脱せしめられた
と判断されたときにリセットされるフラグである。
FIG. 2 shows a flowchart for executing the SO X withdrawal process of the first embodiment. In the flowchart shown in FIG. 2, first, at step 10, it is judged if the rich flag F1 is set (F1 = 1). The rich flag F1 is set when it is determined that the SO X removal processing should be executed, and reset when it is determined that a sufficient amount of SO X has been released from the NO X catalysts 6a and 6b. It is a flag.

【0048】ステップ10において、F1=0であると
判別されたときには、ルーチンは終了する。一方、ステ
ップ10において、F1=1であると判別されたときに
は、ルーチンはステップ11に進んで、SOX離脱処理
が施されるべきNOX触媒6a、6bにとって流量調節
弁9、11の開度が小さくされ、次いでステップ12に
おいて、燃焼式ヒータ14からリッチ空燃比のヒータガ
スが供給される。
When it is determined in step 10 that F1 = 0, the routine ends. On the other hand, when it is determined in step 10 that F1 = 1, the routine proceeds to step 11 and the opening degree of the flow rate control valves 9, 11 for the NO x catalysts 6a, 6b to be subjected to SO x removal processing. Is reduced, and then in step 12, the combustion-type heater 14 supplies the heater gas with a rich air-fuel ratio.

【0049】次いで、ステップ13において、リーンフ
ラグF2がセットされている(F2=1)か否かが判別
される。リーンフラグF2はNOX触媒6a、6bにリ
ーン空燃比のヒータガスを供給すべきであると判断され
たときにセットされ、NOX触媒6a、6bから十分な
量のSOFが酸化除去されたと判断されたときにリセッ
トされるフラグである。
Next, at step 13, it is judged if the lean flag F2 is set (F2 = 1). The lean flag F2 is set when it is determined that the heater gas having the lean air-fuel ratio should be supplied to the NO x catalysts 6a and 6b, and it is determined that a sufficient amount of SOF has been oxidized and removed from the NO x catalysts 6a and 6b. It is a flag that is reset when

【0050】ステップ13において、F2=0であると
判別されたときには、ルーチンは終了する。一方、ステ
ップ13において、F2=1であると判別されたときに
は、ルーチンはステップ14に進んで、燃焼式ヒータ1
4からリーン空燃比のヒータガスが供給され、次いでス
テップ15において、フラグF2がリセットされる。
When it is determined in step 13 that F2 = 0, the routine ends. On the other hand, when it is determined in step 13 that F2 = 1, the routine proceeds to step 14 and the combustion heater 1
A heater gas having a lean air-fuel ratio is supplied from No. 4, and then in step 15, the flag F2 is reset.

【0051】また、図3に示したように、各NOX触媒
6a、6bから流出するガス中のSOXの量または濃度
を検出するためのSOX検出センサ23a、23bがN
X触媒下流の各排気枝通路3a、3bに取り付けられ
ている第2の実施形態においては、SOX離脱処理が施
されているNOX触媒6a、6bから流出するガス中の
SOXの量または濃度が対応するSOX検出センサ23
a、23bによって検出され、ここで検出されたSOX
の量または濃度が予め定められた量または濃度(例え
ば、20ppm)を超えたときに、予め定められた条件
が成立したと判断される。
Further, as shown in FIG. 3, the SO x detection sensors 23a and 23b for detecting the amount or concentration of SO x in the gas flowing out from the NO x catalysts 6a and 6b are N-type.
The amount of O X catalyst downstream of the exhaust branch passages 3a, in the second embodiment attached to 3b is, NO X catalyst 6a of SO X withdrawal process is performed, SO X in the gas flowing out from 6b Alternatively, the SO X detection sensor 23 corresponding to the concentration
a, 23b detected, SO X detected here
When the amount or concentration of exceeds a predetermined amount or concentration (for example, 20 ppm), it is determined that the predetermined condition is satisfied.

【0052】また、第3実施形態のSOX離脱処理で
は、図1に示した構成の内燃機関の排気浄化装置におい
て、予め定められた条件が上述したようにして成立した
と判断されたときに、燃焼式ヒータ14の作動が停止さ
れると共に、SOX離脱処理が施されているNOX触媒6
a、6bにとって流量調節弁9、11の開度が一時的に
大きくされる。これによれば、NOX触媒6a、6bに
内燃機関から排出された排気ガスが供給され、このとき
の排気ガスの酸素濃度は高いので、NOX触媒6a、6
b周囲の雰囲気が一時的にリーン雰囲気となり、しか
も、このときのNOX触媒6a、6bの温度が高温であ
るので、NOX触媒に付着しているSOFはその周囲の
酸素によって一気に酸化除去される。
Further, in the SO X release processing of the third embodiment, when it is determined that the predetermined conditions are satisfied as described above in the exhaust purification system of the internal combustion engine having the configuration shown in FIG. The operation of the combustion heater 14 is stopped and the NO X catalyst 6 that has been subjected to SO X removal processing
For a and 6b, the openings of the flow rate control valves 9 and 11 are temporarily increased. According to this, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is supplied to the NO x catalysts 6a, 6b, and the oxygen concentration of the exhaust gas at this time is high, so the NO x catalysts 6a, 6b
b The atmosphere around b temporarily becomes a lean atmosphere, and since the temperature of the NO x catalysts 6a and 6b at this time is high, the SOF adhering to the NO x catalyst is oxidized and removed at once by the oxygen around it. It

【0053】図4に第3実施形態のSOX離脱処理を実
行するフローチャートを示した。図4に示したフローチ
ャートでは、始めに、ステップ20において、リッチフ
ラグF1がセットされている(F1=1)か否かが判別
される。ここでのリッチフラグF1は図2に示したリッ
チフラグF1と同じフラグである。
FIG. 4 shows a flow chart for executing the SO X withdrawal process of the third embodiment. In the flowchart shown in FIG. 4, first, at step 20, it is judged if the rich flag F1 is set (F1 = 1). The rich flag F1 here is the same as the rich flag F1 shown in FIG.

【0054】ステップ20において、F1=0であると
判別されたときには、ルーチンは終了する。一方、ステ
ップ20において、F1=1であると判別されたときに
は、ルーチンはステップ21に進んで、SOX離脱処理
が施されるべきNOX触媒6a、6bにとって流量調節
弁9、11の開度が小さくされ、次いでステップ22に
おいて、燃焼式ヒータ14からリッチ空燃比のヒータガ
スが供給される。
When it is determined in step 20 that F1 = 0, the routine ends. On the other hand, when it is determined in step 20 that F1 = 1, the routine proceeds to step 21, and the opening degree of the flow rate control valves 9 and 11 for the NO x catalysts 6a and 6b to be subjected to SO x removal processing. Is reduced, and then, in step 22, the combustion type heater 14 supplies the heater gas of the rich air-fuel ratio.

【0055】次いで、ステップ23において、リーンフ
ラグF2がセットされている(F2=1)か否かが判別
される。ここでのリーンフラグF2も図2に示したリー
ンフラグF2と同じフラグである。ステップ23におい
て、F2=0であると判別されたときには、ルーチンは
終了する。一方、ステップ23において、F2=1であ
ると判別されたときには、ルーチンはステップ24に進
んで、燃焼式ヒータ14からのリッチ空燃比のヒータガ
スの供給が停止され、次いでステップ25において、流
量調節弁9、11の開度が大きくされ、次いでステップ
26において、フラグF2がリセットされる。
Next, at step 23, it is judged if the lean flag F2 is set (F2 = 1). The lean flag F2 here is also the same as the lean flag F2 shown in FIG. When it is determined in step 23 that F2 = 0, the routine ends. On the other hand, when it is determined in step 23 that F2 = 1, the routine proceeds to step 24, where the supply of the rich air-fuel ratio heater gas from the combustion heater 14 is stopped, and then in step 25, the flow rate control valve is set. The opening degrees of 9 and 11 are increased, and then in step 26, the flag F2 is reset.

