JP2757698B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

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JP2757698B2
JP2757698B2 JP21127392A JP21127392A JP2757698B2 JP 2757698 B2 JP2757698 B2 JP 2757698B2 JP 21127392 A JP21127392 A JP 21127392A JP 21127392 A JP21127392 A JP 21127392A JP 2757698 B2 JP2757698 B2 JP 2757698B2
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nox
acceleration
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decomposition catalyst
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伸一 竹島
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気通路に
NOx吸収分解触媒を備えた内燃機関の排気浄化装置で
あって、HCエミッションの悪化を伴なうことなく、加
速フィーリングを向上させた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 purifying apparatus for an internal combustion engine provided with a NOx absorption / decomposition catalyst in an exhaust passage of the internal combustion engine, which improves acceleration feeling without deteriorating HC emissions. Exhaust purification device.

【0002】[0002]

【従来の技術】加速時に燃料噴射量を増量してトルクを
向上させ、加速フィーリングを良好にするようにした内
燃機関は、たとえば特開昭53−41642号公報によ
り知られている。
2. Description of the Related Art An internal combustion engine in which the amount of fuel injection is increased during acceleration to improve torque and improve the feeling of acceleration is known from, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-41642.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】加速時に噴射増量によ
り空燃比をリッチ側に振るとトルクは向上するが、HC
エミッションも増え、三元触媒による浄化には限界があ
るので、実際には、空燃比が出力空燃比よりも浅い側の
リッチになる程度にしか、燃料噴射量を増大できず、加
速フィーリングの向上には制限があった。
When the air-fuel ratio is shifted to the rich side by increasing the injection during acceleration, the torque is improved.
Emissions also increase, and there is a limit to purification by the three-way catalyst.In practice, the fuel injection amount can be increased only to the extent that the air-fuel ratio becomes richer on the side shallower than the output air-fuel ratio. There were limits to improvement.

【0004】本発明の目的は、HCエミッションの悪化
を招くことなく加速フィーリングをさらに向上できる内
燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
[0004] It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine which can further improve the acceleration feeling without deteriorating HC emissions.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の内燃機関の排気浄化装置は次から成る。すなわち、
希薄燃焼可能な内燃機関およびその排気通路と、前記排
気通路に設けられた、酸化雰囲気中でNOxを吸収し還
元雰囲気中で吸収したNOxを分解するNOx吸収分解
触媒と、現在の機関運転状態が所定加速状態か否かを判
定する加速判定手段と、前記加速判定手段が現在の機関
運転状態が所定加速状態であると判定したときに、NO
x吸収分解触媒に吸収されているNOx量に応じて、空
燃比が出力空燃比に近づくように燃料噴射量を通常の加
速増量よりさらに増量する所定加速時燃料噴射量増量手
段と、を備えた内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, which achieves the above object, comprises the following. That is,
A lean-burnable internal combustion engine and an exhaust passage thereof, a NOx absorption / decomposition catalyst provided in the exhaust passage for absorbing NOx in an oxidizing atmosphere and decomposing NOx absorbed in a reducing atmosphere, and a current engine operating state. Acceleration determination means for determining whether or not the engine is in a predetermined acceleration state; and NO when the acceleration determination means determines that the current engine operation state is the predetermined acceleration state.
a predetermined acceleration fuel injection amount increasing means for increasing the fuel injection amount further than the normal acceleration increase amount so that the air-fuel ratio approaches the output air-fuel ratio in accordance with the NOx amount absorbed by the x absorption decomposition catalyst. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine.

【0006】[0006]

【作用】本発明の内燃機関の排気浄化装置では、所定加
速時には、所定加速時燃料噴射量増量手段によって、N
Ox吸収分解触媒に吸収されたNOx量に応じて通常の
加速増量よりも燃料噴射量が増量されるので、加速フィ
ーリングが向上する。噴射増量によって、燃料の未燃分
も増え排気中のHCが増えるが、この時は排気は還元雰
囲気にあるからNOx吸収分解触媒に吸収されていたN
Oxが触媒から放出され、排気中のHCはこのNOxの
還元、分解に消費される。この場合、増量後の燃料によ
る排気中のHC量がNOx吸収分解触媒に吸収されてい
たNOxの還元、分解に消費されるHC量の範囲内とな
るように燃料が増量されるので、燃料増量にかかわら
ず、大気中に放出されるHCの増加は少量に抑えられ、
HCエミッションの悪化が生じることはない。
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, at the time of a predetermined acceleration, the fuel injection amount increasing means at the time of the predetermined acceleration is used to increase N
Since the fuel injection amount is increased more than the normal acceleration increase according to the NOx amount absorbed by the Ox absorption / decomposition catalyst, the acceleration feeling is improved. The increased fuel injection increases the unburned fuel content and increases the HC in the exhaust gas. At this time, since the exhaust gas is in a reducing atmosphere, the Nx absorbed in the NOx absorption / decomposition catalyst is increased.
Ox is released from the catalyst, and HC in the exhaust gas is consumed for reduction and decomposition of the NOx. In this case, the fuel is increased so that the amount of HC in the exhaust gas by the increased amount of fuel falls within the range of the amount of HC consumed for reduction and decomposition of NOx absorbed by the NOx absorption / decomposition catalyst. Regardless, the increase in HC released into the atmosphere is kept small,
There is no deterioration of HC emission.

