JPH09317447A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust emission control device for internal combustion engineInfo
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- JPH09317447A JPH09317447A JP13926296A JP13926296A JPH09317447A JP H09317447 A JPH09317447 A JP H09317447A JP 13926296 A JP13926296 A JP 13926296A JP 13926296 A JP13926296 A JP 13926296A JP H09317447 A JPH09317447 A JP H09317447A
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Abstract
Description
【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。The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】これまでの排気ガス対策としては、排気
ガスに含まれる窒素酸化物(NOx )によって生じる大
気汚染を防止するため、NOx 吸収剤を内燃機関の排気
管に配置した排気浄化装置が開発されている。2. Description of the Related Art As a conventional exhaust gas countermeasure, in order to prevent air pollution caused by nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas, an exhaust gas purification device in which an NOx absorbent is arranged in an exhaust pipe of an internal combustion engine is used. Being developed.
【0003】このNOx 吸収剤は、燃焼室から排出され
る排気ガスの空燃比がリーンであるときにNOx を吸収
し、排気ガスの空燃比がリッチとなって酸素濃度が低下
すると、吸収したNOx を放出する。This NOx absorbent absorbs NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the combustion chamber is lean, and when the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes rich and the oxygen concentration drops, the absorbed NOx. To release.
【0004】ところで、燃料や機関の潤滑油中には、イ
オウが含まれているので、排気ガス中には、NOx だけ
でなく、SOx が含まれ、このSOx もNOx とともに
前記NOx 吸収剤に吸収される。By the way, since sulfur is contained in the fuel and the lubricating oil of the engine, not only NOx but also SOx is contained in the exhaust gas, and this SOx is absorbed by the NOx absorbent together with NOx. To be done.
【0005】NOx 吸収剤の劣化防止のためには、吸収
されたSOx も、吸収剤から放出する必要がある。その
ため、NOx の放出と同様、吸収剤に流入する排気ガス
の空燃比を一定時間リッチ状態とするが、SOx がNO
x に比べて活性化しにくいことから、SOx の放出制御
は、NOx 放出とは別の制御で行う必要がある。In order to prevent deterioration of the NOx absorbent, the absorbed SOx also needs to be released from the absorbent. Therefore, as with the release of NOx, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbent is made rich for a certain period of time, but SOx is NO.
Since SOx is less likely to be activated than SOx, SOx release control needs to be performed separately from NOx release control.
【0006】例えば、特開平6−229232号では、
NOx 吸収剤に加え、その排気管上流側にSOx 吸収剤
を配置し、リッチ処理にあたっては、NOx 吸着剤に流
入する排気ガスの空燃比をまず初めに予め定めた第1の
リッチ度とし、次いで、そのリッチ度より小さなリッチ
度にしている。For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-229232,
In addition to the NOx absorbent, the SOx absorbent is arranged on the upstream side of the exhaust pipe, and in the rich process, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx adsorbent is first set to the first rich degree set in advance, and then , The rich degree is smaller than that rich degree.
【0007】このリッチ処理は、吸収剤に吸収されたS
Ox 量に応じて行うため、予め、吸収された総SOx 量
を推定しておく必要がある。吸収剤に吸収された総SO
x 量の推定方法としては、リーン時の燃料噴射量や機関
運転状態から推定する方法が知られている。前記特開平
6−229232号では、吸入空気量Qが多くなると発
生するSOx 量が増えることに着目し、吸気吸入量と所
定の定数との積を、すでに吸収剤に吸収された総SOx
量(初期値は0)に加算して得た値を総SOx量とみな
す方法を提示している。This rich process is performed by the S absorbed by the absorbent.
Since it is performed according to the amount of Ox, it is necessary to estimate the total amount of SOx absorbed in advance. Total SO absorbed by the absorbent
As a method of estimating the x amount, a method of estimating from the fuel injection amount at lean and the engine operating state is known. In JP-A-6-229232, attention is paid to the fact that the SOx amount generated increases as the intake air amount Q increases, and the product of the intake intake amount and a predetermined constant is calculated as the total SOx already absorbed by the absorbent.
A method is presented in which the value obtained by adding the amount (initial value is 0) is regarded as the total SOx amount.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、吸収剤には内
燃機関から排出されたすべてのSOx が吸収されるわけ
ではなく、一部は吸収されずに吸着剤を通過していく。However, not all SOx emitted from the internal combustion engine is absorbed by the absorbent, but some of the SOx passes through the absorbent without being absorbed.
【0009】したがって、前記のような量推定方法で
は、吸収剤を通過したSOx 量が算入されず、推定され
たSOx 吸収量は、実際の吸収量よりも多く見積もられ
ることになる。Therefore, in the amount estimation method as described above, the amount of SOx that has passed through the absorbent is not included, and the estimated amount of SOx absorbed is estimated to be larger than the actual amount of absorption.
【0010】これでは、必要以上のリッチ処理が行われ
ることとなり、燃費が悪化するという問題が生じる。ま
た、SOx が吸収剤に吸収されて行くにつれ、最後に
は、飽和状態となってその吸収能力が頭打ちとなるが、
従来の方法では、飽和状態となった以後も、それ以上の
吸収量を推定してしまうので、飽和量以上のSOx 量に
対応した無駄なリッチ処理を行うこととなる。In this case, the rich process is performed more than necessary, which causes a problem that fuel consumption is deteriorated. Also, as SOx is absorbed by the absorbent, it eventually becomes saturated and its absorption capacity reaches a peak.
In the conventional method, even after the saturated state is reached, the absorbed amount is estimated to be larger than the saturated state. Therefore, useless rich processing corresponding to the SOx amount equal to or larger than the saturated amount is performed.
【0011】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、無駄なリッチ処理を省いて、的確なリッチ処理を
行うことを技術的課題とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is a technical object to perform an accurate rich process while omitting a wasteful rich process.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、以下の手段とした。すなわち、内燃機関
の排気通路内に配置され、内燃機関から排出される排気
ガスに含まれるNOx とともにSOx を吸収するNOx
吸収剤から、SOx を放出させるために、NOx 吸収剤
に吸収された総SOx 量を内燃機関の運転状態から推定
する総SOx 量推定手段と、排気ガスの空燃比がリーン
の時に、前記総SOx 量推定手段により推定した総SO
x 量が、所定値以上になった場合、排気ガスの空燃比を
リッチにしてSOxを放出するSOx 放出手段と、を備
えた内燃機関の排気浄化装置において、前記総SOx 量
推定手段は、排気ガスの空燃比がリーンの時に、排気温
度に対応して推定されるNOx 吸収剤でのSOx 通過率
を用いて、NOx 吸収剤でのSOx 通過分を除くよう総
SOx 量を修正し、前記SOx 放出手段は、総SOx 量
推定手段で修正済みの総SOx 量に応じて、リッチ処理
を行うことを特徴とする。In order to solve the above problems, the present invention has the following means. That is, NOx which is arranged in the exhaust passage of the internal combustion engine and absorbs SOx together with NOx contained in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine.
In order to release SOx from the absorbent, the total SOx amount estimating means for estimating the total SOx amount absorbed by the NOx absorbent from the operating state of the internal combustion engine and the total SOx amount when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean. Total SO estimated by quantity estimation means
When the x amount becomes equal to or more than a predetermined value, the total SOx amount estimating means includes an SOx releasing means for enriching the air-fuel ratio of the exhaust gas to release SOx. When the air-fuel ratio of the gas is lean, the total SOx amount is corrected to exclude the SOx passage amount in the NOx absorbent by using the SOx passage rate in the NOx absorbent estimated corresponding to the exhaust temperature. The discharging means is characterized by performing a rich process according to the total SOx amount corrected by the total SOx amount estimating means.
【0013】なお、SOx 通過率を用いた総SOx 量の
修正にあたっては、総SOx 量推定手段に対して内在的
あるいは外在的に、排気ガスの空燃比がリーンの時に、
排気温度に対応して推定されるNOx 吸収剤でのSOx
通過率を用いて、SOx 通過分を除くよう前記総SOx
量推定手段で推定した総SOx 量を修正する総SOx吸
収量修正手段を、観念することができる。When correcting the total SOx amount using the SOx passage rate, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean, internal or external to the total SOx amount estimating means,
SOx in NOx absorbent estimated according to exhaust temperature
Using the passage rate, the total SOx should be excluded so as to exclude the SOx passage portion.
The total SOx absorption amount correction means for correcting the total SOx amount estimated by the amount estimation means can be considered.
【0014】本発明は、NOx 吸収剤に吸収される総S
Ox 量を、総SOx 量推定手段で推定するに際し、排気
温度に応じて変化する、NOx 吸収剤でのSOx 通過率
を考慮して修正する。例えば、20%の通過率であるな
ら、80%が吸収されるので、総SOx 量推定手段で当
初推定される総SOx 量に0.8を乗じて、実際に吸着
されたであろう総SOx 量を推定する。SOx 放出手段
は、得られた修正済みの総SOx 量に応じて、必要なリ
ッチ処理を行う。The present invention is directed to the total S absorbed by the NOx absorbent.
When estimating the Ox amount by the total SOx amount estimating means, the Ox amount is corrected in consideration of the SOx passage rate in the NOx absorbent, which changes according to the exhaust temperature. For example, if the passage rate is 20%, 80% will be absorbed, so the total SOx amount initially estimated by the total SOx amount estimating means is multiplied by 0.8 to obtain the total SOx that would have actually been adsorbed. Estimate the quantity. The SOx releasing means performs a necessary rich process according to the obtained corrected total SOx amount.
【0015】また、ここでさらに、前記NOx 吸収剤に
吸収された総SOx 量(SOx 通過率による修正前のも
のでも修正後のものでもよい)が多くなるほど、NOx
吸収剤でのSOx 通過率を高く修正して、総SOx 量推
定手段で推定すべき総SOx量を少なく修正する補助修
正手段を備えることも可能である。Further, here, the larger the total amount of SOx absorbed by the NOx absorbent (which may be before or after correction by the SOx passage rate), the greater the NOx.
