JP3334636B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas purification device for internal combustion engineInfo
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に係り、詳しくは、吸蔵型NOx触媒に吸蔵され
たNOxを除去する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to a technique for removing NOx stored in a storage NOx catalyst.
【0002】[0002]
【関連する背景技術】近年、燃費が良く且つCO2(二
酸化炭素)の排出量等が少ないことから、空燃比を理論
空燃比(値14.7)よりも希薄側(リーン側)の目標
値に制御可能とし、理論空燃比運転やリッチ空燃比運転
のみならずリーン空燃比運転を実現した内燃機関(リー
ンバーンエンジン)が開発され車両用内燃機関として実
用化されている。[Related Background Art] In recent years, since fuel efficiency is high and CO 2 (carbon dioxide) emission is small, the air-fuel ratio is set to a target value leaner (lean) than the stoichiometric air-fuel ratio (value 14.7). An internal combustion engine (lean burn engine) has been developed and realized as a vehicle internal combustion engine that realizes not only stoichiometric air-fuel ratio operation and rich air-fuel ratio operation but also lean air-fuel ratio operation.
【0003】ところが、このように空燃比をリーン空燃
比とすると、従来の三元触媒ではその浄化特性から排ガ
ス中のNOx(窒素酸化物)を充分に浄化できないとい
う問題があり、最近では、酸素過剰雰囲気においてもN
Oxを浄化できる吸蔵型NOx触媒が開発され実用化され
ている。吸蔵型NOx触媒は、酸素過剰状態(酸化雰囲
気)において排ガス中のNOxを硝酸塩X−NO3として
付着させ吸蔵し、貴金属(白金Pt、ロジウムRh)の
触媒作用により、該吸蔵したNOxをCO(一酸化炭
素)過剰状態(還元雰囲気)でN2(窒素)に還元させ
る特性(同時に炭酸塩X−CO3が生成される)を有し
た触媒として構成されている。However, if the air-fuel ratio is set to a lean air-fuel ratio, there is a problem that the conventional three-way catalyst cannot sufficiently purify NOx (nitrogen oxide) in exhaust gas due to its purification characteristics. N even in excessive atmosphere
A storage NOx catalyst capable of purifying Ox has been developed and put into practical use. Occlusion-type NOx catalyst occludes deposited in an oxygen excess state (oxidation atmosphere) NOx in the exhaust gas as nitrate X-NO 3, a noble metal (platinum Pt, rhodium Rh) by the catalytic action of the suction built the NOx CO ( It is configured as a catalyst having a property of reducing to N 2 (nitrogen) in an excessive state (carbon monoxide) (reducing atmosphere) (carbonate X-CO 3 is generated at the same time).
【0004】実際には、リーン空燃比運転が継続する
と、空燃比を理論空燃比またはその近傍値に制御するよ
うなリッチ空燃比運転に定期的に切換え(これをリッチ
スパイクという)、これにより、COの多い還元雰囲気
を生成し、吸蔵したNOxを浄化還元(NOxパージ)し
て吸蔵型NOx触媒の再生を図るようにしている。ここ
で、図6を参照すると、例えばバリウムBa、白金P
t、ロジウムRhを用いた吸蔵型NOx触媒におけるN
Oxパージの様子が模式的に示されており、以下当該同
図に基づきNOxパージのメカニズムについて代表的な
反応をもとににして簡単に説明する。In practice, when the lean air-fuel ratio operation is continued, the air-fuel ratio is periodically switched to a rich air-fuel ratio operation for controlling the air-fuel ratio to a stoichiometric air-fuel ratio or a value close to the stoichiometric air-fuel ratio (this is called a rich spike). A reducing atmosphere rich in CO is generated, and the stored NOx is purified and reduced (NOx purge) to regenerate the stored NOx catalyst. Here, referring to FIG. 6, for example, barium Ba, platinum P
t, N in a storage-type NOx catalyst using rhodium Rh
The state of the Ox purge is schematically shown, and the mechanism of the NOx purge will be briefly described below based on a typical reaction with reference to FIG.
【0005】リーン空燃比運転時には、排ガス中のNO
xが触媒基材(例えば、Al2O3)上に存在する炭酸塩
X−CO3(ここではバリウムBaを存在させてBaC
O3としており、この炭酸塩BaCO3は常に容易に他の
塩に置換可能な状態で存在している)と反応して硝酸塩
X−NO3(ここでは上記同様にしてBa(NO3)2とし
ている)が生成されている。そして、このように生成さ
れた硝酸塩Ba(NO3)2はNOx触媒上に付着すること
になり、これによりNOxが吸蔵型NOx触媒に吸蔵され
る。During lean air-fuel ratio operation, NO in exhaust gas
x is a carbonate X—CO 3 present on a catalyst substrate (for example, Al 2 O 3 ) (here, barium Ba is used to make BaC
O 3, and this carbonate BaCO 3 always reacts with another salt in a state where it can be easily replaced by other salts, and reacts with nitrate X-NO 3 (here, Ba (NO 3 ) 2 in the same manner as described above). Has been generated). Then, the nitrate Ba (NO 3 ) 2 thus generated adheres to the NOx catalyst, whereby NOx is stored in the storage NOx catalyst.
【0006】そして、リッチスパイクが実施され、吸蔵
型NOx触媒が還元雰囲気とされると、先ず、排ガス中
のCOの存在の下に、白金Ptの触媒作用によって図中
のNOx解離反応が起こり、触媒上のBa(NO3)2が
当該COと反応して炭酸塩BaCO3とNOとに分解さ
れる。その後さらに、COの存在の下に、ロジウムRh
の触媒作用によって図中のNOx還元反応が起こり、
上記NOが当該COと反応してN2とCO2とに良好に分
解(無害化)され大気中に放散される。When a rich spike is performed and the storage type NOx catalyst is brought into a reducing atmosphere, first, in the presence of CO in the exhaust gas, the NOx dissociation reaction shown in FIG. Ba (NO 3 ) 2 on the catalyst reacts with the CO to be decomposed into carbonate BaCO 3 and NO. Then, further in the presence of CO, rhodium Rh
The NOx reduction reaction in the figure occurs due to the catalytic action of
The NO reacts with the CO to be decomposed (detoxified) satisfactorily into N 2 and CO 2 and is emitted into the atmosphere.
