JP2010112313A

JP2010112313A - Exhaust emission control device of internal combustion engine

Info

Publication number: JP2010112313A
Application number: JP2008286840A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kurosawa; 雅徳黒澤
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-05-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently reduce emission immediately after the start of an internal combustion engine without causing a substantial cost increase in an exhaust emission control device of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: The exhaust emission control device of the internal combustion engine comprises an exhaust emission control catalyst which is included in an exhaust system, an EGR passage which connects the exhaust system to an intake system, an EGR valve which adjusts an amount of exhaust gas passing through the EGR passage, an EGR gas purifier which is disposed at some midpoint in the EGR passage and which has a function of adsorbing a harmful component, and an adsorption control means which forces a harmful component to be adsorbed to the EGR gas purifier by opening the EGR valve to circulate exhaust gas in the EGR passage when the exhaust emission control catalyst is determined to be inactive. The adsorption control means continues adsorption by opening the EGR valve until the temperature of the EGR gas purifier reaches a prescribed desorption temperature and completes the adsorption by closing the EGR valve when the temperature of the EGR gas purifier exceeds the desorption temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.

内燃機関の冷間始動直後は、エンジン自体の温度が低いため、噴射された燃料が気化しにくい。この燃料の気化不足を補うため、空燃比を理論空燃比より濃くする制御が行われる。また、気化できなかった燃料は、ポート噴射式エンジンの場合には吸気ポートの内壁に付着し、筒内噴射式エンジンの場合には筒内の壁面に付着する。この壁面付着燃料は、遅れて気化し、空燃比を更にリッチ化させる。このようなことから、エンジンの始動直後は、暖機完了後と比べて、筒内が燃料過剰（酸素不足）になり易い。その結果、排気ガス中に、未燃燃料成分であるＨＣ（炭化水素）の量が極めて多くなり易い。 Immediately after the cold start of the internal combustion engine, the temperature of the engine itself is low, so that the injected fuel is difficult to vaporize. In order to compensate for the insufficient vaporization of the fuel, control is performed so that the air-fuel ratio is higher than the stoichiometric air-fuel ratio. Further, the fuel that could not be vaporized adheres to the inner wall of the intake port in the case of a port injection engine, and adheres to the wall surface in the cylinder in the case of a cylinder injection engine. This wall-attached fuel is vaporized with a delay to further enrich the air-fuel ratio. For this reason, immediately after the start of the engine, the inside of the cylinder is likely to be in excess of fuel (oxygen shortage) compared to after the warm-up is completed. As a result, the amount of HC (hydrocarbon) that is an unburned fuel component tends to be extremely large in the exhaust gas.

また、エンジンの始動直後は、排気浄化触媒の温度が低く、触媒が活性化していない。このように、エンジンの始動直後においては、エンジンから排出されるＨＣの量自体が多い上に、そのＨＣを触媒が十分に浄化することができない。このため、エンジンの始動直後には、多量のＨＣが大気中に排出され易いという問題がある。 Further, immediately after the engine is started, the temperature of the exhaust purification catalyst is low and the catalyst is not activated. Thus, immediately after the engine is started, the amount of HC discharged from the engine is large and the catalyst cannot sufficiently purify the HC. For this reason, there is a problem that a large amount of HC is easily discharged into the atmosphere immediately after the engine is started.

特開２００５−２６４８２１号公報には、ＥＧＲ通路の途中にＥＧＲ触媒を設け、内燃機関の冷間始動時にＥＧＲを行うことにより、ＥＧＲ触媒によって排気を浄化するようにしたシステムが開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-264821 discloses a system in which an EGR catalyst is provided in the middle of an EGR passage, and exhaust gas is purified by the EGR catalyst by performing EGR when the internal combustion engine is cold-started.

しかしながら、上記公報に記載されたシステムでは、ＥＧＲ触媒の温度が活性温度以上に上昇するまでの期間は、ＨＣを十分に浄化することができない。このため、このシステムでは、エンジン始動直後における大気中へのＨＣの排出を十分に抑制することはできない。 However, in the system described in the above publication, HC cannot be sufficiently purified during the period until the temperature of the EGR catalyst rises above the activation temperature. For this reason, this system cannot sufficiently suppress the discharge of HC into the atmosphere immediately after the engine is started.

特開２００５−２６４８２１号公報JP 2005-264821 A

始動直後のエンジンから出る多量のＨＣを大気中に排出することを防止するために、ＨＣを一時的に吸着することのできる吸着材を排気系に設け、排気浄化触媒の温度が十分に上昇するまでの間、排気ガス中のＨＣをその吸着材で捕捉しようとする技術が従来より提案されている。しかしながら、この技術には、次のような問題がある。 In order to prevent a large amount of HC from the engine immediately after starting from being discharged into the atmosphere, an adsorbent capable of temporarily adsorbing HC is provided in the exhaust system, and the temperature of the exhaust purification catalyst sufficiently increases. Until now, a technique for capturing HC in the exhaust gas with the adsorbent has been proposed. However, this technique has the following problems.

排気ガスを吸着材に流していくと、吸着材の温度が徐々に上昇していく。吸着材は、その温度が所定の脱離温度（例えば１００℃程度）以上になると、吸着したＨＣを脱離させ易くなる。一方、排気浄化触媒の活性温度は、例えば３５０℃程度であり、吸着材の脱離温度とは大きな乖離がある。よって、吸着材の温度が脱離温度に達した時点では、排気浄化触媒の温度は未だ活性温度よりかなり低い状態にある。この時点で吸着材からＨＣが脱離してしまうと、そのＨＣが排気浄化触媒で浄化されずに大気中へ排出されてしまう。従って、吸着材の温度が脱離温度に達する前に、排気ガスの経路を切り換え、排気ガスが吸着材に流れないようにすることが必須である。そのためには、吸着材をバイパスして排気ガスを流すためのバイパス通路と、排気ガスの流路を切り換えるための流路切換弁とを排気系に設けることが必要となる。このため、大幅なコストアップが避けられない。 As exhaust gas flows through the adsorbent, the temperature of the adsorbent gradually increases. When the temperature of the adsorbent becomes equal to or higher than a predetermined desorption temperature (for example, about 100 ° C.), the adsorbed HC is easily desorbed. On the other hand, the activation temperature of the exhaust purification catalyst is, for example, about 350 ° C., which is greatly different from the desorption temperature of the adsorbent. Therefore, when the temperature of the adsorbent reaches the desorption temperature, the temperature of the exhaust purification catalyst is still considerably lower than the activation temperature. If HC is desorbed from the adsorbent at this point, the HC is discharged into the atmosphere without being purified by the exhaust purification catalyst. Therefore, it is essential to switch the route of the exhaust gas so that the exhaust gas does not flow to the adsorbent before the temperature of the adsorbent reaches the desorption temperature. For this purpose, it is necessary to provide the exhaust system with a bypass passage for allowing the exhaust gas to flow through the adsorbent and a flow path switching valve for switching the flow path of the exhaust gas. For this reason, a significant cost increase is inevitable.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の始動直後のエミッションを十分に低減することができ、且つ、大幅なコストアップを伴うことのない内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The exhaust of an internal combustion engine that can sufficiently reduce the emission immediately after the start of the internal combustion engine and does not significantly increase the cost. An object is to provide a purification device.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の排気浄化装置であって、
内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒と、
前記内燃機関の排気系と吸気系とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路を通る排気ガスの量を調整するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ通路の途中に設けられ、有害成分を吸着する機能を有するＥＧＲガス浄化器と、
前記排気浄化触媒が活性化していないと判断される場合に、前記ＥＧＲ弁を開いて排気ガスを前記ＥＧＲ通路に流通させることにより、有害成分を前記ＥＧＲガス浄化器に吸着させる吸着制御手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is an exhaust purification device for an internal combustion engine,
An exhaust purification catalyst provided in the exhaust system of the internal combustion engine;
An EGR passage connecting an exhaust system and an intake system of the internal combustion engine;
An EGR valve that adjusts the amount of exhaust gas passing through the EGR passage;
An EGR gas purifier provided in the middle of the EGR passage and having a function of adsorbing harmful components;
An adsorption control means for adsorbing harmful components to the EGR gas purifier by opening the EGR valve and allowing the exhaust gas to flow through the EGR passage when it is determined that the exhaust purification catalyst is not activated;
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記ＥＧＲガス浄化器は、有害成分を吸着する機能と、有害成分を浄化反応させる機能とを兼ね備えたＥＧＲ触媒であることを特徴とする。 The second invention is the first invention, wherein
The EGR gas purifier is an EGR catalyst having both a function of adsorbing harmful components and a function of purifying the harmful components.

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記ＥＧＲガス浄化器の温度を取得するＥＧＲガス浄化器温度取得手段を備え、
前記吸着制御手段は、前記ＥＧＲガス浄化器の温度が、有害成分が脱離し易くなる所定の脱離温度に達するまでは前記ＥＧＲ弁を開くことによって吸着を続行し、前記ＥＧＲガス浄化器の温度が前記脱離温度を超えた場合には前記ＥＧＲ弁を閉じることによって吸着を終了することを特徴とする。 The third invention is the first or second invention, wherein
EGR gas purifier temperature acquisition means for acquiring the temperature of the EGR gas purifier,
The adsorption control means continues the adsorption by opening the EGR valve until the temperature of the EGR gas purifier reaches a predetermined desorption temperature at which harmful components easily desorb, and the temperature of the EGR gas purifier When the temperature exceeds the desorption temperature, the adsorption is terminated by closing the EGR valve.