【0056】上述した実施形態は、図5に示されている
構成の排気浄化装置にも適用可能である。図5に示され
ている第4の実施形態の排気浄化装置では、各排気枝通
路3a、3bに上流側流量調節弁9a、9bと下流側流
量調節弁11a、11bが配置されている。これら流量
調節弁9a、9b、11a、11bにはそれぞれ対応す
るステップモータ10a、10b、12a、12bが接
続される。また、燃焼ガス通路13は2つのガス枝通路
13a、13bに分岐している。これらガス枝通路13
a、13bは切換弁24を介して燃焼ガス通路13に接
続される。切換弁24によって燃焼式ヒータ14から排
出されるガスが第1NOX触媒6aに供給されるか、或
いは、第2NOX触媒6bに供給されるかが切り換えら
れる。
The above-described embodiment can also be applied to the exhaust emission control device having the configuration shown in FIG. In the exhaust emission control device of the fourth embodiment shown in FIG. 5, upstream side flow rate control valves 9a, 9b and downstream side flow rate control valves 11a, 11b are arranged in each exhaust branch passage 3a, 3b. Corresponding step motors 10a, 10b, 12a, 12b are connected to these flow rate control valves 9a, 9b, 11a, 11b, respectively. Further, the combustion gas passage 13 is branched into two gas branch passages 13a and 13b. These gas branch passages 13
a and 13b are connected to the combustion gas passage 13 via a switching valve 24. The switching valve 24 switches whether the gas discharged from the combustion heater 14 is supplied to the first NO x catalyst 6a or the second NO x catalyst 6b.

【0057】また、第5の実施形態のSOX離脱処理で
は、NOX触媒6a、6bからSOXを離脱させるべきで
あると判断されたときに、内燃機関の運転および燃焼式
ヒータ14の運転を制御し、すなわち、内燃機関から排
出される排気ガスの特性および燃焼式ヒータ14から排
出されるヒータガスの特性を制御してNOX触媒6a、
6bの温度を上昇させる。そして、SOXを離脱させる
べきほうのNOX触媒6a、6bの温度がSOX離脱温度
にまで上昇したときに、上流側流量調節弁9の開度を当
該NOX触媒6a、6bにとって小さくして、当該NOX
触媒6a、6bに流入する排気ガスの量を低減すると共
に、下流側流量調節弁11の開度を燃焼式ヒータ14の
運転にとって最適な開度とした上で、燃焼式ヒータ14
からリッチ空燃比のガスが当該NOX触媒6a、6bに
供給される。一方、予め定められた条件が上述したよう
に成立したと判断されたときには、燃焼式ヒータ14か
ら当該NOX触媒6a、6bにリーン空燃比のヒータガ
スが一時的に供給される。
Further, in the SO X release processing of the fifth embodiment, when it is determined that SO X should be released from the NO X catalysts 6a and 6b, the operation of the internal combustion engine and the operation of the combustion heater 14 are performed. That is, the characteristics of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine and the characteristics of the heater gas discharged from the combustion type heater 14 are controlled to control the NO x catalyst 6a,
Raise the temperature of 6b. When the NO X catalyst 6a of more to disengaging the SO X, the temperature of 6b rises until the SO X leaving temperature, the opening of the upstream-side flow rate adjustment valve 9 is reduced to the NO X catalyst 6a, 6b And the NO x
The amount of exhaust gas flowing into the catalysts 6a and 6b is reduced, and the opening of the downstream flow control valve 11 is set to the optimum opening for the operation of the combustion heater 14, and then the combustion heater 14
A gas having a rich air-fuel ratio is supplied to the NO X catalysts 6a and 6b. On the other hand, when it is determined that the predetermined conditions are satisfied as described above, the lean air-fuel ratio heater gas is temporarily supplied from the combustion heater 14 to the NO X catalysts 6a and 6b.

【0058】また、上述した実施形態において、SOX
離脱処理の実行時における各流量調節弁9、11の開度
は、内燃機関の運転パラメータ、例えば、機関回転数、
内燃機関の燃焼室内に吸入される空気の量(以下、単に
吸気量と称す)、内燃機関の燃焼室内に噴射される燃料
の量(以下、単に燃料噴射量と称す)、および、内燃機
関の燃焼室から排出される排気ガスの空燃比(以下、単
に排気空燃比と称す)に応じて決定される。すなわち、
これら運転パラメータに関して各流量調節弁9、11の
開度を実験により予め求めてマップの形で電子制御装置
内に記憶させておき、このマップを利用して各流量調節
弁9、11の開度が制御される。
Further, in the above-described embodiment, SO X
The opening degree of each of the flow rate control valves 9 and 11 at the time of executing the disengagement process is determined by operating parameters of the internal combustion engine, for example, engine speed,
The amount of air taken into the combustion chamber of the internal combustion engine (hereinafter simply referred to as intake air amount), the amount of fuel injected into the combustion chamber of the internal combustion engine (hereinafter simply referred to as fuel injection amount), and the internal combustion engine It is determined according to the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the combustion chamber (hereinafter, simply referred to as the exhaust air-fuel ratio). That is,
With respect to these operating parameters, the opening degrees of the flow rate control valves 9 and 11 are experimentally obtained in advance and stored in the electronic control unit in the form of a map, and the opening degrees of the flow rate control valves 9 and 11 are used by using this map. Is controlled.

【0059】また、上述した実施形態は、NOX触媒6
a、6b上流にのみ流量調節弁9が配置されている排気
浄化装置にも適用可能であり、NOX触媒6a、6b下
流にのみ流量調節弁11が配置されている排気浄化装置
にも適用可能である。
In the above-described embodiment, the NO x catalyst 6 is used.
It is also applicable to an exhaust gas purification device in which the flow rate control valve 9 is arranged only upstream of a and 6b, and to an exhaust gas purification device in which the flow rate control valve 11 is arranged only downstream of the NO x catalysts 6a and 6b. Is.

【0060】次に、第6の実施形態の排気浄化装置につ
いて説明する。第6実施形態の排気浄化装置を図6に示
した。第6実施形態の排気浄化装置では、燃焼式ヒータ
の代わりに、各NOX触媒6a、6b上流の排気枝通路
3a、3bに燃料添加装置25a、25bが取り付けら
れている。これら燃料添加装置25a、25bは対応す
る燃料通路17を介して燃料タンク(図1参照)18に
接続される。これら燃料添加装置25a、25bは対応
するNOX触媒6a、6bに燃料を添加することができ
る。なお、これら燃料添加装置25a、25bは電子制
御装置に接続されており、その作動は電子制御装置によ
って制御される。
Next, an exhaust purification system of the sixth embodiment will be explained. The exhaust emission control device of the sixth embodiment is shown in FIG. The exhaust purification system of the sixth embodiment, instead of the combustion heater, and the NO X catalyst 6a, 6b upstream of the exhaust branch passage 3a, the fuel addition device 25a to 3b, 25b is attached. These fuel addition devices 25a and 25b are connected to a fuel tank (see FIG. 1) 18 via corresponding fuel passages 17. These fuel addition device 25a, 25b can be added to the fuel corresponding NO X catalyst 6a, in 6b. The fuel addition devices 25a and 25b are connected to an electronic control device, and their operation is controlled by the electronic control device.

