JP2001152835A - Exhaust emission control device of engine - Google Patents

Exhaust emission control device of engine

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JP2001152835A
JP2001152835A JP33108799A JP33108799A JP2001152835A JP 2001152835 A JP2001152835 A JP 2001152835A JP 33108799 A JP33108799 A JP 33108799A JP 33108799 A JP33108799 A JP 33108799A JP 2001152835 A JP2001152835 A JP 2001152835A
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JP
Japan
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sulfur
exhaust gas
temperature
amount
fuel
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Application number
JP33108799A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Taga
淳一 田賀
Kazuya Yokota
和也 横田
Yoichi Kuji
洋一 久慈
Masayuki Kuroki
雅之 黒木
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JP2001152835A publication Critical patent/JP2001152835A/en
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rationally exercise temperature rising of an exhaust gas or NOx absorber for releasing an attached sulfur component from the NOx absorber in an exhaust emission passage, while suppressing fuel consumption deterioration, torque drop, and smoke generation. SOLUTION: At high load, the temperature of exhaust gas is raised by dividedly injecting fuel, and in a low load, the temperature of exhaust gas is raised by conducting dividing injection of the fuel and the lag of ignition timing. In the high load, in which the temperature of the exhaust gas is already high and the temperature rise of the exhaust gas is not needed so much, only the divided injection is conducted in the low load in which the temperature of the exhaust gas is still low and the temperature rising of the exhaust gas is considerably needed, retard is conducted together with divided injection, and temperature rising of the exhaust gas or a catalyst device is efficiently, surely conducted, while nonconformities such as deterioration for fuel consumption, drop in torque, smoke generation accompanting the temperature rising of the exhaust gas for releasing sulfur are suppressed.

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】本発明はエンジンの排気浄化
装置、特に排気通路にＮＯｘ吸収材が配設されたエンジ
ンの排気浄化装置に関し、排気ガス浄化の技術分野に属
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an engine, and more particularly, to an exhaust gas purifying apparatus for an engine in which a NOx absorbent is disposed in an exhaust passage, and belongs to the technical field of exhaust gas purification.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、車両用等のエンジンにおいて
は、排気ガス中に含まれるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ
（炭化水素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）等の有害成分を除
去する装置として三元触媒が用いられる。しかし、近年
における燃費性能の向上を目的とした直噴成層燃焼方式
等を採用するエンジンの場合、排気ガス中の酸素濃度が
高くなるため、ウィンドウが理論空燃比近傍の狭い範囲
にある従来の三元触媒ではＮＯｘを充分に除去できない
という問題が発生する。2. Description of the Related Art Generally, in an engine for a vehicle or the like, CO (carbon monoxide) and HC contained in exhaust gas are used.
A three-way catalyst is used as a device for removing harmful components such as (hydrocarbon) and NOx (nitrogen oxide). However, in the case of an engine employing a direct injection stratified combustion system or the like for the purpose of improving fuel efficiency in recent years, since the oxygen concentration in the exhaust gas is high, the conventional three-dimensional window in which the window is in a narrow range near the stoichiometric air-fuel ratio is used. A problem arises in that the source catalyst cannot remove NOx sufficiently.

【０００３】これに対処するものとして、排気通路に、
空燃比がリーン（酸素過剰状態）のときには排気ガス中
のＮＯｘを吸収し、空燃比がリッチ（酸素不足状態）に
なれば吸収していたＮＯｘを放出するＮＯｘ吸収材を用
いた触媒装置（ＮＯｘ触媒装置）を配置することが知ら
れている。これによれば、空燃比を適切に制御すること
により、リーン状態では、ＮＯｘが上記ＮＯｘ吸収材に
吸収されて、外部への排出が抑制され、またリッチ状態
では、ＮＯｘが上記ＮＯｘ吸収材から放出されて、多量
に存在するＣＯ，ＨＣと反応し、やはり外部への排出が
抑制される。その結果、成層燃焼方式を採用するエンジ
ンのＮＯｘ排出量を効果的に低減させることが可能とな
る。To cope with this, an exhaust passage is
When the air-fuel ratio is lean (excessive oxygen), NOx in the exhaust gas is absorbed, and when the air-fuel ratio becomes rich (oxygen-deficient), the catalytic device (NOx It is known to arrange a catalyst device). According to this, by appropriately controlling the air-fuel ratio, in the lean state, NOx is absorbed by the NOx absorbent and the emission to the outside is suppressed, and in the rich state, NOx is removed from the NOx absorbent. It is released and reacts with a large amount of CO and HC, and the emission to the outside is also suppressed. As a result, it is possible to effectively reduce the NOx emission of the engine employing the stratified combustion method.

【０００４】しかし、上記のＮＯｘ吸収材は、例えば燃
料中に含まれるイオウ成分等の他の物質とも結びつきや
すく、その付着量の増大によりＮＯｘ吸収能力が低下す
るという問題がある。特に、この種のＮＯｘ吸収材とし
て効果の高いバリウムを用いたものはＳＯｘ（イオウ酸
化物）と結びつきやすく、その付着量の増加によりＳＯ
ｘ被毒状態となってＮＯｘ浄化能力が著しく低下するの
である。[0004] However, the above-mentioned NOx absorbing material is liable to be linked to other substances such as sulfur components contained in fuel, for example, and there is a problem that the NOx absorbing capacity is reduced due to an increase in the amount of the NOx absorbing material. In particular, those using barium, which is highly effective as this type of NOx absorbent, are easily linked to SOx (sulfur oxide), and an increase in the amount of SOx leads to SOx.
It becomes x poisoned and the NOx purification ability is significantly reduced.

【０００５】このようなＮＯｘ吸収材のＳＯｘ被毒を解
消する方法としては、ＮＯｘ吸収材を、例えば６００〜
６５０℃以上の高温に加熱することが有効であると知ら
れている。すなわち、一般に、ＮＯｘ吸収材に付着した
イオウ成分の付着量を推定していき、その推定量が所定
の付着量以上となれば、排気ガスの温度を上昇させるこ
とによりＮＯｘ吸収材を上記のイオウ放出可能温度にま
で昇温して、イオウ成分をＮＯｘ吸収材から放出させる
のである。そして、そのイオウ成分の放出処理によりＮ
Ｏｘ吸収材から放出されたイオウ成分の放出量を推定し
ていき（あるいは、ＮＯｘ吸収材に残存しているイオウ
成分の残存量を推定していき）、その推定量が所定の放
出量以上となれば（同じく、所定の残存量以下となれ
ば）、該イオウ成分の放出を終了するのである。[0005] As a method for eliminating SOx poisoning of the NOx absorbent, a NOx absorbent, for example, 600-
It is known that heating to a high temperature of 650 ° C. or more is effective. That is, generally, the amount of the sulfur component adhering to the NOx absorbent is estimated, and when the estimated amount is equal to or more than a predetermined amount, the temperature of the exhaust gas is increased to remove the NOx absorbent from the sulfur. The temperature is raised to a releasable temperature to release the sulfur component from the NOx absorbent. And, by the sulfur component release treatment, N
The amount of sulfur components released from the Ox absorbent is estimated (or the amount of sulfur components remaining in the NOx absorbent is estimated), and the estimated amount is determined to be equal to or greater than a predetermined amount. If this is the case (similarly, if the remaining amount is equal to or less than the predetermined remaining amount), the release of the sulfur component is terminated.

【０００６】その場合に、排気ガス温度を上昇させる方
法としては、例えば、特開平１０−５４２７４号公報に
開示されるように、点火時期を遅角（リタード）させる
ことが知られている。また、特開平８−１００６３９号
公報にも、同じく、排気ガス温度を上昇させる方法とし
て、点火時期のリタードを行なうことが開示されている
が、同公報には、特に、中回転中負荷領域において、点
火時期のリタードを許可することが開示されている。こ
れは、例えばその他の低回転低負荷領域で点火時期をリ
タードするとエンジン出力が安定しなくなるからそれを
回避するためであり、また、高回転高負荷領域で点火時
期をリタードするとＮＯｘ触媒が過度に高温となって焼
損するからそれを回避するためである。[0006] In this case, as a method of raising the exhaust gas temperature, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-54274, it is known to retard the ignition timing. Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-100639 also discloses that the ignition timing is retarded as a method of increasing the exhaust gas temperature. It is disclosed that the ignition timing is allowed to be retarded. This is to prevent the engine output from becoming unstable if the ignition timing is retarded in other low-speed low-load regions, for example, and to prevent the NOx catalyst from being excessively high when the ignition timing is retarded in the high-speed high-load region. This is to avoid burning due to high temperature.

【０００７】なお、本出願人は、点火時期のリタード
や、燃料を吸気工程と圧縮工程とに分割して噴射するこ
とにより、排気中のＣＯ量を増大させ、且つ排気ガス温
度も上昇させて、ＮＯｘ吸収材からのイオウ成分の脱離
を促進させることについての特許出願をすでに行なって
いる（平成１０年特許出願第２０９６７４号）。したが
って、イオウ放出のために排気ガス温度を上昇させる方
法としては、点火時期のリタードの他、燃料の分割噴射
もまた有効な方法である。[0007] The present applicant increases the amount of CO in exhaust gas and the temperature of exhaust gas by retarding the ignition timing and dividing the fuel into an intake process and a compression process and injecting the fuel. A patent application has been filed for promoting the desorption of sulfur components from the NOx absorbent (1998 Patent Application No. 209,674). Therefore, in addition to retarding the ignition timing, split injection of fuel is also an effective method for raising the exhaust gas temperature for sulfur release.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの点火
時期のリタードや燃料の分割噴射は、いずれも、燃料の
未燃成分を増やし、該未燃成分をＮＯｘ吸収材に近い排
気通路内でいわゆる「後燃え」させることにより、ＮＯ
ｘ吸収材に流れ込む排気ガスの温度を上昇させるもので
あるために、それに伴って、燃費の悪化やトルクの低
下、あるいはディーゼルエンジンの場合のスモークの発
生という不具合がどうしても随伴する。したがって、Ｎ
Ｏｘ吸収材からのイオウの放出という目的であっても、
できるだけ上記のような不具合を抑制しながら、排気ガ
ス及びＮＯｘ触媒装置の昇温を行うようにすることが要
望される。However, the retardation of the ignition timing and the split injection of the fuel all increase the unburned component of the fuel, and the unburned component is so-called in an exhaust passage close to the NOx absorbent. By "burning after", NO
Since the temperature of the exhaust gas flowing into the x-absorbing material is raised, a problem such as deterioration of fuel efficiency, reduction of torque, or generation of smoke in the case of a diesel engine accompanies it. Therefore, N
Even for the purpose of releasing sulfur from the Ox absorber,
It is desired to raise the temperature of the exhaust gas and the NOx catalyst device while suppressing the above-mentioned problems as much as possible.

【０００９】本発明は、排気通路に配設したＮＯｘ吸収
材から付着したイオウ成分を放出するために行なう排気
ガスの昇温を、燃費の悪化やトルクの低下、あるいはス
モークの発生という種々の不具合を抑制しつつ、合理的
に遂行することを課題とする。以下、その他の課題を含
め、本発明を詳細に説明する。According to the present invention, the temperature rise of the exhaust gas, which is performed to release the attached sulfur component from the NOx absorbent disposed in the exhaust passage, is caused by various problems such as deterioration of fuel efficiency, decrease in torque, and generation of smoke. The task is to carry out rationally while suppressing the above. Hereinafter, the present invention will be described in detail including other problems.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題を解
決するため、本願の特許請求の範囲における請求項１に
記載の発明は、酸素過剰雰囲気で排気ガス中のＮＯｘ成
分を吸収し、酸素濃度の低下によりＮＯｘ成分を放出す
るＮＯｘ吸収材を排気通路に備えると共に、該ＮＯｘ吸
収材に付着したイオウ成分の量を推定するイオウ成分付
着量推定手段と、該推定手段で推定されたイオウ成分の
付着量が所定の付着量以上となったときに排気ガスの温
度を上昇させてＮＯｘ吸収材を昇温することによりイオ
ウ成分をＮＯｘ吸収材から放出させるイオウ成分放出手
段とを有するエンジンの排気浄化装置であって、上記イ
オウ成分放出手段が、高負荷時は、燃料を複数回に分割
して噴射することにより排気ガスの温度を上昇させ、低
負荷時は、該燃料の分割噴射と、点火時期の遅角とを行
なうことにより排気ガスの温度を上昇させることを特徴
とする。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 in the claims of the present application absorbs the NOx component in the exhaust gas in an oxygen-excess atmosphere and reduces the oxygen concentration. A NOx absorbent that releases a NOx component due to a decrease in the NOx component in the exhaust passage, a sulfur component attached amount estimating means for estimating the amount of the sulfur component attached to the NOx absorbent, and a sulfur component estimated by the estimating means. An exhaust gas purifier for an engine having a sulfur component releasing means for releasing a sulfur component from the NOx absorbent by raising the temperature of the exhaust gas and raising the temperature of the NOx absorbent when the adhered amount becomes equal to or more than a predetermined amount. An apparatus, wherein the sulfur component releasing means increases the temperature of the exhaust gas by injecting the fuel in a plurality of times when the load is high, and increases the temperature of the fuel when the load is low. And split injection, characterized in that raising the temperature of the exhaust gas by performing the retarding of the ignition timing.

【００１１】高負荷時は、排気ガス温度がすでに高く、
ＮＯｘ吸収材からイオウを放出することが可能な温度に
接近している。これに対し、低負荷時は、排気ガス温度
がまだ低く、ＮＯｘ吸収材からイオウを放出することが
可能な温度から離れている。そして、排気ガス温度を上
昇させる方法として用い得る点火時期のリタードは、燃
料の分割噴射に比べて、トルク低下の不具合が大きい。At high load, the exhaust gas temperature is already high,
It is close to the temperature at which sulfur can be released from the NOx absorber. On the other hand, when the load is low, the exhaust gas temperature is still low and is far from the temperature at which sulfur can be released from the NOx absorbent. The retardation of the ignition timing that can be used as a method of increasing the exhaust gas temperature has a large problem of a decrease in torque as compared with the fuel split injection.

【００１２】したがって、この発明によれば、排気ガス
温度がすでに高く、排気ガスの昇温をそれほど行わなく
て済む高負荷時には、燃料の分割噴射のみ行い、排気ガ
ス温度がまだ低く、排気ガスの昇温をかなりな程度行う
必要のある低負荷時に限り、分割噴射と併せて点火時期
のリタードも行うから、ＳＯｘ被毒解消のための排気ガ
ス及びＮＯｘ吸収材の昇温を、随伴して発生する不具合
をできるだけ抑制しつつ、合理的且つ確実に遂行するこ
とができる。Therefore, according to the present invention, when the exhaust gas temperature is already high and the load of the exhaust gas does not need to be raised so much, at a high load, only the fuel split injection is performed, the exhaust gas temperature is still low, and the exhaust gas temperature is low. The ignition timing is also retarded in conjunction with the split injection only at low loads where the temperature must be raised to a considerable extent, so that the temperature of the exhaust gas and NOx absorbent for SOx poisoning is increased. It is possible to carry out rationally and reliably while minimizing inconveniences that occur.

【００１３】次に、請求項２に記載の発明は、上記請求
項１に記載の発明において、イオウ成分放出手段は、負
荷が高負荷側の所定の負荷より大きいとき、及び、負荷
が低負荷側の所定の負荷より低いときは、イオウ成分の
放出を行わないことを特徴とする。Next, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the sulfur component releasing means is provided when the load is larger than the predetermined load on the high load side and when the load is low. When the load is lower than the predetermined load on the side, the sulfur component is not released.

【００１４】この発明によれば、負荷が所定以上に高い
とき、及び、負荷が所定以上に低いときは、イオウ成分
の放出が行なわれないから、結局、排気ガスの昇温のた
めの分割噴射や点火時期のリタードが実行されないこと
になる。According to the present invention, when the load is higher than a predetermined value and when the load is lower than a predetermined value, the sulfur component is not released. And the retard of the ignition timing is not executed.

【００１５】負荷が所定以上に高いときは、排気ガスの
昇温を行わなくてもすでにイオウ放出可能温度あるいは
それ以上の温度に達している可能性がある。一方、負荷
が所定以上に低いときは、分割噴射やリタードを行なっ
ても排気ガスがイオウ放出可能温度にまで到達せず、随
伴する不具合ばかりが生じる可能性がある。したがっ
て、そのような場合には、イオウ成分の放出を行わない
ことにより、上記のような無駄な排気ガスの昇温を行な
うことによる燃費の損失、トルクの低下、スモークの発
生を回避することができる。When the load is higher than a predetermined value, it is possible that the temperature has already reached the temperature at which sulfur can be released even if the temperature of the exhaust gas is not increased. On the other hand, when the load is lower than a predetermined value, the exhaust gas does not reach the temperature at which sulfur can be released even if the split injection or the retard is performed, and there is a possibility that only accompanying problems occur. Therefore, in such a case, by not releasing the sulfur component, it is possible to avoid the loss of fuel efficiency, the decrease in torque, and the generation of smoke due to the above-mentioned wasteful temperature rise of exhaust gas. it can.

【００１６】次に、請求項３に記載の発明は、上記請求
項１又は２に記載の発明において、イオウ成分放出手段
は、燃料を吸気工程と圧縮工程とに分割して噴射すると
共に、低負荷時は、高負荷時に比べて、圧縮工程におけ
る燃料の噴射時期を遅くすることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the sulfur component releasing means injects the fuel into an intake step and a compression step while dividing the fuel into a suction step and a compression step. At the time of load, the fuel injection timing in the compression step is delayed as compared with the time of high load.

