JP2007040222A - Exhaust emission control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably and effectively recover from sulfur poisoning of a NOx storage catalyst without causing excessive temperature rise of the NOx storage catalyst. <P>SOLUTION: The device is equipped with a NOx storage catalyst (36) and an HC supply means (48) for supplying HC into exhaust flowing into the NOx storage catalyst (36). The temperature of the NOx storage catalyst (36) is raised by supplying HC amount required to maintain the NOx storage catalyst (36) to a second temperature obtained by subtracting a temperature rise through a rich spike from a first temperature predetermined as a temperature required for an S purge of the NOx storage catalyst (36) by controlling the HC supply means (48). After that, the S purge by the rich spike is started. The HC supply is continuously executed for addition so as to carry out the rich spike. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンの排気を浄化するための排気浄化装置に関し、特にＮＯｘ吸蔵触媒を備えた排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust purification device for purifying engine exhaust, and more particularly to an exhaust purification device including a NOx storage catalyst.

酸化雰囲気のときに排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を吸蔵し、還元雰囲気の時に吸蔵していた前記ＮＯｘを放出して還元するＮＯｘ吸蔵触媒をエンジンの排気通路に設け、排気中のＮＯｘを浄化するようにした排気浄化装置が知られている。
一方、燃料中やエンジンの潤滑油中にはイオウ成分が含まれており、このイオウ成分がＳＯｘ（硫黄酸化物）となってエンジンの排気中と共に排出される。このＳＯｘもＮＯｘと同様のメカニズムによりＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵され、ＳＯｘの吸蔵量増大と共にＮＯｘ吸蔵能力が低下する、いわゆるイオウ被毒が生じる。 A NOx storage catalyst that stores NOx (nitrogen oxides) in the exhaust in an oxidizing atmosphere and releases and reduces the NOx stored in the reducing atmosphere is provided in the exhaust passage of the engine. There is known an exhaust purification device that purifies the exhaust gas.
On the other hand, sulfur components are contained in fuel and engine lubricating oil, and these sulfur components become SOx (sulfur oxide) and are discharged together with the exhaust of the engine. This SOx is also stored in the NOx storage catalyst by the same mechanism as NOx, and so-called sulfur poisoning occurs in which the NOx storage capacity decreases as the storage amount of SOx increases.

そこで、このようなイオウ被毒の回復、即ちＳパージのため、排気中に間欠的にＨＣ（炭化水素）供給を行って、ＮＯｘ吸蔵触媒を昇温すると共に還元雰囲気とすること（以下リッチスパイクと称する）が知られており、例えば特許文献１などに開示されている。
特開２００４−２５１１７２号公報 Therefore, in order to recover such sulfur poisoning, that is, S purge, HC (hydrocarbon) is intermittently supplied into the exhaust to raise the temperature of the NOx storage catalyst and make it a reducing atmosphere (hereinafter referred to as rich spike). For example, it is disclosed in Patent Document 1.
JP 2004-251172 A

Ｓパージを行うためには、ＮＯｘ吸蔵触媒の温度を例えば７００℃前後の高温に昇温しながら、ＮＯｘ吸蔵触媒を還元雰囲気とする必要があり、リッチスパイクによるＨＣの供給のみでこれら昇温と還元雰囲気化とを安定して行うことは困難であった。特にディーゼルエンジンや希薄燃焼エンジンなどでは、排気中に酸素が多く含まれており、Ｓパージを開始してリッチスパイクにより排気中にＨＣを供給すると、ＨＣが局所的に排気中の酸素と急激に反応し、ＮＯｘ吸蔵触媒が過昇温となるといった問題があった。   In order to perform the S purge, it is necessary to raise the temperature of the NOx occlusion catalyst to a high temperature of, for example, about 700 ° C., and to make the NOx occlusion catalyst into a reducing atmosphere. It was difficult to stably perform the reducing atmosphere. In particular, diesel engines and lean combustion engines, etc., contain a lot of oxygen in the exhaust gas. When HC is supplied into the exhaust gas by starting the S purge and rich spike, the HC is locally abrupt with oxygen in the exhaust gas. There was a problem that the NOx occlusion catalyst reacted and the temperature increased excessively.

また、このような過昇温を防止するために、リッチスパイクで供給されるＨＣの量を抑えると、Ｓパージが可能となる温度までＮＯｘ吸蔵触媒を昇温するのに時間がかかってＳパージの開始が遅れたり、Ｓパージ開始後もＮＯｘ吸蔵触媒をＳパージを行うのに十分に還元雰囲気とすることができず、Ｓパージに時間がかかるといった問題が発生する。
特許文献１の排気浄化装置では、パティキュレートフィルタにＮＯｘ吸蔵触媒が担持されており、Ｓパージを一旦中断した後に再開する場合には、パティキュレートフィルタを再生するべく昇温した後、更に昇温してＳパージを行うようにしている。このように段階的にＮＯｘ吸蔵触媒を昇温するようにした場合でも、パティキュレートフィルタを再生するためには排気温度を６００℃前後に昇温する必要があり、このような状態でＳパージのためのリッチスパイクを行うと、リッチスパイクによって供給されたＨＣが高温となった触媒上で急激に燃焼して過昇温を招くと共に、Ｓパージに必要な適量のＨＣを排気中に維持することが困難になる。 In order to prevent such excessive temperature rise, if the amount of HC supplied by the rich spike is suppressed, it takes time to raise the temperature of the NOx storage catalyst to a temperature at which S purge can be performed. Thus, there is a problem that the start of the S is delayed or the NOx storage catalyst cannot be sufficiently reduced to perform the S purge even after the start of the S purge, and the S purge takes time.
In the exhaust purification device of Patent Document 1, the NOx occlusion catalyst is supported on the particulate filter, and when the S purge is suspended and then resumed, the temperature is raised to regenerate the particulate filter, and then the temperature is further raised. Thus, an S purge is performed. Even when the temperature of the NOx occlusion catalyst is raised stepwise in this way, it is necessary to raise the exhaust gas temperature to around 600 ° C. in order to regenerate the particulate filter. When the rich spike is performed, the HC supplied by the rich spike burns rapidly on the catalyst at a high temperature to cause an excessive temperature rise, and an appropriate amount of HC necessary for the S purge is maintained in the exhaust gas. Becomes difficult.

このように、従来の排気浄化装置においては、ＳパージのためのＮＯｘ吸蔵触媒の昇温と還元雰囲気化との両方を安定して行うことは困難であった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＮＯｘ吸蔵触媒のイオウ被毒の回復を、ＮＯｘ吸蔵触媒の過昇温を招くことなく安定して効率良く行うことができるようにした排気浄化装置を提供することにある。 As described above, in the conventional exhaust purification apparatus, it has been difficult to stably perform both the temperature increase and the reduction atmosphere of the NOx storage catalyst for the S purge.
The present invention has been made in view of such problems, and its object is to recover sulfur poisoning of the NOx storage catalyst stably and efficiently without causing excessive temperature rise of the NOx storage catalyst. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device that can be used.

前記目的を達成するため、本発明の排気浄化装置は、エンジンの排気通路に設けられ、酸化雰囲気のときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、還元雰囲気の時に吸蔵していた前記ＮＯｘを放出して還元するＮＯｘ吸蔵触媒と、前記ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気中にＨＣを供給するＨＣ供給手段と、前記ＨＣ供給手段からリッチスパイクによるＨＣ供給を行って前記ＮＯｘ吸蔵触媒を昇温すると共に還元雰囲気とすることにより前記ＮＯｘ吸蔵触媒のイオウ被毒を回復させる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ＨＣ供給手段を制御することにより、前記Ｓパージのために必要な温度として予め定められた第１温度から前記リッチスパイクによる温度上昇分を差し引いた第２温度に前記ＮＯｘ吸蔵触媒を維持するのに必要な量のＨＣ供給を行って前記ＮＯｘ吸蔵触媒を昇温した後、前記リッチスパイクによるＳパージを開始し、引き続き前記ＨＣ供給を行うと共に前記ＨＣ供給に上乗せして前記リッチスパイクを行うことを特徴とする（請求項１）。   In order to achieve the above object, an exhaust emission control device according to the present invention is provided in an exhaust passage of an engine and occludes NOx in exhaust gas in an oxidizing atmosphere and releases the NOx occluded in a reducing atmosphere. NOx storage catalyst to be reduced, HC supply means for supplying HC into the exhaust gas flowing into the NOx storage catalyst, HC supply from the HC supply means by rich spike to raise the temperature of the NOx storage catalyst and reducing atmosphere And control means for recovering sulfur poisoning of the NOx storage catalyst, and the control means controls the HC supply means to thereby determine the temperature necessary for the S purge in advance. Supplying the amount of HC necessary to maintain the NOx storage catalyst at a second temperature obtained by subtracting the temperature increase due to the rich spike from the first temperature. After heating the serial NOx storage catalyst, the start the S purge by the rich spike, continue plus the HC feed and performing the rich spike performs the HC supply (claim 1).