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記ＥＧＲガス浄化器の温度を取得するＥＧＲガス浄化器温度取得手段と、
前記内燃機関の吸気弁と排気弁とが共に開くバルブオーバーラップのときに排気通路への吸気ガスの吹き抜けが発生するか否かを判定する吹き抜け判定手段と、
前記吹き抜け判定手段により吸気ガスの吹き抜けが発生すると判定され、且つ、前記ＥＧＲガス浄化器の温度が、有害成分が脱離し易くなる所定の脱離温度より低い場合に、前記ＥＧＲ弁を開いて排気ガスを前記ＥＧＲ通路に流通させることにより、有害成分を前記ＥＧＲガス浄化器に吸着させる吹き抜けガス吸着手段と、
を備えることを特徴とする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
EGR gas purifier temperature acquisition means for acquiring the temperature of the EGR gas purifier,
Blow-through determination means for determining whether blow-in of the intake gas to the exhaust passage occurs when the valve overlap of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine is open,
When it is determined that the blow-in of intake gas is generated by the blow-off determination means and the temperature of the EGR gas purifier is lower than a predetermined desorption temperature at which harmful components are easily desorbed, the EGR valve is opened to exhaust the exhaust gas. Blow-through gas adsorbing means for adsorbing harmful components to the EGR gas purifier by flowing gas through the EGR passage;
It is characterized by providing.

また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記吸着制御手段は、前記内燃機関の始動後のアイドル時に、前記ＥＧＲガス浄化器に有害成分を吸着させることを特徴とする。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The adsorption control means causes the EGR gas purifier to adsorb harmful components during idling after the internal combustion engine is started.

また、第６の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記吸着制御手段は、前記内燃機関の始動後、第１回目の加速時に、前記ＥＧＲガス浄化器に有害成分を吸着させることを特徴とする。 According to a sixth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The adsorption control means causes the EGR gas purifier to adsorb harmful components during the first acceleration after the internal combustion engine is started.

また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関の排気系と吸気系とを接続する第２のＥＧＲ通路と、
前記第２のＥＧＲ通路を通る排気ガスの量を調整する第２のＥＧＲ弁と、
前記第２のＥＧＲ通路の途中に設けられ、有害成分を吸着する機能を有する第２のＥＧＲガス浄化器と、
前記排気浄化触媒が活性化していないと判断される場合に、前記第２のＥＧＲ弁を開いて排気ガスを前記第２のＥＧＲ通路に流通させることにより、有害成分を前記第２のＥＧＲガス浄化器に吸着させる第２の吸着制御手段と、
を備え、
前記吸着制御手段と、前記第２の吸着制御手段とは、異なる時期に吸着を実行することを特徴とする。 According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions,
A second EGR passage connecting the exhaust system and the intake system of the internal combustion engine;
A second EGR valve for adjusting the amount of exhaust gas passing through the second EGR passage;
A second EGR gas purifier provided in the middle of the second EGR passage and having a function of adsorbing harmful components;
When it is determined that the exhaust purification catalyst is not activated, the second EGR valve is opened to allow exhaust gas to flow through the second EGR passage, thereby removing harmful components from the second EGR gas purification. Second adsorption control means for adsorbing the container;
With
The adsorption control unit and the second adsorption control unit execute adsorption at different times.

第１の発明によれば、内燃機関の排気浄化触媒が活性化していないと判断される場合に、ＥＧＲ弁を開いて排気ガスをＥＧＲ通路に流通させることにより、有害成分をＥＧＲガス浄化器に吸着させることができる。これにより、排気浄化触媒の温度が十分に上昇していないとき（冷間始動直後など）に、大気中への有害成分の排出量を確実に低減することができる。また、第１の発明によれば、既存のＥＧＲ通路およびＥＧＲ弁を用いて、吸着の開始および停止を切換制御することができる。このため、第１の発明では、排気系に設けた吸着材に有害成分を吸着させる場合とは異なり、排気系にバイパス通路や流路切換弁を新たに設置する必要がない。よって、製造コストの上昇を抑えることができ、また、システムの複雑化・大型化を防止することもできる。 According to the first invention, when it is determined that the exhaust gas purification catalyst of the internal combustion engine is not activated, the EGR valve is opened and the exhaust gas is circulated through the EGR passage, whereby harmful components are supplied to the EGR gas purifier. Can be adsorbed. Thereby, when the temperature of the exhaust purification catalyst is not sufficiently increased (such as immediately after the cold start), it is possible to reliably reduce the discharge amount of harmful components to the atmosphere. Further, according to the first invention, the start and stop of the adsorption can be switched using the existing EGR passage and the EGR valve. For this reason, in the first invention, unlike the case where harmful components are adsorbed by the adsorbent provided in the exhaust system, there is no need to newly install a bypass passage or a flow path switching valve in the exhaust system. Therefore, it is possible to suppress an increase in manufacturing cost, and it is possible to prevent the system from becoming complicated and large.

第２の発明によれば、有害成分を吸着する機能と、有害成分を浄化反応させる機能とを兼ね備えたＥＧＲ触媒をＥＧＲガス浄化器として用いることができる。これにより、ＥＧＲ通路内のデポジットの堆積防止や、排気ガス中のすすの低減が図れる。 According to the second invention, an EGR catalyst having both a function of adsorbing harmful components and a function of purifying and reacting harmful components can be used as an EGR gas purifier. As a result, deposit accumulation in the EGR passage can be prevented and soot in the exhaust gas can be reduced.

第３の発明によれば、ＥＧＲガス浄化器の温度が脱離温度に達するまではＥＧＲ弁を開くことによって吸着を続行し、ＥＧＲガス浄化器の温度が脱離温度を超えた場合にはＥＧＲ弁を閉じることによって吸着を終了することができる。これにより、ＥＧＲガス浄化器に一旦吸着された有害成分が脱離することをより確実に防止することができる。このため、大気中への有害成分の排出量を更に低減することができる。 According to the third invention, the adsorption is continued by opening the EGR valve until the temperature of the EGR gas purifier reaches the desorption temperature, and when the temperature of the EGR gas purifier exceeds the desorption temperature, the EGR is Adsorption can be terminated by closing the valve. Thereby, it can prevent more reliably that the harmful component once adsorbed to the EGR gas purifier is desorbed. For this reason, the discharge | emission amount of the harmful | toxic component to air | atmosphere can further be reduced.

第４の発明によれば、吸気ガスの吹き抜けが発生すると判定され、且つ、ＥＧＲガス浄化器の温度が脱離温度より低い場合に、ＥＧＲ弁を開いて排気ガスをＥＧＲ通路に流通させることにより、有害成分をＥＧＲガス浄化器に吸着させることができる。これにより、高負荷運転時にバルブオーバーラップを長くした場合などにおいて、吸気ガスの吹き抜けに乗って排気ポートに流れる有害成分をＥＧＲガス浄化器に吸着させることができる。このため、大気中への有害成分の排出量を更に低減することができる。 According to the fourth invention, when it is determined that the blow-in of the intake gas occurs and the temperature of the EGR gas purifier is lower than the desorption temperature, the exhaust gas is circulated through the EGR passage by opening the EGR valve. , Harmful components can be adsorbed to the EGR gas purifier. Thereby, when the valve overlap is lengthened during high load operation, harmful components flowing into the exhaust port by riding in the intake gas can be adsorbed to the EGR gas purifier. For this reason, the discharge | emission amount of the harmful | toxic component to air | atmosphere can further be reduced.

第５の発明によれば、内燃機関の始動後のアイドル時における大気中への有害成分排出量を十分に低減することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to sufficiently reduce the amount of harmful components discharged into the atmosphere during idling after the internal combustion engine is started.

第６の発明によれば、内燃機関の始動後の第１回目の加速時における大気中への有害成分排出量を十分に低減することができる。 According to the sixth aspect of the invention, it is possible to sufficiently reduce the amount of harmful component discharged into the atmosphere during the first acceleration after the internal combustion engine is started.

第７の発明によれば、２系統のＥＧＲ通路を備えたシステムにおいて、２つのＥＧＲガス浄化器に、それぞれ異なる時期に有害成分を吸着させることができる。これにより、その両方の時期において、大気中への有害成分排出量を十分に低減することができる。このため、全体としての大気中への有害成分排出量をより確実に低減することができる。 According to the seventh invention, in a system including two EGR passages, harmful components can be adsorbed to two EGR gas purifiers at different times. Thereby, the harmful component discharge | release amount to air | atmosphere can be fully reduced in the both periods. For this reason, the harmful component discharge | release amount to air | atmosphere as the whole can be reduced more reliably.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、車両等に搭載され、その動力源とされる。図１に示す内燃機関１０は、直列４気筒型であるが、本発明では、気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。 Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes an internal combustion engine 10. The internal combustion engine 10 is mounted on a vehicle or the like and used as a power source. Although the internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 is an in-line four-cylinder type, in the present invention, the number of cylinders and the cylinder arrangement are not limited thereto.

内燃機関１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射する燃料インジェクタ１２が設置されている。なお、本発明は、このような筒内噴射式の内燃機関に限らず、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関にも同様に適用可能である。 Each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with a fuel injector 12 that injects fuel directly into the cylinder. The present invention is not limited to such an in-cylinder injection type internal combustion engine, but can be similarly applied to a port injection type internal combustion engine that injects fuel into an intake port.

内燃機関１０の各気筒から排出される排気ガスは、排気マニホールド２０により集合されて排気通路１８に流入する。本実施形態の内燃機関１０は、排気ガスのエネルギーによって過給を行うターボチャージャ２４を備えている。ターボチャージャ２４は、排気ガスのエネルギーによって回転するタービン２４１と、このタービン２４１に駆動されて回転するコンプレッサ２４２とを有している。タービン２４１は、排気通路１８の途中に配置されており、コンプレッサ２４２は、吸気通路２８の途中に配置されている。 The exhaust gas discharged from each cylinder of the internal combustion engine 10 is collected by the exhaust manifold 20 and flows into the exhaust passage 18. The internal combustion engine 10 of the present embodiment includes a turbocharger 24 that performs supercharging with the energy of exhaust gas. The turbocharger 24 includes a turbine 241 that is rotated by the energy of exhaust gas, and a compressor 242 that is driven by the turbine 241 to rotate. The turbine 241 is disposed in the middle of the exhaust passage 18, and the compressor 242 is disposed in the middle of the intake passage 28.