【００１７】この発明によれば、燃料を分割噴射する場
合に、燃料の気化霧化が促進されない圧縮工程に燃料の
一部を分割して噴射するから、未燃成分が確実に増加
し、排気ガスの昇温が担保される。そして、その排気ガ
スの昇温をかなりな程度に行う必要のある低負荷時に
は、燃料をより遅い時期に噴射するから、燃料の気化霧
化がなお一層進まず、未燃成分の増加の程度、排気ガス
の昇温の程度がより一層大きくなって、状況によく合致
したイオウ放出処理が実現する。According to the present invention, when the fuel is dividedly injected, part of the fuel is dividedly injected into the compression step in which the vaporization and atomization of the fuel is not promoted. The temperature rise of the gas is ensured. Then, at a low load when the temperature of the exhaust gas needs to be raised to a considerable extent, the fuel is injected at a later time, so that the vaporization and atomization of the fuel does not progress further, and the degree of the increase of the unburned components, The degree of temperature rise of the exhaust gas is further increased, and the sulfur release treatment that is well suited to the situation is realized.

【００１８】なお、この場合、例えば燃料を圧縮工程に
おいてさらに複数回に分割して噴射してよいことはいう
までもない。In this case, it goes without saying that, for example, the fuel may be further divided and injected in a plurality of times in the compression step.

【００１９】次に、請求項４に記載の発明は、上記請求
項１ないし３のいずれかに記載の発明において、イオウ
成分放出手段によるイオウ成分の放出のための排気ガス
温度の目標値を設定する目標排気ガス温度設定手段が設
けられ、イオウ成分放出手段は、排気ガス温度が上記設
定手段で設定された目標温度になるように、燃料の分割
比、噴射時期又は点火時期の少なくともいずれかを補正
することを特徴とする。Next, according to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the target value of the exhaust gas temperature for releasing the sulfur component by the sulfur component releasing means is set. Target exhaust gas temperature setting means is provided, and the sulfur component releasing means sets at least one of the fuel split ratio, the injection timing, and the ignition timing such that the exhaust gas temperature becomes the target temperature set by the setting means. It is characterized by correction.

【００２０】上述したように、圧縮工程における燃料噴
射時期を遅くすればそれだけ未燃成分が増え、排気ガス
温度がより上昇する。同様に、燃料の分割噴射で後期噴
射量（圧縮工程の噴射量）を増加してもそれだけ未燃成
分が増え、排気ガス温度がより上昇する。さらに、点火
時期を遅くしてもそれだけ未燃成分が増え、排気ガス温
度がより上昇する。すなわち、これらの燃料分割比、燃
料噴射時期、点火時期を調整することにより、排気ガス
温度をコントロールすることができる。As described above, the later the fuel injection timing in the compression step, the more unburned components increase, and the higher the exhaust gas temperature. Similarly, even if the late injection amount (the injection amount in the compression step) is increased by the split injection of fuel, the unburned component increases accordingly, and the exhaust gas temperature further rises. Further, even if the ignition timing is delayed, the unburned components increase accordingly, and the exhaust gas temperature further rises. That is, the exhaust gas temperature can be controlled by adjusting the fuel split ratio, the fuel injection timing, and the ignition timing.

【００２１】したがって、この発明によれば、上記の燃
料分割比、燃料噴射時期、あるいは点火時期の少なくと
もいずれか一つを補正することによって、排気ガス温度
を目標温度に、確実、適正に制御することが可能とな
り、無駄のない、不具合の抑制されたイオウ放出処理が
実現する。Therefore, according to the present invention, the exhaust gas temperature is reliably and appropriately controlled to the target temperature by correcting at least one of the fuel split ratio, the fuel injection timing, and the ignition timing. This makes it possible to realize a sulfur release process with no waste and suppressed defects.

【００２２】次に、請求項５に記載の発明は、上記請求
項４に記載の発明において、目標排気ガス温度設定手段
は、イオウ成分放出手段によるイオウ成分の放出開始時
は、目標排気ガス温度を高く設定することを特徴とす
る。According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the target exhaust gas temperature setting means is configured to output the target exhaust gas temperature when the sulfur component release means starts to release the sulfur component. Is set high.

【００２３】この発明によれば、排気ガス温度の立ち上
がりが早くなり、速やかに目標温度に到達して、早い時
期にイオウ放出が実質的に開始する。According to the present invention, the temperature of the exhaust gas rises quickly, reaches the target temperature quickly, and the sulfur release substantially starts at an early stage.

【００２４】次に、請求項６に記載の発明は、上記請求
項１ないし５のいずれかに記載の発明において、イオウ
成分放出手段によるイオウ成分の放出実行中は、燃料カ
ットを禁止する燃料カット禁止手段が設けられているこ
とを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the fuel cut-off device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the fuel cut is inhibited while the sulfur component is being released by the sulfur component release means. Prohibition means is provided.

【００２５】この発明によれば、いったんイオウ放出処
理に入った後は、安定して、燃料噴射制御を利用したイ
オウ放出処理が続行される。以下、発明の実施の形態を
通して本発明をさらに詳しく説明する。According to the present invention, once the sulfur release process is started, the sulfur release process using the fuel injection control is stably continued. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through embodiments of the present invention.

【００２６】[0026]

【発明の実施の形態】図１は、直噴成層燃焼式エンジン
の制御システムを示すもので、エンジン１の本体２には
ピストン３によって画成された複数の燃焼室４が設けら
れ、該燃焼室４の上部中央に点火プラグ５が配設されて
いると共に、側部には燃焼室４内に直接燃料を噴射する
インジェクタ６が設置されている。FIG. 1 shows a control system of a direct injection stratified charge combustion engine. A plurality of combustion chambers 4 defined by pistons 3 are provided in a main body 2 of the engine 1 and the combustion is performed. A spark plug 5 is disposed in the upper center of the chamber 4, and an injector 6 for directly injecting fuel into the combustion chamber 4 is provided on a side portion.

【００２７】また、このエンジン１には、吸気弁７及び
排気弁８を介して上記燃焼室４にそれぞれ通じる吸気通
路９及び排気通路１０が設けられており、吸気通路９に
は、上流側からエアクリーナ１１、エアフローセンサ１
２、スロットルバルブ１３及びサージタンク１４が設け
られている。The engine 1 is provided with an intake passage 9 and an exhaust passage 10 which communicate with the combustion chamber 4 via an intake valve 7 and an exhaust valve 8, respectively. Air cleaner 11, air flow sensor 1
2, a throttle valve 13 and a surge tank 14 are provided.

【００２８】そして、このサージタンク１４の下流側は
各気筒ごとに分岐した独立吸気通路９ａとされていると
共に、各独立吸気通路９ａの燃焼室４を臨む下流端部が
第１通路９ｂと第２通路９ｃとに分割され、第２通路９
ｃに備えられたスワール生成弁１５を閉じたときに、第
１通路９ｂから燃焼室４に導入される吸気により該燃焼
室４内にスワールが生成されるようになっている。The downstream side of the surge tank 14 is an independent intake passage 9a branched for each cylinder, and the downstream end of each independent intake passage 9a facing the combustion chamber 4 is connected to the first passage 9b. And a second passage 9c.
When the swirl generation valve 15 provided at the position c is closed, swirl is generated in the combustion chamber 4 by the intake air introduced into the combustion chamber 4 from the first passage 9b.

【００２９】一方、排気通路１０には、理論空燃比（λ
＝１）近傍で排気ガス中のＣＯ，ＨＣ及びＮＯｘを同時
に除去する三元触媒装置１６が配置されていると共に、
この三元触媒装置１６の下流側には、特に排気ガス中の
ＮＯｘを除去するＮＯｘ触媒装置１７が配置されてい
る。このＮＯｘ触媒装置１７は、空燃比がリーン状態
（λ＞１）での運転時に三元触媒装置１６で浄化されず
に流れ込んでくるＮＯｘを吸収してその外部への排出を
抑制すると共に、空燃比が理論空燃比近傍ないしリッチ
状態（λ≦１）になったときに、吸収していたＮＯｘを
放出してリッチ状態で排気ガス中に多量に存在するＣ
Ｏ，ＨＣと反応させることにより、同じくＮＯｘの外部
への排出を抑制するもので、バリウムを主成分とし、カ
リウム、マグネシウム、ストロンチウム及びランタン等
を含むＮＯｘ吸収材を内装する。On the other hand, the stoichiometric air-fuel ratio (λ
= 1) A three-way catalyst device 16 for simultaneously removing CO, HC and NOx in the exhaust gas in the vicinity is arranged,
Downstream of the three-way catalyst device 16, a NOx catalyst device 17 for removing NOx in exhaust gas is arranged. This NOx catalyst device 17 absorbs NOx that flows in without being purified by the three-way catalyst device 16 during operation in an air-fuel ratio lean state (λ> 1), suppresses exhaust to the outside, and suppresses air exhaust. When the fuel ratio becomes close to the stoichiometric air-fuel ratio or in a rich state (λ ≦ 1), the absorbed NOx is released and a large amount of C present in the exhaust gas in the rich state
It also suppresses NOx emission to the outside by reacting with O and HC. A NOx absorbent containing barium as a main component and containing potassium, magnesium, strontium, lanthanum and the like is provided.

【００３０】また、この排気通路１０における上記三元
触媒装置１６の上流側所定位置と、吸気通路９における
サージタンク１４の上流側所定位置との間には、排気通
路１０内を流れる排気ガスの一部を吸気通路９に還流す
る排気還流通路１８が設けられていると共に、この通路
１８の吸気通路９との合流部近傍には排気ガスの還流量
を調節する排気還流制御弁１９が設置されている。Further, between a predetermined position on the exhaust passage 10 on the upstream side of the three-way catalyst device 16 and a predetermined position on the intake passage 9 on the upstream side of the surge tank 14, the exhaust gas flowing through the exhaust passage 10 is disposed. An exhaust gas recirculation passage 18 that recirculates a part of the exhaust gas to the intake passage 9 is provided, and an exhaust gas recirculation control valve 19 that adjusts the amount of exhaust gas recirculated is installed in the vicinity of the junction of the passage 18 with the intake passage 9. ing.

【００３１】さらに、このエンジン１には、コントロー
ルユニット（以下、「ＥＣＵ」と記す）２０が備えら
れ、このＥＣＵ２０に、上記エアフローセンサ１２から
の吸入空気量を示す信号、スロットルバルブ１３の開度
を検出するスロットル開度センサ２１からの信号、排気
還流制御弁１９の開度を検出する還流量センサ２２から
の信号、サージタンク１４内の吸気負圧を検出するブー
ストセンサ２３からの信号、インジェクタ６に供給され
る燃料の圧力を検出する燃圧センサ２４からの信号、エ
ンジン本体２内における冷却水の温度を検出する水温セ
ンサ２５からの信号、燃焼室４に近い側に設けられ、排
気ガス中の残存酸素濃度から燃焼室４に供給されている
混合気の空燃比が理論空燃比よりリッチかリーンかを検
出する第１Ｏ2センサ２６からの信号、排気ガスの温
度、より詳しくはＮＯｘ触媒装置１７に流入する直前の
排気ガス温度を検出する排気温センサ２７からの信号、
例えばＮＯｘ触媒装置１７のイオウ被毒状態を所定の時
期に検出するための第２Ｏ2センサ２８からの信号、エ
ンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ２９か
らの信号、当該車両の運転者の操作によるアクセルペダ
ルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ３０から
の信号、吸気の温度を検出する吸気温センサ３１からの
信号、大気圧を検出する大気圧センサ３２からの信号等
が入力されるようになっている。Further, the engine 1 is provided with a control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 20. The ECU 20 receives a signal indicating the amount of intake air from the air flow sensor 12, an opening degree of the throttle valve 13. , A signal from a recirculation amount sensor 22 for detecting the opening of the exhaust gas recirculation control valve 19, a signal from a boost sensor 23 for detecting a negative pressure of intake air in the surge tank 14, an injector A signal from a fuel pressure sensor 24 that detects the pressure of the fuel supplied to the engine 6, a signal from a water temperature sensor 25 that detects the temperature of the cooling water in the engine body 2, the 1O 2 sensor the air-fuel ratio of the mixture supplied to the combustion chamber 4 from the remaining oxygen concentration is detected whether rich or lean of the stoichiometric air-fuel ratio Signal from the 26, the temperature of the exhaust gas, and more particularly signals from the exhaust temperature sensor 27 for detecting the exhaust gas temperature immediately before flowing into the NOx catalyst device 17,
For example, a signal from the second O 2 sensor 28 for detecting the sulfur poisoning state of the NOx catalyst device 17 at a predetermined time, a signal from an engine rotation sensor 29 for detecting the number of revolutions of the engine 1, A signal from an accelerator opening sensor 30 for detecting the amount of depression of an accelerator pedal by an operation, a signal from an intake air temperature sensor 31 for detecting intake air temperature, a signal from an atmospheric pressure sensor 32 for detecting atmospheric pressure, and the like are input. It has become.

【００３２】そして、ＥＣＵ２０は、これらの信号が示
すエンジン１の運転状態等に応じて、上記スロットルバ
ルブ１３を駆動するアクチュエータ３３、排気還流制御
弁１９、インジェクタ６、スワール生成弁１５を駆動す
るアクチュエータ３４、及び点火プラグ５を点火させる
点火回路３５等にそれぞれ制御信号を出力し、スロット
ルバルブ１３の開度の制御、排気ガスの還流制御、燃料
噴射量及び噴射時期の制御、スワールの生成制御、及び
点火時期の制御等を総合的に行うようになっており、特
に、これらの制御の一環として、上記ＮＯｘ触媒装置１
７によるＮＯｘ浄化制御及び該触媒装置１７のイオウ被
毒解消制御を行うようになっている。以下、これらのＮ
Ｏｘ浄化制御及びイオウ被毒解消制御について説明す
る。The ECU 20 operates the actuator 33 for driving the throttle valve 13, the exhaust gas recirculation control valve 19, the injector 6, and the actuator for driving the swirl generating valve 15 in accordance with the operating state of the engine 1 indicated by these signals. Control signals to the ignition circuit 34 and the ignition circuit 35 for igniting the ignition plug 5 to control the opening of the throttle valve 13, control the recirculation of exhaust gas, control the fuel injection amount and injection timing, control swirl generation, And control of the ignition timing and the like. In particular, as part of these controls, the NOx catalyst device 1
The NOx purification control and the sulfur poisoning elimination control of the catalyst device 17 are performed. Hereinafter, these N
The Ox purification control and the sulfur poisoning elimination control will be described.

【００３３】まず、ＮＯｘ浄化制御を概説する。図２
は、このエンジン１の目標空燃比マップである。同図に
示すように、このマップにおいては、エンジン回転数と
エンジン負荷とをパラメータとするエンジンの運転領域
が、低中回転低中負荷の第１の領域Ａと、高回転高負荷
の第２の領域Ｂと、これらの領域Ａ，Ｂの間に設けられ
た第３の領域Ｃと、所定エンジン回転数以上の低負荷領
域に設けられ、燃焼室４内への燃料の噴射が停止される
燃料カット領域Ｄとに分割されている。First, the NOx purification control will be outlined. FIG.
Is a target air-fuel ratio map of the engine 1. As shown in the figure, in this map, the engine operating region using the engine speed and the engine load as parameters is a first region A of low-medium-speed low-medium load and a second region A of high-speed high load Region B, a third region C provided between these regions A and B, and a low load region that is equal to or higher than a predetermined engine speed, and fuel injection into the combustion chamber 4 is stopped. And a fuel cut region D.

【００３４】最も運転頻度の高い第１の領域Ａは、空燃
比（Ａ／Ｆ）を大きくするリーン運転領域である。この
リーン運転領域Ａにおけるリーン運転時は、燃料を圧縮
行程中に噴射し（後期噴射）、燃料を点火プラグ５の近
傍に偏在させて成層燃焼させる。このリーン運転時は、
排ガス中のＣＯやＨＣの排出量が少なくなる一方、酸素
濃度及びＮＯｘ濃度が高くなる。しかし、ＮＯｘはＮＯ
ｘ触媒装置１７に吸収されるから、燃費性能と排気性能
とが共に向上することになる。The first region A where the operation frequency is the highest is a lean operation region where the air-fuel ratio (A / F) is increased. During the lean operation in the lean operation region A, the fuel is injected during the compression stroke (late injection), and the fuel is unevenly distributed near the ignition plug 5 to perform stratified combustion. During this lean operation,
While the amount of emission of CO and HC in the exhaust gas is reduced, the concentration of oxygen and the concentration of NOx are increased. However, NOx is NO
Since it is absorbed by the x-catalyst device 17, both the fuel economy performance and the exhaust performance are improved.

【００３５】また、高速運転時や加速時等の運転領域で
ある第２の領域Ｂは、空燃比を小さくするリッチ運転領
域である。このリッチ運転領域Ｂにおけるリッチ運転時
は、燃料を吸気行程中に噴射し（前期噴射）、燃料を燃
焼室４内で充分に気化霧化させる。このリッチ運転時
は、排ガス中のＣＯやＨＣの排出量が多くなる一方、酸
素濃度及びＮＯｘ濃度が低くなる。しかし、ＮＯｘ触媒
装置１７に吸蔵されていたＮＯｘと、ＣＯ，ＨＣとが酸
化還元反応するから、良好なトルクが得られると共に排
気性能が向上することになる。The second region B, which is an operation region at the time of high-speed operation or acceleration, is a rich operation region in which the air-fuel ratio is reduced. During the rich operation in the rich operation region B, fuel is injected during the intake stroke (first injection), and the fuel is sufficiently vaporized and atomized in the combustion chamber 4. During this rich operation, the amount of CO and HC emissions in the exhaust gas increases, while the oxygen concentration and NOx concentration decrease. However, since the NOx stored in the NOx catalyst device 17 and the CO and HC undergo an oxidation-reduction reaction, a good torque is obtained and the exhaust performance is improved.

