JP2682343B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気浄化装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】混合気を燃焼せしめるようにした内燃機
関において、流入排気ガスの空燃比がリーンのときには
ＮＯ_X を吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下する
と吸収したＮＯ_X を放出するＮＯ_X 吸収剤を機関排気通
路内に配置し、リーン混合気を燃焼せしめた際に発生す
るＮＯ_X をＮＯ_X 吸収剤により吸収するようにした内燃
機関において、空燃比がリーンの状態で長時間運転され
ると、ＮＯ_X 吸収剤のＮＯ_X 吸収能力が飽和してしま
い、ＮＯ_X が吸収されなくなってしまう。In the internal combustion engine in which the air-fuel mixture as allowed to combustion, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is absorbed NO _X when the lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas to release NO _X absorbed to decrease place _the NO _X absorbent in the engine exhaust passage, the internal combustion engine so as to absorb by _the NO _X absorbent to NO _X generated when burned lean mixture, long air-fuel ratio is in a lean state Once operated, NO _X absorbing capacity of the NO _X absorbent is saturated, NO _X can no longer be absorbed.

【０００３】そこで、ＮＯ_X 吸収剤のＮＯ_X 吸収能力が
飽和する前に機関シリンダ内に供給される混合気を一時
的にリッチにしてＮＯ_X 吸収剤への流入排気ガスの空燃
比を一時的にリッチにし、それによってＮＯ_X 吸収剤か
らＮＯ_X を放出させると共に放出されたＮＯ_X を還元す
るようにした内燃機関が本出願人により既に提案されて
いる（特願平３−２８４０９５号参照）。[0003] Therefore, the temporary air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into _the NO _X absorbent to temporarily rich air-fuel mixture fed into the engine cylinder before the NO _X absorbing capacity of the NO _X absorbent is saturated made rich, whereby internal combustion engine so as to reduce the released NO _X with the release of NO _X from _the NO _X absorbent is already proposed by the present applicant (see Japanese Patent application No. Hei 3-284095) .

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらＮＯ_X 吸
収剤からＮＯ_X を放出させるために機関シリンダ内に供
給される混合気をリッチにすると、機関の出力トルクが
急激に増大するためにショックが発生し、また燃費が悪
化するという問題がある。When the air-fuel mixture fed into the engine cylinder in order to release the NO _X from however _the NO _X absorbent [0005] rich, shock to the output torque of the engine increases abruptly generated In addition, there is a problem that fuel efficiency deteriorates.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め請求項１記載の発明によれば、流入排気がスの空燃比
がリーンのときにはＮＯ_X を吸収し流入排気ガス中の酸
素濃度が低下すると吸収したＮＯ_X を放出するＮＯ_X 吸
収剤と、流入排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯ
_X を吸収し流入排気ガスの空燃比がストイキまたはリッ
チのときには吸収したＮＯ_X を放出すると共に放出され
たＮＯ_X を還元するＮＯ_X 吸収分解剤とを機関排気通路
内に配置し、流入排気ガスの空燃比がリーン状態を継続
する時間が第１の所定時間以上となるまではＮＯ_X 吸収
分解剤のみに排気ガスを流入せしめ、流入排気ガスの空
燃比がリーン状態を継続する時間が第１の所定時間以上
となったときにはＮＯ_X 吸収剤に排気ガスを流入せし
め、流入排気ガスの空燃比がストイキまたはリッチ状態
を継続する時間が第２の所定時間以上となるまではＮＯ
_X 吸収分解剤のみに排気ガスを流入せしめ、流入排気ガ
スの空燃比がストイキまたはリッチ時間を継続する時間
が第２の所定時間以上となったときにはＮＯ_X吸収剤か
らＮＯ_X 吸収分解剤に向かって排気ガスを流入せしめる
ようにしている。In order to solve the above problems, according to the invention of claim 1, when the inflowing exhaust gas has a lean air-fuel ratio, NO _x is absorbed and the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is increased. and _the NO _X absorbent to release the absorbed and reduced NO _X, NO when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean
Air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas to absorb _X is arranged and NO _X absorbent decomposing agent for reducing the released NO _X with releasing NO _X absorbed in the engine exhaust passage when the stoichiometric or rich, the exhaust gas flowing The exhaust gas is allowed to flow only into the NO _X absorption decomposition agent until the air-fuel ratio of the exhaust gas continues to be in the lean state for the first predetermined time or longer, and the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is in the lean state for the first time. Exhaust gas is caused to flow into the NO _X absorbent when the predetermined time is over, and NO is maintained until the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains in the stoichiometric or rich state for the second predetermined time or more.
Exhaust gas is allowed to flow only into the _X- absorption decomposition agent, and when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains stoichiometric or rich for a second predetermined time or longer, the NO _X absorption agent moves toward the NO _X absorption decomposition agent. The exhaust gas is allowed to flow in.

【０００６】また、請求項２記載の発明によれば、流入
排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯ_X を吸収し流
入排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯ_X を
放出する第１のＮＯ_X 吸収剤と、第１のＮＯ_X 吸収剤と
同様の第２のＮＯ_X 吸収剤と、流入排気ガスの空燃比が
ストイキまたはリッチのときにはＮＯ_X を還元するＮＯ
_X 分解剤とを機関排気通路内に配置し、流入排気ガスの
空燃比がリーン状態を継続する時間が第１の所定時間以
上となるまでは第１のＮＯ_X 吸収剤に排気ガスを流入せ
しめ、流入排気ガスの空燃比がリーン状態を継続する時
間が第１の所定時間以上となったときには第２のＮＯ_X
吸収剤に排気ガスを流入せしめ、流入排気ガスの空燃比
がストイキまたはリッチ状態を継続する時間が第２の所
定時間以上となるまでは第１または第２のＮＯ_X 吸収剤
のうち一方のＮＯ_X 吸収剤からＮＯ_X 分解剤に向かって
排気ガスを流入せしめ、流入排気ガスの空燃比がストイ
キまたはリッチ状態を継続する時間が第２の所定時間以
上となったときには第１または第２のＮＯ_X 吸収剤のう
ち他方のＮＯ_X 吸収剤からＮＯ_X 分解剤に向かって排気
ガスを流入せしめるようにしている。[0006] According to the second aspect of the invention, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is first the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is absorbed NO _X when the lean releasing NO _X absorbed to decrease and _the NO _X absorbent, NO and the first of the NO _X absorbent and the same second _the NO _X absorbent, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas when the stoichiometric or rich to reduce NO _X
Place the _X- decomposing agent in the engine exhaust passage, and let the exhaust gas flow into the first NO _X absorbent until the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains lean for a first predetermined time or longer. If the time during which the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains lean exceeds the first predetermined time, the second NO _x
Allowed the inflow exhaust gas to the absorbent, the time the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas continues to stoichiometric or rich condition until the second predetermined time or more one NO of the first or second of the NO _X absorbent _When the exhaust gas is made to flow from the _X absorbent toward the NO _X decomposer and the air-fuel ratio of the inflow exhaust gas remains in the stoichiometric or rich state becomes the second predetermined time or more, the first or second NO toward the NO _X decomposer from the other of the NO _X absorbent of _X absorbent so that allowed to flow into the exhaust gas.

