JPH11294141A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine

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Publication number
JPH11294141A
JPH11294141A JP10115878A JP11587898A JPH11294141A JP H11294141 A JPH11294141 A JP H11294141A JP 10115878 A JP10115878 A JP 10115878A JP 11587898 A JP11587898 A JP 11587898A JP H11294141 A JPH11294141 A JP H11294141A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sox
nox
exhaust gas
absorbent
absorbing
Prior art date
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Pending
Application number
JP10115878A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Sugiura
賢治 杉浦
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11294141A publication Critical patent/JPH11294141A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device which can keep absorbing performance of NOx absorbing agent for a long time and keep satisfactory characteristics of exhaust gas. SOLUTION: In an exhaust emission control device for an internal combustion engine, an SOx reduction part housing an SOx reduction agent is arranged between an NOx absorbing part 17 housing NOx absorbing agent for absorbing NOx in the exhaust gas and an SOx absorbing part 15 arranged on an upstream side of the NOx absorbing part 17 for absorbing SOx in the exhaust gas. SO2 discharged from the SOx absorbing agent when SOx reduction is carried out for bringing about a rich state, is reduced to HS by the SOx reduction agent, and flowed into the NOx absorbing agent. It is thus discharged without being absorbed by the NOx absorbing agent. It is thus possible to prevent the NOx absorbing agent from being deteriorated by poisoning of sulfer.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス浄化装置に関し、特に排気系にNOx(窒素酸化物)
吸収剤と、SOx(硫黄酸化物)を吸収するSOx吸収
剤とを備えた内燃機関の排気ガス浄化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, and more particularly, to an exhaust system having NOx (nitrogen oxide).
The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine including an absorbent and an SOx absorbent that absorbs SOx (sulfur oxide).

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関に供給する混合気の空燃比を理
論空燃比よりリーン側に設定するリーン運転を実行する
と、NOxの排出量が増加する傾向があるため、機関の
排気通路内にNOxを吸収するNOx吸収剤を配置し、
排気ガスの浄化を行う技術が従来より知られている。こ
のNOx吸収剤は、空燃比が理論空燃比よりリーン側に
設定され、排気ガス中の酸素濃度が比較的高い(NOx
が多い)状態(以下「排気ガスリーン状態」という)に
おいては、NOxを吸収する一方、逆に空燃比が理論空
燃比よりリッチ側に設定され、排気ガス中の酸素濃度が
低く、HC、CO成分が多い状態(以下「排気ガスリッ
チ状態」という)においては、吸収したNOxを放出す
る特性を有する。このNOx吸収剤を内蔵する排気ガス
浄化装置は、排気ガスリッチ状態においては、NOx吸
収剤から放出されるNOxはHC、COにより還元され
て、窒素ガスとして排出され、またHC、COは酸化さ
れて水蒸気及び二酸化炭素として排出されるように構成
されている。
2. Description of the Related Art When a lean operation is performed in which the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an internal combustion engine is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the amount of NOx emission tends to increase. A NOx absorbent that absorbs
A technique for purifying exhaust gas has been conventionally known. In this NOx absorbent, the air-fuel ratio is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the oxygen concentration in the exhaust gas is relatively high (NOx
(Hereinafter referred to as “exhaust gas lean state”), while absorbing NOx, the air-fuel ratio is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen concentration in the exhaust gas is low, and the HC and CO components are low. In a state with a large amount of NOx (hereinafter, referred to as an "exhaust gas rich state"), it has a characteristic of releasing the absorbed NOx. In an exhaust gas purifying apparatus incorporating this NOx absorbent, in an exhaust gas rich state, NOx released from the NOx absorbent is reduced by HC and CO and discharged as nitrogen gas, and HC and CO are oxidized. It is configured to be discharged as water vapor and carbon dioxide.

【0003】また、内燃機関に供給する燃料やシリンダ
内の潤滑油には硫黄(S)が含まれているため、排気ガ
スにはSOxが含まれている。このSOxは、NOx吸
収剤にNOxとともに吸収され、除去しにくい化合物と
なってNOx吸収剤に蓄積されるため、NOx吸収剤の
吸収能力を低下させる。この問題を解決するために、N
Ox吸収剤の上流側にSOx吸収剤を配置した排気ガス
浄化装置が従来より知られている(特開平6−2292
30号公報)。
[0003] Further, since the fuel supplied to the internal combustion engine and the lubricating oil in the cylinder contain sulfur (S), the exhaust gas contains SOx. This SOx is absorbed by the NOx absorbent together with NOx, becomes a compound that is difficult to remove, and is accumulated in the NOx absorbent, so that the absorption capacity of the NOx absorbent is reduced. To solve this problem, N
2. Description of the Related Art An exhaust gas purifying apparatus in which an SOx absorbent is disposed on the upstream side of an Ox absorbent is conventionally known (JP-A-6-2292).
No. 30).