【００３６】さらに、第３の領域Ｃは、空燃比を理論空
燃比（Ａ／Ｆ＝１４．７）にする理論空燃比運転領域
（λ１運転領域）である。この理論空燃比運転領域Ｃに
おける理論空燃比運転時は、上記リッチ運転時と同様、
燃料を吸気行程中に噴射し（前記噴射）、燃料を燃焼室
４内で充分に気化霧化させる。この理論空燃比運転時
は、排ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘが三元触媒装置１６
によって同時に浄化される。Further, the third region C is a stoichiometric air-fuel ratio operation region (λ1 operation region) in which the air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio (A / F = 14.7). During the stoichiometric air-fuel ratio operation in the stoichiometric air-fuel ratio operation region C, similar to the above-described rich operation,
The fuel is injected during the intake stroke (the injection), and the fuel is sufficiently vaporized and atomized in the combustion chamber 4. During this stoichiometric air-fuel ratio operation, CO, HC and NOx in the exhaust gas are reduced by the three-way catalytic converter 16.
Purified at the same time.

【００３７】図３のタイムチャートに示すように、リー
ン運転が継続するに伴い、ＮＯｘ触媒装置１７に吸収さ
れるＮＯｘの量が増加していく。これをそのまま放置す
ると、そのうち飽和状態となり、ＮＯｘ触媒装置１７の
触媒機能が低下するから、吸収したＮＯｘを放出するた
めに、図中符号アで示す所定の周期で、符号イで示す所
定時間だけ、空燃比を理論空燃比（λ＝１）とする。明
らかに、上記所定周期アは、ＮＯｘ触媒装置１７がＮＯ
ｘ飽和状態になるより短い周期に設定されている。これ
により、ＮＯｘ触媒装置１７のＮＯｘ吸蔵能力が回復
し、再びＮＯｘを安定的に吸収できるようになる。As shown in the time chart of FIG. 3, as the lean operation continues, the amount of NOx absorbed by the NOx catalyst device 17 increases. If this is left as it is, it will eventually become saturated and the catalytic function of the NOx catalyst device 17 will decrease. Therefore, in order to release the absorbed NOx, at a predetermined period shown by the symbol a in the figure, only for a predetermined time shown by the symbol a. , The air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1). Obviously, during the predetermined period a, the NOx catalyst device 17
The period is set to be shorter than x saturation. Thus, the NOx storage capacity of the NOx catalyst device 17 is restored, and the NOx can be stably absorbed again.

【００３８】ＮＯｘ触媒装置１７に吸収されたＮＯｘ
は、このように定期的且つ意図的に放出処理されるほ
か、運転者の運転操作に応じて、例えば、図中符号ウで
示すように運転領域がリーン運転領域Ａからリッチ運転
領域Ｂに切り換わったときや、理論空燃比運転領域Ｃに
切り換わったときにも、該触媒装置１７から放出され、
ＮＯｘ触媒装置１７のＮＯｘ吸蔵能力が回復することに
なる。NOx absorbed by the NOx catalytic device 17
Is periodically and intentionally released in this manner, and in response to the driving operation of the driver, for example, as shown by reference numeral c in the figure, the operation region is switched from the lean operation region A to the rich operation region B. When the engine is switched, or when the engine is switched to the stoichiometric air-fuel ratio operation region C, the fuel is released from the catalyst device 17 and
The NOx storage capacity of the NOx catalyst device 17 is restored.

【００３９】次に、本発明の特徴部分を構成するＮＯｘ
触媒装置１７のイオウ被毒解消制御を図４のフローチャ
ートに従って説明する。ただし、図４に示したフローチ
ャートは、このイオウ被毒解消制御の具体的動作の一例
を示すものであると共に、主としてリーン運転が継続し
ている場合の動作を代表してよく示すものである。ま
た、図５に示したタイムチャートも、走行中の一時期に
おけるＮＯｘ浄化制御及びイオウ被毒解消制御の動作の
一例を示すものであり、特に、ＮＯｘ吸収量とイオウ付
着量との比率を正確に示すものではなく、その増減して
推移する方向性の一例を示すためのものである。Next, NOx constituting a characteristic part of the present invention will be described.
The sulfur poisoning elimination control of the catalyst device 17 will be described with reference to the flowchart of FIG. However, the flowchart shown in FIG. 4 shows one example of the specific operation of the sulfur poisoning elimination control, and also shows the operation mainly when the lean operation is continued. The time chart shown in FIG. 5 also shows an example of the operation of the NOx purification control and the sulfur poisoning elimination control at one time during traveling. In particular, the ratio between the NOx absorption amount and the sulfur adhesion amount is accurately determined. It is not intended to show, but to show an example of the directionality that increases and decreases.

【００４０】最初に、この制御の基本的なおよその流れ
を説明する。このイオウ被毒解消制御は、イグニッショ
ンスイッチがオンである期間中繰り返し実行される。ま
た、このイオウ被毒解消制御は、燃料噴射量、燃料噴射
時期、および点火時期の各制御と無関係なサイクルで実
行される。そして、燃料の供給に伴ってＮＯｘ触媒装置
１７、より詳しくは該触媒装置１７のＮＯｘ吸収材に付
着するイオウ成分量Ｓａの推定を行なう（ステップＳ
３）。First, the basic flow of this control will be described. This sulfur poisoning elimination control is repeatedly executed while the ignition switch is on. The sulfur poisoning elimination control is executed in a cycle irrelevant to each control of the fuel injection amount, the fuel injection timing, and the ignition timing. Then, the amount Sa of the sulfur component adhering to the NOx catalyst device 17, more specifically, the NOx absorbent of the catalyst device 17 with the supply of the fuel is estimated (step S).
3).

【００４１】そして、そのイオウ付着量Ｓａが所定量Ｓ
０１以上となり（ステップＳ５で肯定的判定）、且つ、
所定のイオウ放出実行許可条件が満足されている（ステ
ップＳ９で肯定的判定）ときに、イオウ放出処理を実行
する（ステップＳ１０）。このイオウ放出処理は、燃料
の分割噴射や点火時期のリタードによって排気ガス温度
Ｔｍｐを上昇させ、もってＮＯｘ触媒装置１７をイオウ
放出可能温度にまで昇温させることにより行う。Then, the sulfur adhesion amount Sa is equal to the predetermined amount S.
01 or more (positive determination in step S5), and
When a predetermined sulfur release execution permission condition is satisfied (Yes in step S9), a sulfur release process is performed (step S10). This sulfur release process is performed by raising the exhaust gas temperature Tmp by split injection of fuel or retarding the ignition timing, and thereby raising the temperature of the NOx catalyst device 17 to a temperature at which sulfur can be released.

【００４２】そして、このイオウ放出処理によって、Ｎ
Ｏｘ吸収材から放出されたイオウ成分量を推定すること
により、ＮＯｘ吸収材におけるイオウ成分の残存量Ｓｒ
を推定する（ステップＳ１１）。その結果、ＮＯｘ吸収
材におけるイオウ残存量Ｓｒがゼロとなったとき（ステ
ップＳ１２で肯定的判定）に、フラグＦやタイマ類をリ
セットして、今回のイオウ放出処理を終了する（ステッ
プＳ１７）。Then, by this sulfur release treatment, N
By estimating the amount of the sulfur component released from the Ox absorbent, the residual amount Sr of the sulfur component in the NOx absorbent is determined.
Is estimated (step S11). As a result, when the sulfur remaining amount Sr in the NOx absorbent becomes zero (positive determination in step S12), the flag F and the timers are reset, and the current sulfur release processing is ended (step S17).

【００４３】以上は、イオウ放出実行許可条件が継続し
て満足され、イオウ放出処理がイオウ残存量Ｓｒがゼロ
となるまで円満に遂行された場合である。これに対し、
実行許可条件が運転者の運転操作により満足されず、そ
の結果、ＮＯｘ触媒装置１７のイオウ付着量Ｓａが所定
量Ｓ０１以上となってイオウを除去する必要が生じてい
ても、イオウ放出処理を実質的に開始できない状況（ス
テップＳ９で否定的判定）や、いったん開始したイオウ
放出処理を途中で中断しなければならない状況（ステッ
プＳ１３で否定的判定）が生じ得る。そのようなとき
は、イオウ放出処理が円満に終了したときとは別の処置
が講じられる（ステップＳ１８〜Ｓ２０）。以下、順に
ステップを追って説明する。The above is the case where the sulfur release execution permission condition is continuously satisfied and the sulfur release processing is performed satisfactorily until the sulfur remaining amount Sr becomes zero. In contrast,
Even if the execution permission condition is not satisfied by the driving operation of the driver, and as a result, the sulfur adhering amount Sa of the NOx catalyst device 17 becomes equal to or more than the predetermined amount S01 and it is necessary to remove the sulfur, the sulfur release processing is substantially performed. (Step S9: negative determination) or a situation in which the sulfur release process once started must be interrupted halfway (negative determination in Step S13). In such a case, a different measure is taken than when the sulfur release processing has been completed successfully (steps S18 to S20). Hereinafter, the steps will be sequentially described.

【００４４】まず、ステップＳ１で、イオウ被毒時間Ｔ
ｓを計測する。このイオウ被毒時間Ｔｓは、イオウがＮ
Ｏｘ触媒装置１７に付着し始めてからの経過時間であ
る。このイオウ被毒時間Ｔｓは、イオウ放出処理が円満
に終了したときにのみ、ステップＳ１７でリセットされ
るが、ステップＳ９で否定的判定がなされてイオウ放出
処理が開始できないときや、ステップＳ１３およびステ
ップＳ１６で否定的判定がなされてイオウ放出処理が途
中で強制的に中断されたときには、リセットされず、計
測が続けられる。First, in step S1, the sulfur poisoning time T
Measure s. The sulfur poisoning time Ts is such that sulfur is N
This is the elapsed time from the start of adhering to the Ox catalyst device 17. This sulfur poisoning time Ts is reset in step S17 only when the sulfur release processing has been completed successfully. However, when a negative determination is made in step S9 and the sulfur release processing cannot be started, or in steps S13 and S13, When a negative determination is made in S16 and the sulfur release process is forcibly interrupted on the way, the measurement is not reset but continued.

【００４５】次に、ステップＳ２で、リーン運転の連続
継続時間Ｔｌｎを計測する。このリーン継続時間Ｔｌｎ
の計測は、具体的には、図５のフローチャートに従って
行われ、ステップＳ３１でリーン運転か否かを判定し、
リーン運転のときは、ステップＳ３２でリーン時間Ｔｌ
ｎを計測していく。一方、リーン運転でないときは、ス
テップＳ３３でリーン時間Ｔｌｎをリセットする。ただ
し、それまでにステップＳ３２で計測したリーン時間Ｔ
ｌｎの最後の値はメモリに格納しておく。これにより、
リーン運転がＮＯｘ浄化制御によって定期的に中断した
り、あるいは運転者の運転操作に応じてランダムに中断
する度に、それまで行われていたリーン運転の連続継続
時間Ｔｌｎがメモリに残存する。Next, in step S2, the continuous continuation time Tln of the lean operation is measured. This lean duration Tln
Is specifically performed according to the flowchart of FIG. 5, and it is determined in step S31 whether or not the vehicle is in the lean operation.
In the case of the lean operation, the lean time Tl is determined in step S32.
n is measured. On the other hand, if it is not the lean operation, the lean time Tln is reset in step S33. However, the lean time T measured in step S32 so far is
The last value of ln is stored in the memory. This allows
Each time the lean operation is periodically interrupted by the NOx purification control or randomly interrupted according to the driver's operation, the continuous continuation time Tln of the lean operation that has been performed remains in the memory.

【００４６】メインフローに戻り、次に、ステップＳ３
で、ＮＯｘ触媒装置１７のイオウ被毒状態、すなわちイ
オウ付着量Ｓａを推定する。このイオウ付着量Ｓａの推
定は、具体的には、図６のフローチャートに従って行わ
れ、ステップＳ４１で、図１に示す各センサからのデー
タを読み込んだうえで、前回イオウ付着量Ｓａを推定し
てから今回イオウ付着量Ｓａを推定するまでの間にイン
ジェクタ６から噴射された燃料の量（燃料供給量）Ｔｐ
を算出する。Returning to the main flow, next, at step S3
Then, the sulfur poisoning state of the NOx catalyst device 17, that is, the sulfur deposition amount Sa is estimated. Specifically, the estimation of the sulfur deposition amount Sa is performed according to the flowchart of FIG. 6, and in step S41, the data from each sensor shown in FIG. To the amount of fuel injected from the injector 6 (fuel supply amount) Tp until the estimated amount of sulfur Sa is estimated this time.
Is calculated.

【００４７】次に、ステップＳ４２で、上記燃料供給量
Ｔｐに基づいて、前回イオウ付着量Ｓａを推定してから
今回イオウ付着量Ｓａを推定するまでの間に増加したイ
オウ付着量（すなわち、単位時間当たりにＮＯｘ触媒装
置１７に付着したイオウ付着瞬時量）の基本値Ｓｖを設
定する。ここで、この基本イオウ増加量Ｓｖは、図７に
示すように、イオウの発生源である燃料の上記供給量Ｔ
ｐに略比例する。Next, in step S42, based on the fuel supply amount Tp, the sulfur adhesion amount (that is, the unit of sulfur increase) between the time when the sulfur adhesion amount Sa was estimated last time and the time when the sulfur adhesion amount Sa was estimated this time is estimated. A basic value Sv of the instantaneous amount of sulfur adhering to the NOx catalyst device 17 per hour is set. Here, as shown in FIG. 7, the basic sulfur increase Sv is the supply amount T of the fuel which is the sulfur generation source.
It is approximately proportional to p.

【００４８】次に、ステップＳ４３〜Ｓ４５で、上記基
本イオウ増加量Ｓｖに対する補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３
をそれぞれ設定する。すなわち、ステップＳ４３では排
気温センサ２７で検出された排ガス温度Ｔｍｐに基づい
て第１補正係数Ｋ１を、ステップＳ４４では上記ステッ
プＳ２で計測されたリーン運転継続時間Ｔｌｎに基づい
て第２補正係数Ｋ２を、そして、ステップＳ４５ではイ
オウ付着量の前回値（既イオウ付着量）Ｓａ［ｉ−１］
に基づいて第３補正係数Ｋ３を設定する。Next, in steps S43 to S45, correction coefficients K1, K2, K3 for the basic sulfur increase Sv are set.
Are set respectively. That is, in step S43, the first correction coefficient K1 is determined based on the exhaust gas temperature Tmp detected by the exhaust gas temperature sensor 27. In step S44, the second correction coefficient K2 is determined based on the lean operation continuation time Tln measured in step S2. In step S45, the previous value of the amount of sulfur attached (the amount of sulfur already attached) Sa [i-1]
The third correction coefficient K3 is set based on

【００４９】ここで、第１補正係数Ｋ１は、図８に示す
ように、所定の排ガス温度Ｔｍｐ’をピークにそれより
高くなってもまた低くなっても小さい値に設定される。
また、第２補正係数Ｋ２は、図９に示すように、所定の
リーン運転継続時間Ｔｌｎ’をピークにそれより長くな
ってもまた短くなっても小さい値に設定される。また、
第３補正係数Ｋ３は、図１０に示すように、所定の既イ
オウ被毒量Ｓａ'より多くなったときに小さい値に設定
される。Here, as shown in FIG. 8, the first correction coefficient K1 is set to a small value whether it becomes higher or lower than a predetermined exhaust gas temperature Tmp 'as a peak.
Further, as shown in FIG. 9, the second correction coefficient K2 is set to a small value regardless of whether it is longer or shorter than the predetermined lean operation continuation time Tln '. Also,
As shown in FIG. 10, the third correction coefficient K3 is set to a small value when it exceeds a predetermined sulfur poisoning amount Sa '.

【００５０】特に第２補正係数Ｋ２が上記のような特性
であるのは、およそ次のような理由による。すなわち、
リーン運転時間Ｔｌｎが長いときは、図１１に模式的に
示すように、ＮＯｘ触媒装置１７に用いられているＮＯ
ｘ吸収材の主成分であるバリウム（Ｂａ）にすでに多量
のＮＯｘやイオウ（Ｓ）が付着している。そのため、新
規にイオウがバリウムに付着し難くなり、単位時間あた
りのイオウ付着量が減少する。In particular, the reason why the second correction coefficient K2 has the above characteristics is as follows. That is,
When the lean operation time Tln is long, as schematically shown in FIG.
A large amount of NOx or sulfur (S) has already adhered to barium (Ba) which is a main component of the x-absorbing material. Therefore, it becomes difficult for sulfur to newly adhere to barium, and the amount of sulfur adhered per unit time decreases.

【００５１】また、リーン運転時間Ｔｌｎが短いときに
は、図１２に模式的に示すように、イオウとバリウムと
の接触時間が短くなるため、これらのイオウとバリウム
との間に強固な結合が生成し難くなり、次に理論空燃比
運転やリッチ運転に切り換わったときに、イオウがＮＯ
ｘ同様、放出され易くなり、やはり単位時間あたりのイ
オウ付着量が減少する。When the lean operation time Tln is short, the contact time between sulfur and barium is short, as schematically shown in FIG. 12, so that a strong bond is formed between the sulfur and barium. Then, when switching to the stoichiometric air-fuel ratio operation or rich operation, the sulfur becomes NO
As in the case of x, it is easily released, and the amount of sulfur attached per unit time also decreases.

