[go: up one dir, main page]

JP2000018022A - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Info

Publication number
JP2000018022A
JP2000018022A JP10188721A JP18872198A JP2000018022A JP 2000018022 A JP2000018022 A JP 2000018022A JP 10188721 A JP10188721 A JP 10188721A JP 18872198 A JP18872198 A JP 18872198A JP 2000018022 A JP2000018022 A JP 2000018022A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
absorbent
fuel ratio
air
exhaust gas
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10188721A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3580135B2 (en
Inventor
Tetsuya Yamashita
哲也 山下
Takamitsu Asanuma
孝充 浅沼
Toshiaki Tanaka
俊明 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP18872198A priority Critical patent/JP3580135B2/en
Publication of JP2000018022A publication Critical patent/JP2000018022A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3580135B2 publication Critical patent/JP3580135B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 SOX 吸収剤から放出されたSOX がNOX
吸収剤に吸収されるのを阻止する。 【解決手段】 流入する排気の空燃比がリーンのときに
流入する排気中のNOXを吸収し、流入する排気中の酸
素濃度が低くなると吸収しているNOX を放出するNO
X 吸収剤12を排気通路内に配置し、流入する排気の空
燃比がリーンのときに流入する排気中のSOX を吸収
し、流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収してい
るSOX を放出するSOX 吸収剤9をNOX 吸収剤上流
の排気通路内に配置する。SOX 吸収剤9からSOX
放出させるべきときにはまず、NOX吸収剤12に流入
する排気の空燃比を理論空燃比にしてNOX 吸収剤12
内の残存酸素を除去し、次いでSOX 吸収剤9に流入す
る排気の空燃比をリッチにしてSOX 吸収剤9からSO
X を放出させる。
(57) Abstract: SO X released from SO X absorbent NO X
Prevents absorption by absorbent. NO that A fuel ratio of the exhaust gas flowing absorbs NO X in the inflowing exhaust gas when the lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas emits NO X that is absorbed to be lower
The X absorbent 12 is disposed in the exhaust passage, the air-fuel ratio of the exhaust flowing absorbs SO X in the exhaust gas flowing at the time of lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is absorbed with lower SO X the SO X absorbent 9 release arranging the NO X absorbent upstream of the exhaust passage. SO X absorbent first from 9 when it should emit SO X, if the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 12 to the stoichiometric air-fuel ratio the NO X absorbent 12
The residual oxygen in the inner removed, then SO X fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbent 9 in the rich SO X from the absorbent 9 SO
Release X.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】排気通路内の或る位置よりも上流の排気
通路内、燃焼室内、および吸気通路内に供給された全燃
料量に対する全空気量の比をその位置を流通する排気の
空燃比と称すると、従来より、リーン混合気を燃焼せし
めるようにした内燃機関において、流入する排気の空燃
比がリーンのときにNOX を吸収し、流入する排気中の
酸素濃度が低くなると吸収しているNOX を放出するN
X 吸収剤を機関排気通路内に配置し、燃焼室内で燃焼
せしめられる混合気の空燃比をリーンにして排気中のN
X をNOX 吸収剤に吸収せしめ、NOX 吸収剤内に流
入する排気の空燃比を一時的にリッチにしてNOX 吸収
剤から吸収されているNOX を放出させると共に放出さ
れたNOX を還元するようにした内燃機関が知られてい
る。
2. Description of the Related Art The ratio of the total air amount to the total fuel amount supplied into an exhaust passage, a combustion chamber, and an intake passage upstream of a certain position in an exhaust passage is determined by the air-fuel ratio of exhaust flowing through that position. when referred to, conventionally, in an internal combustion engine which is adapted allowed to combust a lean air-fuel mixture, air-fuel ratio of the exhaust flowing absorbs NO X when the lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is absorbed to be lower N to release are NO X
O X absorbent disposed engine exhaust passage, N in the exhaust and the air-fuel ratio of the mixture burned in the combustion chamber in the lean
O X was allowed absorption in the NO X absorbent, NO X flowing into the absorbent inside Temporarily rich air-fuel ratio of the exhaust the NO X absorbent released NO X with the release of NO X that it is absorbed from the There is known an internal combustion engine configured to reduce the pressure.

【0003】ところが燃料および機関の潤滑油内にはイ
オウ分が含まれているので排気中にはSOX が含まれて
おり、このSOX も例えばSO4 2- の形でNOX と共に
NO X 吸収剤に吸収される。しかしながらこのSOX
NOX 吸収剤に流入する排気の空燃比をただ単にリッチ
にしてもNOX 吸収剤から放出されず、したがってNO
X 吸収剤内のSOX の量は次第に増大することになる。
ところがNOX 吸収剤内のSOX の量が増大するとNO
X 吸収剤が吸収しうるNOX の量が次第に低下し、つい
にはNOX 吸収剤がNOX をほとんど吸収できなくな
る。
However, fuel and engine lubricating oil contain
The exhaust contains SO, so SOXIncludes
And this SOXAlso for example SOFour 2-NO in the form ofXWith
NO XAbsorbed by absorbent. However, this SOXIs
NOXSimply rich air-fuel ratio of exhaust gas flowing into the absorbent
But NOXNot released from the absorbent and therefore NO
XSO in absorbentXWill gradually increase.
But NOXSO in absorbentXNO when the amount of
XNO that can be absorbed by the absorbentXAmount gradually decreases,
NOXAbsorbent is NOXCan hardly absorb
You.

【0004】そこで、流入する排気の空燃比がリーンの
ときに流入する排気中のSOX を吸収し、流入する排気
中の酸素濃度が低くなると吸収しているSOX を放出す
るSOX 吸収剤をNOX 吸収剤上流の排気通路内に配置
した排気浄化装置が公知である(特開平6−17365
2号公報参照)。この排気浄化装置では排気中のSO X
はSOX 吸収剤に吸収され、NOX 吸収剤にはNOX
みが吸収されることになる。
Therefore, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is
SO in the exhaust that sometimes flows inXAbsorbs and inflows exhaust
SO that is absorbed when the oxygen concentration in the inside decreasesXEmit
SOXNO absorbentXLocated in the exhaust passage upstream of the absorbent
A known exhaust gas purification device is known (JP-A-6-17365).
No. 2). In this exhaust gas purification apparatus, the SO X
Is SOXNO absorbed by the absorbentXNO in the absorbentXof
Only will be absorbed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】SOX 吸収剤のSOX
吸収能力にも限界があるのでこの排気浄化装置では、S
X 吸収剤に流入する排気の空燃比を一時的にリッチに
してSOX 吸収剤から吸収されているSOX を放出させ
るようにしている。この場合、NOX 吸収剤に流入する
排気の空燃比もリッチになるのでこのときSOX 吸収剤
から放出されたSOX はNOX 吸収剤に吸収されること
なくNOX 吸収剤を通過すると考えられる。しかしなが
ら、例えばNOX 吸収剤に流入する排気の空燃比がリッ
チにされた直後はNOX 吸収剤の表面に未だ酸素が残存
しており、NOX 吸収剤表面では酸素濃度が低下してい
ないためにSOX がNOX 吸収剤内に吸収されてしまう
という問題点がある。
The object of the invention is to be Solved by the SO X absorbent of SO X
Since there is a limit in the absorption capacity, this exhaust gas purification device
O X fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbent temporarily made rich so that to release SO X being absorbed from the SO X absorbent. Considered In this case, since the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing to the NO X absorbent becomes rich at this time SO X released from the SO X absorbent passes through the NO X absorbent without being absorbed in the NO X absorbent Can be However, for example, NO X immediately after the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing is rich in absorbent has still residual oxygen to the surface of the NO X absorbent, since the oxygen concentration in the NO X absorbent surface does not decrease In addition, there is a problem that SO X is absorbed in the NO X absorbent.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に1番目の発明によれば、流入する排気の空燃比がリー
ンのときに流入する排気中のNOX を吸収し、流入する
排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているNOX を放
出するNOX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、流入す
る排気の空燃比がリーンのときに流入する排気中のSO
X を吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸
収しているSOX を放出するSOX 吸収剤をNOX 吸収
剤内またはNOX 吸収剤上流の機関排気通路内に配置
し、燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の空燃比をリー
ン空燃比にして排気中のSOX をSOX 吸収剤に吸収せ
しめ、SOX 吸収剤に流入する排気の空燃比を一時的に
リッチ空燃比にしてSOX 吸収剤から吸収されているS
X を放出させるようにした内燃機関の排気浄化装置に
おいて、SOX 吸収剤からSOX を放出させるべきとき
にはまずNOX 吸収剤内の残存酸素を除去し、次いでS
X 吸収剤に流入する排気の空燃比をリッチにしてSO
X 吸収剤からSOX を放出させるようにしている。すな
わち1番目の発明では、NOX 吸収剤内の残存酸素が除
去された後にSOX 吸収剤からSOX が放出されるので
SOX がNOX 吸収剤に吸収されるのが阻止される。
Means for Solving the Problems] According to the first invention to solve the above problems, the exhaust gas air-fuel ratio of the exhaust flowing absorbs NO X in the inflowing exhaust gas when the lean, flows SO in the exhaust gas oxygen concentration is arranged the NO X absorbent in the engine exhaust passage that releases NO X that is absorbed decreases, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing flows when the lean
Absorbs X, place the SO X absorbent oxygen concentration in the inflowing exhaust gas emits SO X that is absorbed to be lower in the NO X absorbent in or the NO X absorbent in the engine exhaust passage upstream of the combustion the sO X in the exhaust air-fuel ratio of the mixture burned in chamber in the lean air-fuel ratio brought absorbed sO X absorbent, temporarily rich air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the sO X absorbent S absorbed from SO X absorbent
In the exhaust purification system of an internal combustion engine in which the O X to be released, the first removing the oxygen remaining in the NO X absorbent when it should emit SO X from SO X absorbent, then S
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the O X absorbent to a rich SO
And so as to release the SO X from X absorbent. That is, in the first invention, since the SO X is released from the SO X absorbent after residual oxygen in the NO X absorbent is removed that SO X is absorbed in the NO X absorbent is prevented.

【0007】また、2番目の発明によれば1番目の発明
において、NOX 吸収剤に流入する排気の空燃比を前記
リーン空燃比と前記リッチ空燃比との間の中間空燃比に
することによりNOX 吸収剤内の残存酸素を除去するよ
うにしている。すなわち2番目の発明では、NOX 吸収
剤内の残存酸素が除去されるまではSOX 吸収剤からS
X が放出されるのが阻止されると共に、NOX 吸収剤
内の残存酸素が確実に除去される。
Further, in the first aspect according to the second aspect, by making the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing to the NO X absorbent to intermediate air-fuel ratio between the rich air-fuel ratio and the lean air-fuel ratio followed by removal of residual oxygen in the NO X absorbent. That is, in the second invention, the SO X absorbent removes the sulfur from the SO X absorbent until the residual oxygen in the NO X absorbent is removed.
With the O X is released is prevented, the residual oxygen in the NO X absorbent can be reliably removed.