【0007】つまり、NOxパージが行われると、吸蔵
型NOx触媒に吸蔵されたNOxは、先ず、COが一旦B
a(NO3)2と反応してNO、即ちNOxを触媒から解離
させ、その後、当該解離したNOがさらにCOと反応し
て還元され最終的に無害化されるという2段階の反応を
経て除去されることになるのである。なお、NOの還元
反応はCO以外のHC等の還元物質によっても行われる
が、COによる還元が主となるため、ここでは省略して
いる。That is, when the NOx purge is performed, the NOx stored in the storage type NOx catalyst is first converted from CO to B
a (NO 3 ) 2 reacts with NO to dissociate NO, that is, NOx, from the catalyst, and then is removed through a two-stage reaction in which the dissociated NO is further reacted with CO to be reduced and finally rendered harmless. It will be done. The reduction reaction of NO is also performed by a reducing substance such as HC other than CO, but is omitted here because the reduction by CO is mainly performed.
【0008】また、NOx吸蔵(解離)を主に担当する
触媒とNOx還元を担当する触媒とを別々に配置すると
いう例もあるが、その場合には、のNOx解離反応と
のNOx還元反応がそれぞれ別の触媒上で行われるこ
とになる。ところで、このようにリッチスパイクが実施
されリッチ空燃比運転が行われると、燃料噴射量が多く
されることになり、エンジントルクが急激に増加するこ
とになる。そして、このようにエンジントルクが急激に
増加すると、トルクショックが発生することになり、車
両の乗員に違和感を与えるという問題があり好ましいこ
とではない。Further, there is an example in which a catalyst mainly responsible for NOx storage (dissociation) and a catalyst responsible for NOx reduction are separately arranged. In this case, the NOx dissociation reaction and the NOx reduction reaction Each will be performed on a separate catalyst. By the way, when the rich spike is performed and the rich air-fuel ratio operation is performed, the fuel injection amount is increased, and the engine torque is rapidly increased. When the engine torque increases suddenly in this way, a torque shock occurs, which causes a problem of giving an uncomfortable feeling to the occupant of the vehicle, which is not preferable.
【0009】そこで、リッチスパイクを行う際に、エン
ジントルクの急激な変化を防止すべく、空燃比をリーン
空燃比から徐々にリッチ空燃比に変化させる技術が特開
平7−166913号公報等に開示されている。Therefore, a technique for gradually changing the air-fuel ratio from a lean air-fuel ratio to a rich air-fuel ratio in order to prevent a rapid change in engine torque when performing a rich spike is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-166913. Have been.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
開示されるように、空燃比をリーン空燃比から徐々にリ
ッチ空燃比に移行させるようにすると、途中、理論空燃
比(ストイキオ)からややリッチな空燃比(ストイキオ
から例えば値14までの間)で暫くの間運転されること
になる。By the way, as disclosed in the above publication, when the air-fuel ratio is gradually shifted from the lean air-fuel ratio to the rich air-fuel ratio, the air-fuel ratio becomes slightly richer from the stoichiometric air-fuel ratio (stoichio). It will be operated for a while at an appropriate air-fuel ratio (from stoichiometry to, for example, a value of 14).
【0011】ところが、このように理論空燃比からやや
リッチな空燃比、即ちリッチ度合が小さい空燃比での運
転時には、還元剤であるCOの生成量が少なく、吸蔵型
NOx触媒に吸蔵されたNOxを完全に還元できず、つま
り、上記図6中ののNOx解離反応は起こるものの、
のNOx還元反応が十分に起こらず、触媒から解離し
たNO、即ちNOxが還元されないまま放出される虞が
あり好ましいことではない。However, during operation at an air-fuel ratio slightly rich from the stoichiometric air-fuel ratio, that is, at an air-fuel ratio with a small degree of richness, the production amount of CO as a reducing agent is small, and the NOx stored in the storage NOx catalyst is small. Cannot be completely reduced, that is, although the NOx dissociation reaction in FIG. 6 occurs,
Is not preferable because NOx reduction reaction does not sufficiently occur and NO dissociated from the catalyst, that is, NOx may be released without being reduced.
【0012】また、空燃比をリーン空燃比から徐々にリ
ッチ空燃比に移行させるようにすると、途中、NOxを
最も多量に発生し易い空燃比(例えば、値16近傍)で
暫くの間運転されることにもなり、このようにNOxパ
ージが開始される直前に多量のNOxが発生すること
も、COが余分に必要となって上記のNOx解離反応
に使用されのNOx還元反応に行き渡らず、解離した
NOが還元されないまま放出される誘因となっている。If the air-fuel ratio is gradually shifted from the lean air-fuel ratio to the rich air-fuel ratio, the engine is operated for a while at the air-fuel ratio (for example, near the value 16) where NOx is most likely to be generated in the middle. In other words, a large amount of NOx is generated immediately before the NOx purge is started. This also requires extra CO, which does not reach the NOx reduction reaction used in the NOx dissociation reaction, and dissociates. This causes the released NO to be released without being reduced.
【0013】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、吸蔵型N
Ox触媒を備えた排気浄化装置において、運転状態がリ
ーン空燃比運転からリッチ空燃比運転に切り換わり、吸
蔵型NOx触媒に吸蔵されたNOxが還元除去される場合
においても、NOxを常に確実に浄化可能な内燃機関の
排気浄化装置を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a storage type N.
In an exhaust purification device equipped with an Ox catalyst, NOx is always reliably purified even when the operating state is switched from a lean air-fuel ratio operation to a rich air-fuel ratio operation and NOx stored in the storage NOx catalyst is reduced and removed. An object of the present invention is to provide a possible exhaust gas purification device for an internal combustion engine.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、請求項1の発明によれば、吸蔵型NOx触媒を備
えた内燃機関の排気浄化装置において、NOx吸蔵量が
飽和状態に近くなったことが推定されて、空燃比徐変手
段により、空燃比がリーン空燃比からリッチ空燃比に徐
々に変化させられて内燃機関の運転状態がリーン空燃比
運転状態からリッチ空燃比運転状態に徐々に切り換わる
際、理論空燃比近傍の所定の空燃比範囲において、空燃
比変化率変更手段により空燃比の変化率が大きく変更さ
せられるよう構成されている。According to the first aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine having a storage type NOx catalyst, wherein the NOx storage amount is reduced.
It is estimated that the state is close to the saturation state, and the air-fuel ratio is gradually changed from the lean air-fuel ratio to the rich air-fuel ratio by the air-fuel ratio gradual change means, and the operating state of the internal combustion engine is changed to the lean air-fuel ratio. when switched gradually from the operation state to the rich air-fuel ratio operating state, in a predetermined air-fuel ratio range near the stoichiometric air-fuel ratio, and is configured such that the air-fuel ratio of the change rate is caused to change greatly by the air-fuel ratio change rate changing means.