【００５２】つまり、時間の経過とともに累積のイオウ
付着量Ｓａは増加するにしても、例えば、同じ５分間の
リーン運転であっても、１分間のリーン運転を５回行っ
たときに比べて、５分間のリーン運転（図９に示す所定
のリーン運転継続時間Ｔｌｎ’に相当する）を１回行っ
たときの方が、イオウ付着量の累積総量が多くなるので
ある。また、例えば、同じ２０分間のリーン運転であっ
ても、２０分間のリーン運転を１回行ったときに比べ
て、５分間のリーン運転（同じく、図９に示す所定のリ
ーン運転継続時間Ｔｌｎ’に相当する）を４回行ったと
きの方が、同じくイオウ付着量の累積総量が多くなるの
である。That is, even if the accumulated amount of sulfur Sa increases with the passage of time, for example, even if the same 5-minute lean operation is performed, compared to the case where the 1-minute lean operation is performed five times, The accumulated total amount of sulfur deposition increases when the lean operation for 5 minutes (corresponding to the predetermined lean operation continuation time Tln ′ shown in FIG. 9) is performed once. Further, for example, even in the same 20-minute lean operation, the lean operation for 5 minutes (similarly, the predetermined lean operation continuation time Tln ′ shown in FIG. 9) is compared with the case where the lean operation for 20 minutes is performed once. (Equivalent to) is performed four times, the accumulated total amount of the attached sulfur is similarly increased.

【００５３】したがって、連続リーン運転時間を上記所
定時間Ｔｌｎ’を避けて、それより短くするか、あるい
は長くすることが、イオウ成分をＮＯｘ吸収材に付着さ
せ難くする観点から有利となり、前述のＮＯｘ浄化制御
においてＮＯｘ放出のために定期的に空燃比を理論空燃
比とする周期（ア）は、例えば、上記所定時間Ｔｌｎ’
より短く設定されている。Therefore, it is advantageous to make the continuous lean operation time shorter or longer than the predetermined time Tln 'from the viewpoint of making it difficult for the sulfur component to adhere to the NOx absorbent. In the purification control, the period (A) in which the air-fuel ratio is periodically set to the stoichiometric air-fuel ratio for NOx release is, for example, the predetermined time Tln ′.
It is set shorter.

【００５４】そして、このような特性を有する第２補正
係数Ｋ２で、基本イオウ増加量Ｓｖを補正することによ
り、一層精度の高いイオウ付着量Ｓａの推定が行える。By correcting the basic sulfur increase Sv with the second correction coefficient K2 having such characteristics, it is possible to estimate the sulfur adhesion Sa with higher accuracy.

【００５５】次に、ステップＳ４６で、数１に従って、
上記基本イオウ増加量Ｓｖに第１〜第３補正係数Ｋ１，
Ｋ２，Ｋ３を乗算することにより、補正イオウ増加量Ｓ
ｖ’を算出する。Next, in step S46, according to equation 1,
The first to third correction coefficients K1,
By multiplying K2 and K3, the corrected sulfur increase S
Calculate v '.

【００５６】[0056]

【数１】 (Equation 1)

【００５７】そして、ステップＳ４７で、数２に従っ
て、上記補正イオウ増加量Ｓｖ’を前回推定した既イオ
ウ付着量Ｓａ［ｉ−１］に加算することにより、今回の
イオウ付着推定量Ｓａを算出する。Then, in step S47, the current estimated sulfur adhesion amount Sa is calculated by adding the corrected sulfur increase amount Sv 'to the previously estimated sulfur adhesion amount Sa [i-1] according to Equation 2. .

【００５８】[0058]

【数２】 (Equation 2)

【００５９】なお、イオウ被毒、すなわちＮＯｘ吸収材
へのイオウ成分の付着は、排気ガスが先に流入するＮＯ
ｘ触媒装置１７の上流部分から優先して始まる。つま
り、触媒装置１７は一様にはイオウ成分が付着せず、イ
オウ成分は排ガスの通過経路に沿って偏って付着する。
それゆえ、イオウ付着量Ｓａを推定するにあたり、触媒
装置１７を排ガスの通過経路に沿って一般にｎ個のブロ
ックに分割して考え、各ブロック毎にイオウ付着量Ｓａ
［ｊ］（ｊ＝１〜分割数ｎ）を推定して、その総和（Ｓ
ａ［１］＋…＋Ｓａ［ｎ］）を触媒装置１７全体のイオ
ウ付着量Ｓａとすることができる。明らかに、上流側ブ
ロックのイオウ付着量Ｓａ［ｊ］は、下流側ブロックの
それに比べて多く推定されることになる。The sulfur poisoning, that is, the adhesion of the sulfur component to the NOx absorbent is caused by the NO
It starts preferentially from the upstream part of the x catalyst device 17. That is, the sulfur component does not uniformly adhere to the catalyst device 17, and the sulfur component adheres unevenly along the passage of the exhaust gas.
Therefore, when estimating the sulfur deposition amount Sa, the catalyst device 17 is generally considered to be divided into n blocks along the passage of the exhaust gas, and the sulfur deposition amount Sa is determined for each block.
[J] (j = 1 to the number of divisions n) is estimated, and the sum (S
a [1] +... + Sa [n]) can be used as the sulfur attachment amount Sa of the entire catalyst device 17. Obviously, the sulfur deposition amount Sa [j] of the upstream block is estimated to be larger than that of the downstream block.

【００６０】あるいは、各ブロック毎に推定したイオウ
付着量Ｓａ［ｊ］の平均値（（Ｓａ［１］＋…＋Ｓａ
［ｎ］）／ｎ）を触媒装置１７のイオウ付着量Ｓａを代
表する値として取り扱うようにすることもできる。Alternatively, the average value of the sulfur adhesion amount Sa [j] estimated for each block ((Sa [1] +... + Sa
[N]) / n) may be handled as a value representative of the sulfur adhesion amount Sa of the catalyst device 17.

【００６１】このような考え方については、後にステッ
プＳ１１でさらに詳しく述べる。Such a concept will be described later in more detail in step S11.

【００６２】メインフローに戻り、次に、ステップＳ４
で、フラグＦが１にセットされているか否かを判定し、
フラグＦが１にセットされていない場合、ステップＳ５
で、上記ステップＳ３で推定したイオウ被毒量Ｓａが予
め設定された判定基準量Ｓ０１以上か否かを判定し、基
準量Ｓ０１以上のときに、ステップＳ６で上記フラグＦ
を１にセットし、ステップＳ７以下を実行する。これに
対し、ステップＳ４で、すでにフラグＦが１にセットさ
れている場合は、イオウ被毒量Ｓａが判定基準量Ｓ０１
以上か否かを判定することなく、直ちにステップＳ７以
下を実行する。また、ステップＳ５で、イオウ付着量Ｓ
ａが判定基準量Ｓ０１未満のときは、ステップＳ２に戻
る。Returning to the main flow, next, at step S4
It is determined whether the flag F is set to 1 or not.
If the flag F has not been set to 1, step S5
Then, it is determined whether or not the sulfur poisoning amount Sa estimated in step S3 is equal to or greater than a predetermined reference amount S01. When the sulfur poisoning amount Sa is equal to or greater than the reference amount S01, the flag F is determined in step S6.
Is set to 1 and steps S7 and subsequent steps are executed. On the other hand, if the flag F has already been set to 1 in step S4, the sulfur poisoning amount Sa becomes equal to the determination reference amount S01.
Step S7 and subsequent steps are immediately executed without determining whether or not this is the case. Also, in step S5, the sulfur adhesion amount S
If a is smaller than the determination reference amount S01, the process returns to step S2.

【００６３】ここで、上記判定基準量Ｓ０１は、例えば
触媒装置１７のＮＯｘ浄化効率が８０％にまで低下する
ときのイオウの付着量等に設定される。すなわち、上記
フラグＦは、触媒装置１７のＮＯｘ浄化効率がＮＯｘエ
ミッションに影響を及ぼすほどに低下するぐらいの量の
イオウ成分が該触媒装置１７に付着しているかどうかを
表示するイオウ除去要求フラグである。Here, the determination reference amount S01 is set to, for example, the amount of sulfur attached when the NOx purification efficiency of the catalyst device 17 decreases to 80%. That is, the flag F is a sulfur removal request flag that indicates whether or not the sulfur component is attached to the catalyst device 17 in such an amount that the NOx purification efficiency of the catalyst device 17 decreases so as to affect the NOx emission. is there.

【００６４】ステップＳ７では、ＮＯｘ触媒装置１７に
対するイオウ放出処理実行時の排ガス温度Ｔｍｐの標準
的な目標値である第１目標温度Ｔ１を設定する。この第
１目標温度Ｔ１は、ステップＳ１で計測したイオウ被毒
時間Ｔｓに基づいて設定される。その場合に、図１３に
示すように、第１目標温度Ｔ１は６５０℃と７００℃と
の間の温度に設定され、イオウ被毒時間Ｔｓが長いとき
は、短いときに比べて、高い温度に設定される。また、
第１目標温度Ｔ１を、さらに、ステップＳ３で推定した
イオウ付着量Ｓａに基づいて補正してもよい。この場合
も、図１３に準じて、第１目標温度Ｔ１は、イオウ付着
量Ｓａが多いときは、少ないときに比べて、高い温度に
補正される。In step S7, a first target temperature T1 which is a standard target value of the exhaust gas temperature Tmp at the time of executing the sulfur release processing for the NOx catalyst device 17 is set. The first target temperature T1 is set based on the sulfur poisoning time Ts measured in step S1. In this case, as shown in FIG. 13, the first target temperature T1 is set to a temperature between 650 ° C. and 700 ° C., and when the sulfur poisoning time Ts is long, the first target temperature T1 is set to a higher temperature than when it is short. Is set. Also,
The first target temperature T1 may be further corrected based on the sulfur amount Sa estimated in step S3. Also in this case, according to FIG. 13, the first target temperature T1 is corrected to a higher temperature when the sulfur deposition amount Sa is larger than when it is small.

【００６５】なお、上記イオウ被毒時間Ｔｓは、前述し
たように、ステップＳ９で否定的判定がなされてイオウ
放出処理が開始できないときや、ステップＳ１３および
ステップＳ１６で否定的判定がなされてイオウ放出処理
が途中で強制的に中断されたときにはリセットされずに
計測が続けられるから、そのようなときは、ステップＳ
９およびステップＳ１３で肯定的判定がなされ続けてス
テップＳ１７でイオウ放出処理が円満に終了したときに
比べて、長いイオウ被毒経過時間Ｔｓが計測され、高い
第１目標温度Ｔ１が設定される。これにより、長期間に
亘って付着しているイオウ成分を効率よく速やかに放出
除去することが可能となる。As described above, the sulfur poisoning time Ts is determined when the negative determination is made in step S9 and the sulfur release process cannot be started, or when the negative determination is made in steps S13 and S16 and the sulfur release time Ts is determined. If the processing is forcibly interrupted on the way, the measurement is continued without being reset. In such a case, step S
9 and the step S13, the affirmative determination is continued, and the sulfur poisoning elapsed time Ts which is longer than that when the sulfur release processing is completed in the step S17 is set to a higher first target temperature T1. This makes it possible to efficiently and quickly release and remove sulfur components adhering over a long period of time.

【００６６】次に、ステップＳ８で、イオウ放出処理実
行時の排気ガス温度Ｔｍｐの最終値Ｔ０を選択する。す
なわち、上記ステップＳ７で設定した第１目標温度Ｔ１
と、後述するステップＳ１９で設定した第２目標温度Ｔ
２とを比較し、高い方を目標排ガス温度Ｔ０として最終
的に選択するのである。Next, in step S8, the final value T0 of the exhaust gas temperature Tmp at the time of executing the sulfur release processing is selected. That is, the first target temperature T1 set in step S7
And the second target temperature T set in step S19 described later.
2, and the higher one is finally selected as the target exhaust gas temperature T0.

【００６７】ここで、ステップＳ１９は、イオウ放出実
行許可条件が満足されないことにより、イオウ放出処理
が実質的に開始できないとき（ステップＳ９で否定的判
定があったとき）、あるいは、いったん開始したイオウ
放出処理が途中で強制終了するとき（ステップＳ１３で
否定的判定があったとき）に実行されるルーティンであ
る。したがって、イオウ放出処理が円満に最後まで遂行
されたとき（ステップＳ１２で肯定的判定があったと
き）は、第２目標温度Ｔ２は設定されず、このステップ
Ｓ８において、ステップＳ７で設定した第１目標温度Ｔ
１がそのまま無条件に最終目標排ガス温度Ｔ０に選択さ
れる。Here, step S19 is performed when the sulfur release execution permission condition is not satisfied, so that the sulfur release process cannot be substantially started (when a negative determination is made in step S9), or when the sulfur release process is started. This routine is executed when the release process is forcibly terminated halfway (when a negative determination is made in step S13). Therefore, when the sulfur release processing has been performed to the end (when a positive determination is made in step S12), the second target temperature T2 is not set, and in step S8, the first target temperature set in step S7 is set. Target temperature T
1 is unconditionally selected as the final target exhaust gas temperature T0.

【００６８】なお、ステップＳ１０のイオウ放出処理で
は、この最終目標排気ガス温度Ｔ０が実現するように、
燃料の分割噴射や点火時期のリタードが行なわれ、その
結果、ＮＯｘ触媒装置１７に付着したイオウ成分が除去
される。その場合に、ステップＳ１０のイオウ放出処理
の開始時一定期間においては、上記の最終目標排ガス温
度Ｔ０よりも所定温度だけ高い温度を目標温度としても
よい。これにより、排気ガス温度Ｔｍｐの立ち上がりが
促進され、イオウ成分が放出処理開始後速やかに除去さ
れ始める。図１３に示す破線は、例えば第１目標温度Ｔ
１がそのまま最終目標排ガス温度Ｔ０に選択された場合
において、そのようにイオウ放出処理の開始時一定期間
においてのみ設定する最終目標排ガス温度Ｔ０よりも高
い目標温度を例示するものである。In the sulfur release process in step S10, the final target exhaust gas temperature T0 is realized so as to achieve the final target exhaust gas temperature T0.
Fuel split injection and ignition timing retard are performed, and as a result, sulfur components adhering to the NOx catalyst device 17 are removed. In this case, a temperature higher than the final target exhaust gas temperature T0 by a predetermined temperature may be set as the target temperature for a certain period at the start of the sulfur release processing in step S10. As a result, the rise of the exhaust gas temperature Tmp is promoted, and the sulfur component starts to be removed immediately after the start of the release process. The dashed line shown in FIG.
In the case where 1 is directly selected as the final target exhaust gas temperature T0, a target temperature higher than the final target exhaust gas temperature T0 set only during a certain period at the start of the sulfur release process is illustrated.

【００６９】次いで、ステップＳ９で、イオウ放出実行
許可条件が満足されているか否かの判定を行う。すなわ
ち、車速Ｖがイオウ放出処理を実行しても不具合のない
所定車速Ｖ０１以上であるか否かを判定するのである。Next, in step S9, it is determined whether or not the sulfur release execution permission condition is satisfied. That is, it is determined whether or not the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined vehicle speed V01 at which there is no problem even if the sulfur release processing is executed.

【００７０】なお、ここでイオウ放出実行許可条件を車
速で設定したのは、低車速時にイオウ放出処理のために
分割噴射や点火時期のリタードを行っても排気ガス温度
Ｔｍｐがイオウ放出可能温度である目標温度Ｔ０（例え
ば、この実施の形態においては、図１３より、Ｔ０≧６
５０℃）まで上昇せず効率のよいイオウ放出処理が実現
しないこと、低車速時にイオウ放出処理のために分割噴
射や点火時期のリタードを行うとエンジン出力が過度に
不安定化することなどの理由による。しかし、イオウ放
出実行許可条件は、これに限られず、一般に、イオウ放
出処理を実行することにより何らかの不具合が随伴す
る、あるいは随伴する不具合が相対的に大きくなるよう
な状況を排除する目的で他のパラメータを用いて設定し
てもよい。The reason why the sulfur release execution permission condition is set by the vehicle speed is that the exhaust gas temperature Tmp is set to the temperature at which sulfur can be released even when split injection or ignition timing retard is performed for sulfur release processing at low vehicle speed. A certain target temperature T0 (for example, in this embodiment, T0 ≧ 6
(50 ° C) and efficient sulfur release processing cannot be realized, and engine output becomes excessively unstable if split injection or ignition timing retard is performed for sulfur release processing at low vehicle speed. by. However, the sulfur release execution permission condition is not limited to this, and in general, other conditions are set in order to eliminate a situation in which the execution of the sulfur release process involves some trouble or the accompanying trouble becomes relatively large. You may set using a parameter.

【００７１】車速Ｖが上記所定車速Ｖ０１以上であると
判定した場合はステップＳ１０に進んでイオウ放出処理
を実行し、車速Ｖが上記所定車速Ｖ０１以上でないと判
定した場合にはイオウ放出処理を実行せずにステップＳ
１８に進む。When it is determined that the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined vehicle speed V01, the process proceeds to step S10 to execute a sulfur release process. When it is determined that the vehicle speed V is not equal to or higher than the predetermined vehicle speed V01, a sulfur release process is executed. Step S without
Proceed to 18.

【００７２】ステップＳ１０のイオウ放出処理は図１４
に示すフローチャートに従って行なわれる。まず、ステ
ップＳ５１で、現在用いている図２に示す通常時の目標
空燃比マップを、図１５に示すイオウ放出処理時の目標
空燃比マップに切り換える。ここで、このイオウ放出処
理時の目標空燃比マップにおいては、全運転領域が理論
空燃比領域Ｃとされている。すなわち、現在行なわれて
いるリーン運転を禁止して強制的に理論空燃比運転（λ
１運転）とすると共に、燃料カット（Ｆ／Ｃ）を禁止す
るのである。理論空燃比運転とすることにより、排気ガ
ス中のＣＯ濃度が高くなり、ＮＯｘ吸収材に付着したイ
オウ成分が放出され易い環境が生成される。また、燃料
カットを禁止することにより、燃料が常に供給され、燃
料噴射制御を利用したイオウ放出処理が安定して遂行さ
れることになる。FIG. 14 shows the sulfur release process in step S10.
Are performed according to the flowchart shown in FIG. First, in step S51, the currently used normal air-fuel ratio map shown in FIG. 2 is switched to the air-fuel ratio target air-fuel ratio map shown in FIG. Here, in the target air-fuel ratio map at the time of the sulfur release processing, the entire operation region is the stoichiometric air-fuel ratio region C. That is, the current lean operation is prohibited and the stoichiometric air-fuel ratio operation (λ
1 operation) and prohibits fuel cut (F / C). By performing the stoichiometric air-fuel ratio operation, an environment in which the CO concentration in the exhaust gas is increased and the sulfur component attached to the NOx absorbent is easily released is generated. Further, by prohibiting the fuel cut, the fuel is always supplied, and the sulfur release process using the fuel injection control is stably performed.