このように構成された排気浄化装置によれば、リッチスパイクによるＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージを開始するのに先立ち、制御手段がＨＣ供給手段を制御することにより、イオウ被毒を回復するための温度として予め定められた第１温度からリッチスパイクによる温度上昇分を差し引いた第２温度にＮＯｘ吸蔵触媒を昇温するのに必要な量のＨＣ供給によりＮＯｘ吸蔵触媒が前記第２温度又はその近傍に昇温される。そして、その後リッチスパイクによるＳパージが開始されると、引き続き前記ＨＣ供給が行われると共に前記ＨＣ供給に上乗せしてリッチスパイクが行われる。   According to the exhaust purification apparatus configured as described above, the temperature for recovering sulfur poisoning by the control means controlling the HC supply means before the start of the S purge of the NOx storage catalyst by the rich spike. As a result of subtracting the temperature increase due to the rich spike from the predetermined first temperature, the NOx storage catalyst is brought to or near the second temperature by supplying an amount of HC necessary to raise the temperature of the NOx storage catalyst. The temperature is raised. Then, when the S purge by the rich spike is started, the HC supply is continued and the rich spike is performed on top of the HC supply.

また、このような排気浄化装置において、前記制御手段は、前記ＨＣ供給を所定時間にわたって行った後、前記リッチスパイクによるＳパージを開始することを特徴とする（請求項２）。
このように構成された排気浄化装置によれば、前記ＨＣ供給が所定時間行われた後、リッチスパイクによるＳパージが開始される。 In such an exhaust purification apparatus, the control means starts the S purge by the rich spike after supplying the HC for a predetermined time (claim 2).
According to the exhaust gas purification apparatus configured as described above, the S purge by the rich spike is started after the HC supply is performed for a predetermined time.

本発明の排気浄化装置によれば、リッチスパイクによるＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージを開始するのに先立ち、イオウ被毒を回復するための温度として予め定められた第１温度からリッチスパイクによる温度上昇分を差し引いた第２温度にＮＯｘ吸蔵触媒を維持するのに必要な量のＨＣがＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気中に供給されるので、ＨＣの供給を開始した直後で排気中に酸素が多く含まれるような状況であっても、供給されたＨＣと酸素との反応によってＮＯｘ吸蔵触媒が過昇温となることがない。   According to the exhaust gas purification apparatus of the present invention, the temperature increase due to the rich spike from the first temperature that is predetermined as the temperature for recovering the sulfur poisoning prior to starting the S purge of the NOx storage catalyst due to the rich spike. Since the amount of HC required to maintain the NOx storage catalyst at the second temperature minus the NO is supplied into the exhaust gas flowing into the NOx storage catalyst, the exhaust gas contains a large amount of oxygen immediately after the start of the supply of HC. Even in such a situation, the NOx storage catalyst does not overheat due to the reaction between the supplied HC and oxygen.

また、前記第１温度からリッチスパイクによる温度上昇分を差し引いた第２温度にＮＯｘ吸蔵触媒を昇温するのに必要な量のＨＣ供給を引き続き行いながら、このＨＣ供給に上乗せしてリッチスパイクによるＳパージを行うので、リッチスパイクによるＳパージ実行中にＮＯｘ吸蔵触媒の温度を、イオウ被毒を回復するための温度である前記第１温度に維持することが容易となる。   Further, while continuing to supply the amount of HC necessary to raise the NOx storage catalyst to the second temperature obtained by subtracting the temperature increase due to the rich spike from the first temperature, the HC supply is added to the second temperature. Since the S purge is performed, it becomes easy to maintain the temperature of the NOx storage catalyst at the first temperature that is a temperature for recovering sulfur poisoning during the execution of the S purge by the rich spike.

更に、最初からリッチスパイクのみでＮＯｘ吸蔵触媒の昇温を行うと、過昇温を防止するためにリッチスパイクによるＨＣ供給量を抑制しなければならず、ＮＯｘ吸蔵触媒の昇温に時間がかかってＳパージの開始が遅れたり、Ｓパージに必要な量のＨＣを供給することができないという問題があったが、本発明の排気浄化装置では、リッチスパイクを行わずに一旦前記第２温度にＮＯｘ吸蔵触媒を昇温することにより、ＮＯｘ吸蔵触媒が過昇温となるおそれがないため、結果的にＳパージの開始を早めることができると共に、Ｓパージ開始後はリッチスパイクによってＳパージに必要な量のＨＣを供給可能となる。   Furthermore, if the temperature of the NOx storage catalyst is raised only with the rich spike from the beginning, the HC supply amount due to the rich spike must be suppressed to prevent overheating, and it takes time to raise the temperature of the NOx storage catalyst. However, there is a problem that the start of the S purge is delayed or the amount of HC necessary for the S purge cannot be supplied. However, in the exhaust purification apparatus of the present invention, the first temperature is temporarily set to the second temperature without performing the rich spike. By raising the temperature of the NOx storage catalyst, there is no possibility that the NOx storage catalyst will be overheated. As a result, the start of the S purge can be accelerated, and after the start of the S purge, it is necessary for the S purge by a rich spike. A sufficient amount of HC can be supplied.

また、特に請求項２の排気浄化装置によれば、イオウ被毒を回復するための温度として予め定められた第１温度からリッチスパイクによる温度上昇分を差し引いた第２温度にＮＯｘ吸蔵触媒を昇温するのに必要な量のＨＣ供給を所定時間行った後に、リッチスパイクによるＳパージが開始される。このため、前記ＨＣ供給を開始した直後に排気中に酸素が多く含まれていて、局所的に温度が急激に上昇することがあっても、前記所定時間が経過する間にＮＯｘ吸蔵触媒内部の温度が均一化され、リッチスパイクによるＨＣ供給を開始したときにリッチスパイクによるＨＣが局所的な高温部分で燃焼することに起因する過昇温の発生をより一層確実に防止することができる。   In particular, according to the exhaust gas purification apparatus of claim 2, the NOx storage catalyst is raised to a second temperature obtained by subtracting the temperature rise due to the rich spike from a first temperature that is predetermined as a temperature for recovering sulfur poisoning. After supplying an amount of HC necessary for heating for a predetermined time, S purge by rich spike is started. For this reason, even if the exhaust gas contains a large amount of oxygen immediately after the start of the HC supply, and the temperature may rise sharply locally, When the temperature is made uniform and the HC supply by the rich spike is started, it is possible to more reliably prevent the occurrence of an excessive temperature rise due to the combustion of the HC by the rich spike at a local high temperature portion.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係る排気浄化装置が適用される４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンという）のシステム構成図を示しており、図１に基づき本発明に係る排気浄化装置の構成を説明する。
エンジン１は各気筒共通の高圧蓄圧室（以下コモンレールという）２を備えており、燃料噴射ポンプ（図示せず）から供給されてコモンレール２に蓄えられた高圧の燃料である軽油が、各気筒に設けられたインジェクタ４に供給され、各インジェクタ４からそれぞれの気筒内に軽油が噴射される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a system configuration diagram of a four-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as an engine) to which an exhaust emission control device according to an embodiment of the present invention is applied. The exhaust emission control device according to the present invention is based on FIG. The structure of will be described.
The engine 1 includes a high-pressure accumulator chamber (hereinafter referred to as a common rail) 2 common to each cylinder, and light oil, which is high-pressure fuel supplied from a fuel injection pump (not shown) and stored in the common rail 2, is supplied to each cylinder. The oil is supplied to the provided injectors 4, and light oil is injected from the injectors 4 into the respective cylinders.

吸気通路６にはターボチャージャ８が装備されており、図示しないエアクリーナから吸入された吸気は、吸気通路６からターボチャージャ８のコンプレッサ８ａへと流入し、コンプレッサ８ａで過給された吸気はインタークーラ１０及び吸気制御弁１２を介して吸気マニホールド１４に導入される。また、吸気通路６のコンプレッサ８ａより上流側には、エンジン１への吸入空気流量を検出するための吸気流量センサ１６が設けられている。   The intake passage 6 is equipped with a turbocharger 8. The intake air drawn from an air cleaner (not shown) flows into the compressor 8a of the turbocharger 8 from the intake passage 6, and the intake air supercharged by the compressor 8a is intercooler. 10 and the intake control valve 12 are introduced into the intake manifold 14. An intake flow rate sensor 16 for detecting the intake air flow rate to the engine 1 is provided upstream of the compressor 8 a in the intake passage 6.

一方、エンジン１の各気筒から排気が排出される排気ポート（図示せず）は、排気マニホールド１８を介して排気管（排気通路）２０に接続されている。なお、排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４との間には、ＥＧＲ弁２２を介して排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４とを連通するＥＧＲ通路２４が設けられている。
排気管２０はターボチャージャ８のタービン８ｂを経た後、排気絞り弁２６を介して排気後処理装置２８に接続されている。また、タービン８ｂの回転軸はコンプレッサ８ａの回転軸と連結されており、タービン８ｂが排気管２０内を流動する排気を受けてコンプレッサ８ａを駆動する。 On the other hand, an exhaust port (not shown) through which exhaust is discharged from each cylinder of the engine 1 is connected to an exhaust pipe (exhaust passage) 20 via an exhaust manifold 18. An EGR passage 24 that communicates the exhaust manifold 18 and the intake manifold 14 via the EGR valve 22 is provided between the exhaust manifold 18 and the intake manifold 14.
The exhaust pipe 20 passes through the turbine 8 b of the turbocharger 8 and is connected to an exhaust aftertreatment device 28 via an exhaust throttle valve 26. The rotating shaft of the turbine 8b is connected to the rotating shaft of the compressor 8a, and the turbine 8b receives the exhaust flowing in the exhaust pipe 20 and drives the compressor 8a.