【０００７】[0007]

【作用】請求項１記載の発明によれば、流入排気ガスの
空燃比がリーン状態を継続する時間が第１の所定時間以
上となるまではＮＯ_X 吸収分解剤のみに排気ガスが流入
せしめられ、流入排気ガスの空燃比がリーン状態を継続
する時間が第１の所定時間以上となったときにはＮＯ_X
吸収剤に排気ガスが流入せしめられ、流入排気ガスの空
燃比がストイキまたはリッチ状態を継続する時間が第２
の所定時間以上となるまではＮＯ_X 吸収分解剤のみに排
気ガスが流入せしめられ、流入排気ガスの空燃比がスト
イキまたはリッチ時間を継続する時間が第２の所定時間
以上となったときにはＮＯ_X 吸収剤からＮＯ_X 吸収分解
剤に向かって排気ガスが流入せしめられる。According to the first aspect of the invention, the exhaust gas is allowed to flow into only the NO _X absorbing and decomposing agent until the time during which the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains lean for the first predetermined time or longer. , NO _x when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains lean for a first predetermined time or longer
When the exhaust gas is made to flow into the absorbent and the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains stoichiometric or rich, the second time
Exhaust gas is allowed to flow only into the NO _X absorption decomposition agent until the predetermined time of NO _x is exceeded, and when the time during which the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas continues the stoichiometric or rich time becomes the second predetermined time or more, NO _X Exhaust gas is caused to flow from the absorbent toward the NO _X absorbing and decomposing agent.

【０００８】請求項２記載の発明によれば、流入排気ガ
スの空燃比がリーン状態を継続する時間が第１の所定時
間以上となるまでは第１のＮＯ_X 吸収剤に排気ガスが流
入せしめられ、流入排気ガスの空燃比がリーン状態を継
続する時間が第１の所定時間以上となったときには第２
のＮＯ_X 吸収剤に排気ガスが流入せしめられ、流入排気
ガスの空燃比がストイキまたはリッチ状態を継続する時
間が第２の所定時間以上となるまでは第１または第２の
ＮＯ_X 吸収剤のうち一方のＮＯ_X 吸収剤からＮＯ_X 分解
剤に向かって排気ガスが流入せしめられ、流入排気ガス
の空燃比がストイキまたはリッチ状態を継続する時間が
第２の所定時間以上となったときには第１または第２の
ＮＯ_X 吸収剤のうち他方のＮＯ_X 吸収剤からＮＯ_X 分解
剤に向かって排気ガスが流入せしめられる。According to the second aspect of the invention, the exhaust gas is allowed to flow into the first NO _x absorbent until the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains lean for a predetermined time period or longer. If the time during which the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains lean exceeds the first predetermined time, the second
_The NO _X absorbent exhaust gas is made to flow into the time the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas continues to stoichiometric or rich condition until a second predetermined period of time or more of the first or second of the NO _X absorbent toward out from one of the NO _X absorbent in the NO _X decomposing agent is exhaust gas allowed flows, when the time the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas continues to stoichiometric or rich state becomes the second predetermined time or more first or the exhaust gas is made to flow into toward the second of the NO _X decomposer from the other of the NO _X absorbent of _the NO _X absorbent.

【０００９】[0009]

【実施例】まず、第１の実施例について説明する。図１
を参照すると、１は機関本体、２はピストン、３は燃焼
室、４は点火栓、５は吸気弁、６は吸気ポート、７は排
気弁、８は排気ポートを夫々示す。吸気ポート６は対応
する枝管９を介してサージタンク１０に連結され、各枝
管９には夫々吸気ポート６内に向けて燃料を噴射する燃
料噴射弁１１が取付けられる。サージタンク１０は吸気
ダクト１２およびエアフローメータ１３を介してエアク
リーナ１４に連結され、吸気ダクト１２内にはスロット
ル弁１５が配置される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a first embodiment will be described. FIG.
1, reference numeral 1 is an engine body, 2 is a piston, 3 is a combustion chamber, 4 is a spark plug, 5 is an intake valve, 6 is an intake port, 7 is an exhaust valve, and 8 is an exhaust port. The intake port 6 is connected to a surge tank 10 via a corresponding branch pipe 9, and a fuel injection valve 11 for injecting fuel into the intake port 6 is attached to each branch pipe 9. The surge tank 10 is connected to an air cleaner 14 via an intake duct 12 and an air flow meter 13, and a throttle valve 15 is arranged in the intake duct 12.

【００１０】一方、排気ポート８は第１排気管１７を介
してＮＯ_X 吸収分解剤１８を内蔵したケーシング１９に
接続され、ケーシング１９はさらに第２排気管２０に接
続される。第２排気管２０には第１弁２１が配置され、
ケーシング１９と第１弁２１との間の第２排気管２０か
ら第１バイパス通路２６が分岐し、ＮＯ_X 吸収剤２７を
内蔵したケーシング２８に接続される。さらに、ケーシ
ング２８は第２バイパス通路２９を介して、第１弁２１
下流の第２排気管２０に合流される。第１バイパス通路
２６には第２弁２２が配置され、第２バイパス通路２９
には第３弁２３が配置される。第１排気管１７にはリー
ンセンサ３０が配置され排気ガス中の酸素濃度に比例し
た出力電圧を発生する。リーンセンサ３０とケーシング
１９との間の第１排気管１７から第１還流通路３１が分
岐し、ポンプ３２の吐出側に接続される。ポンプ３２の
吸入側は第２還流通路３３を介して、ケーシング２８と
第３弁２３との間の第２バイパス通路２９に接続され
る。第１還流通路３１には第４弁２４が配置され、第２
還流通路３３には第５弁２５が配置される。On the other hand, the exhaust port 8 is connected via a first exhaust pipe 17 to a casing 19 containing a NO _x absorbing and decomposing agent 18, and the casing 19 is further connected to a second exhaust pipe 20. A first valve 21 is disposed in the second exhaust pipe 20,
And the second exhaust pipe 20 is first bypass passage 26 branching between the casing 19 and the first valve 21, is connected to the casing 28 with a built-in _the NO _X absorbent 27. Further, the casing 28 is connected to the first valve 21 via the second bypass passage 29.
It is merged with the second exhaust pipe 20 downstream. The second valve 22 is disposed in the first bypass passage 26 and the second bypass passage 29
Is provided with a third valve 23. A lean sensor 30 is disposed in the first exhaust pipe 17 and generates an output voltage proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas. A first recirculation passage 31 branches from the first exhaust pipe 17 between the lean sensor 30 and the casing 19 and is connected to a discharge side of a pump 32. The suction side of the pump 32 is connected to a second bypass passage 29 between the casing 28 and the third valve 23 via a second return passage 33. A fourth valve 24 is disposed in the first recirculation passage 31,
The fifth valve 25 is disposed in the return passage 33.