【００７３】次いで、ステップＳ５２で、分割噴射領域
か否かを判定する。つまり、現在のエンジン１の運転状
態が、イオウ放出のための排気ガスの昇温を燃料の分割
噴射によって行う運転領域内にあるかどうかを判定する
のである。ここで、分割噴射領域は、図１５のイオウ放
出処理時のマップにおいて、中回転中負荷領域（斜線を
施した全部分）に設定されている。Then, in a step S52, it is determined whether or not it is a divided injection region. That is, it is determined whether or not the current operating state of the engine 1 is within the operating range in which the temperature of the exhaust gas for releasing sulfur is increased by split fuel injection. Here, the divided injection region is set to the middle rotation middle load region (all hatched portions) in the map at the time of the sulfur release processing in FIG.

【００７４】分割噴射領域である場合は、ステップＳ５
３，Ｓ５４で、燃料の後期噴射量および後期噴射時期を
設定する。ここで、後期噴射とは、図２の通常時マップ
と同様、燃料を圧縮行程中に噴射することであり、燃料
を吸気行程中に噴射する前期噴射に比べて燃料の気化霧
化が進まず、未燃成分が増加する。If it is the divided injection area, step S5
3. In S54, the late injection amount and the late injection timing of the fuel are set. Here, the late injection refers to injecting the fuel during the compression stroke, as in the normal map in FIG. 2, and the vaporization and atomization of the fuel does not progress as compared with the early injection in which the fuel is injected during the intake stroke. , Unburned components increase.

【００７５】ステップＳ５３での後期噴射量Ｔｐｔの設
定は、数３に従って、吸入空気量などから別途定められ
る全燃料噴射量Ｔｐに、後期噴射量係数Ｋ４，Ｋ５（い
ずれも１未満の値）を乗算することにより行なわれる。In step S53, the late injection amount Tpt is set by adding the late injection amount coefficients K4 and K5 (all values less than 1) to the total fuel injection amount Tp separately determined from the intake air amount and the like according to Equation 3. This is performed by multiplication.

【００７６】[0076]

【数３】 (Equation 3)

【００７７】ここで、第４の補正係数である、第１後期
噴射量係数Ｋ４は、目標排ガス温度Ｔ０（イオウ放出処
理の開始時一定期間は目標排ガス温度Ｔ０を所定温度だ
け高くする場合も含む）に基いて定められ、図１６に示
すように、目標温度Ｔ０が高いほど大きな値に設定され
る。また、第５の補正係数である、第２後期噴射量係数
Ｋ５は、実排ガス温度Ｔｍｐに基いて定められ、図１７
に示すように、実排ガス温度Ｔｍｐが低いほど大きな値
に設定される。したがって、目標排ガス温度Ｔ０が高い
ほど、また、実排ガス温度Ｔｍｐが低いほど、後期噴射
量Ｔｐｔが多くなる。その結果、燃料の未燃成分が一層
増加し、ＮＯｘ触媒装置１７におけるＮＯｘ吸収材の温
度がより上昇されることになる。Here, the first correction coefficient K4 as the fourth correction coefficient is the target exhaust gas temperature T0 (including the case where the target exhaust gas temperature T0 is raised by a predetermined temperature during a certain period at the start of the sulfur release processing. ), And is set to a larger value as the target temperature T0 is higher, as shown in FIG. The second correction coefficient K5, which is the fifth correction coefficient, is determined based on the actual exhaust gas temperature Tmp.
As shown in (2), the lower the actual exhaust gas temperature Tmp is, the larger the value is set. Therefore, the higher the target exhaust gas temperature T0 and the lower the actual exhaust gas temperature Tmp, the larger the late injection amount Tpt. As a result, the unburned component of the fuel further increases, and the temperature of the NOx absorbent in the NOx catalyst device 17 is further increased.

【００７８】一方、ステップＳ５４では、後期噴射時期
は、エンジン負荷が低いときほどより遅くなるように設
定される。したがって、低負荷時で実排ガス温度Ｔｍｐ
が低いほど、後期噴射時期が遅くなり、燃料の気化霧化
がなお一層進まず、未燃成分がより増加して、ＮＯｘ触
媒装置１７におけるＮＯｘ吸収材の温度がより上昇され
ることになる。On the other hand, in step S54, the late injection timing is set to be later as the engine load is lower. Therefore, at low load, the actual exhaust gas temperature Tmp
Is lower, the late injection timing is later, the vaporization and atomization of the fuel is not further advanced, the unburned component is further increased, and the temperature of the NOx absorbent in the NOx catalyst device 17 is further raised.

【００７９】このようにして設定された後期噴射量Ｔｐ
ｔ及び後期噴射時期はインジェクタ６に制御信号として
出力され、エンジン１に対する燃料噴射量及び噴射時期
の制御に用いられる。The late injection amount Tp set in this way
The t and the late injection timing are output as control signals to the injector 6, and are used for controlling the fuel injection amount and the injection timing for the engine 1.

【００８０】次いで、ステップＳ５５で、リタード制御
領域か否かを判定する。つまり、現在のエンジン１の運
転領域が、イオウ放出のための排気ガスの昇温を点火時
期のリタードによって行う運転領域内にあるかどうかを
判定するのである。ここで、リタード制御領域は、図１
５のイオウ放出処理時のマップにおいて、分割噴射領域
のうちの低負荷側の領域（ラインＸより下の密に斜線を
施した部分）に重ねて設定されている。すなわち、この
リタード制御領域では、燃料の分割噴射と点火時期のリ
タードとの両方が行なわれる。Then, in a step S55, it is determined whether or not it is in the retard control area. That is, it is determined whether or not the current operating range of the engine 1 is within the operating range in which the temperature of the exhaust gas for releasing sulfur is increased by retarding the ignition timing. Here, the retard control area corresponds to FIG.
In the map at the time of the sulfur release processing of No. 5, it is set so as to overlap with the low-load-side area (the densely shaded area below the line X) in the divided injection areas. That is, in this retard control region, both the fuel split injection and the ignition timing retard are performed.

【００８１】リタード制御領域である場合は、ステップ
Ｓ５６で、リタード量を設定する。特に、このステップ
Ｓ５６では、リタード量は、実排ガス温度Ｔｍｐが目標
温度Ｔ０に収束するようにフィードバック制御される。If it is in the retard control area, the retard amount is set in step S56. In particular, in step S56, the retard amount is feedback-controlled so that the actual exhaust gas temperature Tmp converges to the target temperature T0.

【００８２】ステップＳ５６のリタード量の設定および
そのフィードバック制御は図１８に示すフローチャート
に従って行なわれる。まず、ステップＳ６１で、排気温
センサ２７で検出される実排ガス温度Ｔｍｐを読み込ん
だうえで、ステップＳ６２で、リタード制御の実行開始
時か否かを判定する。The setting of the retard amount in step S56 and the feedback control thereof are performed according to the flowchart shown in FIG. First, in step S61, the actual exhaust gas temperature Tmp detected by the exhaust gas temperature sensor 27 is read, and then, in step S62, it is determined whether or not the execution of retard control has started.

【００８３】そして、リタード制御の開始時の最初の一
回だけステップ６３に進み、実排ガス温度Ｔｍｐが目標
温度Ｔ０以上であるか否かを判定する。その結果、実排
ガス温度Ｔｍｐが目標温度Ｔ０以上のときは、ステップ
Ｓ６４で、基本リタード量として、予め設定された高温
用リタード量を設定し、目標温度Ｔ０以上でないときに
は、ステップＳ６５で、基本リタード量として、予め設
定された低温用リタード量を設定する。Then, the process proceeds to step 63 only once at the beginning of the retard control, and it is determined whether or not the actual exhaust gas temperature Tmp is equal to or higher than the target temperature T0. As a result, when the actual exhaust gas temperature Tmp is equal to or higher than the target temperature T0, a preset high-temperature retard amount is set as the basic retard amount in step S64. When the actual exhaust gas temperature Tmp is not equal to or higher than the target temperature T0, the basic retard amount is set in step S65. As the amount, a preset low-temperature retard amount is set.

【００８４】ここで、低温用リタード量は、高温用リタ
ード量に比べて、大きなリタード量に設定されている。
これにより、排気ガス温度Ｔｍｐが低いときは、高いと
きに比べて、より程度の大きい昇温が図られる。Here, the low-temperature retard amount is set to a larger retard amount than the high-temperature retard amount.
As a result, when the exhaust gas temperature Tmp is low, a larger temperature rise is achieved than when the exhaust gas temperature Tmp is high.

【００８５】一方、リタード制御の開始時でないとき、
つまりリタード制御がすでに開始しているときは、ステ
ップＳ６６に直接進み、実排ガス温度Ｔｍｐが目標温度
Ｔ０以上であるか否かを判定する。その結果、実排ガス
温度Ｔｍｐが目標温度Ｔ０以上のときは、さらにステッ
プＳ６８で、実排ガス温度Ｔｍｐが、目標温度Ｔ０より
ヒステリシスの増分ΔＴ０だけ高い温度（Ｔ０＋ΔＴ
０）以上であるか否かを判定する。そして、そうである
ときには、ステップＳ６９で、リタード量を所定量だけ
減量する。On the other hand, when the retard control is not started,
That is, when the retard control has already been started, the process directly proceeds to step S66, and it is determined whether or not the actual exhaust gas temperature Tmp is equal to or higher than the target temperature T0. As a result, when the actual exhaust gas temperature Tmp is equal to or higher than the target temperature T0, in step S68, the actual exhaust gas temperature Tmp is higher than the target temperature T0 by the hysteresis increment ΔT0 (T0 + ΔT
0) It is determined whether or not it is not less than. If so, in step S69, the retard amount is reduced by a predetermined amount.

【００８６】一方、ステップＳ６８でそうでないとき、
つまり、実排気ガス温度Ｔｍｐが、目標温度Ｔ０以上
で、ヒステリシスの増分ΔＴ０だけ高い温度（Ｔ０＋Δ
Ｔ０）未満であるときには、リタード量をそのまま維持
する。On the other hand, if not so in step S68,
That is, the actual exhaust gas temperature Tmp is equal to or higher than the target temperature T0 and is higher than the target temperature T0 by the hysteresis increment ΔT0 (T0 + Δ
When it is less than T0), the retard amount is maintained as it is.

【００８７】さらに、ステップＳ６６で、実排ガス温度
Ｔｍｐが目標温度Ｔ０以上でないと判定されたときは、
ステップＳ６７で、リタード量を所定量だけ増量する。Further, when it is determined in step S66 that the actual exhaust gas temperature Tmp is not higher than the target temperature T0,
In step S67, the retard amount is increased by a predetermined amount.

【００８８】このようにして設定された点火時期のリタ
ード量は点火プラグ５の点火回路３５に制御信号として
出力され、エンジン１に対する点火時期の制御に用いら
れる。The ignition timing retard amount thus set is output as a control signal to the ignition circuit 35 of the ignition plug 5 and used for controlling the ignition timing for the engine 1.

【００８９】以上により、図１４のイオウ放出処理のフ
ローチャートおよび図１５のイオウ放出処理時の空燃比
マップから明らかなように、エンジン１の運転状態が中
回転中負荷領域のうちの高負荷側にある場合（ステップ
Ｓ５２で肯定的判定およびステップＳ５５で否定的判定
の場合）は、排気ガスの昇温のために分割噴射のみ行わ
れる。また、エンジン１の運転状態が中回転中負荷領域
のうちの低負荷側にある場合（ステップＳ５２で肯定的
判定およびステップＳ５５でも肯定的判定の場合）は、
分割噴射と点火時期のリタードとが併せて行われる。As described above, as is clear from the flowchart of the sulfur release process of FIG. 14 and the air-fuel ratio map at the time of the sulfur release process of FIG. 15, the operating state of the engine 1 is shifted to the high load side in the middle rotation and middle load region. In some cases (in the case of a positive determination in step S52 and a negative determination in step S55), only split injection is performed to increase the temperature of the exhaust gas. Further, when the operating state of the engine 1 is on the low load side in the middle rotation middle load region (in the case of a positive determination in step S52 and a positive determination in step S55),
Split injection and ignition timing retard are performed together.

【００９０】しかし、エンジン１の運転状態がもともと
中回転中負荷領域にない場合（ステップＳ５２で否定的
判定の場合）には、分割噴射も点火時期のリタードも行
なわれない。つまり、低回転低負荷時、および高回転高
負荷時には、排気ガスの昇温が実質的に行なわれないの
である。However, when the operating state of the engine 1 is not originally in the middle rotation and middle load region (in the case of a negative determination in step S52), neither the split injection nor the ignition timing retard is performed. That is, at low rotation and low load and at high rotation and high load, the temperature of the exhaust gas is not substantially increased.

【００９１】これは、低回転低負荷領域では、排ガス温
度Ｔｍｐがもともと低く、排ガスの昇温を行ってもイオ
ウ放出処理実行可能な目標温度Ｔ０まで上昇しない可能
性があると共に、排ガスの昇温を行うとエンジン１の出
力状態が不安定となる可能性があるから、そのような無
駄を回避する目的である。This is because the exhaust gas temperature Tmp is originally low in the low-speed low-load region, and the exhaust gas temperature may not rise to the target temperature T0 at which the sulfur release processing can be executed even if the exhaust gas temperature is raised. Is performed, there is a possibility that the output state of the engine 1 becomes unstable. Therefore, the purpose is to avoid such waste.

【００９２】一方、高回転高負荷領域では、排ガス温度
Ｔｍｐがもともと高く、わざわざ排ガスの昇温を行わな
くてもイオウ放出が行なわれる可能性があると共に、排
ガスの昇温を行うとＮＯｘ吸収材ひいてはＮＯｘ触媒装
置１７が過度に高温となって損傷する可能性があるか
ら、やはりそのような無駄を回避する目的である。On the other hand, in the high-rotation, high-load region, the exhaust gas temperature Tmp is originally high, and there is a possibility that sulfur is released even if the exhaust gas is not heated. As a result, the NOx catalyst device 17 may be damaged due to an excessively high temperature, and the purpose is to avoid such waste.

【００９３】そして、このような対策を講じることによ
り、分割噴射やリタードを用いた排ガスの昇温に随伴し
て発生する燃費の悪化やトルクの低下などの不具合もま
た必要最小限に抑制される。By taking such measures, problems such as deterioration of fuel efficiency and decrease in torque, which are caused by the rise of exhaust gas temperature using split injection or retard, are also suppressed to the minimum necessary. .

【００９４】さらに、エンジン１の運転状態が中回転中
負荷領域にあり、排ガスの昇温を行う場合においても、
基本的には、排ガスの昇温を分割噴射で行い、排ガス温
度が相対的に低く、より大きな程度に昇温する必要のあ
る低負荷時においてのみ、リタードも併せて行うから、
リタードによるトルクの低下の不具合がやはり必要最小
限に抑制される。Further, even when the operating state of the engine 1 is in the middle rotation and middle load range and the exhaust gas temperature is raised,
Basically, the temperature of the exhaust gas is increased by split injection, and only when the exhaust gas temperature is relatively low and the low load needs to be increased to a greater extent, the retard is also performed.
The problem of a decrease in torque due to the retard is also minimized.

【００９５】メインフローに戻り、次いで、ステップＳ
１１で、ＮＯｘ吸収材に残存しているイオウ残存量Ｓｒ
を推定する。このイオウ残存量Ｓｒの推定は、図１９の
フローチャートに従って行なわれ、まず、ステップＳ７
１で、排ガス温度Ｔｍｐが６５０℃以上であるか否かを
判定し、その結果、排ガス温度Ｔｍｐが６５０℃未満の
ときは、ステップＳ７２でイオウ放出処理時間Ｔｒをリ
セットし、６５０℃以上のときは、ステップＳ７３でイ
オウ放出処理時間Ｔｒを計測する。Returning to the main flow, step S
At 11, the residual amount of sulfur remaining in the NOx absorbent Sr
Is estimated. The estimation of the remaining sulfur amount Sr is performed according to the flowchart of FIG.
In step 1, it is determined whether the exhaust gas temperature Tmp is equal to or higher than 650 ° C. As a result, when the exhaust gas temperature Tmp is lower than 650 ° C, the sulfur release processing time Tr is reset in step S72. Measures the sulfur release processing time Tr in step S73.

【００９６】つまり、上記ステップＳ７で、図１３を用
いて第１目標温度Ｔ１を設定したときと同様に、排ガス
温度ＴｍｐひいてはＮＯｘ触媒１７の温度が最低限６５
０℃以上のときにイオウ成分が放出され得るものとし
て、この６５０℃をイオウ成分の放出可能温度の最低温
度としているのである。もちろん、例えばＮＯｘ触媒装
置１７に流入する排気ガスの空燃比などのその他の環境
条件などにより、このイオウ成分放出可能温度はいろい
ろな値に設定され得るものである。That is, as in the case where the first target temperature T1 is set in FIG. 13 in the step S7, the exhaust gas temperature Tmp and, consequently, the temperature of the NOx catalyst 17 are at least 65.
Since the sulfur component can be released when the temperature is 0 ° C. or higher, 650 ° C. is set as the lowest temperature at which the sulfur component can be released. Of course, the temperature at which the sulfur component can be released can be set to various values depending on other environmental conditions such as the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst device 17, for example.