【0008】また、3番目の発明によれば2番目の発明
において、前記中間空燃比をほぼ理論空燃比に定めてい
る。すなわち3番目の発明では、NOX 吸収剤内の残存
酸素が確実にかつ速やかに除去される。また、4番目の
発明によれば1番目の発明において、NOX 吸収剤下流
の排気通路内に空燃比センサを配置し、空燃比センサの
出力信号に基づいてNOX 吸収剤内の残存酸素が除去さ
れたか否かを判断し、NOX 吸収剤内の残存酸素が除去
されたと判断されたときにSOX 吸収剤に流入する排気
の空燃比をリッチにしてSOX 吸収剤からSOX を放出
させるようにしている。すなわち4番目の発明では、N
X 吸収剤内の残存酸素の除去が完了したか否かが確実
に判別されるのでSOX がNOX 吸収剤に吸収されるの
が確実に阻止される。
According to a third aspect, in the second aspect, the intermediate air-fuel ratio is substantially set to a stoichiometric air-fuel ratio. That is, in the third aspect, the residual oxygen in the NO X absorbent is reliably and promptly removed. Further, in the fourth invention in the first invention according the air-fuel ratio sensor arranged in the NO X absorbent in the exhaust passage downstream of, residual oxygen in the NO X absorbent based on the output signal of the air-fuel ratio sensor It determines whether been removed, releasing the SO X from the SO X absorbent and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent rich when the oxygen remaining in the NO X absorbent is judged to have been removed I try to make it. That is, in the fourth invention, N
Since O whether removal of X absorbent in the residual oxygen has been completed can be reliably judged that the SO X is absorbed in the NO X absorbent it is reliably prevented.

【0009】また、前記課題を解決するために5番目の
発明によれば、還元剤を含む酸化雰囲気においてNOX
を還元剤と選択的に反応させて還元する選択還元型触媒
を機関排気通路内に配置し、流入する排気の空燃比がリ
ーンのときに流入する排気中のSOX を吸収し、流入す
る排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているSOX
放出するSOX 吸収剤を選択還元型触媒内または選択還
元型触媒上流の機関排気通路内に配置し、燃焼室内で燃
焼せしめられる混合気の空燃比をリーン空燃比にして排
気中のSOX をSOX 吸収剤に吸収せしめ、SOX 吸収
剤に流入する排気の空燃比を一時的にリッチ空燃比にし
てSOX 吸収剤から吸収されているSO X を放出させる
ようにした内燃機関の排気浄化装置において、SOX
収剤からSOX を放出させるべきときにはまず選択還元
型触媒内の残存酸素を除去し、次いでSOX 吸収剤に流
入する排気の空燃比をリッチにしてSOX 吸収剤からS
X を放出させるようにしている。すなわち5番目の発
明では、選択還元型触媒内の残存酸素が除去された後に
SOX 吸収剤からSOX が放出されるのでSOX が選択
還元型触媒に吸収されるのが阻止される。
In order to solve the above-mentioned problem, the fifth method
According to the invention, NOx is generated in an oxidizing atmosphere containing a reducing agent.X
Reduction type catalyst that selectively reacts with a reducing agent to reduce
In the engine exhaust passage to reduce the air-fuel ratio of the inflowing exhaust.
In the exhaust gas flowing in duringXAbsorbs and flows in
SO that is absorbed when the oxygen concentration in the exhaust gas becomes lowXTo
SO releasedXAbsorbent in selective reduction catalyst or selective reduction
Placed in the engine exhaust passage upstream of the original catalyst,
Set the air-fuel ratio of the burnt mixture to a lean air-fuel ratio
SO in the airXTo SOXAbsorb in absorbent, SOXabsorption
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the agent is temporarily set to the rich air-fuel ratio.
SOXSO absorbed from the absorbent XRelease
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, the SOXSucking
SO from collectorXWhen it should be released, first selective reduction
To remove residual oxygen in the catalystXFlow into the absorbent
When the air-fuel ratio of theXS from absorbent
O XIs to be released. That is, the fifth departure
In the light, after the residual oxygen in the selective reduction catalyst is removed,
SOXAbsorbent to SOXIs released, so SOXIs selected
Absorption by the reduced catalyst is prevented.

【0010】また、6番目の発明によれば5番目の発明
において、選択還元型触媒に流入する排気の空燃比を前
記リーン空燃比と前記リッチ空燃比との間の中間空燃比
にすることにより選択還元型触媒内の残存酸素を除去す
るようにしている。すなわち6番目の発明では、選択還
元型触媒内の残存酸素が除去されるまではSOX 吸収剤
からSOX が放出されるのが阻止されると共に、選択還
元型触媒内の残存酸素が確実に除去される。
According to a sixth aspect, in the fifth aspect, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst is set to an intermediate air-fuel ratio between the lean air-fuel ratio and the rich air-fuel ratio. The remaining oxygen in the selective reduction catalyst is removed. That is, in the sixth invention, the SO X absorbent is prevented from releasing SO X until the residual oxygen in the selective reduction catalyst is removed, and the residual oxygen in the selective reduction catalyst is reliably reduced. Removed.

【0011】また、7番目の発明によれば6番目の発明
において、前記中間空燃比をほぼ理論空燃比に定めてい
る。すなわち7番目の発明では、選択還元型触媒内の残
存酸素が確実にかつ速やかに除去される。また、8番目
の発明によれば5番目の発明において、選択還元型触媒
下流の排気通路内に空燃比センサを配置し、空燃比セン
サの出力信号に基づいて選択還元型触媒内の残存酸素が
除去されたか否かを判断し、選択還元型触媒内の残存酸
素が除去されたと判断されたときにSOX 吸収剤に流入
する排気の空燃比をリッチにしてSOX 吸収剤からSO
X を放出させるようにしている。すなわち8番目の発明
では、選択還元型触媒内の残存酸素の除去が完了したか
否かが確実に判別されるのでSOX が選択還元型触媒に
吸収されるのが確実に阻止される。
According to a seventh aspect, in the sixth aspect, the intermediate air-fuel ratio is substantially set to a stoichiometric air-fuel ratio. That is, in the seventh invention, the oxygen remaining in the selective reduction catalyst is reliably and promptly removed. According to the eighth invention, in the fifth invention, the air-fuel ratio sensor is disposed in the exhaust passage downstream of the selective reduction catalyst, and the residual oxygen in the selective reduction catalyst is determined based on the output signal of the air-fuel ratio sensor. It is determined whether or not the oxygen has been removed, and when it is determined that the residual oxygen in the selective reduction catalyst has been removed, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent is enriched to reduce SO 2 from the SO X absorbent.
X is released. That is, in the eighth invention, it is reliably determined whether or not the removal of the residual oxygen in the selective reduction catalyst has been completed, so that absorption of SO X by the selective reduction catalyst is reliably prevented.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は本発明を火花点火機関に適
用した場合を示している。しかしながら、本発明をディ
ーゼル機関に適用することもできる。図1を参照する
と、機関本体1は例えば4つの気筒1aを備えている。
各気筒1aはそれぞれ対応する吸気枝管2を介してサー
ジタンク3に連結され、サージタンク3は吸気ダクト4
を介してエアクリーナ5に連結される。吸気ダクト4内
にはスロットル弁6が配置される。各気筒1aには筒内
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁7が設けられる。一
方、各気筒1aは排気マニホルド8を介してSOX吸収
剤9を内蔵したケーシング10に接続され、ケーシング
10は排気管11を介してNOX 吸収剤12を内蔵した
ケーシング13に接続され、ケーシング13は排気管1
4に接続される。なお、図1の内燃機関の排気行程順序
は#1−#3−#4−#2である。
FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a spark ignition engine. However, the present invention can be applied to a diesel engine. Referring to FIG. 1, the engine body 1 includes, for example, four cylinders 1a.
Each cylinder 1a is connected to a surge tank 3 via a corresponding intake branch pipe 2, and the surge tank 3 is connected to an intake duct 4
Through the air cleaner 5. A throttle valve 6 is arranged in the intake duct 4. Each cylinder 1a is provided with a fuel injection valve 7 for directly injecting fuel into the cylinder. Each cylinder 1a is connected to the casing 10 with a built-SO X absorbent 9 through an exhaust manifold 8, the casing 10 is connected to the casing 13 with a built-in the NO X absorbent 12 via an exhaust pipe 11, the casing 13 is the exhaust pipe 1
4 is connected. The exhaust stroke order of the internal combustion engine of FIG. 1 is # 1- # 3- # 4- # 2.

【0013】電子制御ユニット20はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス21によって相互に接続
されたROM(リードオンリメモリ)22、RAM(ラ
ンダムアクセスメモリ)23、CPU(マイクロプロセ
ッサ)24、常時電力が供給されているB−RAM(バ
ックアップRAM)25、入力ポート26および出力ポ
ート27を具備する。サージタンク3にはサージタンク
3内の圧力に比例した出力電圧を発生する圧力センサ2
8が取り付けられ、排気管14には排気管14内を流通
する排気の空燃比に比例した出力電圧を発生する空燃比
センサ29が取り付けられる。これらセンサ28,29
の出力電圧はそれぞれ対応するAD変換器30を介して
入力ポート26に入力される。また、入力ポート26に
は車両速度を表す出力パルスを発生する車速センサ31
と、機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数セン
サ32とが接続される。CPU24では圧力センサ28
の出力電圧に基づいて吸入空気量が算出される。一方、
出力ポート27はそれぞれ対応する駆動回路33を介し
て燃料噴射弁7に接続される。
The electronic control unit 20 is composed of a digital computer, and a ROM (read only memory) 22, a RAM (random access memory) 23, a CPU (microprocessor) 24, and a constant power supply are connected to each other by a bidirectional bus 21. It has a supplied B-RAM (backup RAM) 25, an input port 26 and an output port 27. A pressure sensor 2 that generates an output voltage proportional to the pressure in the surge tank 3
An air-fuel ratio sensor 29 that generates an output voltage proportional to the air-fuel ratio of exhaust flowing through the exhaust pipe 14 is mounted on the exhaust pipe 14. These sensors 28, 29
Are input to the input port 26 via the corresponding AD converters 30, respectively. A vehicle speed sensor 31 for generating an output pulse representing the vehicle speed is provided at the input port 26.
And a rotation speed sensor 32 that generates an output pulse representing the engine rotation speed. In the CPU 24, a pressure sensor 28
The intake air amount is calculated based on the output voltage. on the other hand,
The output ports 27 are connected to the fuel injection valves 7 via corresponding drive circuits 33, respectively.