【００１１】ディジタルコンピュータからなる電子制御
ユニット４０は、リーンセンサ３０の出力信号に基づい
て、第１弁２１から第５弁２５およびポンプ３２を制御
する。機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は、
暖機運転時、加速運転時および全負荷運転時を除けば一
定のリーン空燃比に維持されており、従って大部分の機
関運転領域においてリーン混合気が燃焼せしめられるこ
とになる。An electronic control unit 40 composed of a digital computer controls the first valve 21 to the fifth valve 25 and the pump 32 based on the output signal of the lean sensor 30. The air-fuel ratio of the mixture supplied to the engine cylinder is
Except during warm-up operation, acceleration operation and full-load operation, a constant lean air-fuel ratio is maintained, so that the lean mixture is burned in most engine operation regions.

【００１２】図２は燃焼室３から排出される排気ガス中
の代表的な成分の濃度を概略的に示している。図２から
わかるように燃焼室３から排出される排気ガス中の未燃
ＨＣ，ＣＯの量は燃焼室３内に供給される混合気の空燃
比がリッチになるほど増大し、燃焼室３から排出される
排気ガス中の酸素Ｏ₂ の量は燃焼室３内に供給される混
合気の空燃比がリーンになるほど増大する。FIG. 2 schematically shows the concentrations of typical components in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 3. As can be seen from FIG. 2, the amounts of unburned HC and CO in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 3 increase as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 increases, and the amount of the exhaust gas discharged from the combustion chamber 3 increases. The amount of oxygen O ₂ in the exhaust gas increases as the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 becomes leaner.

【００１３】ケーシング１９内に収容されているＮＯ_X
吸収分解剤１８は例えばアルミナを担体とし、この担体
上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬ
ｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢ
ａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬ
ａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なく
とも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されてい
る。機関吸気通路およびＮＯ_X 吸収分解剤１８上流の排
気通路内に供給された空気および燃料の比をＮＯ_X吸収
分解剤１８への流入排気ガスの空燃比と称するとこのＮ
Ｏ_X 吸収分解剤１８は流入排気ガスの空燃比がリーンの
ときにはＮＯ_X を吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が
低下すると吸収したＮＯ_X を放出するＮＯ_X の吸放出作
用を行う。なお、ＮＯ_X 吸収分解剤１８上流の排気通路
内に燃料或いは空気が供給されない場合には流入排気ガ
スの空燃比は燃焼室３内に供給される混合気の空燃比に
一致し、従ってこの場合にはＮＯ_X 吸収分解剤１８は燃
焼室３内に供給される混合気の空燃比がリーンのときに
はＮＯ_X を吸収し、燃焼室３内に供給される混合気中の
酸素濃度が低下すると吸収したＮＯ_X を放出することに
なる。NO _x contained in the casing 19
The absorption / decomposition agent 18 uses, for example, alumina as a carrier and, for example, potassium K, sodium Na, lithium L
i, alkali metal such as cesium Cs, barium B
a, alkaline earth such as calcium Ca, lanthanum L
a, at least one selected from rare earths such as yttrium Y and a noble metal such as platinum Pt are supported. N of Toko to refer to the ratio of the supplied air and fuel to the engine intake passage and NO _X absorbent decomposer 18 in the exhaust passage upstream of the air-fuel ratio of exhaust gas flowing into the NO _X absorbent decomposer 18
O _X absorbent decomposer 18 absorbs NO _X when the air-fuel ratio is lean of the inflowing exhaust gas, performs absorbing and releasing action of the NO _X in which the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas to release NO _X absorbed and reduced. The air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas when the fuel or air is not supplied to the NO _X absorbent decomposer 18 in the exhaust passage upstream of the match to the air-fuel ratio of the mixture supplied into the combustion chamber 3, thus in this case air-fuel ratio of the mixture gas NO _X absorbent decomposer 18 is supplied into the combustion chamber 3 when the lean absorb NO _X, the oxygen concentration in the mixture fed into the combustion chamber 3 decreases to the absorption It will emit the NO _X.

【００１４】上述のＮＯ_X 吸収分解剤１８を機関排気通
路内に配置すればこのＮＯ_X 吸収分解剤１８は実際にＮ
Ｏ_X の吸放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカ
ニズムについては明らかでない部分もある。しかしなが
らこの吸放出作用は図３に示すようなメカニズムで行わ
れているものと考えられる。次にこのメカニズムについ
て担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持させた場
合を例にとって説明するが他の貴金属、アルカリ金属、
アルカリ土類、希土類を用いても同様なメカニズムとな
る。If the above-mentioned NO _X absorption decomposition agent 18 is arranged in the engine exhaust passage, the NO _X absorption decomposition agent 18 will actually be N.
O _X absorption and release performs the action of, but is also not clear portion detailed mechanism of action out this absorbing and releasing. However, it is considered that this absorption / release action is performed by a mechanism as shown in FIG. Next, this mechanism will be described by taking as an example the case where platinum Pt and barium Ba are supported on a carrier, but other noble metals, alkali metals,
The same mechanism can be obtained by using alkaline earth or rare earth.

【００１５】即ち、流入排気ガスがかなりリーンになる
と流入排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、図３
（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ₂ がＯ₂ ^- の形で
白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気ガス中のＮ
Ｏは白金Ｐｔの表面上でＯ₂ ^- と反応し、ＮＯ₂ となる
（２ＮＯ＋Ｏ₂ →２ＮＯ₂ ）。次いで生成されたＮＯ₂
の一部は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつ吸収剤内に吸収
されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら、図３（Ａ）
に示されるように硝酸イオンＮＯ₃ ^- の形で吸収剤内に
拡散する。このようにしてＮＯ_X がＮＯ_X 吸収分解剤１
８内に吸収される。That is, when the inflowing exhaust gas becomes considerably lean, the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas greatly increases.
As shown in (A), these oxygens O ₂ adhere to the surface of platinum Pt in the form of O ₂ ⁻ . On the other hand, N
O is O ₂ on the surface of the platinum Pt ^- reacted with, and _{NO 2 (2NO + O 2 →} 2NO 2). NO ₂ generated
3A is absorbed in the absorbent while being further oxidized on platinum Pt and combined with barium oxide BaO, while FIG.
It is diffused in the absorbent in the form of nitrate ions NO ₃ ^- as shown in the. In this way, NO _X is converted to NO _X absorption decomposer 1
8 is absorbed.

【００１６】流入排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金
Ｐｔの表面でＮＯ₂ が生成され、吸収剤のＮＯ_X 吸収能
力が飽和しない限りＮＯ₂ が吸収剤内に吸収されて硝酸
イオンＮＯ₃ ^- が生成される。これに対して流入排気ガ
ス中の酸素濃度が低下してＮＯ₂ の生成量が低下すると
反応が逆方向（ＮＯ₃ ^- →ＮＯ₂ ）に進み、斯くして吸
収剤内の硝酸イオンＮＯ₃ ^- がＮＯ₂ の形で吸収剤から
放出される。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下す
るとＮＯ_X 吸収分解剤１８からＮＯ_X が放出されること
になる。図２に示されるように流入排気ガスのリーンの
度合いが低くなれば流入排気ガス中の酸素濃度が低下
し、従って流入排気ガスのリーンの度合いを低くすれば
ＮＯ_X 吸収分解剤１８からＮＯ_X が放出されることにな
る。The oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is generated NO ₂ on the surface of as high as platinum Pt, as long as NO ₂ to NO _X absorbing capacity of the absorbent is not saturated is absorbed in the absorbent and nitrate ions NO ₃ ^- Is generated. On the other hand, when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases and the amount of generated NO ₂ decreases, the reaction proceeds in the opposite direction (NO ₃ ⁻ → NO ₂ ), thus the nitrate ion NO ₃ ⁻ in the absorbent. There are released from the absorbent in the form of NO _2. That is, when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is lowered NO _X absorbent from decomposer 18 NO _X is to be released. Figure 2 is the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas when the degree of leanness becomes lower in the inflowing exhaust gas as shown in drops, thus the NO _X absorbent decomposer 18 if lowering the degree of lean of the inflowing exhaust gas NO _X Will be released.