【００９７】次いで、ステップＳ７４以下において、上
記イオウ放出処理時間Ｔｒと、排気温センサ２７によっ
て検出された排ガス温度Ｔｍｐとに基づいて、イオウ放
出量を推定し、該イオウ放出量からイオウ残存量Ｓｒを
推定する。Next, in step S74 and thereafter, the sulfur release amount is estimated based on the sulfur release processing time Tr and the exhaust gas temperature Tmp detected by the exhaust gas temperature sensor 27, and the sulfur residual amount Sr is calculated from the sulfur release amount. Is estimated.

【００９８】まず、このステップＳ７４以下で行うイオ
ウ残存量Ｓｒの推定動作の概略を説明する。ステップＳ
３のイオウ付着量Ｓａの推定動作で述べたように、排気
ガスは図２０に示すようにＮＯｘ触媒装置１７の上流部
分から先に流れ込む。したがって、上記ステップＳ１０
で実行するイオウ放出処理においても、イオウ放出可能
温度にまで昇温された排気ガスはＮＯｘ吸収材の上流部
分から先に流れ込み、該上流部分が先に昇温されて、イ
オウの放出は該上流部分において優先して始まる。つま
り、触媒装置１７は一様にはイオウ成分が放出除去され
ず、イオウ成分は排ガスの通過経路に沿って偏って除去
され、偏って残存する。First, an outline of the operation of estimating the residual sulfur amount Sr performed in step S74 and subsequent steps will be described. Step S
As described in the estimation operation of the sulfur deposition amount Sa of No. 3, the exhaust gas flows from the upstream portion of the NOx catalyst device 17 first as shown in FIG. Therefore, the above step S10
Also in the sulfur release process performed in the above, the exhaust gas heated to the temperature at which sulfur can be released flows first from the upstream portion of the NOx absorbent, and the upstream portion is heated first, and the release of sulfur is increased by the upstream. Starts preferentially in parts. That is, the catalyst device 17 does not uniformly release and remove the sulfur component, and the sulfur component is unevenly removed along the passage of the exhaust gas and remains unbalanced.

【００９９】それゆえ、イオウ放出量ないし残存量Ｓｒ
を推定するにあたり、触媒装置１７を、図２０に示すよ
うに、排ガスの通過経路に沿って一般にｎ個のブロック
（斜線を施した部分）に分割して考え、各ブロック毎に
イオウ残存量Ｓｒ［ｊ］（ｊ＝１〜分割数ｎ）を推定し
て、その総和（Ｓｒ［１］＋…＋Ｓｒ［ｎ］）を触媒装
置１７全体のイオウ残存量Ｓｒとするのである。これに
より、精度のよいイオウ放出量ないしイオウ残存量の推
定を図ることが可能となる。明らかに、図２０において
左側の上流側ブロックのイオウ残存量Ｓｒ［ｊ］は、下
流側ブロックのそれに比べて少なく推定される。Therefore, the sulfur release amount or residual amount Sr
In estimating, the catalyst device 17 is generally considered to be divided into n blocks (hatched portions) along the passage of the exhaust gas as shown in FIG. [J] (j = 1 to the number of divisions n) is estimated, and the sum (Sr [1] +... + Sr [n]) is used as the sulfur residual amount Sr of the entire catalyst device 17. This makes it possible to accurately estimate the sulfur release amount or the sulfur remaining amount. Obviously, the sulfur remaining amount Sr [j] in the left upstream block in FIG. 20 is estimated to be smaller than that in the downstream block.

【０１００】なお、各ブロック毎に推定したイオウ残存
量Ｓｒ［ｊ］の総和（Ｓｒ［１］＋…＋Ｓｒ［ｎ］）に
代えて、各ブロック毎に推定したイオウ残存量Ｓｒ
［ｊ］の平均値（（Ｓｒ［１］＋…＋Ｓｒ［ｎ］）／
ｎ）を触媒装置１７のイオウ残存量Ｓｒを代表する値と
して取り扱うようにしてもよい。Note that, instead of the total (Sr [1] +... + Sr [n]) of the sulfur residual amounts Sr [j] estimated for each block, the sulfur residual amounts Sr estimated for each block are used.
Average value of [j] ((Sr [1] + ... + Sr [n]) /
n) may be handled as a value representing the sulfur remaining amount Sr of the catalyst device 17.

【０１０１】この実施の形態においては、一例として、
図２０に示すように、ＮＯｘ触媒装置１７を１０個のブ
ロックに分割して考えている（ｊ＝１〜１０）。ステッ
プＳ７４では、イオウ放出処理時間Ｔｒと排ガス温度Ｔ
ｍｐとに基づいて、全ＮＯｘ吸収材の容積のうち、イオ
ウ成分が完全に放出除去された領域（完全除去領域）Ｓ
Ａの割合（％）、換言すればブロックの数を、図２１に
示すような特性のマップから設定する。図２１に示すよ
うに、完全除去領域ＳＡは、放出処理時間Ｔｒが長くな
るほど、また、排ガス温度Ｔｍｐが高くなるほど、大き
くなる。つまり、完全除去領域ＳＡに属するブロックの
数が多くなる。In this embodiment, as an example,
As shown in FIG. 20, the NOx catalyst device 17 is divided into ten blocks (j = 1 to 10). In step S74, the sulfur release processing time Tr and the exhaust gas temperature T
Based on the mp, a region (completely removed region) S in which the sulfur component is completely released and removed in the volume of the total NOx absorbent.
The ratio (%) of A, in other words, the number of blocks is set from a characteristic map as shown in FIG. As shown in FIG. 21, the complete removal area SA increases as the release processing time Tr increases and as the exhaust gas temperature Tmp increases. That is, the number of blocks belonging to the complete removal area SA increases.

【０１０２】図２１のマップは、例えば、排ガス温度Ｔ
ｍｐが７００℃のときは、イオウ放出処理時間Ｔｒがｔ
１に到達したときに、また、排ガス温度Ｔｍｐが６５０
℃のときは、それより長いｔ２に到達したときに、１０
個のブロック全部からイオウが放出され、完全除去領域
ＳＡが１００％となることを示している。The map of FIG. 21 shows, for example, the exhaust gas temperature T
When mp is 700 ° C., the sulfur release treatment time Tr is t
When the exhaust gas temperature Tmp reaches 650,
° C, when the longer t2 is reached, 10
This indicates that sulfur is released from all the blocks, and the complete removal area SA becomes 100%.

【０１０３】次のステップＳ７５では、同じくイオウ放
出処理時間Ｔｒと排ガス温度Ｔｍｐとに基づいて、ＮＯ
ｘ吸収材のうち、イオウ成分が部分的に放出除去された
領域（部分除去領域）ＳＢの割合（％）（ブロック数）
を、図２２に示すような特性のマップから設定する。図
２２に示すように、部分除去領域ＳＢは、少なくとも放
出処理時間Ｔｒが長くなるに従って小さくなり、完全除
去領域ＳＡが１００％となったとき（ｔ１またはｔ２）
に消滅する。In the next step S75, NO is determined based on the sulfur release processing time Tr and the exhaust gas temperature Tmp.
x Ratio (%) (number of blocks) of the SB in which the sulfur component was partially released and removed in the absorber (partially removed region)
Is set from a characteristic map as shown in FIG. As shown in FIG. 22, the partial removal area SB becomes smaller at least as the release processing time Tr becomes longer, and when the complete removal area SA becomes 100% (t1 or t2).
Disappears.

【０１０４】なお、イオウ成分が全く除去されていない
未除去領域ＳＣの割合（％）（ブロック数）は、上記完
全除去領域ＳＡの割合と部分除去領域ＳＢの割合とを加
えた値を、全ＮＯｘ吸収材の容積から減算することによ
り求められる。The ratio (%) (the number of blocks) of the unremoved area SC from which the sulfur component has not been removed at all is calculated by adding the ratio of the above-described complete removal area SA and the partial removal area SB to the total. It is obtained by subtracting from the volume of the NOx absorbent.

【０１０５】次のステップＳ７６では、同じくイオウ放
出処理時間Ｔｒと排ガス温度Ｔｍｐとに基づいて、部分
除去領域ＳＢにおけるイオウ除去率α（％）を、図２３
に示すような特性のマップから設定する。図２３に示す
ように、部分除去領域ＳＢにおけるイオウ除去率α
（％）は、この実施の形態においては、放出処理時間Ｔ
ｒとは無関係に、排ガス温度Ｔｍｐが高くなるほど大き
くなるように設定されている。In the next step S76, the sulfur removal rate α (%) in the partial removal area SB is similarly determined based on the sulfur release processing time Tr and the exhaust gas temperature Tmp in FIG.
It is set from the characteristic map as shown in (1). As shown in FIG. 23, the sulfur removal rate α in the partial removal area SB
(%) Indicates the release processing time T in this embodiment.
Irrespective of r, it is set to increase as the exhaust gas temperature Tmp increases.

【０１０６】なお、部分除去領域ＳＢにおけるイオウ残
存率β（％）は、（１００−α）％であり、また、完全
除去領域ＳＡにおけるイオウ除去率は１００％（イオウ
残存率は０％）、未除去領域ＳＣにおけるイオウ除去率
は０％（イオウ残存率は１００％）である。The sulfur remaining rate β (%) in the partial removal area SB is (100−α)%, the sulfur removal rate in the complete removal area SA is 100% (the sulfur remaining rate is 0%), The sulfur removal rate in the unremoved area SC is 0% (the sulfur remaining rate is 100%).

【０１０７】次のステップＳ７７では、以上得られた各
データから最終的にＮＯｘ吸収材全体のイオウ残存量Ｓ
ｒを算出する。そのためには、例えば、各領域ＳＡ，Ｓ
Ｂ，ＳＣ毎に放出されたイオウ成分の量を推定し、その
総和を求め、そして、その値をステップＳ３で推定した
イオウ付着量Ｓａから減算する。あるいは、各領域Ｓ
Ａ，ＳＢ，ＳＣ毎に放出されたイオウ成分の量を推定
し、その値を各領域ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ毎に付着したイオ
ウ成分の量（例えば「Ｓａ／ｊ（ブロックの数）」とす
る）から減算し、そして、その総和を求めてもよい。In the next step S77, the remaining sulfur amount S of the entire NOx absorbent is finally determined from the data obtained above.
Calculate r. For that purpose, for example, each area SA, S
The amount of the sulfur component released for each of B and SC is estimated, the sum thereof is obtained, and the value is subtracted from the sulfur adhesion amount Sa estimated in step S3. Alternatively, each area S
The amount of the sulfur component released for each of A, SB, and SC is estimated, and the value is set as the amount of the sulfur component attached to each of the regions SA, SB, and SC (for example, “Sa / j (number of blocks)”). ), And the sum thereof may be obtained.

【０１０８】ここで、完全除去領域ＳＡに属するブロッ
ク（上流側ブロック）の各イオウ残存量Ｓｒ［ｊ］はゼ
ロであり、未除去領域ＳＣに属するブロック（下流側ブ
ロック）の各イオウ残存量Ｓｒ［ｊ］はステップＳ３で
推定された各イオウ付着量（Ｓａ／ｊ）のままであり、
そして、部分除去領域ＳＢに属するブロック（中央部の
ブロック）の各イオウ残存量Ｓｒ［ｊ］は、（（Ｓａ／
ｊ）×（１００−α））であるから、ＮＯｘ吸収材全体
の総イオウ残存量Ｓｒは、例えば数４に従って求められ
る。Here, each sulfur remaining amount Sr [j] of the block (upstream block) belonging to the completely removed area SA is zero, and each sulfur remaining amount Sr of the block (downstream block) belonging to the unremoved area SC. [J] remains the respective sulfur adhesion amount (Sa / j) estimated in step S3,
Then, each sulfur remaining amount Sr [j] of the block belonging to the partial removal area SB (the block at the center) is ((Sa /
j) × (100−α)), the total sulfur remaining amount Sr of the entire NOx absorbent is obtained, for example, according to Equation 4.

【０１０９】[0109]

【数４】 (Equation 4)

【０１１０】なお、式中に記した「ＳＢ」、「ＳＣ」
は、それぞれＮＯｘ吸収材のうちの部分除去領域、未除
去領域の割合（％）を示すものとする。そして、同じく
式中に記した「（ｊ×ＳＢ／１００）」，「（ｊ×ＳＣ
／１００）」は、それぞれ部分除去領域、未除去領域に
属するブロックの数を示すものとする。Note that “SB” and “SC” described in the formulas
Indicates the ratio (%) of the partially removed region and the unremoved region of the NOx absorbent, respectively. Then, "(j × SB / 100)" and "(j × SC
/ 100) ”indicates the number of blocks belonging to the partially removed area and the unremoved area, respectively.

【０１１１】ここで求められたＮＯｘ吸収材全体の総イ
オウ放出量または総イオウ残存量Ｓｒは、一回一回のイ
オウ放出処理について放出されたイオウ放出量またはイ
オウ残存量であって、各イオウ放出処理の結果放出され
たイオウ放出量またはイオウ残存量の累積量ではない。
そして、該放出量あるいは残存量を求めるためのパラメ
ータであるイオウ放出処理時間Ｔｒは、ステップＳ７
１，Ｓ７２で、排ガス温度Ｔｍｐがイオウ放出可能温度
（６５０℃）以上とならなくなったときにリセットされ
るから、イオウ放出が連続して実行された時間を示し、
途切れ途切れにイオウ放出が行なわれた時間の累積では
ない。The total sulfur release amount or the total sulfur residual amount Sr of the entire NOx absorbent determined here is the sulfur release amount or the sulfur residual amount released for each single sulfur release treatment, It is not the cumulative amount of released sulfur or residual sulfur released as a result of the release process.
Then, the sulfur release processing time Tr, which is a parameter for obtaining the release amount or the remaining amount, is determined in step S7.
At 1, S72, it is reset when the exhaust gas temperature Tmp does not become equal to or higher than the sulfur dischargeable temperature (650 ° C.).
It is not an accumulation of the time during which the sulfur release was made.

【０１１２】例えば、１分間のイオウ放出処理を５回行
っても、採用されるイオウ放出処理時間Ｔｒは、各イオ
ウ放出処理すべてにおいて１分間であるから、図２１〜
図２３に示すマップからは、排気ガス温度Ｔｍｐが同じ
であれば、常に同じ完全除去領域ＳＡの割合、同じ部分
除去領域ＳＢの割合、および同じ部分除去領域ＳＢにお
けるイオウ除去率αが読み出され、したがって、結果的
に、同じイオウ放出量、同じイオウ残存量が算定される
ことになり、イオウ放出量またはイオウ残存量が更新さ
れることはない。つまり、各１分間のイオウ放出処理の
結果算定された各イオウ放出量またはイオウ残存量をす
べて累積総和するものではないのである。For example, even if sulfur release processing for one minute is performed five times, the adopted sulfur release processing time Tr is one minute for all the sulfur release processing.
From the map shown in FIG. 23, if the exhaust gas temperature Tmp is the same, the same percentage of the completely removed area SA, the same percentage of the same partially removed area SB, and the sulfur removal rate α in the same partially removed area SB are always read out. Therefore, as a result, the same sulfur release amount and the same sulfur residual amount are calculated, and the sulfur release amount or the sulfur residual amount is not updated. In other words, the sulfur release amount or the sulfur remaining amount calculated as a result of the sulfur release processing for each minute is not a cumulative sum.

【０１１３】したがって、例えば、同じ５分間のイオウ
放出処理であっても、このように１分間のイオウ放出処
理を５回行ったときに比べて、５分間のイオウ放出処理
を１回行ったときの方が、イオウ放出量が多くなり、イ
オウ残存量が少なくなる。Therefore, for example, even when the same sulfur release treatment is performed for 5 minutes, the sulfur release treatment for one minute is performed once compared with the case where the sulfur release treatment for one minute is performed five times. In the case of (1), the sulfur release amount increases and the sulfur remaining amount decreases.

【０１１４】そして、例えば、１分間のイオウ放出処理
が行なわれたのちに、次に２分間のイオウ放出処理が行
なわれたときに、イオウ放出量あるいは残存量の値が、
その２分間のイオウ放出の結果算定された、より大きい
イオウ放出量、あるいは、より小さい残存量の値に更新
されることになる。Then, for example, after the sulfur release treatment for one minute is performed and then the sulfur release treatment for two minutes is performed, the value of the sulfur release amount or the residual amount becomes:
The two-minute sulfur release will be updated to a higher sulfur release or a smaller residual value calculated as a result.

【０１１５】つまり、イオウ放出処理は、前述したよう
に、昇温された排気ガスが先に流れ込むＮＯｘ吸収材の
上流部分から優先して始まり、加熱が遅れるＮＯｘ吸収
材の下流部分は時間がある程度経過しないとなかなかイ
オウが除去されない。そして、一回のイオウ放出処理が
終了して、次に再びイオウ放出処理が行われるまでの間
に、ＮＯｘ吸収材はまた温度が低下するから、この二回
目のイオウ放出処理においても、再度、ＮＯｘ吸収材は
上流部分から加熱され始める。したがって、このとき
に、また前回と同じ、またはそれ以下の時間で、この二
回目のイオウ放出処理が終了すると、この二回目のイオ
ウ放出処理では、全く何も新しくイオウが除去されるこ
とのないまま終わることになるのである。したがって、
イオウ放出連続時間Ｔｒが短くなればなるほど、全体の
イオウ除去率が低下し、イオウ放出連続時間Ｔｒが長く
なればなるほど、全体のイオウ除去率が向上するという
ことができる。That is, as described above, the sulfur release process is started preferentially from the upstream portion of the NOx absorbent into which the heated exhaust gas flows first, and the downstream portion of the NOx absorbent whose heating is delayed takes some time. If not, sulfur is not easily removed. In addition, since the temperature of the NOx absorbent decreases again after one sulfur release process is completed and the next sulfur release process is performed again, even in the second sulfur release process, The NOx absorbent starts to be heated from the upstream part. Therefore, at this time and in the same or shorter time as the previous time, when the second sulfur release processing is completed, no new sulfur is removed in the second sulfur release processing. It will end as it is. Therefore,
It can be said that the shorter the continuous sulfur release time Tr, the lower the overall sulfur removal rate, and the longer the continuous sulfur release time Tr, the higher the overall sulfur removal rate.

