JPH11200852A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine

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JPH11200852A
JPH11200852A JP512098A JP512098A JPH11200852A JP H11200852 A JPH11200852 A JP H11200852A JP 512098 A JP512098 A JP 512098A JP 512098 A JP512098 A JP 512098A JP H11200852 A JPH11200852 A JP H11200852A
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exhaust
catalyst
air
cylinder
nox
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Hitoshi Ishii
仁 石井
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    • F02B75/18Multi-cylinder engines
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform effectively the desorption and reduction treatment of an NOx absorbing catalyst while improving fuel consumption and the like. SOLUTION: A three way catalyst 3 is interposed in an exhaust passage 2 for the right bank (RH) of a V-type internal combustion engine 1, and jointed with an exhaust passage 4 for a left bank (LH) in the exhaust downstream of the three way catalyst 3, and after that, connected to a turbo supercharger 5. A precatalyst (NOx absorbing catalyst) 7 and an underfloor catalyst 8 are interposed in an exhaust passage 6 on the outlet side of the turbo supercharger 5. In this case, when the NOx absorbing amount of the precatalyst 7 reaches a saturation amount by continuation of lean combustion, an air-fuel ratio in a right bank cylinder is not made rich and an air-fuel ratio in a left bank cylinder (specific cylinder) only is made rich. Hereby, the precatalyst 7 can be effectively desorbed and reduced while improving fuel consumption and the like.

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、内燃機関の制御装
置に関し、特に、NOx吸収触媒を備えた内燃機関の制
御装置に関する。
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a control device for an internal combustion engine having a NOx absorption catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、排気空燃比がリーンであると
きに排気中のNOxを吸収し、排気空燃比が、リッチで
あるときに前記吸収したNOxを脱離して還元処理する
NOx吸収触媒を備え、空燃比を一時的にリッチスパイ
ク或いはリッチシフトさせて、リーン燃焼(リーン運転
とも言う)中に前記NOx吸収触媒に吸収されたNOx
の脱離・還元処理を行わせるよう構成されたリーン燃焼
エンジンが知られている(例えば、特開平06−066
135号公報等参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a NOx absorption catalyst that absorbs NOx in exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean and desorbs and reduces the absorbed NOx when the exhaust air-fuel ratio is rich has been used. NOx absorbed by the NOx absorption catalyst during lean combustion (also referred to as lean operation) by temporarily shifting the air-fuel ratio to a rich spike or rich shift.
There is known a lean-burn engine configured to perform a desorption / reduction process (see, for example, JP-A-06-066).
No. 135).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】また、例えばV型エン
ジンの右(RH)バンクからの排気と、左(LH)バン
クからの排気と、を合流させつつ単一のターボ過給機に
導入し、その後、排気をプリ触媒と、床下触媒と、に流
入させるようにした排気浄化装置において、前記各触媒
の活性化の遅れ(プリ触媒までの排気通路が長いこと、
或いはターボ過給機の持つ熱容量の影響等によって、排
気による良好な昇温が図れない)に起因する排気有害成
分(特に、HC,CO)の排出量の増加を抑制するため
に、例えば右バンクとターボ過給機との間に三元触媒を
設け、右バンクからの排気を、比較的早期活性化が図れ
る当該三元触媒により浄化してから左バンクからの排気
と合流させるようにしたものがある。
Further, for example, the exhaust gas from the right (RH) bank and the exhaust gas from the left (LH) bank of a V-type engine are introduced into a single turbocharger while being merged. After that, in the exhaust gas purifying apparatus in which exhaust gas is caused to flow into the pre-catalyst and the underfloor catalyst, a delay in activation of each of the catalysts (a long exhaust passage to the pre-catalyst,
Alternatively, in order to suppress an increase in the emission of harmful exhaust components (especially, HC and CO) due to the exhaust gas not being able to achieve a good temperature increase due to the heat capacity of the turbocharger, for example, the right bank A three-way catalyst is provided between the turbocharger and the turbocharger, and the exhaust from the right bank is purified by the three-way catalyst, which can be relatively quickly activated, and then combined with the exhaust from the left bank. There is.

【0004】しかしながら、このような排気浄化装置の
プリ触媒にNOx 吸収触媒を適用することを考えた場
合、NOx 吸収触媒(プリ触媒)の排気上流側に、新た
に三元触媒が設けられることになるため、以下のような
事態が生じる惧れがある。即ち、空燃比を一時的にリッ
チ化させて排気中のHC,COを増加させることで酸素
不足状態を作り出してNOx 吸収剤に吸収されたNOx
を脱離させると共に、この増加されたHC,COを還元
剤として、NOx 吸収触媒(プリ触媒)の三元触媒部と
床下触媒(三元触媒)とにより、排気中のNOx (NO
x 吸収剤から脱離したNOx も含む)を還元するのであ
るが、前記右バンクとターボ過給機との間に新たに三元
触媒を設けると、空燃比を一時的にリッチ化させて排気
中のHC,COを増加させても、当該三元触媒によって
これらが浄化(転化、酸化)されてしまうことになるた
め、空燃比をリッチ化させた割りには、NOx 吸収触媒
(プリ触媒)の三元触媒部と床下触媒(三元触媒)とに
良好にNOx 還元処理のための還元剤(HC,CO)を
提供できなくなる惧れがある。
However, when applying a NOx absorption catalyst to a precatalyst of such an exhaust gas purification device, a three-way catalyst is newly provided upstream of the NOx absorption catalyst (precatalyst) in the exhaust gas. Therefore, the following situation may occur. That is, by temporarily enriching the air-fuel ratio to increase HC and CO in the exhaust gas, an oxygen-deficient state is created, and the NOx absorbed by the NOx absorbent is created.
And using the increased HC and CO as a reducing agent, the three-way catalyst portion of the NOx absorption catalyst (pre-catalyst) and the underfloor catalyst (three-way catalyst) to remove NOx (NO
x (including NOx desorbed from the absorbent). However, if a new three-way catalyst is provided between the right bank and the turbocharger, the air-fuel ratio is temporarily enriched and the exhaust gas is reduced. Even if the amount of HC and CO in the air is increased, the three-way catalyst will purify (convert and oxidize) these gases. Therefore, even if the air-fuel ratio is made rich, the NOx absorption catalyst (pre-catalyst) There is a possibility that the reducing agent (HC, CO) for the NOx reduction treatment cannot be satisfactorily provided to the three-way catalyst section and the underfloor catalyst (three-way catalyst).

【0005】なお、上述した内容は、V型エンジンに限
らず、水平対向エンジンについても同様であり、また直
列型エンジンにおいてエンジンの気筒を複数の気筒群に
分け各気筒群毎に排気をNOx 吸収触媒に導くようにし
た場合も同様である。また、ターボ過給機を備えない場
合も、同様の結果となる。本発明は、かかる従来の実情
に鑑みなされたもので、複数気筒を備え、当該複数気筒
のうち少なくとも1の特定気筒からの排気を、排気浄化
触媒に導入させずにNOx吸収触媒に導入させ、前記特
定気筒以外の気筒からの排気を、排気浄化触媒に導入さ
せた後、前記NOx吸収触媒に導入させるようにした場
合に、NOx吸収触媒の脱離・還元処理を行わせる際の
空燃比のリッチ化処理を工夫することで、燃費等を改善
しつつ効果的にNOx吸収触媒の脱離・還元処理を行わ
せることができるようにした内燃機関の制御装置を提供
することを目的とする。
[0005] The above description is not limited to the V-type engine but also applies to the horizontally opposed engine. In an in-line type engine, the cylinders of the engine are divided into a plurality of cylinder groups, and the exhaust gas is NOx-absorbed for each cylinder group. The same applies to the case where the reaction is led to the catalyst. The same result is obtained when no turbocharger is provided. The present invention has been made in view of such a conventional situation, and includes a plurality of cylinders, in which exhaust gas from at least one specific cylinder among the plurality of cylinders is introduced into a NOx absorption catalyst without being introduced into an exhaust purification catalyst, In the case where exhaust gas from a cylinder other than the specific cylinder is introduced into the exhaust purification catalyst and then introduced into the NOx absorption catalyst, the air-fuel ratio at the time of performing the desorption / reduction processing of the NOx absorption catalyst is reduced. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can effectively perform a desorption / reduction process of a NOx absorption catalyst while improving fuel efficiency and the like by devising a rich process.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明では、図1に示すように、複数気筒を備え、当
該複数気筒のうち少なくとも1の特定気筒からの排気
を、排気浄化触媒に導入させずにNOx吸収触媒に導入
させ、前記特定気筒以外の気筒からの排気を、排気浄化
触媒に導入させた後、前記NOx吸収触媒に導入させる
ようにした内燃機関の制御装置であって、リーン燃焼中
に、排気空燃比をリッチ化させ前記NOx吸収触媒に吸
収されたNOxの脱離・還元処理を行なう際に、前記特
定気筒のうちの少なくとも1の気筒に対してのみ吸入混
合気の空燃比をリッチ化して、排気空燃比をリッチ化さ
せる特定気筒空燃比制御手段を含んで構成するようにし
た。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, a plurality of cylinders are provided, and exhaust gas from at least one specific cylinder among the plurality of cylinders is purified. A control device for an internal combustion engine, wherein the control device is configured to introduce the exhaust gas from a cylinder other than the specific cylinder into the exhaust purification catalyst and then introduce the exhaust gas from the cylinder other than the specific cylinder into the NOx absorption catalyst without introducing the NOx into the catalyst. During the lean combustion, when the exhaust air-fuel ratio is enriched to perform the desorption / reduction processing of the NOx absorbed by the NOx absorption catalyst, only the at least one of the specific cylinders is mixed with suction. A specific cylinder air-fuel ratio control means for enriching the air-fuel ratio of the air to enrich the exhaust air-fuel ratio is included.

【0007】かかる構成とすれば、前記特定気筒のうち
の少なくとも1気筒に対してのみ吸入混合気の空燃比を
リッチ化して、前記NOx 吸収触媒に吸収されたNOx
の脱離・還元処理を行なうので、従来のような無駄な燃
料の消費(燃費の改善)や前記排気浄化触媒の劣化等を
抑制しつつ、効果的に前記NOxの脱離・還元処理を行
なわせることが可能となる。なお、前記排気浄化触媒
は、三元触媒或いは酸化触媒等で良く、即ち少なくとも
排気中のHC,COを酸化処理可能な触媒であれば良
い。
With this configuration, the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture is enriched only in at least one of the specific cylinders, and the NOx absorbed by the NOx absorption catalyst is increased.
The desorption / reduction process of NOx is effectively performed while suppressing wasteful consumption of fuel (improvement of fuel efficiency) and deterioration of the exhaust gas purification catalyst as in the related art. It is possible to make it. The exhaust purification catalyst may be a three-way catalyst or an oxidation catalyst, that is, any catalyst that can oxidize at least HC and CO in exhaust gas.