【0007】[0007]

【実施例】以下に、本発明に係る望ましい実施例を、図
面を参照して説明する。図1において、希薄燃焼可能な
内燃機関2(ディーゼルエンジンであってもよい)の排
気通路4には、酸化雰囲気中でNOxを吸収し還元雰囲
気中で吸収したNOxを分解するNOx吸収分解触媒6
が配設されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1, an exhaust passage 4 of an internal combustion engine 2 (which may be a diesel engine) capable of lean combustion has a NOx absorption / decomposition catalyst 6 that absorbs NOx in an oxidizing atmosphere and decomposes NOx absorbed in a reducing atmosphere.
Are arranged.

【0008】NOx吸収分解触媒6は、図3に示すよう
に、担体(たとえば、Al2 3 )6cに、酸化および
還元能力を有する貴金属(たとえば白金Pt、または白
金PtとロジウムRh)6aと、アルカリ土類(たとえ
ば、Ba)、ランタン、アルカリ金属(たとえば、K)
から成る類から選ばれた1種以上の元素6bとを担持し
た触媒から成る。さらに、必要に応じて遷移金属(たと
えば、Cu)を担持してもよい。
As shown in FIG. 3, the NOx absorption / decomposition catalyst 6 comprises a carrier (for example, Al 2 O 3 ) 6c and a noble metal (for example, platinum Pt, or platinum Pt and rhodium Rh) 6a having an oxidizing and reducing ability. , Alkaline earth (eg, Ba), lanthanum, alkali metal (eg, K)
And at least one element 6b selected from the group consisting of: Further, a transition metal (for example, Cu) may be supported as needed.

【0009】図3のNOx吸収分解触媒6では、酸化雰
囲気中で、NOとO2 とがPt表面で酸化してNO2
なり、これがBa(Ba(OH)2 、BaO)層にNO
3 -の形で固体拡散することにより、NOxがBa層中
に吸収される。また、還元雰囲気中で、吸収されていた
NO3 - が放出されてNO2 になり、排気中のHC、C
O等の還元剤によりPt表面で還元されてN2 になる。
In the NOx absorption / decomposition catalyst 6 shown in FIG. 3, in an oxidizing atmosphere, NO and O 2 are oxidized on the Pt surface to form NO 2 , which is deposited on the Ba (Ba (OH) 2 , BaO) layer.
3 - By solid diffusion in the form of, NOx is absorbed into the Ba layer. Further, in the reducing atmosphere, the absorbed NO 3 - is released to become NO 2 , and HC, C
It is reduced on the Pt surface by a reducing agent such as O to become N 2 .

【0010】図1のNOx吸収分解触媒6は、図2に示
すように、NOx吸収材6Aとその下流の三元触媒6B
との組合せであってもよい。NOx吸収材6Aとして
は、酸化能力を有する貴金属あるいは遷移金属と、NO
xを吸収できるアルカリ土類、ランタン、アルカリ金属
等を複合したもので、たとえばBa−Cu−O系があ
る。
As shown in FIG. 2, the NOx absorption / decomposition catalyst 6 shown in FIG. 1 includes a NOx absorbent 6A and a three-way catalyst 6B located downstream of the NOx absorbent 6A.
May be combined. As the NOx absorbent 6A, a noble metal or a transition metal having an oxidizing ability,
Compounds of alkaline earth, lanthanum, alkali metal, etc. that can absorb x, for example, Ba-Cu-O type.

【0011】NOx吸収分解触媒6は、空燃比リーンの
排気中(酸化雰囲気中)でNOxを吸収し、空燃比リッ
チの排気中(還元雰囲気中)でNOxを放出して再生さ
れる。空燃比リーンの状態が長期間続くとNOx吸収分
解触媒6は飽和しNOxを吸収しなくなるので、NOx
吸収量が触媒のNOx吸収容量に近づくと空燃比リッチ
状態を作り、触媒にNOxを放出させて触媒を浄化、再
生する必要がある。
The NOx absorption / decomposition catalyst 6 absorbs NOx in an air-fuel ratio lean exhaust gas (in an oxidizing atmosphere) and releases NOx in an air-fuel ratio rich exhaust gas (in a reducing atmosphere) to be regenerated. If the air-fuel ratio lean state continues for a long time, the NOx absorption / decomposition catalyst 6 becomes saturated and no longer absorbs NOx.
When the absorption amount approaches the NOx absorption capacity of the catalyst, an air-fuel ratio rich state is created, and it is necessary to release NOx to the catalyst to purify and regenerate the catalyst.

