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JP2003148197A - Exhaust emission control device of engine - Google Patents

Exhaust emission control device of engine

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Publication number
JP2003148197A
JP2003148197A JP2001343444A JP2001343444A JP2003148197A JP 2003148197 A JP2003148197 A JP 2003148197A JP 2001343444 A JP2001343444 A JP 2001343444A JP 2001343444 A JP2001343444 A JP 2001343444A JP 2003148197 A JP2003148197 A JP 2003148197A
Authority
JP
Japan
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oxygen
catalyst
exhaust gas
reduction
upstream
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
JP2001343444A
Other languages
Japanese (ja)
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JP3702835B2 (en
Inventor
Michihiro Imada
道宏 今田
Jinjiyu Nakamoto
仁寿 中本
Yasuhiko Katou
也寸彦 加藤
Masahiko Shigetsu
雅彦 重津
Hisaya Kawabata
久也 川端
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda 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 Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JP2003148197A publication Critical patent/JP2003148197A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0835Hydrocarbons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/16Oxygen
    • 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
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely control the exhaust gas flowing into an HC adsorbing catalyst to the reduction side while HC is desorbed from the HC adsorbing catalyst. SOLUTION: The exhaust emission control device comprises a three-way catalyst 25 including an oxygen absorbing material, disposed on the upstream side of the HC adsorbing catalyst 27, and a desorption determining means 42 for determining whether the operation condition is switched to the desorption operation condition in which the quantity of HC desorbed from the HC adsorbing material of the HC adsorbing catalyst 27 exceeds the quantity of HC adsorbed in the HC adsorbing material. When it is determined that the engine is in the desorption operation condition by the desorption determining means 42, the oxygen emission control is executed for controlling the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorbing catalyst 27 to the reduction side so that oxygen is emitted from the oxygen absorbing material. Before the operation is switched to the oxygen emission control, the initial control is executed for reducing the quantity of oxygen absorbed in the oxygen absorbing material of the three-way catalyst 25.

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、排気通路に上流触
媒とHC吸着触媒とを備えたエンジンの排気浄化装置に
関し、特に、HC吸着触媒に流入する排気ガスの還元度
を適正化する対策に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust purification system for an engine having an upstream catalyst and an HC adsorption catalyst in an exhaust passage, and more particularly to a measure for optimizing the degree of reduction of exhaust gas flowing into the HC adsorption catalyst. It is related.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、排気通路に上流触媒とHC吸
着触媒とを配置して、このHC吸着触媒に流入する酸素
量を調整するようにしたエンジンの排気浄化装置が知ら
れている。この上流触媒は、酸素吸蔵物質を含有した三
元触媒により構成されてエンジンに近接して配置される
もので、エンジン始動後においてより早い時間に活性化
するようになっている。上記HC吸着触媒は、一般にH
C吸着材と酸素吸蔵物質と触媒金属とを含有している。
HC吸着材は、エンジンの冷間始動時等の低温時に排気
ガス中のHC(炭化水素)を吸着する一方、この吸着し
たHCをHC吸着材の昇温に伴って脱離する特性を有し
ている。酸素吸蔵物質は、例えば酸化セリウム等のよう
に、酸化側(リーン側)で酸素を吸蔵し、還元側(リッ
チ側)で酸素を放出する特性を有している。触媒金属
は、所定温度以上になると活性化されて排気ガス中のH
C、CO及びNOxを分解して排気ガスを浄化する特性
を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an engine exhaust purification system in which an upstream catalyst and an HC adsorption catalyst are arranged in an exhaust passage to adjust the amount of oxygen flowing into the HC adsorption catalyst. This upstream catalyst is composed of a three-way catalyst containing an oxygen storage substance and is arranged close to the engine, and is activated earlier after the engine is started. The above HC adsorption catalyst is generally H
It contains a C adsorbent, an oxygen storage material, and a catalytic metal.
The HC adsorbent has a property of adsorbing HC (hydrocarbon) in exhaust gas at a low temperature such as cold start of an engine, and desorbing the adsorbed HC along with a temperature rise of the HC adsorbent. ing. The oxygen storage substance has a property of storing oxygen on the oxidation side (lean side) and releasing oxygen on the reduction side (rich side), such as cerium oxide. The catalytic metal is activated when the temperature exceeds a predetermined temperature, and H in the exhaust gas
It has a characteristic of decomposing C, CO and NOx to purify exhaust gas.

【0003】そして、エンジンを始動すると上記上流触
媒が早期に活性化する一方で、HC吸着触媒では、当初
はHC吸着材へのHCの吸着のみが行われ、吸着したH
Cの脱離は行われない。そして、HC吸着材の温度が上
昇して所定温度に達すると、吸着していたHCの脱離を
開始する。このHCの脱離開始直後には触媒金属が未だ
活性化されていない状態であるために、例えば、特開平
10−61426号公報及び特開平11−82111号
公報に開示されているように、空燃比をリーン側に制御
することによってHC吸着触媒内における排気ガスを酸
素リッチな状態にし、排気ガス中の酸素を用いてHCを
分解する技術が知られている。一方で、HCの脱離中に
空燃比をリッチ側に制御することにより、HC吸着触媒
内における排気ガスをリッチ側に制御して酸素吸蔵物質
から酸素を放出させ、この放出酸素によって上記HC吸
着材から脱離したHCを分解させることが提案されてい
る。
When the engine is started, the upstream catalyst is activated early, while the HC adsorbing catalyst initially only adsorbs HC to the HC adsorbing material and adsorbs H.
C is not detached. Then, when the temperature of the HC adsorbent rises and reaches a predetermined temperature, desorption of the adsorbed HC is started. Immediately after the start of the desorption of HC, the catalyst metal is still in an unactivated state, and therefore, as disclosed in, for example, JP-A-10-61426 and JP-A-11-82111, the A technique is known in which the exhaust gas in the HC adsorption catalyst is made into an oxygen rich state by controlling the fuel ratio to the lean side, and the oxygen in the exhaust gas is used to decompose HC. On the other hand, by controlling the air-fuel ratio to the rich side during desorption of HC, the exhaust gas in the HC adsorption catalyst is controlled to the rich side to release oxygen from the oxygen storage material, and the released oxygen causes the above HC adsorption. It has been proposed to decompose the HC desorbed from the material.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されている制御では、HC吸着材に吸着したHCの脱
離中において空燃比をリッチ側に制御するものであり、
このとき上流触媒の酸素吸蔵物質からも酸素が放出され
て、この酸素がHC吸着触媒に流入するために、HC吸
着触媒に流入する排気ガスを精度良く還元側に制御する
のが困難であるという問題があった。
However, in the conventionally proposed control, the air-fuel ratio is controlled to the rich side during the desorption of HC adsorbed on the HC adsorbent,
At this time, oxygen is also released from the oxygen storage substance of the upstream catalyst, and this oxygen flows into the HC adsorption catalyst. Therefore, it is difficult to accurately control the exhaust gas flowing into the HC adsorption catalyst to the reduction side. There was a problem.

【0005】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところはHC吸着触媒からのH
Cの脱離中にHC吸着触媒に流入する排気ガスを精度良
く還元側に制御することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to obtain H from an HC adsorption catalyst.
The purpose is to control the exhaust gas flowing into the HC adsorption catalyst during desorption of C to the reduction side with high accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、上流触媒に含有される酸素吸蔵物質に吸
蔵されている酸素を脱離運転開始前に放出させてしまう
ようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention is designed to release oxygen stored in an oxygen storage material contained in an upstream catalyst before the start of desorption operation. It is a thing.

【0007】具体的に、第1の解決手段は、エンジンの
排気通路に配置され、HCを吸着する一方で昇温に伴っ
て吸着したHCを脱離するHC吸着材と、酸化側で酸素
を吸蔵し、還元側で酸素を放出する酸素吸蔵物質と、上
記HC吸着材から脱離したHCを酸化する触媒金属とを
含有するHC吸着触媒と、上記HC吸着材からのHCの
脱離量がHC吸着材への吸着量を上回る脱離運転状態へ
移行したか否かを判定する判定手段と、上記判定手段に
より脱離運転状態への移行が判定されると、酸素吸蔵物
質から酸素が放出されるようにHC吸着触媒の上流側又
はHC吸着触媒内における排気ガスを還元側に制御する
還元度制御手段と、上記HC吸着触媒上流側の排気通路
に配置され、酸化側で酸素を吸蔵し、還元側で酸素を放
出する酸素吸蔵物質を含有する上流触媒と、上記判定手
段により脱離運転状態へ移行したことが判定される前
に、上記上流触媒の酸素吸蔵物質に吸蔵される酸素量を
低減しておく吸蔵酸素量低減手段とを備えている。
Specifically, the first solution means is an HC adsorbent which is disposed in the exhaust passage of the engine and adsorbs HC while desorbing the adsorbed HC as the temperature rises, and oxygen on the oxidizing side. The amount of HC desorbed from the HC adsorbent, which contains an oxygen storage substance that occludes and releases oxygen on the reducing side, and a catalyst metal that oxidizes HC desorbed from the HC adsorbent, Oxygen is released from the oxygen storage substance when the determination means determines whether or not the desorption operation state has exceeded the amount adsorbed to the HC adsorbent, and when the determination means determines the desorption operation state. As described above, the reduction degree control means for controlling the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst to the reduction side and the exhaust passage on the upstream side of the HC adsorption catalyst are arranged to store oxygen on the oxidation side. , Oxygen storage that releases oxygen on the reducing side An upstream catalyst containing, and a stored oxygen amount reduction means for reducing the amount of oxygen stored in the oxygen storage substance of the upstream catalyst before it is determined by the determination means that the state has transitioned to the desorption operation state. Is equipped with.

【0008】また、第2の解決手段は、上記第1の解決
手段において、吸蔵酸素量低減手段は、判定手段によっ
て判定された脱離運転状態への移行時期の直前の所定期
間内に、上流触媒の上流又は上流触媒の内部における排
気ガス中の酸素濃度を0.1%以下に低減するように構
成されている。
The second solving means is the same as the first solving means, wherein the stored oxygen amount reducing means is upstream in a predetermined period immediately before the transition time to the desorption operation state judged by the judging means. It is configured to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas upstream of the catalyst or inside the upstream catalyst to 0.1% or less.

【0009】また、第3の解決手段は、上記第1又は第
2の解決手段において、還元度制御手段は、HC吸着触
媒の上流側又はHC吸着触媒内における排気ガスの還元
度の基準値を設定しており、吸蔵酸素量低減手段は、上
流触媒の上流又は上流触媒の内部における排気ガスの還
元度が上記基準値よりも還元度が大きな値に設定された
目標値になるように制御するように構成されている。
A third solving means is the above-mentioned first or second solving means, wherein the reduction degree control means sets a reference value of the degree of reduction of the exhaust gas upstream of the HC adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst. The stored oxygen amount reducing means controls the reduction degree of the exhaust gas upstream of the upstream catalyst or inside the upstream catalyst so that the reduction degree becomes a target value that is set to a value larger than the reference value. Is configured.

【0010】また、第4の解決手段は、上記第1の解決
手段において、還元度制御手段は、HC吸着触媒の上流
側又はHC吸着触媒内における排気ガスの酸素濃度が所
定値以下になるようにエンジンの空燃比を制御するよう
に構成されている。
A fourth solving means is the above-mentioned first solving means, wherein the reduction degree controlling means is arranged so that the oxygen concentration of the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst becomes a predetermined value or less. It is configured to control the air-fuel ratio of the engine.

【0011】また、第5の解決手段は、上記第4の解決
手段において、還元度制御手段による空燃比の制御は、
フィードバック値の還元側方向の補正値を酸化側方向の
補正値より大きく設定する片側偏重フィードバック制
御、又は排気ガスが基準より酸化側にあるときにフィー
ドバック値の還元側方向への補正を行う片側フィードバ
ック制御により行われる。
The fifth solving means is the above-mentioned fourth solving means, wherein the control of the air-fuel ratio by the reduction degree controlling means is
One-sided weighted feedback control that sets the correction value of the feedback value toward the reduction side to be larger than the correction value of the oxidation side, or one-sided feedback that corrects the feedback value toward the reduction side when the exhaust gas is on the oxidation side from the reference It is done by control.