【0061】本実施形態のNOX浄化処理では、一方の
NOX触媒6a、6bのNOX保持量がその上限値に達し
たとき、或いは、その上限値に達する直前に、当該NO
X触媒6a、6bに流入する排気ガスの量がほぼ零にま
で低減するように上流側流量調節弁9の動作位置を切り
換え、且つ、当該NOX触媒6a、6b下流の排気枝通
路3a、3bが僅かばかり開放された状態となるように
下流側流量調節弁11の動作位置を切り換えた上で、対
応する燃料添加装置25a、25bから当該NOX触媒
6a、6bに燃料を噴射する。
In the NO X purification processing of the present embodiment, when the NO X holding amount of one of the NO X catalysts 6a and 6b reaches its upper limit value, or immediately before reaching the upper limit value, the NO X is reduced.
X catalysts 6a, switching the operating position of the upstream-side flow rate adjustment valve 9 so that the amount of the exhaust gas flowing into 6b is reduced to substantially zero, and, the NO X catalyst 6a, 6b downstream of the exhaust branch passages 3a, 3b There over switching the operating position of the downstream-side flow rate adjustment valve 11 so that the state of being opened only slightly, corresponding fuel addition device 25a, the from 25b NO X catalyst 6a, for injecting fuel into 6b.

【0062】このように燃料添加装置25a、25bか
ら対応するNOX触媒6a、6bに燃料が添加される
と、NOX触媒6a、6b周囲の雰囲気がリッチ雰囲気
となるので、NOX触媒6a、6bは保持しているNOX
を解放し、斯くして解放されたNOXを燃料添加装置2
5a、25bから供給された燃料(HC)を還元剤とし
て利用して還元浄化する。
When fuel is added to the corresponding NO x catalysts 6a, 6b from the fuel adding devices 25a, 25b in this way, the atmosphere around the NO x catalysts 6a, 6b becomes a rich atmosphere, so the NO x catalysts 6a, 6b 6b holds NO X
And the NO x released in this way is added to the fuel addition device 2
The fuel (HC) supplied from 5a and 25b is used as a reducing agent for reduction purification.

【0063】一方、本実施形態のSOX離脱処理では、
一方のNOX触媒6a、6bのNOX保持能力がSOX
よって低下せしめられていると推定されたときに、NO
X浄化処理が実行されるときと同様に、各流量調節弁
9、11の動作位置が切り換えられた状態で、燃料添加
装置25a、25bから対応するNOX触媒6a、6b
に燃料が供給され、これによって当該NOX触媒6a、
6bの温度がSOX離脱温度にまで上昇せしめられると
共に、当該NOX触媒6a、6b周囲の雰囲気がリッチ
雰囲気とされる。
On the other hand, in the SO X withdrawal process of this embodiment,
When it is estimated that the NO X holding capacity of one of the NO X catalysts 6a and 6b is reduced by SO X , NO
As in the case where the X purification processing is executed, the NO x catalysts 6a and 6b corresponding to the NO x catalysts 6a and 6b are switched from the fuel addition devices 25a and 25b while the operation positions of the flow rate control valves 9 and 11 are switched.
Fuel is supplied to the NO x catalyst 6a,
The temperature of 6b is raised to the SO X desorption temperature, and the atmosphere around the NO X catalysts 6a and 6b is made a rich atmosphere.

【0064】そして、SOX離脱処理の実行中におい
て、予め定められた条件が上述したように成立したと判
断されたときには、燃料添加装置25a、25bから当
該NO X触媒6a、6bに添加される燃料の量を一時的
にほぼ零にまで減量することによって当該NOX触媒6
a、6b周囲の雰囲気が一時的にリーン雰囲気とされ
る。また、本実施形態では、このとき、NOX触媒6
a、6b周囲の雰囲気のリーン度合いをより大きくする
ために、上流側流量調節弁9の開度が当該NOX触媒6
a、6bにとって一時的に大きくされ、当該NOX触媒
6a、6bに内燃機関から排出された排気ガスが供給さ
れる。
And SOXSmell during the process of leaving
And determined that the predetermined conditions were met as described above.
When the fuel is cut off, the fuel is added from the fuel adding devices 25a and 25b.
The NO XThe amount of fuel added to the catalysts 6a and 6b is temporarily changed.
NO by reducing to almost zeroXCatalyst 6
The atmosphere around a and 6b is temporarily made lean.
It Further, in this embodiment, at this time, NOXCatalyst 6
Increase the leanness of the surrounding atmosphere.
Therefore, the opening degree of the upstream side flow control valve 9 isXCatalyst 6
a, 6b is temporarily increased, and the NOXcatalyst
Exhaust gas discharged from the internal combustion engine is supplied to 6a and 6b.
Be done.

【0065】ここで、SOX離脱処理において燃料添加
装置25a、25bから単位時間当たりにNOX触媒6
a、6bに添加される燃料の量は、NOX浄化処理にお
いて燃料添加装置25a、25bから単位時間当たりに
NOX触媒6a、6bに添加される燃料の量よりも多
い。
Here, in the SO X removal process, the NO X catalyst 6 is supplied from the fuel adding devices 25a and 25b per unit time.
a, the amount of fuel added to 6b is, NO X purification process fuel addition device 25a in, NO X catalyst 6a from 25b per unit time greater than the amount of fuel added to 6b.

【0066】なお、本実施形態のSOX離脱処理におい
て、燃料添加装置25a、25bから添加される燃料の
量、予め定められた条件が成立したと判断されたときに
一時的に減量せしめられる燃料の量、および、このよう
に一時的に燃料の量を減量する期間は、内燃機関の運転
パラメータ、例えば、機関回転数、吸気量、燃料噴射
量、および、排気空燃比に応じて決定される。
In the SO X withdrawal process of this embodiment, the amount of fuel added from the fuel adding devices 25a and 25b, and the amount of fuel temporarily reduced when it is determined that a predetermined condition is satisfied. And the period during which the amount of fuel is temporarily reduced in this manner are determined according to the operating parameters of the internal combustion engine, for example, the engine speed, the intake amount, the fuel injection amount, and the exhaust air-fuel ratio. .

【0067】また、本実施形態は図3に示したようにS
X検出センサ23a、23bを備える排気浄化装置に
も適用可能である。さらに、本実施形態は図5に示した
ように各排気枝通路3a、3bに上流側流量調節弁9
a、9bと下流側流量調節弁11a、11bが配置され
ている実施形態にも適用可能である。さらに、本実施形
態のSOX離脱処理において、NOX触媒6a、6bから
SOXを離脱させるべきであると判断されたときに、燃
料添加装置25a、25bから燃料を添加せずに且つ流
量調節弁9、11の動作位置を維持したまま、内燃機関
の運転を制御し、すなわち、内燃機関から排出される排
気ガスの特性を制御して当該NOX触媒6a、6bの温
度をSOX離脱温度にまで上昇させ、その後、流量調節
弁9、11の動作位置を上述したように切り換え且つ燃
料添加装置25a、25bから燃料を当該NOX触媒6
a、6bに添加するようにしてもよい。
Further, in this embodiment, as shown in FIG.
O X sensor 23a, also the exhaust gas purification device comprising a 23b is applicable. Further, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the upstream side flow control valve 9 is provided in each of the exhaust branch passages 3a and 3b.
It is also applicable to the embodiment in which a, 9b and the downstream flow rate control valves 11a, 11b are arranged. Further, in the SO X removal processing of the present embodiment, when it is determined that the SO X should be released from the NO X catalysts 6a and 6b, the fuel is not added from the fuel adding devices 25a and 25b and the flow rate adjustment is performed. While maintaining the operating positions of the valves 9 and 11, the operation of the internal combustion engine is controlled, that is, the characteristic of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is controlled to change the temperature of the NO x catalysts 6a and 6b to the SO x release temperature. raised to, then switched and the fuel addition device 25a as described above the operation position of the flow control valves 9, 11, 25b the fuel from NO X catalyst 6
It may be added to a and 6b.