【0012】実際の運転状態では、加速状態が繰返しあ
らわれ、加速時は空燃比がリッチとされることで、排気
は還元雰囲気になるので、触媒6は浄化される。すなわ
ち、加速リッチがNOx吸収分解触媒6の再生に利用で
きる。また、この加速リッチをうまく制御することによ
り、NOx吸収分解触媒6の再生のみならず、HCエミ
ッションの悪化を伴なわない加速フィーリングの向上が
可能になる。
In the actual operation state, the acceleration state appears repeatedly, and the air-fuel ratio is made rich during acceleration, so that the exhaust gas becomes a reducing atmosphere, so that the catalyst 6 is purified. That is, the acceleration rich can be used for regeneration of the NOx absorption / decomposition catalyst 6. Further, by properly controlling the acceleration rich, not only the regeneration of the NOx absorption / decomposition catalyst 6 but also the improvement of the acceleration feeling without deterioration of the HC emission can be achieved.

【0013】この制御を実行するために、種々の手段が
設けられている。たとえば、触媒温度あるいは排気温T
eを測定するために、排気通路4には、触媒上流に排気
温センサ10が設けられている。また、エンジン運転条
件を検出するために、負荷センサ(たとえば、吸気負圧
センサ)12、およびエンジン回転速度センサ(ディス
トリビュータに内蔵されたクランク角度センサから演算
によりエンジン回転速度Neを求めるようにしてもよ
い)14が設けられている。これらのセンサ10、1
2、14の出力は、電子制御装置(エレクトロニックコ
ントロールユニット、ECUと略記)8に供給される。
Various means are provided for performing this control. For example, the catalyst temperature or exhaust temperature T
In order to measure e, an exhaust gas temperature sensor 10 is provided in the exhaust passage 4 upstream of the catalyst. Further, in order to detect engine operating conditions, a load sensor (for example, an intake negative pressure sensor) 12 and an engine rotational speed sensor (an engine rotational speed Ne may be obtained by calculation from a crank angle sensor built in a distributor). Good) 14 is provided. These sensors 10, 1
The outputs of 2 and 14 are supplied to an electronic control unit (electronic control unit, abbreviated as ECU) 8.

【0014】ECU8は、マイクロコンピュータから成
り、通常のマイクロコンピュータと同様に、入出力イン
タフェース、読出し専用メモリのリードオンリメモリ
(ROM)、一時記憶用メモリのランダムアクセスメモ
リ(RAM)、演算を実行するセントラルプロセッサユ
ニット(CPU)を有している。また、センサ10、1
2、14からの信号がアナログ信号である場合には、ア
ナログ/ディジタル変換器でディジタル信号に変換して
入力インタフェースに入力するようにしてある。CPU
での演算結果の指令信号は出力インタフェースから電子
制御式燃料噴射弁16に送られ、燃料噴射量を制御する
ことによって空燃比、ひいては排気雰囲気を制御できる
ようにしてある。
The ECU 8 includes a microcomputer, and executes an input / output interface, a read-only memory (ROM) as a read-only memory, a random access memory (RAM) as a temporary storage memory, and an operation, similarly to a normal microcomputer. It has a central processor unit (CPU). The sensors 10, 1
If the signals from 2 and 14 are analog signals, they are converted into digital signals by an analog / digital converter and input to an input interface. CPU
The command signal of the calculation result in is sent from the output interface to the electronically controlled fuel injection valve 16, and the air-fuel ratio and, consequently, the exhaust atmosphere can be controlled by controlling the fuel injection amount.

【0015】図5は、燃料噴射制御ルーチンであり、R
OMに記憶されており、CPUに読出されて演算が実行
される。図5のルーチンは、一定時間毎に、または一定
クランク角毎に割込まれる。このルーチンは、ステップ
56、58において、通常の加速増量の他に所定加速時
にさらに増量する所定加速時増量Ka が付加されている
点以外は公知である。
FIG. 5 shows a fuel injection control routine.
The data is stored in the OM, read out by the CPU, and executed. The routine of FIG. 5 is interrupted at regular intervals or at constant crank angles. This routine is well-known except that a predetermined acceleration increase Ka that increases further at a predetermined acceleration is added in addition to the normal acceleration increase in steps 56 and 58.