【0015】つまり、吸蔵型NOx触媒に吸蔵されたN
Oxの除去を行うべく空燃比をリッチ空燃比にする際に
は、空燃比が徐々にリーン空燃比からリッチ空燃比に変
化させられ、即ち燃料噴射量が徐々に増減させられ、N
Oxの除去開始時のトルク変化が生じずトルクショック
が低減されることになり、さらに、その変化途中におい
て空燃比が理論空燃比近傍の所定の空燃比範囲にあると
きには、変化率が大きく変更されて空燃比が変化させら
れる。That is, the amount of N stored in the storage NOx catalyst
When the air-fuel ratio is set to the rich air-fuel ratio to remove Ox, the air-fuel ratio is gradually changed from the lean air-fuel ratio to the rich air-fuel ratio , that is, the fuel injection amount is gradually increased or decreased. , N
The torque shock at the start of the removal of Ox does not occur, and the torque shock is reduced. Further, when the air-fuel ratio is in the predetermined air-fuel ratio range near the stoichiometric air-fuel ratio during the change, the change rate is greatly changed. To change the air-fuel ratio.
【0016】これにより、例えば、理論空燃比近傍の所
定の空燃比範囲が理論空燃比からややリッチな空燃比
(ストイキオから例えば値14までの間)である場合に
は、上述したようにCOの生成量が少なく吸蔵型NOx
触媒に吸蔵されたNOxを解離したものの完全に還元で
きないといったようなことが排除され、トルクショック
の低減が図られながら、且つ、空燃比の切り換えによっ
て不用意にNOxが排出されることが好適に防止され
る。Thus, for example, when the predetermined air-fuel ratio range near the stoichiometric air-fuel ratio is a slightly rich air-fuel ratio from the stoichiometric air-fuel ratio (between stoichiometric to a value of 14, for example), the CO Low generation NOx storage NOx
It is preferable that NOx occluded in the catalyst is dissociated but cannot be completely reduced, so that the torque shock is reduced and NOx is inadvertently discharged by switching the air-fuel ratio. Is prevented.
【0017】理論空燃比近傍の所定の空燃比範囲が理論
空燃比からややリーンな空燃比(例えば、値16近傍)
である場合には、上述したようにNOxパージが開始さ
れる直前に多量にNOxが発生するといったようなこと
がなくなり、NOxが不用意に排出されることがより一
層好適に防止される。A predetermined air-fuel ratio range near the stoichiometric air-fuel ratio is slightly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (for example, a value around 16).
In this case, a large amount of NOx is not generated immediately before the start of the NOx purge as described above, and the inadvertent discharge of NOx is further prevented.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づき説明する。先ず、実施例1について説明す
る。図1を参照すると、車両に搭載された本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置の概略構成図が示されており、
以下同図に基づいて本発明に係る排気浄化装置の構成を
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment will be described. Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the present invention mounted on a vehicle,
Hereinafter, the configuration of the exhaust gas purification apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
【0019】機関本体(以下、単にエンジンという)1
は、例えば、燃料噴射モード(運転モード)を切換える
ことで吸気行程での燃料噴射(吸気行程噴射モード)ま
たは圧縮行程での燃料噴射(圧縮行程噴射モード)を実
施可能な筒内噴射型火花点火式直列4気筒ガソリンエン
ジンとされている。そして、この筒内噴射型のエンジン
1は、容易にして理論空燃比(ストイキオ)での運転や
リッチ空燃比での運転(リッチ空燃比運転)の他、リー
ン空燃比での運転(リーン空燃比運転)が実現可能とさ
れており、特に圧縮行程噴射モードでは、超リーン空燃
比での運転が可能とされている。Engine body (hereinafter simply referred to as engine) 1
For example, in-cylinder injection spark ignition capable of performing fuel injection in an intake stroke (intake stroke injection mode) or fuel injection in a compression stroke (compression stroke injection mode) by switching a fuel injection mode (operation mode), for example. It is an inline 4-cylinder gasoline engine. The in-cylinder injection type engine 1 can be easily operated at a stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric ratio), at a rich air-fuel ratio (rich air-fuel ratio operation), or at a lean air-fuel ratio (lean air-fuel ratio). In particular, in the compression stroke injection mode, it is possible to operate at a super lean air-fuel ratio.
【0020】同図に示すように、エンジン1のシリンダ
ヘッド2には、各気筒毎に点火プラグ4とともに電磁式
の燃料噴射弁6が取り付けられており、これにより、燃
焼室8内に燃料を直接噴射可能とされている。燃料噴射
弁6には、燃料パイプを介して燃料タンクを擁した燃料
供給装置(共に図示せず)が接続されている。より詳し
くは、燃料供給装置には、低圧燃料ポンプと高圧燃料ポ
ンプとが設けられており、これにより、燃料タンク内の
燃料を燃料噴射弁6に対し低燃圧或いは高燃圧で供給
し、該燃料を燃料噴射弁6から燃焼室内に向けて所望の
燃圧で噴射可能とされている。As shown in FIG. 1, an electromagnetic fuel injection valve 6 is attached to a cylinder head 2 of the engine 1 together with a spark plug 4 for each cylinder, whereby fuel is injected into a combustion chamber 8. Direct injection is possible. A fuel supply device (both not shown) having a fuel tank is connected to the fuel injection valve 6 via a fuel pipe. More specifically, the fuel supply device is provided with a low-pressure fuel pump and a high-pressure fuel pump, whereby the fuel in the fuel tank is supplied to the fuel injection valve 6 at a low fuel pressure or a high fuel pressure. From the fuel injection valve 6 into the combustion chamber at a desired fuel pressure.
【0021】シリンダヘッド2には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連
通するようにして吸気マニホールド10の一端がそれぞ
れ接続されている。そして、吸気マニホールド10の他
端にはスロットル弁11が接続されており、該スロット
ル弁11にはスロットル開度θthを検出するスロットル
センサ11aが設けられている。An intake port is formed in the cylinder head 2 in a substantially upright direction for each cylinder, and one end of an intake manifold 10 is connected to communicate with each intake port. A throttle valve 11 is connected to the other end of the intake manifold 10. The throttle valve 11 is provided with a throttle sensor 11a for detecting a throttle opening θth.
【0022】また、シリンダヘッド2には、各気筒毎に
略水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポー
トと連通するようにして排気マニホールド12の一端が
それぞれ接続されている。なお、図中符号13は、クラ
ンク角を検出するクランク角センサであり、該クランク
角センサ13はエンジン回転速度Neを検出可能とされ
ている。An exhaust port is formed in the cylinder head 2 in a substantially horizontal direction for each cylinder, and one end of an exhaust manifold 12 is connected to communicate with each exhaust port. Reference numeral 13 in the figure denotes a crank angle sensor for detecting a crank angle, and the crank angle sensor 13 is capable of detecting an engine rotation speed Ne.