【0014】図1に示す内燃機関では例えば次式に基づ
いてi番気筒(i=1,2,3,4)の燃料噴射時間T
AU(i)が算出される。 TAU(i)=TP・(A/F)S/(A/F)T
(i) ここでTPは基本燃料噴射時間を、(A/F)T(i)
はi番気筒の目標空燃比を、(A/F)Sは理論空燃比
(=14.6)をそれぞれ表している。基本燃料噴射時
間TPは筒内で燃焼せしめられる混合気の空燃比を理論
空燃比とするのに必要な燃料噴射時間を示している。こ
の基本燃料噴射時間TPは予め実験により求められ、機
関負荷Q/N(吸入空気量Q/機関回転数N)および機
関回転数Nの関数として図2に示すようなマップの形で
予めROM22内に記憶されている。
In the internal combustion engine shown in FIG. 1, for example, the fuel injection time T of the i-th cylinder (i = 1, 2, 3, 4) is calculated based on the following equation.
AU (i) is calculated. TAU (i) = TP · (A / F) S / (A / F) T
(I) where TP is the basic fuel injection time, (A / F) T (i)
Represents the target air-fuel ratio of the i-th cylinder, and (A / F) S represents the stoichiometric air-fuel ratio (= 14.6). The basic fuel injection time TP indicates the fuel injection time required to make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture burned in the cylinder the stoichiometric air-fuel ratio. The basic fuel injection time TP is previously obtained by an experiment, and is stored in the ROM 22 in advance in the form of a map as shown in FIG. 2 as a function of the engine load Q / N (intake air amount Q / engine speed N) and the engine speed N. Is stored in

【0015】一方、目標空燃比(A/F)T(i)はi
番気筒の燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の目標値で
ある。この目標空燃比(A/F)T(i)は通常、全気
筒において理論空燃比(A/F)Sよりもリーンである
リーン空燃比(A/F)L、例えば22.0とされ、す
なわち、全気筒の燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の
空燃比はリーンとされる。
On the other hand, the target air-fuel ratio (A / F) T (i) is i
This is a target value of the air-fuel mixture burned in the combustion chamber of the cylinder No. The target air-fuel ratio (A / F) T (i) is normally set to a lean air-fuel ratio (A / F) L that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (A / F) S in all cylinders, for example, 22.0. That is, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture burned in the combustion chambers of all the cylinders is made lean.

【0016】図3は機関燃焼室から排出される排気中の
代表的な成分の濃度を概略的に示している。図3からわ
かるように燃焼室から排出される排気中の未燃HC,C
Oの量は燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の空燃比が
リッチになるほど増大し、燃焼室から排出される排気中
の酸素O2 の量は燃焼室内で燃焼せしめられる混合気の
空燃比がリーンになるほど増大する。
FIG. 3 schematically shows the concentration of typical components in the exhaust gas discharged from the engine combustion chamber. As can be seen from FIG. 3, unburned HC and C in the exhaust gas discharged from the combustion chamber.
The amount of O increases as the air-fuel ratio of the mixture burned in the combustion chamber becomes richer, and the amount of oxygen O 2 in the exhaust gas discharged from the combustion chamber increases as the air-fuel ratio of the mixture burned in the combustion chamber becomes lean. It increases as it becomes.

【0017】ケーシング13内に収容されているNOX
吸収剤12は例えばアルミナを担体とし、この担体上に
例えばカリウムK,ナトリウムNa,リチウムLi,セ
シウムCsのようなアルカリ金属、バリウムBa,カル
シウムCaのようなアルカリ土類、ランタンLa,イッ
トリウムYのような希土類から選ばれた少なくとも一つ
と、白金Pt、パラジウムPd、ロジウムRh、イリジ
ウムIrのような貴金属とが担持されている。このNO
X 吸収剤12は流入する排気の空燃比がリーンのときに
はNOX を吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低下す
ると吸収したNOX を放出するNOX の吸放出作用を行
う。なお、NOX 吸収剤12上流の排気通路内に燃料或
いは空気が供給されない場合にはNOX 吸収剤12に流
入する排気の空燃比は各気筒の燃焼室内に供給された燃
料量の合計に対する空気量の合計の比に一致し、特に各
気筒の目標空燃比(A/F)T(i)が同一の場合には
NOX 吸収剤12に流入する排気の空燃比はこの目標空
燃比(A/F)T(i)に一致する。
NO X contained in casing 13
The absorbent 12 is made of, for example, alumina as a carrier. On this carrier, for example, alkali metals such as potassium K, sodium Na, lithium Li, and cesium Cs, alkaline earths such as barium Ba and calcium Ca, lanthanum La, and yttrium Y are used. At least one selected from such rare earths and a noble metal such as platinum Pt, palladium Pd, rhodium Rh, and iridium Ir are supported. This NO
X absorbent 12 absorbs NO X when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing is lean, perform absorption and release action of the NO X that releases NO X to the oxygen concentration in the exhaust gas absorbed and reduced flowing. The air to the sum of the air-fuel ratio is the amount of fuel supplied to the combustion chamber of each cylinder of the exhaust gas flowing to the NO X absorbent 12 when the fuel or air is not supplied to the NO X absorbent 12 upstream of the exhaust passage match ratio of the total amount, in particular the target air-fuel ratio (a / F) T (i ) the air-fuel ratio the target air-fuel ratio of the exhaust gas flowing to the NO X absorbent 12 when the same for each cylinder (a / F) coincides with T (i).

【0018】上述のNOX 吸収剤12を機関排気通路内
に配置すればこのNOX 吸収剤12は実際にNOX の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図4(A)および図4(B)に示すようなメ
カニズムで行われているものと考えられる。次にこのメ
カニズムについて担体上に白金PtおよびバリウムBa
を担持させた場合を例にとって説明するが他の貴金属、
アルカリ金属、アルカリ土類、希土類を用いても同様な
メカニズムとなる。
If the above-described NO X absorbent 12 is arranged in the exhaust passage of the engine, the NO X absorbent 12 actually performs the absorption and release of NO X , but the detailed mechanism of the absorption and release is not clear. There is also. However, it is considered that this absorption / release action is performed by a mechanism as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). Next, regarding this mechanism, platinum Pt and barium Ba are deposited on the carrier.
Will be described as an example in the case of carrying other precious metals,
The same mechanism is obtained by using an alkali metal, an alkaline earth, or a rare earth.

【0019】すなわち、流入する排気がかなりリーンに
なると流入する排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図4
(A)に示されるようにこれら酸素O2 がO2 - または
2-の形で白金Ptの表面に付着する。一方、流入する
排気中のNOは白金Ptの表面上でO2 - またはO2-
反応し、NO2 となる(2NO+O2 →2NO2 )。次
いで生成されたNO2 の一部は白金Pt上でさらにに酸
化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウムBaOと
結合しながら、図4(A)に示されるように硝酸イオン
NO3 - の形で吸収剤内に拡散する。このようにしてN
X がNOX 吸収剤12内に吸収される。
That is, when the inflowing exhaust gas becomes considerably lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas greatly increases.
As shown in (A), these oxygens O 2 adhere to the surface of platinum Pt in the form of O 2 or O 2− . On the other hand, NO in the exhaust gas that flows in reacts with O 2 or O 2− on the surface of platinum Pt to become NO 2 (2NO + O 2 → 2NO 2 ). Then part of the produced NO 2 while bonding with the barium oxide BaO is absorbed into the absorbent while being further oxidized on the platinum Pt, 4 nitrate as shown in (A) ions NO 3 - in It diffuses into the absorbent in form. Thus N
O X is absorbed in the NO X absorbent 12.

【0020】流入する排気中の酸素濃度が高い限り白金
Ptの表面でNO2 が生成され、吸収剤のNOX 吸収能
力が飽和しない限りNO2 が吸収剤内に吸収されて硝酸
イオンNO3 - が生成される。これに対して流入する排
気中の酸素濃度が低下してNO2 の生成量が低下すると
反応が逆方向(NO3 - →NO2 )に進み、斯くして吸
収剤内の硝酸イオンNO3 - がNO2 の形で吸収剤から
放出される。すなわち、流入する排気中の酸素濃度が低
下するとNOX 吸収剤12からNOX が放出されること
になる。図3に示されるように流入する排気のリーンの
度合が低くなれば流入する排気中の酸素濃度が低下し、
したがって流入する排気のリーンの度合を低くすればN
X 吸収剤12からNOX が放出されることになる。
The NO 2 is produced on the surface of the oxygen concentration is as high as platinum Pt in the inflowing exhaust gas, as long as NO 2 to NO X absorbing capacity of the absorbent is not saturated is absorbed in the absorbent and nitrate ions NO 3 - Is generated. On the other hand, when the oxygen concentration in the exhaust gas that flows in decreases and the amount of generated NO 2 decreases, the reaction proceeds in the reverse direction (NO 3 → NO 2 ), and thus the nitrate ions NO 3 There are released from the absorbent in the form of NO 2. That is, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas are released NO X from the NO X absorbent 12 when lowered. As shown in FIG. 3, if the degree of lean of the inflowing exhaust gas decreases, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases,
Therefore, if the degree of lean of the inflowing exhaust gas is reduced, N
NO X will be released from the O X absorbent 12.

【0021】一方、このとき流入する排気の空燃比をリ
ッチにすると図3に示されるように機関からは多量の未
燃HC,COが排出され、これら未燃HC,COは白金
Pt上の酸素O2 - またはO2-と反応して酸化せしめら
れる。また、流入する排気の空燃比をリッチにすると流
入する排気中の酸素濃度が極度に低下するために吸収剤
からNO2 が放出され、このNO2 は図4(B)に示さ
れるように未燃HC,COと反応して還元せしめられ
る。このようにして白金Ptの表面上にNO2 が存在し
なくなると吸収剤から次から次へとNO2 が放出され
る。したがって流入する排気の空燃比をリッチにすると
短時間のうちにNOX 吸収剤12からNOXが放出され
ることになる。
On the other hand, if the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made rich at this time, a large amount of unburned HC and CO is discharged from the engine as shown in FIG. O 2 - or are oxidized by reacting with O 2-. Further, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made rich, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas extremely decreases, so that NO 2 is released from the absorbent, and this NO 2 is unreacted as shown in FIG. It is reduced by reacting with the fuel HC and CO. In this way, when NO 2 is no longer present on the surface of platinum Pt, NO 2 is released from the absorbent one after another. Therefore NO X from the NO X absorbent 12 in a short time when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the rich is to be released.