It is also possible to provide auxiliary correction means for correcting the SOx passage rate in the absorbent to a high value and correcting the total SOx amount to be estimated by the total SOx amount estimating means.
【0016】すなわち、NOx 吸収剤にあっては、SO
x 吸収量が飽和状態に近づくほど、SOx 通過率が高く
なるので、その分、吸収されるSOx 量が少なくなる。
よって、この場合、SOx 吸収量に応じたSOx 通過率
を考慮して、総SOx 量を修正することができ、さらに
適切なリッチ処理となる。That is, in the case of NOx absorbent, SO
The closer the x absorption amount is to the saturated state, the higher the SOx passage rate, and accordingly, the smaller the SOx amount that is absorbed.
Therefore, in this case, the total SOx amount can be corrected in consideration of the SOx passage rate according to the SOx absorption amount, and the appropriate rich processing is performed.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。 <装置構成の説明>まず、図1に示すように、内燃機関
であるエンジンは、エンジン本体1,ピストン2,燃焼
室3,点火栓4,吸気弁5,吸気ポート6,排気弁7,
排気ポート8によって構成されている。吸気ポート6
は、枝管9を介してサージタンク10に連結され、この
枝管9に、吸気ポート6内に向けて燃料を噴射する燃料
噴射弁11が取付けられている。前記サージタンク10
に、スロットル弁15を内部に設置した吸気ダクト12
が連結され、この吸気ダクト12には、エアフローメー
タ13を介してエアクリーナ14が連結されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. <Description of Device Configuration> First, as shown in FIG. 1, an engine that is an internal combustion engine includes an engine body 1, a piston 2, a combustion chamber 3, an ignition plug 4, an intake valve 5, an intake port 6, an exhaust valve 7,
It is constituted by the exhaust port 8. Intake port 6
Is connected to a surge tank 10 through a branch pipe 9, and a fuel injection valve 11 that injects fuel into the intake port 6 is attached to the branch pipe 9. The surge tank 10
The intake duct 12 with the throttle valve 15 installed inside
An air cleaner 14 is connected to the intake duct 12 via an air flow meter 13.
【0018】一方、排気ポート8には、排気マニホルド
16が連結され、この排気マニホルド16に、排気管1
7を介してケーシング20が接続されている。ケーシン
グ20の内部には、NOx 吸収剤19が配置されてい
る。On the other hand, an exhaust manifold 16 is connected to the exhaust port 8 and the exhaust pipe 1 is connected to the exhaust manifold 16.
A casing 20 is connected via 7. A NOx absorbent 19 is arranged inside the casing 20.
【0019】次に、内燃機関制御用の電子制御ユニット
30が設けられている。この電子制御ユニット30は、
ディジタルコンピュータからなり、双方向性バス31に
よって相互に接続されたROM(リードオンリメモリ)
32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、CPU
(マイクロプロセッサ)34、常時電源に接続されたバ
ックアップRAM33a、入力ポート35および出力ポ
ート36を有する。Next, an electronic control unit 30 for controlling the internal combustion engine is provided. This electronic control unit 30
ROM (Read Only Memory) which is composed of a digital computer and mutually connected by a bidirectional bus 31.
32, RAM (random access memory) 33, CPU
It has a (microprocessor) 34, a backup RAM 33a constantly connected to a power supply, an input port 35, and an output port 36.
【0020】前記エアフローメータ13は、吸入空気量
に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧がAD変換
器37を介して入力ポート35に入力される。前記ケー
シング20前方の排気管17内には、排気温度に比例し
た出力電圧を発生する温度センサ21が配置され、この
温度センサ21の出力電圧は、AD変換器38を介して
入力ポート35に入力される。なお、排気温度Tは、温
度センサ21で直接検出することもできるが吸入空気量
Qと機関回転数Nから推定することもできる。この場合
は、排気温度Tと吸入空気量Q、機関回転数Nとの関係
をあらかじめ実験により求め、この関係を、マップの形
でROM32に記憶し、このマップから排気温度Tを算
出する。The air flow meter 13 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, and this output voltage is input to the input port 35 via the AD converter 37. A temperature sensor 21 that generates an output voltage proportional to the exhaust temperature is arranged in the exhaust pipe 17 in front of the casing 20, and the output voltage of the temperature sensor 21 is input to an input port 35 via an AD converter 38. To be done. The exhaust temperature T can be directly detected by the temperature sensor 21, but can also be estimated from the intake air amount Q and the engine speed N. In this case, the relationship between the exhaust temperature T, the intake air amount Q, and the engine speed N is obtained in advance by experiments, this relationship is stored in the ROM 32 in the form of a map, and the exhaust temperature T is calculated from this map.
【0021】また、入力ポート35に、機関回転数を表
わす出力パルスを発生する回転数センサ22が接続され
ている。一方、出力ポート36に、駆動回路39を介し
てそれぞれ点火栓4および燃料噴射弁11が接続されて
いる。Further, the input port 35 is connected with a rotation speed sensor 22 for generating an output pulse representing the engine rotation speed. On the other hand, the spark plug 4 and the fuel injection valve 11 are connected to the output port 36 via a drive circuit 39, respectively.
【0022】この燃料噴射弁11による燃料噴射は、以
下のように制御されている。すなわち、前記CPUは、
まず、次の式に基いて燃料噴射時間(燃料噴射量)TA
Uを算出する。The fuel injection by the fuel injection valve 11 is controlled as follows. That is, the CPU is
First, based on the following formula, fuel injection time (fuel injection amount) TA
Calculate U.
【0023】TAU=TP・K ここでTPは、基本燃料噴射時間(基本燃料噴射量)を
示し、Kは補正係数を示している。TAU = TP · K Here, TP represents a basic fuel injection time (basic fuel injection amount), and K represents a correction coefficient.
【0024】基本燃料噴射時間TPは、機関シリンダ内
に供給される混合気の空燃比を理論空燃比とするのに必
要な燃料噴射時間を示している。この基本燃料噴射時間
TPは、あらかじめ実験により算出し、機関負荷Q/N
(吸入空気量Q/機関回転数N)および機関回転数Nの
関数として表す。The basic fuel injection time TP indicates the fuel injection time required to make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder the stoichiometric air-fuel ratio. The basic fuel injection time TP is calculated in advance by an experiment, and the engine load Q / N
It is expressed as a function of (intake air amount Q / engine speed N) and engine speed N.
【0025】そして、基本燃料噴射時間TPは、図2に
示すようなマップの形であらかじめROM32内に記憶
されている。次に、補正係数Kは、機関シリンダ内に供
給される混合気の空燃比を制御するための係数であっ
て、K=1.0であれば機関シリンダ内に供給される混
合気は理論空燃比となる。The basic fuel injection time TP is stored in advance in the ROM 32 in the form of a map as shown in FIG. Next, the correction coefficient K is a coefficient for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine cylinder, and if K = 1.0, the air-fuel mixture supplied to the engine cylinder is the theoretical air-fuel ratio. It becomes the fuel ratio.
【0026】これに対して、K<1.0になれば、機関
シリンダ内に供給される混合気の空燃比は理論空燃比よ
りも大きな値となって、リーンとなり、K>1.0にな
れば、機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は理
論空燃比よりも小さな値となって、リッチとなる。On the other hand, when K <1.0, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes a value larger than the stoichiometric air-fuel ratio and becomes lean, and K> 1.0. Then, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes a value smaller than the stoichiometric air-fuel ratio and becomes rich.
【0027】この補正係数Kは、機関の運転状態に応じ
て制御され、図3はこの補正係数Kの制御の一実施の形
態を示している。つまり、暖機運転中は、図3に示すよ
うに機関冷却水温が高くなるにつれて補正係数Kが徐々
に低下し、暖機が完了すると補正係数Kは、1.0より
も小さい一定値となって、機関シリンダ内に供給される
混合気の空燃比をリーンに維持する。The correction coefficient K is controlled according to the operating state of the engine, and FIG. 3 shows an embodiment of the control of the correction coefficient K. That is, during the warm-up operation, as shown in FIG. 3, the correction coefficient K gradually decreases as the engine cooling water temperature increases, and when the warm-up is completed, the correction coefficient K becomes a constant value smaller than 1.0. Thus, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder is maintained lean.
【0028】次に、加速運転時は、補正係数Kは例えば
1.0とされ、機関シリンダ内に供給される混合気の空
燃比は理論空燃比となる。尚、全負荷運転時は、補正係
数Kは1.0よりも大きくなって、機関シリンダ内に供
給される混合気の空燃比がリッチとなる。Next, during acceleration operation, the correction coefficient K is set to 1.0, for example, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes the stoichiometric air-fuel ratio. Incidentally, during full load operation, the correction coefficient K becomes larger than 1.0, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes rich.
【0029】本実施の形態に係る内燃機関は、図3に示
すように暖機運転時,加速運転時,全負荷運転時を除け
ば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比を、一定
のリーン空燃比に維持しており、大部分の機関運転領域
では、リーン混合気が燃焼していることになる。In the internal combustion engine according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine cylinder is kept constant except during warm-up operation, acceleration operation and full load operation. The lean air-fuel ratio is maintained at, and the lean air-fuel mixture is burning in most engine operating regions.
【0030】図4は、燃焼室3から排出される排気ガス
に含まれる代表的な成分の濃度の概略を示している。排
出した排気ガスに含まれる未然HC,COの濃度は、図
4に示すように燃焼室3内に供給される混合気の空燃比
がリッチになるほど増大し、排出した排気ガスに含まれ
る酸素O2 の濃度は、燃焼室3内に供給される混合気の
空燃比がリーンになるほど増大する。FIG. 4 shows the outline of the concentrations of typical components contained in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 3. The concentrations of HC and CO contained in the discharged exhaust gas increase as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 becomes richer as shown in FIG. 4, and the oxygen O contained in the discharged exhaust gas O The concentration of 2 increases as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 becomes leaner.
