JP2003090211A - Exhaust gas purifying method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は排気ガス浄化方法に
関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust gas purification method.
【0002】[0002]
【従来の技術】リーン空燃比のもとで燃焼が行われる内
燃機関の排気通路を分岐して形成される一対の分岐排気
通路内に、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに
流入する排気ガス中のNOXを吸収し、流入する排気ガ
スの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸収してい
るNOXを放出し還元するNOX吸収剤をそれぞれ配置
し、一方のNOX吸収剤への排気ガス流れを遮断しなが
ら内燃機関から排出された排気ガスを他方のNOX吸収
剤に導き、このとき排気ガス中に含まれるNOXをこの
他方のNOX吸収剤に吸収せしめ、この他方のNOX吸
収剤のNOX吸収量が上限値を越えたときには他方のN
OX吸収剤内に吸収されているNOXを放出させ還元す
るために他方のNOX吸収剤への排気ガス流れを遮断し
ながらこの他方のNOX吸収剤に還元剤を供給すると共
に、内燃機関から排出された排気ガスを一方のNOX吸
収剤に導いてこのとき排気ガス中に含まれるNOXをこ
の一方のNOX吸収剤に吸収せしめる排気ガス浄化方法
が公知である(特開2000−345831号公報参
照)。2. Description of the Related Art An exhaust gas flowing into a pair of branch exhaust passages formed by branching an exhaust passage of an internal combustion engine in which combustion is performed under a lean air-fuel ratio flows when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean. evacuated to absorb NO X in the gas, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is the the NO X absorbent to release and reduce NO X that is absorbed becomes the stoichiometric air-fuel ratio or rich is arranged, one of the NO X absorbent directing exhaust gas discharged from the internal combustion engine while blocking the exhaust gas flow to the agent on the other of the NO X absorbent, allowed absorb this case NO X contained in the exhaust gas to the other of the NO X absorbent, When the NO X absorption amount of the other NO X absorbent exceeds the upper limit value, the other N X
While blocking the exhaust gas flow to the other of the NO X absorbent to reduce to release NO X absorbed in the inside O X absorbent supplies reducing agent to the other of the NO X absorbent, internal combustion An exhaust gas purification method is known in which exhaust gas exhausted from an engine is guided to one NO X absorbent so that NO X contained in the exhaust gas at this time is absorbed by this one NO X absorbent (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2000). -345831 gazette).
【0003】NOX吸収剤に多量の排気ガスが流入して
いるときにこの排気ガスの空燃比をリーンからリッチに
切り換えるためには極めて多量の還元剤が必要となる。
そこでこの排気ガス浄化方法では、NOX吸収剤への排
気ガス流れを遮断しながらNOX吸収剤に還元剤を供給
するようにしている。このようにするとNOX吸収剤内
に吸収されているNOXを放出させ還元するために必要
な還元剤の量を少なくすることができる。When a large amount of exhaust gas is flowing into the NO X absorbent, an extremely large amount of reducing agent is required to switch the air-fuel ratio of this exhaust gas from lean to rich.
Therefore, in this exhaust gas purification method, and so as to supply the reducing agent to the NO X absorbent while blocking the exhaust gas flow to the NO X absorbent. The way to be able to reduce the amount of reducing agent necessary for reducing to release NO X that is absorbed in the NO X absorbent.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この排気ガス浄化方法
では、内燃機関から排出される排気ガスのほぼ全量がい
ずれか一方のNOX吸収剤に導かれる。従って、各NO
X吸収剤は内燃機関から排出されるほぼ全量のNOXを
吸収ないし還元するのに必要な容量を備えていなければ
ならない。言い換えると、単一のNOX吸収剤による排
気ガス浄化方法で用いられるNOX吸収剤と同じ容量の
NOX吸収剤が二つ必要になるということになる。即
ち、上述した排気ガス浄化方法を採用するためにはNO
X吸収剤を配置するために広い空間が必要になるという
問題点がある。或いは、この広い空間を確保できなけれ
ば上述した排気ガス浄化方法を採用することができな
い。In this exhaust gas purification method, almost all of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced into either one of the NO X absorbents. Therefore, each NO
The X- absorbent must have the capacity necessary to absorb or reduce almost all of the NO X emitted from the internal combustion engine. In other words, two NO X absorbents with the same capacity as the NO X absorbent used in the exhaust gas purification method using a single NO X absorbent are required. That is, in order to adopt the above exhaust gas purification method, NO
There is a problem that a large space is required to arrange the X absorbent. Alternatively, the above-mentioned exhaust gas purification method cannot be adopted unless this wide space can be secured.
【0005】そこで本発明の目的は、小容量のNOX吸
収剤でもって排気ガスを良好に浄化することができる排
気ガス浄化方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification method capable of purifying exhaust gas satisfactorily with a small amount of NO X absorbent.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に1番目の発明によれば、流入する排気ガスの空燃比が
リーンのときに流入する排気ガス中のNOXを吸収し、
流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチにな
ると吸収しているNOXを放出し還元するNO X吸収剤
を、機関排気通路を分岐して形成される一対の分岐排気
通路内にそれぞれ配置し、各NOX吸収剤に還元剤を二
次的に供給可能な還元剤供給装置を具備し、リーン空燃
比のもとで燃焼が行われる内燃機関において、内燃機関
から排出された排気ガスを両方のNOX吸収剤に導いて
このとき排気ガス中に含まれるNOXを両方のNOX吸
収剤に吸収せしめ、NOX吸収剤毎にそのNOX吸収量
が予め定められた上限量を越えたか否かを判定し、いず
れか一方のNOX吸収剤のNOX吸収量が上限量を越え
たと判定されたときには該NOX吸収剤内に吸収されて
いるNOXを放出させ還元するために該NOX吸収剤へ
の排気ガス流れを一時的に遮断しながら還元剤供給装置
から該NOX吸収剤に還元剤を一時的に供給すると共
に、内燃機関から排出された排気ガスを他方のNOX吸
収剤に導いてこのとき排気ガス中に含まれるNOXを該
他方のNOX吸収剤に吸収せしめ、両方のNOX吸収剤
のNOX吸収量が上限量を越えたと判定されたときには
内燃機関から排出された排気ガスを両方のNOX吸収剤
に導くと共に両方のNOX吸収剤内に吸収されているN
OXを放出させ還元するために内燃機関から排出される
排気ガスの空燃比を一時的にリーンからリッチに切り換
えている。即ち1番目の発明では、内燃機関から排出さ
れる排気ガスが同時に二つのNOX吸収剤に導かれるの
でNOX吸収剤の容量を小さくすることができ、従って
NOX吸収剤のために広い空間を必要としない。[Means for Solving the Problems] To solve the above problems
According to the first invention, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is
NO in the exhaust gas that flows in when leanXAbsorbs
The air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas becomes stoichiometric or rich.
NO absorbedXNO to release and reduce XAbsorbent
A pair of branch exhausts formed by branching the engine exhaust passage
Place each in the passage and each NOXAbsorbing agent with reducing agent
Equipped with a reducing agent supply device that can be supplied secondarily, and lean air-fuel
In an internal combustion engine in which combustion is performed at a ratio,
Exhaust gas exhausted from both NOXGuide to the absorbent
NO contained in the exhaust gas at this timeXBoth NOXSucking
Absorb with a collecting agent, NOXNO for each absorbentXAbsorption
Determines whether the amount exceeds a predetermined upper limit and
One of the NOXAbsorbent NOXAbsorption exceeds the upper limit
If it is determined that theXAbsorbed in the absorbent
NOXThe NO to release and reduceXTo absorbent
Reductant supply device while temporarily shutting off the exhaust gas flow
To the NOXWhen the reducing agent is temporarily supplied to the absorbent,
The exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the other NOXSucking
NO contained in the exhaust gas at this time by leading to the collecting agentXThe
Other NOXAbsorb with an absorbent, NO of bothXAbsorbent
NOXWhen it is determined that the absorption amount exceeds the upper limit amount
Exhaust gas emitted from the internal combustion engine is NOXAbsorbent
And both NOXN absorbed in the absorbent
OXEmitted from the internal combustion engine to release and reduce
Temporarily switch the exhaust gas air-fuel ratio from lean to rich
I am. That is, in the first invention, the emission from the internal combustion engine
Exhaust gas is two NO at the same timeXGuided by absorbent
And NOXThe capacity of the absorbent can be reduced, thus
NOXDoes not require a large space for the absorbent.
【0007】また、2番目の発明によれば1番目の発明
において、各NOX吸収剤のNOX吸収量に関わらず内
燃機関から排出される排気ガスの空燃比が理論空燃比又
はリッチ空燃比に切り換えられたときには内燃機関から
排出された排気ガスを両方のNOX吸収剤に導いてい
る。即ち2番目の発明では、NOX吸収剤に還元剤を二
次的に供給しなくてもNOX吸収剤内に吸収されている
NOXを放出させ還元することが可能になる。According to the second invention, in the first invention, the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio regardless of the NO X absorption amount of each NO X absorbent. When switched to, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is guided to both NO X absorbents. That is, in the second invention, it is possible to reduce to release NO X even without supplying reducing agent secondarily in the NO X absorbent is absorbed in the NO X absorbent.
【0008】また、3番目の発明によれば1番目の発明
において、内燃機関から排出される排気ガスの空燃比が
リーンからリッチに切り換えられた後、いずれか一方の
NO X吸収剤のNOX吸収量が予め定められた下限量よ
りも少なくなったか否かを判定し、いずれか一方のNO
X吸収剤のNOX吸収量が予め定められた下限量よりも
少なくなったと判定されたときには内燃機関から排出さ
れる排気ガスの空燃比をリッチからリーンに戻してい
る。即ち3番目の発明では、NOX吸収剤に供給される
還元剤の量が低減される。According to the third invention, the first invention
The air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is
After switching from lean to rich, one of either
NO XAbsorbent NOXThe absorption amount is below the predetermined lower limit amount.
It is judged whether or not it has become less than
XAbsorbent NOXAbsorption is less than the predetermined lower limit
When it is determined that the amount has decreased, it is discharged from the internal combustion engine.
The air-fuel ratio of the exhaust gas is returned from rich to lean.
It That is, in the third invention, NOXSupplied to absorbent
The amount of reducing agent is reduced.
【0009】また、4番目の発明によれば1番目の発明
において、前記還元剤供給装置がリッチ空燃比のもとで
燃焼が行われる燃焼装置を具備し、いずれか一方のNO
X吸収剤のNOX吸収量が上限量を越えたと判定された
ときには該NOX吸収剤内に吸収されているNOXを放
出させ還元するために該NOX吸収剤に還元剤供給装置
の排気ガスを一時的に供給している。According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the reducing agent supply device comprises a combustion device for performing combustion under a rich air-fuel ratio, and either one of the NO
Exhaust of the reducing agent supply device to the the NO X absorbent to reduce to release NO X absorbed in the within the the NO X absorbent when the NO X absorption of X absorbent is determined to exceed the upper limit amount Gas is being supplied temporarily.
【0010】また、5番目の発明によれば1番目の発明
において、前記還元剤供給装置がNOX吸収剤上流の各
分岐排気通路内に配置された還元剤供給弁を具備し、い
ずれか一方のNOX吸収剤のNOX吸収量が上限量を越
えたと判定されたときには該NOX吸収剤内に吸収され
ているNOXを放出させ還元するために該NOX吸収剤
に対応する還元剤供給弁から還元剤を一時的に供給して
いる。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the reducing agent supply device comprises a reducing agent supply valve disposed in each branch exhaust passage upstream of the NO X absorbent, and either one of them is provided. reducing agent corresponding to the the NO X absorbent to reduce to release NO X absorbed in the within the the NO X absorbent when the NO X absorption of the NO X absorbent is determined to exceed the upper limit amount The reducing agent is temporarily supplied from the supply valve.
【0011】また、6番目の発明によれば1番目の発明
において、各分岐排気通路内に遮断弁が配置されてお
り、NOX吸収剤への排気ガス流れを遮断すべきときに
は対応する遮断弁を閉弁している。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, a shutoff valve is arranged in each branch exhaust passage, and when the exhaust gas flow to the NO X absorbent should be shut off, the corresponding shutoff valve is provided. Is closed.
【0012】また、7番目の発明によれば6番目の発明
において、対応するNOX吸収剤内をわずかばかりの量
の排気ガスが流通するように遮断弁を閉弁している。According to the seventh aspect, in the sixth aspect, the shutoff valve is closed so that a slight amount of exhaust gas flows through the corresponding NO X absorbent.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1は本発明を圧縮着火式内燃機
関に適用した場合を示している。なお、本発明は火花点
火式内燃機関にも適用することもできる。FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a compression ignition type internal combustion engine. The present invention can also be applied to a spark ignition type internal combustion engine.