タービン２４１の下流側の排気通路１８には、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化触媒２６が設置されている。 An exhaust purification catalyst 26 that purifies harmful components in the exhaust gas is installed in the exhaust passage 18 on the downstream side of the turbine 241.

内燃機関１０の吸気通路２８の入口付近には、エアクリーナ３０が設けられている。また、エアクリーナ３０の下流近傍には、吸入空気量を検出するエアフローメータ３８が設置されている。 An air cleaner 30 is provided near the inlet of the intake passage 28 of the internal combustion engine 10. Further, an air flow meter 38 for detecting the intake air amount is installed in the vicinity of the downstream side of the air cleaner 30.

コンプレッサ２４２の下流側の吸気通路２８には、インタークーラ３２が設置されている。エアクリーナ３０を通って吸入された空気は、ターボチャージャ２４のコンプレッサ２４２で圧縮された後、インタークーラ３２で冷却される。インタークーラ３２を通過した新気は、吸気マニホールド３４を通って、各気筒内に流入する。また、インタークーラ３２と吸気マニホールド３４との間には、スロットル弁３６が設置されている。 An intercooler 32 is installed in the intake passage 28 on the downstream side of the compressor 242. The air sucked through the air cleaner 30 is compressed by the compressor 242 of the turbocharger 24 and then cooled by the intercooler 32. The fresh air that has passed through the intercooler 32 passes through the intake manifold 34 and flows into each cylinder. A throttle valve 36 is provided between the intercooler 32 and the intake manifold 34.

内燃機関１０は、排気ガスの一部を吸気通路２８に還流させるＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)を行うための装置を備えている。特に、本実施形態の内燃機関１０は、ＥＧＲ装置を２つ備えている。すなわち、本実施形態の内燃機関１０は、高圧ＥＧＲを行うための高圧ＥＧＲ通路４０と、低圧ＥＧＲを行うための低圧ＥＧＲ通路４２とを備えている。 The internal combustion engine 10 includes an apparatus for performing EGR (Exhaust Gas Recirculation) for recirculating a part of the exhaust gas to the intake passage 28. In particular, the internal combustion engine 10 of this embodiment includes two EGR devices. That is, the internal combustion engine 10 of the present embodiment includes a high pressure EGR passage 40 for performing high pressure EGR and a low pressure EGR passage 42 for performing low pressure EGR.

高圧ＥＧＲ通路４０は、タービン２４１より上流側の排気系（図１の構成では排気マニホールド２０）と、インタークーラ３２の下流側の吸気通路２８とを接続している。高圧ＥＧＲ通路４０の途中には、排気マニホールド２０側から順に、高圧ＥＧＲ触媒４１と、高圧ＥＧＲクーラ４３と、高圧ＥＧＲ弁４４とが設けられている。 The high-pressure EGR passage 40 connects the exhaust system upstream of the turbine 241 (the exhaust manifold 20 in the configuration of FIG. 1) and the intake passage 28 downstream of the intercooler 32. In the middle of the high pressure EGR passage 40, a high pressure EGR catalyst 41, a high pressure EGR cooler 43, and a high pressure EGR valve 44 are provided in this order from the exhaust manifold 20 side.

低圧ＥＧＲ通路４２は、排気浄化触媒２６より下流側の排気通路１８と、コンプレッサ２４２の上流側の吸気通路２８とを接続している。低圧ＥＧＲ通路４２の途中には、排気通路１８側から順に、低圧ＥＧＲ触媒４５と、低圧ＥＧＲクーラ４６と、低圧ＥＧＲ弁４７が設けられている。 The low pressure EGR passage 42 connects the exhaust passage 18 downstream of the exhaust purification catalyst 26 and the intake passage 28 upstream of the compressor 242. In the middle of the low pressure EGR passage 42, a low pressure EGR catalyst 45, a low pressure EGR cooler 46, and a low pressure EGR valve 47 are provided in this order from the exhaust passage 18 side.

高圧ＥＧＲ触媒４１および低圧ＥＧＲ触媒４５は、共に、還流する排気ガス（以下、「ＥＧＲガス」とも称する）中の有害成分を浄化する機能に加えて、有害成分（特にＨＣ）を吸着する機能を有している。このような高圧ＥＧＲ触媒４１および低圧ＥＧＲ触媒４５としては、例えば、ゼオライト等を含む吸着材層と、貴金属を含む触媒層とを担体の表面に積層形成したものを用いることができる。 Both the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 have a function of adsorbing harmful components (especially HC) in addition to a function of purifying harmful components in the recirculated exhaust gas (hereinafter also referred to as “EGR gas”). Have. As such a high pressure EGR catalyst 41 and a low pressure EGR catalyst 45, for example, an adsorbent layer containing zeolite or the like and a catalyst layer containing a noble metal can be laminated on the surface of the carrier.

図２は、図１に示す内燃機関１０の一つの気筒の断面を示す図である。以下、内燃機関１０について更に説明する。図２に示すように、内燃機関１０のクランク軸６０の近傍には、クランク軸６０の回転角度（クランク角）を検出するクランク角センサ６２が取り付けられている。 FIG. 2 is a view showing a cross section of one cylinder of the internal combustion engine 10 shown in FIG. Hereinafter, the internal combustion engine 10 will be further described. As shown in FIG. 2, a crank angle sensor 62 that detects a rotation angle (crank angle) of the crankshaft 60 is attached in the vicinity of the crankshaft 60 of the internal combustion engine 10.

また、内燃機関１０は、吸気弁５２の開弁特性のうち、少なくとも閉じ時期を可変とする吸気可変動弁装置５４と、排気弁５６の開弁特性のうち、少なくとも開き時期を可変とする排気可変動弁装置５８とを備えている。吸気可変動弁装置５４および排気可変動弁装置５８の具体的な構成は特に限定されるものではなく、公知の各種の機構によって実現することができる。 Further, the internal combustion engine 10 has an intake variable valve operating device 54 that makes at least the closing timing variable among the valve opening characteristics of the intake valve 52, and an exhaust that makes at least the opening timing variable among the valve opening characteristics of the exhaust valve 56. And a variable valve operating device 58. Specific configurations of the intake variable valve operating device 54 and the exhaust variable valve operating device 58 are not particularly limited, and can be realized by various known mechanisms.

なお、本実施形態においては、吸気可変動弁装置５４および排気可変動弁装置５８は、なくてもよい。すなわち、本実施形態では、吸気弁５２および排気弁５６の開弁特性が固定であってもよい。 In the present embodiment, the intake variable valve operating device 54 and the exhaust variable valve operating device 58 may be omitted. That is, in this embodiment, the valve opening characteristics of the intake valve 52 and the exhaust valve 56 may be fixed.

本実施形態のシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を更に備えている。ＥＣＵ５０には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータに加え、車両の運転席に設けられたアクセルペダルの位置（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４８と、車速を検出する車速センサ４９とが電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、各センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを作動させることにより、内燃機関１０の運転状態を制御する。 The system of this embodiment further includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. In addition to the various sensors and actuators described above, the ECU 50 includes an accelerator opening sensor 48 that detects the position of the accelerator pedal (accelerator opening) provided in the driver's seat of the vehicle, and a vehicle speed sensor 49 that detects the vehicle speed. Electrically connected. The ECU 50 controls the operating state of the internal combustion engine 10 by operating each actuator according to a predetermined program based on the output of each sensor.

本実施形態のシステムでは、ＥＧＲを実行する場合、内燃機関１０の運転状態（負荷、エンジン回転数等）に応じて、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを切り替える。低負荷側の運転領域においては、原則として、高圧ＥＧＲが実行される。燃料噴射量の少ない低負荷側の運転領域では、筒内温度が低い傾向にあるので、排気ガス中のＨＣが多くなり易い。この場合に、高圧ＥＧＲを実行すれば、ＨＣを低減することができる。すなわち、高圧ＥＧＲでは、タービン２４１の上流の高温の排気ガスが、ＥＧＲガスとして吸気系へ還流する。これにより、筒内温度を十分にアップすることができるので、排気ガス中のＨＣを低減することができる。 In the system of the present embodiment, when executing EGR, the high pressure EGR and the low pressure EGR are switched according to the operation state (load, engine speed, etc.) of the internal combustion engine 10. As a general rule, high-pressure EGR is performed in the operation region on the low load side. In the operating region on the low load side where the fuel injection amount is small, the in-cylinder temperature tends to be low, so HC in the exhaust gas tends to increase. In this case, if high pressure EGR is executed, HC can be reduced. That is, in the high pressure EGR, the high-temperature exhaust gas upstream of the turbine 241 returns to the intake system as EGR gas. As a result, the in-cylinder temperature can be sufficiently increased, so that HC in the exhaust gas can be reduced.

一方、高負荷側の運転領域では、原則として、低圧ＥＧＲが実行される。燃料噴射量の多い高負荷側の運転領域では、筒内温度（燃焼温度）が高い傾向にあるので、排気ガス中のＮＯｘが多くなり易い。この場合に、低圧ＥＧＲを実行することにより、燃焼温度を十分に低下させることができるので、ＮＯｘを低減することができる。 On the other hand, in the operating region on the high load side, as a rule, low pressure EGR is executed. In the operating region on the high load side where the fuel injection amount is large, the in-cylinder temperature (combustion temperature) tends to be high, and therefore NOx in the exhaust gas tends to increase. In this case, the combustion temperature can be sufficiently lowered by executing the low pressure EGR, so that NOx can be reduced.

また、中負荷領域においては、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとの双方を実行するようにしてもよい。 Further, in the medium load region, both high pressure EGR and low pressure EGR may be executed.