【0008】請求項2に記載の発明では、前記内燃機関
を、複数気筒を備え、当該複数気筒のうち少なくとも1
の特定気筒からの排気を、排気浄化触媒に導入させずに
排気過給機に導入してからNOx吸収触媒に導入させ、
前記特定気筒以外の気筒からの排気を、排気浄化触媒に
導入させた後、前記排気過給機に導入してから前記NO
x吸収触媒に導入させるようにした内燃機関とする。
According to the invention described in claim 2, the internal combustion engine includes a plurality of cylinders, and at least one of the plurality of cylinders is provided.
Exhaust gas from the specified cylinder is introduced into the exhaust supercharger without being introduced into the exhaust purification catalyst, and then introduced into the NOx absorption catalyst,
After the exhaust gas from the cylinders other than the specific cylinder is introduced into the exhaust purification catalyst, the exhaust gas is introduced into the exhaust supercharger, and then the NO.
An internal combustion engine is designed to be introduced into the x-absorption catalyst.

【0009】かかる構成によれば、排気過給機(排気タ
ーボ過給機やコンプレックス過給機など)の持つ熱容量
の影響等によって排気による良好な昇温が図れないこと
に起因する前記NOx 吸収触媒の活性化の遅れに伴う排
気有害成分(特に、HC,CO)の排出量の増加等を、
前記排気浄化触媒を備えたことで抑制できると共に、排
気過給機において、特定気筒からの排気と、特定気筒以
外の気筒からの排気と、を良好にミキシングさせること
ができるので、前記NOxの脱離・還元処理をより良好
に行なわせることができることとなる。
According to this configuration, the NOx absorption catalyst is caused by the fact that the exhaust gas cannot achieve a good temperature rise due to the heat capacity of the exhaust turbocharger (exhaust turbocharger, complex supercharger, etc.). Increase in emissions of exhaust harmful components (especially HC and CO) due to delay in activation of
By providing the exhaust purification catalyst, the exhaust gas can be suppressed, and in the exhaust supercharger, the exhaust gas from the specific cylinder and the exhaust gas from the cylinders other than the specific cylinder can be satisfactorily mixed. The separation / reduction treatment can be performed more favorably.

【0010】即ち、排気過給機を備えた場合には、備え
ない場合に比べて、本発明の利用価値を一層高めること
ができると言うことができる。請求項3に記載の発明で
は、図1において破線で示すように、前記特定気筒空燃
比制御手段により、前記特定気筒のうちの少なくとも1
の気筒に対してのみ吸入混合気の空燃比がリッチ化され
る際に、当該吸入混合気の空燃比がリッチ化される気筒
に対して、出力抑制制御を行なう出力抑制制御手段を含
んで構成するようにした。
That is, it can be said that the use value of the present invention can be further enhanced when the exhaust supercharger is provided, as compared with the case where the exhaust supercharger is not provided. According to the third aspect of the present invention, at least one of the specific cylinders is controlled by the specific cylinder air-fuel ratio control means as shown by a broken line in FIG.
When the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture is enriched only for the cylinders, the output air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture is enriched. I did it.

【0011】かかる構成とすれば、空燃比がリッチ化さ
れる気筒の出力が増大されることを抑制できるので、他
の気筒との出力バラツキを抑制することができるので、
NOxの脱離・還元処理を効果的に行なわせつつ、尚且
つ、空燃比のリッチ化処理の開始に伴い発生する惧れが
ある車両前後方向ショック(出力ショック)や内燃機関
の振動・騒音を抑制でき、運転性を良好に維持すること
が可能となる。
With this configuration, it is possible to suppress an increase in the output of a cylinder whose air-fuel ratio is enriched, and it is possible to suppress a variation in output from other cylinders.
While effectively performing the NOx desorption / reduction process, it also suppresses the vehicle longitudinal shock (output shock) and the vibration / noise of the internal combustion engine that may occur with the start of the air-fuel ratio enrichment process. Thus, it is possible to maintain good operability.

【0012】なお、出力抑制制御手段としては、点火時
期リタード制御や、スワール抑制(場合によってはオー
バースワール)制御や、燃料噴射率の低下制御等があ
る。また、請求項5に記載の発明では、複数気筒を備
え、当該複数気筒のうち少なくとも1の特定気筒からの
排気を、排気浄化触媒に導入させずにNOx吸収触媒に
導入させ、前記特定気筒以外の気筒からの排気を、排気
浄化触媒に導入させた後、前記NOx吸収触媒に導入さ
せるようにした内燃機関の制御装置であって、前記NO
x吸収触媒に吸収されたNOxの脱離・還元処理を行な
うべく、特定気筒の排気空燃比をリッチ化させるとき
に、特定気筒以外の気筒の排気空燃比をストイキに制御
するストイキ制御手段を含んで構成するようにした。
The output suppression control means includes ignition timing retard control, swirl suppression (over-swirl in some cases) control, and fuel injection rate reduction control. Further, according to the invention as set forth in claim 5, a plurality of cylinders are provided, and exhaust gas from at least one specific cylinder among the plurality of cylinders is introduced into the NOx absorption catalyst without being introduced into the exhaust purification catalyst. The control device for an internal combustion engine, wherein the exhaust gas from the cylinder is introduced into the exhaust purification catalyst and then into the NOx absorption catalyst.
Includes stoichiometric control means for controlling the exhaust air-fuel ratio of cylinders other than the specific cylinder to stoichiometric when the exhaust air-fuel ratio of the specific cylinder is enriched in order to perform the desorption / reduction processing of NOx absorbed by the x-absorption catalyst. It was made to consist of.

【0013】かかる構成とすれば、請求項1に記載の発
明と同様の作用効果を一層効果的に奏することができる
うえに、尚且つ、リッチ化処理を行なう機会を増やすこ
とができるので、NOx吸収触媒へのNOx吸収量を低
く抑えることができ、延いてはリーン運転中にリッチ化
処理を行なう機会、即ち、運転性への悪影響や、排気性
能・燃費等への悪影響を一層低減することができる。
With this configuration, the same operation and effect as those of the first aspect of the present invention can be more effectively achieved, and the number of opportunities for performing the enrichment process can be increased. It is possible to reduce the amount of NOx absorbed by the absorption catalyst, and further reduce the chance of performing the enrichment process during lean operation, that is, further reduce the adverse effects on drivability and exhaust performance and fuel efficiency. Can be.

【0014】[0014]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、従来の
ような無駄な燃料の消費(燃費の改善)や前記排気浄化
触媒の劣化等を抑制しつつ、効果的に前記NOx 吸収触
媒のNOxの脱離・還元処理を行なわせることができ
る。請求項2に記載の発明によれば、前記NOxの脱離
・還元処理をより良好に行なわせることができるので、
本発明の利用価値を一層高めることができる。
According to the first aspect of the present invention, the NOx absorption catalyst is effectively prevented while suppressing wasteful consumption of fuel (improvement of fuel efficiency) and deterioration of the exhaust purification catalyst as in the prior art. NOx desorption / reduction treatment can be performed. According to the second aspect of the present invention, the NOx desorption / reduction process can be performed more favorably.
The utility value of the present invention can be further enhanced.

【0015】請求項3に記載の発明によれば、気筒間の
出力バラツキを抑制することができるので、運転性を良
好に維持することができる。請求項4に記載の発明によ
れば、比較的簡単な構成で、燃焼性をそれ程悪化させず
に、高精度な出力抑制制御を行なわせることができる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明
と同様の作用効果を一層効果的に奏することができるう
えに、尚且つ、リッチ化処理を行なう機会を増やすこと
ができるので、NOx吸収触媒へのNOx吸収量を低く
抑えることができ、延いてはリーン運転中にリッチ化処
理を行なう機会、即ち、運転性への悪影響や、排気性能
・燃費等への悪影響を一層低減することができる。
According to the third aspect of the present invention, the output variation between the cylinders can be suppressed, so that good operability can be maintained. According to the fourth aspect of the invention, it is possible to perform highly accurate output suppression control with a relatively simple configuration without significantly deteriorating flammability.
According to the fifth aspect of the invention, the same operation and effect as those of the first aspect of the invention can be more effectively achieved, and further, the chance of performing the enrichment processing can be increased. In addition, the amount of NOx absorbed by the NOx absorption catalyst can be kept low, which further reduces the opportunity for performing the enrichment process during lean operation, that is, the adverse effect on drivability and the exhaust performance and fuel efficiency. can do.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を、添
付の図面に基づいて説明する。本発明の第1の実施形態
を示す図2において、本発明が適用される排気ターボ過
給機5を備えるV型内燃機関1を示す。V型内燃機関
(以下、単に内燃機関とも言う)1の右バンク(RH)
用排気通路2には、排気浄化触媒として三元触媒3が介
装され、その排気下流側において左バンク(LH)用排
気通路4に合流されている。なお、三元触媒3は、酸化
触媒であっても良い。即ち、本発明にかかる排気浄化触
媒は、三元触媒(或いは酸化触媒)3に、言い換える
と、少なくとも排気中のHC,COを酸化可能な触媒に
相当することになる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 showing the first embodiment of the present invention shows a V-type internal combustion engine 1 including an exhaust turbocharger 5 to which the present invention is applied. Right bank (RH) of V-type internal combustion engine (hereinafter also simply referred to as internal combustion engine) 1
A three-way catalyst 3 is disposed in the exhaust passage 2 as an exhaust gas purifying catalyst, and is joined to the left bank (LH) exhaust passage 4 on the downstream side of the exhaust gas. Note that the three-way catalyst 3 may be an oxidation catalyst. That is, the exhaust purification catalyst according to the present invention corresponds to the three-way catalyst (or oxidation catalyst) 3, in other words, a catalyst capable of oxidizing at least HC and CO in exhaust gas.

【0017】そして、該合流された排気は、排気ターボ
過給機5の排気タービン(図示せず)に導入され、当該
排気タービンを排気流動圧力で回転させることにより、
これと同軸結合されて吸気通路に介装されるコンプレッ
サ(図示せず)を回転駆動して、吸入空気を内燃機関1
に圧送供給(過給)する。なお、排気ターボ過給機5の
排気タービン出口側の排気通路6には、プリ触媒{NO
x吸収触媒(NOx 吸収剤+三元触媒)}7が介装され
ると共に、その排気下流側には、床下触媒(三元触媒)
8が介装されている。なお、三元触媒は、理論空燃比近
傍において、HC,COを酸化除去すると共に、NOx
を還元除去する。
Then, the combined exhaust gas is introduced into an exhaust turbine (not shown) of the exhaust turbocharger 5, and the exhaust turbine is rotated at an exhaust flow pressure, whereby
The compressor (not shown), which is coaxially connected to the internal combustion engine and is interposed in the intake passage, is rotationally driven to reduce the intake air to the internal combustion engine 1.
Pressure supply (supercharging). The pre-catalyst {NO is provided in the exhaust passage 6 on the exhaust turbine outlet side of the exhaust turbocharger 5.
An x-absorption catalyst (NOx absorbent + three-way catalyst) # 7 is interposed, and an underfloor catalyst (three-way catalyst) is provided downstream of the exhaust gas.
8 are interposed. The three-way catalyst oxidizes and removes HC and CO in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, and reduces NOx.
Is reduced and removed.