【0014】図1を参照すると、1は機関本体、2はシ
リンダブロック、3はシリンダヘッド、4はピストン、
5は燃焼室、6は電気制御式燃料噴射弁、7は吸気弁、
8は吸気ポート、9は排気弁、10は排気ポートを夫々
示す。吸気ポート8は対応する吸気枝管11を介してサ
ージタンク12に連結され、サージタンク12は吸気ダ
クト13を介して排気ターボチャージャ14のコンプレ
ッサ15に連結される。吸気ダクト13内にはステップ
モータ16により駆動されるスロットル弁17が配置さ
れ、更に吸気ダクト13周りには吸気ダクト13内を流
れる吸入空気を冷却するための冷却装置18が配置され
る。図1に示される実施例では機関冷却水が冷却装置1
8内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却され
る。Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a piston,
5 is a combustion chamber, 6 is an electrically controlled fuel injection valve, 7 is an intake valve,
Reference numeral 8 is an intake port, 9 is an exhaust valve, and 10 is an exhaust port. The intake port 8 is connected to a surge tank 12 via a corresponding intake branch pipe 11, and the surge tank 12 is connected to a compressor 15 of an exhaust turbocharger 14 via an intake duct 13. A throttle valve 17 driven by a step motor 16 is arranged in the intake duct 13, and a cooling device 18 for cooling intake air flowing in the intake duct 13 is arranged around the intake duct 13. In the embodiment shown in FIG. 1, the engine cooling water is the cooling device 1.
8, the intake air is cooled by the engine cooling water.
【0015】一方、排気ポート10は排気マニホルド1
9及び排気管20を介して排気ターボチャージャ14の
排気タービン21に連結され、排気タービン21の出口
は分岐管22を介して第1及び第2の上流側排気ダクト
DU1,DU2に接続される。これら上流側排気ダクト
DU1,DU2は第1及び第2のケーシングCA1,C
A2にそれぞれ接続され、これらケーシングCA1,C
A2は第1及び第2の下流側排気ダクトDL1,DL2
に接続され、これら下流側排気ダクトDL1,DL2は
共通の排気管23に接続される。On the other hand, the exhaust port 10 is connected to the exhaust manifold 1.
9 and the exhaust pipe 20 are connected to the exhaust turbine 21 of the exhaust turbocharger 14, and the outlet of the exhaust turbine 21 is connected to the first and second upstream exhaust ducts DU1 and DU2 via the branch pipe 22. These upstream side exhaust ducts DU1 and DU2 have first and second casings CA1 and CA1.
These casings CA1 and C are respectively connected to A2.
A2 is the first and second downstream exhaust ducts DL1, DL2
The downstream exhaust ducts DL1 and DL2 are connected to a common exhaust pipe 23.
【0016】第1及び第2の上流側排気ダクトDU1,
DU2内には第1及び第2の上流側遮断弁VU1,VU
2がそれぞれ配置され、第1及び第2の下流側排気ダク
トDL1,DL2内には第1及び第2の下流側遮断弁V
L1,VL2がそれぞれ配置される。これら遮断弁はそ
れぞれ対応するアクチュエータによりそれぞれ駆動され
る。また、第1及び第2のケーシングCA1,CA2内
には第1及び第2のNOX吸収剤NA1,NA2がそれ
ぞれ収容されている。ここで、第1の上流側排気ダクト
DU1及び第1の下流側排気ダクトDL1を第1の排気
ダクトと称し、第1の上流側遮断弁VU1及び第1の下
流側遮断部VL1を第1の遮断弁と称すると、第1の排
気ダクト内に第1のNOX吸収剤NA1と第1の遮断弁
とが配置されているということになる。同様に、第2の
上流側排気ダクトDU2及び第2の下流側排気ダクトD
L2を第2の排気ダクトと称し、第2の上流側遮断弁V
U2及び第2の下流側遮断部VL2を第2の遮断弁と称
すると、第2の排気ダクト内に第2のNOX吸収剤NA
2と第2の遮断弁とが配置されているということにな
る。The first and second upstream exhaust ducts DU1,
The first and second upstream side shutoff valves VU1 and VU are provided in the DU2.
2 are respectively arranged, and the first and second downstream cutoff valves V1 and DL2 are provided in the first and second downstream exhaust ducts DL1 and DL2.
L1 and VL2 are arranged respectively. These shutoff valves are respectively driven by corresponding actuators. Further, the first and second NO X absorbents NA1 and NA2 are housed in the first and second casings CA1 and CA2, respectively. Here, the first upstream exhaust duct DU1 and the first downstream exhaust duct DL1 are referred to as a first exhaust duct, and the first upstream cutoff valve VU1 and the first downstream cutoff portion VL1 are referred to as a first exhaust duct. When referred to as a shutoff valve, it means that the first NO X absorbent NA1 and the first shutoff valve are arranged in the first exhaust duct. Similarly, the second upstream exhaust duct DU2 and the second downstream exhaust duct D
L2 is referred to as a second exhaust duct, and a second upstream cutoff valve V
When the U2 and the second downstream side cutoff portion VL2 are referred to as a second cutoff valve, the second NO X absorbent NA is provided in the second exhaust duct.
2 and the second shutoff valve are arranged.
【0017】排気マニホルド19とサージタンク12と
は排気ガス再循環(以下、EGRと称す)通路24を介
して互いに連結され、EGR通路24内には電気制御式
EGR制御弁25が配置される。また、EGR通路24
周りにはEGR通路24内を流れるEGRガスを冷却す
るための冷却装置26が配置される。図1に示される実
施例では機関冷却水が冷却装置26内に導かれ、機関冷
却水によってEGRガスが冷却される。一方、各燃料噴
射弁6は燃料供給管6aを介して燃料リザーバ、いわゆ
るコモンレール27に連結される。このコモンレール2
7内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ28から
燃料が供給され、コモンレール27内に供給された燃料
は各燃料供給管6aを介して燃料噴射弁6に供給され
る。コモンレール27にはコモンレール27内の燃料圧
を検出するための燃料圧センサ29が取付けられ、燃料
圧センサ29の出力信号に基づいてコモンレール27内
の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ28の吐
出量が制御される。The exhaust manifold 19 and the surge tank 12 are connected to each other via an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) passage 24, and an electric control type EGR control valve 25 is arranged in the EGR passage 24. In addition, the EGR passage 24
A cooling device 26 for cooling the EGR gas flowing in the EGR passage 24 is arranged around the device. In the embodiment shown in FIG. 1, the engine cooling water is guided into the cooling device 26, and the engine cooling water cools the EGR gas. On the other hand, each fuel injection valve 6 is connected to a fuel reservoir, a so-called common rail 27, via a fuel supply pipe 6a. This common rail 2
The fuel is supplied to the inside of the fuel cell 7 from an electrically controlled variable discharge fuel pump 28, and the fuel supplied to the common rail 27 is supplied to the fuel injection valve 6 through each fuel supply pipe 6a. A fuel pressure sensor 29 for detecting the fuel pressure in the common rail 27 is attached to the common rail 27, and the fuel pump 28 is arranged so that the fuel pressure in the common rail 27 becomes the target fuel pressure based on the output signal of the fuel pressure sensor 29. Is controlled.
【0018】図1に示す内燃機関はNOX吸収剤NA
1,NA2に還元剤を供給するための燃焼式ヒータ30
を具備している。この燃焼式ヒータ30の空気通路31
は開弁割合を変更可能な電気制御式空気絞り弁32を介
して空気ポンプ33の吐出側に接続されている。一方、
燃焼式ヒータ30の排気通路34は第1及び第2の上流
側遮断弁VU1,VU2よりも下流の第1及び第2の上
流側排気ダクトDU1,DU2内に配置された第1及び
第2の電気制御式排気ガス噴射ノズルNG1,NG2に
接続されている。また、燃焼式ヒータ30の燃焼室35
内にはグロープラグ36が配置される。更に、空気絞り
弁32下流の空気通路31と排気管23とはEGR通路
37を介して連結され、EGR通路37内にはEGR通
路37内を流通するEGRガスの量を制御するための電
気制御式EGR弁38が配置される。なお、燃焼式ヒー
タ30の燃焼室35には燃料タンク内の燃料が供給され
るようになっている。The internal combustion engine shown in FIG. 1 has a NO X absorbent NA.
1, a combustion type heater 30 for supplying a reducing agent to NA2
It is equipped with. Air passage 31 of this combustion heater 30
Is connected to the discharge side of an air pump 33 via an electrically controlled air throttle valve 32 whose valve opening ratio can be changed. on the other hand,
The exhaust passage 34 of the combustion heater 30 has first and second exhaust passages DU1 and DU2 arranged in the first and second upstream exhaust ducts DU1 and DU2 downstream of the first and second upstream cutoff valves VU1 and VU2. It is connected to the electrically controlled exhaust gas injection nozzles NG1 and NG2. In addition, the combustion chamber 35 of the combustion heater 30
A glow plug 36 is arranged inside. Further, the air passage 31 downstream of the air throttle valve 32 and the exhaust pipe 23 are connected via an EGR passage 37, and an electric control for controlling the amount of EGR gas flowing in the EGR passage 37 is provided in the EGR passage 37. A formula EGR valve 38 is arranged. The fuel in the fuel tank is supplied to the combustion chamber 35 of the combustion heater 30.
【0019】NOX吸収剤NA1,NA2に還元剤を供
給すべきときには燃焼式ヒータ30が作動され、排気ガ
ス供給ノズルNG1,NG2が開弁され、従って燃焼式
ヒータ30の排気ガスがNOX吸収剤NA1,NA2に
供給される。即ち、空気ポンプ33が作動され、空気絞
り弁32が開弁され、グロープラグ36が作動され、燃
焼室35内における空燃比がリッチになるように燃焼室
35内に燃料が供給され、斯くして燃焼式ヒータ30が
作動される。この場合に燃焼式ヒータ30からの排気ガ
ス中に含まれる未燃HC及び一酸化炭素COが還元剤と
して作用する。ここで、COの還元力はHCよりも強
く、従ってNOX吸収剤NA1,NA2内に吸収されて
いるNOXを効率的に放出させ還元することができる。
なお、図1に示す実施例では燃焼式ヒータ30を作動す
べきときにはEGR弁38が開弁され、燃焼式ヒータ3
0においてリッチ空燃比のもとで燃焼を行うために必要
な燃料量を低減するようにしている。When the reducing agent is to be supplied to the NO X absorbents NA1 and NA2, the combustion heater 30 is operated and the exhaust gas supply nozzles NG1 and NG2 are opened, so that the exhaust gas of the combustion heater 30 absorbs NO X. It is supplied to the agents NA1 and NA2. That is, the air pump 33 is operated, the air throttle valve 32 is opened, the glow plug 36 is operated, and the fuel is supplied into the combustion chamber 35 so that the air-fuel ratio in the combustion chamber 35 becomes rich. The combustion heater 30 is activated. In this case, unburned HC and carbon monoxide CO contained in the exhaust gas from the combustion heater 30 act as a reducing agent. Here, the reducing power of CO is stronger than HC, therefore the NO X that is absorbed in the NO X absorbent NA1, the NA2 can efficiently to release reduction.
In the embodiment shown in FIG. 1, when the combustion type heater 30 should be operated, the EGR valve 38 is opened and the combustion type heater 3
At 0, the amount of fuel required for combustion under a rich air-fuel ratio is reduced.
【0020】電子制御ユニット40はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス41によって互いに接続さ
れたROM(リードオンリメモリ)42、RAM(ラン
ダムアクセスメモリ)43、CPU(マイクロプロセッ
サ)44、入力ポート45及び出力ポート46を具備す
る。燃料圧センサ29の出力信号は対応するAD変換器
47を介して入力ポート45に入力される。また、排気
管23内には排気管23内を流通する排気ガスの温度を
検出するための温度センサ49が取付けられ、この温度
センサ49の出力信号は対応するAD変換器47を介し
て入力ポート45に入力される。第1及び第2の排気ガ
ス供給ノズルNG1,NG2下流の第1及び第2の上流
側排気ダクトDU1,DU2内には第1及び第2のNO
X吸収剤NA1,NA2内に流入する排気ガスの空燃比
を検出するための空燃比センサS1,S2がそれぞれ取
付けられ、これら空燃比センサS1,S2の出力信号は
対応するAD変換器47を介して入力ポート45に入力
される。The electronic control unit 40 is composed of a digital computer, and has a ROM (read only memory) 42, a RAM (random access memory) 43, a CPU (microprocessor) 44, an input port 45, and an input port 45 which are connected to each other by a bidirectional bus 41. The output port 46 is provided. The output signal of the fuel pressure sensor 29 is input to the input port 45 via the corresponding AD converter 47. A temperature sensor 49 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 23 is attached to the inside of the exhaust pipe 23, and the output signal of the temperature sensor 49 is input through the corresponding AD converter 47 to the input port. 45 is input. In the first and second upstream exhaust ducts DU1 and DU2 downstream of the first and second exhaust gas supply nozzles NG1 and NG2, first and second NOs are provided.