【0012】すなわち、上記第1の解決手段では、判定
手段がHC吸着材からのHC脱離量がHC吸着材への吸
着量を上回る脱離運転状態に移行したか否かを判定す
る。HC吸着触媒が脱離運転状態に移行したと判定され
る前に、吸蔵酸素量低減手段が上記上流触媒の酸素吸蔵
物質に吸蔵される酸素量を低減しておく。そして、判定
手段により脱離運転状態に移行したと判断されると、還
元度制御手段がHC吸着触媒の上流側又はHC吸着触媒
内における排気ガスを還元側(リッチ側)に制御する。
このとき、上流触媒の酸素吸蔵物質に吸蔵される酸素量
が低減されているために、還元側に制御された排気ガス
が上流触媒に流入しても、この酸素吸蔵物質からは酸素
がほとんど放出されない。したがって、上流触媒の下流
側に配置されるHC吸着触媒には、精度良く還元側に制
御された排気ガスが流入することとなり、このためにH
C吸着触媒の酸素吸蔵物質から放出される酸素量を精度
良く制御することができ、この酸素を利用したHCの処
理を効率よく行うことができる。
That is, in the first solving means, the judging means judges whether or not the desorption operation state in which the amount of HC desorbed from the HC adsorbent exceeds the amount adsorbed to the HC adsorbent has been entered. Before it is determined that the HC adsorption catalyst has transitioned to the desorption operation state, the stored oxygen amount reduction means reduces the amount of oxygen stored in the oxygen storage substance of the upstream catalyst. When the determination means determines that the desorption operation state has been entered, the reduction degree control means controls the exhaust gas upstream of the HC adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst to the reduction side (rich side).
At this time, since the amount of oxygen stored in the oxygen storage material of the upstream catalyst is reduced, even if the exhaust gas controlled to the reduction side flows into the upstream catalyst, most of the oxygen is released from this oxygen storage material. Not done. Therefore, the exhaust gas, which is controlled to the reduction side with high accuracy, flows into the HC adsorption catalyst arranged on the downstream side of the upstream catalyst.
The amount of oxygen released from the oxygen storage substance of the C adsorption catalyst can be accurately controlled, and the treatment of HC using this oxygen can be performed efficiently.

【0013】つまり、脱離運転状態に移行して還元側に
制御された排気ガスが上流触媒に流入した場合におい
て、例えば上流触媒が未だ活性化されていないときに
は、上流触媒の酸素吸蔵物質から酸素が放出されたとし
ても、この放出酸素は、排気ガス中のHCと反応しない
ために上流触媒から流出することとなる。そこで、脱離
運転状態に移行する前に上流触媒の酸素吸蔵物質に吸蔵
される酸素量を低減しておくことにより、脱離運転状態
に移行したときに余分な酸素がHC吸着触媒に流入する
のを防止している。この結果、精度良く還元度が制御さ
れた排気ガスをHC吸着触媒に流入させることができ
る。
That is, when the exhaust gas controlled to the reduction side flows into the upstream catalyst in the desorption operation state, for example, when the upstream catalyst is not yet activated, oxygen is removed from the oxygen storage substance of the upstream catalyst. Even if is released, this released oxygen will flow out from the upstream catalyst because it does not react with HC in the exhaust gas. Therefore, by reducing the amount of oxygen stored in the oxygen storage substance of the upstream catalyst before shifting to the desorption operation state, excess oxygen flows into the HC adsorption catalyst when shifting to the desorption operation state. Are prevented. As a result, the exhaust gas whose degree of reduction is accurately controlled can be made to flow into the HC adsorption catalyst.

【0014】一方、例えば上流触媒が既に活性化されて
いるときには、上流触媒の酸素吸蔵物質に酸素が吸蔵さ
れていると、この酸素が放出されて排気ガス中のHCと
反応するために、上流触媒から流出する排気ガスのHC
濃度を精度良く制御することが困難となる。そこで、脱
離運転状態に移行する前に上流触媒の酸素吸蔵物質に吸
蔵されている酸素量を低減しておくことにより、上流触
媒において排気ガス中のHCが放出酸素とほとんど反応
することなく上流触媒から流出するために、HC吸着触
媒に流入するHC量を精度良く制御することができる。
On the other hand, for example, when the upstream catalyst is already activated, if oxygen is stored in the oxygen storage substance of the upstream catalyst, this oxygen is released and reacts with HC in the exhaust gas, so Exhaust gas HC flowing out of the catalyst
It becomes difficult to control the concentration with high accuracy. Therefore, by reducing the amount of oxygen stored in the oxygen storage substance of the upstream catalyst before shifting to the desorption operation state, the HC in the exhaust gas in the upstream catalyst hardly reacts with the released oxygen, Since it flows out from the catalyst, the amount of HC flowing into the HC adsorption catalyst can be accurately controlled.

【0015】また、上記第2の解決手段では、上記第1
の解決手段において、吸蔵酸素量低減手段が、判定手段
によってHC吸着触媒が脱離運転状態に移行したと判定
される直前の所定期間内に上流触媒の上流又は上流触媒
の内部における排気ガス中の酸素濃度を0.1%以下に
低減する。つまり、上流触媒の上流又は上流触媒の内部
における排気ガス中の酸素濃度を0.1%以下に低減す
ることにより、上流触媒の酸素吸蔵物質から酸素が放出
されるために、脱離運転状態に移行する前に上流触媒の
酸素吸蔵物質の酸素吸蔵能力を早急に且つ確実に低減す
ることができる。また、上流触媒の上流又は上流触媒の
内部における排気ガスを還元側に制御するのを所定期間
内に制限することで、必要以上に長い期間の間、排気ガ
スが還元側に制御されるのを防止している。
In the second solving means, the first means is used.
In the means for solving the above problem, the stored oxygen amount reducing means controls the amount of oxygen in the exhaust gas upstream of the upstream catalyst or inside the upstream catalyst within a predetermined period immediately before it is determined by the determination means that the HC adsorption catalyst has transitioned to the desorption operation state. The oxygen concentration is reduced to 0.1% or less. That is, by reducing the oxygen concentration in the exhaust gas upstream of the upstream catalyst or inside the upstream catalyst to 0.1% or less, oxygen is released from the oxygen storage substance of the upstream catalyst, so that the desorption operation state is set. Before the transition, the oxygen storage capacity of the oxygen storage material of the upstream catalyst can be promptly and surely reduced. Further, by limiting the control of the exhaust gas upstream of the upstream catalyst or inside the upstream catalyst to the reduction side within a predetermined period, the exhaust gas is controlled to the reduction side for a period longer than necessary. To prevent.

【0016】また、上記第3の解決手段では、上記第1
又は第2の解決手段において、上流触媒の上流又は上流
触媒の内部における排気ガスの還元度の目標値が、HC
吸着触媒の上流側又はHC吸着触媒内における排気ガス
の還元度の基準値よりも還元度が大きな値に設定されて
いるために、上流触媒の酸素吸蔵物質から早急に酸素が
放出され、吸蔵酸素量低減手段によって排気ガス中の酸
素濃度が低減されている期間を短縮することができる。
Further, in the third solving means, the first
Alternatively, in the second solving means, the target value of the degree of reduction of exhaust gas upstream of the upstream catalyst or inside the upstream catalyst is HC
Since the reduction degree is set to a value higher than the reference value of the degree of reduction of the exhaust gas on the upstream side of the adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst, oxygen is immediately released from the oxygen storage substance of the upstream catalyst, and the stored oxygen The period during which the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced by the amount reducing means can be shortened.

【0017】また、上記第4の解決手段では、上記第1
の解決手段において、判定手段によりHC吸着触媒が脱
離運転状態に移行したと判定されると、還元度制御手段
が、HC吸着触媒の上流側又はHC吸着触媒内における
排気ガスの酸素濃度が所定値以下になるようにエンジン
の空燃比を制御する。つまり、脱離運転状態に移行する
前に上流触媒の酸素吸蔵物質に吸蔵される酸素量を低減
しておくために、脱離運転状態に移行した後にHC吸着
触媒の上流側又はHC吸着触媒内における排気ガスが還
元側に制御されたときに、上流触媒から酸素が放出され
ることはほとんどなく、応答に時間がかかる空燃比制御
のフィードバックを極力避けることができる。この結
果、脱離運転状態への移行直後から精度良く排気ガスを
還元側に制御することができる。
In the fourth solving means, the first
When the determination means determines that the HC adsorption catalyst has transitioned to the desorption operation state, the reduction degree control means determines that the oxygen concentration of the exhaust gas upstream of the HC adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst is predetermined. The air-fuel ratio of the engine is controlled so that it is below the specified value. In other words, in order to reduce the amount of oxygen stored in the oxygen storage substance of the upstream catalyst before shifting to the desorption operation state, in order to reduce the amount of oxygen stored in the oxygen storage substance of the upstream catalyst, after the transition to the desorption operation state, the upstream side of the HC adsorption catalyst or When the exhaust gas in is controlled to the reduction side, oxygen is hardly released from the upstream catalyst, and the feedback of the air-fuel ratio control, which takes a long time to respond, can be avoided as much as possible. As a result, the exhaust gas can be controlled to the reducing side with high accuracy immediately after the shift to the desorption operation state.

【0018】また、上記第5の解決手段では、上記第4
の解決手段において、還元度制御手段による空燃比の制
御では、偏重フィードバック制御又は片側フィードバッ
ク制御が行われる。つまり、脱離運転状態にあるときに
は、フィードバック値の還元側方向の補正値を酸化側方
向の補正値より大きく設定する偏重フィードバック制
御、又は排気ガスが基準より酸化側にあるときにフィー
ドバック値の還元側方向への補正を行う片側フィードバ
ック制御によりエンジンの空燃比制御を行うので、HC
吸着触媒の上流側又はHC吸着触媒内における排気ガス
を確実に還元側に制御することができる。
In the fifth solving means, the fourth means
In the means for solving the above, in the control of the air-fuel ratio by the reduction degree control means, biased feedback control or one-sided feedback control is performed. That is, when in the desorption operation state, the weighted feedback control that sets the correction value of the feedback value in the reduction side direction to be larger than the correction value in the oxidation side direction, or the reduction of the feedback value when the exhaust gas is on the oxidation side of the reference value Since the air-fuel ratio control of the engine is performed by the one-sided feedback control that corrects in the lateral direction, the HC
The exhaust gas upstream of the adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst can be reliably controlled to the reduction side.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0020】本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄
化装置は、筒内噴射式エンジンのガソリンエンジンから
の排気ガスを浄化するものでる。上記ガソリンエンジン
は、エンジン本体1に、複数の気筒2と、各気筒2内に
往復動可能に嵌挿されたピストン3とが設けられ、この
ピストン3によって上記気筒2の上部に燃焼室4が区画
形成されている。この燃焼室4の上部所定位置には、点
火回路5に接続された点火プラグ6が燃焼室4内に望む
ように取り付けられている。
An engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention purifies exhaust gas from a gasoline engine of a cylinder injection type engine. In the above gasoline engine, a plurality of cylinders 2 and a piston 3 reciprocatingly fitted in each cylinder 2 are provided in an engine body 1, and a combustion chamber 4 is provided above the cylinder 2 by the piston 3. It is compartmentalized. A spark plug 6 connected to an ignition circuit 5 is mounted in the combustion chamber 4 at a predetermined position above the combustion chamber 4 as desired.

【0021】上記燃焼室4の周辺部には、この燃焼室4
内に燃料を直接噴射する燃料供給手段としてのインジェ
クタ7が取り付けられている。このインジェクタ7に
は、図示省略した高圧燃料ポンプ、プレッシャレギュレ
ータ等を有する燃料供給回路が接続され、この燃料供給
回路によって燃料タンクからの燃料が適正な圧力に調整
されてインジェクタ7に供給されるようになっている。
また、上記燃料供給回路には、燃料圧力を検出する燃圧
センサ8が設けられている。
In the periphery of the combustion chamber 4, the combustion chamber 4
An injector 7 as a fuel supply means for directly injecting fuel is installed therein. A fuel supply circuit having a high-pressure fuel pump, a pressure regulator and the like (not shown) is connected to the injector 7, and the fuel from the fuel tank is adjusted to an appropriate pressure by the fuel supply circuit and supplied to the injector 7. It has become.
Further, the fuel supply circuit is provided with a fuel pressure sensor 8 for detecting the fuel pressure.

【0022】上記燃焼室4は、吸気弁9が設けられた吸
気ポートを介して吸気通路10に連通している。この吸
気通路10には、その上流側から順に、吸気を濾過する
エアクリーナ11と、吸入空気量を検出するエアフロー
センサ12と、吸気通路10を絞る電気式スロットル弁
13と、サージタンク14とが配設されている。上記電
気スロットル弁13は、図外のアクセルペダルに連動す
ることなく、モータ15により駆動されて開閉動作する
ようになっている。さらに、上記電気スロットル弁13
の設置部には、その弁開度を検出するスロットル開度セ
ンサ16が設けられ、上記サージタンク14の設置部に
は、吸気圧を検出する吸気圧センサ17が設けられてい
る。
The combustion chamber 4 communicates with an intake passage 10 via an intake port provided with an intake valve 9. An air cleaner 11 for filtering intake air, an air flow sensor 12 for detecting an intake air amount, an electric throttle valve 13 for narrowing the intake passage 10, and a surge tank 14 are arranged in this intake passage 10 in this order from the upstream side. It is set up. The electric throttle valve 13 is opened and closed by being driven by a motor 15 without interlocking with an accelerator pedal (not shown). Further, the electric throttle valve 13
A throttle opening sensor 16 for detecting the valve opening of the surge tank 14 is provided at the installation portion of the above, and an intake pressure sensor 17 for detecting the intake pressure is provided at the installation portion of the surge tank 14.