【0004】この装置によれば、NOx吸収剤に吸収で
きるNOxの量及びSOx吸収剤に吸収できるSOxの
量には当然限界があるため、NOx吸収剤に吸収された
NOxを放出させ、還元するための空燃比の一時的なリ
ッチ化(以下「NOx還元リッチ化」という)と、SO
x吸収剤に吸収されたSOxを放出させ、還元するため
の空燃比の一時的なリッチ化(以下「SOx還元リッチ
化」という)とが行われる。
According to this device, the amount of NOx that can be absorbed by the NOx absorbent and the amount of SOx that can be absorbed by the SOx absorbent are of course limited, so that the NOx absorbed by the NOx absorbent is released and reduced. (Hereinafter, referred to as “NOx reduction enrichment”) and SO
The air-fuel ratio for releasing and reducing the SOx absorbed by the x absorbent is temporarily enriched (hereinafter referred to as “SOx reduction enrichment”).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SOx
還元リッチ化を実行すると、SOx吸収剤に吸収された
SOxは、SO2(二酸化硫黄)として放出され、下流
側のNOx吸収剤に流入する。このとき、排気ガスリッ
チ状態であるため、SO2、NOx吸収剤にそれほど吸
収されないが、僅かずつ吸収され、蓄積される。その結
果、SOx吸収剤を設けても、長期間の間には、NOx
吸収剤が硫黄被毒を受け、NOxの吸収能力が低下する
という問題があった。
However, SOx
When executing the reduction enrichment, is the SOx is absorbed into the SOx absorbent is released as SO 2 (sulfur dioxide), it flows into the downstream side of the NOx absorbent. At this time, since the exhaust gas is in a rich state, it is not so much absorbed by the SO 2 and NOx absorbents, but is absorbed and accumulated little by little. As a result, even if the SOx absorbent is provided, the NOx
There has been a problem that the absorbent is poisoned by sulfur and the ability to absorb NOx is reduced.

【0006】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、より長い期間に亘って、NOx吸収剤の吸収能力
を維持し、良好な排気ガス特性を維持することができる
排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of this point, and an exhaust gas purifying apparatus capable of maintaining the absorption capacity of the NOx absorbent and maintaining good exhaust gas characteristics for a longer period of time. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内燃機関の排気系に設けられ、排気ガスリー
ン状態において排気ガス中のNOxを吸収するNOx吸
収剤と、該NOx吸収剤の上流側に設けられ、排気ガス
中のSOxを吸収するSOx吸収剤とを備えた内燃機関
の排気ガス浄化装置において、前記NOx吸収剤とSO
x吸収剤との間にSOxを還元するSOx還元剤を設け
たことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a NOx absorbent provided in an exhaust system of an internal combustion engine, which absorbs NOx in exhaust gas in an exhaust gas lean state. In an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, which is provided on the upstream side and includes an SOx absorbent for absorbing SOx in exhaust gas, the NOx absorbent and the SOx
An SOx reducing agent for reducing SOx is provided between the SOx reducing agent and the x absorbent.

【0008】この構成によれば、SOx還元リッチ化を
行ったときにSOx吸収剤から放出されるSO2は、S
Ox還元剤によりH2S(硫化水素)に還元され、NO
x吸収剤に流入するので、NOx吸収剤に吸収されるこ
となく放出される。したがって、NOx吸収剤が硫黄被
毒により劣化することが防止され、長期間に亘って良好
は排気ガス特性を維持することができる。
According to this configuration, when the SOx reduction enrichment is performed, the SO 2 released from the SOx absorbent becomes S 2
It is reduced to H 2 S (hydrogen sulfide) by the Ox reducing agent, and NO
Since it flows into the x absorbent, it is released without being absorbed by the NOx absorbent. Therefore, it is possible to prevent the NOx absorbent from being deteriorated due to sulfur poisoning, and it is possible to maintain excellent exhaust gas characteristics over a long period of time.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】図1は、本発明の実施の一形態に係る排気
ガス浄化装置を含む、内燃機関(以下「エンジン」とい
う)の制御装置の全体構成図であり、例えば4気筒のエ
ンジン1の吸気管2の途中にはスロットル弁3が配され
ている。スロットル弁3にはスロットル弁開度(θT
H)センサ4が連結されており、当該スロットル弁3の
開度に応じた電気信号を出力してエンジン制御用電子コ
ントロールユニット(以下「ECU」という)5に供給
する。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control device for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an “engine”) including an exhaust gas purifying device according to an embodiment of the present invention. A throttle valve 3 is disposed in the middle of the pipe 2. The throttle valve 3 has a throttle valve opening (θT
H) The sensor 4 is connected, and outputs an electric signal corresponding to the opening degree of the throttle valve 3 and supplies it to an engine control electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5.