排気後処理装置２８は、上流側ケーシング３０と、上流側ケーシング３０の下流側に連通路３２で連通された下流側ケーシング３４とで構成される。
上流側ケーシング３０内には、ＮＯｘ吸蔵触媒３６が収容されると共に、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の下流側にパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）３８が収容されている。 The exhaust aftertreatment device 28 includes an upstream casing 30 and a downstream casing 34 that is communicated with the downstream side of the upstream casing 30 through a communication passage 32.
A NOx storage catalyst 36 is accommodated in the upstream casing 30, and a particulate filter (hereinafter referred to as a filter) 38 is accommodated on the downstream side of the NOx storage catalyst 36.

このＮＯｘ吸蔵触媒３６は、流入する排気中の酸素濃度が高い酸化雰囲気にあるときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、流入する排気中の酸素濃度が低くＨＣやＣＯ（一酸化炭素）等の還元成分が排気中に含まれる還元雰囲気にあるときに、吸蔵しているＮＯｘを放出して還元する機能を有している。
また、フィルタ３８はハニカム型のセラミック担体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、排気中のパティキュレートを捕集することによりエンジン１の排気を浄化する。 The NOx storage catalyst 36 stores NOx in the exhaust when it is in an oxidizing atmosphere where the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is high, and the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is low and reduces HC, CO (carbon monoxide) or the like. When the component is in a reducing atmosphere contained in the exhaust gas, it has a function of releasing and reducing the stored NOx.
The filter 38 is made of a honeycomb-type ceramic carrier, and has a large number of passages communicating with the upstream side and the downstream side, and the upstream side opening and the downstream side opening of the passage are alternately closed, The exhaust of the engine 1 is purified by collecting the particulates inside.

ＮＯｘ吸蔵触媒３６へのＮＯｘ吸蔵量が限界量を超えて吸蔵されなくなった排気中のＮＯｘはフィルタ３８に流入し、フィルタ３８に捕捉されて堆積したパティキュレートに対して酸化剤として作用することにより、パティキュレートを酸化してフィルタ３８から除去し、フィルタ３８を連続再生すると共にＮ２となって大気中に排出される。
上流側ケーシング３０内には、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の下流側に、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃを検出する排気温度センサ４０が設けられている。また、フィルタ３８の前後には、フィルタ３８上流側の排気圧力を検出する上流圧力センサ４２と、フィルタ３８下流側の排気圧力を検出する下流圧力センサ４４とが設けられている。 NOx in the exhaust gas that has been stored in the NOx storage catalyst 36 after the NOx storage amount exceeds the limit amount flows into the filter 38, and acts as an oxidant on the particulates trapped and deposited in the filter 38. The particulates are oxidized and removed from the filter 38, and the filter 38 is continuously regenerated and discharged as N 2 into the atmosphere.
In the upstream casing 30, an exhaust temperature sensor 40 that detects the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 is provided downstream of the NOx storage catalyst 36. Further, before and after the filter 38, an upstream pressure sensor 42 for detecting the exhaust pressure upstream of the filter 38 and a downstream pressure sensor 44 for detecting the exhaust pressure downstream of the filter 38 are provided.

下流側ケーシング３４内には、後段酸化触媒４６が収容されている。後段酸化触媒４６は、ＮＯｘ吸蔵触媒３６で浄化されずに排気中に残留するＨＣやＣＯを酸化するほか、後述するフィルタ３８の強制再生でフィルタ３８に吸着したＨＣが温度上昇によって離脱した場合にこのＨＣを酸化したり、フィルタ３８の強制再生でパティキュレートが焼却される際に発生するＣＯを酸化し、ＣＯ２として大気中に排出する機能などを有している。 A downstream oxidation catalyst 46 is accommodated in the downstream casing 34. The post-stage oxidation catalyst 46 oxidizes HC and CO remaining in the exhaust gas without being purified by the NOx storage catalyst 36, or when the HC adsorbed on the filter 38 due to forced regeneration of the filter 38 described later is separated due to a temperature rise. It has a function of oxidizing HC, oxidizing CO generated when particulates are incinerated by forced regeneration of the filter 38, and discharging it to the atmosphere as CO 2 .

排気絞り弁２６と排気後処理装置２８との間の排気管２０には、燃料噴射ポンプ（図示せず）から燃料が供給され、排気管２０内の排気中に燃料を噴射する燃料添加弁（ＨＣ供給手段）４８が設けられている。この燃料添加弁４８からＮＯｘ吸蔵触媒３６に流入する排気中に燃料を噴射することにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３８を還元雰囲気とする。これにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３８に吸蔵されているＮＯｘが放出され還元される。   Fuel is supplied from a fuel injection pump (not shown) to the exhaust pipe 20 between the exhaust throttle valve 26 and the exhaust aftertreatment device 28, and a fuel addition valve (injects fuel into the exhaust gas in the exhaust pipe 20). HC supply means) 48 is provided. By injecting fuel into the exhaust gas flowing from the fuel addition valve 48 into the NOx storage catalyst 36, the NOx storage catalyst 38 is brought into a reducing atmosphere. Thereby, NOx stored in the NOx storage catalyst 38 is released and reduced.

また、後述するフィルタ３８の強制再生の際にも、フィルタ３８の昇温を行うために燃料添加弁４８から排気中への燃料噴射を行う。
ＥＣＵ（制御手段）５０は、エンジン１の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、ＣＰＵ、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うと共に、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。 Further, also during forced regeneration of the filter 38, which will be described later, in order to raise the temperature of the filter 38, fuel is injected from the fuel addition valve 48 into the exhaust gas.
The ECU (control means) 50 is a control device for performing comprehensive control including operation control of the engine 1, and includes a CPU, a memory, a timer counter, and the like, and calculates various control amounts. Various devices are controlled based on the control amount.

ＥＣＵ５０の入力側には、各種制御に必要な情報を収集するため、上述した吸気流量センサ１６、排気温度センサ４０、上流圧力センサ４２、及び下流圧力センサ４４のほか、エンジン回転数を検出する回転数センサ５２、及び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５４などの各種センサ類が接続されており、出力側には演算した制御量に基づき制御が行われる各気筒のインジェクタ４、吸気制御弁１２、ＥＧＲ弁２２、排気絞り弁２６、及び燃料添加弁４８などの各種デバイス類が接続されている。   On the input side of the ECU 50, in order to collect information necessary for various controls, in addition to the intake flow sensor 16, the exhaust gas temperature sensor 40, the upstream pressure sensor 42, and the downstream pressure sensor 44 described above, the rotation for detecting the engine speed is detected. Various sensors such as a number sensor 52 and an accelerator opening sensor 54 for detecting the amount of depression of the accelerator pedal are connected. On the output side, the injector 4 for each cylinder that is controlled based on the calculated control amount, the intake air Various devices such as the control valve 12, the EGR valve 22, the exhaust throttle valve 26, and the fuel addition valve 48 are connected.

エンジン１の各気筒への燃料供給量の演算、及び演算した燃料供給量に基づくインジェクタ４からの燃料供給制御もＥＣＵ５０によって行われる。エンジン１の運転に必要な燃料供給量（主噴射量）は、回転数センサ５２によって検出されたエンジン回転数とアクセル開度センサ５４によって検出されたアクセル開度とに基づき、予め記憶しているマップから読み出して決定する。各気筒に供給される燃料の量は、インジェクタ４の開弁時間によって調整され、決定された燃料量に対応した駆動時間で各インジェクタ４が開弁駆動され、各気筒に主噴射が行われることにより、エンジン１の運転に必要な燃料量が供給される。   The ECU 50 also performs calculation of the fuel supply amount to each cylinder of the engine 1 and control of fuel supply from the injector 4 based on the calculated fuel supply amount. The fuel supply amount (main injection amount) necessary for the operation of the engine 1 is stored in advance based on the engine speed detected by the speed sensor 52 and the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 54. Read from the map and decide. The amount of fuel supplied to each cylinder is adjusted by the valve opening time of the injector 4, and each injector 4 is driven to open in a driving time corresponding to the determined fuel amount, and main injection is performed in each cylinder. Thus, the amount of fuel necessary for the operation of the engine 1 is supplied.

またＥＣＵ５０は、フィルタ３８を強制再生するための制御も行う。フィルタ３８に堆積したパティキュレートは、前述したようにＮＯｘ吸蔵触媒３６を通過してフィルタ３８に流入するＮＯ２との反応による連続再生によって酸化除去されるが、このような連続再生だけでは、堆積したパティキュレートが十分に酸化除去されない場合がある。このような状態が継続すると、フィルタ３８内にパティキュレートが過剰に堆積し、フィルタ３８が目詰まりを起こすおそれがあるため、フィルタ３８におけるパティキュレートの堆積状況に応じて、適宜フィルタ３８の強制再生が行われる。 The ECU 50 also performs control for forcibly regenerating the filter 38. Particulates deposited on the filter 38 are oxidized and removed by continuous regeneration by reaction with NO 2 flowing through the NOx storage catalyst 36 and flowing into the filter 38 as described above. In some cases, the particulates are not sufficiently oxidized and removed. If such a state continues, particulates excessively accumulate in the filter 38 and the filter 38 may be clogged. Therefore, the forced regeneration of the filter 38 is appropriately performed according to the particulate accumulation state in the filter 38. Is done.