【0022】上述したように全気筒の目標空燃比(A/
F)T(i)は通常リーン空燃比(A/F)Lとされる
のでNOX 吸収剤12に流入する排気の空燃比は通常リ
ーン空燃比(A/F)Lであり、したがってこのとき排
気中のNOX はNOX 吸収剤12に吸収される。ところ
が、NOX 吸収剤12のNOX 吸収能力には限界がある
のでNOX 吸収剤12のNOX 吸収能力が飽和する前に
NOX 吸収剤12からNOX を放出させる必要がある。
そこで図1に示す内燃機関では、NOX 吸収剤12のN
X 吸収量が予め定められた設定量よりも多くなったと
きに全気筒の目標空燃比(A/F)T(i)を一時的に
リッチ空燃比(A/F)RN、例えば10.0にしてN
X 吸収剤12に流入する排気の空燃比をリッチにし、
それによりNOX 吸収剤12からNOX を放出させると
共に還元するようにしている。
As described above, the target air-fuel ratio (A /
F) T (i) is an air-fuel ratio of the normal because it is a lean air-fuel ratio (A / F) L flowing to the NO X absorbent 12 exhaust is usually a lean air-fuel ratio (A / F) L, therefore at this time NO X in the exhaust gas is absorbed by the NO X absorbent 12. However, the the NO X absorbing capacity of the NO X absorbent 12 is necessary to release the NO X from the NO X absorbent 12 before the NO X absorbing capacity of the NO X absorbent 12 is saturated because there is a limit.
Therefore, in the internal combustion engine shown in FIG. 1, of the NO X absorbent 12 N
O X absorption is the target air-fuel ratio of all the cylinders when it is more than the set predetermined amount of (A / F) T (i ) temporarily rich air-fuel ratio (A / F) RN, for example, 10. 0 and N
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the O X absorbent 12 rich,
Thereby, NO X is released from the NO X absorbent 12 and reduced.

【0023】ところが流入する排気中にはイオウ分が含
まれており、NOX 吸収剤12にはNOX ばかりでなく
イオウ分例えばSOX も吸収される。このNOX 吸収剤
12へのイオウ分の吸収メカニズムはNOX の吸収メカ
ニズムと同じであると考えられる。すなわち、NOX
吸収メカニズムを説明したときと同様に担体上に白金P
tおよびバリウムBaを担持させた場合を例にとって説
明すると、前述したように流入する排気の空燃比がリー
ンのときには酸素O2 がO2 - またはO2-の形で白金P
tの表面に付着しており、流入する排気中のSOX 例え
ばSO2 は白金Ptの表面でO2 - またはO2-と反応し
てSO3 となる。次いで生成されたSO3 は白金Pt上
で更に酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウム
BaOと結合しながら、硫酸イオンSO4 2- の形で吸収
剤内に拡散する。次いでこの硫酸イオンSO4 2- はバリ
ウムイオンBa2+と結合して硫酸塩BaSO4 を生成す
る。
However, the inflowing exhaust gas contains sulfur, and the NO x absorbent 12 absorbs not only NO x but also sulfur such as SO x . It is considered that the mechanism of sulfur absorption into the NO X absorbent 12 is the same as the mechanism of NO X absorption. That is, as described in the description of the NO x absorption mechanism, platinum P
Taking the case where t and barium Ba are carried as an example, as described above, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, oxygen P 2 is converted to platinum P 2 in the form of O 2 or O 2−.
At the surface of platinum Pt, SO X, for example, SO 2 attached to the surface of platinum Pt reacts with O 2 or O 2− to form SO 3 . Next, the generated SO 3 is further oxidized on the platinum Pt, is absorbed in the absorbent, and is bonded to barium oxide BaO, and diffuses into the absorbent in the form of sulfate ions SO 4 2- . Next, this sulfate ion SO 4 2- is combined with barium ion Ba 2+ to form sulfate BaSO 4 .

【0024】しかしながらこの硫酸塩BaSO4 は分解
しずらく、流入する排気の空燃比を単にリッチにしても
硫酸塩BaSO4 は分解されずにそのまま残る。したが
ってNOX 吸収剤12内には時間が経過するにつれて硫
酸塩BaSO4 が増大することになり、斯くして時間が
経過するにつれてNOX 吸収剤12が吸収しうるNO X
量が低下することになる。
However, this sulfate BaSOFourDecomposes
It is difficult to simply enrich the air-fuel ratio of the inflowing exhaust
Sulfate BaSOFourRemains undisassembled. But
NOXAs time passes, sulfuric acid is contained in the absorbent 12.
Acid salt BaSOFourIncrease, and thus the time
NO as time goes byXNO that can be absorbed by the absorbent 12 X
The amount will be reduced.

【0025】そこで本実施態様では、NOX 吸収剤12
にSOX が流入しないように、流入する排気の空燃比が
リーンのときにSOX を吸収し、流入する排気中の酸素
濃度が低下すると吸収しているSOX を放出するSOX
吸収剤9をNOX 吸収剤12上流の排気通路内に配置し
ている。上述したようにNOX 吸収剤12ではSOX
吸収されると安定した硫酸塩BaSO4 が形成され、そ
の結果NOX 吸収剤12に流入する排気の空燃比をただ
単にリッチにしてもSOX がNOX 吸収剤12から放出
されなくなる。したがって、SOX 吸収剤9に流入する
排気の空燃比をリッチにときにSOX 吸収剤9からSO
X が容易に放出されるようにするためには吸収したSO
X が硫酸イオンSO4 2- の形で吸収剤内に存在するよう
にするか、或いは硫酸塩BaSO4 が生成されたとして
も硫酸塩BaSO4 が安定しない状態で吸収剤内に存在
するようにすることが必要となる。これを可能にするS
X 吸収剤9としては例えばアルミナからなる担体上に
鉄Fe、マンガンMn、ニッケルNi、錫Snのような
遷移金属およびリチウムLiから選ばれた少なくとも1
つを担持した吸収剤を用いることができる。
[0025] In this embodiment, NO X absorbent 12
The so SO X does not flow, the air-fuel ratio of the exhaust flowing absorbs SO X when the lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas to release SO X are absorbed to decrease SO X
The absorbent 9 are arranged in the NO X absorbent 12 upstream of the exhaust passage. As described above, when SO X is absorbed by the NO X absorbent 12, stable sulfate BaSO 4 is formed. As a result, even if the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 12 is simply made rich, the SO X Are not released from the NO x absorbent 12. Therefore, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent 9 is made rich, the SO X absorbent 9
In order to facilitate the release of X , the absorbed SO
Either X is present in the absorbent in the form of sulfate ion SO 4 2− or, even if sulfate BaSO 4 is produced, sulfate BaSO 4 is present in the absorbent in an unstable state. It is necessary to do. S that makes this possible
O X absorbent iron Fe is on a support made of, for example, alumina as 9, manganese Mn, nickel Ni, at least one selected from transition metals and lithium Li, such as tin Sn
An absorbent carrying one can be used.

【0026】このSOX 吸収剤9では流入する排気の空
燃比がリーンのときに排気中に含まれるSO2 が吸収剤
の表面で酸化されつつ硫酸イオンSO4 2- の形で吸収剤
内に吸収され、次いで吸収剤内に拡散される。この場合
SOX 吸収剤9の担体上に白金Ptを担持させておくと
SO2 がSO3 2- の形で白金Pt上に付着し易くなり、
斯くしてSO2 が硫酸イオンSO4 2- の形で吸収剤内に
吸収されやすくなる。したがってSO2 の吸収を促進す
るためにはSOX 吸収剤9の担体上に白金Ptを担持さ
せることが好ましい。
In the SO X absorbent 9, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, the SO 2 contained in the exhaust gas is oxidized on the surface of the absorbent while entering into the absorbent in the form of sulfate ions SO 4 2-. Absorbed and then diffused into the absorbent. In this case, if platinum Pt is supported on the carrier of the SO X absorbent 9, SO 2 easily adheres to the platinum Pt in the form of SO 3 2- ,
Thus to SO 2 is likely to be absorbed into the absorbent in the sulfate ions SO 4 2-form. Therefore, in order to promote the absorption of SO 2 , it is preferable to carry platinum Pt on the carrier of the SO X absorbent 9.

【0027】上述したようにSOX 吸収剤9に流入する
排気の空燃比は通常リーンであるので機関から排出され
るSOX はSOX 吸収剤9に吸収され、NOX 吸収剤1
2にはNOX のみが吸収されることになる。ところがS
X 吸収剤9のSOX 吸収能力にも限界があり、SOX
吸収剤9のSOX 吸収能力が飽和する前にSOX 吸収剤
9からSOX を放出させる必要がある。そこで本実施態
様では、SOX 吸収剤9に吸収されているSOX 量が予
め定められた設定量よりも多くなったときにSOX 吸収
剤9に流入する排気の空燃比を一時的にリッチ空燃比
(A/F)RS、例えば13.0にし、それによりSO
X 吸収剤9からSOX を放出させるようにしている。
As described above, SOXFlows into absorbent 9
The exhaust air-fuel ratio is usually lean and
SOXIs SOXAbsorbed by absorbent 9, NOXAbsorbent 1
NO for 2XOnly will be absorbed. However, S
OXSO of absorbent 9XThere is a limit in absorption capacity, and SOX
SO of absorbent 9XSO before the absorption capacity is saturatedXAbsorbent
9 to SOXMust be released. So this embodiment
In SOXSO absorbed in absorbent 9XQuantity
SO when the amount exceeds the set amountXabsorption
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the agent 9 is temporarily changed to the rich air-fuel ratio.
(A / F) RS, e.g. 13.0, so that SO
XAbsorbent 9 to SOXIs to be released.