【0023】なお、当該筒内噴射型のエンジン1は既に
公知のものであり、その構成の詳細についてはここでは
説明を省略する。同図に示すように、排気マニホールド
12には排気管(排気通路)14が接続されており、こ
の排気管14にはエンジン1に近接した小型の近接三元
触媒20及び排気浄化触媒装置30を介してマフラー
(図示せず)が接続されている。また、排気管14には
排気温度を検出する高温センサ16が設けられている。The in-cylinder injection type engine 1 is already known, and the details of its configuration are omitted here. As shown in FIG. 1, an exhaust pipe (exhaust passage) 14 is connected to the exhaust manifold 12, and a small close three-way catalyst 20 and an exhaust purification catalyst device 30 close to the engine 1 are connected to the exhaust pipe 14. A muffler (not shown) is connected via the terminal. The exhaust pipe 14 is provided with a high temperature sensor 16 for detecting the exhaust gas temperature.
【0024】排気浄化触媒装置30は、吸蔵型NOx触
媒30aと三元触媒30bとの2つの触媒を備えて構成
されており、三元触媒30bの方が吸蔵型NOx触媒3
0aよりも下流側に配設されている。吸蔵型NOx触媒
30aは、上述したように酸化雰囲気においてNOxを
一旦吸蔵させ、COの存在する還元雰囲気中において吸
蔵させたNOxをN2(窒素)等に還元させる機能を持つ
ものである。詳しくは、吸蔵型NOx触媒30aは、上
述の如く、貴金属として白金(Pt),ロジウム(R
h)等を有した触媒として構成されており、吸蔵材とし
てはバリウム(Ba)等のアルカリ金属、アルカリ土類
金属が採用されている。The exhaust gas purifying catalyst device 30 is provided with two catalysts, that is, a storage type NOx catalyst 30a and a three-way catalyst 30b, and the three-way catalyst 30b has a storage type NOx catalyst 3b.
0a is disposed downstream. As described above, the storage NOx catalyst 30a has a function of temporarily storing NOx in an oxidizing atmosphere and reducing NOx stored in a reducing atmosphere containing CO to N 2 (nitrogen) or the like. More specifically, as described above, the storage NOx catalyst 30a uses platinum (Pt) and rhodium (R) as noble metals.
h) and the like, and an alkali metal such as barium (Ba) or an alkaline earth metal is employed as the storage material.
【0025】また、吸蔵型NOx触媒30aと三元触媒
30bとの間にはNOx濃度を検出するNOxセンサ32
が設けられている。さらに、入出力装置、記憶装置(R
OM、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(C
PU)、タイマカウンタ等を備えたECU(電子コント
ロールユニット)40が設置されており、このECU4
0により、エンジン1を含めた本発明に係る排気浄化装
置の総合的な制御が行われる。ECU40の入力側に
は、上述した高温センサ16やNOxセンサ32等の各
種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検
出情報が入力する。A NOx sensor 32 for detecting the NOx concentration is provided between the storage type NOx catalyst 30a and the three-way catalyst 30b.
Is provided. Further, an input / output device, a storage device (R
OM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), central processing unit (C
PU), an ECU (electronic control unit) 40 including a timer counter and the like.
With 0, comprehensive control of the exhaust gas purification apparatus according to the present invention including the engine 1 is performed. Various sensors such as the high-temperature sensor 16 and the NOx sensor 32 described above are connected to the input side of the ECU 40, and detection information from these sensors is input.
【0026】一方、ECU40の出力側には、点火コイ
ルを介して上述した点火プラグ4や燃料噴射弁6等が接
続されており、これら点火コイル、燃料噴射弁6等に
は、各種センサ類からの検出情報に基づき演算された燃
料噴射量や点火時期等の最適値がそれぞれ出力される。
これにより、燃料噴射弁6から適正量の燃料が適正なタ
イミングで噴射され、点火プラグ4によって適正なタイ
ミングで点火が実施される。On the other hand, on the output side of the ECU 40, the above-mentioned ignition plug 4, the fuel injection valve 6, etc. are connected via an ignition coil. The optimum values such as the fuel injection amount and the ignition timing calculated based on the detection information are output.
As a result, an appropriate amount of fuel is injected from the fuel injection valve 6 at an appropriate timing, and ignition is performed by the spark plug 4 at an appropriate timing.
【0027】実際には、ECU40では、スロットルセ
ンサ11aからのスロットル開度情報θthとクランク角
センサ13からのエンジン回転速度情報Neとに基づい
てエンジン負荷に対応する目標筒内圧、即ち目標平均有
効圧Peを求めるようにされており、さらに、当該目標
平均有効圧Peとエンジン回転速度情報Neとに応じて、
燃料噴射モード設定マップ(図示せず)より燃料噴射モ
ードを設定するようにされている。例えば、目標平均有
効圧Peとエンジン回転速度Neとが共に小さいときに
は、燃料噴射モードは圧縮行程噴射リーンモード、即ち
圧縮リーンモードとされ、リーン空燃比の下に燃料は圧
縮行程で噴射され、一方、目標平均有効圧Peが大きく
なり或いはエンジン回転速度Neが大きくなると燃料噴
射モードは吸気行程噴射モードとされ、燃料は吸気行程
で噴射される。吸気行程噴射モードには、リーン空燃比
とされる吸気リーンモード、理論空燃比(ストイキオ)
とされるストイキオフィードバックモード、及び、リッ
チ空燃比とされるオープンループモード(O/Lモー
ド)がある。Actually, the ECU 40 determines the target in-cylinder pressure corresponding to the engine load, that is, the target average effective pressure, based on the throttle opening information θth from the throttle sensor 11a and the engine rotational speed information Ne from the crank angle sensor 13. Pe is obtained, and further, according to the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed information Ne,
The fuel injection mode is set from a fuel injection mode setting map (not shown). For example, when the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed Ne are both small, the fuel injection mode is a compression stroke injection lean mode, that is, a compression lean mode, and fuel is injected in a compression stroke below a lean air-fuel ratio. When the target average effective pressure Pe increases or the engine speed Ne increases, the fuel injection mode is set to the intake stroke injection mode, and fuel is injected in the intake stroke. In the intake stroke injection mode, the lean air-fuel ratio is assumed to be the lean air-fuel ratio, and the stoichiometric air-fuel ratio (stoichio)
Stoichiometric feedback mode, and an open loop mode (O / L mode), which is a rich air-fuel ratio.