即ち、上流圧力センサ４２及び下流圧力センサ４４や吸気流量センサ１６の検出値などに基づきフィルタ３８へのパティキュレート堆積量が所定量に達したと判断すると、強制再生の制御が開始される。
この強制再生制御では、吸気制御弁１２や排気絞り弁２６を閉方向に制御することにより排気温度を上昇させると共に、燃料添加弁４８から排気中に燃料を噴射して、パティキュレートを焼却可能な温度までフィルタ３８を昇温する。即ち、燃料添加弁４８によって供給されたＨＣはＮＯｘ吸蔵触媒３６に達し、ＮＯｘ吸蔵触媒３６でのＨＣの酸化反応によって更に温度が上昇した高温の排気がフィルタ３８内に流入する。フィルタ３８に堆積したパティキュレートは、このようにして高温となった排気により焼却され、フィルタ３８が強制再生される。 That is, when it is determined that the particulate accumulation amount on the filter 38 has reached a predetermined amount based on the detection values of the upstream pressure sensor 42, the downstream pressure sensor 44, and the intake flow rate sensor 16, the forced regeneration control is started.
In this forced regeneration control, the exhaust temperature can be raised by controlling the intake control valve 12 and the exhaust throttle valve 26 in the closing direction, and fuel can be injected into the exhaust from the fuel addition valve 48 to incinerate the particulates. The filter 38 is heated to a temperature. That is, the HC supplied by the fuel addition valve 48 reaches the NOx storage catalyst 36, and high-temperature exhaust gas whose temperature has further increased due to the oxidation reaction of HC in the NOx storage catalyst 36 flows into the filter 38. The particulates deposited on the filter 38 are incinerated by the exhaust gas that has become high in this manner, and the filter 38 is forcibly regenerated.

更にＥＣＵ５０は、ＮＯｘ吸蔵触媒３６によるＮＯｘ浄化を適正に行うための制御も行っている。エンジン１はディーゼルエンジンであって、大部分の運転領域において希薄燃焼となり排気中の酸素濃度が高くなり、排気中のＮＯｘがＮＯｘ吸蔵触媒３６に吸蔵されていく。そして、ＮＯｘ吸蔵触媒３６が排気中のＮＯｘを吸蔵していく状態が長く継続すると、ＮＯｘ吸蔵触媒３６のＮＯｘ吸蔵能力が飽和し、排気中のＮＯｘがＮＯｘ吸蔵触媒３６に吸蔵されずにそのまま大気中に放出されるおそれがある。   Further, the ECU 50 also performs control for properly performing NOx purification by the NOx storage catalyst 36. The engine 1 is a diesel engine, and lean combustion occurs in most of the operation region, so that the oxygen concentration in the exhaust gas increases, and NOx in the exhaust gas is stored in the NOx storage catalyst 36. Then, if the state in which the NOx storage catalyst 36 stores NOx in the exhaust gas continues for a long time, the NOx storage capacity of the NOx storage catalyst 36 is saturated, and the NOx in the exhaust gas is not stored in the NOx storage catalyst 36 and remains in the atmosphere. May be released inside.

このようなＮＯｘ吸蔵能力の飽和を防止するため、ＥＣＵ５０は燃料添加弁４８を制御して、例えば所定時間ごとに排気中に燃料を噴射することでＨＣを供給してＮＯｘ吸蔵触媒３６を還元雰囲気とし、ＮＯｘ吸蔵触媒３６に吸蔵されているＮＯｘを放出させ還元するようにしている。
以上のように構成された排気浄化装置を備えるエンジン１では、燃料中やエンジン１の潤滑油中にイオウ成分が含まれており、このイオウ成分がＳＯｘとなってエンジン１の排気中と共に排出される。排気中に含まれるＳＯｘは、ＮＯｘと同様のメカニズムによりＮＯｘ吸蔵触媒３６に吸蔵されるため、ＳＯｘの吸蔵量が増大するにつれて、ＮＯｘ吸蔵触媒３６のＮＯｘ吸蔵能力が低下する、いわゆるイオウ被毒が生じる。このイオウ被毒を放置した場合にも、ＮＯｘ吸蔵触媒３６によるＮＯｘの浄化効率が低下し、排気中のＮＯｘがＮＯｘ吸蔵触媒３６に吸蔵されずにそのまま大気中に放出されてしまうおそれがある。 In order to prevent such saturation of the NOx storage capacity, the ECU 50 controls the fuel addition valve 48 to supply HC by, for example, injecting fuel into the exhaust gas every predetermined time, thereby reducing the NOx storage catalyst 36 in a reducing atmosphere. The NOx occluded in the NOx occlusion catalyst 36 is released and reduced.
In the engine 1 including the exhaust purification device configured as described above, a sulfur component is contained in the fuel or the lubricating oil of the engine 1, and this sulfur component becomes SOx and is discharged together with the exhaust of the engine 1. The Since SOx contained in the exhaust is stored in the NOx storage catalyst 36 by the same mechanism as NOx, so-called sulfur poisoning in which the NOx storage capacity of the NOx storage catalyst 36 decreases as the storage amount of SOx increases. Arise. Even when this sulfur poisoning is left unattended, the NOx purification efficiency of the NOx storage catalyst 36 is lowered, and NOx in the exhaust gas may be released into the atmosphere as it is without being stored in the NOx storage catalyst 36.

そこで、ＮＯｘ吸蔵触媒３６を備えた排気浄化装置においては、このようなイオウ被毒の回復、いわゆるＳパージを適宜行う。即ち、エンジン１の燃料消費量や運転時間などに応じてＮＯｘ吸蔵触媒３６のＳＯｘ吸蔵量を推定し、この推定ＳＯｘ吸蔵量が所定値以上となったときにＳパージの制御がＥＣＵ５０によって行われる。Ｓパージの制御では、ＮＯｘ吸蔵触媒３６を７００℃前後に昇温すると共に、ＮＯｘ吸蔵触媒３６を還元雰囲気とする必要がある。   Therefore, in the exhaust gas purification apparatus provided with the NOx storage catalyst 36, such sulfur poisoning recovery, so-called S purge is appropriately performed. That is, the SOx occlusion amount of the NOx occlusion catalyst 36 is estimated according to the fuel consumption of the engine 1 and the operation time, and the S purge control is performed by the ECU 50 when the estimated SOx occlusion amount becomes a predetermined value or more. . In the control of the S purge, it is necessary to raise the temperature of the NOx storage catalyst 36 to around 700 ° C. and make the NOx storage catalyst 36 into a reducing atmosphere.

このようなＳパージの制御ルーチンは、図示しない別のＳパージ制御要否判定ルーチンにより、前述のように推定ＳＯｘ吸蔵量が所定値以上となってＳパージが必要と判断されたときに開始され、図２に示すフローチャートに従って所定の制御周期で行われる。
Ｓパージの制御が開始されると、まずステップＳ２では、フラグＦ１の値が１であるか否かを判定する。フラグＦ１は、ＳパージのためのリッチスパイクによるＨＣ供給を行ってもよいか否かを示すフラグであり、その値が１であることによってリッチスパイクを許可するものである。フラグＦ１の初期値は０となっており、Ｓパージの制御が開始されてから最初の制御周期ではステップＳ４に進むことになる。 Such an S purge control routine is started when it is determined by another S purge control necessity determination routine (not shown) that the estimated SOx occlusion amount is equal to or greater than a predetermined value and S purge is necessary. In accordance with the flowchart shown in FIG.
When the control of the S purge is started, first, in step S2, it is determined whether or not the value of the flag F1 is 1. The flag F1 is a flag indicating whether or not the HC supply by the rich spike for the S purge may be performed, and when the value is 1, the rich spike is permitted. The initial value of the flag F1 is 0, and the process proceeds to step S4 in the first control cycle after the S purge control is started.

ステップＳ４では、フラグＦａの値が１であるか否かを判定する。フラグＦａは、後述するタイマＡがカウントを開始しているか否かを示すフラグであり、その値が１であることによってタイマＡがカウントを開始していることを示すものである。フラグＦａの初期値は０となっているため処理はステップＳ６に進む。
ステップＳ６ではタイマＡのカウントをスタートし、次のステップＳ８では、タイマＡのカウント開始に合わせてフラグＦａの値を１とする。 In step S4, it is determined whether or not the value of the flag Fa is 1. The flag Fa is a flag indicating whether or not a timer A, which will be described later, has started counting. When the value Fa is 1, it indicates that the timer A has started counting. Since the initial value of the flag Fa is 0, the process proceeds to step S6.
In step S6, the timer A starts counting, and in the next step S8, the value of the flag Fa is set to 1 in accordance with the start of the timer A count.