【0018】前記NOx吸収触媒7は、排気空燃比が理
論空燃比よりもリーンであるときに排気中のNOxを
(NOx 吸収剤に)吸収し、排気空燃比が理論空燃比又
は理論空燃比よりもリッチであるときに前記吸収したN
Oxを放出して(触媒で)還元処理する。なお、図3に
示すように、内燃機関1の吸入空気量はスロットルバル
ブ9で制御される一方、内燃機関1の各気筒には、燃焼
室内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁10がそれぞれ設
けられており、該燃料噴射弁10による燃料噴射によっ
て燃焼室内に混合気が形成される。尚、燃料噴射弁10
が直接燃焼室に燃料を噴射供給する構成であって、成層
リーン燃焼を行うエンジンであっても良い。
When the exhaust air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the NOx absorbing catalyst 7 absorbs NOx in the exhaust gas (by the NOx absorbent), and the exhaust air-fuel ratio becomes higher than the stoichiometric air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio. Is also rich when the absorbed N
Ox is released for reduction (with a catalyst). As shown in FIG. 3, while the intake air amount of the internal combustion engine 1 is controlled by a throttle valve 9, each cylinder of the internal combustion engine 1 is provided with a fuel injection valve 10 for injecting fuel into a combustion chamber. The air-fuel mixture is formed in the combustion chamber by the fuel injection by the fuel injection valve 10. The fuel injection valve 10
Is a configuration that directly injects and supplies fuel to the combustion chamber, and may be an engine that performs stratified lean combustion.

【0019】ここで、本実施形態にかかる内燃機関1
は、均質リーン燃焼(直接燃焼室に燃料を噴射供給する
構成の場合は成層リーン燃焼も含む)運転を行なえるよ
うになっており、マイクロコンピュータを内蔵したエン
ジンコントロールユニット50では、目標空燃比の混合
気を形成させるべく燃料噴射弁10の燃料噴射量を制御
するようになっている(成層リーン燃焼の場合は噴射タ
イミングも制御するように構成される)。
Here, the internal combustion engine 1 according to the present embodiment
Is capable of performing homogeneous lean combustion (including stratified lean combustion in the case of direct fuel injection and supply to the combustion chamber). In the engine control unit 50 incorporating a microcomputer, the target air-fuel ratio The fuel injection amount of the fuel injection valve 10 is controlled to form an air-fuel mixture (in the case of stratified lean combustion, the injection timing is also controlled).

【0020】前記燃料噴射弁10からの燃料噴射で形成
された混合気は、点火プラグによる火花点火によって着
火燃焼される。なお、クランク軸(或いはカム軸)には
クランク角センサ11が設けられており、コントロール
ユニット50では、該クランク角センサ11から機関回
転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間
カウントして、又は、クランク基準角信号の周期を計測
して機関回転速度Neを検出することができるようにな
っている。
The mixture formed by the fuel injection from the fuel injection valve 10 is ignited and burned by spark ignition by a spark plug. The crankshaft (or camshaft) is provided with a crank angle sensor 11, and the control unit 50 counts a crank unit angle signal output from the crank angle sensor 11 in synchronization with the engine rotation for a certain period of time. Alternatively, the engine rotation speed Ne can be detected by measuring the cycle of the crank reference angle signal.

【0021】ところで、前記コントロールユニット50
は、CPU,ROM,RAM,A/D変換器及び入出力
インタフェース、タイマー等を含んで構成されるマイク
ロコンピュータからなり、該コントロールユニット50
には、各種センサからの入力信号が入力される。各種セ
ンサとしては、前記クランク角センサ11の他、内燃機
関1の吸入空気流量Qaを検出するエアフローメータ1
2,内燃機関1の冷却水温度TWを検出する水温センサ
13,前記NOx吸収触媒7と前記床下触媒8との間で
排気空燃比を検出する空燃比センサ14などが設けられ
ている。
Incidentally, the control unit 50
Comprises a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, an input / output interface, a timer, and the like.
, Input signals from various sensors are input. The various sensors include, in addition to the crank angle sensor 11, an air flow meter 1 that detects an intake air flow rate Qa of the internal combustion engine 1.
2, a water temperature sensor 13 for detecting a cooling water temperature TW of the internal combustion engine 1, an air-fuel ratio sensor 14 for detecting an exhaust air-fuel ratio between the NOx absorption catalyst 7 and the underfloor catalyst 8, and the like.

【0022】前記空燃比センサ14は、排気中の酸素濃
度に基づいて排気空燃比を広域に検出し得るセンサであ
って、排気空燃比がリッチであるほど大きな出力値が得
られるものを用いることができる。また、前記空燃比セ
ンサ14は、排気中の酸素濃度に基づいて、理論空燃比
に対するリッチ・リーン信号を出力するタイプのものを
用いることもできる。
The air-fuel ratio sensor 14 is a sensor capable of detecting the exhaust air-fuel ratio over a wide range based on the oxygen concentration in the exhaust gas, and is capable of obtaining a larger output value as the exhaust air-fuel ratio is richer. Can be. The air-fuel ratio sensor 14 may output a rich / lean signal with respect to a stoichiometric air-fuel ratio based on the oxygen concentration in the exhaust gas.

【0023】前記NOx吸収触媒7は、前述のように、
リーン燃焼中はNOxを吸収しNOxの脱離還元を行わ
ないので、NOx吸収量が飽和量に達すると、内燃機関
1から排出されたNOxは浄化されずにそのまま排出さ
れることになってしまう(リーン中は三元触媒が良好に
働かない)。従って、リーン燃焼が継続してNOx吸収
量が飽和量に達したときには、一時的に空燃比をリッチ
化させて、それまでに吸収されたNOxの脱離・還元を
行って、NOxの吸収能力を復活させる必要がある。
As described above, the NOx absorption catalyst 7 is
During lean combustion, NOx is absorbed and NOx is not desorbed and reduced, so when the NOx absorption amount reaches a saturation amount, NOx discharged from the internal combustion engine 1 is directly discharged without being purified. (Three-way catalyst does not work well during lean). Therefore, when the lean combustion continues and the NOx absorption amount reaches the saturation amount, the air-fuel ratio is temporarily made rich, and the desorbed and reduced NOx absorbed up to that time is performed, and the NOx absorption capacity is increased. Need to be resurrected.

【0024】このため、本実施形態におけるコントロー
ルユニット50では、図4のフローチャートに示すよう
にして、前記脱離・還元のためのリッチスパイク(或い
はリッチシフト)を与える。なお、以下に説明するよう
に、本発明にかかる特定気筒空燃比制御手段や出力抑制
制御手段としての機能は、コントロールユニット50が
ソフトウェア的に備えることとなる。
For this reason, the control unit 50 in this embodiment gives a rich spike (or rich shift) for the desorption / reduction as shown in the flowchart of FIG. As described below, the functions of the specific cylinder air-fuel ratio control unit and the output suppression control unit according to the present invention are provided in the control unit 50 by software.

【0025】図4のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ1(図中にはS1と記してある。以下同様)で
は、現在内燃機関1はリーン燃焼中であるか否かを判断
する。YESであればS2へ進み、NOであれば、通常
の空燃比センサ14の検出結果に基づいて実際の排気空
燃比が理論空燃比となるように空燃比フィードバック制
御(λコントロール)を行なうべく、本フローを終了す
る。
In the flowchart of FIG. 4, first, in step 1 (indicated as S1 in the figure, the same applies hereinafter), it is determined whether or not the internal combustion engine 1 is currently performing lean combustion. If the determination is YES, the process proceeds to S2. If the determination is NO, the air-fuel ratio feedback control (λ control) is performed based on the detection result of the normal air-fuel ratio sensor 14 so that the actual exhaust air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio. This flow ends.

【0026】ステップ2では、前記NOx吸収触媒7に
おいてNOxの脱離・還元を行わせる条件が成立してい
るか否かを判別する。前記脱離・還元条件とは、例え
ば、リーン燃焼中であって、エンジン負荷とエンジン回
転数とから推定されるNOx吸収量が所定の飽和量に達
している場合である。
In step 2, it is determined whether or not conditions for causing the NOx absorption catalyst 7 to desorb and reduce NOx are satisfied. The desorption / reduction conditions are, for example, when lean combustion is being performed and the NOx absorption amount estimated from the engine load and the engine speed has reached a predetermined saturation amount.

【0027】そして、前記脱離・還元条件が成立してい
るときには、ステップ3へ進み、燃焼混合気の空燃比を
リッチ化させて、前記NOx吸収触媒7に吸収されてい
るNOxの脱離・還元を行わせるべく、燃料噴射量の増
量補正(リッチスパイク或いはリッチシフト)を開始さ
せる。なお、本実施形態では、右バンク(RH)用排気
通路2に、三元触媒3が介装されているので、当該右バ
ンク(RH)側の気筒に対して、空燃比のリッチ化を行
なっても、前記NOx吸収触媒7に吸収されているNO
xの脱離・還元処理にとって有効なものとならず、燃費
を悪化させる、或いは前記三元触媒3の劣化等を招く惧
れがある。
When the desorption / reduction conditions are satisfied, the routine proceeds to step 3, where the air-fuel ratio of the combustion mixture is enriched, and the desorption / reduction of NOx absorbed by the NOx absorption catalyst 7 is performed. In order to perform the reduction, the fuel injection amount increase correction (rich spike or rich shift) is started. In the present embodiment, since the three-way catalyst 3 is interposed in the right bank (RH) exhaust passage 2, the air-fuel ratio of the cylinder on the right bank (RH) side is made rich. However, the NO absorbed in the NOx absorption catalyst 7
This is not effective for the desorption / reduction treatment of x, and may lead to deterioration of fuel efficiency or deterioration of the three-way catalyst 3.

【0028】そこで、本実施形態では、右バンク(R
H)側の気筒に対しては空燃比のリッチ化を行なわず、
左バンク(LH)側の気筒(特定気筒、更に左バンク側
気筒のうちの少なくとも1つの気筒でもよい)に対して
のみ、燃料噴射量の増量補正(例えば運転状態等に応じ
て予め定めた増量補正量)を行ない、即ち空燃比のリッ
チ化を行ない、これによって燃費の悪化や三元触媒3の
劣化を抑制しつつ、効果的に前記NOx吸収触媒7に吸
収されているNOxの脱離・還元処理を行なわせる。
Therefore, in this embodiment, the right bank (R
No air-fuel ratio enrichment is performed for the cylinder on the H) side.
Only for the cylinders on the left bank (LH) side (specific cylinders, or at least one of the left bank side cylinders), the fuel injection amount is increased (for example, increased in advance according to the operating state, etc.). Correction amount), that is, enrichment of the air-fuel ratio, thereby suppressing deterioration of fuel efficiency and deterioration of the three-way catalyst 3, and effectively desorbing and removing NOx absorbed by the NOx absorption catalyst 7. A reduction treatment is performed.