【0031】ケーシング20内に配置したNOx 吸収剤
19は、例えば、アルミナ等からなるモノリス型担体
に、NOx 触媒として、カリウムK,ナトリウムNa,
セシウムCs等のアルカリ金属,バリウムBa,カルシ
ウムCa等のアルカリ土類,ランタンLa,イットリウ
ムY等の希土類から選ばれた少くとも一つと、白金Pt
等の貴金属とを担持した構成である。The NOx absorbent 19 disposed in the casing 20 is, for example, a monolith type carrier made of alumina or the like and potassium K, sodium Na, and
At least one selected from alkali metals such as cesium Cs, alkaline earths such as barium Ba and calcium Ca, rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and platinum Pt.
It is configured to carry a precious metal such as.
【0032】なお、このNOx 吸収剤19は、リチウム
Liを添加することが好ましい。このNOx 吸収剤19
は、排気ガスの空燃比がリーンのときにNOx を吸収
し、排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したNOx
を放出する作用を有する。It is preferable that lithium Li be added to the NOx absorbent 19. This NOx absorbent 19
Absorbs NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean and absorbs NOx when the oxygen concentration in the exhaust gas decreases.
Has the action of releasing.
【0033】ここで、排気ガスの空燃比は、機関吸気通
路およびNOx 吸収剤19前方の排気通路内に供給され
た空気および燃料(炭化水素)の比として表される。な
お、NOx 吸収剤19前方の排気通路内に燃料(炭化水
素)或いは空気が供給されない場合、排気ガスの空燃比
は燃焼室3内に供給される混合気の空燃比がリーンにな
れば、リーとなる。Here, the air-fuel ratio of the exhaust gas is expressed as a ratio of air and fuel (hydrocarbon) supplied into the engine intake passage and the exhaust passage in front of the NOx absorbent 19. When fuel (hydrocarbon) or air is not supplied into the exhaust passage in front of the NOx absorbent 19, the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean if the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 becomes lean. Becomes
【0034】この場合、NOx 吸収剤19は、燃焼室3
内に供給される混合気の空燃比がリーンのときにNOx
を吸収し、燃焼室3内に供給される混合気中の酸素濃度
が低下すると吸収したNOx を放出する。 <NOx の吸収・放出>NOx 吸収は、図5に示したよ
うなメカニズムで行われると考えられている。このメカ
ニズムは、担体上に白金Pt及びバリウムBaを担持さ
せた場合であるが、他の貴金属,アルカリ金属,アルカ
リ土類,希土類を用いても同様のメカニズムとなる。In this case, the NOx absorbent 19 is used in the combustion chamber 3
NOx when the air-fuel ratio of the mixture supplied to the inside is lean
When the oxygen concentration in the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 3 decreases, the absorbed NOx is released. <Absorption / release of NOx> It is considered that NOx absorption is carried out by the mechanism shown in FIG. This mechanism is a case where platinum Pt and barium Ba are supported on the carrier, but the same mechanism can be obtained by using other noble metals, alkali metals, alkaline earths and rare earths.
【0035】まず、排気ガスがかなりリーンになると排
気ガス中の酸素濃度が大巾に増大するため、図5(A)
に示すように酸素O2 がO2 -又はO2-の形で白金Ptの
表面に付着する。次に、排気ガスに含まれるNOは、白
金Ptの表面上でO2 -又はO 2-と反応し、NO2 となる
(2NO+O2 →2NO2 )。First, when the exhaust gas becomes considerably lean, it is exhausted.
Since the oxygen concentration in the gas is greatly increased, Fig. 5 (A)
Oxygen as shown inTwo Is OTwo -Or O2-In the form of platinum Pt
Adhere to the surface. Next, the NO contained in the exhaust gas is white
O on the surface of gold PtTwo -Or O 2-Reacts with NOTwo Becomes
(2NO + OTwo → 2 NOTwo ).
【0036】その後、生成されたNO2 は、NOx 吸収
剤のNOx 吸収能力が飽和しない限り、白金Pt上で酸
化されながら吸収剤内に吸収されて酸化バリウムBaO
と結合し、図5(A)に示されるように硝酸イオンNO
3 - の形でNOx 吸収剤19内に拡散する。このように
してNOx がNOx 吸収剤19内に吸収される。Thereafter, the produced NO 2 is absorbed in the absorbent while being oxidized on the platinum Pt as long as the NOx absorbent capacity of the NOx absorbent is not saturated, and the barium oxide BaO.
As shown in FIG. 5 (A), nitrate ions NO
3 - diffuses in the NOx absorbent 19 in the form of. In this way, NOx is absorbed in the NOx absorbent 19.
【0037】これに対し、排気ガス中の酸素濃度が低下
した場合は、NO2の生成量が低下し、前記反応とは逆
の反応(NO3 -−O2 -→NO2)を起こす。よって、N
Ox吸収剤19内の硝酸イオンNO3 -は、NO2 の形で
NOx 吸収剤19から放出される。[0037] In contrast, if the oxygen concentration in the exhaust gas decreases, and decreases the amount of NO 2, the reverse of the reaction and the reaction (NO 3 - -O 2 - → NO 2) cause. Therefore, N
The nitrate ion NO 3 − in the Ox absorbent 19 is released from the NOx absorbent 19 in the form of NO 2 .
【0038】つまり、NOx は、排気ガス中の酸素濃度
が低下すると、NOx 吸収剤19から放出されることに
なる。図4に示されたように、流入排気ガスのリーン度
合いが低くなれば、流入排気ガス中の酸素濃度が低下
し、従って、流入排気ガスのリーン度合いを低くすれ
ば、たとえ流入排気ガスの空燃比がリーンであってもN
Ox 吸収剤からNOx が放出されることとなる。That is, NOx is released from the NOx absorbent 19 when the oxygen concentration in the exhaust gas decreases. As shown in FIG. 4, when the lean degree of the inflowing exhaust gas decreases, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases. Therefore, when the lean degree of the inflowing exhaust gas decreases, even if the inflowing exhaust gas becomes empty, Even if the fuel ratio is lean, N
NOx will be released from the Ox absorbent.
【0039】一方、このとき、燃焼室3内に供給する混
合気がリッチにされて、排気ガスの空燃比がリッチにな
ると、図4に示すように多量の未燃HC,COがエンジ
ンから排出される。これら未燃HC,COは、白金Pt
上の酸素O2 -又はO2-とすぐに反応して酸化される。On the other hand, at this time, when the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 3 is made rich and the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes rich, a large amount of unburned HC and CO are discharged from the engine as shown in FIG. To be done. These unburned HC and CO are made of platinum Pt.
It is immediately oxidized by reacting with the above oxygen O 2 - or O 2- .
【0040】また、排気ガスの空燃比がリッチになる
と、排気ガス中の酸素濃度は極度に低下するため、NO
3 -→NO2の反応を起こしNOx 吸収剤19は、NO2
を放出する。このNO2は、図5(B)に示すように、
未燃HC、COと反応して還元される。このようにして
白金Pt上のNO2 が存在しなくなると、吸収剤から次
から次へとNO2 が放出される。従って、流入排気ガス
の空燃比をリッチにすると短時間の内にNOx 吸収剤1
9からNOx が放出される。白金Pt上のO2 -又はO2-
を消費しても未燃HC,COが残っていれば、NOx 吸
収剤19から放出されたNOx も、エンジンから排出さ
れたNOx も、この未燃HC,COによって還元され
る。Further, when the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes rich, the oxygen concentration in the exhaust gas drops extremely, so NO
3 - → NOx absorbent 19 reacts in NO 2 are, NO 2
To release. This NO 2 is, as shown in FIG.
It is reduced by reacting with unburned HC and CO. When the NO 2 on the platinum Pt disappears in this way, NO 2 is released from the absorbent one after another. Therefore, if the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made rich, the NOx absorbent 1
NOx is released from 9. O 2 − or O 2− on platinum Pt
If the unburned HC and CO remain even after the exhaust gas is consumed, both the NOx released from the NOx absorbent 19 and the NOx discharged from the engine are reduced by the unburned HC and CO.
【0041】次に、暖機運転時,全負荷運転時は、図3
に示すように燃焼室3内に供給される混合気の空燃比が
リッチとなり、加速運転時は、混合気が理論空燃比とな
る。それ以外の大部分の運転領域は、リーン混合気が燃
焼室3内において燃焼している。Next, during warm-up operation and full-load operation, FIG.
As shown in, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 becomes rich, and the air-fuel mixture becomes the stoichiometric air-fuel ratio during acceleration operation. In most other operating regions, the lean air-fuel mixture is burning in the combustion chamber 3.
【0042】しかし、NOx 吸収剤19は、全負荷運転
時および加速運転時にNOx を放出しても、全負荷運転
或いは加速運転が行われる頻度が少ない場合、リーン混
合気が燃焼している間にNOx が徐々にたまってしま
い、NOx の吸収能力が飽和する。However, even if the NOx absorbent 19 releases NOx during full load operation and acceleration operation, if the frequency of full load operation or acceleration operation is low, while the lean air-fuel mixture is burning. NOx gradually accumulates, and the absorption capacity of NOx is saturated.
【0043】そうすると、しばらくしてNOx 吸収剤1
9は、NOx を吸収できなくなってしまう。したがっ
て、NOx をNOx 吸収剤19に継続して吸収させるた
めには、リーン混合気が継続して燃焼している時でも、
排気ガスの空燃比を周期的にリッチにするか、あるいは
排気ガスの空燃比を周期的に理論空燃比にし、NOx 吸
収剤19から周期的にNOx を放出させる必要がある。 <SOx の吸収・放出>次に、排気ガス中には、SOx
が含まれており、NOx 吸収剤19には、NOx ばかり
でなくSOx も吸収される。その吸収・放出原理は、N
Ox の場合と同様である。これをNOx の場合と同様、
担体上に白金PtおよびバリウムBaを担持させた場合
を例にとって説明する。Then, after a while, the NOx absorbent 1
No. 9 cannot absorb NOx. Therefore, in order to make the NOx absorbent 19 continuously absorb NOx, even when the lean air-fuel mixture is continuously burning,
It is necessary to periodically make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich, or periodically make the air-fuel ratio of the exhaust gas the stoichiometric air-fuel ratio to release NOx from the NOx absorbent 19 periodically. <SOx absorption / release> Next, in the exhaust gas, SOx
Therefore, the NOx absorbent 19 absorbs not only NOx but also SOx. The absorption / emission principle is N
It is similar to the case of Ox. This is similar to the case of NOx
The case where platinum Pt and barium Ba are supported on the carrier will be described as an example.