次のステップＳ１０では、排気温度センサ４０によって検出されたＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。
この所定温度Ｔ２は、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が、Ｓパージに必要な温度（第１温度）から、後述するリッチスパイクによるＨＣ供給を行った際に見込まれる温度上昇分を差し引いた温度（第２温度）にあるときの、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度に相当するものである。従って、ステップＳ１０でＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ２以上であると判定した場合には、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第２温度以上であると判断したことになる。なお、第１温度はＳパージを行うのに必要な温度であって、ＮＯｘ吸蔵触媒３６のＳパージが可能な下限温度より数十℃高めに設定されており、これら第１温度及び第２温度は、ＮＯｘ吸蔵触媒３６やエンジン１の特性に応じて適正な値が設定されるが、本実施形態では例えば第１温度を７００℃、第２温度を５００℃としている。 In the next step S10, it is determined whether or not the outlet side exhaust gas temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 detected by the exhaust gas temperature sensor 40 is equal to or higher than a predetermined temperature T2.
The predetermined temperature T2 is a temperature (first temperature) obtained by subtracting the temperature increase expected when the HC supply is performed by a rich spike, which will be described later, from the temperature required for the S purge (first temperature). This corresponds to the exhaust gas temperature on the outlet side of the NOx storage catalyst 36 at the time of (2 temperature). Therefore, when it is determined in step S10 that the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the predetermined temperature T2, it is determined that the temperature of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the second temperature. The first temperature is a temperature necessary for performing the S purge, and is set to be several tens of degrees higher than the lower limit temperature at which the NO purge of the NOx storage catalyst 36 is possible. These first temperature and second temperature Is set to an appropriate value according to the characteristics of the NOx storage catalyst 36 and the engine 1, but in this embodiment, for example, the first temperature is set to 700 ° C. and the second temperature is set to 500 ° C.

排気温度センサ４０によって検出されたＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃと所定温度Ｔ２との比較結果に基づき、ステップＳ１０でＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第２温度に達していないと判断した場合にはステップＳ１２に進み、第２温度以上であると判断した場合にはステップＳ１４に進む。
ステップＳ１２及びステップＳ１４では、回転数センサ５２で検出されたエンジン回転数や、アクセル開度センサ５４で検出されたアクセルペダルの踏み込み量などに基づき、予め記憶されたマップから読み出した供給量のＨＣが排気中に供給されるよう、燃料添加弁４８が開閉制御される。このときマップには、ＮＯｘ吸蔵触媒３６を第２温度に昇温するために必要なＨＣ供給量が設定されており、ステップＳ１２に進んだ場合には、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第２温度に達していないため、比較的ＨＣ供給量が多めに設定された増量マップが用いられる。一方、ステップＳ１４に進んだ場合には、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第２温度以上であるため、比較的ＨＣ供給量が少なめに設定された減量マップが用いられる。 When it is determined in step S10 that the temperature of the NOx storage catalyst 36 has not reached the second temperature based on the comparison result between the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 detected by the exhaust temperature sensor 40 and the predetermined temperature T2. In step S12, if it is determined that the temperature is equal to or higher than the second temperature, the process proceeds to step S14.
In step S12 and step S14, the supply amount of HC read from the map stored in advance based on the engine speed detected by the speed sensor 52, the accelerator pedal depression amount detected by the accelerator opening sensor 54, and the like. The fuel addition valve 48 is controlled to be opened and closed so that is supplied into the exhaust gas. At this time, the map sets the HC supply amount necessary to raise the NOx storage catalyst 36 to the second temperature. When the process proceeds to step S12, the temperature of the NOx storage catalyst 36 is the second temperature. Therefore, an increase map in which a relatively large amount of HC is set is used. On the other hand, when the process proceeds to step S14, since the temperature of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the second temperature, a reduction map in which the HC supply amount is set to be relatively small is used.

次にステップＳ１６に進むと、ステップＳ６でカウントを開始したタイマＡのカウント時間ｔａが所定時間ｔ１に達したか否かを判定する。Ｓパージの制御開始初期段階ではカウント時間ｔａが所定時間ｔ１には達しておらず、これで今回の制御周期を終了する。
次の制御周期では、依然としてフラグＦ１の値が０であるためステップＳ２からステップＳ４へと処理が進み、フラグＦａの値は既に１とされているのでステップＳ４から直接ステップＳ１０へと進むことになる。 Next, in step S16, it is determined whether the count time ta of the timer A that has started counting in step S6 has reached a predetermined time t1. At the initial stage of the S purge control start, the count time ta does not reach the predetermined time t1, and the current control cycle ends.
In the next control cycle, since the value of the flag F1 is still 0, the process proceeds from step S2 to step S4. Since the value of the flag Fa is already 1, the process proceeds directly from step S4 to step S10. Become.

ステップＳ１０では、前述のようにして、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定することにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第２温度以上であるか否かを判断する。
そして、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第２温度に達していないと判断した場合にはステップＳ１２で増量マップを用いたＨＣ供給が行われ、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第２温度以上であると判断した場合にはステップＳ１４で減量マップを用いたＨＣ供給が行われる。 In step S10, as described above, whether or not the temperature of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the second temperature is determined by determining whether or not the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the predetermined temperature T2. Judge whether or not.
If it is determined that the temperature of the NOx storage catalyst 36 has not reached the second temperature, HC supply using the increase map is performed in step S12, and the temperature of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the second temperature. If it is determined, HC supply using the weight reduction map is performed in step S14.

このようにしてステップＳ１２又はステップＳ１４によるＨＣ供給が制御周期ごとに繰り返し行われることにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第２温度又はその近傍に昇温されることになる。
このときの燃料添加弁４８からのＨＣ供給量、ＮＯｘ吸蔵触媒３６に供給される排気の空気過剰率、及びＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度のそれぞれの時間的変化の様子を図３に示す。 In this manner, the HC supply in step S12 or step S14 is repeatedly performed every control cycle, whereby the temperature of the NOx storage catalyst 36 is raised to the second temperature or in the vicinity thereof.
FIG. 3 shows how the HC supply amount from the fuel addition valve 48 at this time, the excess air ratio of the exhaust gas supplied to the NOx storage catalyst 36, and the outlet side exhaust temperature of the NOx storage catalyst 36 change over time. .

Ｓパージの制御が開始されると、図２のステップＳ１２又はステップＳ１４によるＨＣ供給が行われるが、しばらくの間はＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ２に達しておらず、ステップＳ１２での増量マップを用いたＨＣ供給が行われることになる。
そして、供給されたＨＣが触媒上で酸化することによってＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が上昇し、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ２以上となった時点で、ステップＳ１４での減量マップを用いたＨＣ供給へと切り替わり、その後はＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ２を横切るごとに、増量マップを用いたＨＣ供給（ステップＳ１２）と、減量マップを用いたＨＣ供給（ステップＳ１４）とが交互に切り替わる。このようなＨＣ供給が行われることにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ２前後に維持される。 When the control of the S purge is started, the HC supply by step S12 or step S14 of FIG. 2 is performed. However, the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 has not reached the predetermined temperature T2 for a while, HC supply using the increase map in step S12 is performed.
When the supplied HC is oxidized on the catalyst, the temperature of the NOx storage catalyst 36 rises, and when the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 becomes equal to or higher than the predetermined temperature T2, the amount of reduction in step S14 is reduced. Switching to HC supply using the map, and thereafter, every time the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 crosses the predetermined temperature T2, HC supply using the increase map (step S12) and HC using the decrease map Supply (step S14) is switched alternately. By performing such HC supply, the exhaust gas temperature Tc at the outlet side of the NOx storage catalyst 36 is maintained around the predetermined temperature T2.

また、このときＮＯｘ吸蔵触媒３６に流入する排気の空気過剰率は、ステップＳ１２又はステップＳ１４によるＨＣ供給により、制御開始前よりは減少して酸素濃度が低下するものの、依然として酸化雰囲気にある。
こうしてＮＯｘ吸蔵触媒３６が第２温度前後に維持されながらタイマＡによるカウントが進み、図２のステップＳ１６でタイマＡのカウント時間ｔａが所定時間ｔ１以上になったと判定すると、ステップＳ１８に進んでフラグＦ１の値を１とした後、その制御周期を終了する。 Further, at this time, the excess air ratio of the exhaust gas flowing into the NOx storage catalyst 36 is reduced by the supply of HC in step S12 or step S14, and the oxygen concentration is lowered than before the start of the control, but it is still in the oxidizing atmosphere.
Thus, the count by the timer A advances while the NOx storage catalyst 36 is maintained at around the second temperature, and if it is determined in step S16 in FIG. After setting the value of F1 to 1, the control cycle is terminated.

従って、Ｓパージの制御を開始してから所定時間ｔ１が経過するまでの間は、ステップＳ１２又はステップＳ１４により、ＮＯｘ吸蔵触媒３６を第２温度に昇温するために必要な量のＨＣ供給が行われるだけで、ＳパージのためのリッチスパイクによるＨＣ供給は行われない。
Ｓパージの制御を開始した直後は触媒上の酸素濃度が高く、ステップＳ１２又はステップＳ１４で供給されたＨＣが触媒上の酸素と反応することにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６では局所的に急激な温度上昇が発生するが、このときに供給されるＨＣはＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度を第２温度に昇温するだけの量であり、リッチスパイクによるＨＣ供給は行われないため、ＮＯｘ吸蔵触媒３６に過昇温を生じるほどの温度上昇にはならない。 Therefore, from the start of the control of the S purge until the predetermined time t1 elapses, the amount of HC supplied to raise the NOx storage catalyst 36 to the second temperature is not supplied in step S12 or step S14. The HC is not supplied by the rich spike for the S purge.
Immediately after the start of the S purge control, the oxygen concentration on the catalyst is high, and the HC supplied in step S12 or step S14 reacts with the oxygen on the catalyst. However, the amount of HC supplied at this time is an amount sufficient to raise the temperature of the NOx storage catalyst 36 to the second temperature, and HC supply by rich spike is not performed. The temperature does not rise so high that the temperature rises.