Air-fuel ratio sensors S1 and S2 for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the X absorbents NA1 and NA2 are attached, and the output signals of these air-fuel ratio sensors S1 and S2 are passed through the corresponding AD converter 47. Input to the input port 45.
【0021】一方、アクセルペダル50にはアクセルペ
ダル50の踏込み量Lに比例した出力電圧を発生する負
荷センサ51が接続され、負荷センサ51の出力電圧は
対応するAD変換器47を介して入力ポート45に入力
される。更に入力ポート45にはクランクシャフトが例
えば30°回転する毎に出力パルスを発生するクランク
角センサ52が接続される。一方、出力ポート46は対
応する駆動回路48を介して燃料噴射弁6、スロットル
弁駆動用ステップモータ16、EGR制御弁25、燃料
ポンプ28、遮断弁VU1,VU2,VL1,VL2の
各アクチュエータ、燃焼装置30の空気絞り弁32、空
気ポンプ33、グロープラグ36、EGR弁38、及び
排気ガス供給ノズルNG1,NG2にそれぞれ接続され
る。On the other hand, a load sensor 51 for generating an output voltage proportional to the amount L of depression of the accelerator pedal 50 is connected to the accelerator pedal 50, and the output voltage of the load sensor 51 is input to the input port via a corresponding AD converter 47. 45 is input. Further, the input port 45 is connected to a crank angle sensor 52 that generates an output pulse each time the crankshaft rotates, for example, 30 °. On the other hand, the output port 46, via the corresponding drive circuit 48, the fuel injection valve 6, the throttle valve driving step motor 16, the EGR control valve 25, the fuel pump 28, the shutoff valves VU1, VU2, VL1 and VL2, and the combustion. It is connected to the air throttle valve 32, the air pump 33, the glow plug 36, the EGR valve 38, and the exhaust gas supply nozzles NG1 and NG2 of the device 30, respectively.
【0022】各NOX吸収剤NA1,NA2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。なお、排気ガス中に含まれる固
体炭素からなる微粒子を捕集するためのパティキュレー
トフィルタにNOX吸収剤NA1,NA2を担持させる
こともできる。Each of the NO X absorbents NA1 and NA2 uses, for example, alumina as a carrier, and potassium K, sodium Na, lithium Li, an alkali metal such as cesium Cs, an alkaline earth such as barium Ba, calcium Ca are supported on the carrier. At least one selected from the group consisting of rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and a noble metal such as platinum Pt, palladium Pd, rhodium Rh, and iridium Ir are supported. The NO X absorbents NA1 and NA2 may be carried on a particulate filter for collecting fine particles made of solid carbon contained in the exhaust gas.
【0023】このNOX吸収剤は流入する排気ガスの平
均空燃比がリーンのときにはNOXを吸収し、流入する
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したNOXを放
出するNOXの吸放出作用を行う。なお、本明細書では
排気通路の或る位置よりも上流の排気通路、燃焼室5、
及び吸気通路内に供給された空気と炭化水素HC及び一
酸化炭素COとの比をその位置における排気ガスの空燃
比と称している。[0023] The the NO X absorbent absorbs NO X when the average air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas lean, absorption emission of the NO X which the oxygen concentration in the exhaust gas flowing to release NO X absorbed to decrease To act. In this specification, the exhaust passage, the combustion chamber 5, and the exhaust passage upstream of a certain position of the exhaust passage,
The ratio of the air supplied to the intake passage to the hydrocarbon HC and carbon monoxide CO is called the air-fuel ratio of the exhaust gas at that position.
【0024】NOX吸収剤の詳細な吸放出メカニズムに
ついては完全には明らかにされていない。しかしなが
ら、現在考えられている吸放出メカニズムを、担体上に
白金Pt及びバリウムBaを担持させた場合を例にとっ
て簡単に説明すると次のようになる。The detailed absorption and desorption mechanism of the NO X absorbent has not been completely clarified. However, the currently considered absorption and release mechanism will be briefly described as follows, taking a case where platinum Pt and barium Ba are supported on a carrier as an example.
【0025】即ち、NOX吸収剤に流入する排気ガスの
空燃比が理論空燃比よりもかなりリーンになると流入す
る排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、酸素O2がO
2 −又はO2−の形で白金Ptの表面に付着する。一
方、流入する排気ガス中のNOは白金Ptの表面上でO
2 −又はO2−と反応し、NO2となる(2NO+O2
→2NO2)。次いで生成されたNO2の一部は白金P
t上でさら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、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NOXがNOX
吸収剤内に吸収される。That is, NOXOf exhaust gas flowing into the absorbent
Inflow when the air-fuel ratio becomes considerably leaner than the theoretical air-fuel ratio
Oxygen concentration in the exhaust gas greatly increasesTwoIs O
Two −Or O2-It adheres to the surface of platinum Pt in the form of. one
On the other hand, NO in the inflowing exhaust gas is O on the surface of platinum Pt.
Two −Or O2-Reacts with NOTwoBecomes (2NO + OTwo
→ 2 NOTwo). NO generated nextTwoPart of the platinum P
On the other hand, it is further oxidized on the t
Nitrate ion NO while binding with BaOThree −Form of
It diffuses into the absorbent. NO in this wayXIs NOX
It is absorbed in the absorbent.
【0026】これに対し、NOX吸収剤に流入する排気
ガスの空燃比がリッチ又は理論空燃比になると、排気ガ
ス中の酸素濃度が低下してNO2の生成量が低下し、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。この放出されたNOXは排気ガス中の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、還元される。On the other hand, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent becomes rich or becomes the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen concentration in the exhaust gas decreases, the amount of NO 2 produced decreases, and the reaction is reversed. In the direction (NO 3 − → NO 2 ), the nitrate ions NO 3 − in the absorbent are thus released from the absorbent in the form of NO 2 . The released NO X is the HC in the exhaust gas,
It is reduced by reacting with CO. When NO 2 is no longer present on the surface of platinum Pt in this way, NO 2 is released from the absorbent one after another and is reduced.
【0027】次に、図2からを図4を参照して本発明に
よる実施例を詳しく説明する。なお図2からを図4にお
いてA/Fは内燃機関から排出される排気ガスの空燃比
を、QA1は第1のNOX吸収剤NA1に吸収されてい
るNOXの量を、QA2は第2のNOX吸収剤NA2に
吸収されているNOXの量をそれぞれ表している。Next, the embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Note the air-fuel ratio of the exhaust gas A / F in FIG. 4 to FIG. 2 is discharged from the internal combustion engine, QA1 is the amount of the NO X absorbed in the first of the NO X absorbent NA1, QA2 second represents of the NO X absorbent NA2 amount of absorbed in which NO X in each.
【0028】図1の内燃機関では、図2において矢印
(a)で示されるように内燃機関から排出される排気ガ
スの空燃比A/Fが基z本的にリーンにされており、第
1の遮断弁VU1,VL1及び第2の遮断弁VU2,V
L2が全開にされており、従ってこのとき内燃機関から
排出された排気ガスは第1のNOX吸収剤NA1と第2
のNOX吸収剤NA2とに流入する。また、このとき燃
焼式ヒータ30は停止されており(OFF)、排気ガス
供給ノズルNG1,NG2が閉弁されており、従って燃
焼式ヒータ30からNOX吸収剤NA1,NA2への還
元剤供給作用は停止されている。従って、排気ガス中の
NOXが第1及び第2のNOX吸収剤NA1,NA2内
に吸収される。In the internal combustion engine of FIG. 1, as shown by the arrow (a) in FIG. 2, the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is basically leaned to the z level. Shutoff valves VU1, VL1 and second shutoff valves VU2, V
Since L2 is fully opened, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine at this time is the same as the first NO X absorbent NA1 and the second NO X absorbent NA1.
Of the NO X absorbent NA2. At this time, the combustion heater 30 is stopped (OFF) and the exhaust gas supply nozzles NG1 and NG2 are closed. Therefore, the reducing agent supply action from the combustion heater 30 to the NO X absorbents NA1 and NA2 is performed. Has been stopped. Therefore, NO X in the exhaust gas is absorbed in the first and second NO X absorbents NA1, NA2.
【0029】ここで、各NOX吸収剤NA1,NA2内
には内燃機関から排出された排気ガスのほぼ半分の量が
流入し、従って各NOX吸収剤NA1,NA2は内燃機
関から排出されるNOXのほぼ半分の量を吸収できる容
量を有していればよいことになる。このため、単一のN
OX吸収剤により排気ガス浄化作用を行う場合に比べて
各NOX吸収剤NA1,NA2の容量を小さくすること
ができ、従ってNOX吸収剤を配置するために必要な空
間を小さくすることができる。[0029] Here, is discharged from approximately half of the amount of flow, so that each the NO X absorbent NA1, NA2 internal combustion engine of the the NO X absorbent NA1, exhaust gas discharged from the internal combustion engine is within NA2 It suffices to have a capacity capable of absorbing almost half the amount of NO X. Therefore, a single N
The capacity of each of the NO X absorbents NA1 and NA2 can be reduced as compared with the case where the exhaust gas purifying action is performed by the O X absorbent, and therefore the space required for arranging the NO X absorbent can be reduced. it can.
【0030】次いで、図2の矢印(b)で示されるよう
に例えば第1のNOX吸収剤NA1のNOX吸収量QA
1が予め定められた上限量ULを越えると、第1のNO
X吸収剤NA1内に吸収されているNOXを放出させ還
元するために第1の遮断弁VU1,VL1が閉弁され、
燃焼式ヒータ30が作動され(ON)、第1の排気ガス
供給ノズルNG1が開弁される。その結果、燃焼式ヒー
タ30から第1のNO X吸収剤NA1への還元剤供給作
用が開始され、図2の矢印(c)で示されるように第1
のNOX吸収剤NA1のNOX吸収量QA1が次第に減
少する。Then, as shown by the arrow (b) in FIG.
For example, the first NOXAbsorbent NA1 NOXAbsorption QA
When 1 exceeds the predetermined upper limit UL, the first NO
XNO absorbed in the absorbent NA1XRelease and return
In order to recover, the first shutoff valves VU1 and VL1 are closed,
The combustion heater 30 is operated (ON), and the first exhaust gas
The supply nozzle NG1 is opened. As a result, combustion type heat
30 to the first NO XSupplying reducing agent to absorbent NA1
Is started and the first as shown by the arrow (c) in FIG.
NOXAbsorbent NA1 NOXAbsorption amount QA1 gradually decreases
Less.
【0031】この場合、第1の遮断弁VU1,VL1が
閉弁されるので第1のNOX吸収剤NA1における排気
ガスの空間速度が低減され、従って第1のNOX吸収剤
NA1内に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするの
に必要な還元剤の量を低減することができる。また、下
流側遮断弁VL1が閉弁されるので、第2の下流側排気
ダクトDL2内を流通した排気ガスが第1の下流側排気
ダクトDL1内を逆流するのが抑制される。更に、この
とき、わずかばかりの量の排気ガスが第1のNOX吸収
剤NA1内を流通するように第1の遮断弁VU1,VL
1がわずかに開弁している。このようにすると、第1の
NOX吸収剤NA1に供給された還元剤を第1のNOX
吸収剤NA1全体に拡散させることができる。In this case, since the first shutoff valves VU1 and VL1 are closed, the space velocity of the exhaust gas in the first NO X absorbent NA1 is reduced, and therefore the first NO X absorbent NA1 flows into the first NO X absorbent NA1. The amount of reducing agent required to make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich can be reduced. Further, since the downstream cutoff valve VL1 is closed, it is possible to prevent the exhaust gas flowing in the second downstream exhaust duct DL2 from flowing backward in the first downstream exhaust duct DL1. Further, at this time, the first shut-off valves VU1, VL are arranged so that a slight amount of exhaust gas flows through the first NO X absorbent NA1.
1 is slightly open. In this way, the reducing agent supplied to the first of the NO X absorbent NA1 first of the NO X
It can be diffused throughout the absorbent NA1.