【0029】なお、燃料噴射量の増量補正は、後述する
ステップ5で増量補正の停止条件が検出されるまでの
間、燃料噴射量を一定の割合で増量させるようにするこ
ともできる。次のステップ4では、前記増量補正開始後
の空燃比センサ14の出力をモニターなどして、リッチ
スパイク(或いはリッチシフト量)が所定のものとなっ
たか否かを判断する。なお、リッチスパイク(リッチシ
フト)を開始してから所定時間経過したか否かを判断す
るようにしても良いし、空燃比センサ14の出力がリッ
チ出力となったか或いは空燃比センサ14の出力がリッ
チ出力となってから所定時間経過したか否かを判断する
こともできる。
The fuel injection amount may be increased at a fixed rate until the stop condition of the increase correction is detected in step 5 described later. In the next step 4, the output of the air-fuel ratio sensor 14 after the start of the increase correction is monitored to determine whether or not the rich spike (or the rich shift amount) has reached a predetermined value. Note that it may be determined whether a predetermined time has elapsed since the start of the rich spike (rich shift), or whether the output of the air-fuel ratio sensor 14 is a rich output or the output of the air-fuel ratio sensor 14 is It is also possible to determine whether or not a predetermined time has elapsed since the output became rich.

【0030】即ち、前記NOx吸収触媒7に吸収されて
いるNOxの脱離・還元処理を良好に完了できるような
リッチスパイク(或いはリッチシフト)を与えることが
できたか{延いては前記NOx吸収触媒7に吸収されて
いるNOxの脱離・還元処理が完了(終了)したか}否
かを判断すれば良い。YESと判断されたときには、ス
テップ5へ進み、前記ステップ3で開始させた左バンク
(LH)側の気筒に対するリッチスパイク(或いはリッ
チシフト)を解除(燃料増量補正を停止)して、本来の
リーン燃焼状態(全気筒リーン)に復帰させる。
That is, whether a rich spike (or a rich shift) that can complete the desorption / reduction process of the NOx absorbed in the NOx absorption catalyst 7 successfully can be provided. It is only necessary to determine whether or not the desorption / reduction processing of the NOx absorbed in 7 has been completed (terminated). If the determination is YES, the process proceeds to step 5, where the rich spike (or rich shift) for the cylinder on the left bank (LH) side started in step 3 is canceled (fuel increase correction is stopped) and the original lean operation is started. Return to the combustion state (all cylinders lean).

【0031】NOであれば、ステップ4へリターンす
る。このように、本実施形態によれば、プリ触媒(NO
x 吸収触媒)7と床下触媒(三元触媒)8の活性化の遅
れ(排気通路が長いこと、或いはターボ過給機5の持つ
熱容量の影響等によって、排気による良好な昇温が図れ
ない)に起因する排気有害成分(特に、HC,CO)の
排出量の増加等を抑制するために、例えば右バンク(R
H)とターボ過給機5との間の排気通路2に三元触媒3
を設けるようにした内燃機関において、リーン燃焼が継
続して前記プリ触媒(NOx 吸収触媒)7のNOx吸収
量が飽和量に達したときには、前記三元触媒3の排気上
流側の気筒群(右バンク)に対しては空燃比のリッチ化
を行なわずリーン燃焼状態に維持する一方、前記三元触
媒3の排気上流側にない左バンクの気筒群(特定気筒)
に対してのみ空燃比のリッチ化を行なうようにして、前
記プリ触媒(NOx 吸収触媒)7に吸収されたNOxの
脱離・還元処理を行なうようにしたので、無駄な燃料の
消費(燃費の改善)や三元触媒3の劣化等を抑制しつ
つ、効果的に前記NOxの脱離・還元処理を行なわせる
ことが可能となる(図10参照)。
If NO, the process returns to step 4. As described above, according to the present embodiment, the pre-catalyst (NO
x Delay of activation of the absorption catalyst 7 and the underfloor catalyst (three-way catalyst) 8 (a good temperature rise cannot be achieved by exhaust due to the long exhaust passage or the heat capacity of the turbocharger 5). For example, in order to suppress an increase in emissions of exhaust harmful components (especially, HC and CO) caused by the
H) and the three-way catalyst 3 in the exhaust passage 2 between the turbocharger 5
When the lean combustion continues and the NOx absorption amount of the pre-catalyst (NOx absorption catalyst) 7 reaches the saturation amount in the internal combustion engine, the cylinder group on the exhaust upstream side of the three-way catalyst 3 (right While the air-fuel ratio is not enriched with respect to the three-way catalyst 3 and the three-way catalyst 3 is maintained in a lean combustion state, the left bank cylinder group (specific cylinder) which is not on the exhaust upstream side of the three-way catalyst 3
The defueling / reducing process of the NOx absorbed by the pre-catalyst (NOx absorbing catalyst) 7 is performed by enriching the air-fuel ratio only for the Improvement), deterioration of the three-way catalyst 3, etc., while effectively performing the NOx desorption / reduction treatment (see FIG. 10).

【0032】ところで、図5のフローチャートに示すよ
うに、図4のフローチャートのステップ3における左バ
ンク側の気筒群(特定気筒)に対する燃焼混合気の空燃
比のリッチシフト制御中に、そのリッチシフトされる気
筒に対して、点火時期をリタードさせるようにすること
もできる。かかる処理操作が、本発明にかかる出力抑制
制御手段に相当することになる。
As shown in the flowchart of FIG. 5, during the rich shift control of the air-fuel ratio of the combustion mixture to the cylinder group (specific cylinder) on the left bank side in step 3 of the flowchart of FIG. The ignition timing may be retarded for a certain cylinder. Such a processing operation corresponds to output suppression control means according to the present invention.

【0033】このようにすると、空燃比がリッチシフト
される気筒の出力が増大されることを抑制できるので、
リーン燃焼状態に維持される他の気筒との出力バラツキ
を抑制することができるので、NOxの脱離・還元処理
を効果的に行なわせつつ、尚且つ、空燃比のリッチ化処
理の開始に伴い発生する惧れのある車両前後方向ショッ
ク(出力ショック)や内燃機関の振動・騒音を抑制で
き、機関運転性を良好に維持することが可能となる。
With this configuration, it is possible to suppress an increase in the output of the cylinder in which the air-fuel ratio is richly shifted.
Since the output variation with other cylinders maintained in the lean combustion state can be suppressed, the desorption / reduction process of NOx can be effectively performed, and the air-fuel ratio enrichment process is started. The vehicle longitudinal shock (output shock) and the vibration and noise of the internal combustion engine, which may occur, can be suppressed, and the engine operability can be maintained satisfactorily.

【0034】なお、点火時期リタードに限らず、出力を
抑制できるものであれば、例えばスワール抑制(場合に
よってはオーバースワール)制御や、燃料噴射率の低下
制御や噴射時期リタード制御(燃料の微粒化延いては燃
料と空気のミキシングを低下させる制御)等であっても
良い。また、これら出力抑制制御を単独で行なわせても
よいし、適宜組み合わせて行なわせることもできる。
Not only the ignition timing retard, but also a control capable of suppressing the output, for example, a swirl suppression (in some cases, an overswirl) control, a fuel injection rate reduction control, an injection timing retard control (fuel atomization). As a result, control for lowering the mixing of fuel and air may be performed. Further, these output suppression controls may be performed alone or in combination as appropriate.

【0035】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。第2の実施形態では、第1の実施形態に対し
て、図4のフローチャートに代えて、図6のフローチャ
ートが実行される。なお、その他の構成は、第1の実施
形態と同様であるので、説明を省略する。即ち、第2の
実施形態では、コントロールユニット50では、図6の
フローチャートに示すようにして、前記脱離・還元のた
めのリッチスパイク(或いはリッチシフト)処理を行な
う。即ち、以下に説明するように、本発明にかかる特定
気筒空燃比制御手段や出力抑制制御手段やストイキ制御
手段としての機能は、コントロールユニット50がソフ
トウェア的に備えることとなる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the flowchart of FIG. 6 is executed instead of the flowchart of FIG. 4 in the first embodiment. Note that other configurations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will not be repeated. That is, in the second embodiment, the control unit 50 performs the rich spike (or rich shift) processing for the desorption / reduction as shown in the flowchart of FIG. That is, as described below, the functions of the specific cylinder air-fuel ratio control unit, the output suppression control unit, and the stoichiometric control unit according to the present invention are provided by the control unit 50 as software.

【0036】なお、本実施形態においては、三元触媒3
の排気上流側にない(排気が三元触媒3に導入されな
い)特定気筒にリッチシフトを与えるだけでは、NOx
吸収触媒7に吸収されているNOxの脱離・還元処理を
行なうに十分な排気空燃比のリッチ化を図ることができ
ない惧れがある場合についての例である。即ち、NOx
の脱離・還元処理を行なうに十分な排気空燃比のリッチ
化を図るべく、第1の実施形態のように、特定気筒だけ
にリッチスパイク(或いはリッチシフト)を与えるよう
にすると、特定気筒の空燃比を過度にリッチ化する必要
が生じる場合があるため、特定気筒の燃焼が悪化し過ぎ
となって、却って運転性、排気性能、排気黒煙濃度等を
悪化させてしまう惧れがある(ある一定レベルを越えて
リッチ化すると、その気筒の燃焼安定性、排気性能、排
気黒煙濃度等が指数関数的に悪化する惧れがあるからで
ある)。
In this embodiment, the three-way catalyst 3
Simply giving a rich shift to a specific cylinder that is not on the exhaust upstream side of the exhaust gas (exhaust gas is not introduced into the three-way catalyst 3) will result in NOx
This is an example of a case where there is a possibility that the exhaust air-fuel ratio cannot be made rich enough to perform the desorption / reduction processing of NOx absorbed in the absorption catalyst 7. That is, NOx
If a rich spike (or rich shift) is applied only to a specific cylinder as in the first embodiment in order to enrich the exhaust air-fuel ratio sufficient to perform the desorption / reduction processing of the specific cylinder, In some cases, it is necessary to make the air-fuel ratio excessively rich, so that the combustion of the specific cylinder becomes excessively deteriorated, which may rather deteriorate the drivability, the exhaust performance, the exhaust black smoke concentration, and the like ( If the enrichment exceeds a certain level, the combustion stability, the exhaust performance, the exhaust black smoke concentration, etc. of the cylinder may be exponentially deteriorated).