高圧ＥＧＲ触媒４１および低圧ＥＧＲ触媒４５は、その温度が活性温度より高い場合、ＥＧＲガス中のＨＣ等の有害成分を浄化することができる。このため、本実施形態では、ＥＧＲ通路内にデポジットが堆積することを防止することができるとともに、排気ガス中のすすを低減することができる。 When the temperature of the high-pressure EGR catalyst 41 and the low-pressure EGR catalyst 45 is higher than the activation temperature, harmful components such as HC in the EGR gas can be purified. For this reason, in the present embodiment, deposits can be prevented from being accumulated in the EGR passage, and soot in the exhaust gas can be reduced.

また、高圧ＥＧＲ触媒４１および低圧ＥＧＲ触媒４５は、その温度が低いときには、ＨＣを吸着することができる。ただし、その温度が脱離温度（例えば１００℃程度）を超えると、吸着されたＨＣは脱離する。 Further, the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 can adsorb HC when the temperature is low. However, when the temperature exceeds the desorption temperature (for example, about 100 ° C.), the adsorbed HC is desorbed.

内燃機関１０の冷間始動直後は、内燃機関１０から排出されるＨＣの量が暖機完了後より多い上に、排気浄化触媒２６が未だ活性化していない。このため、大気中へのＨＣ排出量が多くなり易いという問題がある。この問題を解決するため、本実施形態では、排気浄化触媒２６が活性温度に達していないときには、高圧ＥＧＲ弁４４または低圧ＥＧＲ弁４７を開くことにより、高圧ＥＧＲまたは低圧ＥＧＲを実行することとした。高圧ＥＧＲまたは低圧ＥＧＲを実行すると、排気ガス中のＨＣを高圧ＥＧＲ触媒４１または低圧ＥＧＲ触媒４５に吸着させることができる。よって、大気中へのＨＣの排出量を低減することができる。 Immediately after the cold start of the internal combustion engine 10, the amount of HC discharged from the internal combustion engine 10 is larger than after the warm-up is completed, and the exhaust purification catalyst 26 is not yet activated. For this reason, there is a problem that the amount of HC emission to the atmosphere tends to increase. In order to solve this problem, in the present embodiment, when the exhaust purification catalyst 26 has not reached the activation temperature, the high pressure EGR or the low pressure EGR is executed by opening the high pressure EGR valve 44 or the low pressure EGR valve 47. . When the high pressure EGR or the low pressure EGR is executed, HC in the exhaust gas can be adsorbed by the high pressure EGR catalyst 41 or the low pressure EGR catalyst 45. Therefore, the amount of HC discharged into the atmosphere can be reduced.

前述したように、高圧ＥＧＲ触媒４１および低圧ＥＧＲ触媒４５の温度が脱離温度を超えると、吸着されたＨＣが脱離してしまう。高圧ＥＧＲ触媒４１および低圧ＥＧＲ触媒４５の温度が脱離温度を超えた時点では、排気浄化触媒２６の温度は未だ活性温度まで上昇していない。このため、この時点でＨＣを脱離させてしまうと、ＨＣが大気中へ排出されてしまう。そこで、本実施形態では、高圧ＥＧＲ触媒４１または低圧ＥＧＲ触媒４５へのＨＣの吸着を実行した場合には、その温度が脱離温度に達した時点で高圧ＥＧＲ弁４４または低圧ＥＧＲ弁４７を閉じて吸着を終了するようにした。これにより、吸着を行う際に、高圧ＥＧＲ触媒４１または低圧ＥＧＲ触媒４５の温度が脱離温度を超えて上昇することを確実に防止することができる。このため、一旦吸着されたＨＣが脱離してしまうことをより確実に防止することができる。 As described above, when the temperature of the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 exceeds the desorption temperature, the adsorbed HC is desorbed. When the temperatures of the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 exceed the desorption temperature, the temperature of the exhaust purification catalyst 26 has not yet risen to the activation temperature. For this reason, if HC is desorbed at this time, HC will be discharged into the atmosphere. Therefore, in the present embodiment, when adsorption of HC to the high pressure EGR catalyst 41 or the low pressure EGR catalyst 45 is executed, the high pressure EGR valve 44 or the low pressure EGR valve 47 is closed when the temperature reaches the desorption temperature. To end the adsorption. Thereby, it is possible to reliably prevent the temperature of the high pressure EGR catalyst 41 or the low pressure EGR catalyst 45 from rising beyond the desorption temperature when performing adsorption. For this reason, it is possible to more reliably prevent the once adsorbed HC from being desorbed.

図３は、内燃機関１０を搭載した車両の車速と、大気中へのＨＣ排出量とを示すグラフである。横軸の時間は、内燃機関１０の冷間始動時からの経過時間を示す。図３中、実線で示すＨＣ排出量のグラフは、比較例の場合を示す。この図に示すように、一般的に言って、大気中へのＨＣ排出量が多くなり易いのは、始動後に内燃機関１０がアイドル運転しているときと、車両を発進させるために内燃機関１０が第１回目の加速を行うときである。本実施形態によれば、これらのときに、高圧ＥＧＲ触媒４１または低圧ＥＧＲ触媒４５にＨＣを吸着させることにより、大気中へのＨＣ排出量を大幅に低減することができる。なお、図３中、破線で示すＨＣ排出量のグラフは、本実施形態の場合を示す。 FIG. 3 is a graph showing the vehicle speed of a vehicle equipped with the internal combustion engine 10 and the amount of HC emission into the atmosphere. The time on the horizontal axis indicates the elapsed time from the cold start of the internal combustion engine 10. In FIG. 3, the graph of the HC emission amount indicated by a solid line shows the case of the comparative example. As shown in this figure, generally speaking, the amount of HC emission to the atmosphere tends to increase when the internal combustion engine 10 is idling after starting and when the internal combustion engine 10 is started to start the vehicle. Is when the first acceleration is performed. According to the present embodiment, the amount of HC discharged into the atmosphere can be greatly reduced by adsorbing HC to the high pressure EGR catalyst 41 or the low pressure EGR catalyst 45 at these times. In addition, the graph of HC discharge | emission amount shown with a broken line in FIG. 3 shows the case of this embodiment.

また、本実施形態では、アイドル時には高圧ＥＧＲ触媒４１にＨＣを吸着させ、第１加速時には低圧ＥＧＲ触媒４５にＨＣを吸着させることとした。上述したように、ＥＧＲ触媒の温度が脱離温度に達した場合には、吸着を終了する必要がある。このため、アイドル時と第１加速時との双方のＨＣを一つのＥＧＲ触媒に吸着させることは困難である。これに対し、本実施形態では、高圧ＥＧＲ触媒４１と低圧ＥＧＲ触媒４５との２つのＥＧＲ触媒を用いて、アイドル時のＨＣと第１加速時のＨＣとをそれぞれ吸着することができる。このため、大気中へのＨＣ排出量を更に低減することができる。 In the present embodiment, HC is adsorbed by the high pressure EGR catalyst 41 during idling, and HC is adsorbed by the low pressure EGR catalyst 45 during the first acceleration. As described above, when the temperature of the EGR catalyst reaches the desorption temperature, it is necessary to end the adsorption. For this reason, it is difficult to adsorb both HC at the time of idling and at the time of the first acceleration to one EGR catalyst. On the other hand, in the present embodiment, the HC at the time of idling and the HC at the time of the first acceleration can be adsorbed by using two EGR catalysts of the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45, respectively. For this reason, the amount of HC emissions into the atmosphere can be further reduced.

［実施の形態１における具体的処理］
図４は、上記の機能を実現するために本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。図４に示すルーチンによれば、まず、排気浄化触媒２６の温度が活性温度より低いか否かが判定される（ステップ１００）。ＥＣＵ５０は、内燃機関１０の始動時からのエンジン回転数、燃料噴射量、排気ガス流量等の履歴に基づいて、排気浄化触媒２６の推定温度を算出することができる。上記ステップ１００では、その算出された推定温度と、所定の活性温度（例えば３５０℃）とが比較される。なお、排気ガス流量は、エアフローメータ３８で検出される吸入空気量に基づいて算出することができる。 [Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 4 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the present embodiment in order to realize the above function. This routine is repeatedly executed every predetermined time. According to the routine shown in FIG. 4, it is first determined whether or not the temperature of the exhaust purification catalyst 26 is lower than the activation temperature (step 100). The ECU 50 can calculate the estimated temperature of the exhaust purification catalyst 26 based on the history of the engine speed, the fuel injection amount, the exhaust gas flow rate and the like since the start of the internal combustion engine 10. In step 100, the calculated estimated temperature is compared with a predetermined activation temperature (for example, 350 ° C.). The exhaust gas flow rate can be calculated based on the intake air amount detected by the air flow meter 38.

また、本発明では、排気浄化触媒２６の温度取得方法は、上記の方法に限定されるものではない。例えば、排気浄化触媒２６の入口あるいは出口の排気ガス温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの出力に基づいて排気浄化触媒２６の温度を算出してもよい。また、排気浄化触媒２６の床温を検出する温度センサを設け、排気浄化触媒２６の温度を直接に検出してもよい。 In the present invention, the method for obtaining the temperature of the exhaust purification catalyst 26 is not limited to the above method. For example, a temperature sensor that detects the exhaust gas temperature at the inlet or outlet of the exhaust purification catalyst 26 may be provided, and the temperature of the exhaust purification catalyst 26 may be calculated based on the output of the temperature sensor. Further, a temperature sensor for detecting the bed temperature of the exhaust purification catalyst 26 may be provided to directly detect the temperature of the exhaust purification catalyst 26.