【００１７】一方、このとき流入排気ガスの空燃比をリ
ッチにすると図２に示されるように機関からは多量の未
燃ＨＣ，ＣＯが排出され、これら未燃ＨＣ，ＣＯは白金
Ｐｔ上の酸素Ｏ₂ ^- と反応して酸化せしめられる。ま
た、流入排気ガスの空燃比をリッチにすると流入排気ガ
ス中の酸素濃度が極度に低下するために吸収剤からＮＯ
₂ が放出され、このＮＯ₂ は図３（Ｂ）に示されるよう
に未燃ＨＣ，ＣＯと反応して還元せしめられる。このよ
うにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ₂ が存在しなくなると
吸収剤から次から次へとＮＯ₂ が放出される。従って流
入排気ガスの空燃比をリッチにすると短時間のうちにＮ
Ｏ_X 吸収分解剤１８からＮＯ_X が放出されて還元される
ことになる。On the other hand, at this time, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is
As shown in Fig. 2, a large amount of
Fuel HC and CO are discharged, and these unburned HC and CO are converted to platinum.
Oxygen O on Pt_Two ^-And oxidize. Ma
When the air-fuel ratio of the inflow exhaust gas is made rich, the inflow exhaust gas
NOx from the absorbent because the oxygen concentration in the
_TwoIs released and this NO_TwoIs as shown in FIG.
And reacts with unburned HC and CO to be reduced. This
NO on the surface of platinum Pt_TwoIs no longer present
NO from next to next from absorbent_TwoIs released. Therefore the flow
If the air-fuel ratio of the incoming and exhaust gas is made rich, N
O_XNO from absorption decomposer 18_XIs released and reduced
Will be.

【００１８】このように流入排気ガスの空燃比がリーン
になるとＮＯ_X がＮＯ_X 吸収分解剤１８に吸収され、流
入排気ガスの空燃比をリッチにするとＮＯ_X がＮＯ_X 吸
収分解剤１８から短時間のうちに放出されて還元され
る。ケーシング２８内に収容されているＮＯ_X 吸収剤２
７は例えばアルミナを担体とし、この担体上に例えばカ
リウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣ
ｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣ
ａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウム
Ｙのような希土類から選ばれた少なくとも一つと、銅Ｃ
ｕのような金属とが担持されている。このＮＯ_X 吸収剤
２７においても前述のＮＯ_X 吸収分解剤１８と同様のメ
カニズムによって、ＮＯ_X が吸収または放出される。As described above, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas becomes lean, NO _X is absorbed by the NO _X absorbing and decomposing agent 18, and when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is made rich, NO _X is shortened from the NO _X absorbing and decomposing agent 18. It is released and reduced in time. _The NO _X absorbent 2 accommodated in the casing 28
7 is made of, for example, alumina as a carrier, on which potassium K, sodium Na, lithium Li, cesium C
alkali metals such as s, barium Ba, calcium C
a at least one selected from alkaline earths such as a, lanthanum La, and rare earths such as yttrium Y;
and a metal such as u. Also in this NO _X absorbent 27, NO _X is absorbed or released by a mechanism similar to that of the NO _X absorption decomposition agent 18 described above.

【００１９】図４には、第１弁２１〜第５弁２５、およ
びポンプ３２を制御するためのルーチンを示す。このル
ーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。図４
を参照すると、まず、ステップ５０で、リーンセンサ３
０の検出信号に基づいて空燃比がリーンか否か判定され
る。リーンと判定されればステップ５２に進み、リーン
状態の継続時間Ｔ_L が所定時間α以上であるか否か判定
される。αは、所定の機関運転状態において、リーン状
態の継続時間Ｔ_L が所定時間以上継続した場合に、ＮＯ
_X 吸収分解剤１８のＮＯ_X 吸収能力が飽和するまでの時
間である。この時間は、機関運転状態に応じて変化する
ために、αを機関運転状態に応じて変化せしめることが
好ましい。FIG. 4 shows a routine for controlling the first valve 21 to the fifth valve 25 and the pump 32. This routine is executed by interruption every predetermined time. FIG.
First, at step 50, the lean sensor 3
It is determined whether the air-fuel ratio is lean based on the 0 detection signal. If it is determined to be lean, the process proceeds to step 52, where it is determined whether or not the duration _TL of the lean state is equal to or longer than a predetermined time α. α is NO when the continuation time _TL of the lean state has continued for a predetermined time or more in a predetermined engine operating state.
_This is the time until the NO _X absorption capacity of the _X absorption decomposer 18 is saturated. Since this time changes according to the engine operating state, it is preferable to change α according to the engine operating state.

【００２０】Ｔ_L ＜αの場合、すなわち、ＮＯ_X 吸収分
解剤１８のＮＯ_X 吸収能力が飽和していない場合には、
ステップ５４に進み、第１弁２１だけが開弁され、第２
弁２２から第５弁２５は閉弁せしめられ、ポンプ３２は
オフ状態とされる。このため排気ガスはＮＯ_X 吸収分解
剤１８だけに流入し、ＮＯ_X 吸収分解剤１８にＮＯ_Xが
吸収される。When T _L <α, that is, when the NO _X absorption capacity of the NO _X absorption decomposition agent 18 is not saturated,
Proceeding to step 54, only the first valve 21 is opened and the second valve 21 is opened.
The fifth to fifth valves 25 to 25 are closed, and the pump 32 is turned off. Therefore the exhaust gas flows only to the NO _X absorbent decomposer 18, NO _X is absorbed in the NO _X absorbent decomposer 18.

【００２１】一方、ステップ５２でＴ_L ≧αと判定され
た場合、すなわち、ＮＯ_X 吸収分解剤１８のＮＯ_X 吸収
能力が飽和した場合、ステップ５４の状態であればＮＯ
_X が大気に放出されるために、ステップ５６に進み、第
２弁２２および第３弁２３が開弁せしめられ、第１弁２
１、第４弁２４、および第５弁２５が閉弁せしめられ、
ポンプ３２はオフせしめられる。このため、ＮＯ_X 吸収
分解剤１８を流れた排気ガスはＮＯ_X 吸収剤２７に流入
し、ＮＯ_X はＮＯ_X 吸収剤２７に吸収されるために大気
中に放出されない。On the other hand, when it is judged at step 52 that T _L ≧ α, that is, when the NO _X absorption capacity of the NO _X absorption decomposition agent 18 is saturated, NO is obtained in the state of step 54.
_To release _X to the atmosphere, the process proceeds to step 56, where the second valve 22 and the third valve 23 are opened, and the first valve 2 is opened.
The first, fourth and fifth valves 24 and 25 are closed,
The pump 32 is turned off. Therefore, the exhaust gas that has flowed through the NO _x absorbing / decomposing agent 18 flows into the NO _x absorbing agent 27, and the NO _x is not released to the atmosphere because the NO _x is absorbed by the NO _x absorbing agent 27.