【0023】上記サージタンク14よりも下流側の吸気
通路10は、気筒2毎に分岐する独立通路とされ、各独
立通路の下流端部が2つに分岐してそれぞれ吸気ポート
に連通すると共に、その一方にスワール弁18が設けら
れている。このスワール弁18がアクチュエータ19に
より駆動されて閉鎖状態となると、吸気が他方の分岐通
路のみから燃焼室4内に供給されるために、この燃焼室
4内に強い吸気スワールが生成するようになっている。
この吸気スワールは、上記スワール弁18が開放するの
に伴って弱められることとなる。上記スワール弁18の
設置部には、その開度を検出するスワール弁開度センサ
20が設けられている。尚、上記スワール弁18に代
え、タンブル流を生成するためのタンブル弁を設置した
構造としてもよい。
The intake passage 10 on the downstream side of the surge tank 14 is an independent passage branched for each cylinder 2. The downstream end of each independent passage branches into two and communicates with the intake port. A swirl valve 18 is provided on one side thereof. When the swirl valve 18 is driven by the actuator 19 to be in the closed state, intake air is supplied into the combustion chamber 4 only from the other branch passage, so that a strong intake swirl is generated in the combustion chamber 4. ing.
This intake swirl will be weakened as the swirl valve 18 opens. A swirl valve opening sensor 20 that detects the opening of the swirl valve 18 is provided at the installation portion of the swirl valve 18. Instead of the swirl valve 18, a tumble valve for generating a tumble flow may be installed.

【0024】上記燃焼室4には、排気弁21が設けられ
た排気ポートを介して排気通路22に連通し、この排気
通路22の上流端は気筒2毎に分岐している。上記排気
通路22には、その上流側から順に、排気ガス中の酸素
濃度を検出する第1酸素濃度センサ24と、排気ガス中
のHC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)及びNOx
(窒素酸化物)の全てを浄化する機能を有する上流触媒
としての三元触媒25と、この三元触媒25の下流側に
おける排気ガス中の酸素濃度を検出する第2酸素濃度セ
ンサ26と、排気ガス中のHCを吸着して浄化するHC
吸着触媒27と、その下流側における排気ガス中の酸素
濃度を検出する第3酸素濃度センサ28とが配設されて
いる。
The combustion chamber 4 communicates with an exhaust passage 22 through an exhaust port provided with an exhaust valve 21, and the upstream end of the exhaust passage 22 is branched for each cylinder 2. In the exhaust passage 22, a first oxygen concentration sensor 24 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, HC (hydrocarbon), CO (carbon monoxide), and NOx in the exhaust gas are arranged in this order from the upstream side.
A three-way catalyst 25 as an upstream catalyst having a function of purifying all (nitrogen oxides), a second oxygen concentration sensor 26 for detecting the oxygen concentration in exhaust gas on the downstream side of the three-way catalyst 25, and exhaust gas HC that adsorbs and purifies HC in gas
An adsorption catalyst 27 and a third oxygen concentration sensor 28 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side are arranged.

【0025】上記第1〜第3酸素濃度センサ24,2
6,28は、排気ガスの還元度を酸素濃度に基づいて得
られる排気空燃比として検出するものであり、その出力
が理論空燃比を境にしてリーン側とリッチ側とで大きく
反転(変化)するλセンサにより構成され、これにより
理論空燃比の近傍で優れた検出精度が得られるようにな
っている。上記各酸素濃度センサ26,28の検出値に
より、後述の酸素吸蔵物質からの酸素の放出に影響を与
えるHC、CO等の還元剤成分の成分濃度に相当するH
C吸着触媒27の上流側又は下流側における排気ガスの
還元度を推定するようになっている。尚、上記第1〜第
3酸素濃度センサ24,26,28は、上記λセンサに
代え、空燃比に応じて出力がリニアに変化するリニア酸
素センサにより構成するようにしてもよい。
The first to third oxygen concentration sensors 24 and 2
Reference numerals 6 and 28 detect the degree of reduction of the exhaust gas as an exhaust air-fuel ratio obtained based on the oxygen concentration, and its output is largely inverted (changed) between the lean side and the rich side with the stoichiometric air-fuel ratio as the boundary. Λ sensor, which provides excellent detection accuracy in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio. Based on the detection values of the oxygen concentration sensors 26 and 28, H corresponding to the component concentration of the reducing agent component such as HC or CO that affects the release of oxygen from the oxygen storage substance described later.
The degree of reduction of the exhaust gas on the upstream side or the downstream side of the C adsorption catalyst 27 is estimated. The first to third oxygen concentration sensors 24, 26, 28 may be configured by linear oxygen sensors whose output changes linearly according to the air-fuel ratio, instead of the λ sensor.

【0026】排気空燃比とは、排気ガスの酸素濃度と還
元剤濃度との存在状態からその排気ガス状態に直接対応
する燃料と空気との混合気の空燃比を表す表現手法であ
り、排気空燃比が14.7のときは理論空燃比に相当
し、このときの酸素濃度は実質的に0〜0.5%とな
る。これを境界として排気空燃比が14.7以下のとき
には、酸素濃度が減少あるいはゼロに固定され、還元剤
濃度が増加する。一方、排気空燃比が14.7以上で
は、酸素濃度が増加し、還元剤濃度が減少する。
The exhaust air-fuel ratio is an expression method that represents the air-fuel ratio of the mixture of fuel and air that corresponds directly to the exhaust gas state from the existing state of the oxygen concentration and reducing agent concentration of the exhaust gas. When the fuel ratio is 14.7, it corresponds to the theoretical air-fuel ratio, and the oxygen concentration at this time is substantially 0 to 0.5%. When the exhaust air-fuel ratio is 14.7 or less with this as a boundary, the oxygen concentration decreases or is fixed to zero, and the reducing agent concentration increases. On the other hand, when the exhaust air-fuel ratio is 14.7 or more, the oxygen concentration increases and the reducing agent concentration decreases.

【0027】上記三元触媒25は、アルミナ等に担持さ
れたパラジウム(Pd)又は白金(Pt)等の触媒金属
と、ジルコニウム(Zr)等からなるバインダーとを有
し、所定温度に加熱されて活性化することにより、排気
ガス中のHC及びCOを酸化して浄化すると共に排気ガ
ス中のNOxを還元して浄化するように構成されてい
る。この浄化機能は、理論空燃比の付近において顕著に
発揮されるものである。また、三元触媒25は、例えば
酸化セリウム(CeO2)又はセリウムCeとプラセオ
ジウムPr等の希土類元素との複合酸化物等からなる酸
素吸蔵物質を含有している。この酸素吸蔵物質は、排気
ガスが酸化側(リーン側)にあるときに酸素を吸蔵し、
この吸蔵した酸素を排気ガスが還元側(リッチ側)にな
ると放出する特性を有している。三元触媒25では、排
気ガス中のHC及びCOの酸化に排気ガス中の酸素に加
え、この放出酸素が利用される。
The three-way catalyst 25 has a catalyst metal such as palladium (Pd) or platinum (Pt) supported on alumina or the like and a binder made of zirconium (Zr) or the like, and is heated to a predetermined temperature. By activating, HC and CO in the exhaust gas are oxidized and purified, and NOx in the exhaust gas is reduced and purified. This purifying function is remarkably exhibited near the stoichiometric air-fuel ratio. The three-way catalyst 25 also contains an oxygen storage material such as cerium oxide (CeO2) or a complex oxide of cerium Ce and a rare earth element such as praseodymium Pr. This oxygen storage material stores oxygen when the exhaust gas is on the oxidation side (lean side),
It has a characteristic of releasing the stored oxygen when the exhaust gas is on the reducing side (rich side). The three-way catalyst 25 uses the released oxygen in addition to oxygen in the exhaust gas for oxidizing HC and CO in the exhaust gas.

【0028】上記HC吸着触媒27は、特に冷間始動時
等に排出されるHCを吸着して排気ガスを浄化する機能
を有し、図2に示すように、コージュライト製のハニカ
ム構造体からなる担体27aと、この担体27aに形成
された貫通孔の壁面に担持されたHC吸着材27bと、
その表面にコーティングされる等により担持された三元
触媒層27cとにより構成されている。
The HC adsorbing catalyst 27 has a function of adsorbing HC discharged especially during cold start and purifying exhaust gas, and as shown in FIG. 2, a honeycomb structure made of cordierite is used. And a HC adsorbent 27b carried on the wall surface of the through hole formed in the carrier 27a,
It is constituted by a three-way catalyst layer 27c supported by being coated on the surface thereof.

【0029】上記HC吸着材27bは、排気ガス中のH
Cを吸着保持するのに適した孔径、つまり、7.2オン
グストローム程度の孔径を有する多数の細孔が形成され
た、いわゆるβ型ゼオライトに、銀(Ag)を含侵担持
させてなり、エンジンの冷間始動時等の低温時に排気ガ
ス中のHCを吸着すると共に、昇温に伴って吸着したH
Cを脱離するものである。上記銀は、β型ゼオライトの
HC吸着作用を高めて、より高温までHCを保持し得る
ようにするために担持されている。
The above-mentioned HC adsorbent 27b is the H gas in the exhaust gas.
A so-called β-type zeolite in which a large number of pores having a pore size suitable for adsorbing and holding C, that is, a pore size of about 7.2 angstrom is formed, is made to impregnate and carry silver (Ag), The HC in the exhaust gas is adsorbed at a low temperature such as during cold start of the
C is eliminated. The silver is supported in order to enhance the HC adsorbing action of β-type zeolite so that the HC can be retained at a higher temperature.

【0030】上記三元触媒層27cは、アルミナ等に担
持されたパラジウム(Pd)又は白金(Pt)等の触媒
金属と、ジルコニウム(Zr)等からなるバインダーと
を有し、所定温度に加熱されて活性化することにより、
排気ガス中のHC及びCOを酸化すると共に、排気ガス
中のNOxを還元して浄化する機能を有している。この
浄化機能は、理論空燃比の付近において顕著に発揮され
るものである。
The three-way catalyst layer 27c has a catalytic metal such as palladium (Pd) or platinum (Pt) supported on alumina or the like and a binder made of zirconium (Zr) or the like, and is heated to a predetermined temperature. By activating by
It has a function of oxidizing HC and CO in the exhaust gas and reducing NOx in the exhaust gas to purify it. This purifying function is remarkably exhibited near the stoichiometric air-fuel ratio.

【0031】上記三元触媒層27cは、所定温度に加熱
されて活性化することにより、排気ガス中の酸素濃度が
高い高酸素雰囲気(例えば酸素濃度が0.5%以上の雰
囲気)で酸素を吸蔵すると共に、排気ガス中の酸素濃度
が低下して低酸素雰囲気下になるのに伴い、吸蔵した酸
素を放出する機能を有する酸素吸蔵物質、例えば酸化セ
リウム(CeO2)又はセリウムCeとプラセオジウム
Pr等の希土類元素との複合酸化物等からなる酸素吸蔵
物質を含有している。つまり、酸素吸蔵物質は、周囲の
排気ガスが酸化側(リーン側)にあるときに酸素を吸蔵
し、周囲の排気ガスが還元側(リッチ側)になるとこの
吸蔵した酸素を放出する特性を有している。
The three-way catalyst layer 27c is heated to a predetermined temperature and activated to generate oxygen in a high oxygen atmosphere in which the oxygen concentration in the exhaust gas is high (for example, an atmosphere having an oxygen concentration of 0.5% or more). An oxygen storage material that has the function of releasing the stored oxygen as the oxygen concentration in the exhaust gas decreases and becomes a low oxygen atmosphere, such as cerium oxide (CeO2) or cerium Ce and praseodymium Pr. It contains an oxygen storage material such as a complex oxide with a rare earth element. In other words, the oxygen storage material has a property of storing oxygen when the surrounding exhaust gas is on the oxidizing side (lean side) and releasing the stored oxygen when the surrounding exhaust gas is on the reducing side (rich side). is doing.