【0028】そして、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度Neとから制御目標となる目標空燃比(目標A/
F)が設定され、上記適正量の燃料噴射量は該目標A/
Fに基づいて決定される。また、上記高温センサ16に
より検出された排気温度情報からは触媒温度Tcatが推
定される。詳しくは、高温センサ16を吸蔵型NOx触
媒30aに直接設置できないことに起因して発生する誤
差を補正するために、目標平均有効圧Peとエンジン回
転速度情報Neとに応じて予め実験等により温度差マッ
プ(図示せず)が設定されており、故に触媒温度Tcat
は、目標平均有効圧Peとエンジン回転速度情報Neとが
決まると一義に推定されるようにされている。From the target average effective pressure Pe and the engine speed Ne, the target air-fuel ratio (target A / A
F) is set, and the appropriate amount of fuel injection is set to the target A /
It is determined based on F. Further, the catalyst temperature Tcat is estimated from the exhaust gas temperature information detected by the high temperature sensor 16. More specifically, in order to correct an error caused by the inability to directly install the high-temperature sensor 16 on the storage NOx catalyst 30a, the temperature is previously determined by an experiment or the like in accordance with the target average effective pressure Pe and the engine rotation speed information Ne. A difference map (not shown) has been set and therefore the catalyst temperature Tcat
Is uniquely estimated when the target average effective pressure Pe and the engine speed information Ne are determined.
【0029】以下、このように構成された排気浄化装置
の本発明に係る作用について説明する。つまり、本発明
に係る吸蔵型NOx触媒30aのNOxパージ制御につい
て説明する。図2を参照すると、本発明の実施例1のN
Oxパージ制御に係る目標A/F及び点火時期のタイム
チャートが示されており、以下同図に基づき説明する。
ここでは、圧縮行程噴射リーンモードでリーン空燃比運
転されているときにNOxパージが実施される場合を例
に説明する。Hereinafter, the operation of the exhaust gas purification apparatus thus configured according to the present invention will be described. That is, the NOx purge control of the storage NOx catalyst 30a according to the present invention will be described. Referring to FIG. 2, N of Embodiment 1 of the present invention
A time chart of the target A / F and the ignition timing related to the Ox purge control is shown, and will be described below with reference to FIG.
Here, an example will be described in which the NOx purge is performed during the lean air-fuel ratio operation in the compression stroke injection lean mode.
【0030】リーン空燃比運転が継続され、吸蔵型NO
x触媒30aに吸蔵されたNOxの量、即ちNOx吸蔵量
が飽和状態に近くなったことが推定されると、ECU4
0により、リーン空燃比運転中、或いはリーン空燃比運
転からリーン空燃比以外の運転状態への切換時において
NOxパージが開始される(ONの状態)。なお、NOx
吸蔵量が飽和状態に近くなったか否かは、例えば吸蔵型
NOx触媒30aへの流入NOx量(目標平均有効圧Pe
とエンジン回転速度情報Neに対するマップで与える)
の積算値等に基づき推定される。The lean air-fuel ratio operation is continued and the storage NO
When it is estimated that the amount of NOx stored in the x catalyst 30a, that is, the amount of stored NOx is close to the saturated state, the ECU 4
Due to 0, the NOx purge is started (ON state) during the lean air-fuel ratio operation or when switching from the lean air-fuel ratio operation to an operation state other than the lean air-fuel ratio. Note that NOx
Whether or not the occlusion amount is close to the saturation state is determined, for example, by the amount of NOx flowing into the occlusion type NOx catalyst 30a (the target average effective pressure Pe
And a map for the engine speed information Ne)
Is estimated on the basis of the integrated value of.
【0031】NOxパージが開始されると、目標A/F
が徐々にリッチ空燃比側に移行される。つまり、所定の
空燃比変化率でテーリング処理される(空燃比徐変手
段)。これにより、燃料噴射量が急激に増量されてエン
ジン出力が急激に増加するようなことがなくなり、トル
クショックの低減が図られる。ところで、当該筒内噴射
型のエンジン1の場合、圧縮行程噴射リーンモードで
は、値24よりも小さい空燃比A/Fでは燃焼が成立せ
ず、一方、吸気行程噴射モードでは、値22よりも大き
い空燃比A/Fでは燃焼が成立しないという構造上の特
徴がある。つまり、当該エンジン1では、空燃比A/F
が値22と値24の範囲内にあると、十分なエンジン出
力が得られないのである。When the NOx purge is started, the target A / F
Is gradually shifted to the rich air-fuel ratio side. That is, the tailing process is performed at a predetermined air-fuel ratio change rate (air-fuel ratio gradually changing means). As a result, the fuel injection amount is not suddenly increased and the engine output is not suddenly increased, so that the torque shock is reduced. By the way, in the case of the in-cylinder injection type engine 1, in the compression stroke injection lean mode, combustion is not established at the air-fuel ratio A / F smaller than the value 24, whereas, in the intake stroke injection mode, the combustion is larger than the value 22. There is a structural feature that combustion is not established at the air-fuel ratio A / F. That is, in the engine 1, the air-fuel ratio A / F
Is in the range between the value 22 and the value 24, a sufficient engine output cannot be obtained.
【0032】従って、当該エンジン1では、圧縮行程噴
射リーンモードにおいて目標A/Fが値24になると、
上記燃料噴射モード設定マップに基づき燃料噴射モード
は吸気行程噴射モード、即ち吸気リーンモードとされる
のであるが、この際、空燃比A/Fをテーリングさせる
ことなく、各モードでの燃焼の成立限界値である値24
から値22に変化率無限大で一気に変化させるようにす
る。これにより、圧縮行程噴射リーンモードから吸気行
程噴射モードへの切換時のエンジントルク変化が防止さ
れる。Therefore, in the engine 1, when the target A / F becomes 24 in the compression stroke lean mode,
Based on the fuel injection mode setting map, the fuel injection mode is set to the intake stroke injection mode, that is, the intake lean mode. At this time, without limiting the air-fuel ratio A / F, the limit of establishment of combustion in each mode is set. Value 24 which is the value
To a value 22 at a stretch at an infinite change rate. This prevents a change in engine torque when switching from the compression stroke injection lean mode to the intake stroke injection mode.
【0033】吸気リーンモードとされた後は、再び空燃
比A/Fはテーリング処理されることになるが、ここで
は、空燃比A/Fが例えば値18になったら、NOxパ
ージのための所定のリーン空燃比(例えば、値12)ま
で変化率無限大で一気に変化させるようにする。つま
り、ストイキオ近傍ではテーリングを行わず空燃比A/
Fを不連続的に一気に所定のリーン空燃比に跳ばすよう
にするのである(空燃比変化率変更手段)。After the intake lean mode is set, the air-fuel ratio A / F is subjected to tailing processing again. Here, when the air-fuel ratio A / F reaches, for example, a value of 18, a predetermined value for NOx purging is obtained. At the same time with an infinite change rate up to the lean air-fuel ratio (for example, value 12). That is, in the vicinity of stoichio, tailing is not performed and the air-fuel ratio A /
F is discontinuously jumped to a predetermined lean air-fuel ratio at a stretch (air-fuel ratio change rate changing means).