【0011】燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁
3との間かつ吸気管2の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接
続されて当該ECU5からの信号により燃料噴射弁6の
開弁時間が制御される。
A fuel injection valve 6 is provided for each cylinder between the engine 1 and the throttle valve 3 and slightly upstream of an intake valve (not shown) of the intake pipe 2, and each injection valve is connected to a fuel pump (not shown). The ECU 5 is electrically connected to the ECU 5 and controls a valve opening time of the fuel injection valve 6 based on a signal from the ECU 5.

【0012】一方、スロットル弁3の直ぐ下流には吸気
管内絶対圧(PBA)センサ7が設けられており、この
絶対圧センサ7により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ECU5に供給される。また、その下流には吸気
温(TA)センサ8が取付けられており、吸気温TAを
検出して対応する電気信号を出力してECU5に供給す
る。
On the other hand, an intake pipe absolute pressure (PBA) sensor 7 is provided immediately downstream of the throttle valve 3, and the absolute pressure signal converted into an electric signal by the absolute pressure sensor 7 is supplied to the ECU 5. . Further, an intake air temperature (TA) sensor 8 is mounted downstream thereof, detects the intake air temperature TA, outputs a corresponding electric signal, and supplies the electric signal to the ECU 5.

【0013】エンジン1の本体に装着されたエンジン水
温(TW)センサ9はサーミスタ等から成り、エンジン
水温(冷却水温)TWを検出して対応する温度信号を出
力してECU5に供給する。
The engine water temperature (TW) sensor 9 mounted on the main body of the engine 1 is composed of a thermistor or the like, detects the engine water temperature (cooling water temperature) TW, outputs a corresponding temperature signal, and supplies it to the ECU 5.

【0014】エンジン1の図示しないカム軸周囲又はク
ランク軸周囲には、エンジン回転数(NE)センサ10
及び気筒判別(CYL)センサ11が取り付けられてい
る。エンジン回転数センサ10は、エンジン1の各気筒
の吸入行程開始時の上死点(TDC)に関し所定クラン
ク角度前のクランク角度位置で(4気筒エンジンではク
ランク角180゜毎に)TDC信号パルスを出力し、気
筒判別センサ11は、特定の気筒の所定クランク角度位
置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これら
の各信号パルスはECU5に供給される。
An engine speed (NE) sensor 10 is provided around a camshaft or a crankshaft (not shown) of the engine 1.
And a cylinder discrimination (CYL) sensor 11. The engine speed sensor 10 outputs a TDC signal pulse at a crank angle position before a predetermined crank angle with respect to the top dead center (TDC) at the start of the intake stroke of each cylinder of the engine 1 (every 180 ° crank angle in a four-cylinder engine). The cylinder discriminating sensor 11 outputs a cylinder discriminating signal pulse at a predetermined crank angle position of a specific cylinder. These signal pulses are supplied to the ECU 5.

【0015】排気管12には排気ガス浄化装置を構成す
るSOx吸収部15、SOx還元部16及びNOx吸収
部17が設けられている。SOx吸収部15は、NOx
吸収部17の上流側に配置され、SOx還元部15は、
SOx吸収部15とNOx吸収部17の間に配置されて
いる。
The exhaust pipe 12 is provided with an SOx absorbing section 15, a SOx reducing section 16 and a NOx absorbing section 17 which constitute an exhaust gas purifying apparatus. The SOx absorbing unit 15
The SOx reduction unit 15 is disposed on the upstream side of the absorption unit 17,
It is arranged between the SOx absorption section 15 and the NOx absorption section 17.