【0032】一方、このとき第2の遮断弁VU2,VL
2は開弁され続けており、従って内燃機関から排出され
た全ての排気ガスが第2のNOX吸収剤NA2内に流入
する。従って、図2の矢印(c)で示されるように第2
のNOX吸収剤NA2のNO X吸収量QA2は速やかに
増大する。なお、このように内燃機関から排出された全
ての排気ガスが小容量のNOX吸収剤に流入する時間は
かなり短いので、このとき第2のNOX吸収剤NA2を
通過するNOXの量はかなり少なくなっている。On the other hand, at this time, the second cutoff valves VU2, VL
2 continues to be opened and is therefore discharged from the internal combustion engine
All exhaust gases are second NOXInflow into the absorbent NA2
To do. Therefore, as shown by the arrow (c) in FIG.
NOXAbsorbent NA2 NO XAbsorption QA2 promptly
Increase. It should be noted that in this way,
Exhaust gas has a small capacity NOXThe time to flow into the absorbent is
It's quite short, so the second NOXAbsorbent NA2
NO to passXThe amount of is much smaller.
【0033】次いで、図2の矢印(d)で示されるよう
に第1のNOX吸収剤NA1のNO X吸収量QA1が予
め定められた下限量LLよりも小さくなると、第1の遮
断弁VU1,VL1が全開に戻され、燃焼式ヒータ30
が停止され(OFF)、第1の排気ガス供給ノズルNG
1が閉弁される。従って、内燃機関から排出された排気
ガスが第1及び第2のNOX吸収剤NA1,NA2内に
流入せしめられ、第1及び第2のNOX吸収剤NA1,
NA2のNOX吸収量QA1,QA2が増大する。Then, as shown by the arrow (d) in FIG.
To the first NOXAbsorbent NA1 NO XAbsorption QA1
If it becomes smaller than the lower limit LL specified for
The shut-off valves VU1 and VL1 are returned to full open, and the combustion heater 30
Is stopped (OFF) and the first exhaust gas supply nozzle NG
1 is closed. Therefore, the exhaust gas emitted from the internal combustion engine
Gas is the first and second NOXIn the absorbent NA1, NA2
Inflowed, first and second NOXAbsorbent NA1,
NA2 NOXThe absorption amounts QA1 and QA2 increase.
【0034】次いで、図2の矢印(e)で示されるよう
に第2のNOX吸収剤NA2のNO X吸収量QA2が上
限量ULを越えると、第2のNOX吸収剤NA2内に吸
収されているNOXを放出させ還元するために第2の遮
断弁VU2,VL2が閉弁され、燃焼式ヒータ30が作
動され(ON)、第2の排気ガス供給ノズルNG2が開
弁される。その結果、燃焼式ヒータ30から第2のNO
X吸収剤NA2への還元剤供給作用が開始される。次い
で、図2の矢印(f)で示されるように第2のNOX吸
収剤NA2のNOX吸収量QA2が下限量LLよりも小
さくなると、第2の遮断弁VU2,VL2が全開に戻さ
れ、燃焼式ヒータ30が停止され(OFF)、第2の排
気ガス供給ノズルNG2が閉弁される。従って、内燃機
関から排出された排気ガスが第1及び第2のNOX吸収
剤NA1,NA2内に流入せしめられる。Then, as shown by the arrow (e) in FIG.
Second NOXAbsorbent NA2 NO XAbsorption QA2 is high
If the limit UL is exceeded, the second NOXAbsorb in the absorbent NA2
NO is storedXSecond shield to release and reduce
The shutoff valves VU2 and VL2 are closed, and the combustion heater 30 is operated.
Is activated (ON), the second exhaust gas supply nozzle NG2 is opened.
Be spoken. As a result, the second NO from the combustion heater 30
XThe action of supplying the reducing agent to the absorbent NA2 is started. Next
Then, as shown by the arrow (f) in FIG.XSucking
NO of collecting agent NA2XAbsorption amount QA2 is smaller than the lower limit amount LL
When the temperature drops, the second shutoff valves VU2 and VL2 are returned to full open.
Then, the combustion heater 30 is stopped (OFF), and the second exhaust gas is discharged.
The gas gas supply nozzle NG2 is closed. Therefore, the internal combustion engine
Exhaust gas discharged from Seki is the first and second NOXabsorption
It is made to flow into the agents NA1 and NA2.
【0035】図3の矢印(a)で示されるように例えば
第1の遮断弁VU1,VL1を閉弁しながら燃焼式ヒー
タ30から第1のNOX吸収剤NA1への還元剤供給作
用を行っているときに第2のNOX吸収剤NA2のNO
X吸収量QA2が上限量ULを越えたとき、即ち第1及
び第2のNOX吸収剤NA1,NA2のNOX吸収量Q
A1,QA2が共に上限量ULを越えたときには、第1
の遮断弁VU1,VL1が全開に戻され、燃焼式ヒータ
30が停止され(OFF)、第1の排気ガス供給ノズル
NG1が閉弁される。従って、燃焼式ヒータ30から第
1のNOX吸収剤NA1への還元剤供給作用が停止さ
れ、内燃機関から排出された排気ガスが第1及び第2の
NOX吸収剤NA1,NA2内に流入せしめられる。こ
のとき、第1及び第2のNOX吸収剤NA1,NA2内
に吸収されているNOXを放出させ還元するために内燃
機関から排出される排気ガスの空燃比A/Fがリーンか
らリッチに切り換えられ、従って第1及び第2のNOX
吸収剤NA1,NA2内に流入する排気ガスの空燃比が
リッチに切り換えられる。その結果、図3の矢印(b)
で示されるように第1及び第2のNOX吸収剤NA1,
NA2のNOX吸収量QA1,QA2が次第に減少す
る。このようにすると、第1及び第2の遮断弁VU1,
VL1,VU2,VL2を閉弁することなく、第1及び
第2のNOX吸収剤NA1,NA2内に吸収されている
NOXを放出させ還元することができる。また、燃焼式
ヒータ30を作動させる必要がない。As shown by the arrow (a) in FIG. 3, while the first shutoff valves VU1 and VL1 are closed, the reducing agent is supplied from the combustion heater 30 to the first NO X absorbent NA1. While the second NO X absorbent NA2 is NO
When the X absorption amount QA2 exceeds the upper limit amount UL, that is, the NO X absorption amounts Q of the first and second NO X absorbents NA1 and NA2.
When both A1 and QA2 exceed the upper limit UL, the first
The shutoff valves VU1 and VL1 are fully opened, the combustion heater 30 is stopped (OFF), and the first exhaust gas supply nozzle NG1 is closed. Therefore, the reducing agent supply action from the combustion heater 30 to the first NO X absorbent NA1 is stopped, and the exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows into the first and second NO X absorbents NA1 and NA2. Be punished. At this time, the rich air-fuel ratio A / F of the exhaust gas discharged from an internal combustion engine for reducing to release NO X absorbed in the first and second of the NO X absorbent NA1, the NA2 from lean Switched, thus the first and second NO x
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the absorbents NA1, NA2 is switched to rich. As a result, the arrow (b) in FIG.
The first and second NO x absorbents NA1,
The NO X absorption amounts QA1 and QA2 of NA2 gradually decrease. By doing so, the first and second shutoff valves VU1,
VL1, VU2, VL2 without closing the can be reduced to release the NO X absorbed in the first and second of the NO X absorbent NA1, the NA2. Further, it is not necessary to operate the combustion heater 30.
【0036】次いで、図3の矢印(c)で示されるよう
に例えば第1のNOX吸収剤NA1のNOX吸収量QA
1が下限量LLよりも少なくなると、内燃機関から排出
される排気ガスの空燃比がリッチからリーンに戻され
る。これにより、内燃機関から排出される排気ガスの空
燃比をリッチにすべき時間を短縮することができる。な
お、第2のNOX吸収剤NA2のNOX吸収量QA2が
下限量LLよりも少なくなるまで空燃比A/Fをリッチ
に維持することもできる。Next, as shown by the arrow (c) in FIG. 3, for example, the NO X absorption amount QA of the first NO X absorbent NA1.
When 1 becomes less than the lower limit amount LL, the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is returned from rich to lean. As a result, it is possible to shorten the time for which the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine should be made rich. The air-fuel ratio A / F can also be kept rich until the NO X absorption amount QA2 of the second NO X absorbent NA2 becomes smaller than the lower limit amount LL.
【0037】従って、一般的に言うと、内燃機関から排
出された排気ガスを両方のNOX吸収剤NA1,NA2
に導いてこのとき排気ガス中に含まれるNOXを両方の
NO X吸収剤NA1,NA2に吸収せしめ、NOX吸収
剤毎にそのNOX吸収量QA1,QA2が上限量ULを
越えたか否かを判定し、いずれか一方のNOX吸収剤の
NOX吸収量が上限量ULを越えたと判定されたときに
はこのNOX吸収剤内に吸収されているNOXを放出さ
せ還元するためにこのNOX吸収剤への排気ガス流れを
一時的に遮断しながら還元剤供給装置からNOX吸収剤
に還元剤を一時的に供給すると共に、内燃機関から排出
された排気ガスを他方のNOX吸収剤に導いてこのとき
排気ガス中に含まれるNOXを他方のNOX吸収剤に吸
収せしめ、両方のNOX吸収剤のNOX吸収量QA1,
QA2が上限量ULを越えたと判定されたときには内燃
機関から排出された排気ガスを両方のNOX吸収剤NA
1,NA2に導くと共に両方のNOX吸収剤NA1,N
A2内に吸収されているNOXを放出させ還元するため
に内燃機関から排出される排気ガスの空燃比を一時的に
リーンからリッチに切り換え、次いでいずれか一方のN
OX吸収剤のNOX吸収量が下限量LLよりも少なくな
ったか否かを判定し、いずれか一方のNOX吸収剤のN
OX吸収量が下限量LLよりも少なくなったと判定され
たときには内燃機関から排出される排気ガスの空燃比を
リッチからリーンに戻しているということになる。Therefore, generally speaking, the exhaust gas from the internal combustion engine is
The exhaust gas emitted is both NOXAbsorbent NA1, NA2
NO contained in the exhaust gas at this timeXBoth
NO XAbsorb by the absorbents NA1, NA2, NOXabsorption
NO for each agentXAbsorption amount QA1, QA2 is the upper limit amount UL
It is judged whether or not it exceeds, and either one of the NOXAbsorbent
NOXWhen it is determined that the absorption amount exceeds the upper limit amount UL
Is this NOXNO absorbed in the absorbentXEmitted
This NO to reduceXThe exhaust gas flow to the absorbent
NO from the reducing agent supply device while temporarily shutting offXAbsorbent
The reducing agent is temporarily supplied to and discharged from the internal combustion engine.
The exhaust gas discharged to the other NOXGuide to the absorbent at this time
NO contained in exhaust gasXThe other NOXAbsorb with absorbent
Hold it, both NOXAbsorbent NOXAbsorption QA1,
When it is determined that QA2 exceeds the upper limit UL, the internal combustion
Exhaust gas exhausted from the engine is both NOXAbsorbent NA
1, leading to NA2 and both NOXAbsorbent NA1, N
NO absorbed in A2XTo release and reduce
The air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine
Switch from lean to rich, then either N
OXAbsorbent NOXAbsorption amount is less than the lower limit amount LL
It is determined whether or not the result is NOXAbsorbent N
OXIt is determined that the absorption amount is less than the lower limit amount LL
The air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine
It means returning from rich to lean.
【0038】ところで、内燃機関から排出される排気ガ
ス中にはイオウ分例えばSOXも含まれており、NOX
吸収剤NA1,NA2にはNOXだけでなくSOXも吸
収される。そこで、図1に示される内燃機関では、図4
の矢印(a)で示されるようにNOX吸収剤NA1,N
A2からSOXを放出させるために内燃機関から排出さ
れる排気ガスの空燃比A/Fを一時的にリッチに切り換
えるようにしている。By the way, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine contains sulfur, for example, SO X , and NO X.
Not only NO X but also SO X is absorbed by the absorbents NA1 and NA2. Therefore, in the internal combustion engine shown in FIG.
The NO X absorbent NA1 as indicated by the arrow (a), N
In order to release SO X from A2, the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is temporarily switched to rich.