【0032】上記三元触媒層27cでは、上記酸素吸蔵
物質から放出された酸素を利用した酸化作用により、上
記HC吸着材27bから脱離したHCが、比較的低温で
酸化されて浄化されるようになっている。尚、上記HC
吸着触媒27は、三元触媒層27cを構成する材料とH
C吸着材27bとを一体に混合して構成するようにして
もよい。
In the three-way catalyst layer 27c, the HC desorbed from the HC adsorbent 27b is oxidized and purified at a relatively low temperature by the oxidizing action using the oxygen released from the oxygen storage material. It has become. The above HC
The adsorption catalyst 27 is composed of the material forming the three-way catalyst layer 27c and H
It may be configured such that the C adsorbent 27b is integrally mixed.

【0033】上記排気通路22には、排気ガスの一部を
吸気系に還流させるEGR通路29が接続されている。
EGR通路29は、その上流端が排気通路22における
上記第1酸素濃度センサ24の上流側に接続され、下流
端が吸気通路10における上記スロットル弁13とサー
ジタンク14との間に接続されている。EGR通路29
には、開度が電気的に調節可能に構成されたEGR弁3
0と、このEGR弁30のリフト量を検出するリフトセ
ンサ31とが配設されている。これらEGR通路29と
EGR弁30とリフトセンサ31とにより排気還流手段
が構成されている。
An EGR passage 29 for recirculating a part of the exhaust gas to the intake system is connected to the exhaust passage 22.
The EGR passage 29 has an upstream end connected to the upstream side of the first oxygen concentration sensor 24 in the exhaust passage 22, and a downstream end connected between the throttle valve 13 and the surge tank 14 in the intake passage 10. . EGR passage 29
Includes an EGR valve 3 whose opening degree is electrically adjustable.
0 and a lift sensor 31 that detects the lift amount of the EGR valve 30 are provided. The EGR passage 29, the EGR valve 30, and the lift sensor 31 constitute exhaust gas recirculation means.

【0034】上記排気通路22には、吸気の一部を吸気
通路10から排気通路22における上記HC吸着触媒2
7の上流側に送り込む二次エア供給通路32が接続さ
れ、この二次エア供給通路32には、エンジンの制御を
行うコントロールユニット(ECU)34から出力され
た制御信号に応じて開閉制御される流量制御弁33が設
けられている。
In the exhaust passage 22, a part of the intake air is introduced from the intake passage 10 to the HC adsorption catalyst 2 in the exhaust passage 22.
7 is connected to a secondary air supply passage 32 that is sent to the upstream side. The opening and closing of the secondary air supply passage 32 is controlled according to a control signal output from a control unit (ECU) 34 that controls the engine. A flow control valve 33 is provided.

【0035】上記コントロールユニット34には、上記
エアフローセンサ12、スロットル開度センサ16、吸
気圧センサ17、スワール弁開度センサ20、各酸素濃
度センサ24,26,28、及びEGR通路29のリフ
トセンサ31からの出力信号が入力されている。また、
上記コントロールユニット34には、エンジンの冷却水
温度を検出する水温センサ35、吸気温度を検出する吸
気温度センサ36、大気圧を検出する大気圧センサ3
7、エンジンの回転数を検出する回転数センサ38、及
びアクセルペダルの開度(アクセル操作量)を検出する
アクセル開度センサ39から出力された検出信号が入力
されている。
The control unit 34 includes an air flow sensor 12, a throttle opening sensor 16, an intake pressure sensor 17, a swirl valve opening sensor 20, oxygen concentration sensors 24, 26 and 28, and a lift sensor for the EGR passage 29. The output signal from 31 is input. Also,
The control unit 34 includes a water temperature sensor 35 that detects an engine cooling water temperature, an intake air temperature sensor 36 that detects an intake air temperature, and an atmospheric pressure sensor 3 that detects an atmospheric pressure.
7, the detection signals output from the rotation speed sensor 38 that detects the rotation speed of the engine and the accelerator opening sensor 39 that detects the opening (accelerator operation amount) of the accelerator pedal are input.

【0036】上記コントロールユニット34は、脱離判
定手段42と、燃料噴射制御手段40と、点火時期制御
手段41と、初期判定手段43と、補正手段44とを備
えている。
The control unit 34 includes a desorption determination means 42, a fuel injection control means 40, an ignition timing control means 41, an initial determination means 43, and a correction means 44.

【0037】上記脱離判定手段42は、エンジンの始動
後に計測された経過時間及び運転履歴等に基づいてHC
吸着触媒27の温度THCEを導出し、この温度THCEと予め
設定された基準温度とを比較することにより、HC吸着
材27bから脱離するHCの脱離量がHC吸着材27に
吸着されるHC吸着量を上回る脱離運転状態への移行時
期を前もって推定すると共に、脱離運転状態に移行した
か否かを判定するように構成されている。
The desorption determining means 42 determines the HC based on the elapsed time and the operation history measured after the engine is started.
By deducing the temperature THCE of the adsorption catalyst 27 and comparing this temperature THCE with a preset reference temperature, the desorption amount of HC desorbed from the HC adsorbent 27b is adsorbed by the HC adsorbent 27b. The timing of transition to the desorption operation state in which the amount of adsorbed HC exceeds a certain amount is estimated in advance, and it is determined whether or not the transition to the desorption operation state has occurred.

【0038】つまり、図3(a)、(b)に示すように、エ
ンジンの冷間始動後は、HC吸着材27bにHCが吸着
するのみでHC吸着材27bからHCが脱離しない運転
状態が継続し、HC吸着触媒27の温度THCEが時間の経
過に伴って次第に上昇する。そして、HCの吸着量が次
第に増大すると共に、HC吸着触媒27の温度THCEがあ
る温度に達すると、HC吸着材27bからのHCの脱離
が開始する。このとき、HC吸着材27bへの吸着及び
HC吸着材27bからの脱離が並行して行われる。そし
て、HC吸着触媒27の温度THCEが更に上昇すると、H
C吸着触媒27は、HC吸着材27bから脱離するHC
の脱離量がHC吸着材27に吸着されるHCの吸着量を
上回る脱離運転状態に移行する。このときの温度を脱離
運転開始温度THC2とする。そして、更にHC吸着触媒2
7の温度THCEが上昇すると、HC吸着材27bからHC
が脱離するのが完了する。このときの温度THCEを脱離運
転完了温度THC3とする。上記脱離運転開始温度THC2は例
えば150℃とされ、上記脱離運転完了温度THC3は例え
ば250℃とされている。
That is, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), after the engine is cold started, only the HC is adsorbed by the HC adsorbent 27b and the HC is not desorbed from the HC adsorbent 27b. Continues, and the temperature THCE of the HC adsorption catalyst 27 gradually rises with the passage of time. When the amount of adsorbed HC gradually increases and the temperature THCE of the HC adsorbing catalyst 27 reaches a certain temperature, desorption of HC from the HC adsorbent 27b starts. At this time, adsorption to and desorption from the HC adsorbent 27b are performed in parallel. When the temperature T HCE of the HC adsorption catalyst 27 further rises, H
The C adsorption catalyst 27 is the HC desorbed from the HC adsorbent 27b.
The desorption operation state is shifted to a desorption operation state in which the desorption amount exceeds the adsorption amount of HC adsorbed on the HC adsorbent 27. The temperature at this time is defined as the desorption operation start temperature THC2 . Further, the HC adsorption catalyst 2
When the temperature THCE of 7 rises, the HC adsorbent 27b
Is completed. The temperature THCE at this time is defined as the desorption operation completion temperature THC3 . The desorption operation start temperature T HC2 is, for example, 150 ° C., and the desorption operation completion temperature T HC3 is, for example, 250 ° C.

【0039】即ち、HC吸着触媒27の温度THCEは、時
間の経過に伴って次第に上昇するが、その上昇速度はエ
ンジン始動後の履歴等によって異なるために、脱離判定
手段42は、エンジン始動後の履歴等に基づいてHC吸
着触媒27の温度THCEを導出すると共に、HC吸着触媒
27の温度THCEが脱離運転開始温度THC2に達する移行時
期T2を推定するようになっている。そして、HC吸着触
媒27の温度THCEが脱離運転開始温度THC2に達している
か否かによって脱離運転状態に移行したか否かを判定す
るようになっている。
That is, the temperature T HCE of the HC adsorbing catalyst 27 gradually rises with the passage of time, but since the rising speed varies depending on the history after the engine is started, the desorption determining means 42 causes the engine start to start. The temperature T HCE of the HC adsorption catalyst 27 is derived based on the subsequent history and the transition time T2 at which the temperature T HCE of the HC adsorption catalyst 27 reaches the desorption operation start temperature T HC2 is estimated. Then, so as to determine whether the transition to the desorption operation state according to whether the temperature T HCE of the HC adsorption catalyst 27 has reached the desorption operation start temperature T HC2.

【0040】尚、上記脱離判定手段42は、上記HC吸
着触媒27の下流側に配設された上記第3酸素濃度セン
サ28により検出された酸素濃度に基づいて上記HC吸
着材27bからのHCの脱離量が吸着量を上回る脱離運
転状態にあるか否かを判定するように構成してもよい。
The desorption determination means 42 is based on the oxygen concentration detected by the third oxygen concentration sensor 28 arranged on the downstream side of the HC adsorption catalyst 27, based on the oxygen concentration from the HC adsorbent 27b. It may be configured to determine whether or not the desorption amount is higher than the adsorption amount in the desorption operation state.

【0041】上記初期判定手段43は、エンジン始動後
の履歴等に基づいて上記脱離運転状態への移行時期T2の
所定期間前である初期制御開始時間T1を導出し、この初
期制御開始時間T1におけるHC吸着触媒27の温度であ
る初期制御開始温度THC1を推定すると共に、HC吸着触
媒27の温度THCEが初期制御開始温度THC1以上で且つ脱
離運転開始温度THC2未満である初期運転状態に移行した
か否かを判定するように構成されている。この所定期間
は、例えば数秒程度に設定されている。
The initial decision means 43 derives an initial control start time T1 which is a predetermined period before the transition timing T2 to the desorption operation state based on the history after the engine is started, and the initial control start time T1. initial operation with estimating the initial control start temperature T HC1 is the temperature of the HC adsorption catalyst 27, a and less than desorption operation start temperature T HC2 at a temperature T HCE initial control start temperature T HC1 more HC adsorption catalyst 27 at It is configured to determine whether or not the state has been entered. This predetermined period is set to, for example, several seconds.

【0042】上記燃料噴射制御手段40は、エンジンの
運転状態に応じてインジェクタ7から噴射される燃料噴
射状態を制御するように構成されている。
The fuel injection control means 40 is configured to control the fuel injection state of the fuel injected from the injector 7 according to the operating state of the engine.

【0043】上記燃料噴射制御手段40は、脱離判定手
段42により導出されたHC吸着触媒27の温度THCE
初期制御開始温度THC1以上で且つ脱離運転開始温度THC2
未満の温度あると判定されたときには、第1酸素濃度セ
ンサ24が検出した三元触媒25の上流側における排気
ガスの還元度OX1が空燃比14.0での燃焼相当の還元
度になるように燃料噴射量を制御する初期制御を実行す
るように構成されている。初期制御では、三元触媒25
の上流側における排気ガスの還元度OX1の目標値を空燃
比14.0での燃焼相当の還元度に設定することによ
り、三元触媒25の上流側における排気ガス中の酸素濃
度が0.1%以下の還元側(リッチ側)に制御されるよ
うになっている。つまり、初期制御において、この排気
ガスが還元側になるように制御することにより、三元触
媒25の酸素吸蔵物質に吸蔵された酸素が放出されるよ
うになっている。即ち、この初期制御により、脱離運転
状態への移行時期の前に上記三元触媒25の酸素吸蔵物
質に吸蔵される酸素量を低減しておく吸蔵酸素量低減手
段が構成されている。
In the fuel injection control means 40, the temperature THCE of the HC adsorption catalyst 27 derived by the desorption determination means 42 is equal to or higher than the initial control start temperature THC1 and the desorption operation start temperature THC2.
When it is determined that the temperature is lower than 0 ° C, the degree of reduction O X1 of the exhaust gas on the upstream side of the three-way catalyst 25 detected by the first oxygen concentration sensor 24 becomes the degree of reduction equivalent to the combustion at the air-fuel ratio of 14.0. Is configured to execute initial control for controlling the fuel injection amount. In the initial control, the three-way catalyst 25
By setting the target value of the degree of reduction O X1 of the exhaust gas on the upstream side of the three-way catalyst 25 to the degree of reduction equivalent to the combustion at the air-fuel ratio of 14.0, the oxygen concentration in the exhaust gas on the upstream side of the three-way catalyst 25 becomes 0. The reduction side (rich side) of 1% or less is controlled. That is, in the initial control, the exhaust gas is controlled to be on the reducing side, so that the oxygen stored in the oxygen storage substance of the three-way catalyst 25 is released. That is, this initial control constitutes a stored oxygen amount reducing means for reducing the amount of oxygen stored in the oxygen storage substance of the three-way catalyst 25 before the transition time to the desorption operation state.