【００２２】一方、空燃比がストイキまたはリッチの場
合には、ステップ５８に進み、ストイキまたはリッチ状
態の継続時間Ｔ_SRが所定時間β以上であるか否か判定さ
れる。βは、所定の機関運転状態において、ストイキま
たはリッチ状態の継続時間Ｔ _SRが所定時間以上継続した
場合に、ＮＯ_X 吸収分解剤１８に吸収されたＮＯ_X が十
分に放出されるまでの時間である。この時間は、機関運
転状態に応じて変化するために、βを機関運転状態に応
じて変化せしめることが好ましい。On the other hand, when the air-fuel ratio is stoichiometric or rich,
If yes, go to step 58,
State duration T_SRIs longer than a predetermined time β.
It is. β is the stoichiometric
Or rich state duration T _SRContinued for more than a predetermined time
NO_XNO absorbed by the absorbent 18_XBut ten
Time to release in minutes. This time,
Β in response to the engine
It is preferable to change the same.

【００２３】Ｔ_SR＜βの場合、すなわち、ＮＯ_X 吸収分
解剤１８に吸収されたＮＯ_X が十分に放出されていない
場合には、ステップ５４に進み、第１弁２１だけが開弁
され、第２弁２２から第５弁２５は閉弁せしめられ、ポ
ンプ３２はオフ状態とされる。このため、排気ガスはＮ
Ｏ_X 吸収分解剤１８だけに流入し、ＮＯ_X 吸収分解剤１
８からＮＯ_X が放出されて還元される。[0023] For T _SR <beta, that is, when the NO _X absorbed in the NO _X absorbent decomposer 18 is not sufficiently released, the process proceeds to step 54, only the first valve 21 is opened, The second valve 22 to the fifth valve 25 are closed, and the pump 32 is turned off. Therefore, the exhaust gas is N
O _X absorbent decomposer 18 flows only, NO _X absorbent decomposing agent 1
8 NO _X is reduced is released from the.

【００２４】一方、ステップ５８でＴ_SR≧βと判定され
た場合、すなわち、ＮＯ_X 吸収分解剤１８に吸収された
ＮＯ_X が十分に放出されたと判定された場合には、ステ
ップ６０に進み、第１弁２１、第２弁２２、第４弁２
４、および第５弁２５が開弁せしめられ、第３弁２３が
閉弁せしめられ、ポンプ３２がオンせしめられる。この
ため、排気ガスがＮＯ_X 吸収剤２７に流入し、ＮＯ_X 吸
収剤２７に吸収されたＮＯ_X が放出される。この放出さ
れたＮＯ_X を含む排気ガスは、ポンプ３２によって還流
通路３１、３３を介して、ＮＯ_X 吸収分解剤１８に流入
せしめられ、ＮＯ _X 吸収分解剤によって還元せしめられ
る。On the other hand, in step 58, T_SR≧ β
In other words, NO_XAbsorbed and decomposed by absorbent 18
NO_XIf it is determined that
Proceeding to step 60, the first valve 21, the second valve 22, the fourth valve 2
The fourth and fifth valves 25 are opened, and the third valve 23 is opened.
The valve is closed, and the pump 32 is turned on. this
Exhaust gas is NO_XFlows into the absorbent 27,_XSucking
NO absorbed by the absorbent 27_XIs released. This released
NO_XThe exhaust gas containing
NO via passages 31 and 33_XFlow into absorption decomposer 18
Sir, no _XReduced by absorption decomposer
You.

【００２５】以上のように本実施例によれば、リーンの
状態で長時間運転されてＮＯ_X 吸収分解剤１８のＮＯ_X
吸収能力が飽和した場合には、ＮＯ_X 吸収剤２７によっ
てＮＯ_X が吸収されるために、ＮＯ_X が大気に放出され
ることがない。また、空燃比がストイキまたはリッチの
ときには、まず、ＮＯ_X 吸収分解剤１８のＮＯ_X が放出
されて還元され、これが終了すると、ＮＯ_X 吸収剤２７
のＮＯ _X が放出されて還元される。すなわち、吸収され
たＮＯ_X の放出は二段階に行われる。このため、ＮＯ_X
吸収分解剤１８およびＮＯ_X 吸収剤２７から同時に多量
のＮＯ_X が放出されることがないために、ＮＯ_X 吸収分
解剤１８のＮＯ_X 還元能力を越えてＮＯ_X が放出される
ことがない。従って、ＮＯ_X 還元能力をＮＯ_X の全吸収
能力より小さくすることができる。As described above, according to this embodiment, the lean
NO for a long time in the state_XNO of absorption decomposer 18_X
If the absorption capacity is saturated, NO_XBy the absorbent 27
NO_XIs absorbed because NO is absorbed_XIs released into the atmosphere
Never. Also, if the air-fuel ratio is stoichiometric or rich
Sometimes, first, NO_XNO of absorption decomposer 18_XIs released
And, when this is completed, NO_XAbsorbent 27
NO _XIs released and reduced. That is, absorbed
NO_XIs released in two stages. Therefore, NO_X
Absorbing decomposer 18 and NO_XLarge amount at the same time from absorbent 27
NO_XIs not released, so NO_XAbsorption
NO of dissolving agent 18_XNO beyond reduction ability_XIs released
Nothing. Therefore, NO_XNO reduction ability_XTotal absorption of
Can be smaller than ability.

【００２６】また、本実施態様では、ＮＯ_X を放出させ
るために必要な排気ガスの空燃比のリッチ度合いを大き
くする必要がなくなる。言い換えると、流入排気ガスの
空燃比を理論空燃比またはわずかにリッチにするだけで
ＮＯ_X を放出させることができる。したがって、前述の
従来の内燃機関のように機関シリンダ内に供給される混
合気の空燃比を強制的にリッチにする必要がなくなり、
斯くしてトルクショックを低減することができると共に
燃費の悪化を阻止することができる。図５には第２の実
施例を示す。機関本体１から延びる排気管７０は切換弁
７１で第１排気枝管７２と第２排気枝管７３とに分岐し
た後、排気合流管７４で再び合流する。第１排気枝管７
２および第２排気枝管７３には夫々第１ＮＯ_X 吸収剤７
５および第２ＮＯ_X 吸収剤７６が配置され、排気合流管
７４には還元触媒７７が配置されている。切換弁７１は
２つの位置をとることができ、第１の位置にあるときに
は排気管７０は第１排気枝管７２に連通せしめられ、第
２の位置にあるときには排気管７０は第２排気枝管７３
に連通せしめられる。Further, in this embodiment, it becomes unnecessary to increase the rich degree of the air-fuel ratio of the exhaust gas required for releasing NO _X. In other words, it is possible to release the NO _X in the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas only to stoichiometric or slightly rich. Therefore, it is not necessary to forcibly make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder rich as in the conventional internal combustion engine described above,
Thus, torque shock can be reduced and fuel economy can be prevented from deteriorating. FIG. 5 shows a second embodiment. The exhaust pipe 70 extending from the engine body 1 is branched into a first exhaust branch pipe 72 and a second exhaust branch pipe 73 by a switching valve 71, and then joined again by an exhaust joining pipe 74. First exhaust branch pipe 7
2 and the second exhaust branch pipe 73 respectively have the first NO _x absorbent 7
5 and the second NO _X absorbent 76 are arranged, and a reduction catalyst 77 is arranged in the exhaust merging pipe 74. The switching valve 71 can take two positions. When it is in the first position, the exhaust pipe 70 is communicated with the first exhaust branch pipe 72, and when it is in the second position, the exhaust pipe 70 is the second exhaust branch. Tube 73
It is communicated to.