【０１１６】ところで、一般に、リッチ運転時及び理論
空燃比運転時は、リーン運転時に比べて、排ガス温度Ｔ
ｍｐが高くなり、自然にイオウ放出可能温度（例えば６
５０℃）またはそれ以上にまで上昇することがある。つ
まり、ステップＳ１０のイオウ放出処理を行わなくて
も、リッチ運転時又は理論空燃比運転時は、イオウ放出
をしているのと同じ効果が得られる場合があるのであ
る。In general, during the rich operation and the stoichiometric air-fuel ratio operation, the exhaust gas temperature T is higher than during the lean operation.
mp increases, and the temperature at which sulfur can be released naturally (for example, 6
(50 ° C.) or higher. In other words, the same effect as that of sulfur release may be obtained during rich operation or stoichiometric air-fuel ratio operation without performing the sulfur release processing in step S10.

【０１１７】したがって、例えば、リッチ運転時又は理
論空燃比運転時（λ≦１）であって、且つ、排ガス温度
がイオウ放出可能温度以上のとき（Ｔｍｐ≧６５０℃）
は、イオウ放出処理時における上記ステップＳ１１のイ
オウ放出量ないしイオウ残存量Ｓｒの推定手法と同じ手
法を用いて、放出除去されたイオウ成分の量を推定し、
それをステップＳ３で推定したイオウ付着量Ｓａから減
じる等して該推定イオウ付着量Ｓａを修正するとよい。Therefore, for example, when rich operation or stoichiometric air-fuel ratio operation (λ ≦ 1) and the exhaust gas temperature is equal to or higher than the sulfur dischargeable temperature (Tmp ≧ 650 ° C.)
Estimates the amount of sulfur component released and removed using the same method as the method of estimating the amount of sulfur released or the amount of residual sulfur Sr in step S11 during the sulfur release processing,
It is preferable to correct the estimated amount of sulfur Sa by subtracting it from the amount of sulfur Sa estimated in step S3.

【０１１８】これにより、イオウ付着量Ｓａの推定精度
がより向上し、無駄に早い時期にイオウ放出処理が開始
されたり、あるいは無駄に長くイオウ放出処理が続行さ
れるという、実際より多い量のイオウ付着量Ｓａを推定
した場合に生じる不具合が回避されることになる。As a result, the accuracy of estimation of the amount Sa of deposited sulfur is further improved, and the sulfur release processing is started at an unnecessarily early time, or the sulfur release processing is continued unnecessarily for a long time. The problem that occurs when the amount of adhesion Sa is estimated is avoided.

【０１１９】メインフローに戻り、次に、ステップＳ１
２で、ステップＳ１１で求めた総イオウ残存量Ｓｒがゼ
ロであるか否かを判定する。つまり、付着したイオウ成
分がすべて除去され、ＮＯｘ吸収触媒１７のＮＯｘ吸蔵
能力ないし触媒機能が完全に回復したか否かを判定する
のである。Returning to the main flow, next, step S1
In step 2, it is determined whether or not the total sulfur remaining amount Sr obtained in step S11 is zero. That is, it is determined whether or not all the attached sulfur components have been removed and the NOx storage ability or catalytic function of the NOx absorption catalyst 17 has been completely restored.

【０１２０】そして、イオウ残存量Ｓｒがゼロとなるま
では、ステップＳ１３で、車速Ｖが第二のイオウ放出実
行許可条件としての第二の判定用所定車速Ｖ０２以上で
あることを確認しつつ、ステップＳ１０のイオウ放出処
理およびステップＳ１１のイオウ残存量Ｓｒの推定を繰
り返す。ここで、上記第二所定車速Ｖ０２は、第一所定
車速Ｖ０１よりも低い車速に設定されている。これによ
り、ステップＳ９で肯定的判定がなされて、いったんイ
オウ放出処理が開始したのちは、車速がある程度は低下
しても該イオウ放出処理が解除され難くなり、排ガス温
度の低下が最小限度にくいとめられる。Until the sulfur remaining amount Sr becomes zero, in step S13, while confirming that the vehicle speed V is equal to or higher than the second determination predetermined vehicle speed V02 as the second sulfur release execution permission condition, The sulfur release process in step S10 and the estimation of the remaining sulfur amount Sr in step S11 are repeated. Here, the second predetermined vehicle speed V02 is set to a vehicle speed lower than the first predetermined vehicle speed V01. As a result, a positive determination is made in step S9, and once the sulfur release process is started, it is difficult to cancel the sulfur release process even if the vehicle speed decreases to some extent, and it is difficult to minimize the decrease in exhaust gas temperature. Can be

【０１２１】そして、ステップＳ１２でイオウ残存量Ｓ
ｒがゼロであると判定されたときに、ステップＳ１７に
進んで、イオウ除去要求フラグＦを０にリセットし、ま
た、イオウ付着経過時間を示すイオウ被毒時間Ｔｓ、お
よび後述する運転特性カウンタをそれぞれリセットす
る。そののち、ステップＳ１にリターンして、イオウ被
毒時間Ｔｓを再び一から計測していくことになる。Then, in step S12, the remaining sulfur amount S
When it is determined that r is zero, the routine proceeds to step S17, where the sulfur removal request flag F is reset to 0, and a sulfur poisoning time Ts indicating the elapsed time of sulfur deposition and an operation characteristic counter described later are set. Reset each one. After that, the process returns to step S1, and the sulfur poisoning time Ts is measured again from the beginning.

【０１２２】ステップＳ１７に到達するには、いろいろ
なパターンがある。そのうちの最善のパターンは、第
一、第二の両イオウ放出実行許可条件が、ステップＳ６
でフラグＦが１にセットされた当初から継続して満足さ
れ続け、ステップＳ９およびステップＳ１３で一度も否
定的判定がなされず、イオウ放出処理が当初から円満に
遂行され、そして終了した場合である（図３における符
号エ）。このパターンにおいては、ＮＯｘ触媒装置１７
の機能低下が最も低く抑制される。この第一のパターン
は、ステップＳ９およびステップＳ１３で常に肯定的判
定がなされることから明らかなように、走行中、より多
くの時間、より高い車速を維持する傾向の多い運転者の
場合に該当する確率が大きい。There are various patterns to reach step S17. The best pattern among them is that the first and second sulfur release permission conditions are set in step S6.
In the case where the flag F is set to 1, the condition is continuously satisfied from the beginning, and no negative determination is made in Steps S9 and S13, and the sulfur release process is performed satisfactorily from the beginning and ends. (Reference d in FIG. 3). In this pattern, the NOx catalyst device 17
Is suppressed to the lowest level. This first pattern corresponds to the case of a driver who tends to maintain a higher vehicle speed for a longer time while traveling, as is clear from the fact that a positive determination is always made in steps S9 and S13. The probability of doing is large.

【０１２３】残るステップＳ１４〜Ｓ１６、およびステ
ップＳ１８〜Ｓ２０は、そのような上記第一パターン以
外の経路を経るときの処置である。The remaining steps S14 to S16 and steps S18 to S20 are treatments when passing through a path other than the above-mentioned first pattern.

【０１２４】すなわち、上記ステップＳ１３で、車速Ｖ
が第二所定車速Ｖ０２以上でないと判定されたとき、つ
まり、イオウ放出処理実行中にかなり減速状態となり、
分割噴射やリタード制御を実行しても、排ガス温度Ｔｍ
ｐが目標温度Ｔ０まで上昇せず、効率のよいイオウ放出
処理が続けられなくなったとき、あるいはエンジン出力
が不安定になる可能性が生じたときは、ステップＳ１
４，Ｓ１５を実行して、排ガス昇温のための燃料の分割
噴射および点火時期のリタード制御を解除し、また、図
１５のイオウ放出処理時の空燃比マップから図２の通常
時の空燃比マップに切り換えて、強制的な理論空燃比運
転（λ１運転）を解除し、燃料カット（Ｆ／Ｃ）を復活
させる。That is, in step S13, the vehicle speed V
Is determined not to be equal to or higher than the second predetermined vehicle speed V02, that is, the vehicle is considerably decelerated during the execution of the sulfur release process,
Even if split injection or retard control is executed, the exhaust gas temperature Tm
When p does not rise to the target temperature T0 and efficient sulfur release processing cannot be continued, or when there is a possibility that the engine output becomes unstable, step S1 is executed.
Steps S4 and S15 are executed to cancel the fuel split injection for raising the exhaust gas temperature and the retard control of the ignition timing. Also, the normal air-fuel ratio shown in FIG. Switching to the map, the forced stoichiometric air-fuel ratio operation (λ1 operation) is released, and the fuel cut (F / C) is restored.

【０１２５】そのうえで、ステップＳ１６で、イオウ残
存量Ｓｒが所定のイオウ放出処理終了許可判定量Ｓ０２
以下であるか否かを判定する。ここで、この終了許可判
定量Ｓ０２は、ゼロではない比較的小さい値に設定され
ている。その結果、イオウ残存量Ｓｒが上記終了許可判
定量Ｓ０２以下である場合（図３における符号オ）は、
ステップＳ１７に進んで、イオウ放出処理が当初から円
満に遂行され、そして終了した場合と同じに扱う。すな
わち、イオウ除去要求フラグＦ、イオウ被毒時間Ｔｓ、
および後述する運転特性カウンタをそれぞれリセット
し、ステップＳ１にリターンしたときには、イオウ被毒
時間Ｔｓを再び一から計測していくのである。Then, at step S16, the remaining sulfur amount Sr is reduced to a predetermined sulfur release process termination permission determination amount S02.
It is determined whether or not: Here, the termination permission determination amount S02 is set to a relatively small value other than zero. As a result, when the remaining sulfur amount Sr is equal to or less than the end permission determination amount S02 (reference symbol e in FIG. 3),
Proceeding to step S17, the sulfur release process is performed harmoniously from the beginning, and is treated as if it had been completed. That is, the sulfur removal request flag F, the sulfur poisoning time Ts,
When the operation characteristic counter described later is reset, and the process returns to step S1, the sulfur poisoning time Ts is measured again from the beginning.

【０１２６】これに対し、ステップＳ１６で、イオウ残
存量Ｓｒがイオウ放出処理終了許可判定量Ｓ０２以下で
ないとき、つまり、まだ多くのイオウ成分が除去されず
に残っているときは、前述のステップＳ９でイオウ放出
実行許可条件が満足されていないと判定されたときと同
様に、ステップＳ１８以下に進む。On the other hand, if it is determined in step S16 that the remaining sulfur amount Sr is not equal to or less than the sulfur release processing end permission determination amount S02, that is, if a large amount of the sulfur component still remains without being removed, the aforementioned step S9 is performed. As in the case where it is determined that the sulfur release execution permission condition is not satisfied, the process proceeds to step S18 and subsequent steps.

【０１２７】ステップＳ１８では、運転特性カウンタを
カウントアップする。すなわち、ステップＳ９で、イオ
ウ放出実行許可条件が運転者の運転操作により満足され
ず、その結果、ＮＯｘ触媒装置１７のイオウ付着量Ｓａ
が所定量Ｓ０１以上となってイオウを除去する必要が生
じていても、イオウ放出処理を実質的に開始できない状
況や、あるいは、ステップＳ１３で、第二のイオウ放出
実行許可条件が運転者の運転操作により満足されず、そ
の結果、いったん開始したイオウ放出処理を、未だ多く
のイオウ成分が残存しているけれども（Ｓｒ＞Ｓ０
２）、途中で中断しなければならない状況が発生した回
数を計測するのである。In step S18, the operation characteristic counter is counted up. That is, in step S9, the sulfur release execution permission condition is not satisfied by the driver's driving operation, and as a result, the sulfur deposition amount Sa on the NOx catalyst device 17 is determined.
Is greater than or equal to the predetermined amount S01 and the need to remove sulfur arises, even if the sulfur release process cannot be substantially started, or in step S13, the second sulfur release execution permission condition is the driver's driving The operation was not satisfied. As a result, once the sulfur release treatment was started, although many sulfur components still remained (Sr> S0
2) Count the number of times a situation has to be interrupted on the way.

【０１２８】したがって、この運転特性カウンタのカウ
ント数が多いほど、運転者の運転操作は、より多くの時
間をより低い車速で走行する傾向のものであるといえ
る。換言すれば、フラグＦが１にセットされたのちイオ
ウ放出処理が速やかに円満に終了し難い運転特性のもの
であるといえる。Therefore, it can be said that the greater the count of the driving characteristic counter, the more the driver's driving operation tends to run for a longer time at a lower vehicle speed. In other words, it can be said that the sulfur release processing has an operating characteristic in which it is difficult to complete quickly and smoothly after the flag F is set to 1.

【０１２９】次いで、ステップＳ１９で、上記運転特性
カウンタのカウント数に基づいて、イオウ放出処理実行
時の排ガス温度Ｔｍｐの補強的な目標値である第２目標
温度Ｔ２を設定する。この第２目標温度Ｔ２は、上記カ
ウント数が多いほど、つまり、イオウ放出処理が速やか
に円満に終了し難いときほど、例えば７００〜７５０℃
などに高く設定される。Next, in step S19, a second target temperature T2, which is a supplementary target value of the exhaust gas temperature Tmp at the time of executing the sulfur release processing, is set based on the count number of the operation characteristic counter. The second target temperature T2 is, for example, 700 to 750 ° C., as the count number is larger, that is, when the sulfur release process is difficult to complete quickly and satisfactorily.
Is set higher.

【０１３０】そして、上記ステップＳ８において、この
補強的な第２目標温度Ｔ２と、ステップＳ７で設定され
る標準的な第１目標温度Ｔ１とのうち、高い方の温度が
最終的な目標排ガス温度Ｔ０に選択されるから、これに
より、実行され難いイオウ放出処理がいったん実行され
たときには、排気ガスないし触媒装置１７がより高い温
度に昇温されて、イオウ成分が効率よく速やかに放出除
去され、イオウ放出処理が短時間で確実に円満に終了す
ることが図られることになる。In step S8, the higher of the reinforcing second target temperature T2 and the standard first target temperature T1 set in step S7 is the final target exhaust gas temperature. As a result, since the sulfur release process which is difficult to be performed is once performed, the temperature of the exhaust gas or the catalyst device 17 is raised to a higher temperature, and the sulfur component is efficiently and promptly released and removed. This ensures that the sulfur release process is completed satisfactorily in a short time.

【０１３１】そして、最後に、ステップＳ２０で、ＮＯ
ｘ触媒装置１７のＮＯｘ被毒の抑制を図る。つまり、Ｎ
Ｏｘ触媒装置１７にはかなりな量のイオウ成分が付着し
ていて（Ｓａ≧Ｓ０１またはＳｒ＞Ｓ０２）、ＮＯｘ吸
蔵能力および触媒機能が低下しているのであるから、こ
のような状態でリーン運転を行うと、排気ガス中に多量
に含まれるＮＯｘが触媒装置１７に吸収されずに大気中
に放出されることになる。Finally, at step S20, NO
The NOx poisoning of the x catalyst device 17 is suppressed. That is, N
Since a considerable amount of sulfur component has adhered to the Ox catalyst device 17 (Sa ≧ S01 or Sr> S02), and the NOx storage capacity and catalyst function have been reduced, the lean operation is performed in such a state. Then, NOx contained in a large amount in the exhaust gas is released into the atmosphere without being absorbed by the catalyst device 17.

【０１３２】したがって、例えば、図２に示す目標空燃
比マップにおけるリーン運転領域Ａを縮小して、リーン
運転自体を規制又は禁止することにより、排気ガス中に
ＮＯｘが多量に含まれないようにし、ＮＯｘ触媒装置１
７の触媒機能が低下していることに起因するＮＯｘの大
気中への放出を抑制するのである。Therefore, for example, the lean operation region A in the target air-fuel ratio map shown in FIG. 2 is reduced to regulate or prohibit the lean operation itself, so that a large amount of NOx is not contained in the exhaust gas. NOx catalyst device 1
Thus, the emission of NOx to the atmosphere due to the reduced catalytic function of the catalyst 7 is suppressed.

【０１３３】その場合に、そのリーン領域Ａを縮小する
程度は、運転特性カウンタのカウント数に応じて決定す
るとより好ましい。該カウント数の大小がＮＯｘ触媒装
置１７の触媒機能の低下の程度を表わしているからであ
る。明らかに、該カウント数が大きいほど、触媒機能が
より低下しているから、リーン運転領域Ａをより大きく
縮小する。In this case, it is more preferable that the degree to which the lean area A is reduced be determined according to the count number of the operation characteristic counter. This is because the magnitude of the count number indicates the degree of decrease in the catalytic function of the NOx catalytic device 17. Obviously, the larger the count number, the more the catalytic function is degraded, so that the lean operation region A is further reduced.