【0044】上記初期制御において、三元触媒25の上
流側における排気ガスの還元度OX1の目標値を空燃比で
13.0以上で且つ14.5以下での燃焼相当の還元度
に設定するのが好ましい。還元度OX1の目標値を空燃比
13.0未満での燃焼相当の還元度に設定すると、HC
吸着触媒27に多量のHCが流入する一方で、初期制御
段階ではHC吸着材27bの吸着能力が未だ高まってい
ないために、HC吸着触媒27に流入したHCの一部が
HC吸着材17bに吸着されずに流出してしまうことに
なる。一方、還元度OX1の目標値を空燃比で14.5を
越える値での燃焼相当の還元度に設定すると、三元触媒
25の酸素吸蔵物質からの酸素放出が迅速に行われない
こととなり、初期制御の時間を短縮することができなく
なってしまう。そこで、還元度OX1の目標値を13.0
〜14.5相当の還元度に設定するのが好ましい。
In the above initial control, the target value of the degree of reduction O X1 of the exhaust gas on the upstream side of the three-way catalyst 25 is set to a degree of reduction corresponding to combustion at an air-fuel ratio of 13.0 or more and 14.5 or less. Is preferred. If the target value of the degree of reduction O X1 is set to the degree of reduction equivalent to combustion at an air-fuel ratio of less than 13.0, HC
While a large amount of HC flows into the adsorption catalyst 27, a part of the HC that has flowed into the HC adsorption catalyst 27 is adsorbed on the HC adsorption material 17b because the adsorption capacity of the HC adsorption material 27b has not yet increased in the initial control stage. Without it, it will be leaked. On the other hand, if the target value of the degree of reduction O X1 is set to the degree of reduction equivalent to the combustion with the value of the air-fuel ratio exceeding 14.5, it means that oxygen is not released quickly from the oxygen storage substance of the three-way catalyst 25. , It becomes impossible to shorten the time of initial control. Therefore, the target value of the reduction degree O X1 is set to 13.0.
It is preferable to set the degree of reduction equivalent to ˜14.5.

【0045】上記燃料噴射制御手段40は、HC吸着触
媒27がHCの吸着と脱離とを行う運転状態にある場合
には、吸気行程から点火時期にかけての期間内で、圧縮
行程中期以降の後期噴射と、これより前の早期噴射とに
おいてそれぞれ燃料噴射を行い、少なくとも2回の分割
噴射を行わせるようにインジェクタ7を制御するように
構成されている。尚、上記燃料噴射制御手段40は、冷
間運転時の全運転領域で分割噴射を行うように構成して
もよく、また高負荷領域ではエンジン出力の要求を満足
すべく、吸気行程のみで燃料噴射を行うように構成して
もよい。また、必ずしも直噴で燃料を噴射を行う構成で
ある必要はなく、吸気ポートにインジェクタ7を配置し
て、吸気と燃料との混合気を燃焼室4内に供給する構成
のものであってもよい。
When the HC adsorbing catalyst 27 is in an operating state in which the HC adsorbing catalyst 27 adsorbs and desorbs HC, the fuel injection control means 40 is in the period from the intake stroke to the ignition timing, and in the latter half of the compression stroke or later. The fuel injection is performed in each of the injection and the early injection before this, and the injector 7 is controlled so as to perform the divided injection at least twice. The fuel injection control means 40 may be configured to perform the split injection in the entire operating region during cold operation, and in the high load region, the fuel is injected only in the intake stroke in order to satisfy the engine output requirement. It may be configured to perform injection. Further, it is not always necessary to directly inject the fuel, and the injector 7 may be arranged in the intake port to supply the mixture of intake air and fuel into the combustion chamber 4. Good.

【0046】また、上記燃料噴射制御手段40は、脱離
運転状態にあると判定された場合には、上記初期制御を
停止してHC吸着触媒27と接触する排気ガスが酸素濃
度が0.5%以下の還元側(リッチ側)になるように燃
料噴射量をフィードバック制御する酸素放出制御を実行
するように構成されている。つまり、この酸素放出制御
により、還元度制御手段が構成されている。酸素放出制
御では、第2酸素濃度センサ26が検出したHC吸着触
媒27の上流側における排気ガスの還元度OX2が空燃比
14.5での燃焼相当の還元度になるように制御するこ
とにより、HC吸着触媒27と接触する排気ガスの酸素
濃度を0.5%以下に制御するようになっている。つま
り、酸素放出制御において、空燃比14.5での燃焼相
当の排気ガスの還元度が、HC吸着触媒27の上流側に
おける還元度の基準値OX20として設定されている。
When it is judged that the fuel injection control means 40 is in the desorption operation state, the exhaust gas contacting the HC adsorption catalyst 27 has an oxygen concentration of 0.5 when the initial control is stopped. The oxygen release control is performed so that the fuel injection amount is feedback-controlled so as to be on the reducing side (rich side) of not more than%. In other words, this oxygen release control constitutes the reduction degree control means. In the oxygen release control, the degree of reduction O X2 of the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst 27 detected by the second oxygen concentration sensor 26 is controlled to be the degree of reduction equivalent to the combustion at the air-fuel ratio of 14.5. The oxygen concentration of the exhaust gas contacting the HC adsorption catalyst 27 is controlled to 0.5% or less. That is, in the oxygen release control, the degree of reduction of the exhaust gas corresponding to combustion at the air-fuel ratio of 14.5 is set as the reference value O X20 of the degree of reduction on the upstream side of the HC adsorption catalyst 27.

【0047】上記酸素放出制御において、排気ガスに含
まれる酸素濃度を0.5%以下に制御するようになって
いるのは、上記HC吸着触媒27と接触する排気ガスに
含まれる酸素濃度が0.5%を越える酸化側(リーン
側)に制御されると、HC吸着触媒27に含有される酸
素吸蔵物質から酸素が放出され難くなるからである。つ
まり、酸素放出制御では、HC吸着触媒27の酸素吸蔵
物質に対する排気ガスの還元度を制御するようになって
いる。
In the above oxygen release control, the oxygen concentration contained in the exhaust gas is controlled to 0.5% or less because the oxygen concentration contained in the exhaust gas contacting the HC adsorption catalyst 27 is 0%. This is because if controlled to the oxidation side (lean side) exceeding 0.5%, it becomes difficult for oxygen to be released from the oxygen storage substance contained in the HC adsorption catalyst 27. That is, in the oxygen release control, the degree of reduction of the exhaust gas with respect to the oxygen storage substance of the HC adsorption catalyst 27 is controlled.

【0048】上記酸素放出制御では、HC吸着触媒27
の上流側における排気ガスの還元度OX2が空燃比14.
5での燃焼相当の基準値OX20よりも高いときには、燃料
噴射量のフィードバック値Qfb2を補正値β1だけ低減
し、逆に空燃比14.5での燃焼相当の基準値OX20以下
のときには、燃料噴射量のフィードバック値Qfb2を補正
値β2だけ増大することにより、HC吸着触媒27の上
流側における還元度が基準値OX20になるように制御を行
うようになっている。このとき、補正値β1を補正値β2
よりも小さい値に設定することにより、HC吸着触媒2
7の上流側における排気ガスを還元側(リッチ側)に制
御し易くなっている。つまり、酸素放出制御は、フィー
ドバック値の還元側方向の補正値を酸化側方向の補正値
より大きく設定する片側偏重フィードバック制御となっ
ている。
In the above oxygen release control, the HC adsorption catalyst 27
The degree of reduction O X2 of the exhaust gas upstream of the air-fuel ratio is 14.
5 is higher than the reference value O X20 equivalent to combustion, the feedback value Qfb2 of the fuel injection amount is reduced by the correction value β1, and conversely, when the reference value O X20 equivalent to combustion at the air-fuel ratio of 14.5 or less, By increasing the feedback value Qfb2 of the fuel injection amount by the correction value β2, control is performed so that the degree of reduction on the upstream side of the HC adsorption catalyst 27 becomes the reference value O X20 . At this time, the correction value β1 is changed to the correction value β2
HC adsorption catalyst 2 by setting the value smaller than
The exhaust gas on the upstream side of 7 can be easily controlled to the reducing side (rich side). That is, the oxygen release control is a one-sided weighted feedback control in which the correction value of the feedback value in the reduction side direction is set to be larger than the correction value in the oxidation side direction.

【0049】上記酸素放出制御では、エンジンの燃焼室
4における空燃比が13.5以上で且つ15.0以下に
なるように制御するのが好ましい。空燃比13.5未満
では、HC吸着触媒27での排気ガスが還元側となって
酸素吸蔵物質からの酸素放出が促進されるものの、エン
ジンから排出されるHC量が増大し過ぎると共にHC吸
着材27aから脱離したHCもあるために、HCが浄化
しきれなくなってしまう。一方、空燃比が15.0を越
えると、上流側に配置される三元触媒25から流出した
未反応の酸素がHC吸着触媒27に流入することとな
り、HC吸着触媒27に流入する排気ガスを確実に還元
側に制御することが困難となるからである。
In the above oxygen release control, it is preferable to control the air-fuel ratio in the combustion chamber 4 of the engine to be not less than 13.5 and not more than 15.0. When the air-fuel ratio is less than 13.5, the exhaust gas in the HC adsorbing catalyst 27 becomes the reducing side to promote the release of oxygen from the oxygen storage material, but the amount of HC discharged from the engine increases too much and the HC adsorbing material increases. Since some HC has been desorbed from 27a, the HC cannot be completely purified. On the other hand, when the air-fuel ratio exceeds 15.0, unreacted oxygen flowing out from the three-way catalyst 25 arranged on the upstream side flows into the HC adsorption catalyst 27, so that the exhaust gas flowing into the HC adsorption catalyst 27 is discharged. This is because it will be difficult to reliably control the reduction side.

【0050】上記酸素放出制御では、エンジンの燃焼室
4における空燃比が14.0以上で且つ14.7未満に
なるように制御するのがより好ましい。
In the above oxygen release control, it is more preferable to control so that the air-fuel ratio in the combustion chamber 4 of the engine is 14.0 or more and less than 14.7.

【0051】上記初期制御にける三元触媒25の上流側
での還元度OX1の目標値は、酸素放出制御におけるHC
吸着触媒27の上流側での還元度の基準値OX20よりも大
きな値(還元度が強い側)に設定されている。これは、
三元触媒25の上流側において排気ガスの還元度をより
強くすることで、三元触媒25の酸素吸蔵物質から早急
に酸素を放出することができて初期制御の時間短縮を図
ることができるからである。
The target value of the reduction degree O X1 on the upstream side of the three-way catalyst 25 in the initial control is the HC in the oxygen release control.
It is set to a value larger than the reference value O X20 of the reduction degree on the upstream side of the adsorption catalyst 27 (on the side where the reduction degree is strong). this is,
By increasing the degree of reduction of the exhaust gas on the upstream side of the three-way catalyst 25, oxygen can be promptly released from the oxygen storage substance of the three-way catalyst 25, and the time for initial control can be shortened. Is.

【0052】上記点火時期制御手段41は、点火回路5
に制御信号を出力して、エンジンの運転状態に応じて混
合気の点火時期を制御するように構成されている。つま
り、点火時期制御手段41は、基本的には点火時期をM
BTに制御するが、エンジンの冷間運転状態において、
上記分割噴射が行われているときに、上記脱離判定手段
42においてHCの脱離度合いが大きいことが確認され
た場合に、必要に応じて点火時期を上記MBTよりも所
定量だけリタードさせるように構成されている。
The ignition timing control means 41 includes the ignition circuit 5
A control signal is output to control the ignition timing of the air-fuel mixture according to the operating state of the engine. That is, the ignition timing control means 41 basically sets the ignition timing to M
Although controlled to BT, in the cold operation state of the engine,
When it is confirmed by the desorption determination means 42 that the degree of desorption of HC is large during the split injection, the ignition timing is retarded by a predetermined amount as compared with the MBT, if necessary. Is configured.