【００２７】図６には切換弁７１を制御するためのルー
チンを示す。このルーチンは一定時間毎の割込みによっ
て実行される。図６を参照すると、まず、ステップ８０
で、リーンセンサ３０の検出信号に基づいて空燃比がリ
ーンか否か判定される。リーンと判定されればステップ
８２に進み、リーン状態の継続時間Ｔ_L が所定時間α以
上であるか否か判定される。FIG. 6 shows a routine for controlling the switching valve 71. This routine is executed by interruption every predetermined time. Referring to FIG. 6, first, step 80
Then, it is determined whether the air-fuel ratio is lean based on the detection signal of the lean sensor 30. If it is determined to be lean, the routine proceeds to step 82, where it is determined whether or not the duration _TL of the lean state is equal to or longer than a predetermined time α.

【００２８】Ｔ_L ＜αの場合、すなわち、第１ＮＯ_X 吸
収剤７５のＮＯ_X 吸収能力が飽和していない場合、ステ
ップ８４に進み、切換弁７１が第１位置とされて排気管
７０が第１排気枝管７２に連通される。このため、排気
ガスは第１ＮＯ_X 吸収剤７５に流入し、第１ＮＯ_X 吸収
剤７５にＮＯ_X が吸収される。一方、ステップ８２でＴ
_L ≧αと判定された場合、すなわち、第１ＮＯ_X 吸収剤
７５のＮＯ_X 吸収能力が飽和した場合、ステップ８８に
進み、切換弁７１が第２位置とされて排気管７０が第２
排気枝管７２に連通される。このため、排気ガスは第２
ＮＯ_X 吸収剤７６に流入し、第２ＮＯ_X 吸収剤７６にＮ
Ｏ_X が吸収される。[0028] For T _L <alpha, that is, when the NO _X absorbing capacity of the 1NO _X absorbent 75 is not saturated, the process proceeds to step 84, the exhaust pipe 70 switching valve 71 is a first position, the One exhaust branch pipe 72 is communicated. Therefore, the exhaust gas flows into the first 1NO _X absorbent 75, NO _X is absorbed in the first 1NO _X absorbent 75. On the other hand, at step 82, T
If it is determined that _L ≧ alpha, that is, when the NO _X absorbing capacity of the 1NO _X absorbent 75 becomes saturated, the process proceeds to step 88, the exhaust pipe 70 switching valve 71 is a second position, the second
It is communicated with the exhaust branch pipe 72. For this reason, the exhaust gas
Flows into _the NO _X absorbent 76, N to a 2NO _X absorbent 76
O _X is absorbed.

【００２９】一方、空燃比がストイキまたはリッチの場
合には、ステップ８６に進み、ストイキまたはリッチ状
態の継続時間Ｔ_SRが所定時間β以上であるか否か判定さ
れる。Ｔ_SR＜βの場合、すなわち、第１ＮＯ_X 吸収剤７
５に吸収されたＮＯ_X が十分に放出されていない場合に
は、ステップ８４に進み、切換弁７１が第１位置とされ
て排気管７０が第１排気枝管７２に連通される。このた
め、排気ガスは第１ＮＯ_X 吸収剤７５に流入し、第１Ｎ
Ｏ_X 吸収剤７５に吸収されたＮＯ_X が放出される。この
放出されたＮＯ_X を含む排気ガスは還元触媒７７に流入
せしめられ、ＮＯ_X は還元触媒７７によって還元せしめ
られる。On the other hand, if the air-fuel ratio is stoichiometric or rich, the routine proceeds to step 86, where it is judged if the duration T _SR of the stoichiometric or rich state is a predetermined time β or more. In the case of T _SR <β, that is, the first 1NO _X absorbent 7
5 to absorb the NO _X is when not fully released, the process proceeds to step 84, switching valve 71 and an exhaust pipe 70 are a first position is communicated to the first exhaust branch pipe 72. Therefore, the exhaust gas flows into the first 1NO _X absorbent 75, the 1N
The NO _X absorbed by the O _X absorbent 75 is released. The exhaust gas containing the released NO _X flows into the reduction catalyst 77, and the NO _X is reduced by the reduction catalyst 77.

【００３０】一方、ステップ８６でＴ_SR≧βと判定され
た場合、すなわち、第１ＮＯ_X 吸収剤７５に吸収された
ＮＯ_X が十分に放出されたと判定された場合には、ステ
ップ８８に進み、切換弁７１が第２位置とされて排気管
７０が第２排気枝管７３に連通せしめられる。このた
め、排気ガスは第２ＮＯ_X 吸収剤７６に流入し、第２Ｎ
Ｏ_X 吸収剤７６に吸収されたＮＯ_X が放出される。この
放出されたＮＯ_X を含む排気ガスは還元触媒７７に流入
せしめられ、ＮＯ_X は還元触媒７７によって還元せしめ
られる。On the other hand, if it is determined that T _SR ≧ beta in step 86, that is, when the NO _X absorbed in the first 1NO _X absorbent 75 is judged to have been fully released, the process proceeds to step 88, The switching valve 71 is set to the second position, and the exhaust pipe 70 is connected to the second exhaust branch pipe 73. Therefore, the exhaust gas flows into the first 2NO _X absorbent 76, the 2N
The NO _X absorbed by the O _X absorbent 76 is released. The exhaust gas containing the released NO _X flows into the reduction catalyst 77, and the NO _X is reduced by the reduction catalyst 77.

【００３１】以上のように、本実施例においても、第１
の実施例と同様の作用効果を奏することができると共
に、本実施例では第１の実施例のポンプ３２は不要とな
る。図７には第３の実施例を示す。機関本体１から延び
る第１排気管９０は切換弁９２に接続され、切換弁９２
から第２排気管９３およびバイパス管９４が分岐してい
る。第２排気管９３には、上流側から順に、ＮＯ_X 吸収
剤９５およびＮＯ_X吸収分解剤９６が配置されている。
バイパス管９４は、ＮＯ_X 吸収剤９５とＮＯ_X 吸収分解
剤９６との間の第２排気管９３に接続されている。切換
弁９２は２つの位置をとることができ、第１の位置にあ
るときには第１排気管９０はバイパス管９４に連通さ
れ、第２の位置にあるときには第１排気管９０は第２排
気管９３に連通される。As described above, also in this embodiment, the first
In this embodiment, the pump 32 of the first embodiment is not required, while the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. FIG. 7 shows a third embodiment. A first exhaust pipe 90 extending from the engine body 1 is connected to a switching valve 92, and the switching valve 92
A second exhaust pipe 93 and a bypass pipe 94 are branched from the second exhaust pipe 93. The second exhaust pipe 93, in order from the upstream side, NO _X absorbent 95 and NO _X absorbent decomposer 96 is disposed.
Bypass pipe 94 is connected to the second exhaust pipe 93 between _the NO _X absorbent 95 and NO _X absorbent decomposer 96. The switching valve 92 can take two positions. When it is in the first position, the first exhaust pipe 90 is in communication with the bypass pipe 94, and when it is in the second position, the first exhaust pipe 90 is the second exhaust pipe. It is connected to 93.