【0016】ステップ50で割込まれ、ステップ52で
機関負荷P、機関回転速度Neが読込まれ、ステップ5
4で、P、Neに基づいて、マップ等を利用して基本燃
料噴射量TP が決定される。続いて、ステップ56で、
各種の補正係数K1 、K2 、…、Kn がそれぞれのマッ
プを利用して決定される。たとえば、加速時に燃料噴射
量を増量する通常の加速増量K1 、発進時に増量する発
進増量K2 、低温始動時を水温で検知してその時に燃料
噴射量を増量する水温増量K3 、等がある。この他に、
本発明で特有の、所定の加速時(たとえば、所定値以上
の急加速時に)、所定値以上の所定加速時に、K1 の増
量に加えて、さらに燃料噴射量を増量する急加速時増量
a が読込まれる。このKa は、後で説明する図8のル
ーチンで予じめ求められている。
At a step 50, an interruption is made. At a step 52, the engine load P and the engine speed Ne are read.
At 4, the basic fuel injection amount TP is determined using a map or the like based on P and Ne. Subsequently, in step 56,
The various correction coefficients K 1 , K 2 ,..., Kn are determined using the respective maps. For example, a normal acceleration increase K 1 that increases the fuel injection amount during acceleration, a start increase K 2 that increases when starting, a water temperature increase K 3 that detects the low temperature start at the water temperature and increases the fuel injection amount at that time, and the like. is there. In addition,
At the time of a predetermined acceleration (for example, at the time of a sudden acceleration equal to or more than a predetermined value) unique to the present invention, at the time of a predetermined acceleration equal to or more than the predetermined value, in addition to the increase of K 1 , the fuel injection amount K which is further increased. a is read. The K a is sought pre Ji because in the routine of FIG. 8 to be described later.

【0017】続いて、ステップ58で、最終の補正係数
Kを、たとえばK=1+K1 +K2+…+Kn +Ka
ようにして、決定する。ステップ60では、基本燃料噴
射量Tp と補正係数Kとから現在噴射すべき燃料噴射量
K・Tp を求め、それに基づいて燃料噴射時間TAUを
決定する。続いて、ステップ62でTAUをセットし、
TAU時間だけ燃料を噴射し、ステップ64でリターン
する。
Subsequently, at step 58, the final correction coefficient K is determined, for example, as K = 1 + K 1 + K 2 +... + K n + K a . In step 60, determine the fuel injection amount K · T p to be currently injected from the basic fuel injection amount T p and the correction coefficient K, to determine the fuel injection time TAU based thereon. Then, in step 62, TAU is set,
Fuel is injected for the TAU time, and the routine returns to the step 64.

【0018】上記のKaに関する加速時の燃料噴射増量
補正は、NOx吸収分解触媒6に吸収されているNOx
量に応じてかつ所定加速時(たとえば、所定値以上の加
速時)にのみ実行されるべきである。何となれば所定加
速時の燃料噴射量増量は、加速フィーリングの向上と、
NOx吸収分解触媒6の浄化、再生のために行うもので
あるから、所定加速以下の加速時のようにトルクショッ
クを伴わないときに燃料増量する必要がないからであ
り、かつNOxがたまっていない時に行うとか吸収NO
x量以上の噴射増量を行うと、後の説明から分るように
HCエミッションが悪化するからである。
The above-described correction of the fuel injection amount increase during acceleration with respect to Ka is based on the NOx absorbed in the NOx absorption / decomposition catalyst 6.
It should be executed only in accordance with the quantity and at a predetermined acceleration (for example, at an acceleration equal to or higher than a predetermined value). What is necessary is to increase the fuel injection amount at the time of predetermined acceleration, by improving the acceleration feeling,
This is performed for the purpose of purifying and regenerating the NOx absorption / decomposition catalyst 6, so that it is not necessary to increase the amount of fuel when no torque shock is involved, such as during acceleration at or below a predetermined acceleration, and NOx is not accumulated. Do it sometimes or absorb NO
This is because if the injection amount is increased beyond the x amount, the HC emission deteriorates as will be described later.

【0019】NOx吸収分解触媒6にどれだけのNOx
が吸収されてたまったかを知るために、図6のルーチン
を用いる。図6のルーチンはROMに記憶されておりC
PUに読出されて演算が実行される。図6のルーチンは
一定時間毎に割込まれる。まず、ステップ100で割込
まれ、ステップ102で現在の機関運転状態、すなわ
ち、機関負荷P、機関回転速度Ne、排気温(触媒温に
相関)Te等が読込まれる。続いて、ステップ104
で、予じめ試験で求めておいた、P、Neと、単位時間
当りのNOx吸収量(吸収速度)Nijのマップから、現
在の運転状態のNijを求める。続いて、ステップ106
で、前回のNOx吸収積算量ΣNOxに、Nijと△t
(ルーチンへの割込み時間間隔)を乗じたものを加算し
て今回のNOx吸収積算量ΣNOxを求め、これをNO
x吸収分解触媒6にたまっているNOx量とみなし、ス
テップ108に進んでリターンする。
How much NOx is contained in the NOx absorption / decomposition catalyst 6
The routine shown in FIG. 6 is used to determine whether or not is absorbed. The routine shown in FIG.
The operation is read out to the PU and executed. The routine of FIG. 6 is interrupted at regular intervals. First, an interruption is made in step 100, and in step 102, the current engine operating state, that is, the engine load P, the engine rotation speed Ne, the exhaust temperature (correlated to the catalyst temperature) Te, and the like are read. Subsequently, step 104
In, it had been determined by pre Ji fit test, P, Ne and, NOx absorption amount per unit time from the map of (absorption rate) N ij, obtaining the N ij of the current operating conditions. Subsequently, step 106
In, the last of the NOx absorption accumulated amount ΣNOx, N ij and △ t
(Interruption time interval to the routine) is added to obtain the current NOx absorption integrated amount ΣNOx,
It is regarded as the amount of NOx accumulated in the x absorption / decomposition catalyst 6, and the routine proceeds to step 108 and returns.