【0028】ところが、SOX 吸収剤9の温度が低いと
きにSOX 吸収剤9に流入する排気の空燃比をリッチに
してもSOX 吸収剤9からSOX は放出されず、すなわ
ちSOX 吸収剤9からSOX を放出させるべきときには
SOX 吸収剤9の温度を高くする必要がある。一方、S
X 吸収剤9に流入する排気中に多量の未燃HC,CO
と多量の酸素O2 とが同時に含まれているとこれら未燃
HC,COと酸素O2とがSOX 吸収剤9において反応
してSOX 吸収剤9の温度が高められる。さらに、図3
からわかるように、気筒の目標空燃比をリッチ空燃比に
すればこの気筒から排出される排気中に多量の未燃H
C,COが含まれ、リーン空燃比にすれば多量の酸素O
2 が含まれる。
[0028] However, SO X from SO X absorbent 9 even if the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent 9 rich when the temperature is low SO X absorbent 9 is not released, i.e. SO X absorbed When SO X is to be released from the agent 9, the temperature of the SO X absorbent 9 needs to be raised. On the other hand, S
O X absorbent large amount in the exhaust gas flowing into the 9 unburned HC, CO
And a large amount of oxygen O 2 is contained at the same time these unburned HC, the temperature of CO and oxygen O 2 react in SO X absorbent 9 SO X absorbent 9 is raised. Further, FIG.
As can be understood from FIG. 2, if the target air-fuel ratio of the cylinder is set to the rich air-fuel ratio, a large amount of unburned H
C and CO are included, and a large amount of oxygen O
2 is included.

【0029】そこで図1の内燃機関では、1番気筒およ
び4番気筒の目標空燃比(A/F)T(1),(A/
F)T(4)をリーン空燃比(A/F)LL、例えば1
6.0にし、2番気筒および3番気筒目標空燃比(A/
F)T(2),(A/F)T(3)をリッチ空燃比(A
/F)R、例えば10.0にし、それによりSOX 吸収
剤9に流入する排気の空燃比を上述のリッチ空燃比(A
/F)RSにすると共に、SOX 吸収剤9に多量の未燃
HC,COおよび酸素O2 を供給するようにしている。
Therefore, in the internal combustion engine of FIG. 1, the target air-fuel ratios (A / F) T (1), (A / F) of the first and fourth cylinders.
F) T (4) is set to lean air-fuel ratio (A / F) LL, for example, 1
6.0, the target air-fuel ratio of the second cylinder and the third cylinder (A /
F) T (2) and (A / F) T (3) are converted to the rich air-fuel ratio (A
/ F) R, for example, 10.0, whereby the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent 9 is set to the above-described rich air-fuel ratio (A
/ F) In addition to RS, a large amount of unburned HC, CO and oxygen O 2 are supplied to the SO X absorbent 9.

【0030】すなわち、一般的に言うと、内燃機関の気
筒を第1の気筒群と、第1の気筒群と排気行程が重なら
ない第2の気筒群とに分割し、SOX 吸収剤9からSO
X を放出させるべきときには第1の気筒群の気筒で燃焼
せしめられる混合気の空燃比をリーンにし、第2の気筒
群の気筒で燃焼せしめられる混合気の空燃比をリッチに
し、それによりSOX 吸収剤9に流入する排気全体の空
燃比をリッチにしているということになる。
[0030] That is, generally speaking, the cylinder of the internal combustion engine first cylinder group, divided into the second cylinder group and the exhaust stroke first cylinder group do not overlap, the SO X absorbent 9 SO
When it should emit X is the air-fuel ratio of the mixture burned in the cylinders of the first cylinder group lean, the air-fuel ratio of the mixture burned in the cylinders of the second cylinder group rich, whereby SO X This means that the air-fuel ratio of the entire exhaust gas flowing into the absorbent 9 is made rich.

【0031】SOX 吸収剤9に流入する排気の空燃比が
リッチになるとNOX 吸収剤12に流入する排気の空燃
比もリッチになるので、このときSOX 吸収剤9から放
出されたSOX はNOX 吸収剤12に吸収されることな
くNOX 吸収剤12を通過すると考えられる。しかしな
がら、例えばSOX 吸収剤9に流入する排気の空燃比が
リーンからリッチに切り換えられた直後はNOX 吸収剤
12の表面に未だ酸素が残存しており、NOX 吸収剤1
2表面では酸素濃度が低下していないためにSOX 吸収
剤9から放出されたSOX がNOX 吸収剤12内に吸収
されてしまう。
[0031] SO Since X fuel ratio of the exhaust gas air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbent 9 flows into the NO X absorbent 12 becomes rich becomes rich, SO X at this time is released from the SO X absorbent 9 is believed to pass through the NO X absorbent 12 without being absorbed in the NO X absorbent 12. However, for example, immediately after the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent 9 is switched from lean to rich, oxygen still remains on the surface of the NO X absorbent 12 and the NO X absorbent 1
The second surface SO X released from the SO X absorbent 9 for the oxygen concentration does not drop is absorbed in the NO X absorbent 12.

【0032】そこで図1の内燃機関では、SOX 吸収剤
9からSOX を放出させるべきときにはまず、NOX
収剤12内の残存酸素を除去し、次いでSOX 吸収剤9
に流入する排気の空燃比をリッチにしてSOX 吸収剤9
からSOX を放出させるようにしている。各気筒の目標
空燃比(A/F)T(i)をリーン空燃比(A/F)L
よりも小さくしてNOX 吸収剤12に流入する排気の空
燃比のリーン度合いを小さくすればNOX 吸収剤12内
の残存酸素を低減できるが、小さくしすぎるとすなわち
リッチにしすぎるとNOX 吸収剤12内の残存酸素の除
去が完了する前にSOX 吸収剤9からSOX が放出され
てしまう。そこで図1の内燃機関では、NOX 吸収剤1
2内の残存酸素を除去すべきときには、全気筒の目標空
燃比(A/F)T(i)を通常時のリーン空燃比(A/
F)Lと、SOX を放出させるべきときのリッチ空燃比
(A/F)RSとの間の中間空燃比にしている。
Therefore, in the internal combustion engine shown in FIG. 1, when SO X is to be released from the SO X absorbent 9, first, the residual oxygen in the NO X absorbent 12 is removed, and then the SO X absorbent 9 is removed.
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into in the rich SO X absorbent 9
And so as to release the SO X from. The target air-fuel ratio (A / F) T (i) of each cylinder is set to the lean air-fuel ratio (A / F) L
Can be reduced smaller to residual oxygen in the NO X absorbent 12 by reducing the degree of leanness of the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing to the NO X absorbent 12 than, too much too small i.e. the rich NO X absorbent SO X from SO X absorbent 9 before residual oxygen removal agent 12 is completed from being released. Therefore, in the internal combustion engine of FIG. 1, NO X absorbent 1
2 to remove the residual oxygen in the cylinder 2, the target air-fuel ratio (A / F) T (i) of all the cylinders is changed to the normal lean air-fuel ratio (A / F).
F) An intermediate air-fuel ratio between L and the rich air-fuel ratio (A / F) RS when SO X is to be released.

【0033】特に、図1の内燃機関では中間空燃比が理
論空燃比(A/F)Sとされる。このようにすると、S
X 吸収剤9からSOX が放出されるのを阻止しつつN
X吸収剤12内の残存酸素を速やかに除去することが
できる。なお、中間空燃比を理論空燃比(A/F)Sよ
りもわずかばかりリーンにしてもよく、あるいは理論空
燃比(A/F)Sよりもわずかばかりリッチにしてもよ
い。
In particular, in the internal combustion engine shown in FIG. 1, the intermediate air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio (A / F) S. In this way, S
While preventing SO X from being released from the O X absorbent 9, N
The residual oxygen O X absorbent 12 can be quickly removed. The intermediate air-fuel ratio may be slightly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (A / F) S, or may be slightly richer than the stoichiometric air-fuel ratio (A / F) S.

【0034】NOX 吸収剤12に流入する排気の空燃比
がリーン空燃比(A/F)Lから理論空燃比(A/F)
Sに切り換えられるとNOX 吸収剤12から流出する排
気の空燃比、すなわち空燃比センサ29の検出空燃比が
次第に小さくなり、NOX 吸収剤12内の残存酸素の除
去が完了すると空燃比センサ29の検出空燃比が理論空
燃比(A/F)Sになる。そこで図1の内燃機関では、
空燃比センサ29の検出空燃比が理論空燃比(A/F)
SになったときにSOX 吸収剤9に流入する排気の空燃
比をリッチにしてSOX 吸収剤9からのSOX 放出作用
を開始するようにしている。
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing to the NO X absorbent 12 is lean air-fuel ratio (A / F) the stoichiometric air-fuel ratio from L (A / F)
Air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out is switched to the S from the NO X absorbent 12, namely air-fuel ratio detected air-fuel ratio sensor 29 is gradually decreased, NO X when the removal of residual oxygen absorber 12 is completed air-fuel ratio sensor 29 Is the stoichiometric air-fuel ratio (A / F) S. Therefore, in the internal combustion engine of FIG.
The air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 29 is the stoichiometric air-fuel ratio (A / F)
So that starting the SO X release action from SO X absorbent 9 and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent 9 rich when they become S.

【0035】すなわち、図5に示されるように、SOX
吸収剤9からSOX を放出させるべきとき(時間a)に
はまず、NOX 吸収剤12に流入する排気の目標空燃比
(A/F)TNが理論空燃比(A/F)Sとされる。次
いで空燃比センサ29の検出空燃比(A/F)Dが理論
空燃比(A/F)Sになると(時間b)NOX 吸収剤1
2に流入する排気の目標空燃比(A/F)TNがリッチ
空燃比(A/F)RSとされる。次いで、例えば一定時
間だけ経過すると(時間c)NOX 吸収剤12に流入す
る排気の目標空燃比(A/F)TNがリーン空燃比(A
/F)Lに戻される。
[0035] That is, as shown in FIG. 5, SO X
When SO X is to be released from the absorbent 9 (time a), first, the target air-fuel ratio (A / F) TN of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 12 is set to the stoichiometric air-fuel ratio (A / F) S. You. Then, when the detected air-fuel ratio (A / F) D of the air-fuel ratio sensor 29 becomes the stoichiometric air-fuel ratio (A / F) S (time b) NO X absorbent 1
The target air-fuel ratio (A / F) TN of the exhaust flowing into the second air-fuel ratio 2 is defined as a rich air-fuel ratio (A / F) RS. Next, for example, after a lapse of a predetermined time (time c), the target air-fuel ratio (A / F) TN of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 12 becomes the lean air-fuel ratio (A
/ F) is returned to L.

【0036】なお、各気筒の目標空燃比(A/F)T
(i)がリーン空燃比(A/F)Lから一時的に理論空
燃比(A/F)Sに切り換えられるとSOX 吸収剤9に
流入する排気の温度が高くなってSOX 吸収剤9の温度
が高くなる。その結果、次いでSOX 吸収剤9に流入す
る排気の空燃比がリッチにされたときにSOX が速やか
に放出される。
The target air-fuel ratio of each cylinder (A / F) T
(I) is a lean air-fuel ratio (A / F) temperature of the exhaust gas temporarily stoichiometric from L (A / F) is switched to the S flowing into the SO X absorbent 9 becomes high SO X absorbent 9 Temperature rises. As a result, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent 9 is enriched, SO X is immediately released.