【0016】NOx吸収部17は、NOxを吸収するN
Ox吸収剤及び酸化、還元を促進するための触媒を内蔵
する。NOx吸収剤は、エンジン1に供給される混合気
の空燃比が理論空燃比よりリーン側に設定され、排気ガ
ス中の酸素濃度が比較的高い(NOxが多い)状態(排
気ガスリーン状態)においては、NOxを吸収する一
方、逆にエンジン1に供給される空燃比が理論空燃比よ
りリッチ側に設定され、排気ガス中の酸素濃度が低く、
HC、CO成分が多い状態(排気ガスリッチ状態)にお
いては、吸収したNOxを放出する特性を有する。NO
x吸収部17は、排気ガスリーン状態においては、NO
x吸収剤にNOxを吸収させる一方、排気ガスリッチ状
態においては、NOx吸収剤から放出されるNOxがH
C、COにより還元されて、窒素ガスとして排出され、
またHC、COは酸化されて水蒸気及び二酸化炭素とし
て排出されるように構成されている。NOx吸収剤とし
ては、例えば酸化バリウム(Ba0)が使用され、触媒
としては例えば白金(Pt)が使用される。このNOx
吸収剤は、一般にその温度が高くなるほど、吸収したN
Oxを放出しやすくなる特性を有する。
The NOx absorbing unit 17 is a unit for absorbing N
Built-in Ox absorbent and catalyst for promoting oxidation and reduction. The NOx absorbent is set such that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio and the oxygen concentration in the exhaust gas is relatively high (NOx is large) (exhaust gas lean state). On the other hand, the air-fuel ratio supplied to the engine 1 is set to a richer side than the stoichiometric air-fuel ratio while the NOx is absorbed, and the oxygen concentration in the exhaust gas is low.
In a state where the HC and CO components are large (exhaust gas rich state), the fuel cell has a characteristic of releasing the absorbed NOx. NO
In the exhaust gas lean state, the x absorbing section 17
While the x-absorbent absorbs NOx, in the exhaust gas rich state, the NOx released from the NOx absorbent becomes H
Reduced by C and CO and discharged as nitrogen gas,
HC and CO are oxidized and discharged as water vapor and carbon dioxide. As the NOx absorbent, for example, barium oxide (Ba0) is used, and as the catalyst, for example, platinum (Pt) is used. This NOx
In general, the higher the temperature, the higher the absorbed N
It has the property of easily releasing Ox.

【0017】SOx吸収部15は、SOxを吸収するS
Ox吸収剤及び酸化、還元を促進するための触媒を内蔵
する。SOx吸収剤は、排気ガスリーン状態において
は、SOxを吸収する一方、逆に排気ガスリッチ状態に
おいては、吸収したSOxをSO2として放出する特性
を有する。SOx吸収剤としては、例えばアルミナをベ
ースとした担体に銀(Ag)等が添加されたものが使用
され、触媒としては例えば白金(Pt)が使用される。
このSOx吸収剤は、一般にその温度が高くなるほど、
吸収したSOxを放出しやすくなる特性を有する。
The SOx absorber 15 absorbs SOx.
Built-in Ox absorbent and catalyst for promoting oxidation and reduction. SOx absorbent in the exhaust Gasurin state while absorbing the SOx in the reverse exhaust gas rich state, has the property of releasing the absorbed SOx as SO 2. As the SOx absorbent, for example, a carrier obtained by adding silver (Ag) or the like to an alumina-based carrier is used, and as the catalyst, for example, platinum (Pt) is used.
Generally, the higher the temperature, the more the SOx absorbent
It has the property of easily releasing absorbed SOx.

【0018】SOx還元部16は、SOxを還元するS
Ox還元剤を内蔵し、SOx還元剤は、例えばアルミナ
ベースの担体に還元性の強い白金(Pt)、ロジウム
(Rh)などが添加されて構成される。SOx還元剤に
より、SOx還元部16に流入するSOxは、H2Sに
還元されて放出される。
The SOx reducing section 16 reduces S
The SOx reducing agent is built in, for example, by adding platinum (Pt), rhodium (Rh), or the like having strong reducibility to an alumina-based carrier. With the SOx reducing agent, SOx flowing into the SOx reducing unit 16 is reduced to H 2 S and released.

【0019】NOx吸収剤のNOx吸収能力の限界、す
なわち最大NOx吸収量まで、NOxを吸収すると、そ
れ以上NOxを吸収できなくなるので、適時NOxを放
出させて還元するために空燃比の還元リッチ化、すなわ
ちNOx還元リッチ化を実行する。同様に、SOx吸収
剤のSOx吸収能力の限界、すなわち最大SOx吸収量
まで、SOxを吸収すると、それ以上SOxを吸収でき
なくなるので、適時SOxを放出させて還元するために
空燃比の還元リッチ化、すなわちSOx還元リッチ化を
実行するSOx吸収部15には、SOx吸収剤の温度T
ABSを検出する温度センサ18が設けられており、そ
の検出信号がECU5に供給される。
If NOx is absorbed to the limit of the NOx absorption capacity of the NOx absorbent, that is, to the maximum NOx absorption amount, NOx can no longer be absorbed, so that the air-fuel ratio is reduced and enriched to release and reduce NOx in a timely manner. That is, the NOx reduction enrichment is executed. Similarly, if SOx is absorbed up to the limit of the SOx absorption capacity of the SOx absorbent, that is, up to the maximum SOx absorption amount, the SOx cannot be absorbed any more. Therefore, the air-fuel ratio is reduced and enriched to release and reduce SOx in a timely manner. In other words, the SOx absorbent 15 that performs the SOx reduction enrichment has the SOx absorbent temperature T
A temperature sensor 18 for detecting ABS is provided, and a detection signal thereof is supplied to the ECU 5.