【００３２】図８には切換弁９２を制御するためのルー
チンを示す。このルーチンは一定時間毎の割込みによっ
て実行される。図８を参照すると、まず、ステップ１０
０で、リーンセンサ３０の検出信号に基づいて空燃比が
リーンか否か判定される。リーンと判定されればステッ
プ１０２に進み、リーン状態の継続時間Ｔ_L が所定時間
α以上であるか否か判定される。FIG. 8 shows a routine for controlling the switching valve 92. This routine is executed by interruption every predetermined time. Referring to FIG. 8, first, at step 10
At 0, it is determined whether the air-fuel ratio is lean based on the detection signal of the lean sensor 30. If it is determined to be lean, the process proceeds to step 102, where it is determined whether or not the duration _TL of the lean state is equal to or longer than a predetermined time α.

【００３３】Ｔ_L ＜αの場合、すなわち、ＮＯ_X 吸収分
解剤９６のＮＯ_X 吸収能力が飽和していない場合、ステ
ップ１０４に進み、切換弁９２が第１位置とされて第１
排気管９０がバイパス管９４に連通される。このため、
排気ガスはＮＯ_X 吸収分解剤９６だけに流入し、ＮＯ_X
吸収分解剤９６にＮＯ_X が吸収される。一方、ステップ
１０２でＴ_L ≧αと判定された場合、すなわち、ＮＯ_X
吸収分解剤９６のＮＯ_X 吸収能力が飽和した場合、ステ
ップ１０８に進み、切換弁９２が第２位置とされて第１
排気管９０が第２排気管９３に連通される。このため、
排気ガスはＮＯ_X 吸収剤９５に流入し、ＮＯ_X 吸収剤９
５にＮＯ_X が吸収される。When T _L <α, that is, when the NO _X absorption capacity of the NO _X absorption decomposition agent 96 is not saturated, the routine proceeds to step 104, where the switching valve 92 is set to the first position and the first position is set.
An exhaust pipe 90 communicates with the bypass pipe 94. For this reason,
Exhaust gas flows only to the NO _X absorbent decomposer 96, NO _X
NO _X is absorbed by the absorption decomposer 96. On the other hand, if it is determined in step 102 that T _L ≧ α, that is, NO _X
If NO _X absorbing capacity of the absorbent decomposer 96 is saturated, the process proceeds to step 108, the by switching valve 92 is a second position 1
An exhaust pipe 90 communicates with the second exhaust pipe 93. For this reason,
Exhaust gas flows into _the NO _X absorbent 95, _the NO _X absorbent 9
5 NO _X is absorbed.

【００３４】一方、空燃比がストイキまたはリッチの場
合には、ステップ１０６に進み、ストイキまたはリッチ
状態の継続時間Ｔ_SRが所定時間β以上であるか否か判定
される。Ｔ_SR＜βの場合、すなわち、ＮＯ_X 吸収分解剤
９６に吸収されたＮＯ_X が十分に放出されていない場合
には、ステップ１０４に進み、切換弁９２が第１位置と
されて第１排気管９０がバイパス管９４に連通される。
このため、排気ガスはＮＯ_X 吸収分解剤９６だけに流入
し、ＮＯ_X 吸収分解剤９６に吸収されたＮＯ_X が放出さ
れて還元せしめられる。On the other hand, when the air-fuel ratio is stoichiometric or rich, the routine proceeds to step 106, where it is judged if the duration T _SR of the stoichiometric or rich state is a predetermined time β or more. For T _SR <beta, that is, when the NO _X absorbed in the NO _X absorbent decomposer 96 is not sufficiently released, the process proceeds to step 104, the first and the switching valve 92 is a first position exhaust The pipe 90 is connected to the bypass pipe 94.
Therefore, the exhaust gas flows only to the NO _X absorbent decomposer 96, NO _X absorbed in the NO _X absorbent decomposer 96 is made to reduction is released.

【００３５】一方、ステップ１０６でＴ_SR≧βと判定さ
れた場合、すなわち、ＮＯ_X 吸収分解剤９６に吸収され
たＮＯ_X が十分に放出されたと判定された場合には、ス
テップ１０８に進み、切換弁９２が第２位置とされて第
１排気管９０が第２排気管９３に連通せしめられる。こ
のため、排気ガスはＮＯ_X 吸収剤９５に流入し、ＮＯ _X
吸収剤９５に吸収されたＮＯ_X が放出される。この放出
されたＮＯ_X を含む排気ガスはＮＯ_X 吸収分解剤９６に
流入せしめられ、ＮＯ_X はＮＯ_X 吸収分解剤９６によっ
て還元せしめられる。On the other hand, in step 106, T_SR≧ β
If it is, that is, NO_XAbsorbed by the absorption decomposer 96
NO_XIf it is determined that
Proceeding to step 108, the switching valve 92 is set to the second position and
The first exhaust pipe 90 is communicated with the second exhaust pipe 93. This
Exhaust gas is NO_XFlows into the absorbent 95, NO _X
NO absorbed by absorbent 95_XIs released. This release
NO_XExhaust gas containing NO_XFor absorption decomposer 96
Inflow, NO_XIs NO_XBy the absorbent 96
To be reduced.

【００３６】以上のように、本実施例においても、第１
の実施例と同様の作用効果を奏することができる。As described above, also in this embodiment, the first
The same operation and effect as those of the embodiment can be obtained.

【００３７】[0037]

【発明の効果】ＮＯ_X を放出させるために必要な排気ガ
スの空燃比のリッチ度合いを大きくする必要がなくな
る。言い換えると、流入排気ガスの空燃比を理論空燃比
またはわずかにリッチにするだけでＮＯ_X を放出させる
ことができる。したがって、機関シリンダ内に供給され
る混合気の空燃比を強制的にリッチにする必要がなくな
り、斯くしてトルクショックを低減することができると
共に燃費の悪化を阻止することができる。Richness of the air-fuel ratio of the exhaust gas is not necessary to increase the required NO _X according to the present invention in order to release. In other words, it is possible to release the NO _X in the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas only to stoichiometric or slightly rich. Therefore, it is not necessary to forcibly make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder rich, so that the torque shock can be reduced and the fuel efficiency can be prevented from deteriorating.