また、局所的に上昇した温度は時間の経過と共にＮＯｘ吸蔵触媒３６全体で均一化していくが、所定時間ｔ１はこのような温度の均一化に必要な期間を確保できるように設定されている。従って、上述のように、Ｓパージの制御を開始してから所定時間ｔ１が経過するまではステップＳ１２又はステップＳ１４によるＨＣ供給を行うだけで、リッチスパイクによるＨＣ供給を行わないようにすることにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６が第２温度前後に昇温されながら、局所的に上昇した温度がＮＯｘ吸蔵触媒３６全体で均一化される。   Further, the temperature that has risen locally becomes uniform over the entire NOx storage catalyst 36 as time elapses, and the predetermined time t1 is set so as to ensure a period necessary for such uniform temperature. Therefore, as described above, only the HC supply in step S12 or step S14 is performed until the predetermined time t1 elapses after the start of the S purge control, and the HC supply by the rich spike is not performed. While the NOx storage catalyst 36 is heated to around the second temperature, the locally increased temperature is made uniform throughout the NOx storage catalyst 36.

ステップＳ１８でフラグＦ１の値が１とされ、リッチスパイクによるＨＣ供給が許可された後の制御周期では、ステップＳ２からステップＳ２０に処理が進むようになる。
ステップＳ２０では、フラグＦｂの値が１であるか否かを判定する。フラグＦｂは、後述するタイマＢがカウントを開始しているか否かを示すフラグであり、その値が１であることによってタイマＢがカウントを開始していることを示すものである。フラグＦｂの初期値は０となっているため処理はステップＳ２２に進む。 In the control cycle after the value of the flag F1 is set to 1 in step S18 and HC supply by rich spike is permitted, the process proceeds from step S2 to step S20.
In step S20, it is determined whether or not the value of the flag Fb is 1. The flag Fb is a flag indicating whether or not a timer B, which will be described later, has started counting. When the value is 1, the timer B has started counting. Since the initial value of the flag Fb is 0, the process proceeds to step S22.

ステップＳ２２ではタイマＢのカウントをスタートし、次のステップＳ２４では、タイマＢのカウント開始に合わせてフラグＦｂの値を１とする。
次のステップＳ２６では、排気温度センサ４０によって検出されたＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。
この所定温度Ｔ１は、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が、Ｓパージに必要な温度である第１温度にあるときのＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度に相当するものである。従って、ステップＳ２６でＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ１以上であると判定した場合には、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第１温度以上であると判断したことになる。 In step S22, the timer B starts counting, and in the next step S24, the value of the flag Fb is set to 1 in accordance with the start of timer B counting.
In the next step S26, it is determined whether or not the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 detected by the exhaust temperature sensor 40 is equal to or higher than a predetermined temperature T1.
The predetermined temperature T1 corresponds to the exhaust gas temperature on the outlet side of the NOx storage catalyst 36 when the temperature of the NOx storage catalyst 36 is at the first temperature that is a temperature necessary for the S purge. Therefore, when it is determined in step S26 that the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the predetermined temperature T1, it is determined that the temperature of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the first temperature.

排気温度センサ４０によって検出されたＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃと所定温度Ｔ１との比較結果に基づき、ステップＳ２６でＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第１温度に達していないと判断した場合にはステップＳ２８に進み、第１温度以上であると判断した場合にはステップＳ３０に進む。
ステップＳ２８及びステップＳ３０では、回転数センサ５２で検出されたエンジン回転数や、アクセル開度センサ５４で検出されたアクセルペダルの踏み込み量などに基づき、前記ステップＳ１２又はステップＳ１４で用いたマップから読み出した供給量のＨＣが排気中に供給されるよう、燃料添加弁４８が開閉制御される。このとき、ステップＳ２８に進んだ場合には、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第１温度に達していないため、増量マップが用いられる。一方、ステップＳ３０に進んだ場合には、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第１温度以上であるため、減量マップが用いられる。 When it is determined in step S26 that the temperature of the NOx storage catalyst 36 has not reached the first temperature based on the comparison result between the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 detected by the exhaust temperature sensor 40 and the predetermined temperature T1. In step S28, if it is determined that the temperature is equal to or higher than the first temperature, the process proceeds to step S30.
In step S28 and step S30, the map is read from the map used in step S12 or step S14 based on the engine speed detected by the speed sensor 52, the accelerator pedal depression amount detected by the accelerator opening sensor 54, and the like. The fuel addition valve 48 is controlled to open and close so that the supplied amount of HC is supplied into the exhaust gas. At this time, if the process proceeds to step S28, the temperature of the NOx storage catalyst 36 has not reached the first temperature, and thus the increase map is used. On the other hand, when the process proceeds to step S30, the NOx storage catalyst 36 has a temperature equal to or higher than the first temperature, and thus a weight reduction map is used.

このようにしてステップＳ２８又はステップＳ３０でＨＣ供給を行った後、次のステップＳ３２では、燃料添加弁４８からリッチスパイクによるＨＣ供給を行う。このリッチスパイクは、ステップＳ２８又はステップＳ３０によるＨＣ供給に上乗せする形で、予め定められた期間にのみ燃料添加弁４８を開弁してＨＣ供給を行うものであって、リッチスパイクの間隔はエンジン１の運転状態などに応じて変更される。   Thus, after supplying HC in step S28 or step S30, in the next step S32, HC is supplied from the fuel addition valve 48 by rich spike. This rich spike is added to the HC supply in step S28 or S30, and the HC supply is performed by opening the fuel addition valve 48 only during a predetermined period. 1 is changed in accordance with the operation state.

従って、本実施形態では、各制御周期においてステップＳ３２で毎回リッチスパイクによるＨＣ供給を行うのではなく、その制御周期がリッチスパイクを行うタイミングに該当する場合にリッチスパイクによるＨＣ供給を行うようになっている。
ステップＳ２８又はステップＳ３０により、ＮＯｘ吸蔵触媒３６を第２温度に昇温するために必要な量のＨＣ供給が行われているので、ステップＳ３２でリッチスパイクによるＨＣ供給が行われると、供給されたＨＣの酸化反応によってＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第２温度から更に上昇すると共に、ＮＯｘ吸蔵触媒３６上が還元雰囲気となる。 Therefore, in this embodiment, HC supply by rich spike is not performed every time in step S32 in each control cycle, but HC supply by rich spike is performed when the control cycle corresponds to the timing for performing rich spike. ing.
In Step S28 or Step S30, the amount of HC supplied to raise the NOx storage catalyst 36 to the second temperature is supplied. Therefore, when HC supply by rich spike is performed in Step S32, the supplied HC is supplied. Due to the oxidation reaction of HC, the temperature of the NOx storage catalyst 36 further rises from the second temperature, and the NOx storage catalyst 36 becomes a reducing atmosphere.

次にステップＳ３４に進むと、ステップＳ２２でカウントを開始したタイマＢのカウント時間ｔｂが所定時間ｔ２以上となったか否かを判定する。この所定時間ｔｂは、リッチスパイクを行うことによってＮＯｘ吸蔵触媒３６のイオウ被毒を十分回復させることができる時間として設定されたものであり、タイマＢのカウント時間ｔｂが所定時間ｔ２に達しない間は、ステップＳ３４での判定の後、その制御周期を終了する。   Next, in step S34, it is determined whether or not the count time tb of the timer B started counting in step S22 is equal to or longer than a predetermined time t2. This predetermined time tb is set as a time during which the sulfur poisoning of the NOx storage catalyst 36 can be sufficiently recovered by performing a rich spike, while the count time tb of the timer B does not reach the predetermined time t2. Ends the control cycle after the determination in step S34.

次の制御周期以降でも、フラグＦ１の値は１のままであるため、ステップＳ２０に進んでフラグＦｂの値が１であるか否かを判定する。フラグＦｂはタイマＢのカウントを開始したときにステップＳ２４で値が１とされているので、今回はステップＳ２０から直接ステップＳ２６に処理が進む。
ステップＳ２６では、前述のようにして、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ１以上であるか否かを判定することにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第１温度以上であるか否かを判断する。 Even after the next control cycle, the value of the flag F1 remains 1, so the process proceeds to step S20 to determine whether or not the value of the flag Fb is 1. Since the value of the flag Fb is set to 1 in step S24 when the timer B starts counting, the process proceeds directly from step S20 to step S26 this time.
In step S26, as described above, it is determined whether or not the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the predetermined temperature T1, so that the temperature of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the first temperature. Judge whether or not.

そして、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第１温度に達していないと判断した場合にはステップＳ２８で増量マップを用いたＨＣ供給が行われ、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第１温度以上であると判断した場合にはステップＳ３０で減量マップを用いたＨＣ供給が行われる。
更に、次のステップＳ３２ではリッチスパイクによるＨＣ供給が行われる。 If it is determined that the temperature of the NOx storage catalyst 36 has not reached the first temperature, HC supply using the increase map is performed in step S28, and the temperature of the NOx storage catalyst 36 is equal to or higher than the first temperature. If it is determined, HC supply using the weight reduction map is performed in step S30.
Further, in the next step S32, HC is supplied by a rich spike.