【0037】図6は上述のSOX 放出制御を実行するた
めのルーチンを示している。このルーチンは予め定めら
れた設定時間毎の割り込みによって実行される。図6を
参照すると、まずステップ40ではSOX フラグがセッ
トされているか否かが判別される。このSOX フラグは
SOX 吸収剤9からSOX を放出させるべくSOX 吸収
剤9に流入する排気の空燃比をリッチにすべきときにセ
ットされ、それ以外はリセットされる。SOX フラグが
リセットされているときには次いでステップ41に進
み、O2 フラグがセットされているか否かが判別され
る。このO2 フラグはNOX 吸収剤12内の残存酸素を
除去すべきときにセットされ、それ以外はリセットされ
る。O2 フラグがリセットされているときには次いでス
テップ42に進み、SOX 放出条件が成立しているか否
かが判別される。例えばSOX 吸収剤9内に吸収されて
いるSOX 量が設定量よりも多くかつSOX 吸収剤9の
温度が予め定められた設定温度よりも高いときにSOX
放出条件が成立していると判断され、さもなければSO
X 放出条件が成立していないと判断される。図1の内燃
機関では上述したように、SOX 吸収剤9に多量の未燃
HC,COおよび酸素を供給してSOX 吸収剤9の温度
を高め、それによりSOX 吸収剤9からSOX を放出さ
せるようにしている。したがって、SOX 吸収剤9の温
度がかなり低いときにSOX 吸収剤9からSOX を放出
させるようにすると、長時間にわたって多量の未燃H
C,COをSOX 吸収剤9に供給しなければならず、燃
料消費率が低下する。そこで図1の内燃機関では、SO
X 吸収剤9内に吸収されているSOX 量が設定量よりも
多くかつSOX 吸収剤9の温度が設定温度よりも高いと
きにSOX 放出条件が成立していると判断するようにし
ている。なお、SOX 吸収剤9に吸収されているSOX
量およびSOX 吸収剤9の温度は例えば機関運転状態に
基づいて推定することができる。
FIG. 6 shows a routine for executing the above-mentioned SO X release control. This routine is executed by interruption every predetermined set time. Referring to FIG. 6, first, at step 40, it is determined whether or not the SO X flag is set. This SO X flag is set when should the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent 9 in order to release the SO X from the SO X absorbent 9 to rich, and the other is reset. When the SO X flag has been reset, the routine proceeds to step 41, where it is determined whether or not the O 2 flag has been set. This O 2 flag is set when the residual oxygen in the NO X absorbent 12 is to be removed, and reset otherwise. When the O 2 flag has been reset, the routine proceeds to step 42, where it is determined whether the SO X release condition has been satisfied. SO X for example when higher than the set temperature the temperature predetermined for SO X absorbent 9 absorbed and more than SO X amount set amount is SO X absorbent 9
It is determined that the release condition is satisfied, otherwise SO
It is determined that the X release condition is not satisfied. As described above in the internal combustion engine of FIG. 1, SO X absorbent 9 in a large amount of unburned HC, increasing the temperature of the SO X absorbent 9 by supplying CO and oxygen, whereby SO from SO X absorbent 9 X Is to be released. Therefore, SO X when so as to release the SO X from the SO X absorbent 9 when the temperature of the absorbent 9 is rather low, a large amount of unburned H for a long time
C and CO must be supplied to the SO X absorbent 9, and the fuel consumption rate is reduced. Therefore, in the internal combustion engine of FIG.
When the SO X amount absorbed in the X absorbent 9 is larger than the set amount and the temperature of the SO X absorbent 9 is higher than the set temperature, it is determined that the SO X release condition is satisfied. I have. Incidentally, SO X absorbed in the SO X absorbent 9
The amount and the temperature of the SO X absorbent 9 can be estimated, for example, based on the operating state of the engine.

【0038】SOX 放出条件が成立していないと判断さ
れたときには処理サイクルを終了し、SOX 放出条件が
成立していると判断されたときには次いでステップ43
に進んでO2 フラグがセットされる。O2 フラグがセッ
トされたときにはステップ41からステップ44に進
み、空燃比センサ29の検出空燃比(A/F)Dが理論
空燃比(A/F)S以下か否かが判別される。(A/
F)D>(A/F)Sのときには処理サイクルを終了す
る。(A/F)D≦(A/F)SのときにはNOX 吸収
剤12内の残存酸素の除去が完了したと判断して次いで
ステップ45に進み、O2 フラグがリセットされる。続
くステップ46ではSOX フラグがセットされる。
The SO X release condition is the processing cycle is ended when it is determined not to be satisfied, SO X when the release condition is determined to be satisfied then step 43
O 2 flag is set the routine proceeds to. When O 2 flag is set, the process proceeds from step 41 to step 44, the detected air-fuel ratio (A / F) D of the air-fuel ratio sensor 29 whether the stoichiometric air-fuel ratio (A / F) S less is determined. (A /
F) When D> (A / F) S, the processing cycle ends. When (A / F) D ≦ (A / F) S, it is determined that the removal of the residual oxygen in the NO X absorbent 12 has been completed, and then the routine proceeds to step 45, where the O 2 flag is reset. In the following step 46, the SO X flag is set.

【0039】SOX フラグがセットされたときにはステ
ップ40からステップ47に進み、SOX フラグがセッ
トされてから一定時間が経過したか否かが判別される。
一定時間が経過していないときには処理サイクルを終了
する。一定時間が経過したときには次いでステップ48
に進んでSOX フラグ48がリセットされ、続くステッ
プ49ではNOX フラグがリセットされあるいはリセッ
ト状態に維持される。このNOX フラグはNOX 吸収剤
12からNOX を放出させるべくNOX 吸収剤12に流
入する排気の空燃比をリッチにすべきときにセットさ
れ、それ以外はリセットされる。
When the SO X flag is set, the process proceeds from step 40 to step 47, and it is determined whether a predetermined time has elapsed since the SO X flag was set.
If the fixed time has not elapsed, the processing cycle ends. If a certain time has elapsed, then step 48
Then, the SO X flag 48 is reset, and in the following step 49, the NO X flag is reset or maintained in a reset state. The NO X flag is set when should the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent 12 so as to release the NO X from the NO X absorbent 12 rich, the other is reset.

【0040】すなわち、SOX フラグがセットされてS
X 吸収剤9に流入する排気の空燃比がリッチにされる
と、NOX 吸収剤12に流入する排気の空燃比もリッチ
になり、このときNOX 吸収剤12から吸収されている
NOX が放出されて還元される。SOX 吸収剤9のSO
X 放出作用は一般に、NOX 吸収剤12のNOX 放出作
用よりも長時間にわたって行われるのでSOX 吸収剤9
のSOX 放出作用が完了したときにはNOX 吸収剤12
のNOX 放出作用も完了している。そこで、SOX フラ
グがリセットされたときにはNOX フラグをリセット
し、あるいはリセット状態に維持するようにしている。
That is, when the SO X flag is set and S
When the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the O X absorbent 9 is made rich, NO air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the X absorbent 12 becomes rich, NO X which is absorbed from the time the NO X absorbent 12 Is released and reduced. SO of SO X absorbent 9
Since the X releasing action is generally performed for a longer time than the NO X releasing action of the NO X absorbent 12, the SO X absorbent 9
When the SO X releasing action of the NO X absorbent 12 is completed,
NO X release action also has been completed. Therefore, when the SO X flag is reset, the NO X flag is reset or maintained in a reset state.

【0041】図7は上述のNOX 放出制御を実行するた
めのルーチンを示している。このルーチンは予め定めら
れた設定時間毎の割り込みによって実行される。図7を
参照すると、まずステップ60では上述したNOX フラ
グがセットされているか否かが判別される。NOX フラ
グがリセットされているときには次いでステップ61に
進み、NOX 放出条件が成立しているか否かが判別され
る。例えばNOX 吸収剤12内に吸収されているNOX
量が設定量よりも多いときにNO X 放出条件が成立して
いると判断され、さもなければNOX 放出条件が成立し
ていないと判断される。なお、NOX 吸収剤12に吸収
されているNOX 量は例えば機関運転状態に基づいて推
定することができる。NOX 放出条件が成立していない
と判断されたときには処理サイクルを終了し、NOX
出条件が成立していると判断されたときには次いでステ
ップ62に進んでNOX フラグがセットされる。
FIG. 7 shows the above-mentioned NO.XPerform release control
FIG. This routine is predefined
This is executed by an interrupt at each set time. Figure 7
For reference, first, in step 60, the above-described NOXHula
It is determined whether the tag is set. NOXHula
If the flag is reset, then go to step 61
Proceed, NOXIt is determined whether the release condition is satisfied or not.
You. For example, NOXNO absorbed in the absorbent 12X
NO when the amount is larger than the set amount XThe release condition is satisfied
Is determined to be present, otherwise NOXThe release condition is satisfied
It is determined that they have not. Note that NOXAbsorbed by absorbent 12
NOXThe quantity is estimated, for example, based on the engine operating conditions.
Can be specified. NOXRelease condition not satisfied
When it is determined that the processing cycle is completed,XRelease
When it is determined that the exit condition is satisfied,
Go to step 62 and NOXThe flag is set.

【0042】NOX フラグがセットされたときにはステ
ップ60からステップ63に進み、NOX フラグがセッ
トされてから一定時間が経過したか否かが判別される。
一定時間が経過していないときには処理サイクルを終了
する。一定時間が経過したときには次いでステップ64
に進んでNOX フラグがリセットされる。図8は各気筒
の燃料噴射時間TAU(i)を算出するためのルーチン
を示している。このルーチンは予め定められた設定クラ
ンク角毎の割り込みによって実行される。
When the NO X flag is set, the process proceeds from step 60 to step 63, and it is determined whether a predetermined time has elapsed since the NO X flag was set.
If the fixed time has not elapsed, the processing cycle ends. If a certain time has elapsed, then step 64
And the NO X flag is reset. FIG. 8 shows a routine for calculating the fuel injection time TAU (i) of each cylinder. This routine is executed by interruption every predetermined set crank angle.