【0068】もちろん、本実施形態においても、SOX
離脱処理の実行時における各流量調節弁9、11の開度
は、内燃機関の運転パラメータ、例えば、機関回転数、
吸気量、燃料噴射量、および、排気空燃比に応じて決定
される。
Of course, also in this embodiment, SO X
The opening degree of each of the flow rate control valves 9 and 11 at the time of executing the disengagement process is determined by operating parameters of the internal combustion engine, for example, engine speed,
It is determined according to the intake air amount, the fuel injection amount, and the exhaust air-fuel ratio.

【0069】また、本実施形態は、NOX触媒6a、6
b上流にのみ流量調節弁9が配置されている排気浄化装
置にも適用可能であり、NOX触媒6a、6b下流にの
み流量調節弁11が配置されている排気浄化装置にも適
用可能である。
Further, in the present embodiment, the NO x catalysts 6a, 6 are
b It is also applicable to an exhaust gas purification device in which the flow rate control valve 9 is arranged only upstream, and is also applicable to an exhaust gas purification device in which the flow rate control valve 11 is arranged only downstream of the NO x catalysts 6a and 6b. .

【0070】図7に第6実施形態のSOX離脱処理を実
行するフローチャートを示した。図7に示したフローチ
ャートでは、始めに、ステップ30において、リッチフ
ラグF1がセットされている(F1=1)か否かが判別
される。ここでのリッチフラグF1は図2に示したリッ
チフラグF1と同じフラグである。
FIG. 7 shows a flow chart for executing the SO X withdrawal process of the sixth embodiment. In the flowchart shown in FIG. 7, first, at step 30, it is judged if the rich flag F1 is set (F1 = 1). The rich flag F1 here is the same as the rich flag F1 shown in FIG.

【0071】ステップ30において、F1=0であると
判別されたときには、ルーチンは終了する。一方、ステ
ップ30において、F1=1であると判別されたときに
は、ルーチンはステップ31に進んで、SOX離脱処理
が施されるべきNOX触媒6a、6bにとって流量調節
弁9、11の開度が小さくされ、次いでステップ32に
おいて、燃料添加装置25a、25bから燃料が添加さ
れる。
When it is determined in step 30 that F1 = 0, the routine ends. On the other hand, when it is determined in step 30 that F1 = 1, the routine proceeds to step 31, and the opening degree of the flow rate control valves 9 and 11 for the NO x catalysts 6a and 6b to be subjected to the SO x removal processing. Is reduced, and then, in step 32, fuel is added from the fuel addition devices 25a and 25b.

【0072】次いで、ステップ33において、リーンフ
ラグF2がセットされている(F2=1)か否かが判別
される。ここでのリーンフラグF2も図2に示したリー
ンフラグF2と同じフラグである。ステップ33におい
て、F2=0であると判別されたときには、ルーチンは
終了する。一方、ステップ33において、F2=1であ
ると判別されたときには、ルーチンはステップ34に進
んで、燃料添加装置25a、25bからの燃料の添加が
停止され、次いでステップ35において、流量調節弁
9、11の開度が大きくされ、次いでステップ36にお
いて、フラグF2がリセットされる。
Next, at step 33, it is judged if the lean flag F2 is set (F2 = 1). The lean flag F2 here is also the same as the lean flag F2 shown in FIG. When it is determined in step 33 that F2 = 0, the routine ends. On the other hand, when it is determined in step 33 that F2 = 1, the routine proceeds to step 34, where the addition of fuel from the fuel addition devices 25a and 25b is stopped, and then in step 35, the flow rate control valve 9, The opening degree of 11 is increased, and then, in step 36, the flag F2 is reset.

【0073】なお、本発明は、図8に示したパティキュ
レートフィルタを具備する排気浄化装置にも適用可能で
ある。最後に、図8に示したパティキュレートフィルタ
(以下、単にフィルタと称す)30について説明する。
図8(A)はフィルタ30の端面図であり、図8(B)
はフィルタ30の縦断面図である。図8(A)および図
8(B)に示したように、フィルタ30はハニカム構造
をなしており、互いに平行をなして延びる複数個の排気
流通路50,51を具備する。これら排気流通路の略半
数がその下流端開口を栓52で閉鎖することによって排
気流入通路50とされ、残りの半数がその上流端開口を
栓53で閉鎖することによって排気流出通路51とされ
ている。これら排気ガス流入通路50および排気ガス流
出通路51は薄肉の隔壁54を介して交互に配置され
る。云い換えると、排気ガス流入通路50および排気ガ
ス流出通路51は各排気ガス流入通路50が四つの排気
ガス流出通路51により包囲され、各排気ガス流出通路
51が四つの排気ガス流入通路50により包囲されるよ
うに配置される。
The present invention can also be applied to an exhaust gas purification device equipped with the particulate filter shown in FIG. Finally, the particulate filter (hereinafter, simply referred to as a filter) 30 shown in FIG. 8 will be described.
FIG. 8A is an end view of the filter 30, and FIG.
FIG. 4 is a vertical sectional view of the filter 30. As shown in FIGS. 8A and 8B, the filter 30 has a honeycomb structure, and includes a plurality of exhaust flow passages 50 and 51 extending in parallel with each other. About half of these exhaust flow passages are exhaust inflow passages 50 by closing their downstream end openings with plugs 52, and the other half are exhaust outflow passages 51 by closing their upstream end openings with plugs 53. There is. The exhaust gas inflow passages 50 and the exhaust gas outflow passages 51 are alternately arranged via thin partition walls 54. In other words, in the exhaust gas inflow passage 50 and the exhaust gas outflow passage 51, each exhaust gas inflow passage 50 is surrounded by the four exhaust gas outflow passages 51, and each exhaust gas outflow passage 51 is surrounded by the four exhaust gas inflow passages 50. It is arranged as described.

【0074】フィルタ30は、例えば、コージェライト
のような多孔質材料から形成される。したがって、排気
ガス流入通路50内に流入した排気ガスは、図8(B)
において矢印で示したように、隔壁54の細孔を通っ
て、隣接する排気ガス流出通路51内に流入する。
The filter 30 is formed of a porous material such as cordierite. Therefore, the exhaust gas that has flowed into the exhaust gas inflow passage 50 is generated as shown in FIG.
As indicated by an arrow in FIG. 5, the gas flows through the pores of the partition wall 54 and flows into the adjacent exhaust gas outflow passage 51.

【0075】フィルタ30内には、隔壁54の両壁面
上、および、隔壁の細孔を画成する壁面上に全面に亘っ
て、例えば、アルミナからなる担体の層が形成され、こ
の担体層上に、貴金属触媒と、活性酸素生成剤とが担持
されている。
In the filter 30, a carrier layer made of, for example, alumina is formed on both wall surfaces of the partition wall 54 and on the wall surface defining the pores of the partition wall, and on this carrier layer. In addition, a noble metal catalyst and an active oxygen generator are supported.

【0076】貴金属触媒としては、白金(Pt)が用い
られる。一方、活性酸素生成剤としては、カリウム
(K)、ナトリウム(Na)、リチウム(Li)、セシ
ウム(Cs)、ルビジウム(Rb)のようなアルカリ金
属、バリウム(Ba)、カルシウム(Ca)、ストロン
チウム(Sr)のようなアルカリ土類金属、ランタン
(La)、イットリウム(Y)、セリウム(Ce)のよ
うな希土類、鉄(Fe)のような遷移金属、およびスズ
(Sn)のような炭素族元素から選ばれた少なくとも一
つが用いられる。
Platinum (Pt) is used as the noble metal catalyst. On the other hand, as the active oxygen generator, potassium (K), sodium (Na), lithium (Li), cesium (Cs), alkali metal such as rubidium (Rb), barium (Ba), calcium (Ca), strontium. Alkaline earth metals such as (Sr), lanthanum (La), rare earths such as yttrium (Y), cerium (Ce), transition metals such as iron (Fe), and carbon groups such as tin (Sn). At least one selected from the elements is used.