【0039】このように、第1及び第2のNOX吸収剤
NA1,NA2のNOX吸収量QA1,QA2が上限量
ULを越えなくても内燃機関から排出される排気ガスの
空燃比A/Fがリッチ又は理論空燃比に切り換えられる
場合がある。この場合、本発明による実施例では、第1
及び第2の遮断弁VU1,VL1,VU2,VL2を全
開に保持し、燃焼式ヒータ30を停止し(OFF)、第
1及び第2の排気ガス供給ノズルNG1,NG2を閉弁
している。その結果、燃焼式ヒータ30からNOX吸収
剤NA1,NA2への還元剤供給作用が停止され、内燃
機関から排出された排気ガスが第1及び第2のNOX吸
収剤NA1,NA2内に流入せしめられる。その結果、
図4の矢印(b)で示されるように第1及び第2のNO
X吸収剤NA1,NA2のNOX吸収量QA1,QA2
が次第に減少する。次いで、図4の矢印(c)で示され
るように内燃機関から排出される排気ガスの空燃比A/
Fがリーンに戻されると、NOX吸収量QA1,QA2
が再び増大し始める。Thus, even if the NO X absorption amounts QA1, QA2 of the first and second NO X absorbents NA1, NA2 do not exceed the upper limit amount UL, the air-fuel ratio A / of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine. F may be switched to rich or stoichiometric. In this case, in the embodiment according to the present invention, the first
Also, the second cutoff valves VU1, VL1, VU2, VL2 are held fully open, the combustion heater 30 is stopped (OFF), and the first and second exhaust gas supply nozzles NG1, NG2 are closed. As a result, the reducing agent supply action from the combustion heater 30 to the NO X absorbents NA1 and NA2 is stopped, and the exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows into the first and second NO X absorbents NA1 and NA2. Be punished. as a result,
As shown by the arrow (b) in FIG. 4, the first and second NO
NO X absorption amount QA1 of X absorbent NA1, NA2, QA2
Gradually decreases. Next, as shown by the arrow (c) in FIG. 4, the air-fuel ratio A / of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine
When F is returned to lean, NO X absorption amount QA1, QA2
Begins to increase again.
【0040】なお、内燃機関から排出される排気ガスの
空燃比A/Fを一時的にリーンからリッチに切換える方
法には種々の方法が存在する。例えば燃焼室5内におけ
る平均空燃比をリッチにする方法や、膨張行程後半又は
排気行程中に燃焼室5内に追加の燃料を噴射する方法が
ある。There are various methods for temporarily changing the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine from lean to rich. For example, there are a method of making the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 rich, and a method of injecting additional fuel into the combustion chamber 5 in the latter half of the expansion stroke or during the exhaust stroke.
【0041】また、NOX吸収剤のNOX吸収量QA
1,QA2が上限量ULを越えたか否か、又は下限量L
Lよりも小さくなったか否かを判定する方法にも種々の
方法がある。例えば、NOX吸収剤NA1,NA2下流
の排気通路内にNOX濃度センサを配置し、NOX吸収
剤NA1,NA2から流出する排気ガス中のNOX濃度
がしきい値を越えたときにNOX吸収量QA1,QA2
が上限量ULを越えたと判定することもできるし、燃焼
式ヒータ30を作動させてから予め定められた時間だけ
経過したときにNOX吸収量QA1,QA2が下限量L
Lよりも小さくなったと判定することもできる。或い
は、NOX吸収量QA1,QA2の単位時間当たりの増
大量又は減少量に基づいてNOX吸収剤のNOX吸収量
QA1,QA2が上限量ULを越えたか否か、又は下限
量LLよりも小さくなったか否かを判定することもでき
る。[0041] In addition, of the NO X absorbent NO X absorption amount QA
1, QA2 exceeds the upper limit amount UL, or the lower limit amount L
There are various methods for determining whether or not the value is smaller than L. For example, NO when it exceeds the NO X absorbent NA1, the NO X concentration sensor arranged NA2 in the downstream of the exhaust passage, NO X concentration threshold in the exhaust gas flowing out from the NO X absorbent NA1, NA2 X absorption QA1, QA2
It is also possible to determine that has exceeded the upper limit amount UL, or when the NO X absorption amounts QA1, QA2 have reached the lower limit amount L when a predetermined time has elapsed after operating the combustion heater 30.
It can also be determined that it has become smaller than L. Alternatively, NO X absorption QA1, increase amount per unit of time QA2 or based on decrease NO X absorption amount of the NO X absorbent QA1, QA2 whether exceeds the upper limit amount UL, or than the lower limit amount LL It is also possible to determine whether or not it has become smaller.
【0042】図1に示される実施例では、NOX吸収量
QA1,QA2の単位時間当たりの増大量又は減少量に
基づく方法が用いられている。そこでこの方法について
概略的に説明しておく。In the embodiment shown in FIG. 1, a method based on the amount of increase or decrease of the NO X absorption amounts QA1 and QA2 per unit time is used. Therefore, this method will be briefly described.
【0043】この方法では、NOX吸収剤に流入する排
気ガスの空燃比がリーンのときには、単位時間当たりに
内燃機関から排出されるNOXの量、即ち排出NOX量
QIだけ、NOX吸収量QA1,QA2が単位時間当た
りに増大すると考えている。従って、内燃機関から排出
された排気ガスが両方のNOX吸収剤NA1,NA2内
に流入せしめられるときにはNOX吸収量QA1,QA
2は単位時間当たりQI/2ずつ増大し、内燃機関から
排出された排気ガスが一方のNOX吸収剤に流入せしめ
られるときにはNOX吸収量QA1,QA2は単位時間
当たりQIだけ増大する。[0043] In this way, when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X absorbent is lean, the amount of the NO X discharged from the internal combustion engine per unit time, i.e., only discharge amount of NO X QI, NO X absorption It is considered that the quantities QA1 and QA2 increase per unit time. Therefore, when the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is caused to flow into both NO X absorbents NA1, NA2, the NO X absorption amounts QA1, QA
2 increases by QI / 2 per unit time, and when the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is caused to flow into one NO X absorbent, the NO X absorption amounts QA1 and QA2 increase by QI per unit time.
【0044】排出NOX量QIは燃焼室5内における平
均空燃比、要求トルクTQ、及び機関回転数Nに依存す
るが、図1に示される内燃機関では燃焼室5内における
平均空燃比は要求トルクTQ及び機関回転数Nに応じて
定められ、従って排出NOX量QIは要求トルクTQお
よび機関回転数Nの関数となる。具体的には、要求トル
クTQが高くなるほど排出NOX量QIが増大し、機関
回転数Nが高くなるほど排出NOX量QIが増大する。
排出NOX量QIは予め実験により求められており、要
求トルクTQおよび機関回転数Nの関数として図5
(A)に示すマップの形で予めROM42内に記憶され
ている。なお、NOX吸収剤上流の排気通路内にNOX
濃度センサを配置し、検出されるNOX濃度とNOX吸
収剤に流入する排気ガスの量とから排出NOX量QIを
算出することもできる。Although the exhausted NO X amount QI depends on the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5, the required torque TQ, and the engine speed N, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 is required in the internal combustion engine shown in FIG. It is determined according to the torque TQ and the engine speed N, and therefore the exhausted NO X amount QI is a function of the required torque TQ and the engine speed N. Specifically, increases the higher the discharge amount of NO X QI required torque TQ becomes higher, the engine speed N becomes higher discharge amount of NO X QI is increased higher.
The exhausted NO X amount QI has been previously obtained by an experiment, and is shown as a function of the required torque TQ and the engine speed N in FIG.
It is stored in advance in the ROM 42 in the form of the map shown in FIG. It should be noted that the NO X absorbent is upstream of the NO X
It is also possible to dispose a concentration sensor and calculate the exhausted NO X amount QI from the detected NO X concentration and the amount of exhaust gas flowing into the NO X absorbent.
【0045】これに対し、NOX吸収剤NA1,NA2
に流入する排気ガスの空燃比がリッチ又は理論空燃比に
されたときにNOX吸収剤NA1,NA2から単位時間
当たりに放出され還元されるNOXの量、即ちNOX放
出量はNOX吸収剤NA1,NA2に単位時間当たりに
供給された還元剤の量が多くなるほど多くなる。NO X
吸収剤NA1,NA2に燃焼式ヒータ30の排気ガスが
供給された場合、NO X吸収剤NA1,NA2に単位時
間当たりに供給された還元剤の量は燃焼式ヒータ30に
供給された空気の量及び燃焼式ヒータ30における燃焼
空燃比に依存するが、図1に示される内燃機関では燃焼
式ヒータ30における燃焼空燃比がほぼ一定のリッチ空
燃比に維持されており、従ってこの場合のNOX放出量
QRHは燃焼式ヒータ30に供給された空気の量QBの
関数となる。具体的には、燃焼式ヒータ30に供給され
た空気の量QBが多くなるほどNOX放出量QRHが増
大する。NOX放出量QRHは予め実験により求められ
ており、燃焼式ヒータ30の供給空気量QHの関数とし
て図5(B)に示すマップの形で予めROM42内に記
憶されている。On the other hand, NOXAbsorbent NA1, NA2
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the engine is rich or has a stoichiometric air-fuel ratio
NO when doneXUnit time from absorbent NA1, NA2
NO released per hit and reducedXAmount of NOXRelease
Output is NOXAbsorbent NA1, NA2 per unit time
The larger the amount of reducing agent supplied, the larger. NO X
Exhaust gas of the combustion heater 30 is applied to the absorbents NA1 and NA2.
NO if supplied XUnit time for absorbents NA1, NA2
The amount of reducing agent supplied per unit of time is stored in the combustion heater 30.
Amount of supplied air and combustion in combustion heater 30
Although it depends on the air-fuel ratio, the internal combustion engine shown in FIG.
Rich air whose combustion air-fuel ratio in the heater 30 is almost constant
Is maintained at the fuel ratio, so NO in this caseXRelease amount
QRH is the amount QB of air supplied to the combustion heater 30.
It becomes a function. Specifically, it is supplied to the combustion heater 30.
NO as the amount of air QB increasesXIncreased release amount QRH
Big NOXThe amount of release QRH is obtained in advance by experiments.
As a function of the supply air amount QH of the combustion heater 30
In advance, it is recorded in the ROM 42 in the form of the map shown in FIG.
It is remembered.
【0046】一方、内燃機関から排出される排気ガスの
空燃比A/Fがリッチに切り換えられた場合、NOX吸
収剤NA1,NA2に単位時間当たりに供給された還元
剤の量は燃焼室5内における平均空燃比、要求トルクT
Q、及び機関回転数Nに依存するが、図1に示される内
燃機関では燃焼室5内における平均空燃比がほぼ一定の
リッチ空燃比に維持されており、従ってこの場合のNO
X放出量QRRは要求トルクTQおよび機関回転数Nの
関数となる。具体的には、要求トルクTQが高くなるほ
どNOX放出量QRRが増大し、機関回転数Nが高くな
るほどNOX放出量QRRが増大する。この場合のNO
X放出量QRRは予め実験により求められており、要求
トルクTQおよび機関回転数Nの関数として図5(C)
に示すマップの形で予めROM42内に記憶されてい
る。On the other hand, when the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is switched to rich, the amount of the reducing agent supplied to the NO X absorbents NA1, NA2 per unit time is the combustion chamber 5 Mean air-fuel ratio within the, required torque T
Although it depends on Q and the engine speed N, in the internal combustion engine shown in FIG. 1, the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 is maintained at a substantially constant rich air-fuel ratio, so NO in this case.
The X release amount QRR is a function of the required torque TQ and the engine speed N. Specifically, increases the higher the NO X release amount QRR required torque TQ becomes higher, the engine speed N becomes higher NO X emissions QRR increases higher. NO in this case
The X release amount QRR has been previously obtained by an experiment, and is shown as a function of the required torque TQ and the engine speed N in FIG.
It is previously stored in the ROM 42 in the form of the map shown in FIG.
【0047】このようにして算出されるNOX吸収量Q
A1,QA2の単位時間当たりの増大量又は減少量を積
算すればNOX吸収量QA1,QA2を算出することが
でき、算出されたNOX吸収量QA1,QA2を上限量
UL又は下限量LLと比較すればNOX吸収量QA1,
QA2が上限量ULを越えたか否か、又は下限量LLよ
りも小さくなったか否かを判定することができる。The NO X absorption amount Q calculated in this way
The NO X absorption amounts QA1 and QA2 can be calculated by integrating the increase amount or decrease amount of A1 and QA2 per unit time, and the calculated NO X absorption amounts QA1 and QA2 are used as the upper limit amount UL or the lower limit amount LL. By comparison, the NO X absorption amount QA1,
It is possible to determine whether QA2 has exceeded the upper limit amount UL or has become smaller than the lower limit amount LL.