上記ステップ１００で、排気浄化触媒２６の温度が活性温度以上であると判定された場合には、排気浄化触媒２６でＨＣ等の有害成分を十分に浄化できると判断できる。この場合には、高圧ＥＧＲ触媒４１や低圧ＥＧＲ触媒４５にＨＣを吸着させる必要はない。そこで、この場合には、通常のＥＧＲ制御が実行される（ステップ１０２）。すなわち、所定のＥＧＲマップに従い、エンジン回転数やエンジン負荷に応じて、高圧ＥＧＲ弁４４および低圧ＥＧＲ弁４７の開度が制御される。 If it is determined in step 100 that the temperature of the exhaust purification catalyst 26 is equal to or higher than the activation temperature, it can be determined that the exhaust purification catalyst 26 can sufficiently remove harmful components such as HC. In this case, it is not necessary to adsorb HC to the high pressure EGR catalyst 41 or the low pressure EGR catalyst 45. Therefore, in this case, normal EGR control is executed (step 102). That is, the opening degree of the high pressure EGR valve 44 and the low pressure EGR valve 47 is controlled according to the engine speed and the engine load according to a predetermined EGR map.

一方、上記ステップ１００で、排気浄化触媒２６の温度が活性温度未満であると判定された場合には、排気浄化触媒２６でＨＣ等の有害成分を十分に浄化できないため、ＨＣの吸着を実行する必要があると判断できる。この場合には、次に、内燃機関１０がアイドル状態であるか否かがエンジン回転数または車速に基づいて判定される（ステップ１０４）。 On the other hand, if it is determined in step 100 that the temperature of the exhaust purification catalyst 26 is lower than the activation temperature, the exhaust purification catalyst 26 cannot sufficiently purify harmful components such as HC, so that HC adsorption is executed. It can be judged that it is necessary. In this case, it is next determined whether or not the internal combustion engine 10 is in an idle state based on the engine speed or the vehicle speed (step 104).

前述したように、本実施形態では、内燃機関１０のアイドル時には、高圧ＥＧＲ触媒４１にＨＣを吸着させることとしている。よって、上記ステップ１０４で、内燃機関１０がアイドル状態であると判定された場合には、次に、高圧ＥＧＲ触媒４１の温度が所定の脱離温度（例えば１００℃）より低いか否かが判定される（ステップ１０６）。ＥＣＵ５０は、高圧ＥＧＲの開始時からのエンジン回転数、燃料噴射量、高圧ＥＧＲ弁４４の開度、排気ガス流量等の履歴に基づいて、高圧ＥＧＲ触媒４１の推定温度を算出することができる。上記ステップ１０６では、その算出された推定温度と、上記脱離温度とが比較される。なお、本発明では、高圧ＥＧＲ触媒４１の温度取得方法は、上記の方法に限定されるものではない。例えば、高圧ＥＧＲ触媒４１の入口あるいは出口のＥＧＲガス温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの出力に基づいて高圧ＥＧＲ触媒４１の温度を算出してもよい。また、高圧ＥＧＲ触媒４１の床温を検出する温度センサを設け、高圧ＥＧＲ触媒４１の温度を直接に検出してもよい。 As described above, in the present embodiment, HC is adsorbed by the high-pressure EGR catalyst 41 when the internal combustion engine 10 is idle. Therefore, if it is determined in step 104 that the internal combustion engine 10 is in an idle state, it is next determined whether or not the temperature of the high pressure EGR catalyst 41 is lower than a predetermined desorption temperature (for example, 100 ° C.). (Step 106). The ECU 50 can calculate the estimated temperature of the high pressure EGR catalyst 41 based on the history of the engine speed, the fuel injection amount, the opening degree of the high pressure EGR valve 44, the exhaust gas flow rate, etc. from the start of the high pressure EGR. In step 106, the calculated estimated temperature is compared with the desorption temperature. In the present invention, the method for acquiring the temperature of the high-pressure EGR catalyst 41 is not limited to the above method. For example, a temperature sensor for detecting the EGR gas temperature at the inlet or outlet of the high pressure EGR catalyst 41 may be provided, and the temperature of the high pressure EGR catalyst 41 may be calculated based on the output of the temperature sensor. Further, a temperature sensor that detects the bed temperature of the high-pressure EGR catalyst 41 may be provided, and the temperature of the high-pressure EGR catalyst 41 may be directly detected.

上記ステップ１０６で、高圧ＥＧＲ触媒４１の温度が脱離温度未満であると判定された場合には、ＨＣを高圧ＥＧＲ触媒４１に吸着させることが可能であると判断できる。そこで、この場合には、高圧ＥＧＲ弁４４を開いて高圧ＥＧＲ通路４０に排気ガスを流通させることにより、ＨＣを高圧ＥＧＲ触媒４１に吸着させる処理が実行される（ステップ１０８）。このステップ１０８において、高圧ＥＧＲ弁４４の開度は、要求されるエンジン回転数あるいはエンジントルクを発揮できる範囲内において最大の開度となるように、所定のマップに基づいて算出される。 If it is determined in step 106 that the temperature of the high pressure EGR catalyst 41 is lower than the desorption temperature, it can be determined that HC can be adsorbed by the high pressure EGR catalyst 41. Therefore, in this case, a process for adsorbing HC to the high-pressure EGR catalyst 41 is performed by opening the high-pressure EGR valve 44 and allowing the exhaust gas to flow through the high-pressure EGR passage 40 (step 108). In this step 108, the opening degree of the high pressure EGR valve 44 is calculated based on a predetermined map so that the opening degree is the maximum within a range where the required engine speed or engine torque can be exhibited.

上記ステップ１０８の処理によれば、図３のＨＣ排出量のグラフの中の破線で示すように、内燃機関１０の始動後のアイドル時における大気中へのＨＣ排出量を大幅に低減することができる。 According to the processing of step 108, as shown by the broken line in the HC emission amount graph of FIG. 3, the HC emission amount to the atmosphere during idling after the internal combustion engine 10 is started can be greatly reduced. it can.

上記ステップ１０８によって高圧ＥＧＲが開始されると、高圧ＥＧＲ触媒４１の温度が上昇していく。そして、上記ステップ１０６で、高圧ＥＧＲ触媒４１の温度が脱離温度に達したと判定された場合には、高圧ＥＧＲをこれ以上続行するとＨＣが高圧ＥＧＲ触媒４１から脱離してしまうと判断できる。そこで、この場合には、高圧ＥＧＲ弁４４を閉じることにより、高圧ＥＧＲ触媒４１へのＨＣの吸着が停止される。 When the high pressure EGR is started in step 108, the temperature of the high pressure EGR catalyst 41 increases. If it is determined in step 106 that the temperature of the high pressure EGR catalyst 41 has reached the desorption temperature, it can be determined that HC will desorb from the high pressure EGR catalyst 41 if the high pressure EGR is continued further. Therefore, in this case, the adsorption of HC to the high pressure EGR catalyst 41 is stopped by closing the high pressure EGR valve 44.

一方、上記ステップ１０４で、内燃機関１０がアイドル状態でないと判定された場合には、次に、内燃機関１０が始動後の第１回目の加速状態であるか否かがエンジン回転数または車速に基づいて判定される（ステップ１１２）。 On the other hand, if it is determined in step 104 that the internal combustion engine 10 is not in the idle state, then whether or not the internal combustion engine 10 is in the first acceleration state after the start is determined based on the engine speed or the vehicle speed. A determination is made based on this (step 112).

前述したように、本実施形態では、内燃機関１０の第１加速時には、低圧ＥＧＲ触媒４５にＨＣを吸着させることとしている。よって、上記ステップ１１２で、内燃機関１０が第１加速状態であると判定された場合には、次に、低圧ＥＧＲ触媒４５の温度が所定の脱離温度（例えば１００℃）より低いか否かが判定される（ステップ１１４）。ＥＣＵ５０は、低圧ＥＧＲの開始時からのエンジン回転数、燃料噴射量、低圧ＥＧＲ弁４７の開度、排気ガス流量等の履歴に基づいて、低圧ＥＧＲ触媒４５の推定温度を算出することができる。上記ステップ１１４では、その算出された推定温度と、上記脱離温度とが比較される。なお、本発明では、低圧ＥＧＲ触媒４５の温度取得方法は、上記の方法に限定されるものではない。例えば、低圧ＥＧＲ触媒４５の入口あるいは出口のＥＧＲガス温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの出力に基づいて低圧ＥＧＲ触媒４５の温度を算出してもよい。また、低圧ＥＧＲ触媒４５の床温を検出する温度センサを設け、低圧ＥＧＲ触媒４５の温度を直接に検出してもよい。 As described above, in this embodiment, HC is adsorbed by the low pressure EGR catalyst 45 during the first acceleration of the internal combustion engine 10. Therefore, if it is determined in step 112 that the internal combustion engine 10 is in the first acceleration state, then whether or not the temperature of the low pressure EGR catalyst 45 is lower than a predetermined desorption temperature (for example, 100 ° C.). Is determined (step 114). The ECU 50 can calculate the estimated temperature of the low pressure EGR catalyst 45 based on the history of the engine speed, the fuel injection amount, the opening of the low pressure EGR valve 47, the exhaust gas flow rate, and the like from the start of the low pressure EGR. In step 114, the calculated estimated temperature is compared with the desorption temperature. In the present invention, the method for obtaining the temperature of the low pressure EGR catalyst 45 is not limited to the above method. For example, a temperature sensor that detects the EGR gas temperature at the inlet or outlet of the low pressure EGR catalyst 45 may be provided, and the temperature of the low pressure EGR catalyst 45 may be calculated based on the output of the temperature sensor. Further, a temperature sensor for detecting the bed temperature of the low pressure EGR catalyst 45 may be provided, and the temperature of the low pressure EGR catalyst 45 may be directly detected.