【0077】活性酸素生成剤は、周囲に過剰な酸素が存
在すると酸素を吸収・吸着によって保持し且つ周囲の酸
素濃度が低下すると保持している酸素を活性酸素の形で
解放することによって活性酸素を生成する。次に、活性
酸素生成剤の活性酸素生成作用について、担体上に白金
およびカリウムを担持させた場合を例にとって説明する
が、他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希
土類、遷移金属を用いても同様な活性酸素生成作用が行
われる。
The active oxygen generating agent retains oxygen by absorbing and adsorbing excess oxygen in the presence of excess oxygen in the surroundings and releases the retained oxygen in the form of active oxygen when the concentration of oxygen in the surroundings is reduced. To generate. Next, the active oxygen generating action of the active oxygen generating agent will be described by taking as an example the case of supporting platinum and potassium on the carrier, but using other noble metals, alkali metals, alkaline earth metals, rare earths and transition metals. Even if the same active oxygen generation action is performed.

【0078】吸気通路2および内燃機関の燃焼室内に供
給された空気と燃料との比を排気ガスの空燃比と称する
と、圧縮着火式内燃機関から排出される排気ガスの空燃
比はリーンである。したがって、フィルタ30に流入す
る排気ガスは多量の過剰空気を含んでいる。また、圧縮
着火式内燃機関の燃焼室内ではNOが発生する。したが
って、排気ガス中にはNOが含まれている。また、燃料
中には硫黄成分Sが含まれており、この硫黄成分Sは燃
焼室内で酸素と反応してSO2となる。したがって、排
気ガス中にはSO2が含まれている。このため過剰酸
素、NOおよびSO2を含んだ排気ガスがフィルタ30
の排気ガス流入通路50内に流入することになる。
When the ratio of air to fuel supplied into the intake passage 2 and the combustion chamber of the internal combustion engine is called the air-fuel ratio of exhaust gas, the air-fuel ratio of exhaust gas discharged from the compression ignition type internal combustion engine is lean. . Therefore, the exhaust gas flowing into the filter 30 contains a large amount of excess air. Further, NO is generated in the combustion chamber of the compression ignition type internal combustion engine. Therefore, NO is contained in the exhaust gas. Further, the fuel contains a sulfur component S, and this sulfur component S reacts with oxygen in the combustion chamber to become SO 2 . Therefore, the exhaust gas contains SO 2 . Therefore, the exhaust gas containing excess oxygen, NO and SO 2 will be filtered by the filter 30.
Will flow into the exhaust gas inflow passage 50.

【0079】図9(A)および(B)は排気ガス流入通
路50の周壁面上に形成された担体層の表面の拡大図を
模式的に表わしている。なお、図8(A)および(B)
において、60は白金の粒子を示し、61はカリウムを
含んでいる活性酸素生成剤を示している。
9A and 9B schematically show enlarged views of the surface of the carrier layer formed on the peripheral wall surface of the exhaust gas inflow passage 50. 8 (A) and (B)
In the above, 60 represents a particle of platinum, and 61 represents an active oxygen generator containing potassium.

【0080】排気ガスがフィルタ30の排気ガス流入通
路50内に流入すると、図9(A)に示したように、排
気ガス中の酸素(O2)がO2 -またはO2-の形で白金の
表面に付着する。一方、排気ガス中のNOは白金の表面
上でO2 -またはO2-と反応し、NO2となる(2NO+
2→2NO2)。斯くして生成されたNO2の一部は白
金上で酸化されつつ活性酸素生成剤61内に吸収(場合
によっては吸着)によって保持され、図9(A)に示し
たように、カリウムと結合しながら硝酸イオン(N
3 -)の形で活性酸素生成剤61内に拡散し、硝酸カリ
ウム(KNO3)を生成する。すなわち、排気ガス中の
酸素が硝酸カリウム(KNO3)の形で活性酸素生成剤
61内に吸収によって保持される。
When the exhaust gas flows into the exhaust gas inflow passage 50 of the filter 30, as shown in FIG. 9 (A), oxygen (O 2 ) in the exhaust gas becomes O 2 or O 2 −. Adheres to the surface of platinum. On the other hand, NO in the exhaust gas reacts with O 2 or O 2 on the surface of platinum to become NO 2 (2NO +
O 2 → 2NO 2 ). A portion of the NO 2 thus generated is retained on the active oxygen generator 61 by being absorbed (adsorbed in some cases) while being oxidized on platinum, and is bound to potassium as shown in FIG. 9 (A). While nitrate ion (N
It diffuses in the active oxygen generator 61 in the form of O 3 ) to generate potassium nitrate (KNO 3 ). That is, oxygen in the exhaust gas is retained in the active oxygen generator 61 by absorption in the form of potassium nitrate (KNO 3 ).

【0081】排気ガス中のSO2もNOと同様なメカニ
ズムで活性酸素生成剤61内に吸収(場合によっては吸
着)によって保持される。すなわち、排気ガス中のSO
2は白金の表面でO2 -またはO2-と反応してSO3とな
る。斯くして生成されたSO3の一部は白金上でさらに
酸化されつつ活性酸素生成剤61内に吸収によって保持
され、カリウムと結合しながら硫酸イオン(SO4 2-
の形で活性酸素生成剤61内に拡散し、硫酸カリウム
(K2SO4)を生成する。すなわち、排気ガス中の酸素
が硫酸カリウム(K2SO4)の形で活性酸素生成剤61
内に吸収によって保持される。
SO 2 in the exhaust gas is also retained by absorption (adsorption in some cases) in the active oxygen generator 61 by a mechanism similar to NO. That is, SO in exhaust gas
2 reacts with O 2 or O 2 − on the surface of platinum to become SO 3 . A part of the SO 3 thus generated is further oxidized on platinum and retained by absorption in the active oxygen generator 61, and is bound to potassium to form a sulfate ion (SO 4 2− ).
In the form of, it diffuses into the active oxygen generator 61 to generate potassium sulfate (K 2 SO 4 ). That is, the oxygen in the exhaust gas is in the form of potassium sulfate (K 2 SO 4 ) and the active oxygen generator 61
Retained by absorption within.

【0082】ここで、燃焼室内においては主にカーボン
(C)からなる微粒子が生成される。したがって、排気
ガス中にはこれら微粒子が含まれている。排気ガス中に
含まれているこれら微粒子は排気ガスがフィルタ30の
排気ガス流入通路50内を流れているとき、或いは、隔
壁54の細孔内を通過するときに、図9(B)において
62で示したように担体層の表面、例えば、活性酸素生
成剤61の表面上に接触し、付着する。
Here, fine particles mainly composed of carbon (C) are produced in the combustion chamber. Therefore, the exhaust gas contains these fine particles. These fine particles contained in the exhaust gas are indicated by 62 in FIG. 9B when the exhaust gas is flowing in the exhaust gas inflow passage 50 of the filter 30 or when passing through the pores of the partition wall 54. As shown in (3), the surface of the carrier layer, for example, the surface of the active oxygen generating agent 61 is contacted and attached.