【0048】なお、例えば第1のNOX吸収剤NA1内
に吸収されているNOXを放出させ還元するために第1
の遮断弁が閉弁されたといっても上述したように第1の
遮断弁はわずかに開弁している。従って、このときのN
OX吸収量QA2の単位時間当たりの増大量は排出NO
X量QIよりもわずかに少なくなっている。また、この
とき第1のNOX吸収剤NA1に供給された還元剤の一
部は第1のNOX吸収剤NA1内に流入した排気ガス中
の酸素又はNOXにより消費され、このときのNOX吸
収量QA1の単位時間当たりの減少量はQRHよりもわ
ずかに少なくなっている。しかしながら、上述した方法
ではこのような誤差は無視できるものとしてNOX吸収
量QA1,QA2の単位時間当たりの増大量又は減少量
を算出するようにしている。当然、このような誤差がな
くなるように第1又は第2の遮断弁を介し流通する排気
ガスの量に応じてNOX吸収量QA1,QA2の単位時
間当たりの増大量又は減少量を補正することもできる。[0048] The first to reduction to release for example a first of the NO X in the absorbent within NA1 are absorbed NO X
Even though the shutoff valve of 1 is closed, the first shutoff valve is slightly opened as described above. Therefore, N at this time
O increase amount per unit time of the X absorption QA2 is discharged NO
It is slightly less than the X amount QI. At this time a part of the first of the NO X absorbent NA1 supplied reducing agent is consumed by oxygen or NO X in the exhaust gas flowing into the first of the NO X absorbent in NA1, NO at this time The decrease amount of the X absorption amount QA1 per unit time is slightly smaller than that of QRH. However, in the above-described method, such an error is negligible, and the increase amount or decrease amount of the NO X absorption amounts QA1 and QA2 is calculated. Naturally, the amount of increase or decrease of the NO X absorption amounts QA1, QA2 per unit time should be corrected according to the amount of exhaust gas flowing through the first or second shutoff valve so as to eliminate such an error. You can also
【0049】図6から図10は上述した上述した実施例
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。6 to 10 show a routine for executing the above-mentioned embodiment. This routine is executed by interruption every predetermined set time.
【0050】図6から図10を参照すると、まず初めに
ステップ100では第1フラグF1がセットされかつ第
2フラグF2がセットされているか否かが判別される。
第1フラグF1は第1のNOX吸収剤NA1のNOX吸
収量QA1が上限量ULを越えたときにセットされ(F
1=1)、QA1が下限量LLよりも少なくなるとリセ
ットされる(F1=0)ものであり、第2フラグF2は
第2のNOX吸収剤NA2のNOX吸収量QA2が上限
量ULを越えたときにセットされ(F2=1)、QA2
が下限量LLよりも少なくなるとリセットされる(F2
=0)ものである。第1フラグF1がセットされておら
ず又は第2フラグF2がセットされていないときには次
いでステップ101に進み、内燃機関から排出される排
気ガスの空燃比A/Fがリーンであるか否かが判別され
る。空燃比A/Fがリーンのときには次いでステップ1
02に進み、第1フラグF1がセットされているか否か
が判別される。第1フラグF1がセットされていないと
きには次いでステップ103に進み、第2フラグF2が
セットされているか否かが判別される。第2フラグF2
がセットされていないとき、即ち第1フラグF1も第2
フラグF2もセットされていないときには次いでステッ
プ104に進み、図5(A)のマップから排出NOX量
QIが算出される。続くステップ105では第1及び第
2のNOX吸収剤NA1,NA2のNOX吸収量QA
1,QA2がQI/2ずつ増大せしめられる(QA1=
QA1+QI/2,QA2=QA2+QI/2)。続く
ステップ106では第1のNOX吸収剤のNOX吸収量
QA1が上限量ULを越えたか否かが判別される。QA
1≦ULのときにはステップ108にジャンプし、QA
1>ULのときにはステップ107に進んで第1フラグ
F1をセットした後にステップ108に進む。ステップ
108では第2のNOX吸収剤のNOX吸収量QA2が
上限量ULを越えたか否かが判別される。QA2≦UL
のときには処理サイクルを終了し、QA2>ULのとき
にはステップ109に進んで第2フラグF2をセットし
た後に処理サイクルを終了する。Referring to FIGS. 6 to 10, first, at step 100, it is judged if the first flag F1 is set and the second flag F2 is set.
The first flag F1 is set when the NO X absorption amount QA1 of the first NO X absorbent NA1 exceeds the upper limit amount UL (F
1 = 1), QA1 is reset when the amount becomes less than the lower limit amount LL (F1 = 0), and the second flag F2 indicates that the NO X absorption amount QA2 of the second NO X absorbent NA2 has the upper limit amount UL. Set when crossing (F2 = 1), QA2
Is reset when the amount becomes less than the lower limit amount LL (F2
= 0). If the first flag F1 is not set or the second flag F2 is not set, then the routine proceeds to step 101, where it is judged if the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is lean. To be done. When the air-fuel ratio A / F is lean, then step 1
In 02, it is determined whether or not the first flag F1 is set. If the first flag F1 is not set, then the routine proceeds to step 103, where it is judged if the second flag F2 is set. Second flag F2
Is not set, that is, the first flag F1 is also set to the second
When the flag F2 is not set either, the routine proceeds to step 104, where the exhausted NO X amount QI is calculated from the map of FIG. 5 (A). In the following step 105, the NO X absorption amount QA of the first and second NO X absorbents NA1, NA2.
1, QA2 is increased by QI / 2 (QA1 =
QA1 + QI / 2, QA2 = QA2 + QI / 2). In the following step 106, it is judged if the NO X absorption amount QA1 of the first NO X absorbent exceeds the upper limit amount UL. QA
When 1 ≦ UL, the process jumps to step 108 and QA
When 1> UL, the routine proceeds to step 107, where the first flag F1 is set, and then the routine proceeds to step 108. In step 108, it is judged if the NO X absorption amount QA2 of the second NO X absorbent exceeds the upper limit amount UL. QA2 ≦ UL
In case of, the processing cycle is ended, and in case of QA2> UL, the routine proceeds to step 109 to set the second flag F2, and then ends the processing cycle.
【0051】第1フラグF1のみがセットされたときに
はステップ102からステップ110に進み、パラメー
タiに1をセットしパラメータjに2をセットした後に
ステップ112に進む。これに対し、第2フラグF2の
みがセットされたときにはステップ103からステップ
111に進み、パラメータiに2をセットしパラメータ
jに1をセットした後にステップ112に進む。When only the first flag F1 is set, the routine proceeds from step 102 to step 110, where the parameter i is set to 1 and the parameter j is set to 2, and then the routine proceeds to step 112. On the other hand, when only the second flag F2 is set, the process proceeds from step 103 to step 111, the parameter i is set to 2 and the parameter j is set to 1, and then the process proceeds to step 112.
【0052】ステップ112では遮断弁VUi,VLi
が閉弁され、燃焼式ヒータ30が作動され、排気ガス供
給ノズルNGiが開弁され、EGR弁38が開弁され
る。続くステップ113では図5(B)のマップからN
OX放出量QRHが算出され、続くステップ114では
NOX吸収量QAiがNOX放出量QRHだけ減少せし
められる(QAi=QAi−QRH)。続くステップ1
15ではNOX吸収量QAiが下限量LLよりも少ない
か否かが判別される。QAi≧LLのときにはステップ
118にジャンプし、QAi<LLのときには次いでス
テップ116に進み、遮断弁VUi,VLiが全開に戻
され、燃焼式ヒータ30が停止され、排気ガス供給ノズ
ルNGiが閉弁され、EGR弁38が閉弁される。続く
ステップ117ではフラグFiがリセットされる。次い
でステップ118に進む。At step 112, the shutoff valves VUi, VLi
Is closed, the combustion heater 30 is operated, the exhaust gas supply nozzle NGi is opened, and the EGR valve 38 is opened. In the following step 113, N is selected from the map of FIG.
O X release amount QRH is calculated, In the following step 114 NO X absorption QAi is made to decrease by NO X emissions QRH (QAi = QAi-QRH). Continued Step 1
At 15, it is judged if the NO X absorption amount QAi is smaller than the lower limit amount LL. When QAi ≧ LL, the routine jumps to step 118, and when QAi <LL, the routine proceeds to step 116, where the shutoff valves VUi and VLi are returned to full open, the combustion heater 30 is stopped, and the exhaust gas supply nozzle NGi is closed. , EGR valve 38 is closed. In the following step 117, the flag Fi is reset. Then, it proceeds to step 118.
【0053】ステップ118では図5(A)のマップか
ら排出NOX量QIが算出される。続くステップ119
ではNOX吸収量QAjがQIだけ増大せしめられる
(QAj=QAj+QI)。続くステップ120ではN
OX吸収量QAjが上限量ULを越えたか否かが判別さ
れる。QAj≦ULのときには処理サイクルを終了し、
QAj>ULのときにはステップ121に進んでフラグ
Fjをセットした後に処理サイクルを終了する。At step 118, the exhausted NO X amount QI is calculated from the map of FIG. 5 (A). Continued Step 119
Then, the NO X absorption amount QAj is increased by QI (QAj = QAj + QI). In the following step 120, N
O X absorption QAj whether exceeds the upper limit amount UL is determined. When QAj ≦ UL, the processing cycle is ended,
When QAj> UL, the routine proceeds to step 121, where the flag Fj is set, and then the processing cycle is ended.
【0054】即ち、例えばi=1,j=2の場合を例に
とって説明すると、ステップ112では第1の遮断弁V
U1,VL1が閉弁され、燃焼式ヒータ30が作動さ
れ、第1の排気ガス供給ノズルNG1が開弁され、EG
R弁38が開弁される。続くステップ113ではNOX
放出量QRHが算出され、続くステップ114ではNO
X吸収量QA1がNOX放出量QRHだけ減少せしめら
れる(QA1=QA1−QRH)。続くステップ115
ではNOX吸収量QA1が下限量LLよりも少ないか否
かが判別される。QA1≧LLのときにはステップ11
8にジャンプし、QA1<LLのときには次いでステッ
プ116に進み、第1の遮断弁VU1,VL1が全開に
戻され、燃焼式ヒータ30が停止され、第1の排気ガス
供給ノズルNG1が閉弁され、EGR弁38が閉弁され
る。続くステップ117では第1フラグF1がリセット
される。次いでステップ118に進む。ステップ118
では排出NOX量QIが算出され、続くステップ119
ではNOX吸収量QA2がQIだけ増大せしめられる
(QA2=QA2+QI)。続くステップ120ではN
OX吸収量QA2が上限量ULを越えたか否かが判別さ
れる。QA2≦ULのときには処理サイクルを終了し、
QA2>ULのときにはステップ121に進んで第2フ
ラグF2をセットした後に処理サイクルを終了する。That is, for example, taking i = 1 and j = 2 as an example,
To explain, in step 112, the first shut-off valve V
U1 and VL1 are closed and the combustion heater 30 is activated.
Then, the first exhaust gas supply nozzle NG1 is opened and EG
The R valve 38 is opened. In the following step 113, NOX
The release amount QRH is calculated, and in the subsequent step 114, NO
XAbsorption amount QA1 is NOXThe amount of emission QRH is reduced.
(QA1 = QA1-QRH). Continued Step 115
Then NOXWhether the absorption amount QA1 is less than the lower limit amount LL
Is determined. When QA1 ≧ LL, step 11
Jump to step 8. If QA1 <LL, then step
Proceed to 116 and open the first shutoff valves VU1, VL1 fully.
The combustion type heater 30 is stopped and the first exhaust gas is returned.
The supply nozzle NG1 is closed and the EGR valve 38 is closed.
It In the following step 117, the first flag F1 is reset
To be done. Then, it proceeds to step 118. Step 118
Then discharge NOXThe quantity QI is calculated and the following step 119
Then NOXAbsorption amount QA2 is increased by QI
(QA2 = QA2 + QI). In the following step 120, N
OXIt is determined whether or not the absorption amount QA2 exceeds the upper limit amount UL.
Be done. When QA2 ≦ UL, the processing cycle ends,
If QA2> UL, proceed to step 121
After setting the lag F2, the processing cycle is ended.
【0055】第1フラグF1がセットされかつ第2フラ
グF2がセットされたときにはステップ100からステ
ップ122に進み、第1及び第2の遮断弁VU1,VL
1,VU2,VL2が全開にされ、燃焼式ヒータ30が
停止され、第1及び第2の排気ガス供給ノズルNG1,
NG2が閉弁され、EGR弁38が閉弁される。続くス
テップ123では内燃機関から排出される排気ガスの空
燃比A/Fがリッチに切り換えられる。続くステップ1
24では図5(C)のマップからNOX放出量QRRが
算出され、続くステップ125ではNOX吸収量QA
1,QA2がNO X放出量QRRずつ減少せしめられる
(QA1=QA1−QRR,QA2=QA2−QR
R)。続くステップ126ではNOX吸収量QA1又は
QA2が下限量LLよりも少ないか否かが判別される。
QA1≧LLかつQA2≧LLのときには処理サイクル
を終了し、QA1<LL又はQA2<LLのときには次
いでステップ127に進み、内燃機関から排出される排
気ガスの空燃比A/Fがリーンに戻される。続くステッ
プ128では第1フラグF1及び第2フラグF2がリセ
ットされる。次いで処理サイクルを終了する。The first flag F1 is set and the second flag F1 is set.