【0044】まず、排気ガスの空燃比がリーンになると
酸素O2 は、O2 -又はO2-の形で白金Ptの表面に付着
する。次に、排気ガスに含まれるSOは、白金Ptの表
面上でO2 - 又はO2-と反応し、SO2 となる(2SO
+O2 →2SO2)。その後SO2は、白金Ptの表面で
O2-又はO2-とさらに反応してSO3となる。生成され
たSO3 の一部は、白金Pt上でさらに酸化されつつ
(SO3 +O2-→SO4 2-)酸化バリウムBaOと結合
しながら、硫酸イオンSO4 2- の形で吸収剤内に拡散す
るか、あるいは硫酸塩BaSO4 が不安定な状態(Ba
2+,SO4 -)で拡散し、あるいは、安定した硫酸塩Ba
SO4 の形で吸収される。このようにしてSOx がNO
x 吸収剤19内に吸収される。First, when the air-fuel ratio of exhaust gas becomes lean, oxygen O 2 adheres to the surface of platinum Pt in the form of O 2 − or O 2 − . Next, SO contained in the exhaust gas reacts with O 2 − or O 2 − on the surface of platinum Pt to become SO 2 (2SO
+ O 2 → 2SO 2 ). After that, SO 2 further reacts with O 2− or O 2− on the surface of platinum Pt to become SO 3 . A part of the generated SO 3 is further oxidized on platinum Pt (SO 3 + O 2 → → SO 4 2− ) while being bonded to barium oxide BaO, and in the absorbent in the form of sulfate ion SO 4 2− . In the unstable state of sulfate BaSO 4 (Ba
2+, SO 4 - spread with), or stable sulfate Ba
It is absorbed in the form of SO 4 . In this way SOx is NO
x Absorbed in the absorbent 19.
【0045】安定した硫酸塩BaSO4 は、分解しづら
いため、リッチ処理の際、これを活性化させなければな
らず、放出させにくい。したがって、NOx 吸収剤19
内には、吸収したSOx が、硫酸イオンSO4 2- の形で
存在するか、あるいは、硫酸塩BaSO4 が不安定な状
態のままBa2+とSO4 2-の形で存在するようにするこ
とが望ましい。このために、NOx 吸収剤としては、ア
ルミナからなる担体上に、鉄Fe、マンガンMn、ニッ
ケルNi、錫Sn、チタンTiのような遷移金属及び及
びリチウムLiから選ばれた少くとも一つを担持させた
吸着剤が好ましい。Stable sulfate BaSO 4 is difficult to decompose, so it must be activated during the rich treatment, and it is difficult to release it. Therefore, the NOx absorbent 19
So that the absorbed SOx exists in the form of sulfate ion SO 4 2− or the sulfate BaSO 4 remains in the unstable state in the form of Ba 2+ and SO 4 2−. It is desirable to do. Therefore, as the NOx absorbent, at least one selected from iron Fe, manganese Mn, nickel Ni, tin Sn, transition metals such as titanium Ti, and lithium Li is supported on a carrier made of alumina. Preferred adsorbents are.
【0046】遷移金属及びリチウムLiから選ばれた少
なくとも一つを担持させる理由は、硫酸塩BaSO4の
不安定な状態であるBa2+とSO4 2-に変換する際、遷
移金属及びリチウムLi等を担持させることにより、変
換エネルギーを少なくできるため、Ba2+とSO4 -の変
換をスムーズに行えるからである。The reason for supporting at least one selected from the transition metal and lithium Li is that when the sulfate BaSO 4 is converted to Ba 2+ and SO 4 2− which are unstable states, the transition metal and lithium Li are converted. It is because the conversion energy can be reduced by carrying such substances, so that Ba 2+ and SO 4 − can be smoothly converted.
【0047】また、白金Ptを担持させる理由は、SO
2がSO3 2の形で白金Ptの表面に付着しやすくなり、
しばらくしてSO2は硫酸イオンSO4 2-の形でNOx 吸
収剤19に吸収されやすくなるからである。The reason for supporting platinum Pt is SO.
2 is easily attached to the surface of the platinum Pt in the form of SO 3 2,
This is because after a while, SO 2 is easily absorbed by the NOx absorbent 19 in the form of sulfate ion SO 4 2− .
【0048】SOx の放出は、硫酸塩BaSO4 が排気
ガスの加熱により不安定な状態であるBa2+とSO4 2-
に変換されていることが必要である。この状態で、排気
ガス中の酸素濃度が低下すると(リッチ処理)、SO4
2-が(SO4 2-−O2-→SO3)の反応を起こし、さら
に、SO2の生成量が低下し、吸収反応とは逆の反応
(SO3−O2-→SO2)を起こす。よって、NOx 吸収
剤19内のSOx は、SO 2 の形でNOx 吸収剤19か
ら放出される。 <NOx とSOx の放出速度>NOx とSOx 放出は、
いずれも酸素濃度の低下に起因するので、NOx 吸収剤
19に流れ込む排気ガスの空燃比がリッチになると、N
Ox 吸収剤19からNOx とSOx とが放出されるが、
NOx とSOx ではその性質が異なるため、放出に差異
が生じる。SOx release is based on the sulfate BaSOFour Exhaust
Ba which is unstable due to heating of gas2+And SOFour 2-
Must be converted to. In this state, exhaust
When the oxygen concentration in the gas decreases (rich processing), SOFour
2-But (SOFour 2--O2-→ SOThree) Reaction, and
And SOTwoThe production amount of is reduced, which is the reverse of the absorption reaction.
(SOThree-O2-→ SOTwoAwaken). Therefore, NOx absorption
SOx in the agent 19 is SO Two NOx absorbent 19 in the form of
Is released from. <NOx and SOx release rate> NOx and SOx release is
Both are due to the decrease in oxygen concentration, so NOx absorbent
When the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into 19 becomes rich, N
NOx and SOx are released from the Ox absorbent 19,
Since NOx and SOx have different properties, there is a difference in release.
Occurs.
【0049】NOx 吸収剤19では、白金Pt表面上の
NO2 が存在しなくなると反応がすぐに(NO3 -→NO
2 )となって、吸収剤からNOx が急速に放出される。
また、白金Pt表面上のNO2 は、NOx 吸収剤19に
流れ込む排気ガスの空燃比をリッチにすると、未然H
C,COによってすぐに還元される。[0049] In the NOx absorbent 19, the reaction immediately NO 2 on the platinum Pt surface is not present (NO 3 - → NO
2 ) and NOx is rapidly released from the absorbent.
Further, NO 2 on the surface of platinum Pt will be reduced to H when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx absorbent 19 is made rich.
It is immediately reduced by C and CO.
【0050】したがって、白金Pt表面上のNO2 は、
急速に消滅する。その後しばらくしてNOx は、図6に
示すように短時間のうちにNOx 吸収剤19から放出さ
れることになる。つまり、NOx 吸収剤19のNOx 放
出速度は、かなり速いことになる。Therefore, NO 2 on the platinum Pt surface is
Disappears rapidly. After a while, NOx is released from the NOx absorbent 19 within a short time as shown in FIG. That is, the NOx release rate of the NOx absorbent 19 is considerably high.
【0051】これに対して、SOx はNOx と比べて安
定しているために分解しずらい。そのためSOx は、N
Ox 吸収剤19に流入する排気ガスの空燃比をかなりの
時間リッチにしなければ分解しない。 <SOx 放出における空燃比とNOx 吸収剤の温度との
関係>図7は、NOx 吸収剤19がSOx を放出しうる
流入排気ガスの空燃比A/FとNOx 吸収剤19の温度
Tとの関係を示している。On the other hand, SOx is more stable than NOx and is difficult to decompose. Therefore SOx is N
If the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the Ox absorbent 19 is made rich for a considerable time, it will not decompose. <Relationship between Air-Fuel Ratio in SOx Release and Temperature of NOx Absorber> FIG. 7 shows a relationship between the air-fuel ratio A / F of the inflowing exhaust gas capable of releasing SOx by the NOx absorbent 19 and the temperature T of the NOx absorbent 19. Is shown.
【0052】図7からわかるようにSOx を放出させる
ためには、NOx 吸収剤19の温度Tが低くなるほどN
Ox 吸収剤19への流入排気ガスの空燃比をリッチにし
なければならない。As can be seen from FIG. 7, in order to release SOx, the lower the temperature T of the NOx absorbent 19, the more N
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the Ox absorbent 19 must be made rich.
【0053】その理由は、NOx 吸収剤19内に吸収さ
れているSOx の分解作用は、NOx 吸収剤19の温度
が高いほどに分解しやすく、NOx 吸収剤19の温度が
低い程分解しずらいからである。The reason is that the decomposition action of SOx absorbed in the NOx absorbent 19 is more likely to be decomposed as the temperature of the NOx absorbent 19 is higher, and is less likely to be decomposed as the temperature of the NOx absorbent 19 is lower. Because.
【0054】したがって、本実施の形態に係る排気浄化
装置では、流入排気ガスの空燃比のリッチ処理を最小限
に抑制するため、NOx 吸収剤19の温度を上昇させる
ためNOx 吸収剤19をヒーターで加熱する処理を行う
ことも考えられる。Therefore, in the exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment, in order to suppress the rich process of the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas to the minimum, the NOx absorbent 19 is heated by the heater to raise the temperature of the NOx absorbent 19. It is also conceivable to perform a heating treatment.