【0043】図8を参照すると、まずステップ70では
図2のマップから基本燃料噴射時間TPが算出される。
続くステップ71では上述したSOX フラグがセットさ
れているか否かが判別される。SOX フラグがセットさ
れているときには次いでステップ72に進み、1番気筒
および4番気筒の目標空燃比(A/F)T(1),(A
/F)T(4)がリーン空燃比(A/F)LLとされ、
2番気筒および3番気筒の目標空燃比(A/F)T
(2),(A/F)T(3)がリッチ空燃比(A/F)
Rとされる。次いでステップ78に進む。
Referring to FIG. 8, first, at step 70, the basic fuel injection time TP is calculated from the map of FIG.
In a succeeding step 71, it is determined whether or not the above-mentioned SO X flag is set. When the SO X flag is set, the routine proceeds to step 72, where the target air-fuel ratios (A / F) T (1), (A) of the first cylinder and the fourth cylinder are set.
/ F) T (4) is the lean air-fuel ratio (A / F) LL,
Target air-fuel ratio (A / F) T of the second and third cylinders
(2), (A / F) T (3) is the rich air-fuel ratio (A / F)
R. Next, the routine proceeds to step 78.

【0044】SOX フラグがリセットされているときに
はステップ71からステップ73に進み、O2 フラグが
セットされているか否かが判別される。O2 フラグがセ
ットされているときには次いでステップ74に進み、全
気筒の目標空燃比(A/F)T(i)が理論空燃比(A
/F)Sとされる。次いでステップ78に進む。O2
ラグがリセットされているときにはステップ73からス
テップ75に進み、NOX フラグがセットされているか
否かが判別される。NOX フラグがセットされていると
きには次いでステップ76に進み、全気筒の目標空燃比
(A/F)T(i)がリッチ空燃比(A/F)RNとさ
れる。次いでステップ78に進む。
When the SO X flag has been reset, the routine proceeds from step 71 to step 73, where it is determined whether or not the O 2 flag has been set. When the O 2 flag is set, the routine proceeds to step 74, where the target air-fuel ratio (A / F) T (i) of all cylinders is set to the stoichiometric air-fuel ratio (A
/ F) S. Next, the routine proceeds to step 78. When O 2 flag is reset, the process proceeds from step 73 to step 75, whether the NO X flag has been set or not. Routine goes to step 76 when the NO X flag is set, the target air-fuel ratio of all cylinders (A / F) T (i ) is a rich air-fuel ratio (A / F) RN. Next, the routine proceeds to step 78.

【0045】NOX フラグがリセットされているときに
はステップ75からステップ77に進み、全気筒の目標
空燃比(A/F)T(i)がリーン空燃比(A/F)L
とされる。次いでステップ78に進む。ステップ78で
は次式に基づいてi番気筒の燃料噴射時間TAU(i)
が算出される。
When the NO X flag is reset, the routine proceeds from step 75 to step 77, where the target air-fuel ratio (A / F) T (i) of all cylinders is set to the lean air-fuel ratio (A / F) L.
It is said. Next, the routine proceeds to step 78. In step 78, the fuel injection time TAU (i) of the i-th cylinder is calculated based on the following equation.
Is calculated.

【0046】TAU(i)=TP・(A/F)S/(A
/F)T(i) ところで、上述したようにNOX 吸収剤12はSOX
吸収しうるが、NOX吸収剤12の温度が高いときに流
入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収しているSO
X を放出する。したがって、NOX 吸収剤12はSOX
吸収剤の機能をも備えており、すなわちNOX 吸収剤内
にSOX 吸収剤を設けたことと同じになる。したがっ
て、機関排気通路内にSOX 吸収剤を配置することなく
NOX 吸収剤を配置した場合も本発明を適用することが
できる。
TAU (i) = TP · (A / F) S / (A
/ F) T (i) By the way, NO as described above X absorbent 12 is capable of absorbing SO X, absorbs the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas when the temperature of the NO X absorbent 12 is high to decrease SO
Release X. Therefore, NO X absorbent 12 is SO X
It is also a function of the absorbent, i.e. the same as the provision of the SO X absorbent in the NO X absorbent. Therefore, even when placing the the NO X absorbent without arranging the SO X absorbent in the engine exhaust passage can be applied to the present invention.

【0047】また、NOX 吸収剤12の代わりにいわゆ
る選択還元型触媒を用いてもよい。この選択還元型触媒
はゼオライト、モルデナイト、アルミナAl2 3 のよ
うな多孔質担体上に白金Pt、パラジウムPd、ロジウ
ムRh、イリジウムIrのような貴金属、または銅C
u、鉄Fe、コバルトCo、ニッケルNiのような遷移
金属が担持されて形成される。ゼオライトとして例えば
ZSM−5型、フェリエライト、モルデナイトなどの高
シリカ含有ゼオライトを用いることができる。この選択
還元型触媒は例えば未燃HC,COのような還元剤を含
む酸素雰囲気においてNOX をこれら未燃HC,COと
選択的に反応せしめ、それによってNOXを窒素N2
還元することができる。この場合、NOX は触媒金属例
えば白金Ptの表面上に一時的に付着して還元されると
考えられている。
Further, a so-called selective reduction type catalyst may be used instead of the NO x absorbent 12. This selective reduction catalyst is prepared by depositing a noble metal such as platinum Pt, palladium Pd, rhodium Rh, iridium Ir, or copper C on a porous support such as zeolite, mordenite, alumina Al 2 O 3.
The transition metal such as u, iron Fe, cobalt Co, and nickel Ni is supported and formed. As the zeolite, for example, a zeolite containing high silica such as ZSM-5 type, ferrierite, and mordenite can be used. This selective reduction catalyst selectively reacts NO X with unburned HC and CO in an oxygen atmosphere containing a reducing agent such as unburned HC and CO, thereby reducing NO X to nitrogen N 2. Can be. In this case, it is considered that NO X is temporarily attached to the surface of the catalyst metal, for example, platinum Pt, and is reduced.

【0048】この選択還元型触媒は流入する排気の空燃
比がリーンであると流入する排気中のSOX を吸着す
る。このSOX 吸着作用のメカニズムについては明らか
でない部分もあるが、次のようなメカニズムで行われて
いるものと考えられる。すなわち、流入する排気がかな
りリーンになると流入する排気中の酸素濃度が大巾に増
大し、酸素O2 がO2 - またはO2-の形で触媒金属例え
ば白金Ptの表面に付着する。一方、流入する排気中の
SO2 は白金Ptの表面上でO2 - またはO2-と反応し
てSO3 2- またはSO4 2- の形で白金Ptの表面に吸着
される。このようにしてSOX が選択還元型触媒に吸着
される。
When the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, the selective reduction catalyst adsorbs SO X in the inflowing exhaust gas. Although the mechanism of this SO X adsorption action is not clear, it is considered that the mechanism is performed by the following mechanism. That is, when the inflowing exhaust gas becomes considerably lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas greatly increases, and oxygen O 2 adheres to the surface of the catalytic metal, for example, platinum Pt in the form of O 2 or O 2− . On the other hand, SO 2 in the flowing exhaust gas reacts with O 2 or O 2− on the surface of platinum Pt and is adsorbed on the surface of platinum Pt in the form of SO 3 2− or SO 4 2− . Thus, SO X is adsorbed on the selective reduction catalyst.

【0049】ところが、このSO3 2- またはSO4 2-
形のSOX はただ単に流入する排気中の酸素濃度を低下
させ、あるいは還元剤濃度を増大させたとしても白金P
t表面上に吸着され続け、したがって時間が経過するに
つれて白金Pt表面を覆うSOX が増大することにな
り、斯くして時間が経過するにつれて選択還元型触媒が
還元しうるNOX 量が低下することになる。
However, SO X in the form of SO 3 2− or SO 4 2− can reduce platinum concentration even if the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is simply reduced or the concentration of the reducing agent is increased.
As the time elapses, the amount of SO X covering the platinum Pt surface increases, and thus the amount of NO X that can be reduced by the selective reduction catalyst decreases as time elapses. Will be.

【0050】そこで、選択還元型触媒上流の排気通路内
にSOX 吸収剤を配置すれば選択還元型触媒にSOX
流入するのを阻止することができ、SOX 吸収剤からS
X放出させるべきときには選択還元型触媒内の残存酸
素を除去した後にSOX 吸収剤に流入する排気の空燃比
をリッチにすれば選択還元型触媒にSOX が吸着される
のを阻止することができる。
Therefore, if an SO X absorbent is disposed in the exhaust passage upstream of the selective reduction catalyst, it is possible to prevent SO X from flowing into the selective reduction catalyst, and to reduce the SO X absorbent from the SO X absorbent.
The O X fuel ratio of the exhaust gas flowing into the SO X absorbent after removal of the remaining oxygen of the selective reduction in catalyst when it should be released to the selective reduction catalyst when the rich SO X is prevented from being adsorbed Can be.

【0051】なお、選択還元型触媒の温度が高いときに
選択還元型触媒に流入する排気の空燃比をリッチにする
と吸着されているSOX が選択還元型触媒から脱離す
る。したがって、選択還元型触媒はSOX 吸収剤の機能
をも備えており、すなわち選択還元型触媒内にSOX
収剤を設けたことと同じになる。
When the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst is made rich when the temperature of the selective reduction catalyst is high, the adsorbed SO X is desorbed from the selective reduction catalyst. Therefore, the selective reduction catalyst also has the function of an SO X absorbent, that is, it is the same as providing the SO X absorbent in the selective reduction catalyst.

【0052】[0052]

【発明の効果】SOX 吸収剤から放出されたSOX がN
X 吸収剤に吸収されるのを阻止することができる。
SO X released from the SO X absorbent according to the present invention is N
It can be prevented from being absorbed by the OX absorbent.

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

【図1】内燃機関の全体図である。FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine.

【図2】基本燃料噴射時間のマップを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a map of a basic fuel injection time.

【図3】機関から排出される排気中の未燃HC,COお
よび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing concentrations of unburned HC, CO, and oxygen in exhaust gas discharged from an engine.

【図4】NOX の吸放出作用を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of absorbing and releasing NO X.

【図5】SOX 放出制御を説明するためのタイムチャー
トである。
FIG. 5 is a time chart for explaining SO X release control.

【図6】SOX 放出制御を実行するためのフローチャー
トである。
FIG. 6 is a flowchart for executing SO X release control.

【図7】NOX 放出制御を実行するためのフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart for executing NO X release control.