【0034】これにより、空燃比A/Fが値16近傍に
あるときにはNOxが多量に発生し、ストイキオを越え
てややリッチな空燃比(ストイキオから例えば値14ま
での間)において吸蔵型NOx触媒30aに吸蔵された
NOxが解離するものの還元されずに排出されるという
上述の問題が一切回避されることになり、NOxが空燃
比A/Fの切り換えにより不用意に排出されることが好
適に防止される。Thus, when the air-fuel ratio A / F is close to the value 16, a large amount of NOx is generated, and at a slightly rich air-fuel ratio exceeding the stoichiometric ratio (from stoichiometric to, for example, a value of 14), the NOx storage catalyst 30a is used. The above-mentioned problem that the NOx stored in the fuel tank is dissociated but discharged without being reduced is avoided at all, and the NOx is appropriately prevented from being inadvertently discharged by switching the air-fuel ratio A / F. Is done.
【0035】ところで、このように空燃比A/Fを一気
にリッチ空燃比側に変化させると、やはりトルクショッ
クが発生することになるが、ここでは、図2に示すよう
に、点火時期をやはり一気に遅角(リタード)させて燃
焼を緩慢にしてエンジン出力を抑えるようにしており、
これによりトルクショックを緩和するようにする。そし
て、空燃比A/Fが所定のリッチ空燃比になったら、遅
角させた点火時期を徐々に戻すようにする。これによ
り、点火時期を再び進角させることによるトルクショッ
クの発生が抑えられる。When the air-fuel ratio A / F is changed to the rich air-fuel ratio at a stroke, torque shock still occurs. However, here, as shown in FIG. It retards (retards) to slow down the combustion and suppress the engine output.
Thereby, the torque shock is reduced. Then, when the air-fuel ratio A / F reaches a predetermined rich air-fuel ratio, the retarded ignition timing is gradually returned. As a result, the occurrence of torque shock due to the advance of the ignition timing is suppressed.
【0036】なお、当該実施形態では、燃料噴射モード
が圧縮行程噴射リーンモードから吸気行程噴射モードへ
切り換わった時点で点火時期を若干遅角させるようにし
ているが、これは、圧縮行程噴射リーンモード、吸気行
程噴射モードでそれぞれ適正な点火時期が異なるためで
ある。次に、実施例2について説明する。In this embodiment, the ignition timing is slightly retarded when the fuel injection mode is switched from the compression stroke injection lean mode to the intake stroke injection mode. This is because the appropriate ignition timing differs for each mode and intake stroke injection mode. Next, a second embodiment will be described.
【0037】図3を参照すると、実施例2のNOxパー
ジ制御に係る目標A/Fのタイムチャートが示されてお
り、以下同図に基づき上記実施例1と異なる部分につい
て説明する。当該実施例2では、NOxパージが開始さ
れると、上記実施例1の場合と同様にして、空燃比A/
Fが例えば値18となるまではテーリング処理を行い、
値18となると空燃比A/Fを不連続的に変化率無限大
で一気に変化させる(空燃比変化率変更手段)。Referring to FIG. 3, there is shown a time chart of the target A / F according to the NOx purge control of the second embodiment. Hereinafter, portions different from the first embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, when the NOx purge is started, the air-fuel ratio A /
A tailing process is performed until F reaches a value of 18, for example.
When the value reaches 18, the air-fuel ratio A / F is changed discontinuously at a stretch at an infinite change rate (air-fuel ratio change rate changing means).
【0038】しかしながら、ここでは、空燃比A/Fが
例えば値14に到達したら所定のリッチ空燃比となるま
で再びテーリング処理を行うようにしている。つまり、
実施例2では、NOxが解離するものの還元されないや
やリッチな空燃比(ストイキオから例えば値14までの
間)を過ぎた時点で、再びテーリング処理を行うように
している。However, here, when the air-fuel ratio A / F reaches, for example, a value of 14, the tailing process is performed again until a predetermined rich air-fuel ratio is reached. That is,
In the second embodiment, the tailing process is performed again at the time when the air-fuel ratio (from stoichiometry to, for example, a value of 14) has passed rather than being reduced although NOx is dissociated.
【0039】従って、実施例2によれば、NOxを不用
意に排出させないようにしながら、空燃比A/Fの急激
な変化を極力減らすことでトルクショックをより一層好
適に防止することができる。次に、実施例3について説
明する。図4を参照すると、実施例3のNOxパージ制
御に係る目標A/Fのタイムチャートが示されており、
以下同図に基づき上記実施例1と異なる部分について説
明する。Therefore, according to the second embodiment, the torque shock can be more appropriately prevented by minimizing the rapid change of the air-fuel ratio A / F while preventing the NOx from being inadvertently discharged. Next, a third embodiment will be described. FIG. 4 shows a time chart of the target A / F according to the NOx purge control of the third embodiment,
Hereinafter, portions different from the first embodiment will be described with reference to FIG.
【0040】当該実施例3では、NOxパージが開始さ
れると、空燃比A/Fがストイキオとなるまで、上記実
施例1の場合と同様にしてテーリング処理を行うように
している。そして、ここでは、空燃比A/Fがストイキ
オとなったら、該空燃比A/Fを例えば値11に一気に
変化させるようにしている(空燃比変化率変更手段)。
このように、空燃比A/Fをストイキオから所定のリッ
チ空燃比(例えば、値12)よりもリッチ側の例えば値
11にまで一気に変化させると、NOxが解離するもの
の還元されないややリッチな空燃比(ストイキオから例
えば値14までの間)での運転を回避でき、且つ、エン
ジントルクを極力変化させないようにできる。In the third embodiment, when the NOx purge is started, the tailing process is performed in the same manner as in the first embodiment until the air-fuel ratio A / F becomes stoichiometric. Here, when the air-fuel ratio A / F becomes stoichiometric, the air-fuel ratio A / F is changed at a stroke to, for example, a value 11 (air-fuel ratio change rate changing means).
As described above, when the air-fuel ratio A / F is changed from stoichiometry to a value, for example, 11 which is richer than a predetermined rich air-fuel ratio (for example, value 12), NOx is dissociated, but not reduced. (From stoichiometric to, for example, a value of 14) can be avoided, and the engine torque can be kept from changing as much as possible.