【0083】このように微粒子62が活性酸素生成剤6
1の表面上に付着すると、微粒子62と活性酸素生成剤
61との接触面では酸素濃度が低下する。すなわち、活
性酸素生成剤61の周囲の酸素濃度が低下する。酸素濃
度が低下すると酸素濃度の高い活性酸素生成剤61内と
の間で濃度差が生じ、斯くして、活性酸素生成剤61内
の酸素が微粒子62と活性酸素生成剤61との接触面に
向けて移動しようとする。その結果、活性酸素生成剤6
1内に形成されている硝酸カリウム(KNO3)がカリ
ウム(K)と酸素(O)とNOとに分解され、酸素
(O)が微粒子62と活性酸素生成剤61との接触面に
向かい、その一方で、NOが活性酸素生成剤61から外
部に放出される。斯くして活性酸素生成剤61が活性酸
素を生成する。外部に放出されたNOは下流側の白金上
において酸化され、再び活性酸素生成剤61に保持され
る。
In this way, the fine particles 62 are the active oxygen generator 6
When it adheres to the surface of No. 1, the oxygen concentration decreases at the contact surface between the fine particles 62 and the active oxygen generator 61. That is, the oxygen concentration around the active oxygen generator 61 decreases. When the oxygen concentration decreases, a difference in concentration occurs between the active oxygen generating agent 61 and the active oxygen generating agent 61 having a high oxygen concentration. Try to move towards. As a result, the active oxygen generator 6
The potassium nitrate (KNO 3 ) formed in 1 is decomposed into potassium (K), oxygen (O) and NO, and the oxygen (O) goes to the contact surface between the fine particles 62 and the active oxygen generator 61, On the other hand, NO is released from the active oxygen generator 61 to the outside. Thus, the active oxygen generator 61 produces active oxygen. The NO released to the outside is oxidized on the platinum on the downstream side and is retained again in the active oxygen generator 61.

【0084】また、このとき活性酸素生成剤61内に形
成されている硫酸カリウム(K2SO4)もカリウム
(K)と酸素(O)とSO2とに分解され、酸素(O)
が微粒子62と活性酸素生成剤61との接触面に向か
い、その一方で、SO2が活性酸素生成剤61から外部
に放出される。斯くして活性酸素生成剤61が活性酸素
を生成する。外部に放出されたSO2は下流側の白金上
において酸化され、再び活性酸素生成剤61に保持され
る。ただし、硫酸カリウムは安定で分解しづらいので硫
酸カリウムは硝酸カリウムよりも酸素を放出しづらい。
Further, at this time, potassium sulfate (K 2 SO 4 ) formed in the active oxygen generator 61 is also decomposed into potassium (K), oxygen (O) and SO 2 , and oxygen (O) is generated.
Toward the contact surface between the fine particles 62 and the active oxygen generating agent 61, while SO 2 is released from the active oxygen generating agent 61 to the outside. Thus, the active oxygen generator 61 produces active oxygen. The SO 2 released to the outside is oxidized on the platinum on the downstream side, and is retained by the active oxygen generator 61 again. However, since potassium sulfate is stable and difficult to decompose, potassium sulfate releases less oxygen than potassium nitrate.

【0085】ここで、活性酸素生成剤61によって生成
される活性酸素はそこに付着した微粒子を酸化除去する
ために消費される。すなわち、フィルタ30に捕集され
た微粒子は活性酸素生成剤61によって生成される活性
酸素によって酸化除去される。
Here, the active oxygen generated by the active oxygen generator 61 is consumed to oxidize and remove the fine particles attached thereto. That is, the fine particles collected by the filter 30 are oxidized and removed by the active oxygen generated by the active oxygen generator 61.

【0086】従来、フィルタに捕集されている微粒子を
除去する場合、フィルタの温度を比較的高い温度にまで
上昇させることによって微粒子を燃焼し、これにより微
粒子を除去していた。
Conventionally, in the case of removing the particulates collected by the filter, the particulates are burned by raising the temperature of the filter to a relatively high temperature, thereby removing the particulates.

【0087】一方、本発明において微粒子を除去するた
めに利用される酸素は、硝酸カリウムや硫酸カリウムの
ような化合物から分解された活性酸素であって、不対電
子を有することから、極めて高い反応性を有する。した
がって、この活性酸素によれば、フィルタの温度が比較
的低くても、微粒子を酸化除去することができる。
On the other hand, oxygen used for removing fine particles in the present invention is active oxygen decomposed from a compound such as potassium nitrate or potassium sulfate and has an unpaired electron, and therefore has extremely high reactivity. Have. Therefore, the active oxygen can oxidize and remove the fine particles even if the temperature of the filter is relatively low.

【0088】このように、従来のフィルタでは、火炎を
伴う燃焼によって微粒子を除去していたのに対し、本発
明のフィルタでは、輝炎を発することのない酸化によっ
て微粒子を除去している。したがって、本発明のフィル
タによれば、そこに捕集された微粒子は連続的に酸化除
去され、すなわち、活性酸素(O)が微粒子62に接触
すると、微粒子62は短時間(数秒〜数十分)のうちに
輝炎を発することなく酸化せしめられ、微粒子62は完
全に消滅する。したがって、微粒子62がフィルタ30
上に堆積することはほとんどない。
As described above, in the conventional filter, the fine particles are removed by the combustion accompanied by the flame, whereas in the filter of the present invention, the fine particles are removed by the oxidation that does not emit the bright flame. Therefore, according to the filter of the present invention, the fine particles collected therein are continuously oxidized and removed, that is, when the active oxygen (O) comes into contact with the fine particles 62, the fine particles 62 are left in a short time (from several seconds to several tens of minutes). ), The fine particles 62 are completely extinguished by being oxidized without emitting a luminous flame. Therefore, the fine particles 62 are not absorbed by the filter
It rarely deposits on top.

【0089】なお、活性酸素生成剤61は周囲に過剰な
酸素が存在するとNOXを硝酸イオンの形で保持するこ
とによって結果的に酸素を保持する。すなわち、活性酸
素生成剤61は周囲に過剰な酸素が存在するとNOX
吸収・吸着によって保持する。一方、活性酸素生成剤6
1は周囲の酸素濃度が低下すると硝酸イオンの形で保持
されているNOXを解放することによって活性酸素を生
成する。すなわち、活性酸素生成剤61は周囲の酸素濃
度が低下するとNOXを解放する。したがって、本発明
の活性酸素生成剤61はNOX保持剤としても機能す
る。
The active oxygen generator 61 retains NO x in the form of nitrate ions when excess oxygen is present in the surroundings, and consequently retains oxygen. That is, the active oxygen generator 61 retains NO X by absorbing and adsorbing NO X when excess oxygen exists in the surroundings. On the other hand, active oxygen generator 6
1 produces active oxygen by releasing NO X retained in the form of nitrate ions when the ambient oxygen concentration decreases. That is, the active oxygen generator 61 releases NO X when the surrounding oxygen concentration decreases. Therefore, the active oxygen generator 61 of the present invention also functions as a NO X holding agent.

【0090】ここで、活性酸素生成剤61周りの酸素濃
度が低下する場合とは、上述したように、周囲の雰囲気
はリーン雰囲気であるが活性酸素生成剤61に微粒子が
付着した場合の他に、フィルタ30に流入するガスの空
燃比がリッチとなって周囲の雰囲気がリッチ雰囲気とな
った場合がある。
Here, the case where the oxygen concentration around the active oxygen generator 61 decreases is as described above, in addition to the case where the surrounding atmosphere is a lean atmosphere but fine particles adhere to the active oxygen generator 61. In some cases, the air-fuel ratio of the gas flowing into the filter 30 becomes rich and the surrounding atmosphere becomes rich.