【0020】また、現在の機関運転状態が所定加速状態
(たとえば所定加速度以上の加速状態)にあるか否かを
判定するために、図7の加速判定手段としてのルーチン
に割込む。このルーチンは、ROMに記憶されており、
CPUに読出されて演算が実行される。このルーチンは
一定時間毎に割込まれる。
Further, in order to determine whether or not the current engine operating state is in a predetermined acceleration state (for example, an acceleration state equal to or higher than a predetermined acceleration), the routine interrupts a routine as acceleration determination means in FIG. This routine is stored in the ROM,
The operation is read out by the CPU and executed. This routine is interrupted at regular intervals.

【0021】ステップ150で割込まれ、ステップ15
2で、機関負荷P、機関回転速度Neを読込む。Pは吸
気圧で絶対圧として測定した値を用いる。続いて、ステ
ップ154で機関負荷Pの単位時間あたりの変化量(P
の微分)を求める。たとえば、アクセルペダルを急に踏
込んでアクセル開度を急に大にしたときはPの微分値は
大である。続いてステップ156に進み、Pの微分値が
所定値以上か否かを判定し、所定値より大であれば、所
定加速時とみなして、ステップ158に進み加速フラグ
ACCFLAGを1とおくとともに、加速時タイマをO
Nとする。ステップ156でPの微分値が所定値より小
であれば所定加速時でないとみなして、ステップ160
に進み、加速フラグACCFLAGを0にクリアする。
ステップ158、160からステップ162に進み、リ
ターンする。
In step 150, the interrupt is made.
At 2, the engine load P and the engine speed Ne are read. P uses a value measured as an absolute pressure by an intake pressure. Subsequently, at step 154, the change amount (P
). For example, when the accelerator pedal is suddenly depressed to suddenly increase the accelerator opening, the differential value of P is large. Subsequently, the process proceeds to step 156, where it is determined whether or not the differential value of P is equal to or greater than a predetermined value. If the differential value is greater than the predetermined value, it is determined that the vehicle is accelerating at a predetermined speed. Set acceleration timer to O
N. If the differential value of P is smaller than the predetermined value in step 156, it is determined that the vehicle is not at the predetermined acceleration, and step 160
To clear the acceleration flag ACCFLAG to 0.
The process proceeds from Steps 158 and 160 to Step 162 and returns.

【0022】続いて、図8の制御ルーチンに入る。図8
は、加速判定手段(図7のルーチン)が現在の機関運転
状態が所定加速時であると判定したときに、NOx吸収
分解触媒に吸収されているNOx量が所定値を超えてい
る間、NOx吸収分解触媒に吸収されているNOx量に
応じて、空燃比が出力空燃比に近づくように燃料噴射量
を、通常の加速増量よりさらに増量する所定加速時燃料
噴射増量手段であり、ROMに記憶されており、CPU
に読出されて、演算が実行される。
Subsequently, the control routine shown in FIG. 8 is started. FIG.
When the acceleration determination means (the routine in FIG. 7) determines that the current engine operating state is at the time of the predetermined acceleration, while the amount of NOx absorbed in the NOx absorption / decomposition catalyst exceeds the predetermined value, NOx A predetermined acceleration fuel injection increasing means for increasing the fuel injection amount further than the normal acceleration increase so that the air-fuel ratio approaches the output air-fuel ratio in accordance with the NOx amount absorbed in the absorption decomposition catalyst, and is stored in the ROM. CPU
And the operation is executed.