上記ステップ１１４で、低圧ＥＧＲ触媒４５の温度が脱離温度未満であると判定された場合には、ＨＣを低圧ＥＧＲ触媒４５に吸着させることが可能であると判断できる。そこで、この場合には、低圧ＥＧＲ弁４７を開いて低圧ＥＧＲ通路４２に排気ガスを流通させることにより、ＨＣを低圧ＥＧＲ触媒４５に吸着させる処理が実行される（ステップ１１６）。このステップ１１６において、低圧ＥＧＲ弁４７の開度は、要求されるエンジン回転数あるいはエンジントルクを発揮できる範囲内において最大の開度となるように、所定のマップに基づいて算出される。 If it is determined in step 114 that the temperature of the low pressure EGR catalyst 45 is lower than the desorption temperature, it can be determined that HC can be adsorbed by the low pressure EGR catalyst 45. Therefore, in this case, a process for adsorbing HC to the low pressure EGR catalyst 45 is performed by opening the low pressure EGR valve 47 and allowing the exhaust gas to flow through the low pressure EGR passage 42 (step 116). In this step 116, the opening degree of the low pressure EGR valve 47 is calculated based on a predetermined map so as to be the maximum opening degree within a range where the required engine speed or engine torque can be exhibited.

上記ステップ１１６の処理によれば、図３のＨＣ排出量のグラフの中の破線で示すように、内燃機関１０の始動後の第１加速時における大気中へのＨＣ排出量を大幅に低減することができる。 According to the processing in step 116, as shown by the broken line in the HC emission amount graph of FIG. 3, the HC emission amount to the atmosphere during the first acceleration after the start of the internal combustion engine 10 is significantly reduced. be able to.

上記ステップ１１６の処理によって低圧ＥＧＲが開始されると、低圧ＥＧＲ触媒４５の温度が上昇していく。そして、上記ステップ１１４で、低圧ＥＧＲ触媒４５の温度が脱離温度に達したと判定された場合には、低圧ＥＧＲをこれ以上続行するとＨＣが低圧ＥＧＲ触媒４５から脱離してしまうと判断できる。そこで、この場合には、低圧ＥＧＲ弁４７を閉じることにより、低圧ＥＧＲ触媒４５へのＨＣの吸着が停止される。 When the low pressure EGR is started by the process of step 116, the temperature of the low pressure EGR catalyst 45 rises. If it is determined in step 114 that the temperature of the low pressure EGR catalyst 45 has reached the desorption temperature, it can be determined that HC will desorb from the low pressure EGR catalyst 45 if the low pressure EGR is continued further. Therefore, in this case, the adsorption of HC to the low pressure EGR catalyst 45 is stopped by closing the low pressure EGR valve 47.

高圧ＥＧＲ触媒４１および低圧ＥＧＲ触媒４５へのＨＣの吸着が終了した後、車両が走行を続けると、排気浄化触媒２６の温度が上昇していき、やがて活性温度以上となる。排気浄化触媒２６の温度が活性温度以上になると、上述したステップ１０２の処理によって、通常のＥＧＲ制御が開始される。この通常のＥＧＲ制御において、高圧ＥＧＲや低圧ＥＧＲが実行されると、高圧ＥＧＲ触媒４１や低圧ＥＧＲ触媒４５の温度は、脱離温度を超えて上昇する。このため、高圧ＥＧＲ触媒４１や低圧ＥＧＲ触媒４５に吸着されたＨＣは、脱離する。よって、次回の始動時には、高圧ＥＧＲ触媒４１や低圧ＥＧＲ触媒４５に再びＨＣを吸着させることができる。高圧ＥＧＲ触媒４１や低圧ＥＧＲ触媒４５から脱離したＨＣは、内燃機関１０の筒内に還流し、燃焼する。このため、脱離したＨＣが内燃機関１０の出力の一部となるので、燃費改善効果が得られる。 After the adsorption of HC to the high-pressure EGR catalyst 41 and the low-pressure EGR catalyst 45 is finished, when the vehicle continues to travel, the temperature of the exhaust purification catalyst 26 rises and eventually becomes higher than the activation temperature. When the temperature of the exhaust purification catalyst 26 becomes equal to or higher than the activation temperature, normal EGR control is started by the processing in step 102 described above. In this normal EGR control, when high pressure EGR or low pressure EGR is executed, the temperature of the high pressure EGR catalyst 41 or the low pressure EGR catalyst 45 rises above the desorption temperature. For this reason, HC adsorbed by the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 is desorbed. Therefore, at the next start, HC can be adsorbed again by the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45. The HC desorbed from the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 is recirculated into the cylinder of the internal combustion engine 10 and burned. For this reason, since the desorbed HC becomes a part of the output of the internal combustion engine 10, an effect of improving fuel consumption can be obtained.

上述した図４に示すルーチンの処理によれば、内燃機関１０の始動直後における大気中へのＨＣ排出量を十分に低減することができる。特に、本実施形態では、始動後のアイドル時のＨＣを高圧ＥＧＲ触媒４１に吸着させ、第１加速時のＨＣを低圧ＥＧＲ触媒４５に吸着させるようにしたので、アイドル時のＨＣ排出量と、第１加速時のＨＣ排出量との双方を十分に低減することができる。なお、本実施形態とは逆に、始動後のアイドル時のＨＣを低圧ＥＧＲ触媒４５に吸着させ、第１加速時のＨＣを高圧ＥＧＲ触媒４１に吸着させるようにしてもよい。 According to the routine processing shown in FIG. 4 described above, the amount of HC emissions into the atmosphere immediately after the internal combustion engine 10 is started can be sufficiently reduced. In particular, in the present embodiment, the HC during idling after start-up is adsorbed by the high-pressure EGR catalyst 41, and the HC during the first acceleration is adsorbed by the low-pressure EGR catalyst 45. Both the HC emission amount during the first acceleration can be sufficiently reduced. In contrast to the present embodiment, the HC during idling after start-up may be adsorbed by the low-pressure EGR catalyst 45 and the HC during the first acceleration may be adsorbed by the high-pressure EGR catalyst 41.

上述したように、本実施形態では、高圧ＥＧＲ触媒４１と低圧ＥＧＲ触媒４５とが異なる時期に吸着を実行するようにしているが、本発明では、高圧ＥＧＲ触媒４１と低圧ＥＧＲ触媒４５とが同時に吸着を実行するようにしてもよい。 As described above, in the present embodiment, the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 are adsorbed at different times. However, in the present invention, the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 are simultaneously You may make it perform adsorption | suction.

本発明によれば、既存のＥＧＲ通路およびＥＧＲ弁を用いて、ＨＣの吸着開始と吸着停止とを切換制御することができる。このため、本発明では、排気系に設けた吸着材にＨＣを吸着させる場合とは異なり、排気系にバイパス通路および流路切換弁を新たに設置する必要がない。よって、製造コストの上昇や、システムの複雑化・大型化を防止することができる。 According to the present invention, the HC adsorption start and adsorption stop can be switched using the existing EGR passage and EGR valve. Therefore, in the present invention, unlike the case where HC is adsorbed by the adsorbent provided in the exhaust system, it is not necessary to newly install a bypass passage and a flow path switching valve in the exhaust system. Therefore, it is possible to prevent an increase in manufacturing cost and complexity / enlargement of the system.

また、上述した実施の形態１においては、高圧ＥＧＲ通路４０が前記第１の発明における「ＥＧＲ通路」に、高圧ＥＧＲ弁４４が前記第１の発明における「ＥＧＲ弁」に、高圧ＥＧＲ触媒４１が前記第１の発明における「ＥＧＲガス浄化器」に、低圧ＥＧＲ通路４２が前記第７の発明における「第２のＥＧＲ通路」に、低圧ＥＧＲ弁４７が前記第７の発明における「第２のＥＧＲ弁」に、低圧ＥＧＲ触媒４５が前記第７の発明における「第２のＥＧＲガス浄化器」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１００〜１１０の処理を実行することにより前記第１の発明における「吸着制御手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第３の発明における「ＥＧＲガス浄化器温度取得手段」が、上記ステップ１１２〜１１８の処理を実行することにより前記第７の発明における「第２の吸着制御手段」が、それぞれ実現されている。 In the first embodiment described above, the high pressure EGR passage 40 is provided in the “EGR passage” in the first invention, the high pressure EGR valve 44 is provided in the “EGR valve” in the first invention, and the high pressure EGR catalyst 41 is provided in the first invention. In the “EGR gas purifier” in the first invention, the low pressure EGR passage 42 is in the “second EGR passage” in the seventh invention, and the low pressure EGR valve 47 is in the “second EGR passage” in the seventh invention. The low-pressure EGR catalyst 45 corresponds to the “second EGR gas purifier” in the seventh aspect of the invention. Further, when the ECU 50 executes the processing of the steps 100 to 110, the “adsorption control means” in the first invention executes the processing of the step 106, whereby the “EGR gas purification” in the third invention is executed. The “second temperature control means” in the seventh aspect of the present invention is realized by executing the processing of the above steps 112 to 118 by the “temperature acquisition means”.

実施の形態２．
次に、図５および図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。本実施形態のハードウェア構成は、前述した実施の形態１と同様である。本実施形態は、ＥＣＵ５０に、後述する図５または図６に示すルーチンを実行させることにより、実現することができる。 Embodiment 2. FIG.
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 and FIG. 6. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same matters will be described. Simplify or omit. The hardware configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described above. This embodiment can be realized by causing the ECU 50 to execute a routine shown in FIG.

本実施形態の内燃機関１０は、吸気可変動弁装置５４により吸気弁５２の閉じ時期を遅くし、排気可変動弁装置５８により排気弁５６の開き時期を早くすることにより、吸気弁５２の開弁期間と排気弁５６の開弁期間との重なりを設けることができる。この重なりをバルブオーバーラップと言う。すなわち、バルブオーバーラップの期間においては、吸気弁５２と排気弁５６とが共に開いた状態となる。ＥＣＵ５０は、高負荷運転時には、バルブオーバーラップが長くなるように、吸気可変動弁装置５４および排気可変動弁装置５８を制御する。これにより、体積効率を向上することができる。 In the internal combustion engine 10 of this embodiment, the intake valve 52 is opened by delaying the closing timing of the intake valve 52 by the intake variable valve operating device 54 and by opening the exhaust valve 56 by the exhaust variable valve operating device 58 earlier. An overlap between the valve period and the valve opening period of the exhaust valve 56 can be provided. This overlap is called valve overlap. That is, during the valve overlap period, both the intake valve 52 and the exhaust valve 56 are open. The ECU 50 controls the intake variable valve operating device 54 and the exhaust variable valve operating device 58 so that the valve overlap becomes longer during high load operation. Thereby, volumetric efficiency can be improved.