【0091】周囲の雰囲気はリッチ雰囲気であるが活性
酸素生成剤61に微粒子が付着することで活性酸素生成
剤61周りの酸素濃度が低下した場合に解放されたNO
Xは、上述したように、再び活性酸素生成剤61に吸収
によって保持される。一方、フィルタ30に流入する排
気ガスの空燃比がリッチとなって周囲の雰囲気がリッチ
雰囲気となった場合に解放されたNOXは、白金の作用
によって排気ガス中の炭化水素で還元浄化される。云い
方を換えれば、燃焼式ヒータ14からリッチ空燃比のガ
スをフィルタ30に供給すれば、活性酸素生成剤61に
保持されているNOXを還元浄化することができる。し
たがって、本発明のフィルタ30は、活性酸素生成剤6
1と白金とからなるNOX触媒を具備する。
Although the surrounding atmosphere is a rich atmosphere, the NO released when the oxygen concentration around the active oxygen generator 61 decreases due to the adhesion of fine particles to the active oxygen generator 61.
As described above, X is again held by the active oxygen generator 61 by absorption. On the other hand, NO X in which ambient atmosphere is released when it becomes a rich atmosphere air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the filter 30 becomes rich, it is reduced and purified by hydrocarbons in the exhaust gas by the action of the platinum . In other words, by supplying the rich air-fuel ratio gas from the combustion heater 14 to the filter 30, the NO X retained in the active oxygen generator 61 can be reduced and purified. Therefore, the filter 30 of the present invention is the active oxygen generator 6
A NO x catalyst composed of 1 and platinum is provided.

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明によれば、SOX離脱処理の実行
中にNOX触媒周囲の雰囲気が一時的にリーン雰囲気と
され、これによって、NOX触媒周囲には多量の酸素が
存在することとなる。このため、NOX触媒表面に付着
した可溶性有機物質(SOF)が酸化除去される。
According to the present invention, the atmosphere around the NO x catalyst is temporarily made lean during the execution of the SO x desorption process, whereby a large amount of oxygen exists around the NO x catalyst. Becomes Therefore, the soluble organic substance (SOF) attached to the NO x catalyst surface is oxidized and removed.

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

【図1】第1実施形態の排気浄化装置を備えた内燃機関
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an internal combustion engine equipped with an exhaust emission control device of a first embodiment.

【図2】第1実施形態のSOX離脱処理を実行するフロ
ーチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for executing a SO X leaving process of the first embodiment.

【図3】第2実施形態の排気浄化装置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an exhaust emission control device of a second embodiment.

【図4】第3実施形態のSOX離脱処理を実行するフロ
ーチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for executing SO X departure processing of the third embodiment.

【図5】第4実施形態の排気浄化装置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an exhaust emission control device of a fourth embodiment.

【図6】第6実施形態の排気浄化装置を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an exhaust emission control device of a sixth embodiment.

【図7】第6実施形態のSOX離脱処理を実行するフロ
ーチャートである。
FIG. 7 is a flow chart for executing SO X departure processing of the sixth embodiment.

【図8】パティキュレートフィルタを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a particulate filter.

【図9】活性酸素生成剤の活性酸素生成作用を説明する
ための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining an active oxygen generating action of an active oxygen generating agent.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…機関本体 2…吸気通路 3…排気通路 3a、3b…排気枝通路 6a、6b…NOX触媒 9、9a、9b、11、11a、11b…流量調節弁 14…燃焼式ヒータ 18…燃料タンク 23a、23b…SOX検出センサ 25a、25b…燃料添加装置 30…パティキュレートフィルタDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine main body 2 ... Intake passage 3 ... Exhaust passages 3a, 3b ... Exhaust branch passages 6a, 6b ... NO X catalyst 9, 9a, 9b, 11, 11a, 11b ... Flow control valve 14 ... Combustion heater 18 ... Fuel tank 23a, 23b ... SO X detection sensors 25a, 25b ... Fuel addition device 30 ... Particulate filter