【0041】つまり、図5を参照すると、空燃比A/F
とエンジントルクTEとの関係が示されているが、同図
に示すように、一般にエンジントルクTEは空燃比A/
Fが例えば値13であるときにピーク値Tmaxをとるよ
うな曲線を描くため、ストイキオでのエンジントルクT
Eと例えば値11でのエンジントルクTEとが共に値T1
で同一値となり、故に、空燃比A/Fをストイキオから
値11まで一気に変化させることで、空燃比A/Fの急
変に伴うエンジントルクの変化を一切無くすようにでき
るのである。That is, referring to FIG. 5, the air-fuel ratio A / F
And the relationship between the engine torque TE and the engine torque TE. As shown in FIG.
In order to draw a curve that takes a peak value Tmax when F is 13, for example, the engine torque T at stoichiometry is calculated.
E and the engine torque TE at, for example, the value 11 are both values T1
Thus, by changing the air-fuel ratio A / F from stoichiometric to a value of 11 at once, it is possible to eliminate any change in engine torque due to a sudden change in the air-fuel ratio A / F.
【0042】従って、実施例3によれば、空燃比A/F
の切り換えによりNOxを不用意に排出させないように
しながら、トルクショックを極めて好適に防止すること
ができることになる。なお、この実施例3では、空燃比
A/Fが値16近傍であるときにはテーリング処理が行
われており、故に当該A/F値16近傍ではNOxが多
量に発生し吸蔵型NOx触媒30aに吸蔵されることに
なるが、この場合、空燃比A/Fはよりリッチな値11
とされるので、吸蔵型NOx触媒30aは極めて良好に
還元雰囲気となり、当該A/F値16近傍のテーリング
時に吸蔵された多量のNOxは問題なく確実に還元除去
される。Therefore, according to the third embodiment, the air-fuel ratio A / F
Thus, the torque shock can be extremely suitably prevented while preventing NOx from being inadvertently discharged by the switching. In the third embodiment, the tailing process is performed when the air-fuel ratio A / F is close to the value 16. Therefore, a large amount of NOx is generated near the A / F value 16 and the NOx is stored in the storage NOx catalyst 30a. In this case, the air-fuel ratio A / F is set to the richer value 11
Therefore, the storage type NOx catalyst 30a has a very good reducing atmosphere, and the large amount of NOx stored during tailing near the A / F value 16 is reliably reduced and removed without any problem.
【0043】以上説明したように、本発明の内燃機関の
排気浄化装置では、リッチスパイクを行う際、目標A/
Fをテーリング処理によって徐々にリッチ空燃比側に変
化させるようにしており、さらに、空燃比A/Fが少な
くともややリッチな空燃比(ストイキオから例えば値1
4までの間)の範囲とならないよう、この範囲では空燃
比A/Fを一気に変化させてテーリング処理を行わない
ようにしている。As described above, in the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the target A / A
F is gradually changed to the rich air-fuel ratio side by the tailing process, and the air-fuel ratio A / F is at least slightly richer than the air-fuel ratio (for example, a value of 1 from the stoichiometric ratio).
In this range, the air-fuel ratio A / F is changed at once to prevent the tailing process from being performed.
【0044】従って、空燃比A/Fのテーリング処理に
よってトルクショックの低減を図りながら、且つ、吸蔵
型NOx触媒30aに吸蔵されたNOxが解離するものの
還元されずに不用意に排出されてしまうようなことを好
適に防止することができる。また、上記実施例1及び実
施例2では、NOxが多量に発生する空燃比範囲、即ち
値16近傍でも空燃比A/Fを一気に変化させるように
している。Therefore, while reducing the torque shock by tailing the air-fuel ratio A / F, the NOx stored in the storage-type NOx catalyst 30a is dissociated, but is inadvertently discharged without being reduced. Can be suitably prevented. In the first and second embodiments, the air-fuel ratio A / F is changed at once even in the air-fuel ratio range where a large amount of NOx is generated, that is, near the value 16.
【0045】従って、NOxパージが開始される直前に
多量のNOxを発生させないようにでき、これにより、
空燃比A/Fの切り換えによりNOxが不用意に排出さ
れてしまうことをより一層好適に防止することが可能と
される。また、上記実施例3では、空燃比A/Fが少な
くともややリッチな空燃比(ストイキオから例えば値1
4までの間)の範囲とならないようにしながら、且つ、
エンジントルクTEが値T1に一定に保持されるように空
燃比A/Fを一気に変化させるようにしている。Therefore, it is possible to prevent a large amount of NOx from being generated immediately before the start of the NOx purge.
It is possible to more suitably prevent NOx from being inadvertently discharged by switching the air-fuel ratio A / F. In the third embodiment, the air-fuel ratio A / F is at least slightly richer than the air-fuel ratio (e.g.
Up to 4), and
The air-fuel ratio A / F is changed at once so that the engine torque TE is kept constant at the value T1.
【0046】従って、テーリング処理によるトルクショ
ックの低減に加え、さらに好適にトルクショックを防止
することが可能とされる。なお、上記実施形態では、空
燃比A/Fが少なくともややリッチな空燃比(ストイキ
オから例えば値14までの間)とならないよう空燃比A
/Fを変化率無限大で一気に変化させるようにしたが、
テーリング勾配、即ち空燃比変化率を大きく変更するよ
うなものであってもよい。そして、これに合わせ、点火
時期についても、一気に変化させずテーリング勾配の大
きなテーリング処理をするようにしてもよい。Therefore, in addition to the reduction of the torque shock due to the tailing process, it is possible to more suitably prevent the torque shock. In the above embodiment, the air-fuel ratio A / F is set so that the air-fuel ratio A / F does not become at least a slightly rich air-fuel ratio (from stoichiometry to, for example, a value of 14).
/ F was changed at a stretch with an infinite change rate.
The tailing gradient, that is, the rate of change of the air-fuel ratio may be significantly changed. In accordance with this, tailing processing with a large tailing gradient may be performed without changing the ignition timing at a stretch.
【0047】また、本発明に係るNOxパージ制御の切
り換えを気筒毎に順次実施していくのがよく、これによ
りトルクショックがより一層低減される。また、上記実
施形態では、NOxパージの開始時について説明した
が、NOxパージの終了時についても上記同様の制御を
行うようにする。これにより、NOxパージ時におい
て、確実にトルクショックの低減が図られ、且つ、確実
にNOxが不用意に排出されることが好適に防止され
る。Further, the switching of the NOx purge control according to the present invention is preferably performed sequentially for each cylinder, whereby the torque shock is further reduced. Further, in the above-described embodiment, the start of the NOx purge has been described, but the same control as described above is performed also at the end of the NOx purge. Thereby, at the time of purging NOx, torque shock is reliably reduced, and NOx is reliably prevented from being inadvertently discharged.