しかしながら、高負荷運転時にバルブオーバーラップを長くした場合、次のような問題がある。本実施形態の内燃機関１０は、ターボチャージャ２４を備えているため、吸気圧（過給圧）が排気圧より高くなる場合がある。このため、バルブオーバーラップ状態のとき、吸気ポートから筒内に流入した吸気ガスがそのまま排気ポートへ吹き抜けること（以下、単に「吹き抜け」と称する）が起こり易い。吹き抜けが発生すると、筒内の壁面（ポート噴射式エンジンの場合には、吸気ポートの内壁）に付着している燃料が揮発して生成された未燃ＨＣが、吹き抜けに乗ってそのまま排気ポートへ排出されてしまう。そうすると、排気浄化触媒２６がＨＣを浄化し切れなくなり、ＨＣが大気中へ排出されてしまうおそれがある。 However, when the valve overlap is lengthened during high load operation, there are the following problems. Since the internal combustion engine 10 of the present embodiment includes the turbocharger 24, the intake pressure (supercharging pressure) may be higher than the exhaust pressure. For this reason, in the valve overlap state, the intake gas flowing into the cylinder from the intake port is likely to blow through to the exhaust port as it is (hereinafter simply referred to as “blow-through”). When blow-through occurs, unburned HC generated by volatilization of the fuel adhering to the inner wall surface of the cylinder (in the case of a port injection engine, the intake port) rides on the blow-through and goes directly to the exhaust port. It will be discharged. If it does so, there exists a possibility that the exhaust purification catalyst 26 may not fully purify HC, and HC will be discharged | emitted in air | atmosphere.

本実施形態では、吹き抜けに伴うＨＣの排出を防止するため、吹き抜けが発生する運転条件のとき、ＥＧＲ触媒の温度が脱離温度より低い場合には、ＥＧＲ触媒にＨＣを吸着させることとした。この場合、本実施形態では、高圧ＥＧＲ触媒４１にＨＣを吸着させてもよいし、低圧ＥＧＲ触媒４５にＨＣを吸着させてもよいし、高圧ＥＧＲ触媒４１と低圧ＥＧＲ触媒４５との双方にＨＣを吸着させてもよい。そこで、以下の説明では、高圧ＥＧＲ触媒４１および低圧ＥＧＲ触媒４５を総称してＥＧＲ触媒と言い、高圧ＥＧＲ弁４４および低圧ＥＧＲ弁４７を総称してＥＧＲ弁と言う。 In the present embodiment, in order to prevent the discharge of HC accompanying the blow-through, the HC is adsorbed on the EGR catalyst when the temperature of the EGR catalyst is lower than the desorption temperature under the operating conditions in which the blow-through occurs. In this case, in this embodiment, HC may be adsorbed by the high pressure EGR catalyst 41, HC may be adsorbed by the low pressure EGR catalyst 45, or both of the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 have HC. May be adsorbed. Therefore, in the following description, the high pressure EGR catalyst 41 and the low pressure EGR catalyst 45 are collectively referred to as an EGR catalyst, and the high pressure EGR valve 44 and the low pressure EGR valve 47 are collectively referred to as an EGR valve.

［実施の形態２における具体的処理］
図５は、上記の機能を実現するために本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図５に示すルーチンによれば、まず、吹き抜けが発生する運転条件であるか否かが判定される（ステップ１３０）。このステップ１３０では、例えば、現在の吸気可変動弁装置５４および排気可変動弁装置５８の状態を検出することによりバルブオーバーラップの長さが算出され、バルブオーバーラップの長さが所定値より大きい場合には、吹き抜けが生ずると判定される。 [Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the present embodiment in order to realize the above function. According to the routine shown in FIG. 5, it is first determined whether or not the operating condition is that a blow-through occurs (step 130). In this step 130, for example, the length of the valve overlap is calculated by detecting the current state of the variable intake valve device 54 and the variable exhaust valve device 58, and the length of the valve overlap is larger than a predetermined value. In the case, it is determined that a blow-through occurs.

上記ステップ１３０で、吹き抜けが発生しないと判定された場合には、ＥＧＲ触媒にＨＣを吸着させる必要はない。このため、この場合には、通常のＥＧＲ制御が実行される（ステップ１３２）。これに対し、上記ステップ１３０で、吹き抜けが発生すると判定された場合には、次に、ＥＧＲ触媒の温度が脱離温度より低いか否かが判定される（ステップ１３４）。このステップ１３４でＥＧＲ触媒の温度が脱離温度以上である判定された場合には、ＥＧＲ触媒にＨＣを吸着させることはできない。このため、この場合には、通常のＥＧＲ制御が実行される（ステップ１３２）。 If it is determined in step 130 that no blow-through occurs, it is not necessary to adsorb HC on the EGR catalyst. Therefore, in this case, normal EGR control is executed (step 132). On the other hand, if it is determined in step 130 that blow-through occurs, it is next determined whether or not the temperature of the EGR catalyst is lower than the desorption temperature (step 134). If it is determined in step 134 that the temperature of the EGR catalyst is equal to or higher than the desorption temperature, HC cannot be adsorbed on the EGR catalyst. Therefore, in this case, normal EGR control is executed (step 132).

一方、上記ステップ１３４でＥＧＲ触媒の温度が脱離温度より低いと判定された場合には、ＥＧＲ触媒にＨＣを吸着させることが可能である。そこで、この場合には、ＥＧＲ弁を開いてＥＧＲ触媒に排気ガスを流通させることにより、ＨＣをＥＧＲ触媒に吸着させる処理が実行される（ステップ１３６）。このステップ１３６において、ＥＧＲ弁の開度は、要求されるエンジン回転数あるいはエンジントルクを発揮できる範囲内において最大の開度となるように、所定のマップに基づいて算出される。 On the other hand, if it is determined in step 134 that the temperature of the EGR catalyst is lower than the desorption temperature, HC can be adsorbed on the EGR catalyst. Therefore, in this case, a process for adsorbing HC on the EGR catalyst is performed by opening the EGR valve and allowing the exhaust gas to flow through the EGR catalyst (step 136). In this step 136, the opening degree of the EGR valve is calculated based on a predetermined map so as to be the maximum opening degree within a range where the required engine speed or engine torque can be exhibited.

上述した図５に示すルーチンの処理によれば、高負荷運転時のバルブオーバーラップによって吹き抜けが発生した場合に、この吹き抜けに乗って排気系に流入した未燃ＨＣを、ＥＧＲ触媒に吸着させることができる。このため、高負荷運転時に大気中へＨＣが排出されることを確実に抑制することができる。 According to the processing of the routine shown in FIG. 5 described above, when blow-through occurs due to valve overlap during high-load operation, unburned HC that has flowed into the exhaust system through this blow-through is adsorbed to the EGR catalyst. Can do. For this reason, it can suppress reliably that HC is discharged | emitted in air | atmosphere at the time of high load driving | operation.

なお、本実施形態では、ＥＧＲ触媒にＨＣを吸着させた後、吹き抜けが発生する条件での運転が終了するまで、ＥＧＲ弁を閉じる（つまりＥＧＲを禁止する）ように制御してもよい。図６は、そのように制御する場合にＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。以下、図６において、図５に示すステップと同様のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。 In this embodiment, after the HC is adsorbed on the EGR catalyst, the EGR valve may be controlled to be closed (that is, EGR is prohibited) until the operation under the condition that the blow-through occurs is completed. FIG. 6 is a flowchart of a routine that the ECU 50 executes when performing such control. In FIG. 6, the same steps as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図６に示すルーチンでは、図５に示すルーチンと比べ、ステップ１３８が追加されている。ＥＧＲ触媒に排気ガスを流通させてＨＣを吸着させると、ＥＧＲ触媒の温度が上昇していく。このため、ＥＧＲ触媒の温度がやがて脱離温度に達する。図６に示すルーチンによれば、ステップ１３４において、ＥＧＲ触媒の温度が脱離温度に達したと判定された場合には、ＥＧＲ弁を閉じることによりＥＧＲを停止する処理が実行される（ステップ１３８）。これにより、ＥＧＲ触媒の温度が脱離温度を超えて上昇することが防止されるので、ＥＧＲ触媒からＨＣが脱離することが回避される。その後、図６に示すルーチンによれば、ステップ１３０において、吹き抜けが発生する条件での運転が終了したと判定された場合には、通常のＥＧＲ制御が開始される（ステップ１３２）。この通常のＥＧＲ制御において、さきほどＨＣを吸着したＥＧＲ触媒に排気ガスが流れることにより、ＥＧＲ触媒の温度が脱離温度を超えて上昇する。その結果、ＥＧＲ触媒からＨＣが脱離し、脱離したＨＣは筒内に還流する。この際、内燃機関１０は、吹き抜けが発生する条件での運転が終了している。このため、ＥＧＲ触媒から脱離して筒内に還流したＨＣが再び排気ポートへ吹き抜けることを確実に防止することができる。 In the routine shown in FIG. 6, step 138 is added compared to the routine shown in FIG. When exhaust gas is circulated through the EGR catalyst to adsorb HC, the temperature of the EGR catalyst rises. For this reason, the temperature of the EGR catalyst eventually reaches the desorption temperature. According to the routine shown in FIG. 6, when it is determined in step 134 that the temperature of the EGR catalyst has reached the desorption temperature, a process for stopping EGR by closing the EGR valve is executed (step 138). ). This prevents the temperature of the EGR catalyst from rising above the desorption temperature, thereby avoiding HC desorption from the EGR catalyst. Thereafter, according to the routine shown in FIG. 6, when it is determined in step 130 that the operation under the condition that the blow-through occurs is completed, normal EGR control is started (step 132). In this normal EGR control, the exhaust gas flows through the EGR catalyst that has previously adsorbed HC, so that the temperature of the EGR catalyst rises above the desorption temperature. As a result, HC is desorbed from the EGR catalyst, and the desorbed HC is refluxed into the cylinder. At this time, the operation of the internal combustion engine 10 has been completed under conditions where blow-by occurs. For this reason, it is possible to reliably prevent HC desorbed from the EGR catalyst and refluxed into the cylinder from being blown again into the exhaust port.