【0023】図8のルーチンは、一定時間毎に、ステッ
プ270で割込まれる。続いて、ステップ272で、N
Ox吸収分解触媒6にたまっているNOx量ΣNOxが
所定値(たとえば、NOx吸収分解触媒6のNOx吸収
容量の30%)より大か否かを判定し、大なら所定加速
時リッチ制御を実行してもよいと判定してステップ27
4に進み、ステップ274で加速フラグACCFLAG
が1になっているか(所定加速時か)否かを判定し、所
定加速時なら所定加速時リッチ制御を実行すべきである
と判定して、ステップ276に進み、所定加速時燃料噴
射増量補正係数Ka を決定する。ステップ272でΣN
Oxが十分な量たまっていないと判定されたり、ステッ
プ274で所定加速時でないと判定されたときは、所定
加速時燃料噴射増量を行わないようにするために、ステ
ップ278に進んで、Ka を0とおく。ステップ27
6、278からステップ279に進んでリターンする。
The routine of FIG. 8 is interrupted at step 270 at regular intervals. Subsequently, at step 272, N
It is determined whether or not the NOx amount ΣNOx accumulated in the Ox absorption / decomposition catalyst 6 is larger than a predetermined value (for example, 30% of the NOx absorption capacity of the NOx absorption / decomposition catalyst 6). Step 27
4 and the acceleration flag ACCFLAG is determined in step 274.
Is determined to be 1 (at the time of predetermined acceleration), if it is the predetermined acceleration, it is determined that rich control should be performed at the time of predetermined acceleration, and the routine proceeds to step 276, where the fuel injection increase correction at the time of predetermined acceleration is performed. to determine the coefficient K a. ΣN at step 272
Ox is or is determined to be not accumulated a sufficient amount, when it is determined not to be at a predetermined acceleration in step 274, in order not to perform the predetermined acceleration fuel injection increase, the process proceeds to step 278, K a Is set to 0. Step 27
From 6,278, the process proceeds to step 279 and returns.

【0024】ステップ276のKa の決定においては、
所定加速時に、NOx吸収分解触媒に吸収されているN
Ox量に応じた範囲内で、空燃比が出力空燃比に近づく
ように、燃料噴射量が増量されるように決定される。た
とえば、出力空燃比がA/F=11であるとし、通常の
加速増量(K1 による増量)によってA/Fが13まで
リッチにされる場合、所定加速時増量(Ka による増
量)によってA/Fが11に近づくように、Ka が決定
される。このようにして決定されたKa を用いて前述の
図5のステップ56、58の演算が実行される。
[0024] In the determination of the K a of step 276,
At a predetermined acceleration, the amount of N absorbed by the NOx absorption / decomposition catalyst
It is determined that the fuel injection amount is increased so that the air-fuel ratio approaches the output air-fuel ratio within a range corresponding to the Ox amount. For example, the output air-fuel ratio to be the A / F = 11, if the A / F is made rich to 13 by conventional acceleration increase (increase by K 1), A by the time a predetermined acceleration increase (increase by K a) / F is closer to 11, K a is determined. Calculation steps 56 and 58 described above in FIG. 5 in such a manner was used K a, which is determined is executed.

【0025】Ka の燃料増量によるリッチ制御によっ
て、機関の排気雰囲気は還元雰囲気になり、NOx吸収
分解触媒6はNOxを放出して、比較的短時間で再生さ
れる。触媒再生後にも所定加速時リッチ制御が続行され
ると、HCが放出NOxの還元に消費されることなく、
そのまま大気中に放出されるようになって、HCエミッ
ションの悪化が生じるので、NOx吸収分解触媒6の再
生が完了すると、所定加速時リッチ制御を停止して、再
びNOxが、十分な量、触媒6にたまるのを待つべきで
ある。このための制御を行うのが図9のルーチンであ
る。
[0025] the rich control by the fuel increase of K a, an exhaust atmosphere of the engine becomes a reducing atmosphere, NOx absorption decomposition catalyst 6 is releasing NOx, it is reproduced in a relatively short time. If the predetermined acceleration rich control is continued even after the catalyst regeneration, the HC is not consumed for the reduction of the released NOx,
Since the HC emission is directly released to the atmosphere and the HC emission deteriorates, when the regeneration of the NOx absorption / decomposition catalyst 6 is completed, the rich control at the time of the predetermined acceleration is stopped, and the NOx is again reduced to a sufficient amount by the catalyst. You should wait for 6. The control for this is performed by the routine of FIG.

【0026】図9のルーチンは、ROMに記憶されてお
りCPUに読出されて演算が実行される。図9のルーチ
ンは一定時間毎に割込まれる。ステップ280で割込ま
れ、ステップ282で所定加速リッチ制御が完了したか
否かを判定する。これは、たとえば、図7のルーチンの
ステップ158で、所定加速時になったときに加速時タ
イマをONにし、ステップ282でこのタイマのカウン
トが所定値以上になったか否かをみることによって、判
定される。ステップ282で所定加速リッチ制御が完了
していなければ、ステップ286に進んでリターンし、
ステップ282で所定加速リッチ制御が完了したと判定
されれば、ステップ284に進んで、NOx吸収分解触
媒6のNOx吸収量ΣNOxを0にクリアし、さらに加
速タイマをOFFにして、リターンする。ΣNOxを0
とした後は、図6のルーチンで演算されるΣNOxが、
図8のルーチンのステップ272で再び所定値を超える
迄は、所定加速リッチ制御は実行されない。
The routine shown in FIG. 9 is stored in the ROM, read out by the CPU, and executed. The routine of FIG. 9 is interrupted at regular intervals. At step 280, an interruption is made. At step 282, it is determined whether or not the predetermined acceleration rich control has been completed. This is determined by, for example, turning on the acceleration timer at a predetermined acceleration in step 158 of the routine of FIG. 7 and checking whether or not the count of the timer has exceeded a predetermined value in step 282. Is done. If the predetermined acceleration rich control has not been completed in step 282, the process proceeds to step 286 and returns.
If it is determined in step 282 that the predetermined acceleration rich control has been completed, the process proceeds to step 284, where the NOx absorption amount ΣNOx of the NOx absorption / decomposition catalyst 6 is cleared to 0, the acceleration timer is turned off, and the process returns. Σ Set NOx to 0
After that, ΣNOx calculated in the routine of FIG.
Until the predetermined value is exceeded again in step 272 of the routine in FIG. 8, the predetermined acceleration rich control is not executed.