ステップＳ２８又はステップＳ３０によって供給されるＨＣは、ステップＳ１２又はステップＳ１４で用いられるマップに基づき供給量が設定されるものであり、前述のようにＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度を第２温度に昇温するために必要な量とされている。そして、この第２温度は、Ｓパージに必要な温度である第１温度から、リッチスパイクによるＨＣ供給を行った際に見込まれる温度上昇分を差し引いた温度であることから、ステップＳ２８又はステップＳ３０でＨＣ供給を行うと共にステップＳ３２でリッチスパイクによるＨＣ供給を行うことにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度はＳパージに必要な第１温度前後に維持される。   The supply amount of HC supplied in step S28 or step S30 is set based on the map used in step S12 or step S14. As described above, the temperature of the NOx storage catalyst 36 is raised to the second temperature. It is said that it is necessary amount to do. Since the second temperature is a temperature obtained by subtracting the temperature increase expected when the HC supply is performed by the rich spike from the first temperature which is a temperature necessary for the S purge, step S28 or step S30 is performed. In step S32, the temperature of the NOx storage catalyst 36 is maintained around the first temperature necessary for the S purge.

このとき、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度の調整は、上述のように、リッチスパイクによるＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度上昇を見込んだ上で、ステップＳ２８での増量マップによるＨＣ供給とステップＳ３０での減量マップによるＨＣ供給とを切り換えることによって行っているので、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度を容易に第１温度に維持することが可能となる。
図３には、このときの燃料添加弁４８からのＨＣ供給量、ＮＯｘ吸蔵触媒３６に供給される排気の空気過剰率、及びＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度のそれぞれの時間的変化の様子が示されている。 At this time, as described above, the temperature of the NOx storage catalyst 36 is adjusted in consideration of the temperature increase of the NOx storage catalyst 36 due to the rich spike, and then the HC supply by the increase map in step S28 and the decrease map in step S30. Therefore, the temperature of the NOx storage catalyst 36 can be easily maintained at the first temperature.
FIG. 3 shows how the HC supply amount from the fuel addition valve 48 at this time, the excess air ratio of the exhaust gas supplied to the NOx storage catalyst 36, and the outlet side exhaust temperature of the NOx storage catalyst 36 change over time. It is shown.

Ｓパージの制御が開始された後、タイマＡによるカウント時間ｔａが所定時間ｔ１以上となると、図２のフローチャートにおけるステップＳ２８又はステップＳ３０によるＨＣ供給とステップＳ３２のリッチスパイクによるＨＣ供給が行われることにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度は所定温度Ｔ２から更に上昇するが、しばらくの間はＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ１に達しておらず、ステップＳ２８での増量マップを用いたＨＣ供給が行われることになる。   When the count time ta by the timer A becomes equal to or greater than the predetermined time t1 after the start of the S purge control, the HC supply by the step S28 or the step S30 and the HC supply by the rich spike of the step S32 in the flowchart of FIG. As a result, the exhaust gas temperature on the outlet side of the NOx storage catalyst 36 further rises from the predetermined temperature T2, but the exhaust gas temperature Tc on the outlet side of the NOx storage catalyst 36 has not reached the predetermined temperature T1 for a while and increased in step S28. HC supply using the map is performed.

そして、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ１以上となった時点、即ちＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第１温度以上となった時点で、ステップＳ３０での減量マップを用いたＨＣ供給へと切り替わり、その後はＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ１を横切るごと、即ちＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度が第１温度を横切るたびに、増量マップを用いたＨＣ供給（ステップＳ２８）と、減量マップを用いたＨＣ供給（ステップＳ３０）とが交互に切り替わる。また、このとき、ステップＳ３２でのリッチスパイクによるＨＣ供給が、ステップＳ２８又はステップＳ３０によるＨＣ供給に上乗せする形で行われる。このようなＨＣ供給が行われることにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃが所定温度Ｔ１前後に維持され、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度がＳパージに必要な第１温度前後に維持される。   Then, when the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 becomes equal to or higher than the predetermined temperature T1, that is, when the temperature of the NOx storage catalyst 36 becomes equal to or higher than the first temperature, the HC using the reduction map in step S30. HC supply (step increase) using the increase map every time the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 crosses the predetermined temperature T1, that is, every time the temperature of the NOx storage catalyst 36 crosses the first temperature. S28) and HC supply (step S30) using the weight reduction map are switched alternately. At this time, the HC supply by the rich spike in step S32 is performed in a form added to the HC supply by step S28 or step S30. By performing such HC supply, the exhaust gas temperature Tc at the outlet side of the NOx storage catalyst 36 is maintained around the predetermined temperature T1, and the temperature of the NOx storage catalyst 36 is maintained around the first temperature required for the S purge. .

また、このときＮＯｘ吸蔵触媒３６の空気過剰率は、リッチスパイクが行われたときに、リッチスパイクで供給されたＨＣによって一時的に大きく減少し、酸素濃度が低下して還元雰囲気となる。これにより、ＮＯｘ吸蔵触媒３６に吸蔵されていたＳＯｘが放出されてＮＯｘ吸蔵触媒３６のイオウ被毒が回復される。
このようにしてステップＳ３２のリッチスパイクによってＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージが行われ、タイマＢのカウント時間が所定時間ｔ２以上となると、ＮＯｘ吸蔵触媒３６のＳパージが完了したものとして、ステップＳ３６に進み、Ｓパージの制御で用いるフラグＦ１、Ｆａ、及びＦｂの値をいずれも０とし、更にステップＳ３８でタイマＡ及びタイマＢをリセットして制御周期を終了すると共に、図示しないＳパージ要否判定ルーチンによって、このＳパージの制御ルーチンが終了される。 At this time, when the rich spike is performed, the excess air ratio of the NOx storage catalyst 36 is temporarily greatly reduced by the HC supplied by the rich spike, and the oxygen concentration is lowered to form a reducing atmosphere. As a result, the SOx stored in the NOx storage catalyst 36 is released, and the sulfur poisoning of the NOx storage catalyst 36 is recovered.
In this way, the S purge of the NOx storage catalyst is performed by the rich spike in step S32, and when the count time of the timer B becomes equal to or longer than the predetermined time t2, it is determined that the S purge of the NOx storage catalyst 36 is completed, and the process proceeds to step S36. The values of the flags F1, Fa, and Fb used in the control of the S purge are all set to 0, and the timer A and the timer B are reset in step S38 to complete the control cycle, and an S purge necessity determination routine (not shown) Thus, the S purge control routine is completed.

以上のように、ＮＯｘ吸蔵触媒３６のＳパージが必要になると、直ちにリッチスパイクによるＨＣ供給を行わず、まず燃料添加弁４８からのＨＣ供給により、ＮＯｘ吸蔵触媒３６を、Ｓパージに必要な温度である第１温度から、リッチスパイクによるＨＣ供給を行った際に見込まれる温度上昇分を差し引いた第２温度に昇温するようにしているため、Ｓパージの制御を開始した直後の酸素濃度が高い状況であっても、ＮＯｘ吸蔵触媒３６が過昇温となるほどの温度上昇を生じることはない。   As described above, when the S purge of the NOx storage catalyst 36 becomes necessary, the HC is not immediately supplied by the rich spike, but the NOx storage catalyst 36 is first brought into the temperature necessary for the S purge by the HC supply from the fuel addition valve 48. Since the temperature is raised to the second temperature obtained by subtracting the temperature rise expected when the HC supply is performed by the rich spike, the oxygen concentration immediately after the start of the S purge control is Even in a high situation, the NOx storage catalyst 36 does not increase in temperature to an excessive temperature.

そして、ＮＯｘ吸蔵触媒３６が過昇温となることがないため、Ｓパージの制御開始当初からリッチスパイクを行う場合のようにＨＣ供給量を抑える必要がなくなり、より一層早くＮＯｘ吸蔵触媒３６をＳパージを実行可能な状態とすることが可能となる。
また、Ｓパージの制御開始時に触媒上の酸素によって局所的に急激な温度上昇が生じたとしても、Ｓパージの制御を開始してから所定時間ｔ１の間はリッチスパイクによるＨＣ供給を行わないので、ＮＯｘ吸蔵触媒３６全体で温度が均一化される。このような温度の均一化により、その後にリッチスパイクによるＨＣ供給を行ってもＮＯｘ吸蔵触媒３６が過昇温となることはない。 Since the NOx storage catalyst 36 does not overheat, there is no need to suppress the HC supply amount as in the case of performing rich spike from the beginning of the control of the S purge, and the NOx storage catalyst 36 can be moved to the S earlier. It becomes possible to make the purge executable.
Further, even if a sudden rapid temperature rise occurs due to oxygen on the catalyst at the start of S purge control, HC supply by rich spike is not performed for a predetermined time t1 after the start of S purge control. The temperature is made uniform throughout the NOx storage catalyst 36. Due to this uniform temperature, the NOx storage catalyst 36 will not be overheated even if HC is supplied by rich spike thereafter.