上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１３０の処理を実行することにより前記第４の発明における「吹き抜け判定手段」が、上記ステップ１３４および１３６の処理を実行することにより前記第４の発明における「吹き抜けガス吸着手段」が、それぞれ実現されている。 In the second embodiment described above, the ECU 50 executes the process of step 130, so that the “blow-through determination means” in the fourth aspect of the invention executes the processes of steps 134 and 136. Each of the “blow-by gas adsorbing means” in the present invention is realized.

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではない。上述した実施の形態では、高圧ＥＧＲおよび低圧ＥＧＲの、２系統のＥＧＲ経路を備えた内燃機関を例に説明したが、本発明は、高圧ＥＧＲおよび低圧ＥＧＲの何れか一方のみを備えた内燃機関にも適用可能である。また、本発明は、ターボチャージャを備えない内燃機関にも適用可能である。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, this invention is not limited to each embodiment mentioned above. In the above-described embodiment, the internal combustion engine having two EGR paths of high pressure EGR and low pressure EGR has been described as an example. However, the present invention is an internal combustion engine having only one of high pressure EGR and low pressure EGR. It is also applicable to. The present invention is also applicable to an internal combustion engine that does not include a turbocharger.

また、上述した実施の形態では、有害成分を吸着する機能と有害成分を浄化反応させる機能とを兼ね備えたＥＧＲ触媒をＥＧＲ通路に備えた内燃機関を例に説明したが、本発明では、有害成分を吸着する吸着材と、有害成分を浄化反応させる触媒とが別体となってそれぞれＥＧＲ通路に設置されていてもよい。また、本発明では、ＥＧＲ通路に吸着材のみがＥＧＲガス浄化器として設置されていてもよい。すなわち、本発明では、ＥＧＲ通路に触媒が設けられていなくてもよい。 In the above-described embodiment, the EGR catalyst having the function of adsorbing the harmful component and the function of purifying the harmful component in the EGR passage has been described as an example. The adsorbent that adsorbs and the catalyst that purifies and reacts harmful components may be installed separately in the EGR passage. In the present invention, only the adsorbent may be installed in the EGR passage as an EGR gas purifier. That is, in the present invention, the catalyst may not be provided in the EGR passage.

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 図１に示す内燃機関の一つの気筒の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of one cylinder of the internal combustion engine shown in FIG. 内燃機関を搭載した車両の車速と、大気中へのＨＣ排出量とを示すグラフである。It is a graph which shows the vehicle speed of the vehicle carrying an internal combustion engine, and HC discharge | emission amount to air | atmosphere. 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０内燃機関
１２燃料インジェクタ
１８排気通路
２０排気マニホールド
２４ターボチャージャ
２４１タービン
２４２コンプレッサ
２６排気浄化触媒
２８吸気通路
３４吸気マニホールド
３６第１の吸気絞り弁
３８エアフローメータ
４０高圧ＥＧＲ通路
４１高圧ＥＧＲ触媒
４２低圧ＥＧＲ通路
４３高圧ＥＧＲクーラ
４４高圧ＥＧＲ弁
４５低圧ＥＧＲ触媒
４６低圧ＥＧＲクーラ
４７低圧ＥＧＲ弁
５０ＥＣＵ
５２吸気弁
５４吸気可変動弁装置
５６排気弁
５８排気可変動弁装置
６２クランク角センサ
６４ピストン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Fuel injector 18 Exhaust passage 20 Exhaust manifold 24 Turbocharger 241 Turbine 242 Compressor 26 Exhaust purification catalyst 28 Intake passage 34 Intake manifold 36 First intake throttle valve 38 Air flow meter 40 High pressure EGR passage 41 High pressure EGR catalyst 42 Low pressure EGR Passage 43 High pressure EGR cooler 44 High pressure EGR valve 45 Low pressure EGR catalyst 46 Low pressure EGR cooler 47 Low pressure EGR valve 50 ECU
52 Intake valve 54 Intake variable valve operating device 56 Exhaust valve 58 Exhaust variable valve operating device 62 Crank angle sensor 64 Piston

Claims

内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒と、
前記内燃機関の排気系と吸気系とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路を通る排気ガスの量を調整するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ通路の途中に設けられ、有害成分を吸着する機能を有するＥＧＲガス浄化器と、
前記排気浄化触媒が活性化していないと判断される場合に、前記ＥＧＲ弁を開いて排気ガスを前記ＥＧＲ通路に流通させることにより、有害成分を前記ＥＧＲガス浄化器に吸着させる吸着制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 An exhaust purification catalyst provided in the exhaust system of the internal combustion engine;
An EGR passage connecting an exhaust system and an intake system of the internal combustion engine;
An EGR valve that adjusts the amount of exhaust gas passing through the EGR passage;
An EGR gas purifier provided in the middle of the EGR passage and having a function of adsorbing harmful components;
An adsorption control means for adsorbing harmful components to the EGR gas purifier by opening the EGR valve and allowing the exhaust gas to flow through the EGR passage when it is determined that the exhaust purification catalyst is not activated;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:

前記ＥＧＲガス浄化器は、有害成分を吸着する機能と、有害成分を浄化反応させる機能とを兼ね備えたＥＧＲ触媒であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 2. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the EGR gas purifier is an EGR catalyst having a function of adsorbing harmful components and a function of purifying and reacting harmful components.

前記ＥＧＲガス浄化器の温度を取得するＥＧＲガス浄化器温度取得手段を備え、
前記吸着制御手段は、前記ＥＧＲガス浄化器の温度が、有害成分が脱離し易くなる所定の脱離温度に達するまでは前記ＥＧＲ弁を開くことによって吸着を続行し、前記ＥＧＲガス浄化器の温度が前記脱離温度を超えた場合には前記ＥＧＲ弁を閉じることによって吸着を終了することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置。 EGR gas purifier temperature acquisition means for acquiring the temperature of the EGR gas purifier,
The adsorption control means continues the adsorption by opening the EGR valve until the temperature of the EGR gas purifier reaches a predetermined desorption temperature at which harmful components easily desorb, and the temperature of the EGR gas purifier The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein when the temperature exceeds the desorption temperature, the adsorption is terminated by closing the EGR valve.

前記ＥＧＲガス浄化器の温度を取得するＥＧＲガス浄化器温度取得手段と、
前記内燃機関の吸気弁と排気弁とが共に開くバルブオーバーラップのときに排気通路への吸気ガスの吹き抜けが発生するか否かを判定する吹き抜け判定手段と、
前記吹き抜け判定手段により吸気ガスの吹き抜けが発生すると判定され、且つ、前記ＥＧＲガス浄化器の温度が、有害成分が脱離し易くなる所定の脱離温度より低い場合に、前記ＥＧＲ弁を開いて排気ガスを前記ＥＧＲ通路に流通させることにより、有害成分を前記ＥＧＲガス浄化器に吸着させる吹き抜けガス吸着手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の排気浄化装置。 EGR gas purifier temperature acquisition means for acquiring the temperature of the EGR gas purifier,
Blow-through determination means for determining whether blow-in of the intake gas to the exhaust passage occurs when the valve overlap of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine is open,
When it is determined that the blow-in of intake gas is generated by the blow-off determination means and the temperature of the EGR gas purifier is lower than a predetermined desorption temperature at which harmful components are easily desorbed, the EGR valve is opened to exhaust the exhaust gas. Blow-through gas adsorbing means for adsorbing harmful components to the EGR gas purifier by flowing gas through the EGR passage;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising:

前記吸着制御手段は、前記内燃機関の始動後のアイドル時に、前記ＥＧＲガス浄化器に有害成分を吸着させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の排気浄化装置。 The exhaust purification device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the adsorption control means adsorbs harmful components to the EGR gas purifier during idling after the internal combustion engine is started. .

前記吸着制御手段は、前記内燃機関の始動後、第１回目の加速時に、前記ＥＧＲガス浄化器に有害成分を吸着させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の排気浄化装置。 The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the adsorption control means adsorbs harmful components to the EGR gas purifier during the first acceleration after the internal combustion engine is started. Exhaust purification equipment.

前記内燃機関の排気系と吸気系とを接続する第２のＥＧＲ通路と、
前記第２のＥＧＲ通路を通る排気ガスの量を調整する第２のＥＧＲ弁と、
前記第２のＥＧＲ通路の途中に設けられ、有害成分を吸着する機能を有する第２のＥＧＲガス浄化器と、
前記排気浄化触媒が活性化していないと判断される場合に、前記第２のＥＧＲ弁を開いて排気ガスを前記第２のＥＧＲ通路に流通させることにより、有害成分を前記第２のＥＧＲガス浄化器に吸着させる第２の吸着制御手段と、
を備え、
前記吸着制御手段と、前記第２の吸着制御手段とは、異なる時期に吸着を実行することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の排気浄化装置。 A second EGR passage connecting the exhaust system and the intake system of the internal combustion engine;
A second EGR valve for adjusting the amount of exhaust gas passing through the second EGR passage;
A second EGR gas purifier provided in the middle of the second EGR passage and having a function of adsorbing harmful components;
When it is determined that the exhaust purification catalyst is not activated, the second EGR valve is opened to allow exhaust gas to flow through the second EGR passage, thereby removing harmful components from the second EGR gas purification. Second adsorption control means for adsorbing the container;
With
The exhaust purification device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the adsorption control means and the second adsorption control means execute adsorption at different times.