【0037】そこで、本実施形態では、以下に説明する
ように、特定気筒にリッチシフトを与える際に、他の気
筒(第1〜第5気筒すべて、或いはこれらのうちの少な
くとも1の気筒。以下、同様)に対して、空燃比をリッ
チ方向(ストイキ空燃比)に操作するようになってい
る。即ち、図6のフローチャートにおいて、まず、ステ
ップ11では、図4のフローチャートのS1と同様、現
在内燃機関1はリーン燃焼中であるか否かを判断し、Y
ESであればS12へ進み、NOであれば、ステップ1
7へ進む。
Therefore, in the present embodiment, as described below, when a rich shift is given to a specific cylinder, other cylinders (all the first to fifth cylinders, or at least one of these cylinders. , The same), the air-fuel ratio is operated in the rich direction (stoichiometric air-fuel ratio). That is, in the flowchart of FIG. 6, first, at step 11, similarly to S1 of the flowchart of FIG. 4, it is determined whether or not the internal combustion engine 1 is currently performing lean combustion.
If ES, proceed to S12; if NO, step 1
Proceed to 7.

【0038】ステップ12では、従来と同様の手法によ
り、エンジン負荷とエンジン回転数等からNOx吸収量
を推定する。ステップ13では、推定されたNOx吸収
量が、飽和吸収量となっているか否かを判断する。YE
Sであれば、NOx を脱離・還元処理する必要があるの
で、ステップ14へ進む。NOであれば、現段階では、
まだNOx を脱離・還元処理する必要がないとして、本
フローを終了する。
In step 12, the NOx absorption amount is estimated from the engine load and the engine speed by the same method as in the prior art. In step 13, it is determined whether or not the estimated NOx absorption amount is the saturated absorption amount. YE
If S, NOx needs to be desorbed / reduced. If NO, at this stage
It is determined that there is no need to perform the NOx desorption / reduction treatment yet, and this flow ends.

【0039】ステップ14では、燃焼混合気の空燃比を
リッチ化させて、前記NOx吸収触媒7に吸収されてい
るNOxの脱離・還元を行わせるべく、特定気筒に対し
て燃料噴射量の増量補正(リッチスパイク或いはリッチ
シフト)を開始させる。更に、特定気筒だけにリッチス
パイク(或いはリッチシフト)を与える場合における悪
影響の発生を抑制するために、本実施形態では、他の気
筒(第1〜第5気筒)の空燃比をストイキに制御するよ
うにする。かかる処理操作が、本発明にかかるストイキ
制御手段に相当する。
In step 14, the fuel injection amount is increased with respect to the specific cylinder in order to make the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture rich and perform the desorption and reduction of the NOx absorbed by the NOx absorption catalyst 7. Correction (rich spike or rich shift) is started. Further, in this embodiment, the air-fuel ratios of the other cylinders (first to fifth cylinders) are stoichiometrically controlled in order to suppress the occurrence of an adverse effect when a rich spike (or rich shift) is given only to a specific cylinder. To do. Such a processing operation corresponds to a stoichiometric control unit according to the present invention.

【0040】なお、燃料噴射量の増量補正は、後述する
ステップ15で増量補正の停止条件が検出されるまでの
間、燃料噴射量を一定の割合で増量させるようにするこ
ともできる。次のステップ15では、前記増量補正開始
後の空燃比センサ14の出力をモニター等して、リッチ
スパイク(或いはリッチシフト量)が所定のものとなっ
たか否かを判断する。なお、リッチスパイク(リッチシ
フト)を開始してから所定時間経過したか否かを判断す
るようにしても良いし、空燃比センサ14の出力がリッ
チ出力となったか或いは空燃比センサ14の出力がリッ
チ出力となってから所定時間経過したか否かを判断する
こともできる。
The fuel injection amount can be increased at a constant rate until the stop condition of the increase correction is detected in step 15 described later. In the next step 15, the output of the air-fuel ratio sensor 14 after the start of the increase correction is monitored to determine whether or not the rich spike (or the rich shift amount) has become a predetermined value. Note that it may be determined whether a predetermined time has elapsed since the start of the rich spike (rich shift), or whether the output of the air-fuel ratio sensor 14 is a rich output or the output of the air-fuel ratio sensor 14 is It is also possible to determine whether or not a predetermined time has elapsed since the output became rich.

【0041】即ち、前記NOx吸収触媒7に吸収されて
いるNOxの脱離・還元処理を良好に完了できるような
リッチスパイク(或いはリッチシフト)を与えることが
できたか(延いては前記NOx吸収触媒7に吸収されて
いるNOxの脱離・還元処理が完了したか)否かを判断
すれば良い。YESと判断されたときには、ステップ1
6へ進み、本来のリーン燃焼状態(全気筒リーン)に復
帰させる。
That is, whether a rich spike (or a rich shift) that can complete the desorption / reduction process of the NOx absorbed in the NOx absorption catalyst 7 successfully can be given (and, consequently, the NOx absorption catalyst). 7 has been completed). If YES, step 1
Proceed to 6 to return to the original lean combustion state (all cylinders lean).

【0042】NOであれば、ステップ14へリターンす
る。ところで、ステップ17では、運転状態等の変化に
よりリーン運転からストイキ運転に切り替わった場合か
否かを判断する。YESであれば、ステップ18へ進
み、NOであれば本フローを終了する。ステップ18で
は、前回リーン運転中のNOx吸収量を推定する。
If NO, the process returns to step S14. In step 17, it is determined whether or not the operation has been switched from the lean operation to the stoichiometric operation due to a change in the operation state or the like. If YES, the process proceeds to step 18, and if NO, the present flow is terminated. In step 18, the amount of NOx absorption during the previous lean operation is estimated.

【0043】ステップ19では、ステップ18で推定し
たNOx吸収量に基づいて、現在吸収されているNOx
の脱離・還元処理を良好に完了できるようなリッチスパ
イク(リッチシフト)を設定し、これを特定気筒に対し
て与えながら、他の気筒をストイキ運転させる。なお、
当該他の気筒をストイキ運転させる処理操作が、本発明
にかかるストイキ制御手段に相当する。
In step 19, the currently absorbed NOx is determined based on the NOx absorption amount estimated in step 18.
A rich spike (rich shift) is set such that the desorption / reduction processing of the cylinder can be satisfactorily completed, and while this is given to a specific cylinder, the other cylinders are operated in stoichiometric operation. In addition,
The processing operation for causing the other cylinder to perform the stoichiometric operation corresponds to a stoichiometric control unit according to the present invention.

【0044】即ち、要求トルクの増加等で、リーン運転
からストイキ運転に移行する際に、前回リーン運転中に
NOx吸収量が飽和吸収量となったか否かに拘わらず、
所定のリッチシフトを与えながら、ストイキ運転へ移行
させる。このようにすると、運転性に影響を与えること
なく(運転者に違和感を与えることなく)、良好にリッ
チシフトを与えることができると共に、リッチシフトを
与える機会を増やすことができるので、NOx吸収量を
低く抑えることができ、延いてはリーン運転中にリッチ
シフトを与える機会(即ち、運転性への悪影響や、排気
性能・燃費等への悪影響)を低減することができると言
った利点がある。
That is, when shifting from the lean operation to the stoichiometric operation due to an increase in the required torque or the like, regardless of whether the NOx absorption amount has become the saturated absorption amount during the previous lean operation,
Shift to stoichiometric operation while giving a predetermined rich shift. In this manner, the rich shift can be satisfactorily provided without affecting the drivability (without giving a sense of incongruity to the driver), and the chance of giving the rich shift can be increased. Therefore, there is an advantage that it is possible to reduce the chances of giving a rich shift during lean operation (that is, adverse effects on drivability and exhaust performance, fuel efficiency, etc.). .

【0045】つづくステップ20では、前述と同様の手
法により、NOxの脱離・還元処理が完了したか否かを
判断する。YESであれば、ステップ21へ進み、特定
気筒に対するリッチシフトを解除して、全気筒ストイキ
運転させて、本フローを終了する。NOであれば、ステ
ップ19へリターンする。
In step 20, it is determined whether or not the NOx desorption / reduction process has been completed by the same method as described above. If YES, the process proceeds to step 21, the rich shift for the specific cylinder is released, all-cylinder stoichiometric operation is performed, and this flow ends. If NO, the process returns to step S19.

【0046】このように、第2の実施形態によれば、運
転性への影響(運転者に対する違和感)を一層抑制しな
がら、第1の実施形態により奏せられる作用効果と同様
の作用効果を一層効果的に奏することができるうえに、
尚且つ、リッチシフトを与える機会を増やすことができ
るので、NOx吸収量を低く抑えることができ、延いて
はリーン運転中にリッチシフトを与える機会、即ち、運
転性への悪影響や、排気性能・燃費等への悪影響を一層
低減することができる。
As described above, according to the second embodiment, the same operation and effect as the first embodiment can be obtained while further suppressing the influence on the drivability (discomfort to the driver). In addition to being able to play more effectively,
In addition, since the chance of giving a rich shift can be increased, the NOx absorption amount can be kept low. As a result, the opportunity of giving a rich shift during lean operation, that is, adverse effects on drivability, exhaust performance, The adverse effect on fuel efficiency and the like can be further reduced.

【0047】ところで、図7のフローチャートに示すよ
うに、図6のフローチャートに対してステップ14A,
19A,16A,21Aを追加し、ステップ14,ステ
ップ19における空燃比のリッチシフト処理中において
点火時期をリタードさせると共に、脱離完了後において
空燃比のリッチシフト処理と該点火時期のリタードとを
解除するようにすることもできる。特に、ステップ14
Aでは、特定気筒のリタード量を他の気筒よりも大きく
設定しているので、各気筒のトルクを一様に揃えること
ができる。なお、図7のフローチャートにおける点火時
期をリタードさせるステップ14A,19Aが、本発明
の出力抑制制御手段に相当する。
By the way, as shown in the flowchart of FIG. 7, the flowchart of FIG.
19A, 16A, and 21A are added to retard the ignition timing during the air-fuel ratio rich shift processing in steps 14 and 19, and release the air-fuel ratio rich shift processing and the ignition timing retard after completion of desorption. It can also be done. In particular, step 14
In A, since the retard amount of the specific cylinder is set larger than that of the other cylinders, the torque of each cylinder can be made uniform. Steps 14A and 19A for retarding the ignition timing in the flowchart of FIG. 7 correspond to the output suppression control means of the present invention.

【0048】このようにすると、出力バラツキ(或いは
出力段差)を抑制することができるので、以ってNOx
の脱離・還元処理を効果的に行なわせつつ、尚且つ、空
燃比のリッチ化処理の開始に伴い発生する惧れのある車
両前後方向ショック(出力ショック)や内燃機関の振動
・騒音を抑制でき、機関運転性を良好に維持することが
可能となる。
By doing so, output variations (or output steps) can be suppressed, and therefore NOx
While effectively performing the desorption / reduction process of the vehicle, and at the same time, suppresses the vehicle longitudinal shock (output shock) and the vibration and noise of the internal combustion engine that may occur with the start of the air-fuel ratio enrichment process. As a result, it is possible to maintain good engine operability.