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/24 F01N 3/24 Q R 3/28 301C 301H 3/28 301 3/36 J M 3/36 R 9/00 Z F02D 43/00 301K 9/00 301T F02D 43/00 301 45/00 301A 301G 45/00 301 314T B01D 53/36 101A 314 ZAB 101B (72)発明者 田中 俊明 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浅沼 孝充 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 木村 光壱 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中谷 好一郎 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 見上 晃 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G084 AA01 AA04 BA05 BA09 BA13 BA15 BA19 BA20 BA24 BA25 DA10 DA22 DA27 EA11 EB01 EB22 FA07 FA26 FA27 FA28 FA30 FA33 3G091 AA11 AA12 AA17 AA18 AA28 AB02 AB06 AB13 BA00 BA11 BA14 CA02 CA12 CA13 CA15 CA18 CA27 CB02 CB07 CB08 DA01 DA02 DB06 DB10 EA01 EA05 EA08 EA17 EA33 EA34 FB10 FB12 GB01W GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB07W HA11 HA14 HA36 HA37 HA42 HB02 HB03 HB05 4D048 AA06 AA14 AB02 AB07 AC02 BA02Y BA14X BA15Y BA18Y BA19Y BA21Y BA30X BA36Y BB02 BB14 BC01 BD01 CC24 CC32 CC33 CC52 CC61 CD05 CD10 DA01 DA02 DA03 DA05 DA08 DA09 DA13 EA04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) F01N 3/24 F01N 3/24 QR 3/28 301C 301H 3/28 301 3/36 J M 3/36 R 9/00 Z F02D 43/00 301K 9/00 301T F02D 43/00 301 45/00 301A 301G 45/00 301 314T B01D 53/36 101A 314 ZAB 101B (72) Inventor Toshiaki Tanaka Toyota City, Aichi Prefecture No. 1 Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Takamitsu Asanuma No. 1 Toyota-cho, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Koichi Kimura No. 1 Toyota-cho, Toyota City, Aichi Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Koichiro Nakatani 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Motor Corporation (72) Tomorrow Akira Akira Prefecture, Toyota City, Aichi Prefecture 1 Toyota Town F-Term (Reference) 3G084 AA01 AA04 BA05 BA09 BA13 BA15 BA19 BA20 BA24 BA25 DA10 DA22 DA27 EA11 EB01 EB22 FA07 FA26 FA27 FA28 FA30 FA33 3G091 AA11 AA12 AA17 AA18 AA28 AB02 AB06 AB13 BA00 BA11 BA14 CA02 CA12 CA13 CA15 CA18 CA27 CB02 CB07 CB08 DA01 DA02 DB06 DB10 EA01 EA05 EA08 EA17 EA33 EA34 FB10 FB12 GB01W GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB07W HA11 HA14 HA36 HA37 HA42 HB02 HB03 HB05 4D048 AA06 AA14 AB02 AB07 AC02 BA02Y BA14X BA15Y BA18Y BA19Y BA21Y BA30X BA36Y BB02 BB14 BC01 BD01 CC24 CC32 CC33 CC52 CC61 CD05 CD10 DA01 DA02 DA03 DA05 DA08 DA09 DA13 EA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関から排出される排気ガス中のN
Xを浄化するためのNOX触媒を機関排気通路内に具備
し、NOX触媒は周囲の雰囲気がリーン雰囲気であると
きにはSOXを保持し、NOX触媒からSOXを離脱させ
るべきときには、NOX触媒の温度をSOX離脱温度まで
上昇させると共にNOX触媒周囲の雰囲気をリッチ雰囲
気にするSOX離脱処理を実行することによってNOX
媒からSOXを離脱させるようにした排気浄化装置にお
いて、SOX離脱処理の実行中にNOX触媒周囲の雰囲気
が一時的にリーン雰囲気とされることを特徴とする排気
浄化装置。
1. N in exhaust gas discharged from an internal combustion engine
The NO X catalyst for purifying O X provided in the engine exhaust passage, when NO X catalyst retains the SO X when the surrounding atmosphere is a lean atmosphere, to disengaging the SO X from the NO X catalyst, In an exhaust gas purification device configured to separate SO X from the NO X catalyst by increasing the temperature of the NO X catalyst to the SO X removal temperature and executing SO X removal processing to make the atmosphere around the NO X catalyst rich atmosphere. , The exhaust gas purification apparatus, wherein the atmosphere around the NO x catalyst is temporarily made lean during the execution of the SO x removal processing.
【請求項2】 機関排気通路が並列した2つの排気枝通
路に分岐しており、上記NOX触媒がこれら排気枝通路
内にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1
に記載の排気浄化装置。
2. The engine exhaust passage is branched into two exhaust branch passages arranged in parallel, and the NO x catalyst is arranged in each of the exhaust branch passages.
The exhaust emission control device according to.
【請求項3】 NOX触媒に流入する排気ガスの量を調
節するための流量調節弁をさらに具備し、SOX離脱処
理の実行時には、流量調節弁の開度を小さくしてNOX
触媒に流入する排気ガスの量を低減しつつNOX触媒周
囲の雰囲気がリッチ雰囲気とされ、該流量調節弁の開度
を一時的に大きくしてNOX触媒に流入する排気ガスの
量を増大することによってNOX触媒周囲の雰囲気が一
時的にリーン雰囲気とされることを特徴とする請求項1
に記載の排気浄化装置。
3. NO X catalyst further comprises a flow control valve for regulating the amount of exhaust gas flowing, during the execution of the SO X withdrawal process, to reduce the degree of opening of the flow regulating valve NO X
The atmosphere around the NO x catalyst is made rich while reducing the amount of exhaust gas flowing into the catalyst, and the opening of the flow control valve is temporarily increased to increase the amount of exhaust gas flowing into the NO x catalyst. 2. The atmosphere around the NO X catalyst is temporarily made lean by this.
The exhaust emission control device according to.
【請求項4】 流量調節弁がNOX触媒上流の機関排気
通路内、または、NOX触媒下流の機関排気通路内に配
置されることを特徴とする請求項3に記載の排気浄化装
置。
4. A flow rate control valve is NO X catalyst upstream of the engine exhaust passage, or, an exhaust purifying apparatus according to claim 3, characterized in that it is arranged in the NO X catalyst downstream of the engine exhaust passage.
【請求項5】 燃焼式ヒータをさらに具備し、SOX
脱処理の実行時に該燃焼式ヒータからNOX触媒にリッ
チ空燃比のガスを供給することによってNOX触媒の温
度が上昇せしめられると共にNOX触媒周囲の雰囲気が
リッチ雰囲気とされ、一方、該燃焼式ヒータからNOX
触媒に一時的にリーン空燃比のガスを供給することによ
ってNOX触媒周囲の雰囲気が一時的にリーン雰囲気と
されることを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装
置。
5. further comprising a combustion heater, NO with temperature of the NO X catalyst is raised by supplying the SO X withdrawal process runtime from combustion heater rich air-fuel ratio in the NO X catalyst Gas X catalyst ambient atmosphere is a rich atmosphere, on the other hand, NO X from the combustion type heater
The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the atmosphere around the NO x catalyst is temporarily made lean by supplying a gas having a lean air-fuel ratio to the catalyst.
【請求項6】 NOX触媒に流入する排気ガスの量を調
節するための流量調節弁をNOX触媒上流の機関排気通
路内とNOX触媒下流の機関排気通路内とにさらに具備
すると共に、燃焼式ヒータをさらに具備し、SOX離脱
処理の実行時には、内燃機関の運転および燃焼式ヒータ
の運転を制御してNOX触媒の温度を上昇させ、該NOX
触媒の温度がSOX離脱温度にまで上昇したときに、上
流側の流量調整弁の開度を小さくしてNOX触媒に流入
する排気ガスの量を低減すると共に下流側の流量調節弁
の開度を燃焼式ヒータの運転にとって最適な開度として
燃焼式ヒータからリッチ空燃比のガスをNOX触媒に供
給することによってNOX触媒周囲の雰囲気がリッチ雰
囲気とされ、一方、該燃焼式ヒータからNOX触媒に一
時的にリーン空燃比のガスを供給することによってNO
X触媒周囲の雰囲気が一時的にリーン雰囲気とされるこ
とを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置。
6. Along further comprising a NO X catalyst flow rate regulating valve for regulating the amount of exhaust gas flowing into to the NO X catalyst upstream of the engine exhaust passage and NO X catalyst downstream of the engine exhaust passage, comprising a combustion heater further, when the execution of the SO X withdrawal process, the temperature is increased of the NO X catalyst by controlling the operation and the operation of the combustion heater for an internal combustion engine, the NO X
When the temperature of the catalyst rises to the SO X release temperature, the opening of the upstream flow control valve is reduced to reduce the amount of exhaust gas flowing into the NO X catalyst and the downstream flow control valve is opened. Of the rich air-fuel ratio from the combustion heater to the NO x catalyst so that the atmosphere around the NO x catalyst becomes a rich atmosphere. NO by temporarily supplying a lean air-fuel ratio gas to the NO x catalyst
The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the atmosphere around the X catalyst is temporarily made a lean atmosphere.
【請求項7】 NOX触媒に燃料を添加するための燃料
添加装置をさらに具備し、SOX離脱処理の実行時に該
燃料添加装置からNOX触媒に燃料を添加することによ
ってNOX触媒の温度がSOX離脱温度まで上昇せしめら
れると共にNO X触媒周囲の雰囲気がリッチ雰囲気とさ
れ、一方、該燃料添加装置からNOX触媒に添加される
燃料の量を一時的に減量することによってNOX触媒周
囲の雰囲気が一時的にリーン雰囲気とされることを特徴
とする請求項1に記載の排気浄化装置。
7. NOXFuel for adding fuel to the catalyst
Further equipped with an addition device, SOXWhen the leaving process is executed
NO from fuel addition deviceXBy adding fuel to the catalyst
NoXThe catalyst temperature is SOXRaise to the release temperature
And NO XThe atmosphere around the catalyst is rich
Meanwhile, NO from the fuel addition deviceXAdded to the catalyst
NO by temporarily reducing the amount of fuelXCatalyst circumference
The atmosphere of the enclosure is temporarily made lean.
The exhaust emission control device according to claim 1.
【請求項8】 SOX離脱処理の実行中においてNOX
媒周囲の雰囲気がリッチ雰囲気とされている期間が予め
定められた期間を超えたときに、NOX触媒周囲の雰囲
気が一時的にリーン雰囲気とされることを特徴とする請
求項1に記載の排気浄化装置。
8. The atmosphere around the NO x catalyst temporarily becomes lean when the period during which the atmosphere around the NO x catalyst is rich atmosphere exceeds a predetermined period during the execution of the SO x removal process. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the exhaust emission control device is an atmosphere.
【請求項9】 NOX触媒から流出するガス中のSOX
量を検出するためのSOX量検出センサをさらに具備
し、SOX離脱処理の実行中において該SOX量検出セン
サによって検出されるSOXの量が予め定められた量を
超えたときに、NOX触媒周囲の雰囲気が一時的にリー
ン雰囲気とされることを特徴とする請求項1に記載の排
気浄化装置。
9. NO X catalyst further comprises a SO X amount detecting sensor for detecting the amount of SO X in the gas flowing out is detected by the SO X amount sensor during execution of the SO X withdrawal process The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the atmosphere around the NO x catalyst is temporarily made lean when the amount of SO x contained exceeds a predetermined amount.
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