【0027】つぎに、作用を説明する。所定加速時でな
い時は、Ka =0であるから、図5のルーチンでKa
0とおいて、通常の燃料噴射制御が実行される。所定加
速時になると、図8のルーチンで、NOx吸収分解触媒
6に吸収されたNOx吸収量ΣNOxが所定値以上にな
っている時はKa が0でない値をとって増量され、従来
の加速増量(図5のK1 による増量)に加えて、さらに
所定加速時増量(図5のKa による増量)も実行され、
空燃比が出力空燃比に近づけられる。
Next, the operation will be described. When not at the predetermined acceleration, since it is K a = 0, K in the routine of FIG. 5 a =
At 0, normal fuel injection control is executed. Becomes at a predetermined acceleration, the routine of FIG. 8, when the NOx absorption amount is absorbed in the NOx absorbent decomposition catalyst 6 .SIGMA.NOx is equal to or greater than a predetermined value is increased by taking the value K a is not 0, the conventional acceleration increase in addition to the (increased by K 1 in FIG. 5), further a predetermined acceleration increase (increase by K a of FIG. 5) is executed,
The air-fuel ratio is made closer to the output air-fuel ratio.

【0028】従来のように、三元触媒のみが排気通路に
設けられている場合は、Ka による燃料増量によって排
気中のHC(未燃のHCが排気中に流れてくる)が増
え、三元触媒でもこのHCを浄化しきれないため、大気
に放出されるHC濃度が、図4に示す如く許容値を超え
る。このため、従来は、空燃比を出力空燃比迄リッチに
することはできなかった。その結果、急加速時のトルク
が十分に得られず、加速フィーリングが余りよくなかっ
た。
[0028] As is conventional, when only the three-way catalyst is provided in the exhaust passage, HC in the exhaust gas by the fuel increase by K a (unburned HC is flowing in the exhaust gas) increases, the three Since the HC cannot be purified even by the original catalyst, the concentration of HC released to the atmosphere exceeds the allowable value as shown in FIG. For this reason, conventionally, it was not possible to make the air-fuel ratio rich up to the output air-fuel ratio. As a result, sufficient torque at the time of sudden acceleration was not obtained, and the acceleration feeling was not so good.

【0029】しかし、本発明では、所定加速時に、K1
とKa の両方の増量が実施されて、空燃比は出力空燃比
に近づくので、加速フィーリングが向上される。この場
合、機関2から排気通路4に流れ出た直後(触媒6より
上流)の排気中のHCは増えるが、NOx吸収分解触媒
6に流れてきたときに、図3の右半分に示した、触媒6
から放出されたNOxとHCとの反応が生じてNOxの
2 への分解にHCが消費されるので、NOx吸収分解
触媒6を出た後の排気中のHCは少量であり、図4の実
線で示すように、大気中に放出される排気中のHC濃度
は、十分に許容値以内にある。したがって、HCエミッ
ションの悪化を伴なわずに加速フィーリングの向上が達
成される。すなわち、NOx吸収分解触媒に吸収された
NOx量に応じた燃料量以内なら増量してもさしつかえ
なく、燃料増量を実行して加速フィーリングを向上して
いる。
However, according to the present invention, at a predetermined acceleration, K 1
Is implemented increase of both K a and, since the air-fuel ratio is close to the output air-fuel ratio, acceleration feeling is improved. In this case, the HC in the exhaust gas immediately after flowing out of the engine 2 into the exhaust passage 4 (upstream of the catalyst 6) increases, but when flowing into the NOx absorption / decomposition catalyst 6, the HC shown in the right half of FIG. 6
Reaction with the released NOx and HC are generated from so HC is consumed in the decomposition of the N 2 in NOx, HC in the exhaust gas after exiting the NOx absorbent decomposition catalyst 6 is small, in FIG. 4 As shown by the solid line, the concentration of HC in the exhaust gas discharged into the atmosphere is sufficiently within an allowable value. Therefore, the acceleration feeling is improved without deteriorating the HC emission. That is, if the fuel amount is within the fuel amount corresponding to the NOx amount absorbed by the NOx absorption / decomposition catalyst, the fuel amount may be increased, and the acceleration feeling is improved by executing the fuel increase.