【0053】上記補正手段44は、上記酸素放出制御に
おいて、第3酸素濃度センサ28が検出した還元度OX3
に基づいて、燃料噴射制御手段40による制御を補正す
るように構成されている。つまり、空燃比14.6から
14.7での燃焼相当(理論空燃比相当)の還元度がH
C吸着触媒27の下流側における基準値OX30として設定
されており、上記補正手段44は、HC吸着触媒27の
下流側における還元度が空燃比14.6から14.7で
の燃焼相当の基準値OX30になるように燃料噴射量のフィ
ードバック値Qfb3を補正するように構成されている。
The correction means 44 uses the reduction degree O X3 detected by the third oxygen concentration sensor 28 in the oxygen release control.
Based on the above, the control by the fuel injection control means 40 is corrected. That is, the degree of reduction equivalent to combustion (corresponding to the theoretical air-fuel ratio) at the air-fuel ratio of 14.6 to 14.7 is H.
It is set as a reference value O X30 on the downstream side of the C adsorption catalyst 27, and the correction means 44 uses the reference value corresponding to combustion when the reduction degree on the downstream side of the HC adsorption catalyst 27 is from air-fuel ratio 14.6 to 14.7. It is configured to correct the feedback value Qfb3 of the fuel injection amount so that the value becomes O X30 .

【0054】上記燃料噴射制御手段40は、HC吸着触
媒27の温度THCEがHC吸着材27bからのHCの脱離
が完了する脱離完了温度THC3以上になったことが確認さ
れたときには、酸素放出制御から、運転状態に対応した
燃料噴射量をフィードバック制御する温間運転制御に移
行するように構成されている。つまり、温間運転制御で
は、上記フィードバック値Qfb2、Qfb3をゼロリセットす
ると共に、第1酸素濃度センサ24が検出した三元触媒
25の上流側における排気ガスの還元度OX1に基づい
て、燃料噴射量が制御されるようになっている。
The fuel injection control means 40 confirms that the temperature THCE of the HC adsorption catalyst 27 is equal to or higher than the desorption completion temperature THC3 at which desorption of HC from the HC adsorbent 27b is completed. It is configured to shift from the oxygen release control to the warm operation control in which the fuel injection amount corresponding to the operation state is feedback-controlled. That is, in the warm operation control, the feedback values Qfb2 and Qfb3 are reset to zero, and the fuel injection is performed based on the degree of reduction O X1 of the exhaust gas upstream of the three-way catalyst 25 detected by the first oxygen concentration sensor 24. The amount is controlled.

【0055】また、上記燃料噴射制御手段40は、例え
ば、温間運転時の成層燃焼領域では、上記インジェクタ
7から圧縮行程の所定時期に燃料を一括して噴射させる
ことにより、点火プラグ6の近傍に混合気の燃料を偏在
させた状態で燃焼させると共に、例えば燃焼室4内にお
ける混合気の空燃比を30程度のリーン状態とする成層
燃焼モードの燃焼制御を実行するように構成されてい
る。また、上記燃料噴射制御手段40は、温間運転時の
均一燃料燃焼領域では、上記インジェクタ7から吸気行
程で燃焼を一括噴射させると共に、燃焼室4全体の平均
空燃比を略理論空燃比(A/F=14.7)とする均一
燃焼モードの燃焼制御を実行するように構成されてい
る。尚、エンジンの中負荷中回転領域では、吸気行程と
圧縮行程とに分割して燃料を噴射させるようにしてもよ
い。
Further, the fuel injection control means 40, for example, in the stratified charge combustion region during the warm operation, causes the injector 7 to collectively inject the fuel at a predetermined timing of the compression stroke so as to be in the vicinity of the ignition plug 6. In addition to burning the fuel of the air-fuel mixture in a distributed state, the combustion control is performed in a stratified combustion mode in which the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 4 is in a lean state of about 30. Further, in the uniform fuel combustion region during the warm operation, the fuel injection control means 40 collectively injects combustion from the injector 7 in the intake stroke, and makes the average air-fuel ratio of the entire combustion chamber 4 approximately the theoretical air-fuel ratio (A /F=14.7), the combustion control in the uniform combustion mode is executed. In the medium-load medium-speed rotation region of the engine, the fuel may be injected by being divided into an intake stroke and a compression stroke.

【0056】−制御動作− 上述の如く構成されたエンジンの排気浄化装置の制御動
作について、図4及び図5に示すフローチャートに基づ
いて説明する。
-Control Operation- The control operation of the engine exhaust gas purification apparatus configured as described above will be described with reference to the flow charts shown in FIGS.

【0057】先ず、上記制御動作がスタートすると、ス
テップST11において、エアフローセンサ12、第1〜第
3酸素濃度センサ24,26,28、水温センサ35、
吸気温センサ36、大気圧センサ37、回転数センサ3
8及びアクセル開度センサ39の検出値に対応した各デ
ータを入力し、ステップST12に移る。ステップST12で
は、アクセル開度及びエンジンの回転数に基づいて、予
め設定されたマップからエンジンの目標トルクTrを設定
してステップST13に移る。ステップST13では、上記目標
トルクTrとエンジンの回転数とをパラメータとして、予
め設定されたマップから燃料の基本噴射量Qb及び電気式
スロットル弁13の基本開度Th0を設定し、ステップST1
4に移り、電気式スロットル弁13を駆動してステップS
T15に移る。上記基本噴射量Qb及び電気式スロットル弁
13の基本開度Th0は、エンジンの燃焼室4内における
空燃比が理論空燃比になるように設定されている。
First, when the control operation is started, in step ST11, the air flow sensor 12, the first to third oxygen concentration sensors 24, 26 and 28, the water temperature sensor 35,
Intake air temperature sensor 36, atmospheric pressure sensor 37, rotation speed sensor 3
8 and each data corresponding to the detection value of the accelerator opening sensor 39 is input, and the process proceeds to step ST12. In step ST12, the target torque Tr of the engine is set from a preset map based on the accelerator opening and the engine speed, and the process proceeds to step ST13. In step ST13, the basic injection amount Qb of fuel and the basic opening Th 0 of the electric throttle valve 13 are set from a preset map using the target torque Tr and the engine speed as parameters, and step ST1
Move to 4 and drive the electric throttle valve 13 to step S
Move to T15. The basic injection amount Qb and the basic opening Th 0 of the electric throttle valve 13 are set so that the air-fuel ratio in the combustion chamber 4 of the engine becomes the stoichiometric air-fuel ratio.

【0058】ステップST15において、運転履歴等により
HC吸着触媒27の温度THCEを導出すると共に、脱離運
転状態への移行時期T2の所定期間前である初期制御開始
時間T1を推定し、この初期制御開始時間T1におけるHC
吸着触媒27の温度である初期制御開始温度THC1を推定
する。そして、ステップST16に移り、HC吸着触媒27
の温度THCEが初期制御開始温度THC1より低いか否かを判
定し、初期制御開始温度THC1より低いときには、ステッ
プST17に進む。ステップST17において、基本噴射量Qbを
最終噴射量Qpに設定し、ステップST18に移って噴射タイ
ミングにあるか否かを判定し、噴射タイミングになると
ステップST19に移って、燃料の噴射制御を実行する。こ
のときには、エンジンの燃焼室4内における空燃比が理
論空燃比に設定されて噴射制御が実行されている。
In step ST15, the temperature THCE of the HC adsorption catalyst 27 is derived from the operation history and the like, and the initial control start time T1 which is a predetermined period before the transition time T2 to the desorption operation state is estimated. HC at control start time T1
The initial control start temperature THC1 which is the temperature of the adsorption catalyst 27 is estimated. Then, the process proceeds to step ST16 and the HC adsorption catalyst 27
Temperature T HCE it is determined whether or not lower than the initial control start temperature T HC1 in, when lower than the initial control start temperature T HC1, the process proceeds to step ST17. In step ST17, the basic injection amount Qb is set to the final injection amount Qp, the process proceeds to step ST18, and it is determined whether or not the injection timing is reached, and when the injection timing comes, the process proceeds to step ST19 and the fuel injection control is executed. . At this time, the air-fuel ratio in the combustion chamber 4 of the engine is set to the stoichiometric air-fuel ratio and the injection control is executed.

【0059】一方、HC吸着触媒27の温度THCEが初期
制御開始温度THC1以上になると、上記ステップST16の判
定がNOとなり、ステップST16からステップST20に進
む。ステップST20において、HC吸着触媒27の温度T
HCEに基づいてHC吸着材27bからHCが脱離する運
転状態にあるか否かを判定する。つまり、導出されたH
C吸着触媒27の温度THCEが脱離運転開始温度THC2未満
であるか否かを判断し、脱離運転状態に移行したか否か
を判断する。
On the other hand, when the temperature T HCE of the HC adsorption catalyst 27 becomes equal to or higher than the initial control start temperature T HC1 , the determination at step ST16 becomes NO, and the process proceeds from step ST16 to step ST20. In step ST20, the temperature T of the HC adsorption catalyst 27
Based on the HCE , it is determined whether or not the operation state is such that HC is desorbed from the HC adsorbent 27b. That is, the derived H
It is determined whether the temperature T HCE of C adsorption catalyst 27 is a leaving operating below the starting temperature T HC2, it is determined whether or not shift to the desorption operation state.

【0060】上記ステップST20において、HC吸着触媒
27の温度が上記脱離運転開始温度THC2未満の初期運転
状態にあるときには、ステップST16における判定がYE
Sとなり、ステップST21に進む。ステップST21では、基
本噴射量Qbに初期調整噴射量Qpreを加算することによ
り、三元触媒25の上流側における排気ガスの還元度OX
1が空燃比14.0での燃焼相当の還元度になるように
最終噴射量Qpを設定して噴射制御を行う初期制御を実行
する。そして、ステップST18に移って噴射タイミングに
合わせて、ステップST19において燃料を噴射する。
In step ST20, when the temperature of the HC adsorption catalyst 27 is in the initial operation state below the desorption operation start temperature THC2 , the determination in step ST16 is YE.
It becomes S, and proceeds to step ST21. In step ST21, the reduction degree O X of the exhaust gas on the upstream side of the three-way catalyst 25 is added by adding the initial adjustment injection amount Qpre to the basic injection amount Qb.
1 executes an initial control for setting to the injection control the final injection amount Qp to be burned considerable reduction of the air-fuel ratio 14.0. Then, the process proceeds to step ST18 and the fuel is injected in step ST19 at the injection timing.

【0061】つまり、初期制御では、三元触媒25の上
流側における排気ガスの還元度OX1が空燃比14.0で
の燃焼相当の還元度に制御することにより、排気ガスは
酸素濃度が0.1%以下の還元側(リッチ側)に制御さ
れている。この結果、初期制御において、三元触媒25
の酸素吸蔵物質に吸蔵された酸素が早急に放出される。
また、初期制御を脱離運転状態に移行される直前の所定
期間内に制限することにより、必要以上に長い期間の
間、排気ガスが還元側に制御されるのを防止することが
できて、燃料が無駄に消費されるのを抑制することがで
きている。
That is, in the initial control, the degree of reduction O X1 of the exhaust gas on the upstream side of the three-way catalyst 25 is controlled to the degree of reduction equivalent to the combustion at the air-fuel ratio of 14.0, so that the exhaust gas has an oxygen concentration of 0. It is controlled to the reduction side (rich side) of 1% or less. As a result, in the initial control, the three-way catalyst 25
Oxygen stored in the oxygen storage material is rapidly released.
Further, by limiting the initial control to within the predetermined period immediately before the transition to the desorption operation state, it is possible to prevent the exhaust gas from being controlled to the reducing side for a period longer than necessary. It is possible to suppress wasteful consumption of fuel.

【0062】一方、HC吸着触媒27の温度THCEが上記
脱離運転開始温度THC2以上のときには、ステップST20の
判定がNOとなってステップST22に進み、HC吸着触媒
27の温度THCEが上記脱離運転開始温度THC2以上で且つ
脱離運転完了温度THC3未満であるか否かを判定する。つ
まり、HC吸着材27bから脱離されるHCの脱離量が
HC吸着材27bに吸着されるHCの吸着量を上回る脱
離運転状態にあるか否かを判定する。HC吸着触媒27
の温度THCEが上記の範囲内にあり、脱離運転状態にある
ときには、ステップST22の判定がYESとなってステッ
プST23に進む。
On the other hand, when the temperature THCE of the HC adsorption catalyst 27 is equal to or higher than the desorption operation start temperature THC2 , the determination in step ST20 becomes NO and the routine proceeds to step ST22, where the temperature THCE of the HC adsorption catalyst 27 is above. and it determines whether less than desorption operation completion temperature T HC3 a leaving operation start temperature T HC2 more. That is, it is determined whether or not the desorption operation state in which the desorption amount of HC desorbed from the HC adsorbent 27b exceeds the adsorption amount of HC adsorbed to the HC adsorbent 27b. HC adsorption catalyst 27
When the temperature THCE of is within the above range and is in the desorption operation state, the determination in step ST22 is YES and the process proceeds to step ST23.