【0020】SOx吸収部15の上流位置には、比例型
空燃比センサ14(以下「LAFセンサ14」という)
が装着されており、このLAFセンサ14は排気ガス中
の酸素濃度(空燃比)にほぼ比例した電気信号を出力
し、ECU5に供給する。
A proportional air-fuel ratio sensor 14 (hereinafter referred to as "LAF sensor 14") is located upstream of the SOx absorbing section 15.
The LAF sensor 14 outputs an electric signal substantially proportional to the oxygen concentration (air-fuel ratio) in the exhaust gas and supplies the electric signal to the ECU 5.

【0021】エンジン1は、吸気弁及び排気弁のバルブ
タイミングを、エンジンの高速回転領域に適した高速バ
ルブタイミングと、低速回転領域に適した低速バルブタ
イミングとの2段階に切換可能なバルブタイミング切換
機構30を有する。このバルブタイミングの切換は、弁
リフト量の切換も含み、さらに低速バルブタイミング選
択時は2つに吸気弁のうちの一方を休止させて、空燃比
を理論空燃比よりリーン化する場合においても安定した
燃焼を確保するようにしている。
In the engine 1, the valve timing of the intake valve and the exhaust valve can be switched between two stages: a high-speed valve timing suitable for a high-speed rotation region of the engine and a low-speed valve timing suitable for a low-speed rotation region. It has a mechanism 30. The switching of the valve timing includes the switching of the valve lift amount. Further, when the low-speed valve timing is selected, one of the two intake valves is stopped to stabilize the air-fuel ratio even when the air-fuel ratio becomes leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. We have tried to ensure the combustion that we did.

【0022】バルブタイミング切換機構30は、バルブ
タイミングの切換を油圧を介して行うものであり、この
油圧切換を行う電磁弁及び油圧センサがECU5接続さ
れている。油圧センサの検出信号はECU5に供給さ
れ、ECU5は電磁弁を制御してエンジン1の運転状態
に応じたバルブタイミングの切換制御を行う。
The valve timing switching mechanism 30 switches the valve timing via a hydraulic pressure, and an electromagnetic valve and a hydraulic sensor for switching the hydraulic pressure are connected to the ECU 5. The detection signal of the oil pressure sensor is supplied to the ECU 5, and the ECU 5 controls the solenoid valve to control the switching of the valve timing according to the operating state of the engine 1.

【0023】ECU5は、各種センサからの入力信号波
形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナロ
グ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する
入力回路5a、中央演算処理回路(以下「CPU」とい
う)5b、CPU5bで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段5c、前記燃料噴射
弁6に駆動信号を供給する出力回路5d等から構成され
る。
The ECU 5 shapes input signal waveforms from various sensors, corrects a voltage level to a predetermined level, and converts an analog signal value into a digital signal value. The CPU 5b includes a storage unit 5c for storing various calculation programs executed by the CPU 5b, calculation results, and the like, an output circuit 5d for supplying a drive signal to the fuel injection valve 6, and the like.

【0024】CPU5bは、上述の各種エンジンパラメ
ータ信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別す
るとともに、該判別されたエンジン運転状態に応じて、
次式(1)に基づき、前記TDC信号パルスに同期する
燃料噴射弁6の燃料噴射時間TOUTを演算する。
The CPU 5b determines various engine operating states based on the various engine parameter signals described above, and according to the determined engine operating states,
Based on the following equation (1), a fuel injection time TOUT of the fuel injection valve 6 synchronized with the TDC signal pulse is calculated.

【0025】 TOUT=TI×KCMD×KLAF×K1+K2…(1) ここに、TIは燃料噴射弁6の基本燃料噴射時間であ
り、エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応
じて決定される。
TOUT = TI × KCMD × KLAF × K1 + K2 (1) Here, TI is the basic fuel injection time of the fuel injection valve 6, and is determined according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA.

【0026】KCMDは目標空燃比係数であり、エンジ
ン回転数NE、吸気管内絶対圧PBA、エンジン水温T
W等のエンジン運転パラメータに応じて設定される。目
標空燃比係数KCMDは、空燃比A/Fの逆数、すなわ
ち燃空比F/Aに比例し、理論空燃比のとき値1.0を
とる。
KCMD is a target air-fuel ratio coefficient. The engine speed NE, the intake pipe absolute pressure PBA, and the engine coolant temperature T
It is set according to the engine operating parameters such as W. The target air-fuel ratio coefficient KCMD is proportional to the reciprocal of the air-fuel ratio A / F, that is, the fuel-air ratio F / A, and takes a value of 1.0 at the stoichiometric air-fuel ratio.