When F2 is set, step 100 is started.
Proceed to Step 122, and first and second shutoff valves VU1, VL
1, VU2, VL2 are fully opened, combustion type heater 30
When stopped, the first and second exhaust gas supply nozzles NG1,
NG2 is closed and EGR valve 38 is closed. Continued
At step 123, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is empty.
The fuel ratio A / F is switched to rich. Continued Step 1
24, NO from the map of FIG. 5 (C)XThe release amount QRR is
Calculated and NO in the following step 125XAbsorption QA
1, QA2 is NO XRelease amount can be reduced by QRR
(QA1 = QA1-QRR, QA2 = QA2-QR
R). In the following step 126, NOXAbsorption QA1 or
It is determined whether QA2 is less than the lower limit amount LL.
Processing cycle when QA1 ≧ LL and QA2 ≧ LL
When QA1 <LL or QA2 <LL,
Then, proceed to step 127, where the exhaust gas discharged from the internal combustion engine
The air-fuel ratio A / F of the gas gas is returned to lean. Continued step
In step 128, the first flag F1 and the second flag F2 are reset.
Is set. Then, the processing cycle is ended.
【0056】一方、NOX吸収量QA1,QA2に関わ
りなく内燃機関から排出される排気ガスの空燃比A/F
がリッチ又は理論空燃比にされているときには、ステッ
プ100及びステップ101からステップ129に進
み、第1及び第2の遮断弁VU1,VL1,VU2,V
L2が全開にされ、燃焼式ヒータ30が停止され、第1
及び第2の排気ガス供給ノズルNG1,NG2が閉弁さ
れ、EGR弁38が閉弁される。続くステップ130で
は図5(C)のマップからNOX放出量QRRが算出さ
れ、続くステップ131ではNOX吸収量QA1,QA
2がNOX放出量QRRずつ減少せしめられる(QA1
=QA1−QRR,QA2=QA2−QRR)。続くス
テップ132ではNOX吸収量QA1又はQA2が下限
量LLよりも少ないか否かが判別される。QA1≧LL
かつQA2≧LLのときにはステップ134にジャンプ
し、QA1<LL又はQA2<LLのときには次いでス
テップ133に進み、第1フラグF1及び第2フラグF
2をリセットした後にステップ134に進む。ステップ
134ではNOX吸収量QA1がゼロよりも小さいか否
かが判別される。QA1≧0のときには次いでステップ
136にジャンプし、QA1<0のときには次いでステ
ップ135に進んでQA1=0とした後にステップ13
6に進む。ステップ136ではNOX吸収量QA2がゼ
ロよりも小さいか否かが判別される。QA2≧0のとき
には処理サイクルを終了し、QA2<0のときには次い
でステップ137に進んでQA2=0とした後に処理サ
イクルを終了する。On the other hand, the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine regardless of the NO X absorption amounts QA1 and QA2.
Is set to a rich or stoichiometric air-fuel ratio, the routine proceeds from step 100 and step 101 to step 129, where the first and second cutoff valves VU1, VL1, VU2, V
L2 is fully opened, the combustion heater 30 is stopped, and the first
Also, the second exhaust gas supply nozzles NG1 and NG2 are closed, and the EGR valve 38 is closed. In the following step 130, the NO X release amount QRR is calculated from the map of FIG. 5C, and in the following step 131, the NO X absorption amounts QA1, QA.
2 is reduced by the amount of NO X release QRR (QA1
= QA1-QRR, QA2 = QA2-QRR). In the following step 132, it is judged if the NO X absorption amount QA1 or QA2 is smaller than the lower limit amount LL. QA1 ≧ LL
When QA2 ≧ LL, the routine jumps to step 134, and when QA1 <LL or QA2 <LL, the routine proceeds to step 133, where the first flag F1 and the second flag F are entered.
After resetting 2, proceed to step 134. At step 134, it is judged if the NO X absorption amount QA1 is smaller than zero. If QA1 ≧ 0, then jump to step 136, and if QA1 <0, then proceed to step 135 to set QA1 = 0 and then step 13
Go to 6. At step 136, it is judged if the NO X absorption amount QA2 is smaller than zero. When QA2 ≧ 0, the processing cycle is ended. When QA2 <0, the routine proceeds to step 137, where QA2 = 0 is set, and then the processing cycle is ended.
【0057】次に本発明を実施するのに適した低温燃焼
方法について図11から図13を参照しつつ簡単に説明
する。Next, a low temperature combustion method suitable for carrying out the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 11 to 13.
【0058】図1に示される内燃機関ではEGR率(E
GRガス量/(EGRガス量+吸入空気量))を増大し
ていくとスモークの発生量が次第に増大してピークに達
し、更にEGR率を高めていくと今度はスモークの発生
量が急激に低下する。このことについてEGRガスの冷
却度合を変えたときのEGR率とスモークとの関係を示
す図11を参照しつつ説明する。なお、図11において
曲線AはEGRガスを強力に冷却してEGRガス温をほ
ぼ90℃に維持した場合を示しており、曲線Bは小型の
冷却装置でEGRガスを冷却した場合を示しており、曲
線CはEGRガスを強制的に冷却していない場合を示し
ている。In the internal combustion engine shown in FIG. 1, the EGR rate (E
When the amount of GR gas / (the amount of EGR gas + the amount of intake air) is increased, the amount of smoke generated gradually increases and reaches a peak, and when the EGR rate is further increased, the amount of smoke generated suddenly increases. descend. This will be described with reference to FIG. 11 showing the relationship between the EGR rate and smoke when the cooling degree of EGR gas is changed. In addition, in FIG. 11, a curve A shows a case where the EGR gas is strongly cooled to maintain the EGR gas temperature at about 90 ° C., and a curve B shows a case where the EGR gas is cooled with a small cooling device. Curve C shows the case where the EGR gas is not forcibly cooled.
【0059】図11の曲線Aで示されるようにEGRガ
スを強力に冷却した場合にはEGR率が50パーセント
よりも少し低いところでスモークの発生量がピークとな
り、この場合にはEGR率をほぼ55パーセント以上に
すればスモークがほとんど発生しなくなる。一方、図1
1の曲線Bで示されるようにEGRガスを少し冷却した
場合にはEGR率が50パーセントよりも少し高いとこ
ろでスモークの発生量がピークとなり、この場合にはE
GR率をほぼ65パーセント以上にすればスモークがほ
とんど発生しなくなる。また、図11の曲線Cで示され
るようにEGRガスを強制的に冷却していない場合には
EGR率が55パーセントの付近でスモークの発生量が
ピークとなり、この場合にはEGR率をほぼ70パーセ
ント以上にすればスモークがほとんど発生しなくなる。As shown by the curve A in FIG. 11, when the EGR gas is strongly cooled, the amount of smoke generated peaks when the EGR rate is slightly lower than 50%, and in this case, the EGR rate is almost 55. Smoke hardly occurs if it is set above the percentage. On the other hand, FIG.
When the EGR gas is cooled a little as shown by the curve B in No. 1, the amount of smoke generated peaks when the EGR rate is slightly higher than 50%, and in this case E
Smoke hardly occurs when the GR rate is set to about 65% or more. Further, as shown by the curve C in FIG. 11, when the EGR gas is not forcibly cooled, the amount of smoke generated peaks near the EGR rate of 55%, and in this case, the EGR rate is almost 70%. Smoke hardly occurs if it is set above the percentage.
【0060】このようにEGRガス率を55パーセント
以上にするとスモークが発生しなくなるのは、EGRガ
スの吸熱作用によって燃焼時における燃料および周囲の
ガス温がさほど高くならず、即ち低温燃焼が行われ、そ
の結果炭化水素が煤まで成長しないからである。As described above, when the EGR gas ratio is set to 55% or more, the smoke is not generated because the endothermic action of the EGR gas does not raise the temperature of the fuel and the surrounding gas so much, that is, low temperature combustion is performed. As a result, hydrocarbons do not grow to soot.
【0061】この低温燃焼は、空燃比にかかわらずにス
モークの発生を抑制しつつNOXの発生量を低減するこ
とができるという特徴を有する。即ち、空燃比がリッチ
にされると燃料が過剰となるが燃焼温度が低い温度に抑
制されているために過剰な燃料は煤まで成長せず、斯く
してスモークが発生することがない。また、このときN
OXも極めて少量しか発生しない。一方、平均空燃比が
リーンのとき、或いは空燃比が理論空燃比のときでも燃
焼温度が高くなれば少量の煤が生成されるが低温燃焼下
では燃焼温度が低い温度に抑制されているためにスモー
クは全く発生せず、NOXも極めて少量しか発生しな
い。This low-temperature combustion is characterized in that it is possible to reduce the amount of NO X produced while suppressing the production of smoke regardless of the air-fuel ratio. That is, when the air-fuel ratio is made rich, the fuel becomes excessive, but since the combustion temperature is suppressed to a low temperature, the excessive fuel does not grow to soot, and thus smoke does not occur. Also, at this time N
O X is also generated in a very small amount. On the other hand, when the average air-fuel ratio is lean, or even when the air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio, a small amount of soot is generated if the combustion temperature rises, but under low temperature combustion the combustion temperature is suppressed to a low temperature. No smoke is generated and NO X is also generated in a very small amount.
【0062】ところで機関の要求トルクTQが高くなる
と、即ち燃料噴射量が多くなると燃焼時における燃料お
よび周囲のガス温が高くなるために低温燃焼を行うのが
困難となる。即ち、低温燃焼を行いうるのは燃焼による
発熱量が比較的少ない機関中低負荷運転時に限られる。
図12(A)において領域Iは煤の発生量がピークとな
る不活性ガス量よりも燃焼室5の不活性ガス量が多い第
1の燃焼、即ち低温燃焼を行わせることのできる運転領
域を示しており、領域IIは煤の発生量がピークとなる
不活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量が少ない第
2の燃焼、即ち通常の燃焼しか行わせることのできない
運転領域を示している。By the way, when the required torque TQ of the engine becomes high, that is, when the fuel injection amount becomes large, the temperature of the fuel and the surrounding gas at the time of combustion becomes high, so that it becomes difficult to perform low temperature combustion. That is, low-temperature combustion can be performed only during engine low load operation in which the calorific value due to combustion is relatively small.
In FIG. 12 (A), the region I is the operating region where the first combustion, that is, the low temperature combustion, in which the amount of the inert gas in the combustion chamber 5 is larger than the amount of the inert gas at which the amount of soot is peaked, is performed. The region II shows the second combustion in which the amount of inert gas in the combustion chamber is smaller than the amount of inert gas at which the amount of soot is peaked, that is, the operating region in which only normal combustion can be performed. There is.
【0063】図12(B)は運転領域Iにおいて低温燃
焼を行う場合の目標空燃比A/Fを示しており、図13
は運転領域Iにおいて低温燃焼を行う場合の要求トルク
TQに応じたスロットル弁17の開度、EGR制御弁2
5の開度、EGR率、空燃比、噴射開始時期θS、噴射
完了時期θE、噴射量を示している。なお、図13には
運転領域IIにおいて行われる通常の燃焼時におけるス
ロットル弁17の開度等も合わせて示している。FIG. 12B shows the target air-fuel ratio A / F when low temperature combustion is performed in the operating region I, and FIG.
Is the opening degree of the throttle valve 17 according to the required torque TQ for low temperature combustion in the operating region I, the EGR control valve 2
5, the EGR rate, the air-fuel ratio, the injection start timing θS, the injection completion timing θE, and the injection amount are shown. Note that FIG. 13 also shows the opening degree of the throttle valve 17 during normal combustion performed in the operation region II.
【0064】図12(B)および図13から運転領域I
において低温燃焼が行われているときにはEGR率が5
5パーセント以上とされ、空燃比A/Fが15.5から
18程度のリーン空燃比とされることがわかる。前述し
たように低温燃焼が行われているときにはスモーク、即
ち微粒子がほとんど排出されないという利点がある。From FIG. 12 (B) and FIG. 13, the operating range I
The EGR rate is 5 when low temperature combustion is performed in
It can be seen that the air-fuel ratio A / F is 5% or more, and the lean air-fuel ratio is about 15.5 to 18. As described above, there is an advantage that smoke, that is, fine particles are hardly emitted when low temperature combustion is performed.