【0055】また、点火時期を遅くして燃焼室の燃焼温
度が高いうちに排気バルブを開き、流れ込む排気ガスの
温度を高く保ちNOx 吸収剤19の温度を上昇させる方
法も考えられる。これらは、本発明によるSOx 放出手
段で行う。 <NOx およびSOx の放出タイミング>本実施の形態
に係るNOx またはSOx 放出手段は、上記の方法と共
に、NOx およびSOx を放出するために燃焼室3内に
供給される混合気を周期的にリッチにする。It is also possible to delay the ignition timing and open the exhaust valve while the combustion temperature in the combustion chamber is high to keep the temperature of the exhaust gas flowing in high and raise the temperature of the NOx absorbent 19. These are performed by the SOx releasing means according to the present invention. <NOx and SOx Release Timing> The NOx or SOx release means according to the present embodiment, together with the above method, periodically enriches the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 3 to release NOx and SOx. To do.
【0056】図8は、このように混合気がリッチにする
タイミングを示している。なお、図8の記号Pは、NO
x 吸収剤19からNOx を放出させるタイミングを示し
ており、記号Qは、NOx 吸収剤19からSOx を放出
させるタイミングを示している。FIG. 8 shows the timing of making the mixture rich in this way. The symbol P in FIG. 8 is NO.
The timing of releasing NOx from the x absorbent 19 is shown, and the symbol Q shows the timing of releasing SOx from the NOx absorbent 19.
【0057】図8からわかるようにNOx 吸収剤19か
らNOx を放出するためには、数分に1回の割合で混合
気をリッチするとともに、リッチにする周期をかなり短
かくする必要がある。このようなリッチ処理は、NOx
の放出には充分であるがSOx の放出には不十分であ
る。As can be seen from FIG. 8, in order to release NOx from the NOx absorbent 19, it is necessary to make the air-fuel mixture rich at a rate of once every several minutes and to make the period for making it rich considerably short. Such rich processing is performed with NOx
Is sufficient for the emission of SOx, but insufficient for the emission of SOx.
【0058】一方、排気ガス中に含まれるSOx の量
は、NOx の量に比べてはるかに少ない。したがって、
NOx 吸収剤19がSOx で飽和するまでにはかなりの
時間がかかる。つまり、NOx 吸収剤19からSOx を
放出するには、数時間に1回の割合で混合気をリッチに
する等、混合気をリッチにする周期をかなり長くする必
要がある。また、SOx は分解しにくいので、NOx の
場合に比較して高い温度に加熱活性化する必要がある。
このため、NOx の放出とは別途にSOx の放出制御を
行う。On the other hand, the amount of SOx contained in the exhaust gas is much smaller than the amount of NOx. Therefore,
It takes a considerable time for the NOx absorbent 19 to be saturated with SOx. In other words, in order to release SOx from the NOx absorbent 19, it is necessary to considerably lengthen the cycle of enriching the air-fuel mixture, such as enriching the air-fuel mixture once every several hours. Further, since SOx is hard to decompose, it is necessary to heat and activate it at a higher temperature than in the case of NOx.
Therefore, the SOx release control is performed separately from the NOx release.
【0059】NOx は、図6に示すように燃焼室3内に
供給される混合気の空燃比をリッチにすると、短時間の
うちにNOx 吸収剤19から放出されるが、SOx は、
NOx 吸収剤19から放出されるまでにかなりの時間が
必要である。As shown in FIG. 6, when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 3 is made rich, NOx is released from the NOx absorbent 19 within a short time, but SOx is
It takes a considerable amount of time to be released from the NOx absorbent 19.
【0060】したがって、SOx を放出するために混合
気がリッチに維持される時間は、NOx を放出するため
に混合気がリッチに維持される時間よりもかなり長くな
る。例えば、NOx を放出するときは、混合気が数秒程
度リッチにされるのに対して、SOx を放出するとき
は、混合気が数分程度リッチにされる。Therefore, the time period during which the air-fuel mixture is kept rich for releasing SOx is considerably longer than the time during which the air-fuel mixture is kept rich for releasing NOx. For example, when NOx is released, the air-fuel mixture is made rich for several seconds, whereas when SOx is released, the air-fuel mixture is made rich for several minutes.
【0061】このように、SOx を放出するときは、長
時間混合気をリッチにする必要があるが、SOx を放出
するために混合気をリッチにする周期は長いので、燃料
消費量は、大巾に増大することはない。 <CPU上に実現されるリッチ制御のための手段>上記
したNOx ・SOx のNOx 吸収剤からの放出制御は、
前記CPU上にソフトウェアで実現される以下の手段に
より行われる。As described above, when SOx is released, it is necessary to make the air-fuel mixture rich for a long time. However, since the period for making the air-fuel mixture rich in order to release SOx is long, the fuel consumption is large. It does not increase in width. <Means for rich control realized on CPU> The above-mentioned release control of NOx / SOx from the NOx absorbent is
It is performed by the following means realized by software on the CPU.
【0062】NOx の放出制御は、NOx 吸収剤に吸収
された総NOx 量を内燃機関の運転状態から推定する総
NOx 量推定手段と、排気ガスの空燃比がリーンの時
に、前記総NOx 量推定手段で推定した総NOx 量が所
定値以上になった場合、排気ガスの空燃比をリッチにし
てNOx を放出するNOx 放出手段とにより行われる。The NOx release control is performed by total NOx amount estimating means for estimating the total NOx amount absorbed in the NOx absorbent from the operating state of the internal combustion engine, and when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean, the total NOx amount estimation is performed. When the total NOx amount estimated by the means becomes equal to or more than a predetermined value, the NOx releasing means for releasing the NOx by increasing the air-fuel ratio of the exhaust gas is performed.
【0063】SOx の放出制御は、NOx 吸収剤に吸収
された総SOx 量を内燃機関の運転状態から推定する総
SOx 量推定手段と、排気ガスの空燃比がリーンの時
に、排気温度に対応して推定されるNOx 吸収剤でのS
Ox 通過率を用いて、NOx 吸収剤でのSOx 通過分を
除くよう、前記総SOx 量推定手段で推定した総SOx
量を修正する総SOx 吸収量修正手段と、排気ガスの空
燃比がリーンの時に、総SOx 量修正手段で修正済みの
総SOx 推定量が、所定値以上になった場合、排気ガス
の空燃比をリッチにしてSOx を放出するSOx 放出手
段とにより行われる。さらに、前記NOx 吸収剤に吸収
された総SOx 量(SOx 通過率による修正前のもので
も修正後のものでもよい)が多くなるほど、NOx吸収
剤でのSOx通過率を高く修正して、総SOx 量推定手
段で推定すべき総SOx 量を少なく修正する補助修正手
段を、SOx 通過率修正手段として備えている。より具
体的には、図11に示したように、CPU上に実現され
た以下の手段による。 (1) エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
51。検出した運転状態から図3のマップを参照して、
補正係数Kを求めることが可能である。 (2) 補正係数Kが1.0よりも小さいか否かを判断する
ことによって、リーン燃焼かリッチ燃焼かを判定するリ
ーン・リッチ判定手段52。 (3) このリーン・リッチ判定手段で、K<1.0を満た
し、リーン混合気が燃焼しているものと判断したとき、
NOx 吸収剤19に吸収されている総NOx 量Wn を
下記の式によって算出する総NOx 量推定手段53。The SOx release control corresponds to the exhaust temperature when the exhaust gas air-fuel ratio is lean and the total SOx amount estimating means for estimating the total SOx amount absorbed in the NOx absorbent from the operating state of the internal combustion engine. Estimated S in NOx absorbent
Using the Ox passage rate, the total SOx estimated by the total SOx amount estimating means so as to exclude the SOx passage amount in the NOx absorbent.
If the total SOx absorption correction means for correcting the amount and the exhaust gas air-fuel ratio are lean and the total SOx estimated amount corrected by the total SOx amount correction means becomes equal to or greater than the specified value, the exhaust gas air-fuel ratio And SOx releasing means for releasing SOx. Further, as the total amount of SOx absorbed by the NOx absorbent (which may be before or after being corrected by the SOx passage rate) is increased, the SOx passage rate at the NOx absorbent is corrected to a higher value so that the total SOx An auxiliary correction means for correcting the total SOx amount to be estimated by the amount estimation means is provided as SOx passage rate correction means. More specifically, as shown in FIG. 11, by the following means implemented on the CPU. (1) An operating state detecting means 51 for detecting the operating state of the engine. Referring to the map of FIG. 3 from the detected driving state,
It is possible to obtain the correction coefficient K. (2) Lean / rich determination means 52 for determining lean combustion or rich combustion by determining whether the correction coefficient K is smaller than 1.0. (3) When this lean rich determination means satisfies K <1.0 and it is determined that the lean air-fuel mixture is burning,
Total NOx amount estimating means 53 for calculating the total NOx amount Wn absorbed in the NOx absorbent 19 by the following formula.
【0064】Wn=Wn+k1・Q・Q/N k1は定数、Qは空気吸入量 Q/Nは機関負荷(Nは機関回転数) Wnは初期値0で、総NOx 量推定手段が繰返し実行さ
れる毎に、k1・Q・Q/Nが加算され、総NOx 量と
する。Wn = Wn + k1QQ / N k1 is a constant, Q is the air intake amount Q / N is the engine load (N is the engine speed) Wn is the initial value 0, and the total NOx amount estimating means is repeatedly executed. Each time, k1 · Q · Q / N is added to obtain the total NOx amount.
【0065】ここで、燃焼室3から排出されるNOx 量
は、吸入空気量Qが多くなるほど増大し、機関負荷Q/
Nが高くなるほど増大する。 (4) 総NOx 量推定手段53で得た総NOx 量Wnが
所定値以上になった場合、排気ガスの空燃比をリッチに
してNOx を放出するNOx 放出手段58。 (5) 前記リーン・リッチ判定手段で、K<1.0を満た
し、リーン混合気が燃焼しているものと判断したとき、
NOx 吸収剤19に吸収されている総SOx 量Ws1を
下記の式によって算出する総SOx 量推定手段63。Here, the NOx amount discharged from the combustion chamber 3 increases as the intake air amount Q increases, and the engine load Q /
It increases as N increases. (4) NOx releasing means 58 which releases the NOx by increasing the air-fuel ratio of the exhaust gas when the total NOx amount Wn obtained by the total NOx amount estimating means 53 becomes equal to or more than a predetermined value. (5) When it is determined by the lean / rich determination means that K <1.0 is satisfied and the lean air-fuel mixture is burning,
A total SOx amount estimating means 63 for calculating the total SOx amount Ws1 absorbed by the NOx absorbent 19 by the following formula.