【0027】KLAFは、LAFセンサ14の検出値か
ら算出される検出当量比KACTが目標当量比KCMD
に一致するようにPID制御により算出される空燃比補
正係数である。
The detected equivalent ratio KACT calculated from the detected value of the LAF sensor 14 is equal to the target equivalent ratio KCMD.
Is an air-fuel ratio correction coefficient calculated by PID control so as to coincide with

【0028】K1及びK2は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される他の補正係数および補正変数
であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン
加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決
定される。
K1 and K2 are other correction coefficients and correction variables calculated in accordance with various engine parameter signals, respectively, so that various characteristics such as fuel consumption characteristics and engine acceleration characteristics can be optimized according to the engine operating condition. Is determined to be a predetermined value.

【0029】CPU5bは上述のようにして求めた燃料
噴射時間TOUTに基づいて燃料噴射弁6を開弁させる
駆動信号を出力回路5dを介して燃料噴射弁6に供給す
る。
The CPU 5b supplies a drive signal for opening the fuel injection valve 6 to the fuel injection valve 6 via the output circuit 5d based on the fuel injection time TOUT obtained as described above.

【0030】図2は燃料噴射時間TOUTを算出し、エ
ンジン1の燃料供給制御を行う処理のフローチャートで
あり、本処理は一定時間ごとに実行される。
FIG. 2 is a flowchart of a process for calculating the fuel injection time TOUT and controlling the fuel supply of the engine 1. This process is executed at regular intervals.

【0031】ステップS11では、リーン運転中か否
か、すなわちSOx還元リッチ化またはNOx還元リッ
チ化を実行しない通常制御時に後述するステップS24
で記憶された、目標空燃比係数KCMDの記憶値KCM
DBが「1.0」より小さいか否かを判別し、KCMD
B≧1.0であってリーン運転中でないときは、直ちに
ステップS23に進み、エンジン運転状態に応じた目標
空燃比係数KCMD等の設定を行い、上記式(1)を用
いた通常の燃料供給制御を行う。次いで、目標空燃比係
数KCMDを記憶値KCMDBとして記憶し(ステップ
S24)、本処理を終了する。本実施形態では、暖気運
転、加速運転及び全負荷運転以外の運転状態では、ほと
んど目標空燃比係数KCMDが1.0より小さい値に設
定され、リーン運転が実行される。
In step S11, it is determined whether lean operation is being performed, that is, step S24 to be described later during normal control in which SOx reduction enrichment or NOx reduction enrichment is not executed.
Stored value KCM of target air-fuel ratio coefficient KCMD stored in
It is determined whether the DB is smaller than “1.0” and the KCMD
If B ≧ 1.0 and the engine is not performing the lean operation, the process immediately proceeds to step S23, where the target air-fuel ratio coefficient KCMD and the like are set according to the engine operating state, and the normal fuel supply using the above equation (1) is performed. Perform control. Next, the target air-fuel ratio coefficient KCMD is stored as the storage value KCMDB (step S24), and the process ends. In the present embodiment, the target air-fuel ratio coefficient KCMD is almost set to a value smaller than 1.0 in an operation state other than the warm-up operation, the acceleration operation, and the full load operation, and the lean operation is performed.

【0032】ステップS11でKCMDB<1.0であ
ってリーン運転中であるときは、エンジン回転数NE及
び吸気管内絶対圧PBAに応じて、次のステップS13
で使用する増分値ADDNOx及びADDSOxを決定
する(ステップS12)。増分値ADDNOx及びAD
DSOxは、リーン運転中に単位時間当たりに排出され
るNOx量及びSOx量に対応するパラメータであり、
エンジン回転数NEが増加するほど、また吸気管内絶対
圧PBAが増加するほど、増加するように設定されてい
る。単位時間当たりのSOx排出量は、NOx排出量に
比べてはるかに小さいので、ADDSOx<ADDNO
xである。
If KCMDB <1.0 in step S11 and the engine is operating lean, the next step S13 is performed according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA.
The increment values ADDNOx and ADDSOx to be used are determined (step S12). Increment values ADDNOx and AD
DSOx is a parameter corresponding to the NOx amount and SOx amount discharged per unit time during lean operation,
It is set to increase as the engine speed NE increases and as the intake pipe absolute pressure PBA increases. Since SOx emission per unit time is much smaller than NOx emission, ADDSOx <ADDNO
x.