【0065】また、低温燃焼を用いると多量の煤、即ち
多量の微粒子を発生させることなく燃焼室5内における
空燃比をリッチにすることができる。従って機関の運転
状態が図12に示す第2の運転領域IIにあるときにN
OX吸収量QA1,QA2が共に上限量ULを越えたと
きには機関の運転状態が第1の運転領域Iに移行するま
で空燃比A/Fをリッチにせず、機関の運転状態が第1
の運転領域IIに移行した後に空燃比A/Fをリッチに
することが好ましい。When low temperature combustion is used, the air-fuel ratio in the combustion chamber 5 can be made rich without generating a large amount of soot, that is, a large amount of fine particles. Therefore, when the operating condition of the engine is in the second operating region II shown in FIG. 12, N
O X absorption QA1, the operating state of the engine when the QA2 are both exceeded the upper limit amount UL is not an air-fuel ratio A / F until shifts to the first operating region I to the rich operating state of the engine is the first
It is preferable to make the air-fuel ratio A / F rich after shifting to the operating region II.
【0066】図1に示す実施例では第1の遮断弁を第1
の上流側遮断弁VU1及び第1の下流側遮断弁VL1か
ら形成し、第2の遮断弁を第2の上流側遮断弁VU2及
び第2の下流側遮断弁VL2から形成している。しかし
ながら、図14に示されるように第1の遮断弁を第1の
下流側VL1のみから形成し、第2の遮断弁を第2の下
流側遮断弁VL2のみから形成することもできる。In the embodiment shown in FIG. 1, the first shutoff valve is the first
The upstream cutoff valve VU1 and the first downstream cutoff valve VL1 are formed, and the second cutoff valve is formed of the second upstream cutoff valve VU2 and the second downstream cutoff valve VL2. However, as shown in FIG. 14, it is also possible to form the first shutoff valve only from the first downstream side VL1 and the second shutoff valve only from the second downstream side shutoff valve VL2.
【0067】また、図1に示される実施例では、還元剤
をリッチ空燃比のもとで燃焼が行われる燃焼式ヒータ3
0の排気ガスから形成し、この排気ガスを第1及び第2
の排気ガス噴射ノズルNG1,NG2から第1及び第2
のNOX吸収剤NA1,NA2にそれぞれ供給するよう
にしている。しかしながら、図14に示されるように還
元剤を燃料から形成し、第1及び第2の上流側排気ダク
トDU1,DU2内にそれぞれ配置された第1及び第2
の電気制御式燃料噴射ノズルNF1,NF2から燃料を
第1及び第2のNOX吸収剤NA1,NA2にそれぞれ
供給するようにすることもできる。この場合、第1及び
第2の燃料噴射ノズルNF1,NF2には追加の燃料ポ
ンプ53によって燃料タンク内の燃料が供給される。Further, in the embodiment shown in FIG. 1, the combustion type heater 3 in which the reducing agent is burned under the rich air-fuel ratio is used.
0 exhaust gas, and this exhaust gas is used as the first and second exhaust gases.
From the exhaust gas injection nozzles NG1, NG2 of the first and second
Are supplied to the NO X absorbents NA1 and NA2, respectively. However, as shown in FIG. 14, the reducing agent is formed from the fuel, and the first and the second are arranged in the first and the second upstream exhaust ducts DU1 and DU2, respectively.
It is also possible to supply the fuel to the first and second NO X absorbents NA1 and NA2 from the electrically controlled fuel injection nozzles NF1 and NF2, respectively. In this case, the fuel in the fuel tank is supplied to the first and second fuel injection nozzles NF1 and NF2 by the additional fuel pump 53.
【0068】[0068]
【発明の効果】小容量のNOX吸収剤でもって排気ガス
を良好に浄化することができる。The exhaust gas can be satisfactorily purified with a small capacity NO X absorbent.
【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】排気ガス浄化制御を説明するための線図であ
る。FIG. 2 is a diagram for explaining exhaust gas purification control.
【図3】排気ガス浄化制御を説明するための線図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining exhaust gas purification control.
【図4】排気ガス浄化制御を説明するための線図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining exhaust gas purification control.
【図5】排出NOX量及びNOX放出量を示す線図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing the amount of exhausted NO X and the amount of NO X released.
【図6】排気ガス浄化制御を実行するためのフローチャ
ートである。FIG. 6 is a flow chart for executing exhaust gas purification control.
【図7】排気ガス浄化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 exhaust gas purification control.
【図8】排気ガス浄化制御を実行するためのフローチャ
ートである。FIG. 8 is a flow chart for executing exhaust gas purification control.
【図9】排気ガス浄化制御を実行するためのフローチャ
ートである。FIG. 9 is a flowchart for executing exhaust gas purification control.
【図10】排気ガス浄化制御を実行するためのフローチ
ャートである。FIG. 10 is a flowchart for executing exhaust gas purification control.
【図11】スモークの発生量を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the amount of smoke generated.
【図12】機関の運転領域等を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an operating region and the like of the engine.
【図13】スロットル弁開度等の変化を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing changes in throttle valve opening and the like.
【図14】別の実施例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing another embodiment.
1…機関本体 NA1,NA2…NOX吸収剤 30…燃焼式ヒータ1 ... Engine body NA1, NA2 ... NO X absorbent 30 ... Combustion heater
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/36 F01N 3/36 B (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 (72)発明者 浅沼 孝充 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 木村 光壱 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中谷 好一郎 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 見上 晃 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) 3G091 AA10 AA11 AA18 AB06 BA01 BA14 BA33 CA16 DB10 FB07 FB12 FC01 GA06 GB02W GB03W GB04W GB06W GB07W GB10X ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme code (reference) F01N 3/36 F01N 3/36 B (72) Inventor Toshiaki Tanaka 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Automobile Co., Ltd. (72) Inventor Takamitsu Asanuma 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Koichi Kimura 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Invention Person Koichiro Nakatani 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Akira Aichi Prefecture, Toyota City, Toyota City 1, Toyota Town, F Term (reference) 3G091 AA10 AA11 AA18 AB06 BA01 BA14 BA33 CA16 DB10 FB07 FB12 FC01 GA06 GB02W GB03W GB04W GB06W GB07W GB10X
Claims (7)
きに流入する排気ガス中のNOXを吸収し、流入する排
気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸収し
ているNOXを放出し還元するNOX吸収剤を、機関排
気通路を分岐して形成される一対の分岐排気通路内にそ
れぞれ配置し、各NOX吸収剤に還元剤を二次的に供給
可能な還元剤供給装置を具備し、リーン空燃比のもとで
燃焼が行われる内燃機関において、内燃機関から排出さ
れた排気ガスを両方のNOX吸収剤に導いてこのとき排
気ガス中に含まれるNOXを両方のNOX吸収剤に吸収
せしめ、NOX吸収剤毎にそのNOX吸収量が予め定め
られた上限量を越えたか否かを判定し、いずれか一方の
NOX吸収剤のNOX吸収量が上限量を越えたと判定さ
れたときには該NOX吸収剤内に吸収されているNOX
を放出させ還元するために該NOX吸収剤への排気ガス
流れを一時的に遮断しながら還元剤供給装置から該NO
X吸収剤に還元剤を一時的に供給すると共に、内燃機関
から排出された排気ガスを他方のNOX吸収剤に導いて
このとき排気ガス中に含まれるNO Xを該他方のNOX
吸収剤に吸収せしめ、両方のNOX吸収剤のNOX吸収
量が上限量を越えたと判定されたときには内燃機関から
排出された排気ガスを両方のNOX吸収剤に導くと共に
両方のNOX吸収剤内に吸収されているNOXを放出さ
せ還元するために内燃機関から排出される排気ガスの空
燃比を一時的にリーンからリッチに切り換える排気ガス
浄化方法。1. When the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean
NO in the exhaust gas flowing inXAbsorbs and inflows
Absorbs when the air-fuel ratio of air gas becomes stoichiometric or rich.
NOXNO to release and reduceXRemove the absorbent from the engine
A pair of branch exhaust passages formed by branching the air passages
Arranged individually, each NOXSecondary supply of reducing agent to absorbent
Equipped with a possible reducing agent supply device, under lean air-fuel ratio
In an internal combustion engine in which combustion occurs, the emissions from the internal combustion engine
Exhausted exhaust gas to both NOXGuide it to the absorbent and remove it at this time
NO contained in air gasXBoth NOXAbsorbed in absorbent
No, noXNO for each absorbentXAbsorption amount is predetermined
It is determined whether the upper limit amount has been exceeded, and either
NOXAbsorbent NOXIt is judged that the absorption amount exceeds the upper limit amount.
If theXNO absorbed in the absorbentX
The NO to release and reduceXExhaust gas to absorbent
The NO from the reducing agent supply device while temporarily interrupting the flow
XThe reducing agent is temporarily supplied to the absorbent and the internal combustion engine
Exhaust gas discharged from the other NOXGuide to the absorbent
NO contained in the exhaust gas at this time XTo the other NOX
Absorb with an absorbent, NO of bothXAbsorbent NOXabsorption
When it is determined that the amount exceeds the upper limit, the internal combustion engine
Exhausted exhaust gas is both NOXLeading to absorbent
Both NOXNO absorbed in the absorbentXEmitted
Of exhaust gas emitted from the internal combustion engine to reduce
Exhaust gas that temporarily changes the fuel ratio from lean to rich
Purification method.
ず内燃機関から排出される排気ガスの空燃比が理論空燃
比又はリッチ空燃比に切り換えられたときには内燃機関
から排出された排気ガスを両方のNOX吸収剤に導く請
求項1に記載の排気ガス浄化方法。2. The exhaust gas discharged from the internal combustion engine when the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is switched to the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio regardless of the NO X absorption amount of each NO X absorbent. The exhaust gas purification method according to claim 1, wherein the exhaust gas is led to both NO x absorbents.
比がリーンからリッチに切り換えられた後、いずれか一
方のNOX吸収剤のNOX吸収量が予め定められた下限
量よりも少なくなったか否かを判定し、いずれか一方の
NOX吸収剤のNOX吸収量が予め定められた下限量よ
りも少なくなったと判定されたときには内燃機関から排
出される排気ガスの空燃比をリッチからリーンに戻す請
求項1に記載の排気ガス浄化方法。3. After the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is switched from lean to rich, the NO X absorption amount of either one of the NO X absorbents becomes smaller than a predetermined lower limit amount. If it is determined that the NO X absorption amount of one of the NO X absorbents has become smaller than the predetermined lower limit amount, the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is changed from rich to rich. The exhaust gas purification method according to claim 1, wherein the exhaust gas is returned to lean.
とで燃焼が行われる燃焼装置を具備し、いずれか一方の
NOX吸収剤のNOX吸収量が上限量を越えたと判定さ
れたときには該NOX吸収剤内に吸収されているNOX
を放出させ還元するために該NOX吸収剤に還元剤供給
装置の排気ガスを一時的に供給する請求項1に記載の排
気ガス浄化方法。4. The reducing agent supply device comprises a combustion device for performing combustion under a rich air-fuel ratio, and it is determined that the NO X absorption amount of either one of the NO X absorbents exceeds the upper limit amount. NO X which is sometimes absorbed within the the NO X absorbent
The exhaust gas purification method according to claim 1, wherein the exhaust gas of the reducing agent supply device is temporarily supplied to the NO X absorbent in order to release and reduce the NOx.
の各分岐排気通路内に配置された還元剤供給弁を具備
し、いずれか一方のNOX吸収剤のNOX吸収量が上限
量を越えたと判定されたときには該NOX吸収剤内に吸
収されているNOXを放出させ還元するために該NOX
吸収剤に対応する還元剤供給弁から還元剤を一時的に供
給する請求項1に記載の排気ガス浄化方法。Wherein said reducing agent supply device comprises a reducing agent supply valve disposed in the branch exhaust passage of the NO X absorbent upstream, NO X absorption of the upper limit amount of either of the NO X absorbent the NO X to reduce to release NO X absorbed in the within the the NO X absorbent when it is determined that exceeds the
The exhaust gas purification method according to claim 1, wherein the reducing agent is temporarily supplied from a reducing agent supply valve corresponding to the absorbent.
おり、NOX吸収剤への排気ガス流れを遮断すべきとき
には対応する遮断弁を閉弁する請求項1に記載の排気ガ
ス浄化方法。6. The exhaust gas purifying according to claim 1, wherein a cutoff valve is arranged in each branch exhaust passage, and when the flow of the exhaust gas to the NO X absorbent should be cut off, the corresponding cutoff valve is closed. Method.
の量の排気ガスが流通するように遮断弁を閉弁する請求
項6に記載の排気ガス浄化方法。7. The exhaust gas purification method according to claim 6, wherein the shutoff valve is closed so that a slight amount of exhaust gas flows through the corresponding NO X absorbent.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2001-09-17 JP JP2001281872A patent/JP2003090211A/en active Pending
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