【図8】燃料噴射時間を算出するためのフローチャート
である。
FIG. 8 is a flowchart for calculating a fuel injection time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…機関本体 8…排気マニホルド 9…SOX 吸収剤 12…NOX 吸収剤 29…空燃比センサ1 ... engine body 8 ... exhaust manifold 9 ... SO X absorbent 12 ... NO X absorbent 29 ... air-fuel ratio sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/04 305 F02D 41/04 305A 43/00 301 43/00 301H 301T (72)発明者 田中 俊明 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G084 AA03 AA04 BA13 BA24 DA10 DA27 EB12 FA05 FA11 FA29 FA33 3G091 AA02 AA12 AA17 AA24 AA28 AB06 AB08 BA01 BA11 BA14 BA20 BA32 BA33 CA18 CB02 DB10 DC03 EA01 EA06 EA34 EA39 FB10 FB11 FB12 GB01W GB01X GB05W GB06W GB07W GB09X GB10X HA08 HA20 HA37 HA47 3G301 HA01 HA06 HA15 JA21 JA25 JA33 JB09 LB04 MA13 NC02 NE01 NE06 NE13 NE14 NE15 PA07A PD02A PE01A PE03A PE05A PF01A ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 41/04 305 F02D 41/04 305A 43/00 301 43/00 301H 301T (72) Inventor Toshiaki Tanaka Aichi 1 Toyota Town, Toyota City F-term in Toyota Motor Corporation (reference) 3G084 AA03 AA04 BA13 BA24 DA10 DA27 EB12 FA05 FA11 FA29 FA33 3G091 AA02 AA12 AA17 AA24 AA28 AB06 AB08 BA01 BA11 BA14 BA20 BA32 BA33 CA18 CB02 DB10 DC03 EA EA34 EA39 FB10 FB11 FB12 GB01W GB01X GB05W GB06W GB07W GB09X GB10X HA08 HA20 HA37 HA47 3G301 HA01 HA06 HA15 JA21 JA25 JA33 JB09 LB04 MA13 NC02 NE01 NE06 NE13 NE14 NE15 PA07A PD02A PE01A PE03A PE05APF01

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流入する排気の空燃比がリーンのときに
流入する排気中のNOX を吸収し、流入する排気中の酸
素濃度が低くなると吸収しているNOX を放出するNO
X 吸収剤を機関排気通路内に配置し、流入する排気の空
燃比がリーンのときに流入する排気中のSOX を吸収
し、流入する排気中の酸素濃度が低くなると吸収してい
るSOX を放出するSOX 吸収剤をNOX 吸収剤内また
はNOX吸収剤上流の機関排気通路内に配置し、燃焼室
内で燃焼せしめられる混合気の空燃比をリーン空燃比に
して排気中のSOX をSOX 吸収剤に吸収せしめ、SO
X吸収剤に流入する排気の空燃比を一時的にリッチ空燃
比にしてSOX 吸収剤から吸収されているSOX を放出
させるようにした内燃機関の排気浄化装置において、S
X 吸収剤からSOX を放出させるべきときにはまずN
X 吸収剤内の残存酸素を除去し、次いでSOX 吸収剤
に流入する排気の空燃比をリッチにしてSO X 吸収剤か
らSOX を放出させるようにした内燃機関の排気浄化装
置。
1. When the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean
NO in inflowing exhaustXAbsorb and absorb acid in the exhaust
NO absorbed as element concentration decreasesXReleases NO
XThe absorbent is placed in the engine exhaust passage, and the exhaust
SO in the exhaust flowing in when the fuel ratio is leanXAbsorb
And absorbs when the oxygen concentration in the
SOXReleases SOXNO absorbentXIn the absorbent
Is NOXLocated in the engine exhaust passage upstream of the absorbent, the combustion chamber
The air-fuel ratio of the air-fuel mixture burned inside the engine to a lean air-fuel ratio
SO in exhaustXTo SOXAbsorb in absorbent, SO
XThe air-fuel ratio of the exhaust flowing into the absorbent is temporarily set to rich air-fuel.
SO as a ratioXSO absorbed from the absorbentXRelease
In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine,
OXAbsorbent to SOXShould be released first
OXThe residual oxygen in the absorbent is removed and then the SO 2XAbsorbent
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the XAbsorbent or
SOXExhaust emission control device for internal combustion engine that emits gas
Place.
【請求項2】 NOX 吸収剤に流入する排気の空燃比を
前記リーン空燃比と前記リッチ空燃比との間の中間空燃
比にすることによりNOX 吸収剤内の残存酸素を除去す
るようにした請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装
置。
Wherein to remove residual oxygen in the NO X absorbent by making the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing to the NO X absorbent to intermediate air-fuel ratio between the rich air-fuel ratio and the lean air-fuel ratio The exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】 前記中間空燃比をほぼ理論空燃比に定め
た請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein said intermediate air-fuel ratio is substantially set to a stoichiometric air-fuel ratio.
【請求項4】 NOX 吸収剤下流の排気通路内に空燃比
センサを配置し、該空燃比センサの出力信号に基づいて
NOX 吸収剤内の残存酸素が除去されたか否かを判断
し、NOX 吸収剤内の残存酸素が除去されたと判断され
たときにSOX吸収剤に流入する排気の空燃比をリッチ
にしてSOX 吸収剤からSOX を放出させるようにした
請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
The air-fuel ratio sensor arranged wherein the NO X absorbent in the exhaust passage downstream of the residual oxygen in the NO X absorbent is determined whether or not removed on the basis of the output signal of the air-fuel ratio sensor, claim 1 to the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the sO X absorbent rich from sO X absorbent so as to release the sO X when the oxygen remaining in the NO X absorbent is judged to have been removed Exhaust purification device for internal combustion engine.
【請求項5】 還元剤を含む酸化雰囲気においてNOX
を還元剤と選択的に反応させて還元する選択還元型触媒
を機関排気通路内に配置し、流入する排気の空燃比がリ
ーンのときに流入する排気中のSOX を吸収し、流入す
る排気中の酸素濃度が低くなると吸収しているSOX
放出するSOX 吸収剤を選択還元型触媒内または選択還
元型触媒上流の機関排気通路内に配置し、燃焼室内で燃
焼せしめられる混合気の空燃比をリーン空燃比にして排
気中のSOX をSOX 吸収剤に吸収せしめ、SOX 吸収
剤に流入する排気の空燃比を一時的にリッチ空燃比にし
てSOX 吸収剤から吸収されているSOX を放出させる
ようにした内燃機関の排気浄化装置において、SOX
収剤からSOX を放出させるべきときにはまず選択還元
型触媒内の残存酸素を除去し、次いでSOX 吸収剤に流
入する排気の空燃比をリッチにしてSOX 吸収剤からS
X を放出させるようにした内燃機関の排気浄化装置。
5. An atmosphere containing NO x in an oxidizing atmosphere containing a reducing agent
A selective reduction catalyst that selectively reacts with the reducing agent to reduce the oxygen is disposed in the engine exhaust passage, absorbs the SO X in the inflowing exhaust when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust is lean, and exhausts the inflowing exhaust. oxygen concentration of arranged absorbed by the SO X absorbent releases the SO X are selected in reduction catalyst or a selective reduction catalyst in the engine exhaust passage upstream of low in, the mixture burned in the combustion chamber and the air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio allowed absorb sO X in the exhaust gas sO X absorbent is absorbed from the sO X absorbent to temporarily rich air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the sO X absorbent in the exhaust purification system of an internal combustion engine which is adapted to release sO X who is, the first removing the residual oxygen of the selective reduction the catalyst when it should emit sO X from sO X absorbent, and then flows into the sO X absorbent Exhaust air-fuel ratio From SO X absorbent to S
An exhaust purification system of an internal combustion engine which is adapted to release O X.
【請求項6】 選択還元型触媒に流入する排気の空燃比
を前記リーン空燃比と前記リッチ空燃比との間の中間空
燃比にすることにより選択還元型触媒内の残存酸素を除
去するようにした請求項5に記載の内燃機関の排気浄化
装置。
6. A method for removing residual oxygen in a selective reduction catalyst by setting an air-fuel ratio of exhaust gas flowing into a selective reduction catalyst to an intermediate air-fuel ratio between the lean air-fuel ratio and the rich air-fuel ratio. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 5.
【請求項7】 前記中間空燃比をほぼ理論空燃比に定め
た請求項6に記載の内燃機関の排気浄化装置。
7. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein said intermediate air-fuel ratio is substantially set to a stoichiometric air-fuel ratio.
【請求項8】 選択還元型触媒下流の排気通路内に空燃
比センサを配置し、該空燃比センサの出力信号に基づい
て選択還元型触媒内の残存酸素が除去されたか否かを判
断し、選択還元型触媒内の残存酸素が除去されたと判断
されたときにSOX 吸収剤に流入する排気の空燃比をリ
ッチにしてSOX 吸収剤からSOX を放出させるように
した請求項5に記載の内燃機関の排気浄化装置。
8. An air-fuel ratio sensor is disposed in an exhaust passage downstream of the selective reduction catalyst, and it is determined whether or not residual oxygen in the selective reduction catalyst has been removed based on an output signal of the air-fuel ratio sensor. claim 5 which is adapted to release sO X from sO X absorbent and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the sO X absorbent rich when the oxygen remaining selective reduction in the catalyst is judged to have been removed Exhaust purification device for internal combustion engine.
JP18872198A 1998-07-03 1998-07-03 Exhaust gas purification device for internal combustion engine Expired - Lifetime JP3580135B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18872198A JP3580135B2 (en) 1998-07-03 1998-07-03 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18872198A JP3580135B2 (en) 1998-07-03 1998-07-03 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000018022A true JP2000018022A (en) 2000-01-18
JP3580135B2 JP3580135B2 (en) 2004-10-20

Family

ID=16228629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18872198A Expired - Lifetime JP3580135B2 (en) 1998-07-03 1998-07-03 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3580135B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006073199A1 (en) * 2005-01-06 2006-07-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifier for internal combustion engine
WO2015194155A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Deterioration diagnosis apparatus for exhaust gas purification apparatus
US10119446B2 (en) 2015-07-06 2018-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Deterioration diagnosis apparatus for exhaust gas purification apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006073199A1 (en) * 2005-01-06 2006-07-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifier for internal combustion engine
WO2015194155A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Deterioration diagnosis apparatus for exhaust gas purification apparatus
US10302002B2 (en) 2014-06-20 2019-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Deterioration diagnosis apparatus for exhaust gas purification apparatus
US10119446B2 (en) 2015-07-06 2018-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Deterioration diagnosis apparatus for exhaust gas purification apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3580135B2 (en) 2004-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3264226B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH11511226A (en) Method and apparatus for purifying exhaust of an internal combustion engine
JP2000320371A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2000303878A (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4192905B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3436134B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3551046B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3514152B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2000018022A (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2658756B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3582365B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3570237B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2000345829A (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3414323B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2001003782A (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4566178B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3487269B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2689829B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2888111B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3496572B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2914067B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH06229231A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2001003732A (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2000073743A (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3186393B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040712

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100730

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110730

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110730

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120730

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term