【0048】また、上記実施形態では、エンジン1を筒
内噴射型火花点火式直列4気筒ガソリンエンジンとした
が、空燃比をリーン空燃比とリッチ空燃比との間で切換
可能であれば、エンジン1は吸気管噴射型のリーンバー
ンエンジン等であってもよい。また、上記実施形態で
は、吸蔵型NOx触媒のNOx吸蔵量を推定し、NOxパ
ージが必要となった際に空燃比をリーン空燃比からリッ
チ空燃比へ移行させる場合について説明したが、本発明
はこのようなNOxパージ時のみに限定されるものでは
なく、車両運転者の意思によってアクセルペダル(図示
せず)が踏込まれて加速が要求され、これにより空燃比
がリーン空燃比からリッチ空燃比に移行する場合にも適
用可能である。つまり、加速操作によってリーン空燃比
からリッチ空燃比へ移行する場合であってもやはり排気
空燃比は還元雰囲気とされて吸蔵型NOx触媒に吸蔵さ
れたNOxは還元除去されるため、このような場合にお
いて理論空燃比近傍の空燃比の変化率を大きくするよう
にしてNOxが不用意に排出されるのを防止するように
してもよい。In the above-described embodiment, the engine 1 is a direct-injection spark ignition type in-line four-cylinder gasoline engine. However, if the air-fuel ratio can be switched between a lean air-fuel ratio and a rich air-fuel ratio, the engine 1 1 may be an intake pipe injection type lean burn engine or the like. Further, in the above embodiment, the case where the NOx storage amount of the storage NOx catalyst is estimated and the air-fuel ratio is shifted from the lean air-fuel ratio to the rich air-fuel ratio when the NOx purge becomes necessary has been described. The air-fuel ratio is not limited to the time of the NOx purging, and the accelerator pedal (not shown) is depressed by the intention of the vehicle driver to request acceleration, whereby the air-fuel ratio is changed from the lean air-fuel ratio to the rich air-fuel ratio. It can be applied to the case of migration. That is, even in the case where the air-fuel ratio shifts from the lean air-fuel ratio to the rich air-fuel ratio by the acceleration operation, the exhaust air-fuel ratio is also set to the reducing atmosphere, and the NOx stored in the storage NOx catalyst is reduced and removed. In the above, the rate of change of the air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio may be increased to prevent the NOx from being inadvertently discharged.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項1の内燃機関の排気浄化装置によれば、空燃比を徐
々にリーン空燃比からリッチ空燃比に変化させる際のト
ルクショックを低減できるとともに、上述した如く、C
Oの生成量が少なく吸蔵型NOx触媒に吸蔵されたNOx
が解離されたものの完全には還元されないといったよう
なことを確実に排除でき、NOxが空燃比の切り換えに
よって不用意に排出されることを好適に防止することが
できる。As described in detail above, according to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of the first aspect of the present invention, torque shock when gradually changing the air-fuel ratio from the lean air-fuel ratio to the rich air-fuel ratio is reduced. Can be reduced, and as described above, C
NOx stored in the NOx storage catalyst with low O generation
Can be reliably excluded from being dissociated but not completely reduced, and it is possible to suitably prevent NOx from being inadvertently discharged by switching the air-fuel ratio.
【図1】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置を示す概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the present invention.
【図2】本発明の実施例1のNOxパージ制御に係る目
標A/F及び点火時期の時間変化を示すタイムチャート
である。FIG. 2 is a time chart showing a time change of a target A / F and an ignition timing according to the NOx purge control of the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例2のNOxパージ制御に係る目
標A/Fの時間変化を示すタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart showing a time change of a target A / F according to a NOx purge control according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例3のNOxパージ制御に係る目
標A/Fの時間変化を示すタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart showing a time change of a target A / F according to a NOx purge control according to a third embodiment of the present invention.
【図5】空燃比A/FとエンジントルクTEとの関係を
示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an air-fuel ratio A / F and an engine torque TE.
【図6】NOxパージのメカニズムを説明するための図
である。FIG. 6 is a diagram for explaining a NOx purge mechanism.
1 エンジン(内燃機関) 4 点火プラグ 6 燃料噴射弁 11 スロットル弁 11a スロットルセンサ 13 クランク角センサ 30a 吸蔵型NOx触媒 40 電子コントロールユニット(ECU) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine (internal combustion engine) 4 Spark plug 6 Fuel injection valve 11 Throttle valve 11a Throttle sensor 13 Crank angle sensor 30a Storage type NOx catalyst 40 Electronic control unit (ECU)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 41/04 305 B01D 53/36 C (56)参考文献 特開 平9−42024(JP,A) 特開 平11−169670(JP,A) 特開 平11−62666(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/08 - 3/36 B01D 53/86 F02D 41/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02D 41/04 305 B01D 53/36 C (56) References JP-A-9-42024 (JP, A) JP-A-11-169670 (JP, A) JP-A-11-62666 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F01N 3/08-3/36 B01D 53/86 F02D 41/04
Claims (1)
関の運転状態がリーン空燃比運転状態にあるとき排気中
のNOxを吸蔵させ、リッチ空燃比運転状態にあるとき
前記吸蔵させたNOxを還元する吸蔵型NOx触媒と、NOx吸蔵量が飽和状態に近くなったことが推定されて
内燃機関の運転状態を前記リーン空燃比運転状態から前
記リッチ空燃比運転状態に切り換える際、空燃比をリー
ン空燃比からリッチ空燃比に徐々に変化させる空燃比徐
変手段と、 空燃比が理論空燃比近傍の所定の空燃比範囲にあるとき
前記空燃比徐変手段による空燃比の変化率を大きく変更
する空燃比変化率変更手段と、 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 exhaust passage provided in an internal combustion engine for storing NOx in exhaust when the operating state of the internal combustion engine is in a lean air-fuel ratio operating state, and storing the stored NOx in a rich air-fuel ratio operating state. When the operating state of the internal combustion engine is switched from the lean air-fuel ratio operating state to the rich air-fuel ratio operating state , it is estimated that the NOx storage catalyst to be reduced and the NOx storage amount are close to the saturated state. , Lee the air-fuel ratio
Air-fuel ratio gradual change means for gradually changing the air-fuel ratio from a rich air-fuel ratio to a rich air-fuel ratio; and a large change in the air-fuel ratio change rate by the air-fuel ratio gradual change means when the air-fuel ratio is within a predetermined air-fuel ratio range near the stoichiometric air-fuel ratio. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising:
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