【0066】Ws1=Ws1+k2・Q k2は定数、Qは空気吸入量 Ws1は初期値0で、総SOx 量推定手段が繰返し実行
される毎に、k2・Qが加算され、総SOx 量とする。Ws1 = Ws1 + k2Q k2 is a constant, Q is an air intake amount Ws1 is an initial value 0, and k2Q is added every time the total SOx amount estimating means is repeatedly executed to obtain the total SOx amount.
【0067】ここで、燃焼室3から排出されるSOx 量
は、吸入空気量Qが多くなるほど増大する。 (6) 排気温度に対応するNOx 吸収剤でのSOx 通過
率をROMに記憶したマップ(図9)から算出するSO
x 通過率算出手段64。 (7) あらかじめROM32に記憶した、総SOx 吸収
量と通過率Psとの変化の関係を定めたマップ(図1
0)から、前記SOx 通過率算出手段で得たSOx通過
率PsをPs0に修正するSOx 通過率修正手段65
(補助修正手段)。 (8) SOx 通過率算出手段で算出した排気温度に対す
るSOx 通過率Psを前記通過率修正手段で修正したS
Ox 通過率Ps0を元に、NOx 吸収剤を通過する総通
過SOx 量Ws0を下記の式によって算出する総通過S
Ox 量算出手段66。The SOx amount discharged from the combustion chamber 3 increases as the intake air amount Q increases. (6) SO calculated from the map (FIG. 9) stored in the ROM for the SOx passage rate in the NOx absorbent corresponding to the exhaust temperature
x passage rate calculating means 64. (7) A map stored in advance in the ROM 32 and defining the relationship between changes in the total SOx absorption amount and the passage rate Ps (see FIG. 1).
0), the SOx passage rate correction means 65 for correcting the SOx passage rate Ps obtained by the SOx passage rate calculation means to Ps0.
(Auxiliary correction means). (8) The Sx passage rate Ps with respect to the exhaust gas temperature calculated by the SOx passage rate calculation means is corrected by the passage rate correction means S
Based on the Ox passing rate Ps0, the total passing Sx amount Ws0 passing through the NOx absorbent is calculated by the following formula.
Ox amount calculation means 66.
【0068】Ws0=Ws0+K1・Q・Ps0/100 Ws0は初期値0で、総通過SOx 量算出手段が繰返し
実行される毎に、 K1・Q・Ps0/100が
加算され、総通過SOx 量が算出される。 (9) 総通過SOx 量算出手段で算出した総通過SOx
量Ws0を総SOx 量推定手段で算出した総SOx 量W
s1から減算してNOx 吸収剤に吸収されている真の総
SOx 量Ws2を下記の式より算出する総SOx 量修正
手段67。Ws0 = Ws0 + K1.Q.Ps0 / 100 Ws0 has an initial value of 0, and K1.Q.Ps0 / 100 is added every time the total passing SOx amount calculating means is repeatedly executed to calculate the total passing SOx amount. To be done. (9) Total passing SOx amount total passing SOx calculated by the calculation means
Total SOx amount W calculated by total SOx amount estimating means Ws0
Total SOx amount correction means 67 for subtracting from S1 to calculate the true total SOx amount Ws2 absorbed in the NOx absorbent by the following formula.
【0069】Ws2=Ws1-Ws0 (10) 総SOx 量修正手段で得た真の総SOx 量Ws2
が所定値以上になった場合、排気ガスの空燃比をリッチ
にしてSOx を放出するSOx 放出手段68。Ws2 = Ws1-Ws0 (10) Total SOx amount Ws2 which is the true total SOx amount obtained by the correction means
SOx release means 68 which releases the SOx by increasing the air-fuel ratio of the exhaust gas when the value becomes equal to or more than a predetermined value.
【0070】SOx 放出手段は、NOx 吸収剤19のS
Ox を活性化させるため、NOx 吸収剤をヒーターで加
熱する処理を行ったり、点火栓の点火時期を遅くして燃
焼室の燃焼温度が高いうちに排気バルブを開き、流れ込
む排気ガスの温度を高く保ちNOx 吸収剤19の温度を
上昇させる制御を行う。なお、本実施の形態では、総S
Ox 量推定手段でWs1を算出し、その後、総通過SOx
量算出手段でWs0を算出し、Ws1-Ws0を総SOx
量修正手段で行ってWs2を得ているが、次の式で、予
めNOx 吸収剤でのNOx 通過率を考慮して総SOx 量
を計算してもよい。The SOx releasing means is the S of the NOx absorbent 19
To activate Ox, heat the NOx absorbent with a heater, or open the exhaust valve while the ignition timing of the spark plug is delayed and the combustion temperature in the combustion chamber is high to raise the temperature of the exhaust gas flowing in. Control is performed to raise the temperature of the maintained NOx absorbent 19. In the present embodiment, the total S
Ws1 is calculated by the Ox amount estimating means, and then the total passing SOx is calculated.
The amount calculation means calculates Ws0, and Ws1-Ws0 is calculated as total SOx.
Although Ws2 is obtained by performing the amount correction means, the total SOx amount may be calculated in advance in consideration of the NOx passing rate in the NOx absorbent by the following formula.
【0071】 Ws2=Ws2+K1・Q・(100−Ps0)/100 この意味で、総SOx 量を修正する総SOx 吸収量修正
手段は、SOx 量推定手段に内在するとも言える。Ws2 = Ws2 + K1.Q. (100-Ps0) / 100 In this sense, it can be said that the total SOx absorption amount correction means for correcting the total SOx amount is inherent in the SOx amount estimation means.
【0072】なお、以上の各手段は、プログラムによっ
て実現されるので、物理的に認識できるものではなく、
プログラム中に混然として存在する。 <リッチ制御>次に、前記手段によるリッチ制御につい
て説明する。Since each of the above means is realized by a program, it cannot be physically recognized.
It exists as a mixture in the program. <Rich Control> Next, the rich control by the means will be described.
【0073】図12は、NOx 放出のための、リッチ制
御ルーチンを示している。このルーチンは、一定時間毎
の割込みによって実行される。この図でまず、NOx 放
出あるいはSOx 放出のためのリッチ処理の基本フロー
を説明する。まず、運転状態が検出され(ステップ10
1)、次に空燃比(A/F)がリーン状態か否か判定さ
れる(ステップ102)。リーン状態であれば、リーン
時に吸収剤に流入したNOx (SOx )量が演算される
(ステップ103)。NOx 放出であれば、ステップ1
08に進み、その値をNOx 吸収量とし、総NOx 吸収
量が所定値以下でないとき、すなわち所定値より多くな
ったら、NOx放出制御を行う(ステップ109)。FIG. 12 shows a rich control routine for releasing NOx. This routine is executed by interruption at regular time intervals. First, the basic flow of the rich process for releasing NOx or SOx will be described with reference to this figure. First, the operating state is detected (step 10
1) Then, it is determined whether the air-fuel ratio (A / F) is in the lean state (step 102). In the lean state, the amount of NOx (SOx) flowing into the absorbent during lean operation is calculated (step 103). If NOx is released, step 1
At 08, the value is set as the NOx absorption amount, and when the total NOx absorption amount is not less than the predetermined value, that is, when it exceeds the predetermined value, NOx release control is performed (step 109).
【0074】SOx 放出制御の場合、ステップ103の
後、さらに排気温度に対するSOx通過率と、SOx 吸
収量に対する通過率をマップから読み出し(ステップ1
04)、その排気温度に対する通過率を吸収量について
の通過率で修正し(ステップ105)、本来の総SOx
吸収量を計算する(ステップ106)。この計算結果は
RAMに記憶しておく(ステップ107)。総SOx 吸
収量が所定値以下でないとき、すなわち所定値より多く
なったら(ステップ108)、SOx 放出制御を行う
(ステップ109)。In the case of SOx release control, after step 103, the SOx passage rate with respect to the exhaust temperature and the passage rate with respect to the SOx absorption amount are read out from the map (step 1
04), the passage rate for the exhaust temperature is corrected by the passage rate for the absorption amount (step 105), and the original total SOx
The absorption amount is calculated (step 106). The calculation result is stored in the RAM (step 107). When the total SOx absorption amount is not less than or equal to the predetermined value, that is, when it exceeds the predetermined value (step 108), SOx release control is performed (step 109).
【0075】以下、このフローをより詳細に説明する。
まず、NOx 放出制御を図13で説明する。最初にステ
ップ150で運転状態を読み込み、ステップ151で、
リーン・リッチ判定手段によって、補正係数Kが1.0
よりも小さいか否かを判断する。Hereinafter, this flow will be described in more detail.
First, the NOx release control will be described with reference to FIG. First, in step 150, the operating condition is read, and in step 151,
The correction coefficient K is 1.0 by the lean / rich determination means.
Is less than or equal to.
【0076】K>1.0のときは、リッチ混合気が燃焼
していると判断し、ステップ152で、Wnが初期化さ
れ、0となる。K<1.0のときは、リーン混合気が燃
焼しているものと判別する。When K> 1.0, it is determined that the rich air-fuel mixture is burning, and Wn is initialized to 0 in step 152. When K <1.0, it is determined that the lean air-fuel mixture is burning.
【0077】リーン混合気が燃焼していると判断したと
きは、ステップ153に進み、ステップ153では、総
NOx 量推定手段で、NOx 吸収剤19に吸収されてい
る総NOx 量Wnが算出される。When it is judged that the lean air-fuel mixture is burning, the routine proceeds to step 153, where the total NOx amount estimating means calculates the total NOx amount Wn absorbed by the NOx absorbent 19. .