【0063】ステップST23において、第2酸素濃度セン
サ26が検出したHC吸着触媒27の上流側における排
気ガスの還元度OX2が基準値OX20(空燃比14.5での
燃焼相当)よりも高い(還元度合いが強い)か否かを判
定する。そして、HC吸着触媒27の上流側における排
気ガスの還元度OX2が上記基準値OX20よりも高いときに
はステップST24に進み、燃料噴射量のフィードバック値
Qfb2を補正値β1だけ低減させてステップST25に進む。
一方、上記排気ガスの還元度OX2が上記上流側の基準値O
X20以下のときには、ステップST26に進み、燃料噴射量
のフィードバック値Qfb2を補正値β2だけ増大させてス
テップST25に進む。つまり、上記脱離運転状態にあると
きには、空燃比14.5での燃焼相当の還元度になるよ
うに燃料噴射量を増減してHC吸着触媒27の上流側に
おける排気ガスをリッチ側に制御している。
In step ST23, the degree of reduction O X2 of the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst 27 detected by the second oxygen concentration sensor 26 is higher than the reference value O X20 (equivalent to combustion at an air-fuel ratio of 14.5). It is determined whether (the degree of return is strong). Then, when the degree of reduction O X2 of the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst 27 is higher than the reference value O X20 , the process proceeds to step ST24 and the feedback value of the fuel injection amount.
Qfb2 is reduced by the correction value β1 and the process proceeds to step ST25.
On the other hand, the degree of reduction O X2 of the exhaust gas is the reference value O X on the upstream side.
When X20 or less, the process proceeds to step ST26, the feedback value Qfb2 of the fuel injection amount is increased by the correction value β2, and the process proceeds to step ST25. That is, in the desorption operation state, the fuel injection amount is increased / decreased so that the degree of reduction is equivalent to the combustion at the air-fuel ratio of 14.5, and the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst 27 is controlled to the rich side. ing.

【0064】脱離運転状態では、三元触媒25の酸素吸
蔵物質における酸素吸蔵量が低減されているために酸素
が放出されることがほとんどなく、排気ガス中のHCが
酸素と反応しない三元触媒25の未活性化時において
も、三元触媒25から余分な酸素が流出することはな
い。また、三元触媒25が既に活性化された状態にある
場合には、排気ガス中のHCが放出酸素と反応すること
なく三元触媒25から流出するために、HC吸着触媒2
7に流入するHC量を精度良く制御することができる。
In the desorption operation state, since the oxygen storage amount of the oxygen storage material of the three-way catalyst 25 is reduced, oxygen is hardly released, and the HC in the exhaust gas does not react with oxygen. Even when the catalyst 25 is not activated, excess oxygen does not flow out from the three-way catalyst 25. Further, when the three-way catalyst 25 is already activated, the HC in the exhaust gas flows out of the three-way catalyst 25 without reacting with the released oxygen.
The amount of HC flowing into 7 can be controlled accurately.

【0065】上記ステップST25において、HC吸着触媒
27の下流側における排気ガスの還元度OX3が下流側の
基準値OX30(空燃比14.6から14.7での燃焼相
当)よりも高い(還元度合いが強い)か否かを判定す
る。そして、HC吸着触媒27の下流側における排気ガ
スの還元度OX3が上記下流側の基準値OX30よりも高いと
きにはステップST27に進み、前回に第3酸素濃度センサ
28が検出した還元度OX3が上記下流側の基準値OX30
りも高いか否かを判定し、還元度OX3が上記下流側の基
準値OX30よりも高いときにのみステップST28に進んで、
燃料噴射量のフィードバック値Qfb3を補正値γ1だけ低
減させる。また、前回に第3酸素濃度センサ28が検出
した還元度OX3が上記下流側の基準値OX30以下であった
ときには、ステップST29に進み、フィードバック値Qfb3
を補正することなくステップST30に進む。
In step ST25, the degree of reduction O X3 of the exhaust gas on the downstream side of the HC adsorption catalyst 27 is higher than the reference value O X30 on the downstream side (corresponding to combustion at the air-fuel ratio of 14.6 to 14.7) ( The degree of return is strong). Then, when the reduction degree O X3 of the exhaust gas on the downstream side of the HC adsorption catalyst 27 is higher than the reference value O X30 on the downstream side, the process proceeds to step ST27, and the reduction degree O X3 previously detected by the third oxygen concentration sensor 28. There determines whether higher than the reference value O X30 of the downstream, reducing the degree of O X3 is proceeds only step ST28 when higher than the reference value O X30 of the downstream side,
The feedback value Qfb3 of the fuel injection amount is reduced by the correction value γ1. When the reduction degree O X3 detected by the third oxygen concentration sensor 28 last time is equal to or less than the reference value O X30 on the downstream side, the process proceeds to step ST29 and the feedback value Qfb3
Proceeds to step ST30 without correcting.

【0066】一方、上記ステップST25において、HC吸
着触媒27の下流側における排気ガスの還元度OX3が上
記下流側の基準値OX30以下であるときには、ステップST
31に進み、燃料噴射量のフィードバック値Qfb3を補正値
γ2だけ増大させてステップST30に進む。つまり、還元
度OX3が連続して空燃比14.7での燃焼相当の下流側
の基準値OX30よりも高い場合、即ち連続してリッチ側に
制御されている場合にのみ、フィードバック値Qfb3の低
減補正を行うようにすると共に、低減補正する補正値γ
1を増大補正する補正値γ2より小さい値に設定すること
により、HC吸着触媒27の上流側における排気ガス
が、酸素濃度0.5%以下の還元側(リッチ側)に制御
され易くなっている。
On the other hand, in step ST25, when the reduction degree O X3 of the exhaust gas on the downstream side of the HC adsorption catalyst 27 is less than or equal to the downstream reference value O X30 , step ST 25
In step 31, the feedback value Qfb3 of the fuel injection amount is increased by the correction value γ2, and the process proceeds to step ST30. That is, only when the reduction degree O X3 is continuously higher than the reference value O X30 on the downstream side corresponding to the combustion at the air-fuel ratio of 14.7, that is, when the rich side is continuously controlled, the feedback value Qfb3 is obtained. Correction value γ
By setting 1 to a value smaller than the correction value γ2 for increasing correction, the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst 27 is easily controlled to the reduction side (rich side) with an oxygen concentration of 0.5% or less. .

【0067】上記ステップST30において、第1酸素濃度
センサ24が検出した排気ガスの還元度OX1が、三元触
媒25の上流側における還元度基準値OX10よりも高い
(還元度合いが強い)か否かを判定する。排気ガスの還
元度OX1が三元触媒25の上流側における還元度基準値O
X10よりも低いときには、上記ステップST30における判
定がYESとなってステップST32に進み、燃料噴射量の
フィードバック値Qfb1を補正値αだけ低減させてステッ
プST33に移る。一方、上記還元度基準値OX10以下のとき
には、ステップST30からステップST34に進み、フィード
バック値Qfb1を補正値αだけ増大させて、ステップST33
に移る。
In step ST30, whether the degree of reduction O X1 of the exhaust gas detected by the first oxygen concentration sensor 24 is higher than the degree of reduction reference value O X10 on the upstream side of the three-way catalyst 25 (the degree of reduction is strong). Determine whether or not. The degree of reduction O X1 of the exhaust gas is the reduction degree reference value O on the upstream side of the three-way catalyst 25.
When it is lower than X10, the determination in step ST30 is YES, the process proceeds to step ST32, the feedback value Qfb1 of the fuel injection amount is reduced by the correction value α, and the process proceeds to step ST33. On the other hand, when the reduction degree reference value O X10 or less, the process proceeds from step ST30 to step ST34, the feedback value Qfb1 is increased by the correction value α, and step ST33
Move on to.

【0068】上記ステップST33では、上記基本噴射量Qb
に上記各フィードバック値Qfb1、Qfb2、Qfb3を加算する
ことにより最終噴射量Qpを導出し、ステップST18に移っ
て噴射タイミングに合わせて、ステップST19において燃
料の噴射制御を実行する。
In step ST33, the basic injection amount Qb is set.
The final injection amount Qp is derived by adding the above-mentioned respective feedback values Qfb1, Qfb2, Qfb3 to step ST18, and in step ST18, the fuel injection control is executed in accordance with the injection timing.

【0069】図3(c)に示すように、上述した如く、初
期運転状態(時間T1から時間T2の間)にある初期制御で
は、空燃比が14.0相当の還元側に制御され、脱離運
転状態(時間T2から時間T3の間)にある酸素放出制御で
は、空燃比が14.5相当の還元側に制御されている。
As shown in FIG. 3 (c), as described above, in the initial control in the initial operating state (between time T1 and time T2), the air-fuel ratio is controlled to the reduction side corresponding to 14.0 and the desorption is performed. In the oxygen release control in the separated operation state (between time T2 and time T3), the air-fuel ratio is controlled to the reduction side corresponding to 14.5.

【0070】一方、上記ステップST22において、HC吸
着触媒27の温度THCEが上記脱離運転完了温度THC3以上
となったとき、即ち、脱離運転状態が終了したと判定さ
れたときには、ステップST35に進んでフィードバック値
Qfb2及びフィードバック値Qfb3をゼロに設定し、ステッ
プST30に移る。そして、上記同様にステップST32,ST34
においてフィードバック値Qfb1を補正値αだけ増減さ
せ、ステップST33において最終噴射量Qpを導出する。つ
まり、最終噴射量Qpは、三元触媒25の上流側における
排気ガスの還元度OX1に基づいて決定されるフィードバ
ック値Qfb1のみによって導出されて、酸素放出制御から
温間運転制御に移行したこととなる。そして、ステップ
ST18において噴射タイミングに合わせて、ステップST19
において燃料の噴射制御を実行する。温間運転制御で
は、運転状態に対応した燃料噴射量のフィードバック制
御が実行される。
On the other hand, in step ST22, when the temperature T HCE of the HC adsorption catalyst 27 becomes equal to or higher than the desorption operation completion temperature T HC3 , that is, when it is determined that the desorption operation state has ended, step ST35 Go to the feedback value
Qfb2 and feedback value Qfb3 are set to zero, and the process proceeds to step ST30. Then, in the same manner as above, steps ST32 and ST34
At step ST33, the feedback value Qfb1 is increased or decreased by the correction value α, and the final injection amount Qp is derived at step ST33. In other words, the final injection amount Qp is derived by only feedback value Qfb1 which is determined based on the degree of reduction O X1 of the exhaust gas at the upstream side of the three-way catalyst 25, migrated it from oxygen controlled release in warm operation control Becomes And step
In ST18, in accordance with the injection timing, step ST19
In, fuel injection control is executed. In the warm operation control, feedback control of the fuel injection amount corresponding to the operation state is executed.

【0071】[0071]

【発明のその他の実施の形態】上記実施形態について、
酸素放出制御において、燃料噴射量を増大させることに
より、排気ガスを還元側に制御する構成に限られず、二
次エア供給通路32からの空気の供給量を低減させるこ
とにより排気ガスを還元側に制御する構成であってもよ
い。
Other Embodiments of the Invention
In the oxygen release control, the exhaust gas is not limited to the reducing side by increasing the fuel injection amount, but the exhaust gas is reduced to the reducing side by reducing the air supply amount from the secondary air supply passage 32. It may be configured to control.

【0072】また、上記実施形態について、初期制御
は、三元触媒25の上流側における排気ガスの還元度の
目標値が、酸素放出制御におけるHC吸着触媒27の上
流側での上流側基準値よりも大きな値に設定される構成
に限られるものではなく、還元側に設定されているもの
であればよい。
Further, in the above embodiment, in the initial control, the target value of the degree of reduction of the exhaust gas on the upstream side of the three-way catalyst 25 is based on the upstream side reference value on the upstream side of the HC adsorption catalyst 27 in the oxygen release control. Is not limited to a configuration in which the value is set to a large value, and any configuration may be used as long as it is set on the return side.

【0073】また、上記実施形態について、初期制御に
おいて、エンジンの空燃比制御により排気ガスを還元側
に制御する構成には限られるものではなく、2次エア等
による制御の適用も可能である。
Further, the above embodiment is not limited to the structure in which the exhaust gas is controlled to the reducing side by the air-fuel ratio control of the engine in the initial control, and the control by the secondary air or the like can be applied.

【0074】また、上記実施形態について、酸素放出制
御において、燃料噴射量のフィードバック値Qfb2の増大
補正値β2を低減補正値β1より大きな値に設定する片側
偏重フィードバック制御に代え、HC吸着触媒27の上
流側における排気ガスが基準値OX20より酸化側にあると
きのみフィードバック値の還元側方向への補正を行う片
側フィードバック制御としてもよい。
Further, in the above embodiment, in the oxygen release control, instead of the one-sided weighted feedback control in which the increase correction value β2 of the fuel injection amount feedback value Qfb2 is set to a value larger than the reduction correction value β1, the HC adsorption catalyst 27 is replaced. One-sided feedback control may be performed in which the feedback value is corrected toward the reduction side only when the exhaust gas on the upstream side is on the oxidation side of the reference value O X20 .