【0033】ステップS13では、下記式にステップS
12で決定した増分値ADDNOx及びADDSOxを
適用し、NOx量カウンタCNOx及びSOx量カウン
タCSOxをインクリメントする。これによりNOx排
出量及びSOx排出量に相当するカウント値が得られ
る。
In step S13, step S
The increment values ADDNOx and ADDSOx determined in 12 are applied, and the NOx amount counter CNOx and the SOx amount counter CSOx are incremented. As a result, count values corresponding to the NOx emission amount and the SOx emission amount are obtained.

【0034】 CNOx=CNOx+ADDNOx CSOx=CSOx+ADDSOx 続くステップS14では、SOx量カウンタCSOxの
値が、許容値CSOxREFを越えたか否かを判別し、
CSOx≦CSOxREFであるときは、NOx量カウ
ンタCNOxの値が、許容値CNOxREFを越えたか
否かを判別する(ステップS19)。ステップS14及
びS19の答がいずれも否定(NO)であるときは、前
記ステップS23に進み、通常の燃料供給制御を行う。
CNOx = CNOx + ADDNOx CSOx = CSOx + ADDSOx In the following step S14, it is determined whether or not the value of the SOx amount counter CSOx has exceeded the allowable value CSOxREF.
If CSOx ≦ CSOxREF, it is determined whether or not the value of the NOx amount counter CNOx has exceeded an allowable value CNOxREF (step S19). If the answers in steps S14 and S19 are both negative (NO), the process proceeds to step S23, where normal fuel supply control is performed.

【0035】ステップS14でCSOx>CSOxRE
Fとなると、SOx吸収剤の温度TABSが所定温度T
ABSH(例えば600℃)より高いか否かを判別する
(ステップS15)。TABS≦TABSHであるとき
は、SOx還元リッチ化を行っても、SOx吸収剤から
のSOxの放出が十分に行われないので、SOx還元リ
ッチ化を行うことなく前記ステップS19に進む。
In step S14, CSOx> CSOxRE
F, the temperature TABS of the SOx absorbent becomes the predetermined temperature T
It is determined whether the temperature is higher than ABSH (for example, 600 ° C.) (step S15). When TABS ≦ TABSH, SOx is not sufficiently released from the SOx absorbent even if the SOx reduction enrichment is performed. Therefore, the process proceeds to Step S19 without performing the SOx reduction enrichment.

【0036】ステップS15でTABS>TABSHで
あるときは、目標空燃比係数KCMDを空燃比11.0
相当程度の値に設定するSOx還元リッチ化を実行する
(ステップS16)。このSOx還元リッチ化は、比較
的長時間、例えば8分間程度実行する。ステップS17
では、SOx還元リッチ化が終了したか否かを判別し、
SOx還元リッチ化が終了していないときは直ちに本処
理を終了し、SOx還元リッチ化が終了するとSOx量
カウンタCSOxのカウント値を「0」にリセットする
(ステップS18)。したがって、SOx還元リッチ化
が終了するまでは、ステップS14からS15、S1
6、S17の処理が繰り返し実行され、終了するとステ
ップS14からS19に進む。
If TABS> TABSH in step S15, the target air-fuel ratio coefficient KCMD is set to 11.0.
The SOx reduction enrichment is set to a value of a considerable degree (step S16). This SOx reduction enrichment is performed for a relatively long time, for example, about 8 minutes. Step S17
Then, it is determined whether or not the SOx reduction enrichment has been completed,
When the SOx reduction enrichment has not been completed, the present process is immediately terminated, and when the SOx reduction enrichment has been completed, the count value of the SOx amount counter CSOx is reset to “0” (step S18). Therefore, until the SOx reduction enrichment ends, steps S14 to S15, S1
6, the processing of S17 is repeatedly executed, and when it is completed, the process proceeds from step S14 to S19.

【0037】SOx還元リッチ化が実行されると、SO
x吸収剤に吸収されたSOxがSO2として放出される
が、前述したようにSO2がSOx還元剤により還元さ
れて、H2Sとなる。したがって、下流側にあるNOx
吸収剤は硫黄により被毒することがなく、長期間に亘り
良好なNOx吸収能力を維持することができる。
When the SOx reduction enrichment is performed, SO
The SOx absorbed by the x absorbent is released as SO 2 , but as described above, the SO 2 is reduced by the SOx reducing agent to H 2 S. Therefore, NOx on the downstream side
The absorbent is not poisoned by sulfur and can maintain a good NOx absorption capacity for a long period of time.