【0049】なお、点火時期リタードに限らず、出力を
抑制できるものであれば、例えばスワール抑制(場合に
よってはオーバースワール)制御や、燃料噴射率の低下
制御や噴射時期リタード制御(燃料の微粒化延いては燃
料と空気のミキシングを低下させる制御)等であっても
良い。また、これら出力抑制制御を単独で行なわせても
よいし、適宜組み合わせて行なわせることもできる。
Not only the ignition timing retard but also an output that can suppress the output, for example, a swirl control (in some cases, an overswirl) control, a fuel injection rate reduction control, an injection timing retard control (fuel atomization). As a result, control for lowering the mixing of fuel and air may be performed. Further, these output suppression controls may be performed alone or in combination as appropriate.

【0050】次に、本発明の第3の実施形態について説
明する。第3の実施形態では、図8に示すように、第1
の実施形態におけるシステム構成に対して、第4気筒と
第5気筒からの排気が、三元触媒15を通過してから、
第6気筒からの排気と合流されるようになっている。即
ち、第5気筒と、第6気筒と、の間の排気通路に、排気
浄化触媒としての三元触媒15が介装されるようになっ
ている。なお、その他の構成は、図2や図3と同様であ
るので、同一符号を付して説明を省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, as shown in FIG.
With respect to the system configuration in the embodiment, after the exhaust from the fourth cylinder and the fifth cylinder passes through the three-way catalyst 15,
The exhaust gas from the sixth cylinder is merged with the exhaust gas. That is, a three-way catalyst 15 as an exhaust purification catalyst is interposed in an exhaust passage between the fifth cylinder and the sixth cylinder. Other configurations are the same as those shown in FIGS. 2 and 3, and therefore, the same reference numerals are given and the description is omitted.

【0051】そして、第3の実施形態では、コントロー
ルユニット50では、図9のフローチャートに示すよう
にして、前記脱離・還元のためのリッチスパイク(或い
はリッチシフト)を与える。なお、本実施形態において
は、三元触媒3や排気触媒15の排気上流側にない(排
気が三元触媒3や排気触媒15に導入されない)特定気
筒は、第6気筒だけであるため、NOx吸収触媒7に吸
収されているNOxの脱離・還元処理を行なうに十分な
排気空燃比のリッチ化を図ることができない惧れが高
い。即ち、第6気筒だけにリッチスパイク(或いはリッ
チシフト)を与える場合、第6気筒の空燃比を過度にリ
ッチ化する必要が生じる惧れがあるため、第6気筒の燃
焼が悪化し過ぎとなって、却って運転性、排気性能、排
気黒煙濃度等を悪化させてしまう惧れがある(ある一定
レベルを越えてリッチ化すると、その気筒の燃焼安定
性、排気性能、排気黒煙濃度等は指数関数的に悪化する
惧れがある)。
In the third embodiment, the control unit 50 gives a rich spike (or rich shift) for the desorption / reduction as shown in the flowchart of FIG. In the present embodiment, the specific cylinder that is not on the exhaust gas upstream side of the three-way catalyst 3 or the exhaust catalyst 15 (exhaust gas is not introduced into the three-way catalyst 3 or the exhaust catalyst 15) is only the sixth cylinder. There is a high possibility that the exhaust air-fuel ratio cannot be made rich enough to perform the desorption / reduction processing of NOx absorbed in the absorption catalyst 7. That is, when a rich spike (or rich shift) is given only to the sixth cylinder, the air-fuel ratio of the sixth cylinder may need to be excessively rich, so that the combustion of the sixth cylinder is excessively deteriorated. On the contrary, the drivability, the exhaust performance, the exhaust black smoke concentration, etc. may be deteriorated. (If the enrichment exceeds a certain level, the combustion stability, the exhaust performance, the exhaust black smoke concentration, etc. of the cylinder will become worse. Exponentially worse).

【0052】そこで、本実施形態では、以下に説明する
ように、第6気筒に対するリッチシフト時に、他の気筒
(第1〜第5気筒)に対しても、空燃比をリッチ方向に
操作するようになっている。即ち、図9のフローチャー
トにおいて、まず、ステップ31では、前述同様、現在
内燃機関1はリーン燃焼中であるか否かを判断し、YE
SであればS32へ進み、NOであれば、ステップ37
へ進む。
Therefore, in the present embodiment, as described below, at the time of the rich shift with respect to the sixth cylinder, the air-fuel ratio is operated in the rich direction also for the other cylinders (first to fifth cylinders). It has become. That is, in the flowchart of FIG. 9, first, at step 31, it is determined whether or not the internal combustion engine 1 is currently performing lean combustion as described above.
If S, proceed to S32; if NO, step 37
Proceed to.

【0053】ステップ32では、従来と同様の手法によ
り、エンジン負荷とエンジン回転数等からNOx吸収量
を推定する。ステップ33では、推定されたNOx吸収
量が、飽和吸収量となっているか否かを判断する。YE
Sであれば、NOx を脱離・還元処理する必要があるの
で、ステップ34へ進む。NOであれば、現段階では、
まだNOx を脱離・還元処理する必要がないとして、本
フローを終了する。
In step 32, the NOx absorption amount is estimated from the engine load, the engine speed and the like by the same method as in the prior art. In step 33, it is determined whether or not the estimated NOx absorption amount is the saturated absorption amount. YE
If it is S, the process proceeds to step 34 because the NOx needs to be desorbed and reduced. If NO, at this stage
It is determined that there is no need to perform the NOx desorption / reduction treatment yet, and this flow ends.

【0054】ステップ34では、燃焼混合気の空燃比を
リッチ化させて、前記NOx吸収触媒7に吸収されてい
るNOxの脱離・還元を行わせるべく、第6気筒に対し
て燃料噴射量の増量補正(リッチスパイク或いはリッチ
シフト)を開始させる。更に、第6気筒だけにリッチス
パイク(或いはリッチシフト)を与える場合における悪
影響の発生を抑制するために、本実施形態では、他の気
筒(第1〜第5気筒)の空燃比をストイキに制御する。
かかる処理操作が、本発明にかかるストイキ制御手段に
相当する。
In step 34, the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture is made rich, and the amount of fuel injected into the sixth cylinder is reduced in order to perform the desorption and reduction of NOx absorbed by the NOx absorption catalyst 7. The increase correction (rich spike or rich shift) is started. Further, in the present embodiment, the air-fuel ratios of the other cylinders (first to fifth cylinders) are stoichiometrically controlled in order to suppress the occurrence of an adverse effect when a rich spike (or rich shift) is given only to the sixth cylinder. I do.
Such a processing operation corresponds to a stoichiometric control unit according to the present invention.

【0055】なお、燃料噴射量の増量補正は、後述する
ステップ35で増量補正の停止条件が検出されるまでの
間、燃料噴射量を一定の割合で増量させるようにするこ
ともできる。そして、ステップ34Aでは、出力バラツ
キ(或いは出力段差)を抑制するために、全気筒に対し
て点火時期のリタードを行なう。この際、特定気筒(第
6気筒)は、他の気筒(第1〜第5気筒)と比較してリ
ッチ化度合いが大きいので出力増大代も大きくなるの
で、特定気筒(第6気筒)の点火時期リタード量は、他
の気筒(第1〜第5気筒)の点火時期リタード量より大
きく設定することが好ましい。
It should be noted that the fuel injection amount can be increased at a fixed rate until the stop condition of the increase correction is detected in step 35 described later. Then, in step 34A, the ignition timing is retarded for all cylinders in order to suppress output variations (or output steps). At this time, the specific cylinder (sixth cylinder) has a greater degree of enrichment as compared with the other cylinders (first to fifth cylinders), so that the output increase margin is also large, so that the specific cylinder (sixth cylinder) is ignited. It is preferable that the timing retard amount is set to be larger than the ignition timing retard amounts of the other cylinders (first to fifth cylinders).

【0056】次のステップ35では、前記NOx吸収触
媒7に吸収されているNOxの脱離・還元処理を良好に
完了できたか否かを判断する。YESと判断されたとき
には、ステップ36へ進み、本来のリーン燃焼状態(全
気筒リーン)に復帰させると共に、点火時期のリタード
制御を解除する。NOであれば、ステップ34へリター
ンする。
In the next step 35, it is determined whether or not the desorption / reduction process of NOx absorbed in the NOx absorption catalyst 7 has been successfully completed. When the determination is YES, the process proceeds to step 36, where the engine is returned to the original lean combustion state (all cylinders lean), and the retard control of the ignition timing is released. If NO, the process returns to step 34.

【0057】ところで、ステップ37では、運転状態等
の変化によりリーン運転からストイキ運転に切り替わっ
た場合か否かを判断する。YESであれば、ステップ3
8へ進み、NOであれば本フローを終了する。ステップ
38では、前回リーン運転中のNOx吸収量を推定す
る。ステップ39では、ステップ38で推定したNOx
吸収量に基づいて、現在吸収されているNOxの脱離・
還元処理を良好に完了できるようなリッチスパイク(リ
ッチシフト)を設定し、これを第6気筒に対して与えな
がら、他の気筒をストイキ運転させる。かかる他の気筒
をストイキ運転させる処理操作が、本発明にかかるスト
イキ制御手段に相当する。
In step 37, it is determined whether or not the operation has been switched from the lean operation to the stoichiometric operation due to a change in the operation state or the like. If yes, step 3
Then, if NO, the flow ends. In step 38, the amount of NOx absorbed during the previous lean operation is estimated. In step 39, the NOx estimated in step 38
Based on the absorbed amount, the desorption of NOx currently absorbed
A rich spike (rich shift) is set such that the reduction process can be completed satisfactorily, and the other cylinders are stoichiometrically operated while giving the rich spikes to the sixth cylinder. The processing operation for causing the other cylinder to perform the stoichiometric operation corresponds to the stoichiometric control unit according to the present invention.

【0058】即ち、要求トルク(負荷)が増加する等し
れて、リーン運転からストイキ運転に移行する際に、前
回リーン運転中にNOx吸収量が飽和吸収量となったか
否かに拘わらず、所定のリッチシフトを与えながらスト
イキ運転へ移行させる。このようにすると、運転性に影
響を与えることなく(運転者に違和感を与えることな
く)、良好にリッチシフトを与えることができると共
に、リッチシフトを与える機会を増やすことができるの
で、NOx吸収量を低く抑えることができ、延いてはリ
ーン運転中にリッチシフトを与える機会(即ち、運転性
への悪影響や、排気性能・燃費等への悪影響)を低減す
ることができると言った利点がある。
That is, when shifting from the lean operation to the stoichiometric operation due to an increase in the required torque (load) or the like, regardless of whether the NOx absorption amount has become the saturated absorption amount during the previous lean operation, Shift to stoichiometric operation while giving a rich shift of. In this manner, the rich shift can be satisfactorily provided without affecting the drivability (without giving a sense of incongruity to the driver), and the chance of giving the rich shift can be increased. Therefore, there is an advantage that it is possible to reduce the chances of giving a rich shift during lean operation (that is, adverse effects on drivability and exhaust performance, fuel efficiency, etc.). .