更に、リッチスパイクによるＨＣの供給を開始した後も、ＮＯｘ吸蔵触媒３６を第２温度に昇温するのに必要な量のＨＣ供給を引き続き行いながら、このＨＣ供給に上乗せする形でリッチスパイクによるＨＣ供給を行うようにしており、この第２温度はＳパージに必要な温度である第１温度から、リッチスパイクによるＨＣ供給を行った際に見込まれる温度上昇分を差し引いた温度であることから、リッチスパイクによるＨＣ供給量を上乗せする前のＨＣ供給量を調整することにより、容易にＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度をＳパージに必要な第１温度に維持することが可能となる。   Further, after the supply of HC by the rich spike is started, the amount of HC that is necessary for raising the NOx storage catalyst 36 to the second temperature is continuously supplied, and this HC supply is added to the HC supply. Since HC is supplied, the second temperature is a temperature obtained by subtracting the temperature rise expected when HC is supplied by rich spike from the first temperature that is necessary for S purge. By adjusting the HC supply amount before adding the HC supply amount due to the rich spike, the temperature of the NOx storage catalyst 36 can be easily maintained at the first temperature necessary for the S purge.

以上で本発明の一実施形態に係る排気浄化装置についての説明を終えるが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。
例えば、前記実施形態では、ＨＣ供給手段として燃料添加弁４８を用いたが、このような燃料添加弁４８を設けず、エンジン１の各気筒に対する主噴射の後のポスト噴射により排気中にＨＣを供給するようにしてもよい。この場合には、各気筒に設けられたインジェクタ４が本発明のＨＣ供給手段に相当する。 Although the description of the exhaust emission control device according to one embodiment of the present invention is finished above, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the fuel addition valve 48 is used as the HC supply means. However, such a fuel addition valve 48 is not provided, and HC is discharged into the exhaust by post injection after main injection for each cylinder of the engine 1. You may make it supply. In this case, the injector 4 provided in each cylinder corresponds to the HC supply means of the present invention.

また、前記実施形態では、排気温度センサ４０によって検出されたＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃに基づき、ＮＯｘ触媒３６の温度が第１温度や第２温度に達したか否かを判断するようにしたが、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の担体に温度センサを設け、直接ＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度を検出するようにしてもよいし、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の入口側排気温度を検出してＮＯｘ吸蔵触媒３６の温度を推定するようにしてもよい。   In the embodiment, it is determined whether the temperature of the NOx catalyst 36 has reached the first temperature or the second temperature based on the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 detected by the exhaust temperature sensor 40. However, a temperature sensor may be provided on the carrier of the NOx storage catalyst 36 to directly detect the temperature of the NOx storage catalyst 36, or the exhaust gas temperature on the inlet side of the NOx storage catalyst 36 is detected to detect the NOx storage catalyst 36. The temperature of 36 may be estimated.

但し、前記実施形態のように、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の出口側排気温度Ｔｃに基づき、ＮＯｘ触媒３６の温度を判定するようにした場合には、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の入口部分や内部における局所的な温度のばらつきの影響を受けにくいという点で、他の場所の温度を検出するものに比べて優れている。
また、前記実施形態では、エンジン１の燃料消費量や運転時間などに応じて推定したＮＯｘ吸蔵触媒３６のＳＯｘ吸蔵量が所定値以上となったときにＳパージの制御を開始するようにしたが、Ｓパージの制御開始条件はこれに限られるものではなく、例えばエンジン１の所定運転時間ごとにＳパージの制御を開始するようにしてもよいし、ＮＯｘ吸蔵触媒３６の下流側にＮＯｘセンサを設け、ＮＯｘセンサが検出した排ガス中のＮＯｘ量が所定量以上になったらＳパージの制御を開始するようにしてもよい。 However, when the temperature of the NOx catalyst 36 is determined based on the outlet side exhaust temperature Tc of the NOx storage catalyst 36 as in the above-described embodiment, the local portion in the inlet portion or inside of the NOx storage catalyst 36 is used. It is superior to those that detect the temperature at other locations in that it is less susceptible to temperature variations.
In the above embodiment, the S purge control is started when the SOx occlusion amount of the NOx occlusion catalyst 36 estimated according to the fuel consumption of the engine 1 or the operation time becomes equal to or greater than a predetermined value. The S purge control start condition is not limited to this. For example, the S purge control may be started every predetermined operating time of the engine 1, or a NOx sensor may be provided downstream of the NOx storage catalyst 36. The S purge control may be started when the NOx amount in the exhaust gas detected by the NOx sensor exceeds a predetermined amount.

更に、Ｓパージ制御の終了条件についても、前記実施形態のようにリッチスパイクによるＨＣ供給を開始してからの経過時間に限定されるものではない。例えば、この場合にもＮＯｘ吸蔵触媒３６の下流側に設けたＮＯｘセンサの検出値に基づき、Ｓパージの制御を開始した後の検出値が所定値以下になったらＮＯｘ吸蔵触媒３６のＮＯｘ浄化機能が回復したものとしてＳパージの制御を終了するようにしてもよいし、リッチスパイクによるＨＣ供給を開始してからの経過時間をエンジン１の運転状態に応じて可変するようにしてもよい。   Further, the end condition of the S purge control is not limited to the elapsed time after starting the HC supply by the rich spike as in the above embodiment. For example, also in this case, the NOx purification function of the NOx storage catalyst 36 when the detection value after the start of the S purge control becomes a predetermined value or less based on the detection value of the NOx sensor provided on the downstream side of the NOx storage catalyst 36. Therefore, the control of the S purge may be terminated, and the elapsed time after the start of the HC supply by the rich spike may be varied according to the operating state of the engine 1.

また、前記実施形態では、排気後処理装置２８を上流側ケーシング３０と下流側ケーシング３４とに分けて構成したが、単一のケーシングで排気後処理装置２８を構成するようにしてもよい。
最後に、前記実施形態はディーゼルエンジンの排気浄化装置に本発明を適用したものであったが、エンジンの形式はこれに限定されるものではなく、ＮＯｘ吸蔵触媒とこのＮＯｘ吸蔵触媒にＨＣを供給するためのＨＣ供給手段とを備えたエンジンであればどのようなものでも適用可能である。 In the embodiment, the exhaust aftertreatment device 28 is divided into the upstream casing 30 and the downstream casing 34. However, the exhaust aftertreatment device 28 may be configured by a single casing.
Finally, in the above embodiment, the present invention is applied to an exhaust gas purification device for a diesel engine. However, the engine type is not limited to this, and HC is supplied to the NOx storage catalyst and the NOx storage catalyst. Any engine provided with an HC supply means for this purpose can be applied.

本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an exhaust emission control device according to an embodiment of the present invention. 図１の排気浄化装置で行われるＳパージ制御のフローチャートである。2 is a flowchart of S purge control performed by the exhaust gas purification apparatus of FIG. 1. 図２のＳパージ制御実行時の、ＨＣ供給量、ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気の空気過剰率、及びＮＯｘ吸蔵触媒の出口側排気温度のそれぞれの時間的変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing temporal changes of an HC supply amount, an excess air ratio of exhaust flowing into the NOx storage catalyst, and an outlet side exhaust temperature of the NOx storage catalyst when the S purge control of FIG. 2 is executed.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
２０ 排気管（排気通路）
３６ ＮＯｘ吸蔵触媒
４８ 燃料添加弁（ＨＣ供給手段）
５０ ＥＣＵ（制御手段） 1 Engine 20 Exhaust pipe (exhaust passage)
36 NOx storage catalyst 48 Fuel addition valve (HC supply means)
50 ECU (control means)

Claims (2)

エンジンの排気通路に設けられ、酸化雰囲気のときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、還元雰囲気の時に吸蔵していた前記ＮＯｘを放出して還元するＮＯｘ吸蔵触媒と、
前記ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気中にＨＣを供給するＨＣ供給手段と、
前記ＨＣ供給手段からリッチスパイクによるＨＣ供給を行って前記ＮＯｘ吸蔵触媒を昇温すると共に還元雰囲気とすることにより前記ＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージを行う制御手段とを備えた排気浄化装置において、
前記制御手段は、前記ＨＣ供給手段を制御することにより、前記Ｓパージのために必要な温度として予め定められた第１温度から前記リッチスパイクによる温度上昇分を差し引いた第２温度に前記ＮＯｘ吸蔵触媒を昇温するのに必要な量のＨＣ供給を行って前記ＮＯｘ吸蔵触媒を昇温した後、前記リッチスパイクによるＳパージを開始し、引き続き前記ＨＣ供給を行うと共に前記ＨＣ供給に上乗せして前記リッチスパイクを行うことを特徴とする排気浄化装置。 A NOx occlusion catalyst that is provided in the exhaust passage of the engine and occludes NOx in the exhaust in an oxidizing atmosphere and releases and reduces the NOx occluded in a reducing atmosphere;
HC supply means for supplying HC into the exhaust gas flowing into the NOx storage catalyst;
In an exhaust emission control device comprising: control means for performing HC supply by rich spike from the HC supply means to raise the temperature of the NOx occlusion catalyst and to make an S purge of the NOx occlusion catalyst by making a reducing atmosphere;
The control means controls the HC supply means to store the NOx at a second temperature obtained by subtracting a temperature increase due to the rich spike from a first temperature predetermined as a temperature necessary for the S purge. After supplying the amount of HC necessary to raise the temperature of the catalyst and raising the temperature of the NOx storage catalyst, the S purge by the rich spike is started, and the HC supply is continued and added to the HC supply. An exhaust emission control device that performs the rich spike. 前記制御手段は、前記ＨＣ供給を所定時間にわたって行った後、前記リッチスパイクによるＳパージを開始することを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。   2. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the control unit starts an S purge by the rich spike after performing the HC supply for a predetermined time.
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