【0030】しかも、この加速フィーリング向上のため
の燃料増量によって生じたHCは、NOx吸収分解触媒
6の浄化、再生にも利用されており、触媒の飽和による
NOxの大気中への排出を阻止している。
Further, HC generated by increasing the amount of fuel for improving the acceleration feeling is also used for purifying and regenerating the NOx absorption / decomposition catalyst 6, thereby preventing NOx from being discharged into the atmosphere due to saturation of the catalyst. doing.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、NOx吸収分解触媒を
排気通路に備えた内燃機関の排気浄化装置に、加速判定
手段と、所定加速時燃料噴射量増量手段を具備したの
で、HCエミッションの悪化を伴わずに加速フィーリン
グを向上でき、しかもNOx吸収分解触媒の効率よい再
生もはかることができる。
According to the present invention, the exhaust gas purifying apparatus for the internal combustion engine having the NOx absorption / decomposition catalyst in the exhaust passage is provided with the acceleration determining means and the fuel injection amount increasing means at the time of the predetermined acceleration. The acceleration feeling can be improved without deterioration, and the NOx absorption / decomposition catalyst can be efficiently regenerated.

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

【図1】本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の系統図である。
FIG. 1 is a system diagram of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明のもう一つの実施例に係る内燃機関の排
気浄化装置の系統図である。
FIG. 2 is a system diagram of an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明に利用できるNOx吸収分解触媒のNO
x吸収、分解作動原理図である。
FIG. 3 shows the NO of the NOx absorption / decomposition catalyst that can be used in the present invention.
It is an x absorption and decomposition | disassembly operation principle diagram.

【図4】本発明の内燃機関の排気浄化装置と従来の排気
浄化装置の、所定加速時のHC濃度比較図である。
FIG. 4 is a comparison diagram of the HC concentration of the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of the present invention and a conventional exhaust gas purifying apparatus at a predetermined acceleration.

【図5】本発明の内燃機関の排気浄化装置で用いられる
燃料噴射制御ルーチンのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of a fuel injection control routine used in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention.

【図6】本発明の内燃機関の排気浄化装置で用いられる
NOx吸収分解触媒にたまるNOx量を求める演算ルー
チンのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a calculation routine for calculating the amount of NOx accumulated in the NOx absorption / decomposition catalyst used in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention.

【図7】本発明の内燃機関の排気浄化装置で用いられる
加速判定手段のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of acceleration determining means used in the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of the present invention.

【図8】本発明の内燃機関の排気浄化装置で用いられる
所定加速時燃料噴射量増量手段のフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart of a predetermined acceleration fuel injection amount increasing means used in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention.

【図9】本発明の内燃機関の排気浄化装置で用いられる
所定加速リッチ制御完了時のリセット用ルーチンのフロ
ーチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a reset routine at the completion of predetermined acceleration rich control used in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention.

【符号の説明】 2 内燃機関 4 排気通路 6 NOx吸収分解触媒 6A NOx吸収材 6B 三元触媒 8 ECU 10 排気温センサ 12 エンジン負荷センサ 14 エンジン回転速度センサ 16 燃料噴射弁[Description of Signs] 2 Internal combustion engine 4 Exhaust passage 6 NOx absorption / decomposition catalyst 6A NOx absorbent 6B Three-way catalyst 8 ECU 10 Exhaust temperature sensor 12 Engine load sensor 14 Engine rotation speed sensor 16 Fuel injection valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/00 - 41/40──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F02D 41/00-41/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 希薄燃焼可能な内燃機関およびその排気
通路と、 前記排気通路に設けられた、酸化雰囲気中でNOxを吸
収し還元雰囲気中で吸収したNOxを分解するNOx吸
収分解触媒と、 現在の機関運転状態が所定加速状態か否かを判定する加
速判定手段と、 前記加速判定手段が現在の機関運転状態が所定加速状態
であると判定したときに、NOx吸収分解触媒に吸収さ
れているNOx量に応じて、空燃比が出力空燃比に近づ
くように燃料噴射量を通常の加速増量よりさらに増量す
る所定加速時燃料噴射量増量手段と、を備えたことを特
徴とする内燃機関の排気浄化装置。
1. An internal combustion engine capable of lean combustion and an exhaust passage thereof, and a NOx absorption / decomposition catalyst provided in the exhaust passage for absorbing NOx in an oxidizing atmosphere and decomposing NOx absorbed in a reducing atmosphere. Acceleration determination means for determining whether or not the engine operation state is a predetermined acceleration state; and when the acceleration determination means determines that the current engine operation state is the predetermined acceleration state, the engine is absorbed by the NOx absorption / decomposition catalyst. A predetermined acceleration fuel injection amount increasing means for increasing the fuel injection amount further than a normal acceleration increase amount so that the air-fuel ratio approaches the output air-fuel ratio in accordance with the NOx amount. Purification device.
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