【0078】総NOx 量Wnの算出方式は、リーン混合
気の燃焼時にNOx 吸収剤19に吸収されているNOx
量Wn(初期値0)とk1・Q・Q/N(k1は定数)
との和によって表わされる。ここで、燃焼室3から排出
されるNOx 量は、吸入空気量Qが多くなるほど増大
し、機関負荷Q/Nが高くなるほど増大する。The calculation method of the total NOx amount Wn is that the NOx absorbed in the NOx absorbent 19 at the time of combustion of the lean air-fuel mixture.
Quantity Wn (initial value 0) and k1 · Q · Q / N (k1 is a constant)
It is represented by the sum of and. Here, the amount of NOx discharged from the combustion chamber 3 increases as the intake air amount Q increases, and increases as the engine load Q / N increases.
【0079】次いで、ステップ158に進み、総NOx
量がバックアップRAM33a内に記憶される。次い
で、総NOx 量Wnが所定値より大きいか否かが判断さ
れ(ステップ159)、所定値例えば飽和値に満たない
場合、再度本処理ルーチンが最初から繰り返される。真
の総NOx 量Wnが所定値以上となったとき、処理がN
Ox 放出手段に引き渡される。NOx 放出手段では、予
めROMに記憶した総NOx 量とリッチ処理量との関係
を定めたマップから、総NOx 量に対応したリッチ処理
量を得て、リッチ処理を行う(ステップ160)。Next, the routine proceeds to step 158, where the total NOx is
The amount is stored in the backup RAM 33a. Next, it is judged whether or not the total NOx amount Wn is larger than a predetermined value (step 159), and if it is less than a predetermined value, for example, a saturation value, this processing routine is repeated again from the beginning. When the true total NOx amount Wn exceeds a predetermined value, the processing is N
Delivered to Ox emission means. The NOx releasing means obtains the rich processing amount corresponding to the total NOx amount from the map which stores the relationship between the total NOx amount and the rich processing amount stored in the ROM in advance and performs the rich processing (step 160).
【0080】リッチ処理量は、空燃比のリッチ度、処理
時間により定まるので、リッチ度の増減制御、処理時間
の長短で処理量を制御する。リッチ処理は、先に説明し
た TAU=TP・Kにおいて、補正係数Kを変更し、
燃料噴射時間(燃料噴射量)TAUを変えることで行
う。The rich processing amount is determined by the richness of the air-fuel ratio and the processing time. Therefore, the processing amount is controlled by increasing / decreasing the richness and controlling the processing time. The rich process changes the correction coefficient K in TAU = TP · K described above,
It is performed by changing the fuel injection time (fuel injection amount) TAU.
【0081】リッチ処理に当たっては、O2 センサの出
力値をもとに、現在の空燃比を検出して、その空燃比が
目標としたリッチ度となるよう、補正係数Kを修正す
る。以上の処理は、図8のPで示したように、予め定め
た周期で行う。次に、SOx 放出のためのリッチ制御を
同じく図13を参照して説明する。このルーチンは、一
定時間毎の割込みによって実行される。In the rich process, the current air-fuel ratio is detected based on the output value of the O 2 sensor, and the correction coefficient K is corrected so that the air-fuel ratio becomes the target rich degree. The above processing is performed at a predetermined cycle, as indicated by P in FIG. Next, rich control for SOx release will be described with reference to FIG. This routine is executed by interruption at regular time intervals.
【0082】図13を参照すると、運転状態の検出後
(ステップ150)、リーン・リッチ判定手段におい
て、補正係数Kが1.0よりも小さいか否かを判断する
(ステップ151)。Referring to FIG. 13, after the operating state is detected (step 150), the lean / rich determining means determines whether or not the correction coefficient K is smaller than 1.0 (step 151).
【0083】K>1.0のときは、リッチ混合気が燃焼
していると判断し、ステップ152で、Ws1、Ws0
が初期化され、0となる。K<1.0のときは、リーン
混合気が燃焼しているものと判別する。When K> 1.0, it is determined that the rich air-fuel mixture is burning, and in step 152, Ws1 and Ws0
Is initialized to 0. When K <1.0, it is determined that the lean air-fuel mixture is burning.
【0084】リーン混合気が燃焼していると判断したと
きは、ステップ153に進み、ステップ153では、総
SOx 量推定手段で、NOx 吸収剤19に吸収されてい
るSOx 量Ws1が算出される。When it is determined that the lean air-fuel mixture is burning, the routine proceeds to step 153, where the total SOx amount estimating means calculates the SOx amount Ws1 absorbed by the NOx absorbent 19.
【0085】SOx 量Ws1の算出方式は、リーン混合
気の燃焼時にNOx 吸収剤19に吸収されているSOx
量Ws1(初期値0)とk2・Q(k2は定数)との和
によって表わされる。ここで、燃焼室3から排出される
SOx 量は、吸入空気量Qが多くなるほど増大する。The calculation method of the SOx amount Ws1 is such that the SOx absorbed in the NOx absorbent 19 at the time of combustion of the lean air-fuel mixture.
It is represented by the sum of the quantity Ws1 (initial value 0) and k2 · Q (k2 is a constant). Here, the amount of SOx discharged from the combustion chamber 3 increases as the intake air amount Q increases.
【0086】次いで、SOx 通過率算出手段により、排
気温度に対応するNOx 吸収剤でのSOx 通過率をRO
Mに記憶したマップから算出する(ステップ154)。
さらに、あらかじめROM32に記憶した、総SOx 吸
収量と通過率Pnとの変化の関係を定めたマップから、
前記SOx 通過率算出手段で得たSOx 通過率PnをP
n0に通過率修正手段で修正する(ステップ155)。Then, the SOx passage rate calculation means RO calculates the SOx passage rate in the NOx absorbent corresponding to the exhaust temperature.
It is calculated from the map stored in M (step 154).
Further, from the map stored in advance in the ROM 32 and defining the relationship between the change in the total SOx absorption amount and the passage rate Pn,
The SOx passage rate Pn obtained by the SOx passage rate calculation means is set to P
It is corrected to n0 by the passage rate correction means (step 155).
【0087】次に、ステップ156では、SOx 通過率
Pn0を元に、SOx 吸収剤を通過する総通過SOx 量
Ws0を総通過SOx 量算出手段によって算出する。そ
の後、総通過SOx 量算出手段で算出した総通過SOx
量Ws0を総SOx 量推定手段で算出した総SOx 量W
s1から減算してNOx 吸収剤に吸収されている真の総
SOx 量Ws2を総SOx 量修正手段で算出する(ステ
ップ157)。この総SOx 量Ws2は、バックアップ
RAM33a内に記憶される(ステップ158)。次い
で、真の総SOx 量Ws2が所定値より大きいか否かが
判断され(ステップ159)、所定値例えば飽和値に満
たない場合、再度本処理ルーチンが最初から繰り返され
る。真の総NOx 量Ws2が所定値以上となったとき、
処理がSOx放出手段に引き渡される。SOx 放出手段
では、予めROMに記憶した総SOx量とリッチ処理量
との関係を定めたマップから、総SOx 量に対応したリ
ッチ処理量を得て、リッチ処理を行う(ステップ16
0)。Next, in step 156, the total passing SOx amount Ws0 passing through the SOx absorbent is calculated by the total passing SOx amount calculating means based on the SOx passing ratio Pn0. After that, the total passing SOx calculated by the total passing SOx amount calculation means
Total SOx amount W calculated by total SOx amount estimating means Ws0
The true total SOx amount Ws2 absorbed by the NOx absorbent is subtracted from s1 and calculated by the total SOx amount correcting means (step 157). This total SOx amount Ws2 is stored in the backup RAM 33a (step 158). Next, it is judged whether or not the true total SOx amount Ws2 is larger than a predetermined value (step 159), and when it is less than a predetermined value, for example, a saturation value, this processing routine is repeated again from the beginning. When the true total NOx amount Ws2 exceeds a predetermined value,
The treatment is handed over to the SOx releasing means. The SOx releasing means obtains the rich processing amount corresponding to the total SOx amount from the map which stores the relationship between the total SOx amount and the rich processing amount stored in the ROM in advance, and performs the rich processing (step 16).
0).
【0088】リッチ処理量は、空燃比のリッチ度、処理
時間により定まるので、リッチ度の増減制御、処理時間
の長短で処理量を制御する。また、SOx の放出にあた
っては、硫酸塩BaSO4 をBa2+とSO4 2-に変換
し、活性化させる。このため、NOx 吸収剤19の温度
を上昇させるためNOx 吸収剤19をヒーターで加熱
し、あるいは、エンジンの点火時期を遅くして燃焼室の
燃焼温度が高いうちに排気バルブを開き、流れ込む排気
ガスの温度を高く保ちNOx 吸収剤19の温度を上昇さ
せる。Since the rich processing amount is determined by the richness of the air-fuel ratio and the processing time, the processing amount is controlled by increasing / decreasing the richness and controlling the processing time. Further, upon releasing SOx, the sulfate BaSO 4 is converted into Ba 2+ and SO 4 2− and activated. Therefore, in order to raise the temperature of the NOx absorbent 19, the NOx absorbent 19 is heated by a heater, or the exhaust valve is opened by opening the exhaust valve while the ignition timing of the engine is delayed and the combustion temperature of the combustion chamber is high. The temperature of NOx absorbent 19 is raised and the temperature of NOx absorbent 19 is raised.
【0089】リッチ処理は、先に説明した TAU=T
P・Kにおいて、補正係数Kを変更し、燃料噴射時間
(燃料噴射量)TAUを変えることで行う。リッチ処理
に当たっては、O2 センサの出力値をもとに、現在の空
燃比を検出して、その空燃比が目標としたリッチ度とな
るよう、補正係数Kを修正する。The rich process is performed by the above-described TAU = T.
In P and K, the correction coefficient K is changed and the fuel injection time (fuel injection amount) TAU is changed. In the rich process, the current air-fuel ratio is detected based on the output value of the O 2 sensor, and the correction coefficient K is corrected so that the air-fuel ratio has the target rich degree.