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、HC吸着触媒が脱離運転状態に移行する前
に上流触媒の酸素吸蔵物質に吸蔵される酸素量を低減し
ておくようにしたために、脱離運転状態にあるときに余
分な酸素がHC吸着触媒に流入するのを防止することが
でき、HC吸着触媒に接触する排気ガスの還元度を簡単
に且つ精度良く制御することができる。つまり、上流触
媒の酸素吸蔵物質から酸素が放出されないために、上流
触媒が未だ活性化されていないときには、HC吸着触媒
に余分な酸素が流入するのを防止することがきる一方
で、上流触媒が既に活性化されているときには、上流触
媒から流出するHCの濃度を精度良く推定することがで
きるようになる。
As described above, according to the invention of claim 1, the amount of oxygen stored in the oxygen storage material of the upstream catalyst is reduced before the HC adsorption catalyst shifts to the desorption operation state. Since it is set, it is possible to prevent excess oxygen from flowing into the HC adsorption catalyst during the desorption operation state, and easily and accurately control the degree of reduction of the exhaust gas that contacts the HC adsorption catalyst. can do. That is, since oxygen is not released from the oxygen storage substance of the upstream catalyst, it is possible to prevent excess oxygen from flowing into the HC adsorption catalyst while the upstream catalyst is not activated yet, while the upstream catalyst is not activated. When already activated, the concentration of HC flowing out from the upstream catalyst can be accurately estimated.

【0076】また、請求項2に係る発明によれば、脱離
運転状態に移行する前に上流触媒の酸素吸蔵物質の酸素
吸蔵能力を早急に且つ確実に低減することができると共
に、必要以上に長い期間の間、排気ガスが還元側に制御
されるのを防止することができる。
According to the second aspect of the invention, the oxygen storage capacity of the oxygen storage substance of the upstream catalyst can be promptly and surely reduced before shifting to the desorption operation state, and more than necessary. It is possible to prevent the exhaust gas from being controlled to the reduction side for a long period.

【0077】また、請求項3に係る発明によれば、吸蔵
酸素量低減手段によって排気ガス中の酸素濃度が低減さ
れている期間を短縮することができる。
According to the third aspect of the invention, the period during which the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced by the stored oxygen amount reducing means can be shortened.

【0078】また、請求項4に係る発明によれば、応答
に時間がかかる空燃比制御のフィードバックを極力避け
ることができて、脱離運転状態への移行直後から精度良
く排気ガスを還元側に制御することができる。
According to the invention of claim 4, the feedback of the air-fuel ratio control, which takes a long time to respond, can be avoided as much as possible, and the exhaust gas is accurately transferred to the reducing side immediately after the transition to the desorption operation state. Can be controlled.

【0079】また、請求項5に係る発明によれば、脱離
運転状態にあるときに、HC吸着触媒の上流側における
排気ガスを確実に還元側に制御することができる。
Further, according to the fifth aspect of the present invention, the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst can be reliably controlled to the reducing side in the desorption operation state.

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

【図1】実施形態に係るエンジンの排気浄化装置の全体
構成を示す全体図である。
FIG. 1 is an overall view showing an overall configuration of an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment.

【図2】HC吸着触媒の構成を部分的に示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view partially showing the structure of an HC adsorption catalyst.

【図3】(a)は、HC吸着触媒の運転動作を示す特性
図であり、(b)は、HC吸着触媒の温度変化を示す特
性図であり、(c)は、空燃比の変化を示す特性図であ
る。
FIG. 3A is a characteristic diagram showing the operation of the HC adsorption catalyst, FIG. 3B is a characteristic diagram showing a temperature change of the HC adsorption catalyst, and FIG. 3C is a characteristic diagram showing a change in the air-fuel ratio. It is a characteristic view to show.

【図4】実施形態に係るエンジンの排気浄化装置の制御
動作の前半部を示すフロー図である。
FIG. 4 is a flowchart showing the first half of the control operation of the exhaust emission control system for the engine according to the embodiment.

【図5】実施形態に係るエンジンの排気浄化装置の制御
動作の後半部を示すフロー図である。
FIG. 5 is a flowchart showing the latter half of the control operation of the engine exhaust gas purification apparatus according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 排気通路 25 三元触媒(上流触媒) 27 HC吸着触媒 27b HC吸着材 42 脱離判定手段(判定手段) 22 Exhaust passage 25 Three-way catalyst (upstream catalyst) 27 HC adsorption catalyst 27b HC adsorbent 42 Desorption determination means (determination means)

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) F01N 3/24 F01N 3/24 R 3/28 301P 3/28 301 F02D 41/06 305 F02D 41/06 305 41/14 310E 41/14 310 310L B01D 53/36 103Z 101B (72)発明者 加藤 也寸彦 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 重津 雅彦 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 川端 久也 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 Fターム(参考) 3G091 AA02 AA11 AA17 AA23 AA24 AA28 AB02 AB03 AB10 BA03 BA14 BA15 BA19 BA32 CA13 CA22 CA26 CB02 CB03 CB05 CB07 CB08 DA01 DA02 DA04 DB10 DC01 DC03 EA00 EA01 EA05 EA06 EA07 EA23 EA30 EA31 EA34 FA02 FA04 FB02 FB10 FB11 FB12 FC07 GA16 GB01X GB04Y GB06W GB07W GB09Y GB10X GB10Y GB16X GB17X HA08 HA09 HA18 HA19 HA36 HA37 HA42 HB03 HB05 3G301 HA01 HA04 HA06 HA13 HA17 JA25 JA26 JB09 LA03 LB04 MA01 MA11 MA18 MA26 NA06 NA07 NA08 ND01 NE01 NE06 NE11 NE12 NE13 NE14 NE15 PA01B PA01Z PA07B PA07Z PA09B PA09Z PA10B PA10Z PA11B PA11Z PB08B PB08Z PD04A PD04B PD04Z PD09A PD09B PD09Z PE01B PE01Z 4D048 AA18 AB07 CC32 DA01 DA02 DA03 DA20 EA04 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F01N 3/24 F01N 3/24 R 3/28 301P 3/28 301 F02D 41/06 305 F02D 41/06 305 41/14 310E 41/14 310 310L B01D 53/36 103Z 101B (72) Inventor Yashiko Kato Shinchi 3-1, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Co., Ltd. (72) Masahiko Shigets Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Shinchi 3-1, Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Hisaya Kawabata Fuchu-cho, Aki District, Hiroshima Prefecture Shinchi 3-1, Mazda Co., Ltd. F-term (reference) 3G091 AA02 AA11 AA17 AA23 AA24 AA28 AB02 AB03 AB10 BA03 BA14 BA15 BA19 BA19 BA32 CA13 CA22 CA26 CB02 CB03 CB05 CB07 CB08 DA01 DA02 DA04 DB10 DC01 DC03 EA00 EA01 EA05 EA06 EA07 EA23 EA30 EA31 EA34 FA02 FA04 FB02 FB10 FB11 FB12 FC07 GA16 GB01X GB04Y GB06W GB07W GB09Y GB10X GB10Y GB16X GB17X HA08 HA09 HA18 HA19 HA36 HA37 HA42 HB03 HB05 3G301 HA01 HA04 HA06 HA13 H A17 JA25 JA26 JB09 LA03 LB04 MA01 MA11 MA18 MA26 NA06 NA07 NA08 ND01 NE01 NE06 NE11 NE12 NE13 NE14 NE15 PA01B PA01Z PA07B PA07Z PA09B PA09Z PA10B PA10Z PA11B PA11Z PB08B PB08Z PD04A PD04B PD04Z PD09A PD09B PD09Z PE01B PE01Z 4D048 AA18 AB07 CC32 DA01 DA02 DA03 DA20 EA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンの排気通路に配置され、HCを
吸着する一方で昇温に伴って吸着したHCを脱離するH
C吸着材と、酸化側で酸素を吸蔵し、還元側で酸素を放
出する酸素吸蔵物質と、上記HC吸着材から脱離したH
Cを酸化する触媒金属とを含有するHC吸着触媒と、 上記HC吸着材からのHCの脱離量がHC吸着材への吸
着量を上回る脱離運転状態へ移行したか否かを判定する
判定手段と、 上記判定手段により脱離運転状態への移行が判定される
と、酸素吸蔵物質から酸素が放出されるようにHC吸着
触媒の上流側又はHC吸着触媒内における排気ガスを還
元側に制御する還元度制御手段と、 上記HC吸着触媒上流側の排気通路に配置され、酸化側
で酸素を吸蔵し、還元側で酸素を放出する酸素吸蔵物質
を含有する上流触媒と、 上記判定手段により脱離運転状態へ移行したことが判定
される前に、上記上流触媒の酸素吸蔵物質に吸蔵される
酸素量を低減しておく吸蔵酸素量低減手段とを備えてい
ることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
1. An H which is arranged in an exhaust passage of an engine and which adsorbs HC while desorbing adsorbed HC as the temperature rises.
C adsorbent, an oxygen storage material that stores oxygen on the oxidation side and releases oxygen on the reduction side, and H desorbed from the HC adsorption material.
Judgment to determine whether or not the HC adsorption catalyst containing a catalyst metal that oxidizes C and the desorption operation state in which the desorption amount of HC from the HC adsorbent exceeds the adsorption amount to the HC adsorbent When the transition to the desorption operation state is determined by the means and the determination means, the exhaust gas in the upstream side of the HC adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst is controlled to the reduction side so that oxygen is released from the oxygen storage substance. Reducing degree control means, an upstream catalyst that is disposed in the exhaust passage on the upstream side of the HC adsorption catalyst, contains an oxygen storage material that stores oxygen on the oxidation side and releases oxygen on the reduction side, and deoxidizes by the determination means. An engine exhaust comprising: a stored oxygen amount reducing means for reducing the amount of oxygen stored in the oxygen storage substance of the upstream catalyst before it is determined that the operating state has shifted to the separated operation state. Purification device.
【請求項2】 請求項1において、 吸蔵酸素量低減手段は、判定手段によって判定された脱
離運転状態への移行時期の直前の所定期間内に、上流触
媒の上流又は上流触媒の内部における排気ガス中の酸素
濃度を0.1%以下に低減するように構成されているこ
とを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
2. The exhaust gas amount reducing means according to claim 1, wherein the stored oxygen amount reducing means exhausts the upstream of the upstream catalyst or the inside of the upstream catalyst within a predetermined period immediately before the transition timing to the desorption operation state determined by the determining means. An engine exhaust purification device, which is configured to reduce the oxygen concentration in gas to 0.1% or less.
【請求項3】 請求項1又は2において、 還元度制御手段は、HC吸着触媒の上流側又はHC吸着
触媒内における排気ガスの還元度の基準値を設定してお
り、 吸蔵酸素量低減手段は、上流触媒の上流又は上流触媒の
内部における排気ガスの還元度が上記基準値よりも還元
度が大きな値に設定された目標値になるように制御する
ように構成されていることを特徴とするエンジンの排気
浄化装置。
3. The reduction degree control means according to claim 1 or 2, wherein the reduction degree control means sets a reference value of the degree of reduction of exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst. The control unit is configured so that the degree of reduction of exhaust gas upstream of the upstream catalyst or inside the upstream catalyst is controlled to a target value that is set to a value greater than the reference value. Engine exhaust purification device.
【請求項4】 請求項1において、 還元度制御手段は、HC吸着触媒の上流側又はHC吸着
触媒内における排気ガスの酸素濃度が所定値以下になる
ようにエンジンの空燃比を制御するように構成されてい
ることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
4. The reduction degree control unit according to claim 1, wherein the air-fuel ratio of the engine is controlled so that the oxygen concentration of the exhaust gas on the upstream side of the HC adsorption catalyst or in the HC adsorption catalyst becomes a predetermined value or less. An engine exhaust gas purification device characterized in that it is configured.
【請求項5】 請求項4において、 還元度制御手段による空燃比の制御は、フィードバック
値の還元側方向の補正値を酸化側方向の補正値より大き
く設定する片側偏重フィードバック制御、又は排気ガス
が基準より酸化側にあるときにフィードバック値の還元
側方向への補正を行う片側フィードバック制御により行
われることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
5. The air-fuel ratio control by the reduction degree control means according to claim 4, wherein the one-sided weighted feedback control for setting the correction value of the feedback value in the reduction side direction to be larger than the correction value in the oxidation side direction, or the exhaust gas An exhaust emission control device for an engine, characterized in that it is carried out by a one-sided feedback control for correcting a feedback value toward a reduction side when it is on an oxidation side with respect to a reference.
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