【0059】そして、ステップ39Aでは、出力バラツ
キ(或いは出力段差)を抑制するために、特定気筒(第
6気筒)に対して点火時期のリタードを行なう。なお、
点火時期リタードに限らず、出力を抑制できるものであ
れば、例えばスワール抑制(場合によってはオーバース
ワール)制御や、燃料噴射率の低下制御や噴射時期リタ
ード制御(燃料の微粒化延いては燃料と空気のミキシン
グを低下させる制御)等であっても良い。また、これら
出力抑制制御を単独で行なわせてもよいし、適宜組み合
わせて行なわせることもできる。当該ステップ39A
が、本発明の出力抑制制御手段に相当する。
In step 39A, the ignition timing is retarded for the specific cylinder (sixth cylinder) in order to suppress the output variation (or the output step). In addition,
In addition to the ignition timing retard, if the output can be suppressed, for example, a swirl suppression (or overswirl in some cases) control, a reduction control of the fuel injection rate or an injection timing retard control (the atomization of the fuel, Control for lowering the mixing of air) may be used. Further, these output suppression controls may be performed alone or in combination as appropriate. Step 39A
Corresponds to the output suppression control means of the present invention.

【0060】つづくステップ40では、前述と同様の手
法により、NOxの脱離・還元処理が完了したか否かを
判断する。YESであれば、ステップ41へ進み、特定
気筒(第6気筒)に対するリッチシフトを解除すると共
に点火時期のリタード制御を解除して特定気筒(第6気
筒)をストイキ運転へ移行させることで、全気筒ストイ
キ運転させ、本フローを終了する。NOであれば、ステ
ップ39へリターンする。
In step 40, it is determined whether or not the NOx desorption / reduction process has been completed by the same method as described above. If YES, the process proceeds to step 41, in which the rich shift for the specific cylinder (the sixth cylinder) is released, and the retard control of the ignition timing is released to shift the specific cylinder (the sixth cylinder) to the stoichiometric operation. The cylinder stoichiometric operation is performed, and this flow ends. If NO, the process returns to step 39.

【0061】このように、第3の実施形態によれば、プ
リ触媒(NOx 吸収触媒)7と床下触媒(三元触媒)8
の活性化の遅れ(排気通路が長いこと、或いはターボ過
給機5の持つ熱容量の影響等によって、排気による良好
な昇温が図れない)に起因する排気有害成分(特に、H
C,CO)の排出量の増加等を抑制するために、例えば
右バンク(RH)とターボ過給機5との間の排気通路2
に三元触媒3を、及び第5気筒と第6番気筒との間の排
気通路に三元触媒15を設けるようにした内燃機関にお
いて、リーン燃焼が継続して前記プリ触媒(NOx 吸収
触媒)7のNOx吸収量が飽和量に達したときには、第
6番気筒(三元触媒3又は三元触媒15の排気上流側に
ない気筒;特定気筒)に対して空燃比のリッチ化処理を
行なわせると共に、他の気筒に対しても空燃比をストイ
キに制御するようにして、前記プリ触媒(NOx 吸収触
媒)7に吸収されたNOxの脱離・還元処理を行なうよ
うにしたので、第6番気筒だけにリッチスパイク(或い
はリッチシフト)を与える場合のように第6気筒の燃焼
が悪化し過ぎとなって、却って運転性、排気性能、排気
黒煙濃度等を悪化させてしまうと言った惧れを抑制しな
がら、最大限、無駄な燃料の消費(燃費の改善)や三元
触媒3や三元触媒15の劣化等を抑制しつつ、効果的に
前記NOxの脱離・還元処理を行なわせることが可能と
なる。
As described above, according to the third embodiment, the pre-catalyst (NOx absorption catalyst) 7 and the underfloor catalyst (three-way catalyst) 8
Harmful components (especially, H) due to the activation delay of the exhaust gas (a good exhaust gas temperature cannot be achieved due to the long exhaust passage or the heat capacity of the turbocharger 5).
For example, in order to suppress an increase in the emission amount of C, CO), for example, the exhaust passage 2 between the right bank (RH) and the turbocharger 5
In the internal combustion engine in which the three-way catalyst 3 is provided and the three-way catalyst 15 is provided in the exhaust passage between the fifth cylinder and the sixth cylinder, lean combustion continues and the pre-catalyst (NOx absorption catalyst) When the NOx absorption amount of No. 7 reaches the saturation amount, the air-fuel ratio enrichment process is performed on the sixth cylinder (cylinder not on the exhaust upstream side of the three-way catalyst 3 or the three-way catalyst 15; specific cylinder). At the same time, the air-fuel ratio is stoichiometrically controlled for the other cylinders, and the desorption / reduction processing of the NOx absorbed by the pre-catalyst (NOx absorption catalyst) 7 is performed. It is feared that the combustion of the sixth cylinder is excessively deteriorated, as in the case where a rich spike (or rich shift) is given only to the cylinder, and the driving performance, exhaust performance, exhaust black smoke concentration, etc. are rather deteriorated. Maximum waste It is possible to effectively perform the NOx desorption / reduction process while suppressing the consumption of fuel (improvement of fuel efficiency), the deterioration of the three-way catalyst 3 and the three-way catalyst 15, and the like.

【0062】また、リーン運転→ストイキ運転移行時
に、前回リーン運転中にNOx吸収量が飽和吸収量とな
ったか否かに拘わらず、所定のリッチシフトを与えなが
らストイキ運転へ移行させるようにしたので、運転性へ
の影響(運転者に対する違和感)を一層抑制しながら良
好にリッチシフトを与えることができ、尚且つ、リッチ
シフトを与える機会を増やすことができるので、NOx
吸収量を低く抑えることができ、延いてはリーン運転中
にリッチシフトを与える機会、即ち、運転性への悪影響
や、排気性能・燃費等への悪影響を一層低減することが
できる。
Further, at the time of the transition from the lean operation to the stoichiometric operation, regardless of whether the NOx absorption amount becomes the saturated absorption amount during the previous lean operation, the operation is shifted to the stoichiometric operation while giving a predetermined rich shift. In addition, since the rich shift can be satisfactorily given while further suppressing the influence on the driving performance (uncomfortable feeling for the driver), and the chance of giving the rich shift can be increased, the NOx can be improved.
The amount of absorption can be kept low, and the chance of giving a rich shift during lean operation, that is, adverse effects on drivability, exhaust performance, fuel efficiency, and the like can be further reduced.

【0063】更に、空燃比のリッチ化処理中において点
火時期をリタードさせるようにしたので、出力バラツキ
(或いは出力段差)を抑制することができ、以ってNO
xの脱離・還元処理を効果的に行なわせつつ、尚且つ、
空燃比のリッチ化処理の開始に伴い発生する惧れのある
車両前後方向ショック(出力ショック)や内燃機関の振
動・騒音を抑制でき、機関運転性を良好に維持すること
が可能となる。
Further, since the ignition timing is retarded during the air-fuel ratio enrichment processing, the output variation (or the output step) can be suppressed.
While effectively performing the desorption / reduction treatment of x, and
The vehicle longitudinal shock (output shock) and the vibration and noise of the internal combustion engine, which may occur with the start of the air-fuel ratio enrichment process, can be suppressed, and the engine operability can be maintained satisfactorily.

【0064】ところで、前記三元触媒3や三元触媒15
は、排気通路とは別個の担体に触媒を担持したものに限
らず、例えば排気通路(排気マニホールド等)の内表面
に触媒層をコーティングするようにすることもできる。
なお、上記各実施形態では、ターボ過給機5を備えた場
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、ターボ過給機5の代わりに所謂コンプレック
ス過給機{排気の圧力波(プレッシャーウェーブ)利用
型の過給機}を用いた場合にも適用できるものである
し、図2や図8におけるターボ過給機5を省略した内燃
機関についても適用できるものである。
The three-way catalyst 3 and the three-way catalyst 15
The catalyst is not limited to a catalyst supported on a carrier separate from the exhaust passage. For example, a catalyst layer may be coated on the inner surface of the exhaust passage (exhaust manifold or the like).
In each of the above embodiments, the case where the turbocharger 5 is provided has been described. However, the present invention is not limited to this. Instead of the turbocharger 5, a so-called complex supercharger {exhaust gas is used. The present invention can be applied to a case where a supercharger 利用 utilizing a pressure wave (pressure wave) is used, and also to an internal combustion engine in which the turbocharger 5 in FIGS. 2 and 8 is omitted.

【0065】そして、この場合には、リッチ化された気
筒からの排気と、他の気筒からの排気と、のミキシング
性がやや低下するものの、右バンク(RH)からの排気
通路2と、左バンク(LH)からの排気通路4と、を合
流させずに、プリ触媒7へ接続することもできる。ま
た、例えば、プリ触媒7へ接続した後、プリ触媒7のケ
ース内で、各排気通路2、4からの排気を合流させる構
成とすることもできる。
In this case, although the mixing performance of the exhaust from the enriched cylinder and the exhaust from the other cylinders is slightly lowered, the exhaust passage 2 from the right bank (RH) and the left It is also possible to connect to the pre-catalyst 7 without merging with the exhaust passage 4 from the bank (LH). Further, for example, after connecting to the pre-catalyst 7, the exhaust from the exhaust passages 2 and 4 may be combined within the case of the pre-catalyst 7.

【0066】なお、ターボ過給機5等を備えた場合に
は、ターボ過給機5等の持つ熱容量の影響等によって排
気による良好な昇温が図れないことに起因するプリ触媒
(NOx 吸収触媒)7と床下触媒(三元触媒)8の活性
化の遅れに伴う排気有害成分(特に、HC,CO)の排
出量の増加等を抑制できるのは勿論、ターボ過給機5に
より、リッチ化された気筒からの排気と、他の気筒から
の排気と、を良好にミキシングできるので、前記NOx
の脱離・還元処理をより良好に行なわせることができる
と言う利点がある。即ち、ターボ過給機5を備えた場合
には、備えない場合に比べて、本発明の利用価値を一層
高めることができると言うことができる。
When the turbocharger 5 and the like are provided, the pre-catalyst (NOx absorption catalyst) can not be heated due to the heat capacity of the turbocharger 5. ) 7 and the delay of activation of the underfloor catalyst (three-way catalyst) 8 can suppress an increase in the emission of exhaust harmful components (especially, HC and CO) and the like. The exhaust from the selected cylinder and the exhaust from other cylinders can be satisfactorily mixed.
This has the advantage that the desorption / reduction treatment can be performed more favorably. That is, it can be said that the use value of the present invention can be further enhanced when the turbocharger 5 is provided, as compared with the case where the turbocharger 5 is not provided.