【0038】一方ステップS19で、CNOx>CNO
xREFとなると、目標空燃比係数KCMDを空燃比1
4.0相当程度の値に設定するNOx還元リッチ化を実
行する(ステップS20)。このNOx還元リッチ化
は、比較的短時間、例えば1,2秒間程度実行する。ス
テップS21では、NOx還元リッチ化が終了したか否
かを判別し、NOx還元リッチ化が終了していないとき
は直ちに本処理を終了し、NOx還元リッチ化が終了す
るとNOx量カウンタCNOxのカウント値を「0」に
リセットする(ステップS22)。したがって、NOx
還元リッチ化が終了するまでは、ステップS19からS
20、S21の処理が繰り返し実行され、終了するとス
テップS19からS23に進む。
On the other hand, in step S19, CNOx> CNO
xREF, the target air-fuel ratio coefficient KCMD is set to 1
The NOx reduction enrichment is set to a value equivalent to about 4.0 (step S20). This NOx reduction enrichment is performed for a relatively short time, for example, about 1 or 2 seconds. In step S21, it is determined whether or not the NOx reduction enrichment has been completed. If the NOx reduction enrichment has not been completed, the present process is immediately terminated. If the NOx reduction enrichment has been completed, the count value of the NOx amount counter CNOx is determined. Is reset to "0" (step S22). Therefore, NOx
Until the reduction enrichment is completed, steps S19 to S19
Steps S20 and S21 are repeatedly executed, and upon completion, the process proceeds from step S19 to S23.

【0039】以上のように本実施形態では、SOx吸収
部15とNOx吸収部17との間にSOx還元剤を内蔵
するSOx還元部16を設けたので、SO2がSOx還
元剤により還元されて、H2Sとなり、下流側にあるN
Ox吸収剤は硫黄により被毒することがなく、長期間に
亘り良好なNOx吸収能力を維持することができる。そ
の結果、長期間に亘り良好な排気ガス特性を維持するこ
とができる。
As described above, in the present embodiment, since the SOx reducing section 16 containing a SOx reducing agent is provided between the SOx absorbing section 15 and the NOx absorbing section 17, SO 2 is reduced by the SOx reducing agent. , H 2 S and N on the downstream side
The Ox absorbent is not poisoned by sulfur and can maintain a good NOx absorption capacity for a long period of time. As a result, good exhaust gas characteristics can be maintained over a long period of time.

【0040】なお、本発明は上述した実施形態に限るも
のではなく、種々の変形が可能である。例えば、燃料噴
射弁6は吸気管2ではなく、エンジン1の燃焼室に直接
燃料を噴射するように各気筒に設けるようにしてもよ
い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the fuel injection valve 6 may be provided in each cylinder so as to inject fuel directly into the combustion chamber of the engine 1 instead of the intake pipe 2.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、S
Ox還元リッチ化を行ったときにSOx吸収剤から放出
されるSO2は、SOx還元剤によりH2S(硫化水素)
に還元され、NOx吸収剤に流入するので、NOx吸収
剤に吸収されることなく放出される。したがって、NO
x吸収剤が硫黄被毒により劣化することが防止され、長
期間に亘って良好は排気ガス特性を維持することができ
る。
As described in detail above, according to the present invention, S
The SO 2 released from the SOx absorbent when performing the Ox reduction enrichment is converted into H 2 S (hydrogen sulfide) by the SOx reducing agent.
And flows into the NOx absorbent, and is released without being absorbed by the NOx absorbent. Therefore, NO
The x absorbent is prevented from being deteriorated due to sulfur poisoning, and excellent exhaust gas characteristics can be maintained over a long period of time.

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

【図1】本発明の実施の一形態にかかる排気ガス浄化装
置を含む、内燃機関とその制御装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine including an exhaust gas purification device according to an embodiment of the present invention and a control device thereof.

【図2】燃料供給制御を行う処理のフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart of a process for performing fuel supply control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 12 排気管 15 SOx吸収部 16 SOx還元部 17 NOx吸収部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 12 Exhaust pipe 15 SOx absorption part 16 SOx reduction part 17 NOx absorption part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 3/28 301 F01N 3/28 301G ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F01N 3/28 301 F01N 3/28 301G

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気系に設けられ、排気ガス
リーン状態において排気ガス中のNOxを吸収するNO
x吸収剤と、該NOx吸収剤の上流側に設けられ、排気
ガス中のSOxを吸収するSOx吸収剤とを備えた内燃
機関の排気浄化ガス装置において、 前記NOx吸収剤とSOx吸収剤との間にSOxを還元
するSOx還元剤を設けたことを特徴とする内燃機関の
排気ガス浄化装置。
1. An NO provided in an exhaust system of an internal combustion engine to absorb NOx in exhaust gas in an exhaust gas lean state.
An x-absorber and an SOx absorber provided upstream of the NOx absorber and absorbing SOx in the exhaust gas, wherein the NOx absorber and the SOx absorber An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, further comprising an SOx reducing agent for reducing SOx.
JP10115878A 1998-04-13 1998-04-13 Exhaust emission control device for internal combustion engine Pending JPH11294141A (en)

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