【０１３４】そして、運転特性カウンタがステップＳ１
７でリセットされないうちは、イオウ除去要求フラグＦ
も継続して１にセットされているから、リターンしたと
きに、ステップＳ５，Ｓ６をスキップし、ステップＳ９
で第１のイオウ放出実行許可条件が満足されたときに、
イオウ放出処理が実行されることになるが、例えば、イ
オウ除去要求フラグＦが１にセットされている状態で、
運転者の低車速走行傾向によってイオウ放出が一向に最
後まで（Ｓｒ＝０まで、あるいはＳｒ≦Ｓ０２まで）遂
行されないときは、イグニッションスイッチがＯＦＦさ
れたのち、またはＯＮされたのちに、強制的にイオウ放
出処理を実行するようにしてもよい。これにより、走行
する必要のない場合に、運転者の走行の支障とならず
に、イオウを放出処理することができる。特に、エンジ
ン始動時は、空燃比をリッチにして暖機運転するのが通
例であるから、効率よくイオウ放出が行える。Then, the operation characteristic counter is set to step S1.
Before resetting in step 7, the sulfur removal request flag F
Is also set to 1 continuously, so when returning, steps S5 and S6 are skipped and step S9
When the first sulfur release execution permission condition is satisfied in
Sulfur release processing will be executed. For example, when the sulfur removal request flag F is set to 1,
If sulfur release is not performed to the end (until Sr = 0 or Sr ≦ S02) due to the driver's tendency to drive at low vehicle speed, sulfur is forcibly turned off or turned on after the ignition switch is turned on. Release processing may be performed. Thereby, when it is not necessary to travel, the sulfur release processing can be performed without hindering the travel of the driver. In particular, when starting the engine, it is customary to warm up the air-fuel ratio with a rich air-fuel ratio, so that sulfur can be efficiently released.

【０１３５】ただし、この場合、例えばブザーや警告灯
などの警告手段によって、運転者にイオウ放出処理を実
行していることを報知することが好ましい。特に、イグ
ニッションスイッチをＯＦＦしたのにエンジンが停止し
ないことの違和感や、故障であるとの誤認を防ぐことが
できる。However, in this case, it is preferable to notify the driver that the sulfur release processing is being executed by warning means such as a buzzer or a warning light. In particular, it is possible to prevent an uncomfortable feeling that the engine does not stop even though the ignition switch is turned off, and a false recognition that the engine is faulty.

【０１３６】また、ステップＳ３で得られるＮＯｘ触媒
装置１７の推定被毒量Ｓａを、所定の時期にあるいは定
期的に（例えばイオウ付着量Ｓａが所定値となるたび
に、あるいはイオウ放出処理を実行したのちに）、修正
することが好ましい。ＮＯｘ触媒装置１７の下流側の第
２Ｏ2センサ２８の出力変化時間が、該触媒装置１７の
イオウ被毒状態によって変動するから、総イオウ被毒量
推定値Ｓａに応じてリッチスパイク時間（図３における
理論空燃比運転時間イ）を変更し、上記第２Ｏ2センサ
２８の出力の最大値に基いてイオウ被毒状態を検出する
ことができる。そして、その検出値に応じて推定被毒量
Ｓａを修正するのである。Further, the estimated poisoning amount Sa of the NOx catalyst device 17 obtained in step S3 is changed at a predetermined time or periodically (for example, every time when the sulfur deposition amount Sa reaches a predetermined value, or when the sulfur release process is executed). It is preferable to make corrections afterwards. Since the output change time of the second O 2 sensor 28 on the downstream side of the NOx catalyst device 17 varies depending on the sulfur poisoning state of the catalyst device 17, the rich spike time (FIG. 3) depends on the total sulfur poisoning amount estimated value Sa. Is changed, and the sulfur poisoning state can be detected based on the maximum value of the output of the second O 2 sensor 28. Then, the estimated poisoning amount Sa is corrected according to the detected value.

【０１３７】[0137]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
排気通路に配設したＮＯｘ吸収材から付着したイオウ成
分を放出するために行なう排気ガスないしＮＯｘ吸収材
の昇温を燃料の分割噴射や点火時期のリタードの手法を
用いて実現するにあたり、負荷や回転数に応じていずれ
の手法を用いるかを使い分けたり、また、負荷や回転数
に応じて排気ガスないしＮＯｘ吸収材の昇温自体を禁止
したりするから、燃費の悪化やトルクの低下、あるいは
スモークの発生という種々の不具合を抑制しつつ、合理
的にＮＯｘ吸収材からイオウを放出することができる。
本発明は、ＮＯｘ吸収材を用いたＮＯｘ触媒装置を排気
通路に配設した車両一般に広く好ましく適用可能であ
る。As described above, according to the present invention,
In realizing the temperature rise of the exhaust gas or the NOx absorbent to release the attached sulfur component from the NOx absorbent disposed in the exhaust passage by using the method of split injection of the fuel or the retard of the ignition timing, the load and the Depending on the number of revolutions, which method is used, and depending on the load and the number of revolutions, the temperature rise of the exhaust gas or the NOx absorbent itself is prohibited, so the fuel consumption deteriorates, the torque decreases, or Sulfur can be rationally released from the NOx absorbent while suppressing various problems such as generation of smoke.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely and preferably applicable to vehicles in which a NOx catalyst device using a NOx absorbent is disposed in an exhaust passage.

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

【図１】 本発明の実施の形態に係るエンジンの制御シ
ステム図である。FIG. 1 is a control system diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.

【図２】 空燃比制御領域を示すマップである。FIG. 2 is a map showing an air-fuel ratio control region.

【図３】 走行中の一時期におけるＮＯｘ浄化制御及び
イオウ被毒解消制御の動作を示すため、空燃比、ＮＯｘ
触媒のＮＯｘ吸収量、およびイオウ成分付着量の推移を
表わすタイムチャートである。FIG. 3 shows the operation of the NOx purification control and the sulfur poisoning elimination control at one time during traveling, and the air-fuel ratio, NOx
5 is a time chart showing changes in NOx absorption amount and sulfur component adhesion amount of a catalyst.

【図４】 イオウ被毒解消制御の具体的動作の一例を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a specific operation of sulfur poisoning elimination control.

【図５】 同制御における連続リーン運転時間の計測動
作を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing an operation of measuring a continuous lean operation time in the same control.

【図６】 同制御におけるイオウ付着量の推定動作を示
すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an operation of estimating a sulfur adhesion amount in the same control.

【図７】 同推定動作で用いる燃料供給量と基本イオウ
増加量との関係を示す特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a fuel supply amount used in the estimation operation and a basic sulfur increase amount.

【図８】 同じく排気ガス温度と第１補正係数との関係
を示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between an exhaust gas temperature and a first correction coefficient.

【図９】 同じく連続リーン運転時間と第２補正係数と
の関係を示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a continuous lean operation time and a second correction coefficient.

【図１０】 同じく既イオウ付着量と第３補正係数との
関係を示す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of sulfur already attached and a third correction coefficient.

【図１１】 連続リーン運転時間が長いときの第２補正
係数Ｋ２の特性を説明する模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating characteristics of a second correction coefficient K2 when the continuous lean operation time is long.

【図１２】 同じく短いときの第２補正係数Ｋ２の特性
を説明する模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating characteristics of a second correction coefficient K2 when the length is also short.

【図１３】 イオウ被毒経過時間と標準的な第１排ガス
目標温度との関係を示す特性図である。FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between a sulfur poisoning elapsed time and a standard first exhaust gas target temperature.

【図１４】 イオウ被毒解消制御におけるイオウ放出処
理動作を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing a sulfur release processing operation in sulfur poisoning elimination control.

【図１５】 同処理動作で用いるイオウ放出処理時の空
燃比制御領域を示すマップである。FIG. 15 is a map showing an air-fuel ratio control area at the time of sulfur release processing used in the same processing operation.

【図１６】 同処理動作中の後期噴射量の設定で用いる
排気ガス目標温度と第４補正係数との関係を示す特性図
である。FIG. 16 is a characteristic diagram illustrating a relationship between an exhaust gas target temperature used in setting a late injection amount during the same processing operation and a fourth correction coefficient.

【図１７】 同じく実排気ガス温度と第５補正係数との
関係を示す特性図である。FIG. 17 is a characteristic diagram showing a relationship between an actual exhaust gas temperature and a fifth correction coefficient.

【図１８】 同処理動作中のリタード量の設定動作を示
すフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart showing an operation of setting a retard amount during the same processing operation.

【図１９】 イオウ被毒解消制御におけるイオウ残存量
の推定動作を示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart showing an operation for estimating the remaining amount of sulfur in the sulfur poisoning elimination control.

【図２０】 同推定動作の特徴を説明するＮＯｘ触媒装
置の概念図である。FIG. 20 is a conceptual diagram of a NOx catalyst device for explaining features of the estimation operation.

【図２１】 同推定動作中の完全イオウ除去領域割合の
設定で用いるイオウ放出処理時間と完全イオウ除去領域
割合との関係を示す特性図である。FIG. 21 is a characteristic diagram showing the relationship between the sulfur release processing time and the complete sulfur removal area ratio used in setting the complete sulfur removal area ratio during the estimation operation.

【図２２】 同じく部分イオウ除去領域割合の設定で用
いるイオウ放出処理時間と部分イオウ除去領域割合との
関係を示す特性図である。FIG. 22 is a characteristic diagram showing the relationship between the sulfur release processing time and the partial sulfur removal area ratio used in setting the partial sulfur removal area ratio.

【図２３】 同じく部分イオウ除去領域でのイオウ除去
率の設定で用いるイオウ放出処理時間と該除去率との関
係を示す特性図である。FIG. 23 is a characteristic diagram showing the relationship between the sulfur release processing time used for setting the sulfur removal rate in the partial sulfur removal area and the removal rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ エンジン ５ 点火プラグ ６ インジェクタ １０ 排気通路 １６ 三元触媒装置 １７ ＮＯｘ触媒装置 ２０ コントロールユニット ２７ 排気温センサ Reference Signs List 1 engine 5 spark plug 6 injector 10 exhaust passage 16 three-way catalyst device 17 NOx catalyst device 20 control unit 27 exhaust temperature sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ａ 41/04 ３２５ 41/04 ３２５Ｃ ３２５Ｚ 41/32 41/32 Ｄ 41/34 41/34 Ｈ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｊ 45/00 ３１０ 45/00 ３１０Ｈ ３１４ ３１４Ｒ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｋ (72)発明者 久慈 洋一 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 黒木 雅之 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） 3G022 AA03 AA06 AA07 AA09 AA10 BA01 BA06 CA09 DA02 EA08 FA04 FA07 GA01 GA02 GA05 GA07 GA08 GA09 GA10 GA11 GA19 3G084 AA03 AA04 BA05 BA09 BA13 BA14 BA15 BA17 BA20 BA24 DA10 DA22 DA27 EA11 EB01 FA01 FA02 FA05 FA10 FA11 FA20 FA26 FA27 FA29 FA33 FA37 FA39 3G091 AA02 AA11 AA12 AA17 AA24 AA28 AB03 AB06 AB09 BA11 BA14 BA15 BA19 BA33 CA13 CB02 CB03 CB05 CB07 CB08 DA01 DA02 DA03 DA08 DB06 DB07 DB08 DB09 DB10 DC01 EA00 EA01 EA06 EA07 EA14 EA16 EA17 EA21 EA23 EA30 EA31 EA34 EA39 FA05 FA07 FA12 FA13 FA14 FB03 FC02 FC08 GA06 GB02Y GB03Y GB04Y HA08 HA18 HA36 HA37 HA42 HB03 HB05 3G301 HA01 HA04 HA06 HA13 HA15 HA16 HA17 HA18 JA15 JA25 JA26 JA33 JB09 LA03 LA05 LB04 MA01 MA11 MA18 NA06 NA07 NA08 NA09 ND01 NE01 NE06 NE11 NE12 NE13 NE14 NE15 PA07A PA07B PA07Z PA09A PA09B PA09Z PA10A PA10B PA10Z PA11A PA11B PA11Z PD02A PD02B PD02Z PD11A PD11B PD11Z PD15A PD15B PD15Z PE01A PE01B PE01Z PE03A PE03B PE03Z PE08A PE08B PE08Z PF01A PF01B PF01Z PF03A PF03B PF03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) F02D 41/02 301 F02D 41/02 301A 41/04 325 41/04 325C 325Z 41/32 41/32 D 41 / 34 41/34 H 43/00 301 43/00 301B 301J 45/00 310 45/00 310H 314 314R F02P 5/15 F02P 5/15 K (72) Inventor Yoichi Kuji No. 3 Fuchu-cho, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture No. 1 Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Kuroki No. 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima F-term (reference) 3G022 AA03 AA06 AA07 AA09 AA10 BA01 BA06 CA09 DA02 EA08 FA04 FA07 GA01 GA02 GA05 GA07 GA08 GA09 GA10 GA11 GA19 3G084 AA03 AA04 BA05 BA09 BA13 BA14 BA15 BA17 BA20 BA24 DA10 DA22 DA27 EA11 EB01 FA01 FA02 FA05 FA10 FA11 FA20 FA26 FA27 FA 29 FA33 FA37 FA39 3G091 AA02 AA11 AA12 AA17 AA24 AA28 AB03 AB06 AB09 BA11 BA14 BA15 BA19 BA33 CA13 CB02 CB03 CB05 CB07 CB08 DA01 DA02 DA03 DA08 DB06 DB07 DB08 DB09 DB10 DC01 EA00 EA01 EA07 EA17 EA07 EA07 EA07 FA12 FA13 FA14 FB03 FC02 FC08 GA06 GB02Y GB03Y GB04Y HA08 HA18 HA36 HA37 HA42 HB03 HB05 3G301 HA01 HA04 HA06 HA13 HA15 HA16 HA17 HA18 JA15 JA25 JA26 JA33 JB09 LA03 LA05 LB04 MA01 MA11 MA18 NA06 NA07 NA08 NE09 NE11 NE07 NE01 NE13 NE06 PA07B PA07Z PA09A PA09B PA09Z PA10A PA10B PA10Z PA11A PA11B PA11Z PD02A PD02B PD02Z PD11A PD11B PD11Z PD15A PD15B PD15Z PE01A PE01B PE01Z PE03A PE03B PE03Z PE08A PE08B PE08Z PF01A PF01B PF01B PF01B

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 酸素過剰雰囲気で排気ガス中のＮＯｘ成
分を吸収し、酸素濃度の低下によりＮＯｘ成分を放出す
るＮＯｘ吸収材を排気通路に備えると共に、該ＮＯｘ吸
収材に付着したイオウ成分の量を推定するイオウ成分付
着量推定手段と、該推定手段で推定されたイオウ成分の
付着量が所定の付着量以上となったときに排気ガスの温
度を上昇させてＮＯｘ吸収材を昇温することによりイオ
ウ成分をＮＯｘ吸収材から放出させるイオウ成分放出手
段とを有するエンジンの排気浄化装置であって、上記イ
オウ成分放出手段が、高負荷時は、燃料を複数回に分割
して噴射することにより排気ガスの温度を上昇させ、低
負荷時は、該燃料の分割噴射と、点火時期の遅角とを行
なうことにより排気ガスの温度を上昇させることを特徴
とするエンジンの排気浄化装置。1. A NOx absorbent that absorbs NOx components in exhaust gas in an oxygen-excess atmosphere and releases NOx components due to a decrease in oxygen concentration is provided in an exhaust passage, and the amount of sulfur components adhering to the NOx absorbent is provided. Means for estimating the amount of sulfur component adhering, and elevating the temperature of the exhaust gas to raise the temperature of the NOx absorbent when the amount of adhering sulfur component estimated by the estimating means is equal to or greater than a predetermined amount. An exhaust gas purifying apparatus for an engine having a sulfur component releasing means for releasing a sulfur component from a NOx absorbent according to claim 1, wherein the sulfur component releasing means injects fuel in a plurality of times when the load is high. The exhaust gas temperature of the engine is increased by raising the temperature of the exhaust gas and, when the load is low, increasing the temperature of the exhaust gas by performing split injection of the fuel and retarding the ignition timing. Air purifier. 【請求項２】 イオウ成分放出手段は、負荷が高負荷側
の所定の負荷より大きいとき、及び、負荷が低負荷側の
所定の負荷より低いときは、イオウ成分の放出を行わな
いことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄
化装置。2. The sulfur component releasing means does not release the sulfur component when the load is larger than the predetermined load on the high load side and when the load is lower than the predetermined load on the low load side. The exhaust gas purifying apparatus for an engine according to claim 1, wherein 【請求項３】 イオウ成分放出手段は、燃料を吸気工程
と圧縮工程とに分割して噴射すると共に、低負荷時は、
高負荷時に比べて、圧縮工程における燃料の噴射時期を
遅くすることを特徴とする請求項１又は２に記載のエン
ジンの排気浄化装置。3. The sulfur component releasing means injects fuel in a divided manner into an intake process and a compression process.
The exhaust gas purifying apparatus for an engine according to claim 1 or 2, wherein the fuel injection timing in the compression step is delayed as compared with the time of high load. 【請求項４】 イオウ成分放出手段によるイオウ成分の
放出のための排気ガス温度の目標値を設定する目標排気
ガス温度設定手段が設けられ、イオウ成分放出手段は、
排気ガス温度が上記設定手段で設定された目標温度にな
るように、燃料の分割比、噴射時期又は点火時期の少な
くともいずれかを補正することを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。4. A target exhaust gas temperature setting means for setting a target value of an exhaust gas temperature for releasing a sulfur component by the sulfur component releasing means is provided.
4. The fuel supply system according to claim 1, wherein at least one of a fuel split ratio, an injection timing, and an ignition timing is corrected so that the exhaust gas temperature reaches the target temperature set by the setting unit. Engine exhaust purification device. 【請求項５】 目標排気ガス温度設定手段は、イオウ成
分放出手段によるイオウ成分の放出開始時は、目標排気
ガス温度を高く設定することを特徴とする請求項４に記
載のエンジンの排気浄化装置。5. The exhaust gas purifying apparatus for an engine according to claim 4, wherein the target exhaust gas temperature setting means sets the target exhaust gas temperature high when the sulfur component is released by the sulfur component releasing means. . 【請求項６】 イオウ成分放出手段によるイオウ成分の
放出実行中は、燃料カットを禁止する燃料カット禁止手
段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５
のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。6. A fuel cut prohibition device for prohibiting a fuel cut during the sulfur component release by the sulfur component discharge device is provided.
An exhaust purification device for an engine according to any one of the above.
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