【0067】なお、本発明は、V型エンジンに限らず、
水平対向エンジンについても同様に適用できるものであ
る。また、本発明は、直列型エンジンにおいてエンジン
の気筒を複数の気筒群に分け各気筒群毎に排気をNOx
吸収触媒に導き、少なくとも1つの気筒群を残して何れ
かの気筒群と前記NOx 吸収触媒との間に三元触媒を介
装した場合にも、同様に適用できるものである。
The present invention is not limited to the V-type engine,
The same applies to horizontally opposed engines. In addition, the present invention divides the cylinders of the engine into a plurality of cylinder groups in the in-line type engine and emits NOx for each cylinder group.
The present invention can be similarly applied to a case where a three-way catalyst is interposed between any one of the cylinder groups and the NOx absorption catalyst while leaving at least one cylinder group by leading to the absorption catalyst.

【0068】更に、上述したように、ターボ過給機を備
えない場合にも、同様に適用できる。つまり、上記各実
施形態において説明したものは一例であり、本発明は、
これに限定されるものではない。即ち、本発明は、複数
気筒を備え、当該複数気筒のうち少なくとも1の特定気
筒からの排気を、排気浄化触媒に導入させずにNOx吸
収触媒に導入させ、前記特定気筒以外の気筒からの排気
を、排気浄化触媒に導入させた後、前記NOx吸収触媒
に導入させるようにした場合に(排気過給機を備えない
場合や、水平対向や直列式機関の場合を含むと共に、特
定気筒からの排気と特定気筒以外の気筒からの排気とを
NOx吸収触媒導入前に合流させない場合にも適用でき
るものである)、前記特定気筒のうちの少なくとも1の
気筒(この気筒は、第1の実施形態や第2の実施形態で
説明した特定気筒には限られず、前記特定気筒の要件を
満たす気筒であれば如何なる気筒であって、また例え1
気筒であっても構わないものである)に対して吸入混合
気の空燃比をリッチ化して排気空燃比をリッチ化させ、
前記NOx吸収触媒に吸収されたNOxの脱離・還元処
理を行なうようにしたもの全てに適用できるものであ
る。
Further, as described above, the present invention can be similarly applied to a case where a turbocharger is not provided. That is, what has been described in each of the above embodiments is an example, and the present invention
It is not limited to this. That is, the present invention includes a plurality of cylinders, and allows the exhaust gas from at least one specific cylinder of the plurality of cylinders to be introduced into the NOx absorption catalyst without being introduced into the exhaust purification catalyst, and the exhaust gas from the cylinders other than the specific cylinder to be exhausted. Is introduced into the exhaust purification catalyst and then into the NOx absorption catalyst (including not including an exhaust supercharger, a horizontally opposed or in-line engine, and The present invention is also applicable to a case where exhaust gas and exhaust gas from a cylinder other than the specific cylinder are not merged before introducing the NOx absorption catalyst.) At least one of the specific cylinders (this cylinder is the first embodiment) The present invention is not limited to the specific cylinder described in the second embodiment, but may be any cylinder as long as it satisfies the requirements for the specific cylinder.
The air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture is enriched to make the exhaust air-fuel ratio rich,
The present invention can be applied to all the devices that perform the desorption / reduction process of NOx absorbed by the NOx absorption catalyst.

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

【図1】本発明の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態にかかるシステム構成
図(その1)。
FIG. 2 is a system configuration diagram (part 1) according to the first embodiment of the present invention;

【図3】本発明の第1の実施形態にかかるシステム構成
図(その2)。
FIG. 3 is a system configuration diagram (part 2) according to the first embodiment of the present invention;

【図4】同上実施形態にかかるNOx 脱離制御・空燃比
制御を説明するためのフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart for explaining NOx desorption control and air-fuel ratio control according to the embodiment.

【図5】同上実施形態にかかる出力抑制制御を説明する
ためのフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart for explaining output suppression control according to the embodiment;

【図6】本発明の第2の実施形態にかかるNOx 脱離制
御・空燃比制御を説明するためのフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart for explaining NOx desorption control and air-fuel ratio control according to a second embodiment of the present invention.

【図7】同上実施形態にかかるNOx 脱離制御・空燃比
制御・出力抑制制御を説明するためのフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart for explaining NOx desorption control, air-fuel ratio control, and output suppression control according to the embodiment.

【図8】本発明の第3の実施形態にかかるシステム構成
図。
FIG. 8 is a system configuration diagram according to a third embodiment of the present invention.

【図9】同上実施形態にかかるNOx 脱離制御・空燃比
制御・出力抑制制御を説明するためのフローチャート。
FIG. 9 is a flowchart for explaining NOx desorption control, air-fuel ratio control, and output suppression control according to the embodiment.

【図10】本発明にかかる作用効果を説明するタイミング
チャート。
FIG. 10 is a timing chart illustrating the operation and effect according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 2 排気通路(右バンク用) 3 三元触媒(排気浄化触媒) 4 排気通路(左バンク用) 5 ターボ過給機 7 プリ触媒(NOx 吸収触媒) 8 床下触媒 9 スロットル弁 10 燃料噴射弁 11 クランク角センサ 12 エアフローメータ 50 コントロールユニット Reference Signs List 1 internal combustion engine 2 exhaust passage (for right bank) 3 three-way catalyst (exhaust purification catalyst) 4 exhaust passage (for left bank) 5 turbocharger 7 precatalyst (NOx absorption catalyst) 8 underfloor catalyst 9 throttle valve 10 fuel injection Valve 11 Crank angle sensor 12 Air flow meter 50 Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 41/04 ZAB F02D 41/04 ZAB 305 305A 43/00 301 43/00 301E 301B ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 41/04 ZAB F02D 41/04 ZAB 305 305A 43/00 301 43/00 301E 301B

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数気筒を備え、 当該複数気筒のうち少なくとも1の特定気筒からの排気
を、排気浄化触媒に導入させずにNOx吸収触媒に導入
させ、 前記特定気筒以外の気筒からの排気を、排気浄化触媒に
導入させた後、前記NOx吸収触媒に導入させるように
した内燃機関の制御装置であって、 リーン燃焼中に、排気空燃比をリッチ化させ前記NOx
吸収触媒に吸収されたNOxの脱離・還元処理を行なう
際に、前記特定気筒のうちの少なくとも1の気筒に対し
てのみ吸入混合気の空燃比をリッチ化して、排気空燃比
をリッチ化させる特定気筒空燃比制御手段を含んで構成
したことを特徴とする内燃機関の制御装置。
An exhaust system comprising a plurality of cylinders, wherein exhaust gas from at least one specific cylinder among the plurality of cylinders is introduced into a NOx absorption catalyst without being introduced into an exhaust purification catalyst, and exhaust gas from a cylinder other than the specific cylinder is exhausted. A control device for an internal combustion engine, which is introduced into the exhaust purification catalyst and then introduced into the NOx absorption catalyst, wherein during lean combustion, the exhaust air-fuel ratio is enriched and the NOx is reduced.
When performing the desorption / reduction processing of NOx absorbed by the absorption catalyst, the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture is made rich only in at least one of the specific cylinders, and the exhaust air-fuel ratio is made rich. A control device for an internal combustion engine, comprising a specific cylinder air-fuel ratio control means.
【請求項2】前記内燃機関が、 複数気筒を備え、 当該複数気筒のうち少なくとも1の特定気筒からの排気
を、排気浄化触媒に導入させずに排気過給機に導入して
からNOx吸収触媒に導入させ、 前記特定気筒以外の気筒からの排気を、排気浄化触媒に
導入させた後、前記排気過給機に導入してから前記NO
x吸収触媒に導入させるようにした内燃機関であること
を特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
2. An internal combustion engine comprising a plurality of cylinders, wherein exhaust gas from at least one specific cylinder among the plurality of cylinders is introduced into an exhaust supercharger without being introduced into an exhaust purification catalyst, and then the NOx absorbing catalyst is introduced. After the exhaust from the cylinders other than the specific cylinder is introduced into the exhaust purification catalyst, the exhaust gas is introduced into the exhaust supercharger, and then the NO.
The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device is an internal combustion engine that is introduced into an x-absorption catalyst.
【請求項3】前記特定気筒空燃比制御手段により、前記
特定気筒のうちの少なくとも1の気筒に対してのみ吸入
混合気の空燃比がリッチ化される際に、当該吸入混合気
の空燃比がリッチ化される気筒に対して、出力抑制制御
を行なう出力抑制制御手段を含んで構成したことを特徴
とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の制御装
置。
3. When the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture is enriched only in at least one of the specific cylinders by the specific cylinder air-fuel ratio control means, the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture is increased. The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, further comprising output suppression control means for performing output suppression control on a cylinder to be enriched.
【請求項4】前記出力抑制制御手段が、前記吸入混合気
の空燃比がリッチ化される気筒の点火時期をリタードさ
せる手段を含んで構成されることを特徴とする請求項1
〜請求項3の何れか1つに記載の内燃機関の制御装置。
4. The output suppression control means includes means for retarding the ignition timing of a cylinder whose air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture is enriched.
A control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】複数気筒を備え、 当該複数気筒のうち少なくとも1の特定気筒からの排気
を、排気浄化触媒に導入させずにNOx吸収触媒に導入
させ、 前記特定気筒以外の気筒からの排気を、排気浄化触媒に
導入させた後、前記NOx吸収触媒に導入させるように
した内燃機関の制御装置であって、 前記NOx吸収触媒に吸収されたNOxの脱離・還元処
理を行なうべく、特定気筒の排気空燃比をリッチ化させ
るときに、特定気筒以外の気筒の排気空燃比をストイキ
に制御するストイキ制御手段を含んで構成したことを特
徴とする内燃機関の制御装置。
5. An exhaust system comprising a plurality of cylinders, wherein exhaust gas from at least one specific cylinder among the plurality of cylinders is introduced into a NOx absorption catalyst without being introduced into an exhaust purification catalyst, and exhaust gas from a cylinder other than the specific cylinder is exhausted. A control device for an internal combustion engine, which is introduced into the exhaust purification catalyst and then introduced into the NOx absorption catalyst, wherein a specific cylinder is provided for performing a desorption / reduction process of NOx absorbed by the NOx absorption catalyst. A stoichiometric control means for stoichiometrically controlling the exhaust air-fuel ratio of a cylinder other than the specific cylinder when enriching the exhaust air-fuel ratio of the internal combustion engine.
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