【0090】以上のSOx 放出制御は、図8のQで示し
たように、予め定めた周期に従って行うが、前記NOx
放出制御の周期より長い。これは、SOx 吸収は、NO
x 吸収に比較して、時間を要するためである。このよう
に、SOx の放出制御には、NOx 吸収剤でのSOx 通
過率を考慮するわけであるが、その大きな理由は、NO
x の放出制御が、短い周期で頻繁に行われ、実際の吸収
量と、推定したNOx 吸収量との差異が問題になる前に
放出制御を行ってしまうのに対し、SOx 放出制御で
は、SOx が蓄積されるまでの時間が長く、実際の総S
Ox 吸収量と推定した総SOx 量との間の誤差が大きく
現れるからである。この意味で、SOx 放出のためのリ
ッチ制御で、SOx 通過率を考慮することの意義は大き
い。The above SOx release control is performed according to a predetermined cycle as shown by Q in FIG.
It is longer than the controlled release cycle. This is because SOx absorption is NO
This is because it takes time as compared with x absorption. As described above, the SOx release rate is controlled by considering the SOx passage rate of the NOx absorbent.
The release control of x is frequently performed in a short cycle, and the release control is performed before the difference between the actual absorption amount and the estimated NOx absorption amount becomes a problem. It takes a long time to accumulate and the actual total S
This is because a large error appears between the Ox absorption amount and the estimated total SOx amount. In this sense, it is significant to consider the SOx passage rate in rich control for SOx release.
【0091】[0091]
【発明の効果】本発明は、NOx 吸収剤でのSOx 通過
率を考慮して、NOx 吸収剤でのSOx の吸収量を推定
するので、より現実に近い値のSOx の吸収量を推定で
きる。According to the present invention, since the SOx absorption amount of the NOx absorbent is estimated in consideration of the SOx passage rate of the NOx absorbent, it is possible to estimate the SOx absorption amount of a value closer to the actual value.
【0092】そして、SOx 通過率を考慮したSOx の
総吸収量に基づいて、リッチ処理を行うので、リッチ処
理量を必要かつ最小限とすることができ、燃費の節約を
図ることができる。Since the rich process is performed on the basis of the total amount of SOx absorbed in consideration of the SOx passage rate, the rich process amount can be minimized as necessary and fuel consumption can be saved.
【0093】さらに、総SOx 量推定量が多いほど、S
Ox 通過率が高くなることに着目して、総SOx 推定量
を少なく修正する補助修正手段を備えたので、SOx が
吸収剤に吸収され飽和状態となった以後、それ以上の吸
収量を推定することはなく、飽和量以上のSOx 量に対
応した無駄なリッチ処理を行うことはない。Furthermore, the larger the estimated total SOx amount is, the more S
Focusing on the fact that the Ox passage rate becomes high, the auxiliary correction means for correcting the total SOx estimated amount to a small amount is provided, so that the SOx absorption amount is further estimated after the SOx is absorbed by the absorbent and becomes saturated. There is no need to perform useless rich processing corresponding to the SOx amount that is equal to or higher than the saturation amount.
【図1】・・・内燃機関の全体図FIG. 1 ... Overall view of internal combustion engine
【図2】・・・基本燃料噴射時間のマップを示す図FIG. 2 is a diagram showing a map of basic fuel injection time.
【図3】・・・補正係数Kの変化を示す図FIG. 3 is a diagram showing changes in the correction coefficient K.
【図4】・・・機関から排出される排気ガス中の未然H
C,COおよび酸素の濃度を概略的に示す線図[Fig. 4] ... H in the exhaust gas discharged from the engine
A diagram schematically showing the concentrations of C, CO and oxygen
【図5】・・・NOx の吸放出作用を説明するための図FIG. 5: Diagram for explaining the action of absorbing and releasing NOx.
【図6】・・・SOx およびNOx の放出率を示す図FIG. 6 is a diagram showing SOx and NOx emission rates.
【図7】・・・SOx の放出特性を示す図FIG. 7: Diagram showing SOx emission characteristics
【図8】・・・SOx およびNOx の放出タイミングを
示す図FIG. 8: Diagram showing SOx and NOx release timing
【図9】・・・排気温度とSOx 通過率との関係を示し
た図FIG. 9: Diagram showing the relationship between exhaust temperature and SOx passage rate
【図10】・・・吸収剤でのSOx 吸収量とSOx 通過
率との関係を示した図FIG. 10: A diagram showing the relationship between the amount of SOx absorbed by the absorbent and the SOx passage rate.
【図11】・・・CPU上で実現される各種手段の構成
図FIG. 11 is a block diagram of various means realized on a CPU.
【図12】・・・NOx ・SOx 放出制御フローチャー
トFIG. 12: NOx / SOx release control flowchart
【図13】・・・NOx ・SOx 放出制御フローチャー
ト(詳細図)[Fig. 13] NOx / SOx release control flowchart (detailed diagram)
1…エンジン本体 2…ピストン 3…燃焼室 4… 点火栓 5… 吸気弁 6… 吸気ポート 7… 排気弁 8… 排気ポート 9… 枝管 10…サージタンク 11…燃料噴射弁 12…吸気ダクト 13…エアフローメータ 14…エアクリーナ 15…スロットル弁 16…排気マニホルド 17…排気管 19…NOx 吸収剤 19…NOx 吸収剤 20…ケーシング 21…温度センサ 22…回転数センサ 30…電子制御ユニット 31…双方向性バス 32…ROM(リードオンリメモリ) 33…RAM(ランダムアクセスメモリ) 33a…バックアップRAM 34…CPU(マイクロプロセッサ) 35…入力ポート 36…出力ポート36 37,38…AD変換器 39…駆動回路 51…運転状態検出手段 52…リーン・リッチ判定手段 53…総NOx 量推定手段 58…NOx 放出手段 63…総SOx 量推定手段 64…SOx 通過率算出手段 65…SOx 通過率修正手段(補助修正手段) 66…総通過SOx 量算出手段 67…総SOx 量修正手段 68…SOx 放出手段 TAU…燃料噴射時間 TP…基本燃料噴射時間 K,KK,K0,K1,K2…補正係数 C,Cz,C1,C2…時間 T …排気温度 N …機関回転数 Q …吸入空気量DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine body 2 ... Piston 3 ... Combustion chamber 4 ... Spark plug 5 ... Intake valve 6 ... Intake port 7 ... Exhaust valve 8 ... Exhaust port 9 ... Branch pipe 10 ... Surge tank 11 ... Fuel injection valve 12 ... Intake duct 13 ... Air flow meter 14 ... Air cleaner 15 ... Throttle valve 16 ... Exhaust manifold 17 ... Exhaust pipe 19 ... NOx absorbent 19 ... NOx absorbent 20 ... Casing 21 ... Temperature sensor 22 ... Rotation speed sensor 30 ... Electronic control unit 31 ... Bidirectional bus 32 ... ROM (read only memory) 33 ... RAM (random access memory) 33a ... Backup RAM 34 ... CPU (microprocessor) 35 ... Input port 36 ... Output port 36 37, 38 ... AD converter 39 ... Drive circuit 51 ... Operation State detection means 52 ... Lean / rich determination means 53 ... Total NOx amount estimation Setting means 58 ... NOx releasing means 63 ... Total SOx amount estimating means 64 ... SOx passage rate calculating means 65 ... SOx passage rate correcting means (auxiliary correcting means) 66 ... Total passing SOx amount calculating means 67 ... Total SOx amount correcting means 68 ... SOx discharge means TAU ... fuel injection time TP ... basic fuel injection time K, KK, K 0, K1 , K2 ... correction coefficient C, Cz, C1, C2 ... time T ... exhaust temperature N ... engine speed Q ... intake air amount
Claims (2)
機関から排出される排気ガスに含まれるNOx とともに
SOx を吸収するNOx 吸収剤から、SOx を放出させ
るために、 NOx 吸収剤に吸収された総SOx 量を内燃機関の運転
状態から推定する総SOx 量推定手段と、 排気ガスの空燃比がリーンの時に、前記総SOx 量推定
手段により推定した総SOx 量が、所定値以上になった
場合、排気ガスの空燃比をリッチにしてSOxを放出す
るSOx 放出手段と、 を備えた内燃機関の排気浄化装置において、 前記総SOx 量推定手段は、排気ガスの空燃比がリーン
の時に、排気温度に対応して推定されるNOx 吸収剤で
のSOx 通過率を用いて、NOx 吸収剤でのSOx 通過
分を除くよう総SOx 量を修正し、 前記SOx 放出手段は、総SOx 量推定手段で修正済み
の総SOx 量に応じて、リッチ処理を行うことを特徴と
する内燃機関の排気浄化装置。1. An NOx absorbent, which is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine and absorbs SOx together with NOx contained in exhaust gas discharged from the internal combustion engine, is absorbed by the NOx absorbent in order to release SOx. When the exhaust gas air-fuel ratio is lean, the total SOx amount estimated by the total SOx amount estimation means for estimating the total SOx amount from the operating state of the internal combustion engine has exceeded the predetermined value. In this case, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: an SOx releasing means for making the air-fuel ratio of the exhaust gas rich and releasing SOx; The SOx passing rate in the NOx absorbent estimated corresponding to the temperature is used to correct the total SOx amount so as to exclude the SOx passing portion in the NOx absorbent, and the SOx releasing means uses the total SOx amount estimating method. An exhaust purification system for an internal combustion engine, characterized in that rich processing is performed according to the total SOx amount corrected in each stage.
量が多くなるほど、NOx吸収剤でのSOx 通過率を高
く修正して、総SOx 量推定手段で推定すべき総SOx
量を少なく修正する補助修正手段を備えた請求項1記載
の内燃機関の排気浄化装置。2. Total SOx absorbed by the NOx absorbent
The larger the amount, the higher the SOx passage rate in the NOx absorbent should be corrected, and the total SOx amount estimation means should estimate.
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising auxiliary correction means for correcting a small amount.
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