【００３８】また、吸収されたＮＯ_X の放出作用が多段
階に行われるために、ＮＯ_X 還元能力を越えてＮＯ_X が
放出されることがない。Further, the action of releasing the absorbed NO _X is to be done in multiple steps, never NO _X is released beyond the NO _X reduction capability.

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

【図１】本発明の第１の実施例の内燃機関の全体図であ
る。FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.

【図２】機関から排出される排気ガス中の未燃ＨＣ，Ｃ
Ｏおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。FIG. 2 shows unburned HC and C in exhaust gas discharged from an engine.
FIG. 3 is a diagram schematically showing the concentrations of O and oxygen.

【図３】ＮＯ_X の吸放出作用を説明するための図であ
る。3 is a diagram for explaining the absorbing and releasing action of NO _X.

【図４】本発明の第１の実施例の第１〜第５弁およびポ
ンプを制御するためのフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for controlling first to fifth valves and a pump according to the first embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第２の実施例の内燃機関の排気系を示
す図である。FIG. 5 is a view showing an exhaust system of an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

【図６】本発明の第２の実施例の切換弁を制御するため
のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for controlling a switching valve according to a second embodiment of the present invention.

【図７】本発明の第３の実施例の内燃機関の排気系を示
す図である。FIG. 7 is a view showing an exhaust system of an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention.

【図８】本発明の第３の実施例の切換弁を制御するため
のフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for controlling a switching valve according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１８，９６…ＮＯ_X 吸収分解剤 ２１〜２５…第１〜第５弁 ２７，９５…ＮＯ_X 吸収剤 ７１，９２…切換弁 ７５…第１ＮＯ_X 吸収剤 ７６…第２ＮＯ_X 吸収剤 ７７…還元触媒18,96 ... NO _X absorbent decomposer 21 to 25 ... first to fifth valves 27,95 ... NO _X absorbent 71,92 ... changeover valve 75 ... first 1NO _X absorbent 76 ... first 2NO _X absorbent 77 ... reducing catalyst

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ Ｂ０１Ｄ 53/34 １２９Ａ 3/28 ３０１ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code Internal reference number FI Technical display location F01N 3/24 F01N 3/28 301C B01D 53/34 129A 3/28 301

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 流入排気ガスの空燃比がリーンのときに
はＮＯ_X を吸収し流入排気ガス中の酸素濃度が低下する
と吸収したＮＯ_X を放出するＮＯ_X 吸収剤と、流入排気
ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯ_X を吸収し流入排
気ガスの空燃比がストイキまたはリッチのときには吸収
したＮＯ_X を放出すると共に放出されたＮＯ_X を還元す
るＮＯ_X 吸収分解剤とを機関排気通路内に配置し、流入
排気ガスの空燃比がリーン状態を継続する時間が第１の
所定時間以上となるまでは前記ＮＯ_X 吸収分解剤のみに
排気ガスを流入せしめ、流入排気ガスの空燃比がリーン
状態を継続する時間が前記第１の所定時間以上となった
ときには前記ＮＯ_X 吸収剤に排気ガスを流入せしめ、流
入排気ガスの空燃比がストイキまたはリッチ状態を継続
する時間が第２の所定時間以上となるまでは前記ＮＯ_X
吸収分解剤のみに排気ガスを流入せしめ、流入排気ガス
の空燃比がストイキまたはリッチ時間を継続する時間が
前記第２の所定時間以上となったときには前記ＮＯ_X 吸
収剤から前記ＮＯ_X 吸収分解剤に向かって排気ガスを流
入せしめるようにした内燃機関の排気浄化装置。And 1. A fuel ratio of the inflowing exhaust gas to release NO _X absorbed and the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is absorbed NO _X when the lean decrease _the NO _X absorbent, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas An NO _x absorption decomposer that absorbs NO _x when lean and releases the absorbed NO _x when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is stoichiometric or rich and that reduces the released NO _x is placed in the engine exhaust passage. to the time that the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas continues to lean state is a first predetermined time or more allowed flowing exhaust gas only in the NO _X absorbent decomposing agent, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is continued lean state When the time to run exceeds the first predetermined time, the exhaust gas is caused to flow into the NO _X absorbent, and the time during which the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas remains stoichiometric or rich is the second predetermined time. Until the above, NO _X
When the exhaust gas is caused to flow only into the absorption decomposition agent and the air-fuel ratio of the inflow exhaust gas continues to be stoichiometric or rich, when the second predetermined time or more is reached, the NO _X absorption agent decomposes from the NO _X absorption decomposition agent. An exhaust emission control device for an internal combustion engine that allows exhaust gas to flow toward the exhaust gas. 【請求項２】 流入排気ガスの空燃比がリーンのときに
はＮＯ_X を吸収し流入排気ガス中の酸素濃度が低下する
と吸収したＮＯ_X を放出する第１のＮＯ_X 吸収剤と、該
第１のＮＯ_X 吸収剤と同様の第２のＮＯ_X 吸収剤と、流
入排気ガスの空燃比がストイキまたはリッチのときには
ＮＯ_X を還元するＮＯ_X 分解剤とを機関排気通路内に配
置し、流入排気ガスの空燃比がリーン状態を継続する時
間が第１の所定時間以上となるまでは前記第１のＮＯ_X
吸収剤に排気ガスを流入せしめ、流入排気ガスの空燃比
がリーン状態を継続する時間が前記第１の所定時間以上
となったときには前記第２のＮＯ_X 吸収剤に排気ガスを
流入せしめ、流入排気ガスの空燃比がストイキまたはリ
ッチ状態を継続する時間が第２の所定時間以上となるま
では前記第１または第２のＮＯ_X 吸収剤のうち一方のＮ
Ｏ_X 吸収剤から前記ＮＯ_X 分解剤に向かって排気ガスを
流入せしめ、流入排気ガスの空燃比がストイキまたはリ
ッチ状態を継続する時間が前記第２の所定時間以上とな
ったときには前記第１または第２のＮＯ_X 吸収剤のうち
他方のＮＯ_X 吸収剤から前記ＮＯ_X分解剤に向かって排
気ガスを流入せしめるようにした内燃機関の排気浄化装
置。Wherein a first of the NO _X absorbent oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is absorbed NO _X when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean emits NO _X absorbed and reduced, the first and _the NO _X absorbent and the same second _the NO _X absorbent, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is stoichiometric or rich is arranged and NO _X decomposing agent for reducing NO _X in the engine exhaust passage, the exhaust gas flowing The first NO _X is maintained until the air-fuel ratio of the air-fuel ratio remains lean for the first predetermined time or longer.
Allowed the inflow exhaust gas to the absorbent, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is the time to continue the lean state has become the first predetermined time or more allowed inflow exhaust gas to the second of the NO _X absorbent, the inflow Until one of the first and second NO _x absorbents has the N ratio of the exhaust gas until the air-fuel ratio of the exhaust gas remains stoichiometric or rich for a second predetermined time or more.
Wherein the O _X absorbent toward the NO _X decomposer allowed inflow exhaust gas when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is the time to continue the stoichiometric or rich state becomes the second predetermined time or more the first or exhaust purification system of the second of the NO _X internal combustion engine which is adapted allowed to flow into the exhaust gas toward the NO _X decomposer from the other of the NO _X absorbent of the absorbent.